CN102377307A - 旋转电机及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可降低转矩脉动或齿槽转矩的旋转电机。本发明涉及的旋转电机具备：定子(1)；及转子(2)，具有转子铁心(22)及排列在该转子铁心外周的多个永久磁铁(23)，在周向上相邻的永久磁铁之间形成有向转子铁心的外周侧突出的主突起部，各主突起部分别具有：第1副突起部，形成于周向中的第1方向的端侧，向转子铁心的外周侧突出；及第2副突起部，形成于第1方向的相反方向即第2方向的端侧，向转子铁心的外周侧突出，周向上的第1副突起部的宽度比周向上的第2副突起部的宽度窄，通过第1副突起部抵接于设置在其第1方向侧的永久磁铁，且第2副突起部抵接于设置在其第2方向侧的永久磁铁，从而各永久磁铁被固定在转子铁心的外周。

Description

旋转电机及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种旋转电机及其制造方法。

背景技术

以往，提出有在将永久磁铁设置于转子铁心的外周面的所谓SPM型旋转电机中，使永久磁铁的固定易于进行的技术(例如参照专利文献1)。在该技术中，在转子铁心上形成有向外周侧突出并在周向上排列的主突起部。永久磁铁被设置在转子铁心的周向上相邻的主突起部之间。在主突起部的外周侧的周向上的中心位置，形成有凹部。通过该凹部，在主突起部的周向两端侧分别形成有向转子铁心的外周侧突出且周向上的宽度互为相同的副突起部。将夹具抵贴于此凹部，通过该夹具，从转子铁心的外周侧对凹部施加力。由此，使各副突起部分别以相同角度打开而变形，抵接于永久磁铁。如此，使永久磁铁的固定易于进行。

专利文献1：日本特开2004-23944号公报(图2)

但是，在上述现有技术中，由于夹具的抵贴方式或转子铁心的构件强度的差异等因素，导致某一方的副突起部大幅度变形而打开，而且存在如下情况，即大幅度变形的副突起部还会在各个主突起部不同。永久磁铁向大幅度变形的副突起部打开的方向位移而被固定。因此，在此情况下，固定时的永久磁铁的位移方向会根据部位而发生变化，在转子铁心的周向上相邻的永久磁铁之间的间隔差异将变大。其结果，存在转矩脉动或齿槽转矩増大的课题。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种可抑制转矩脉动或齿槽转矩増大的旋转电机及其制造方法。

本发明是为了解决上述课题而进行的，本发明的一个观点所涉及的旋转电机具备：定子；及转子，具有转子铁心和排列在该转子铁心外周的多个永久磁铁，被设置在所述定子的内侧，其特征在于，在所述转子铁心的周向上相邻的所述永久磁铁之间，形成有向所述转子铁心的外周侧突出的主突起部，各所述主突起部分别具有：第1副突起部，形成于所述周向中的第1方向的端侧，向所述转子铁心的外周侧突出；及第2副突起部，形成于所述第1方向的相反方向即第2方向的端侧，向所述转子铁心的外周侧突出，所述周向上的所述第1副突起部的宽度比所述周向上的所述第2副突起部的宽度窄，通过所述第1副突起部抵接于设置在其所述第1方向侧的所述永久磁铁，且所述第2副突起部抵接于设置在其所述第2方向侧的所述永久磁铁，从而各所述永久磁铁被固定在所述转子铁心的外周。

本发明的另一个观点所涉及的旋转电机的制造方法，其为具备具有转子铁心及多个永久磁铁的转子和定子的旋转电机的制造方法，其特征在于，在所述转子铁心上形成有向外周侧突出且在周向上排列的主突起部，各所述主突起部分别具有：第1副突起部，形成于所述周向中的第1方向的端侧，向所述转子铁心的外周侧突出；及第2副突起部，形成于所述周向中的第2方向的端侧，向所述转子铁心的外周侧突出，所述周向上的所述第1副突起部的宽度比所述周向上的所述第2副突起部的宽度窄，包括：第1工序，将所述永久磁铁设置在所述周向上相邻的所述主突起部之间；及第2工序，在各所述主突起部，通过从所述转子铁心的外周侧对所述第1及第2副突起部之间的凹部施加力，从而使所述第1及第2副突起部变形并抵接于所述永久磁铁。

根据本发明，能够提供可降低转矩脉动或齿槽转矩的旋转电机及其制造方法。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式涉及的旋转电机的构成例的图。

图2是表示本发明的一个实施方式涉及的旋转电机的构成例的图。

图3是本发明的一个实施方式涉及的转子的局部放大图。

图4A是用于说明本发明的一个实施方式涉及的旋转电机的制造方法的图。

图4B是用于说明本发明的一个实施方式涉及的旋转电机的制造方法的图。

图4C是用于说明本发明的一个实施方式涉及的旋转电机的制造方法的图。

符号说明

1-定子；2-转子；3-机壳；4、5-轴承架；6、7-轴承；8-编码器；9-编码器罩；11-定子铁心；12-线圈骨架；13-线圈；111-齿部；21-轴；22-转子铁心；23-永久磁铁；221-槽；222-主突起部；222a-凹部；222b、222c-副突起部；100-夹具。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，对相同的结构标注相同符号，从而适当省略重复说明。

<实施方式>

参照图1及图2，对本发明的一个实施方式涉及的旋转电机的构成概要进行说明。图1及图2是表示本发明的一个实施方式涉及的旋转电机的构成例的图。图1是表示从垂直于旋转轴O的方向切割旋转电机后的该旋转电机的剖面的图。图2是表示沿旋转轴O切割旋转电机后的该旋转电机的剖面的图。另外，本实施方式涉及的旋转电机为电动机。

在图1及图2中，旋转电机具备定子1、转子2、机壳3、轴承架4和5、轴承6和7、编码器8及编码器罩9。

定子1大致为圆筒形，隔着空隙包围大致为圆柱形的转子2的外周。定子1具备定子铁心11、线圈骨架12及线圈13。在定子铁心11上形成有向内周侧突出的多个齿部111。在各齿部111上，设置有卷绕于线圈骨架12的线圈13。

转子2具备轴21、转子铁心22及永久磁铁23。转子铁心22设置于轴21的外周，在旋转轴O方向上排列。在转子铁心22的外周面上，形成有在周向上排列的多个槽221。各槽221在旋转轴O方向上延伸。在多个槽221的每个之上设置有永久磁铁23。通过该多个槽221，在周向上相邻的永久磁铁23之间的转子铁心22上，形成有向转子铁心22的外周侧突出的主突起部222。关于主突起部222的详细结构，后面将进行说明。如此构成的转子2通过由线圈13产生的旋转磁场而进行旋转。

机壳3设置于定子1的外周侧。轴承架4设置于定子1及转子2的旋转轴O方向的一侧(负载侧)。轴承架5设置于定子1及转子2的旋转轴O方向的另一侧(负载相反侧)。在轴承架4与轴21之间设置有轴承6，在轴承架5与轴21之间设置有轴承7，转子2通过轴承6及7被支承为可以旋转。在图2的例子中，在轴21的负载相反侧设置有编码器8，在轴承架5的负载相反侧设置有覆盖编码器8的编码器罩9。

其次，参照图3，说明主突起部222的详细结构。图3是图1所示的A部分的局部放大图，表示永久磁铁23刚插入槽221后的状态。图3所示的X表示转子铁心22的周向(也是转子2的旋转方向)中的一个方向，Y表示与X方向相反的方向。

如图3所示，周向上的主突起部222的宽度朝向转子铁心22的外周侧逐渐变宽。而且，中间夹着主突起部222在周向上相邻的永久磁铁23的两个端面23a及23b的间隔为，朝向转子铁心22的外周侧逐渐变宽。在主突起部222的外周侧形成有该外周侧开口的凹部222a。凹部222a形成为圆弧形，在旋转轴O方向上延伸。通过该凹部222a，在主突起部222的周向两端侧，形成有向转子铁心22的外周侧突出的两个副突起部222b及222c。更具体而言，在主突起部222的X方向的端侧形成有副突起部222b，在主突起部222的Y方向的端侧形成有副突起部222c。在此，凹部222a形成在从转子铁心22的周向上的主突起部222的中心位置向X方向错开的位置上。也就是说，通过周向上的凹部222a的中心位置和旋转轴O的直线B为，相对于通过周向上的主突起部222的中心位置和旋转轴O的直线C而向X方向错开。因此，副突起部222b的周向宽度t1比副突起部222c的周向宽度t2窄。而且，在所有的主突起部222上，凹部222a形成在从转子铁心22的周向上的主突起部222的中心位置向X方向错开的位置上。而且，在旋转轴O方向上排列的各个转子铁心22上，凹部222a也是向相同方向(即X方向)错开。

其次，参照图4A～图4C，对本发明的一个实施方式涉及的旋转电机的制造方法进行说明。图4A～图4C是用于说明本发明的一个实施方式涉及的旋转电机的制造方法的图。另外，在此，对于旋转电机的制造方法中的转子的制造方法进行详细说明。

首先，如图4A所示，永久磁铁23从旋转轴O方向插入槽221。为了使永久磁铁23能够插入，槽221的周向宽度比永久磁铁23的周向宽度略宽。因此，如图4B所示，在永久磁铁23刚插入之后，在周向上的永久磁铁23的端面23a与主突起部222之间，以及在永久磁铁23的端面23b与主突起部222之间分别形成间隙。

其次，如图4B所示，将夹具100抵贴于凹部222a，通过夹具100，从转子铁心22的外周侧对凹部222a施加力F。由此，如图4C所示，副突起部222b向X方向打开而变形，抵接于永久磁铁23的端面23a。副突起部222c向Y方向打开而变形，抵接于永久磁铁23的端面23b。由此，永久磁铁23被固定在转子铁心22上。

在此，如上所述，副突起部222b的宽度t1比副突起部222c的宽度t2窄。因此，如图4C所示，不易受到夹具100的抵贴方式及转子铁心22的构件强度的差异等因素的影响，能够使副突起部222b比副突起部222c更大地变形。由此，任一个永久磁铁23均可以向X方向位移而被固定。如此，由于能够使固定时的永久磁铁23的位移方向均为X方向，所以，能够减小在转子铁心22的周向上相邻的永久磁铁23之间的间隔差异。其结果，能够抑制转矩脉动或齿槽转矩増大。

如上所述，在本实施方式中，副突起部222b的宽度t1比副突起部222c的宽度t2窄。由此，能够减小在转子铁心22的周向上相邻的永久磁铁23之间的间隔差异，能够抑制转矩脉动或齿槽转矩増大。

另外，在本实施方式中，在旋转轴O方向上排列的转子铁心22上，凹部222a也是向相同方向错开。由此，在将旋转轴O方向上排列的永久磁铁23按照规定的位置关系进行配置时，变得易于精度良好地进行配置。

另外，在本实施方式中，周向上的主突起部222的宽度朝向转子铁心22的外周侧逐渐变宽，中间夹着主突起部222在周向上相邻的永久磁铁23的两个端面23a及23b的间隔也朝向转子铁心22的外周侧逐渐变宽。由此，能够防止永久磁铁23由于转子2旋转时作用于永久磁铁23的离心力而飞散。

以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，如果是所谓的本领域技术人员，则可以在不脱离本发明主旨的范围内根据上述实施方式进行适当变更，而且，还可以适当组合基于上述实施方式和变更例的手法来进行利用。即，尽管是如此加以变更等的技术，无需说也包含在本发明的技术范围内。

例如，在上述实施方式中，虽然转子铁心22是在旋转轴O方向上排列有多个，但是不局限于此。转子铁心22也可以是一个。

另外，例如，在上述实施方式中，虽然将旋转电机作为电动机，但是不局限于此。本实施方式涉及的旋转电机也可以是发电机。此时，通过转子2的旋转，在线圈13上感应电压。

另外，例如，在上述实施方式中，虽然凹部222a的形状是圆弧形，但是不局限于此。凹部222a的形状也可以是U字形、V字形等。

另外，例如，在上述实施方式中，虽然是周向上的主突起部222的宽度朝向转子铁心22的外周侧逐渐变宽，中间夹着主突起部222在周向上相邻的永久磁铁23的两个端面23a及23b的间隔也朝向转子铁心22的外周侧逐渐变宽，但是不局限于此。例如，周向上的主突起部222的宽度也可以是在转子铁心22的直径方向上为一定，中间夹着主突起部222在周向上相邻的永久磁铁23的两个端面的间隔也可以是在转子铁心22的直径方向上为一定。此时，为了进一步防止永久磁铁23飞散，也可以另行设置覆盖周向上排列的永久磁铁23的外周的保护罩。

Claims (4)

1.一种旋转电机，具备：

定子；

及转子，具有转子铁心和排列在该转子铁心外周的多个永久磁铁，被设置在所述定子的内侧，其特征在于，

在所述转子铁心的周向上相邻的所述永久磁铁之间，形成有向所述转子铁心的外周侧突出的主突起部，

各所述主突起部分别具有：

第1副突起部，形成于所述周向中的第1方向的端侧，向所述转子铁心的外周侧突出；

及第2副突起部，形成于所述第1方向的相反方向即第2方向的端侧，向所述转子铁心的外周侧突出，

所述周向上的所述第1副突起部的宽度比所述周向上的所述第2副突起部的宽度窄，

通过所述第1副突起部抵接于设置在其所述第1方向侧的所述永久磁铁，且所述第2副突起部抵接于设置在其所述第2方向侧的所述永久磁铁，从而各所述永久磁铁被固定在所述转子铁心的外周。

2.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，所述转子具有：

在所述转子的旋转轴方向上排列的多个所述转子铁心；

及在所述多个转子铁心的各自的外周排列的所述多个永久磁铁，

各个所述多个转子铁心上的所述第1方向相互为相同方向。

3.根据权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，

所述周向上的所述主突起部的宽度朝向所述转子铁心的外周侧逐渐变宽，

中间夹着所述主突起部在所述周向上相邻的所述永久磁铁的两个端面的间隔为，朝向所述转子铁心的外周侧逐渐变宽。

4.一种旋转电机的制造方法，其为具备具有转子铁心及多个永久磁铁的转子和定子的旋转电机的制造方法，其特征在于，

在所述转子铁心上形成有向外周侧突出且在周向上排列的主突起部，

各所述主突起部分别具有：

第1副突起部，形成于所述周向中的第1方向的端侧，向所述转子铁心的外周侧突出；

及第2副突起部，形成于所述周向中的第2方向的端侧，向所述转子铁心的外周侧突出，

所述周向上的所述第1副突起部的宽度比所述周向上的所述第2副突起部的宽度窄，

包括：

第1工序，将所述永久磁铁设置在所述周向上相邻的所述主突起部之间；

及第2工序，在各所述主突起部，通过从所述转子铁心的外周侧对所述第1及第2副突起部之间的凹部施加力，从而使所述第1及第2副突起部变形并抵接于所述永久磁铁。

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