旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子的制作方法
【專利摘要】一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子(10)包括轉(zhuǎn)子芯(20)、轉(zhuǎn)子軸(30)和螺母部(50)。轉(zhuǎn)子芯(20)由層疊的磁性薄板構(gòu)成。轉(zhuǎn)子軸(30)在一端側(cè)具有與轉(zhuǎn)子芯(20)的軸向一端面靠接的承受部(32)，并在另一端側(cè)具有外徑螺紋結(jié)構(gòu)(40)。螺母部(50)與轉(zhuǎn)子軸(30)的外徑螺紋結(jié)構(gòu)(40)嚙合。當(dāng)轉(zhuǎn)子芯(20)通過螺母部(50)被緊固在轉(zhuǎn)子軸(30)的外徑螺紋結(jié)構(gòu)(40)上而固定在轉(zhuǎn)子軸(30)上時(shí)，螺母部(50)和轉(zhuǎn)子芯(20)之間的接觸面在轉(zhuǎn)子軸(30)上的位置(28)定位成比外徑螺紋結(jié)構(gòu)(40)更靠向軸向另一端側(cè)。
【專利說明】
旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子。更具體地，本發(fā)明涉及一種由層疊的磁性薄板構(gòu)成的轉(zhuǎn)子芯固定在轉(zhuǎn)子軸上的旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子。
【背景技術(shù)】
[0002]關(guān)于旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子，日本專利申請公報(bào)N0.2002-095197(JP 2002-095197A)記載了通過將轉(zhuǎn)子軸壓配合到其中電磁鋼板被層疊在一起的轉(zhuǎn)子芯中而將轉(zhuǎn)子軸固定在轉(zhuǎn)子芯上的方法會使電磁鋼板變形。JP 2002-095197A因此描述了使用松配合代替壓配合的方法，例如(I)粘接，(2)將套管壓配合到間隙中，和(3)在軸中切削螺紋并使用螺母推壓。
[0003]日本專利申請公報(bào)N0.2001-045724(JP 2001-045724A)描述了層疊其中在鋼板中設(shè)置有通孔的轉(zhuǎn)子沖裁板，并且利用具有螺紋部的有凸緣的芯棒和螺母將這些板固定在一起。
[0004]日本專利申請公報(bào)N0.2013-106406(JP 2013-106406A)描述了用于其中端板配置在層疊的電磁鋼板的兩側(cè)的轉(zhuǎn)子芯的固定方法，該固定方法不使用螺紋結(jié)構(gòu)。這里，在轉(zhuǎn)子軸上設(shè)置有推靠在第二板側(cè)的臺階，在第一端板的內(nèi)周側(cè)設(shè)置有突起，并且轉(zhuǎn)子軸設(shè)置在接納該突起的溝槽中。此外，層疊的電磁鋼板通過將第一端板推向第一端板側(cè)而被壓縮，第一端板的突起嵌入轉(zhuǎn)子軸中的溝槽內(nèi)，并且被夾在兩側(cè)的端板之間的電磁鋼板通過這些層疊的電磁鋼板的彈回而固定在轉(zhuǎn)子軸上。
[0005]在轉(zhuǎn)子軸上設(shè)置螺紋結(jié)構(gòu)并使用螺母將轉(zhuǎn)子芯固定在轉(zhuǎn)子軸上的方法通常包括將設(shè)置在轉(zhuǎn)子軸上的螺紋結(jié)構(gòu)的端部與轉(zhuǎn)子芯的端部對齊。結(jié)果，當(dāng)轉(zhuǎn)子芯的內(nèi)徑孔嵌插在轉(zhuǎn)子軸的外形上(即，圍繞其嵌合)時(shí)，它不與螺紋結(jié)構(gòu)重疊，因此嵌合是穩(wěn)定的。如果轉(zhuǎn)子芯的軸向上發(fā)生尺寸變動，則螺紋結(jié)構(gòu)的端部和轉(zhuǎn)子芯的端部之間將存在間隙，并且由于該間隙中不存在螺紋結(jié)構(gòu)，所以通過螺母擰緊是不夠的，因此轉(zhuǎn)子芯無法在軸向上可靠地固定。更具體地，當(dāng)轉(zhuǎn)子芯由磁性薄板的層疊結(jié)構(gòu)構(gòu)成時(shí)，由于層疊間隙而引起的在轉(zhuǎn)子芯的軸向上的尺寸變動大，因此難以以預(yù)定的擰緊力擰緊轉(zhuǎn)子芯并將其固定在轉(zhuǎn)子軸上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于上述問題，本發(fā)明提供了一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子，其中不論轉(zhuǎn)子芯的軸向尺寸如何變動，也能以預(yù)定擰緊力將轉(zhuǎn)子芯固定在轉(zhuǎn)子軸上。
[0007]本發(fā)明的第一方面涉及一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子芯、轉(zhuǎn)子軸和螺母部。所述轉(zhuǎn)子芯由層疊的磁性薄板設(shè)置而成，并且所述轉(zhuǎn)子芯在所述轉(zhuǎn)子芯中具有中心孔。所述轉(zhuǎn)子軸具有位于所述轉(zhuǎn)子軸的一端側(cè)的承受部和位于所述轉(zhuǎn)子軸的另一端側(cè)的外徑螺紋結(jié)構(gòu)。所述承受部構(gòu)造成靠接在所述轉(zhuǎn)子芯的軸向一端面上，并且所述轉(zhuǎn)子軸的外形從所述轉(zhuǎn)子芯的中心孔穿過。所述螺母部與所述轉(zhuǎn)子軸的所述外徑螺紋結(jié)構(gòu)嚙合。利用所述螺母部，當(dāng)所述螺母部被緊固在所述轉(zhuǎn)子軸的所述外徑螺紋結(jié)構(gòu)上且所述轉(zhuǎn)子芯通過所述螺母部固定在所述轉(zhuǎn)子軸上時(shí)，所述螺母部和所述轉(zhuǎn)子芯之間的接觸面在所述轉(zhuǎn)子軸上的位置在軸向上以預(yù)定距離偏離于所述外徑螺紋結(jié)構(gòu)的軸向一端側(cè)的位置。
[0008]此外，在上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子中，當(dāng)所述螺母部被緊固在所述轉(zhuǎn)子軸的所述外徑螺紋結(jié)構(gòu)上且所述轉(zhuǎn)子芯通過所述螺母部固定在所述轉(zhuǎn)子軸上時(shí)，所述螺母部和所述轉(zhuǎn)子芯之間的接觸面在所述轉(zhuǎn)子軸上的位置可定位成比所述外徑螺紋結(jié)構(gòu)的所述軸向一端側(cè)的位置更靠向軸向另一端側(cè)。
[0009]此外，在上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子中，所述螺母部可具有向所述軸向另一端側(cè)延伸的薄壓接部。
[0010]此外，在上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子中，所述外徑螺紋結(jié)構(gòu)的所述軸向一端側(cè)的位置可比所述螺母部和所述轉(zhuǎn)子芯之間的接觸面的位置以所述外徑螺紋結(jié)構(gòu)的一個螺距以上的距離更靠向所述轉(zhuǎn)子芯側(cè)。此外，在上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子中，所述外徑螺紋結(jié)構(gòu)的所述軸向一端側(cè)的位置可比所述螺母部和所述轉(zhuǎn)子芯之間的接觸面的位置以所述外徑螺紋結(jié)構(gòu)的一個螺距以上和三個螺距以內(nèi)的距離更靠向所述轉(zhuǎn)子芯側(cè)。
[0011]此外，在上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子中，所述承受部可以是設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子軸的所述一端側(cè)的臺階部。
[0012]此外，在上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子中，所述螺母部還可具有從螺紋軸部向所述軸向一端側(cè)突出的凸緣部，所述螺紋軸部構(gòu)造成與所述轉(zhuǎn)子軸的所述外徑螺紋結(jié)構(gòu)嚙合，所述凸緣部具有比所述螺紋軸部大的外形，并且所述凸緣部構(gòu)造成推壓在所述轉(zhuǎn)子芯的另一端面上。當(dāng)所述螺母部被緊固在所述轉(zhuǎn)子軸的所述外徑螺紋結(jié)構(gòu)上且所述轉(zhuǎn)子芯通過所述螺母部固定在所述轉(zhuǎn)子軸上時(shí)，所述螺母部的所述凸緣部和所述轉(zhuǎn)子芯之間的接觸面在所述轉(zhuǎn)子軸上的位置可定位成比所述外徑螺紋結(jié)構(gòu)的所述軸向一端側(cè)的位置更靠向所述軸向一端側(cè)。
[0013]如上所述，根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)是這樣的，即轉(zhuǎn)子芯與轉(zhuǎn)子軸的一端部的承受部靠接，并且轉(zhuǎn)子芯利用與轉(zhuǎn)子軸的另一端部上的外徑螺紋結(jié)構(gòu)嚙合的螺母部固定在轉(zhuǎn)子軸上。在此狀態(tài)下，螺母部和轉(zhuǎn)子芯之間的接觸面的位置定位成比外徑螺紋結(jié)構(gòu)更靠向軸向另一端側(cè)。亦即，轉(zhuǎn)子芯和外徑螺紋結(jié)構(gòu)重疊，因此即使存在轉(zhuǎn)子芯的軸向尺寸短的變動，螺母部也能被推向轉(zhuǎn)子芯側(cè)，從而能獲得預(yù)定擰緊力。這樣，即使存在轉(zhuǎn)子芯的軸向尺寸變動，轉(zhuǎn)子芯也能由螺母部推壓。因此，不論轉(zhuǎn)子芯的軸向尺寸如何變動，轉(zhuǎn)子芯都能以預(yù)定擰緊力固定在轉(zhuǎn)子軸上。
[0014]此外，在上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子中，螺母部通過利用薄壓接部壓接在轉(zhuǎn)子軸的外徑螺紋結(jié)構(gòu)上而被固定。因此，轉(zhuǎn)子芯能在預(yù)定擰緊力下固定在轉(zhuǎn)子軸上而不松動。
[0015]此外，在上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子中，螺母部和轉(zhuǎn)子芯之間的接觸面的位置比外徑螺紋結(jié)構(gòu)以外徑螺紋結(jié)構(gòu)的一個螺距以上的距離更靠向轉(zhuǎn)子芯側(cè)。因此，只要尺寸變動處于此范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)子芯就能以預(yù)定擰緊力固定在轉(zhuǎn)子軸上。
[0016]在根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子中，承受部是設(shè)置在轉(zhuǎn)子軸的一端側(cè)的臺階部。因此，不論轉(zhuǎn)子芯的軸向尺寸如何變動，通過使轉(zhuǎn)子芯的一端面與轉(zhuǎn)子軸的承受部靠接并利用預(yù)定擰緊力將它緊固在其上，轉(zhuǎn)子芯都能以簡單的結(jié)構(gòu)固定在轉(zhuǎn)子軸上。
[0017]此外，在上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子中，螺母部還具有從螺紋軸部向一端側(cè)突出的凸緣部，所述螺紋軸部是構(gòu)造成與轉(zhuǎn)子軸的外徑螺紋結(jié)構(gòu)嚙合的部分。該螺母部通過該凸緣部將轉(zhuǎn)子芯固定在轉(zhuǎn)子軸上。在此狀態(tài)下，凸緣部和轉(zhuǎn)子芯之間的接觸面在轉(zhuǎn)子軸上的位置能定位成比外徑螺紋結(jié)構(gòu)更靠向軸向一端側(cè)。亦即，轉(zhuǎn)子芯能由螺母部的凸緣部推壓，同時(shí)通過不使外徑螺紋結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)子芯重疊來穩(wěn)定轉(zhuǎn)子芯和轉(zhuǎn)子軸之間的嵌合。因此，不論轉(zhuǎn)子芯的軸向尺寸如何變動，轉(zhuǎn)子芯都能以預(yù)定擰緊力固定在轉(zhuǎn)子軸上。
【附圖說明】
[0018]下面將參照【附圖說明】本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的特征、優(yōu)點(diǎn)及技術(shù)和工業(yè)意義，在附圖中相似的附圖標(biāo)記表示相似的要素，并且其中:
[0019]圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的框圖；
[0020]圖2是圖1的局部放大視圖；
[0021]圖3是用于根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的螺母部的視圖，(a)是剖視圖，(b)是俯視平面圖，(c)是薄壓接部被壓接之前的螺母部的視圖，并且(d)是薄壓接部被壓接之后的螺母部的視圖；
[0022]圖4是根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的框圖；以及
[0023]圖5是圖4的局部放大視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]在下文中，將參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。下述尺寸、形狀和材料等僅僅是出于說明目的的示例并且可根據(jù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子的規(guī)格等適當(dāng)?shù)匦薷?。此外，在以下說明中，在全部附圖中將使用同樣的附圖標(biāo)記來表示同樣的元件，并且將省略重復(fù)說明。
[0025]圖1是根據(jù)被用作裝設(shè)在車輛中的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的第一示例性實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子10的結(jié)構(gòu)的視圖。在下文中，除非另有所指，否則旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子10將被簡稱為“轉(zhuǎn)子10”。圖2是圖1的局部放大視圖。
[0026]使用轉(zhuǎn)子1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)是三相同步旋轉(zhuǎn)電機(jī)，該三相同步旋轉(zhuǎn)電機(jī)是在車輛被驅(qū)動時(shí)用作電動機(jī)而在車輛制動時(shí)用作發(fā)電機(jī)的電動發(fā)電機(jī)。該旋轉(zhuǎn)電機(jī)由圖1所不的轉(zhuǎn)子10和配置成與轉(zhuǎn)子10的外周側(cè)隔開預(yù)定間隙的環(huán)形定子構(gòu)成，卷繞線圈卷繞在所述定子周圍。該定子在圖1中未被示出。圖1是示出轉(zhuǎn)子10的軸向和轉(zhuǎn)子10的兩端側(cè)(S卩，一端側(cè)和另一端側(cè))的視圖。
[0027]轉(zhuǎn)子10包括轉(zhuǎn)子芯20、供轉(zhuǎn)子芯20嵌合在其上的轉(zhuǎn)子軸30以及與外徑螺紋結(jié)構(gòu)40嚙合的螺母部50。轉(zhuǎn)子10具有即使存在轉(zhuǎn)子芯20的軸向尺寸變動也能以預(yù)定擰緊力將轉(zhuǎn)子芯20固定在轉(zhuǎn)子軸30上的結(jié)構(gòu)。
[0028]轉(zhuǎn)子芯20包括由層疊在一起的預(yù)定數(shù)量的磁性薄板構(gòu)成的層疊體22和配置成嵌埋在層疊體22中的多個磁體24。
[0029]層疊的磁性薄板的層疊體22具有供轉(zhuǎn)子軸30的外形穿過的中心孔和供多個磁體24插入的多個磁體孔?？蓪Υ判员“迨褂秒姶配摪?。層疊方向是沿轉(zhuǎn)子10的軸向的方向。中心孔和磁體孔以沿與層疊體22的軸向平行的方向延伸的方式穿過層疊體22。
[0030]轉(zhuǎn)子芯20由層疊的磁性薄板的層疊體22構(gòu)成，因此其軸向尺寸是層疊體22的軸向尺寸。例如，磁性薄板通過將已呈預(yù)定形狀被沖出的預(yù)定數(shù)量的磁性薄板壓接在一起而被層疊并一體化，因此相鄰的磁性薄板之間存在微小的層疊間隙。由于磁性薄板被層疊時(shí)磁性薄板的板厚度的變動和層疊間隙的變動等，層疊體22和轉(zhuǎn)子芯20的軸向尺寸也存在變動。后面將說明該軸向尺寸變動被吸收以及轉(zhuǎn)子芯20固定在轉(zhuǎn)子軸30上的方式。
[0031]多個磁體24是在轉(zhuǎn)子芯20的外周側(cè)以預(yù)定布置結(jié)構(gòu)配置的永磁體，這些磁體24中的每一個都形成轉(zhuǎn)子10的磁極。由于與通過使預(yù)定電流經(jīng)過卷繞在未示出的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子周圍的卷繞線圈而產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場協(xié)作地工作，磁體24產(chǎn)生使轉(zhuǎn)子10旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩。可使用主要由釹、鐵構(gòu)成的諸如釹磁體的稀土磁體或主要由釤和鈷構(gòu)成的釤鈷磁體作為磁體24。
[0032]轉(zhuǎn)子軸30是在一端側(cè)具有與轉(zhuǎn)子芯20的軸向一端面靠接的承受部32且在另一端側(cè)具有外徑螺紋結(jié)構(gòu)40的軸。轉(zhuǎn)子芯20從另一端側(cè)朝承受部32嵌合在該轉(zhuǎn)子軸30上。當(dāng)轉(zhuǎn)子10被用作旋轉(zhuǎn)電機(jī)時(shí)，轉(zhuǎn)子軸30在軸向兩端由軸承可旋轉(zhuǎn)地支承，因此轉(zhuǎn)子軸30與未示出的定子一起旋轉(zhuǎn)。這樣，旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸30是輸出轉(zhuǎn)矩的輸出軸。該轉(zhuǎn)子軸30可由已被加工成預(yù)定形狀的鋼制成。
[0033]承受部32是設(shè)置在轉(zhuǎn)子軸30的一端側(cè)的臺階部。位于該臺階的另一端側(cè)的表面垂直于軸向。該臺階的尺寸被設(shè)定為足夠大以便確保在轉(zhuǎn)子芯20的一端面與該臺階靠接并且利用螺母部50以預(yù)定擰緊力緊固轉(zhuǎn)子芯20時(shí)能夠充分承受擰緊力的承受面積。
[0034]外徑螺紋結(jié)構(gòu)40是設(shè)置成從轉(zhuǎn)子軸30的另一端側(cè)向其一端側(cè)延伸的外螺紋。外徑螺紋結(jié)構(gòu)40的外螺紋的外徑被設(shè)定為略小于轉(zhuǎn)子芯20的中心孔的直徑。當(dāng)轉(zhuǎn)子軸30穿過轉(zhuǎn)子芯20的中心孔時(shí)，該尺寸差變成間隙(S卩，間隙距離)。圖1和2是示出外徑螺紋部在另一端側(cè)的位置33和外徑螺紋部在一端側(cè)的位置34的視圖。位置33和位置34之間的區(qū)域是設(shè)置了外徑螺紋結(jié)構(gòu)40的區(qū)域。
[0035]螺母部50具有與轉(zhuǎn)子軸30的外徑螺紋結(jié)構(gòu)40嚙合的內(nèi)徑螺紋54。在轉(zhuǎn)子芯20嵌合在轉(zhuǎn)子軸30上的狀態(tài)下，螺母部50被擰緊，從而將轉(zhuǎn)子芯20回推以使得轉(zhuǎn)子芯20的一側(cè)端面與轉(zhuǎn)子軸30的承受部32靠接，由此將轉(zhuǎn)子芯20固定在轉(zhuǎn)子軸30上。
[0036]在相關(guān)技術(shù)中，外徑螺紋結(jié)構(gòu)40在一端側(cè)的位置33被設(shè)定成在具有典型軸向尺寸值的轉(zhuǎn)子芯20被組裝在轉(zhuǎn)子軸30上并且轉(zhuǎn)子芯20的軸向一端面與承受部32靠接時(shí)變成轉(zhuǎn)子芯20的另一端面的位置28。亦即，在相關(guān)技術(shù)中，當(dāng)轉(zhuǎn)子芯20具有典型尺寸時(shí)，外徑螺紋結(jié)構(gòu)40和轉(zhuǎn)子芯20不會重疊。這是為了避免由于在外徑螺紋結(jié)構(gòu)40和轉(zhuǎn)子芯20重疊時(shí)形成在轉(zhuǎn)子芯20和轉(zhuǎn)子軸30之間的徑向間隙而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子芯20和轉(zhuǎn)子軸30之間的不穩(wěn)定嵌合，因?yàn)橥鈴铰菁y結(jié)構(gòu)40的外螺紋的外徑小于轉(zhuǎn)子芯20的中心孔的直徑。
[0037]這樣，對于相關(guān)技術(shù)，外徑螺紋結(jié)構(gòu)40在轉(zhuǎn)子軸30上的配置位置被設(shè)定為與不考慮轉(zhuǎn)子芯20的軸向尺寸變動的典型軸向尺寸匹配。因此，如果存在轉(zhuǎn)子芯20的軸向尺寸變動，則外徑螺紋結(jié)構(gòu)40的一端側(cè)的位置34將與轉(zhuǎn)子芯20的另一端面的位置28不同。如果轉(zhuǎn)子芯20的軸向尺寸比典型值短，則在轉(zhuǎn)子芯20的另一端面和外徑螺紋結(jié)構(gòu)40的端部之間形成間隙。利用外徑螺紋結(jié)構(gòu)40和螺母部50的緊固無法在設(shè)置了外徑螺紋結(jié)構(gòu)40的區(qū)域以外的區(qū)域中進(jìn)行，因此當(dāng)外徑螺紋結(jié)構(gòu)40的配置位置被設(shè)定為與相關(guān)技術(shù)中相同時(shí)，可能無法獲得足以將轉(zhuǎn)子芯20固定在轉(zhuǎn)子軸30上的擰緊力。
[0038]因此，外徑螺紋結(jié)構(gòu)40相對于轉(zhuǎn)子芯20的配置位置從相關(guān)技術(shù)中的位置被修改成使得即使存在轉(zhuǎn)子芯20的軸向尺寸變動也能獲得充分的擰緊力。亦即，如圖1和2所示，關(guān)于當(dāng)轉(zhuǎn)子芯20通過螺母部50被緊固在轉(zhuǎn)子軸30的外徑螺紋結(jié)構(gòu)40上而固定在轉(zhuǎn)子軸30上時(shí)轉(zhuǎn)子芯20和螺母部50之間的接觸面的位置28的關(guān)系，接觸面的位置28定位成比外徑螺紋結(jié)構(gòu)40的一端側(cè)的位置34更靠向軸向另一端側(cè)。亦即，轉(zhuǎn)子芯20和外徑螺紋結(jié)構(gòu)40重疊。
[0039]如果轉(zhuǎn)子芯20和外徑螺紋結(jié)構(gòu)40之間的軸向重疊長度過長，則外徑螺紋結(jié)構(gòu)40和轉(zhuǎn)子芯20的中心孔之間將出現(xiàn)側(cè)隙。如果該重疊長度過短，則將無法獲得充分的擰緊力。因此，基于由于轉(zhuǎn)子芯20的層疊體22的層疊量變動和轉(zhuǎn)子芯20被緊固時(shí)層疊體22被擠壓的量等而引起的轉(zhuǎn)子芯20的軸向尺寸變動量以及外徑螺紋結(jié)構(gòu)40和轉(zhuǎn)子芯20之間的側(cè)隙容限等來設(shè)定重疊量。重疊長度可以是在外徑螺紋結(jié)構(gòu)40的一個螺距以上和三個螺距以內(nèi)、優(yōu)選地1.5個螺距以上并且更優(yōu)選地2個螺距以上的范圍。亦即，外徑螺紋結(jié)構(gòu)40在軸向一端側(cè)的位置34比螺母部50和轉(zhuǎn)子芯20的接觸面的位置28以外徑螺紋結(jié)構(gòu)40的一個螺距的距離更靠向轉(zhuǎn)子芯側(cè)。螺距因轉(zhuǎn)子軸30的外徑等而異，但例如是從I毫米到數(shù)毫米的任意距離。
[0040]通過這樣使轉(zhuǎn)子芯20和外徑螺紋結(jié)構(gòu)40重疊并適當(dāng)?shù)卦O(shè)定重疊量，例如，螺母部50能被推向轉(zhuǎn)子芯20側(cè)并獲得預(yù)定擰緊力，即使存在轉(zhuǎn)子芯20的軸向尺寸短的尺寸變動。因此，不論轉(zhuǎn)子芯20的軸向尺寸如何變動，轉(zhuǎn)子芯20都能利用預(yù)定擰緊力固定在轉(zhuǎn)子軸30上。
[0041 ]這樣，螺母部50將轉(zhuǎn)子軸30上的轉(zhuǎn)子芯20推向一端側(cè)并利用與轉(zhuǎn)子芯20重疊的外徑螺紋結(jié)構(gòu)40將轉(zhuǎn)子芯20固定在轉(zhuǎn)子軸30上。
[0042]如下所述進(jìn)行螺母部50的推壓。亦即，螺母部50的內(nèi)徑螺紋54與外徑螺紋結(jié)構(gòu)40嚙合并圍繞其軸線轉(zhuǎn)動，從而在螺母部50的一端側(cè)表面處推壓轉(zhuǎn)子芯20，同時(shí)使轉(zhuǎn)子芯20與轉(zhuǎn)子軸30的承受部32側(cè)靠接，并在擰緊力變成預(yù)定量時(shí)停止。圖1和2是示出處于以此方式通過螺母部50被緊固在轉(zhuǎn)子軸30的外徑螺紋結(jié)構(gòu)40上而固定在轉(zhuǎn)子軸30上的狀態(tài)下的轉(zhuǎn)子芯20的視圖。在此狀態(tài)下，轉(zhuǎn)子芯20和螺母部50之間的接觸面沿轉(zhuǎn)子軸30的軸向的位置28定位成比外徑螺紋結(jié)構(gòu)40在一端側(cè)的位置34更靠向軸向另一端側(cè)。亦即，轉(zhuǎn)子芯20和外徑螺紋結(jié)構(gòu)40重疊。
[0043]當(dāng)通過推壓處理來確定螺母部50的位置時(shí)，螺母部50在該位置相對于轉(zhuǎn)子軸30被固定。螺母部50通過螺母部50的薄壓接部被壓接在轉(zhuǎn)子軸30的外徑螺紋結(jié)構(gòu)40上而固定。壓接處理之后的薄壓接部59在圖1和2中被示出。
[0044]圖3是螺母部50的詳圖。圖3的(a)至(C)是進(jìn)行壓接之前的螺母部50的視圖，(a)是剖視圖，(b)是平面圖，而(C)是(a)中的B部的放大視圖。圖3的(d)是進(jìn)行壓接之后的B部的放大視圖。螺母部50在內(nèi)徑側(cè)具有內(nèi)徑螺紋54，并具有外徑呈六角形的螺紋軸部52、呈包圍螺紋軸部52的六角形的形狀的圓形凸緣部56和從螺紋軸部52朝軸向另一端側(cè)延伸的薄壓接部58。螺母部50可由具有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度的金屬材料制成?？墒褂娩摰茸鳛榻饘俨牧稀?br>[0045]螺母部50是能通過壓接而變形的延伸部，并且足夠薄以被壓接并具有預(yù)定壓接強(qiáng)度。要求的壓接強(qiáng)度是這樣的，即在壓接之后當(dāng)預(yù)定轉(zhuǎn)矩沿松開方向施加至螺母部50時(shí)螺母部50—定不能斷裂?；诼菽覆?0的材料強(qiáng)度來設(shè)定薄壓接部58的厚度和軸向長度、在周向上的壓接寬度和壓接部位的數(shù)量等以便滿足該條件。
[0046]薄壓接部58的尺寸和壓接長度以及壓接部位的數(shù)量等因轉(zhuǎn)子軸30的外徑螺紋結(jié)構(gòu)40的螺紋形狀和要求的壓接強(qiáng)度等而異。作為示例，薄壓接部58的厚度可以是從約Imm至約2mm，并且軸向長度可以是從約2mm至約5mm。在圖3的(b)所示的示例中，壓接部位的數(shù)量在周向上為2。在周向上的壓接寬度可以是從約2mm至約5mm。
[0047]根據(jù)圖1至3所示的結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子軸30的外徑螺紋結(jié)構(gòu)40在轉(zhuǎn)子芯20的內(nèi)部設(shè)置成以預(yù)定重疊量與轉(zhuǎn)子芯20重疊。因此，不論轉(zhuǎn)子芯20的軸向尺寸變動是該尺寸位于長尺寸側(cè)還是短尺寸側(cè)，轉(zhuǎn)子芯20都能以預(yù)定擰緊力固定在轉(zhuǎn)子軸30上。
[0048]接下來將說明本發(fā)明的第二示例性實(shí)施方式。圖4和5是即使轉(zhuǎn)子軸30的外徑螺紋結(jié)構(gòu)不在轉(zhuǎn)子芯20的內(nèi)部延伸也能夠消除轉(zhuǎn)子芯20和轉(zhuǎn)子軸30之間的側(cè)隙的根據(jù)第二示例性實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子12的結(jié)構(gòu)圖。圖4是與圖1對應(yīng)的視圖，而圖5是與圖2對應(yīng)的視圖。轉(zhuǎn)子12與具有圖1至3所示的結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子10的不同之處在于轉(zhuǎn)子軸30的外徑螺紋結(jié)構(gòu)42和螺母部60。
[0049]螺母部60具有螺紋軸部62、凸緣部66和薄壓接部，螺紋軸部62具有與轉(zhuǎn)子軸30的外徑螺紋結(jié)構(gòu)42嚙合的內(nèi)徑螺紋64，凸緣部66具有稍大于螺紋軸部62的外形并推壓在轉(zhuǎn)子軸20的另一端上。薄壓接部與圖1至3所示的薄壓接部相同。壓接之后的薄壓接部59在圖4和5中被示出。
[0050]凸緣部66在螺紋軸部62的一端側(cè)具有比螺紋軸部62的外形大的外徑，并具有比轉(zhuǎn)子軸30的外形大的內(nèi)徑。這里，凸緣部66的軸向一端的位置從螺紋軸部62的內(nèi)徑螺紋64的一端的位置朝一端側(cè)突出預(yù)定突出長度67。如上所述，凸緣部66的內(nèi)徑被設(shè)定為大于轉(zhuǎn)子軸30的外徑，因此在凸緣部66的一端和轉(zhuǎn)子芯20的另一端之間形成了空間68。空間68的軸向長度被設(shè)定為與突出長度67相同。結(jié)果，螺紋軸部62的內(nèi)徑螺紋64的一端和轉(zhuǎn)子軸30的外徑螺紋結(jié)構(gòu)42的一端中的一者不會與轉(zhuǎn)子芯20的另一端面的位于內(nèi)徑側(cè)的角部干涉。
[0051]外徑螺紋結(jié)構(gòu)42設(shè)置成從轉(zhuǎn)子軸30的另一端側(cè)向轉(zhuǎn)子軸30的一端側(cè)延伸，并且外徑螺紋結(jié)構(gòu)42在一端側(cè)的位置34是比在通過螺母部60緊固和固定轉(zhuǎn)子芯20時(shí)凸緣部66和轉(zhuǎn)子芯20之間的接觸面的位置28更靠向轉(zhuǎn)子軸30的另一端側(cè)的位置。位置33和位置34之間的區(qū)域是設(shè)置了外徑螺紋結(jié)構(gòu)42的區(qū)域。外徑螺紋結(jié)構(gòu)42在一端側(cè)的位置34被設(shè)定為處于凸緣部66從凸緣部66和轉(zhuǎn)子芯20之間的接觸面的位置28的突出長度67內(nèi)。亦即，外徑螺紋結(jié)構(gòu)42未設(shè)置在轉(zhuǎn)子芯20的內(nèi)部，因此轉(zhuǎn)子芯20和外徑螺紋結(jié)構(gòu)42不重疊。
[0052]這樣，根據(jù)圖4和5所示的結(jié)構(gòu)，當(dāng)轉(zhuǎn)子芯20通過螺母部60被緊固在轉(zhuǎn)子軸30的外徑螺紋結(jié)構(gòu)42上而固定在轉(zhuǎn)子軸30上時(shí)，轉(zhuǎn)子芯20和凸緣部66之間的接觸面在轉(zhuǎn)子軸30上的位置28定位成比外徑螺紋結(jié)構(gòu)42更靠向軸向一端側(cè)。此外，與圖3所示的螺母部50相比，螺母部60在一端側(cè)形成有空間68。這樣，轉(zhuǎn)子芯20能由螺母部60的凸緣部66推壓，同時(shí)通過不使外徑螺紋結(jié)構(gòu)42與轉(zhuǎn)子芯20重疊來穩(wěn)定轉(zhuǎn)子芯20和轉(zhuǎn)子軸30之間的嵌合。
[0053]通過提前準(zhǔn)備螺母部50和螺母部60，設(shè)置在轉(zhuǎn)子軸30上的外徑螺紋結(jié)構(gòu)40和42的軸向位置和長度也能被事先固定。亦即，根據(jù)轉(zhuǎn)子芯20的軸向尺寸變動，在轉(zhuǎn)子芯20嵌合在轉(zhuǎn)子軸30上并利用螺母部擰緊時(shí)螺母部和轉(zhuǎn)子芯20之間的接觸面的位置28比外徑螺紋結(jié)構(gòu)的一端的位置更靠向轉(zhuǎn)子芯20的另一端側(cè)時(shí)使用螺母部50。在接觸面的位置28比外徑螺紋結(jié)構(gòu)的一端的位置更靠向轉(zhuǎn)子芯20的一端側(cè)時(shí)使用螺母部60。這使得轉(zhuǎn)子芯20能跨轉(zhuǎn)子芯20的寬范圍的軸向尺寸變動通過螺紋擰緊方法以預(yù)定擰緊力固定在轉(zhuǎn)子軸30上。
[0054]在以上說明中，轉(zhuǎn)子軸30的臺階部被描述為與轉(zhuǎn)子芯20的一端面靠接的承受部32。然而，替代地，可在轉(zhuǎn)子軸30的一端側(cè)設(shè)置由上述外徑螺紋結(jié)構(gòu)和螺母構(gòu)成的螺紋擰緊結(jié)構(gòu)，并且轉(zhuǎn)子芯20的一端面可與該螺母部的另一端的表面靠接。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子，包括: 轉(zhuǎn)子芯，所述轉(zhuǎn)子芯由層疊的磁性薄板設(shè)置而成，所述轉(zhuǎn)子芯在所述轉(zhuǎn)子芯中具有中心孔； 轉(zhuǎn)子軸，所述轉(zhuǎn)子軸具有位于所述轉(zhuǎn)子軸的一端側(cè)的承受部和位于所述轉(zhuǎn)子軸的另一端側(cè)的外徑螺紋結(jié)構(gòu)，所述承受部構(gòu)造成靠接在所述轉(zhuǎn)子芯的軸向一端面上，所述轉(zhuǎn)子軸的外形從所述轉(zhuǎn)子芯的中心孔穿過;和 螺母部，所述螺母部與所述轉(zhuǎn)子軸的所述外徑螺紋結(jié)構(gòu)嚙合， 其中，當(dāng)所述螺母部被緊固在所述轉(zhuǎn)子軸的所述外徑螺紋結(jié)構(gòu)上且所述轉(zhuǎn)子芯通過所述螺母部固定在所述轉(zhuǎn)子軸上時(shí)，所述螺母部和所述轉(zhuǎn)子芯之間的接觸面在所述轉(zhuǎn)子軸上的位置在軸向上以預(yù)定距離偏離于所述外徑螺紋結(jié)構(gòu)的軸向一端側(cè)的位置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子，其中 當(dāng)所述螺母部被緊固在所述轉(zhuǎn)子軸的所述外徑螺紋結(jié)構(gòu)上且所述轉(zhuǎn)子芯通過所述螺母部固定在所述轉(zhuǎn)子軸上時(shí)，所述螺母部和所述轉(zhuǎn)子芯之間的接觸面在所述轉(zhuǎn)子軸上的位置定位成比所述外徑螺紋結(jié)構(gòu)的所述軸向一端側(cè)的位置更靠向軸向另一端側(cè)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子，其中 所述螺母部具有向所述軸向另一端側(cè)延伸的薄壓接部。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子，其中 所述外徑螺紋結(jié)構(gòu)的所述軸向一端側(cè)的位置比所述螺母部和所述轉(zhuǎn)子芯之間的接觸面的位置以所述外徑螺紋結(jié)構(gòu)的一個螺距以上的距離更靠向所述轉(zhuǎn)子芯側(cè)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子，其中 所述外徑螺紋結(jié)構(gòu)的所述軸向一端側(cè)的位置比所述螺母部和所述轉(zhuǎn)子芯之間的接觸面的位置以所述外徑螺紋結(jié)構(gòu)的一個螺距以上和三個螺距以內(nèi)的距離更靠向所述轉(zhuǎn)子芯側(cè)。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子，其中 所述承受部是設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子軸的所述一端側(cè)的臺階部。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子，其中 所述螺母部還具有從螺紋軸部向所述軸向一端側(cè)突出的凸緣部，所述螺紋軸部構(gòu)造成與所述轉(zhuǎn)子軸的所述外徑螺紋結(jié)構(gòu)嚙合，所述凸緣部具有比所述螺紋軸部大的外形，并且所述凸緣部構(gòu)造成推壓在所述轉(zhuǎn)子芯的另一端面上，并且 當(dāng)所述螺母部被緊固在所述轉(zhuǎn)子軸的所述外徑螺紋結(jié)構(gòu)上且所述轉(zhuǎn)子芯通過所述螺母部固定在所述轉(zhuǎn)子軸上時(shí)，所述螺母部的所述凸緣部和所述轉(zhuǎn)子芯之間的接觸面在所述轉(zhuǎn)子軸上的位置定位成比所述外徑螺紋結(jié)構(gòu)的所述軸向一端側(cè)的位置更靠向所述軸向一端側(cè)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子，其中 所述螺母部具有向所述軸向另一端側(cè)延伸的薄壓接部。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子，其中 所述承受部是設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子軸的所述一端側(cè)的臺階部。
【文檔編號】H02K1/28GK105850010SQ201480067223
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2014年12月4日
【發(fā)明人】金重慶, 金重慶一, 松本雅志, 白崎靖明
【申請人】豐田自動車株式會社, 津田工業(yè)株式會社