電動機制造技術

本發明專利技術涉及一種電動機。在該電動機中，構成轉子（100）的磁極（3）的磁鐵包括：設置于旋轉軸（4）的外周的環狀粘結鐵氧體磁鐵（1）、以及配置于粘結鐵氧體磁鐵（1）的外周側的多個燒結鐵氧體磁鐵（2），在粘結鐵氧體磁鐵（1）的外周面形成有與磁極（3）相同數量的彎曲凹部（1a），其沿周向在同一圓周上等間距地形成且向旋轉軸（4）側突出，各燒結鐵氧體磁鐵（2）配置于各彎曲凹部（1a），其定子側的面朝向定子側形成為彎曲凸狀、旋轉軸側的面朝向旋轉軸側形成為彎曲凸狀，且形成為與彎曲凹部（1a）的形狀大致相似，其圓周方向的中央部的厚度形成得大于端部的厚度，磁化方向被極性各向異性地取向。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】電動機
本專利技術涉及電動機。
技術介紹
以往已知一種內置有在轉子鐵芯的外周面沿圓周方向等間隔地配置多個燒結磁鐵而成的轉子的電動機。例如，在下述專利文獻I所示的電動機中，為了降低電動機內部(定子鐵芯及轉子)的磁路內的磁阻，使用鐵等軟磁材料(高磁導率材料)作為轉子內部的背軛。此外，在下述專利文獻2所示的轉子中作為磁極使用了將永久磁鐵的粉末與樹脂進行混制的環狀粘結磁鐵。該永久磁鐵的粉末使用了各向異性的磁鐵粉末，環狀磁鐵通過在制造時從外部被施加極性各向異性的磁場，其磁化方向成為極性各向異性地取向(以下稱“極性各向異性地取向”)。如此，通過使環狀磁鐵的磁化方向為極性各向異性地取向，環狀磁鐵的磁通集中于磁極中央，即使在使用磁特性低的粘結磁鐵的情況下，也能夠實現高磁力化。此外，通過使其極性各向異性地取向，而不需要在環狀磁鐵的內周側設置背軛。因此，能夠同時實現降低轉子的加工成本以及轉子的輕量化。另外，環狀磁鐵還可以用燒結磁鐵制造，因為燒結磁鐵的磁鐵密度聞于粘結磁鐵，因此能夠獲得聞于粘結磁鐵的磁力。專利文獻1:日本特開平11 — 89141號公報(圖1等)專利文獻2:日本特開昭63 - 265553號公報(圖1等)
技術實現思路
但是，在上述專利文獻I所示的現有轉子中，作為背軛使用了鐵等比重大的軟磁材料，因此存在轉子的重量增大，效率降低的問題。此外，在該轉子中，因為需要在圓筒狀的背軛的外周面配置多個永久磁鐵，因此在該外周面配置永久磁鐵時，需要采取用于確保固定位置精度等措施，而存在加工成本容易增加的問題。此外，上述專利文獻2所示的現有轉子的粘結磁鐵的磁鐵密度低，因此存在所獲得的磁力比燒結磁鐵低的問題。另外，在以燒結磁鐵制作環狀磁鐵的情況下，由于極性各向異性地取向的影響，而在磁鐵燒結階段磁鐵上容易產生變形、裂紋，無法進行充分的取向，因此無法獲得發揮磁鐵粉末的磁特性的磁鐵。本專利技術鑒于上述問題而完成，其目的在于獲得無需在轉子的內部配置背軛就能實現高磁力化的電動機。為了解決上述問題并達成目的，本專利技術提供一種將轉子配置于定子的內徑側而成的電動機，其特征在于:構成上述轉子的磁極的磁鐵包括:設置于旋轉軸的外周的環狀粘結鐵氧體磁鐵、以及配置于上述粘結鐵氧體磁鐵的外周側的多個燒結鐵氧體磁鐵，在上述粘結鐵氧體磁鐵的外周面形成有與磁極相同數量的彎曲凹部，其沿周向在同一圓周上等間距地形成并且向旋轉軸側突出，上述各燒結鐵氧體磁鐵配置于上述各彎曲凹部，其定子側的面朝向定子側形成為彎曲凸狀、旋轉軸側的面朝向旋轉軸側形成為彎曲凸狀，且形成為與上述彎曲凹部的形狀大致相似，其圓周方向的中央部的厚度形成得大于端部的厚度，以磁極在上述各彎曲凹部交替出現并且磁性為從相鄰的彎曲凹部的一方穿過至另一方的方式被極性各向異性地取向。根據本專利技術，具有無需在轉子的內部配置背軛就能夠實現高磁力化的效果?！靖綀D說明】圖1是本專利技術的實施方式所涉及的電動機的截面圖。圖2是表示圖1所示的轉子的構造的截面圖。圖3是表示圖2所示的轉子的磁鐵的磁化方向、磁通流動的截面圖。圖4是表示現有轉子的第一構造的截面圖。圖5是表示現有轉子的第二構造的截面圖。圖6是表示在現有電動機產生的感應電壓與在本專利技術的實施方式所涉及的電動機產生的感應電壓的比率的圖。符號的說明I粘結鐵氧體磁鐵Ia彎曲凹部Ib外周部2燒結鐵氧體磁鐵2al外徑側面2a2內徑側面3、43 磁極4、31、41 旋轉軸5 空隙10 定子11 齒20、44 極間30環狀磁鐵40 背軛42永久磁鐵100、A、B 轉子【具體實施方式】下面根據附圖詳細說明本專利技術所涉及的電動機的實施方式。另外，本專利技術并不局限于本實施方式。實施方式圖1是本專利技術的實施方式所涉及的電動機的截面圖，圖2是表示圖1所示的轉子100的構造的截面圖，圖3是表示圖2所示的轉子100的磁鐵的磁化方向、磁通流動的截面圖。在圖1中，本專利技術的實施方式所涉及的電動機構成為具有定子10及轉子100。定子10為圓環狀的鐵芯，在其內部設置有沿圓周方向(轉子100的旋轉方向)等角度間距地形成的多個齒11以及卷繞于各齒11并被施加來自外部的電壓的繞組(未圖示)。卷繞于齒11的繞組可以是集中繞組也可以是分布繞組。在分布繞組的情況下，由定子10的繞組所產生的磁通均勻分布，能夠進一步降低振動及噪音。在定子10的內徑側可旋轉地配設有轉子100，在轉子100的外周面與齒11之間形成有空隙5。圖2所示的轉子100作為其主要結構具備:用于傳遞旋轉能量的旋轉軸4、設置于該旋轉軸4的外周部的粘結鐵氧體磁鐵I (以下簡稱“磁鐵I”)以及設置于磁鐵I的外周側的燒結鐵氧體磁鐵2 (以下簡稱“磁鐵2”)。另外，在旋轉軸4與磁鐵I之間，與磁鐵I相同，設置有粘結鐵氧體磁鐵。磁鐵I形成為環狀，設置于旋轉軸4的外周部。在磁鐵I的外周面形成有與磁極3(N極、S極)相同數量的彎曲凹部la，其沿周向在同一圓周上等間距地形成且向旋轉軸4側突出。在圖2所示的轉子100,作為一個示例,形成有由磁鐵I和磁鐵2構成的8個磁極3。各彎曲凹部Ia形成為與磁鐵2的內徑側面2a2幾乎相同的形狀，在這些彎曲凹部Ia配設磁鐵2。在各彎曲凹部Ia配設磁鐵2，這樣在相鄰磁鐵2之間(極間20)夾著磁鐵1，且該磁鐵I的外周部Ib形成在與外徑側面2al大致相同的圓周上。另外，圖2所示的磁鐵I的外周部Ib為了防止磁鐵碎裂等，而設置成與以從轉子中心到外徑側面2al為半徑形成的圓弧面相比在半徑方向上靠內側。磁鐵I優選使用磁特性比磁鐵2低的磁鐵。雖然對磁特性也有某種程度的要求，但比起磁鐵的性能來說，最好是能夠實現具有圖2所示的特征的形狀(彎曲凹部Ia)的材料，因此優選為容易成形的鐵氧體的粘結磁鐵。磁鐵2分別配置于磁鐵I的彎曲凹部la，其定子側的面(外徑側面2al)朝向定子側形成為彎曲凸狀、旋轉軸側的面(內徑側面2a2)朝向旋轉軸側形成為彎曲凸狀，且形成為與彎曲凹部Ia的形狀大致相似。此外，磁鐵2的圓周方向的中央部的厚度形成得大于端部的厚度。即，磁鐵2形成為其厚度從中央部向兩端部逐漸變薄，其截面形成為所謂透鏡狀。磁鐵2的外徑側面2al形成為其圓弧中心與定子10的內徑面(齒11的內徑面)的圓弧中心大致相同。即，磁鐵2形成為，從外徑側面2al的圓周方向中央部到轉子中心的長度LI與從外徑側面2al的圓周方向端部到轉子中心的長度L2大致相等。因此，磁鐵2的中央部和齒11之間的間隙(空隙5)與磁鐵2的端部和齒11之間的間隙大致相等。換言之，在以從轉子中心到外徑側面2al為半徑形成的圓弧面與齒11的內徑面之間形成有寬度幾乎不變的空隙5。磁鐵2的材料優選使用磁特性聞于磁鐵I的材料。例如，作為磁鐵2,可以使用聞性能的稀土類磁鐵。但是，磁鐵2如圖2所示，其旋轉軸側與定子側分別形成為凸狀，因此磁鐵的體積增大。所以，在作為磁鐵2使用高價稀土類磁鐵的情況下，不僅轉子100的制造成本增大，還會因成形困難而使磁鐵的形狀受限。于是，磁鐵2優選使用廉價且容易成形的鐵氧體的燒結磁鐵。在圖3中，磁鐵I構成為以在彎曲凹部Ia出現磁極(N極、S極)的方式進行極性各向異性地取向。此外，各磁鐵2以其磁化取向的焦點在連接轉子100的中心與磁鐵2的中央部的線上且位于轉子100外側(定子10側)的方式被磁化。即，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電動機，將轉子配置于定子的內徑側而成，該電動機的特征在于：構成所述轉子的磁極的磁鐵包括：設置于旋轉軸的外周的環狀粘結鐵氧體磁鐵、以及配置于所述粘結鐵氧體磁鐵的外周側的多個燒結鐵氧體磁鐵，在所述粘結鐵氧體磁鐵的外周面形成有與磁極相同數量的彎曲凹部，其沿周向在同一圓周上等間距地形成并且向旋轉軸側突出，所述各燒結鐵氧體磁鐵配置于所述各彎曲凹部，其定子側的面朝向定子側形成為彎曲凸狀、旋轉軸側的面朝向旋轉軸側形成為彎曲凸狀，且形成為與所述彎曲凹部的形狀大致相似，其圓周方向的中央部的厚度形成得大于端部的厚度，以磁極在所述各彎曲凹部交替出現并且磁性為從相鄰的彎曲凹部的一方穿過至另一方的方式被極性各向異性地取向。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】1.一種電動機，將轉子配置于定子的內徑側而成，該電動機的特征在于: 構成所述轉子的磁極的磁鐵包括:設置于旋轉軸的外周的環狀粘結鐵氧體磁鐵、以及配置于所述粘結鐵氧體磁鐵的外周側的多個燒結鐵氧體磁鐵， 在所述粘結鐵氧體磁鐵的外周面形成有與磁極相同數量的彎曲凹部，其沿周向在同一圓周上等間距地形成并且向旋轉軸側突出， 所述各燒結鐵氧體磁鐵配置于所述各彎曲凹部，其定子側的面朝向定子側形成為彎曲凸狀、旋轉軸側的面朝向旋轉軸側形成為彎曲凸狀，且形成為與所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：松岡篤，馬場和彥，
申請(專利權)人：三菱電機株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP