CN102751798A - 旋转电机的转子 - Google Patents

Abstract

本发明以提供易于装配、磁特性良好的旋转电机的转子为目的。本发明的旋转电机的转子具备层叠钢板而成的旋转铁心和设置于旋转铁心的永久磁铁，具有：设置于旋转铁心的、从外周向内侧凹入的、用于安装永久磁铁的磁铁安装凹槽；以及从外周侧支撑存在于磁铁安装凹槽的上述永久磁铁的磁铁支撑部件，磁铁支撑部件通过永久磁铁与上述旋转铁心分离。其特征在于，采用由固定铁心板从两端侧夹住分离开的磁铁支撑部件和旋转铁心而夹持的结构。

Description

旋转电机的转子

技术领域

本发明涉及具备永久磁铁的旋转电机的转子。

背景技术

具备永久磁铁的旋转电机的转子，例如在专利文献1、专利文献2中有记载。专利文献1、2中所示的旋转电机的转子的结构为，具有层叠磁钢板而成的旋转铁心和埋入到形成于旋转铁心的磁铁插入孔中的永久磁铁。

具备此永久磁铁的电动机大量使用于家用电器上。在洗衣烘干机中，永久磁铁电动机用于送风机的驱动。因为送风机需要强力的送风，电动机的转速达到(10000～20000)RPM。而且，要求永久磁铁电动机高效率，小型大功率。

专利文献1：日本国专利公开公报“特开平9-219944号”

专利文献2：日本国专利公开公报“特开2008-236866号”

具备永久磁铁的电动机(旋转电机)的转子中大多采用，如同在上述专利文献1、2中所示的将永久磁铁埋入到设置于旋转铁心的插入孔中的结构。为了能承受高速旋转时的离心力，适合采用将永久磁铁埋入到插入孔中的结构。

但是，在磁特性和装配性上存在不利的方面。在将永久磁铁插入旋转铁心的插入孔的装配中，不能让烧结形成的永久磁铁产生损伤(缺损，折断)。如为了使其易于插入而将插入孔增大，则永久磁铁和插入孔之间产生间隙，导致磁通的流动变差。

而且，由于埋入有永久磁铁的插入孔在旋转铁心的外周处是封闭的，所以会因为磁通泄漏而降低磁特性。相比于钕永久磁铁，作为磁导率低的低磁导率材料的铁氧体永久磁铁受磁通泄漏的影响较大。

发明内容

本发明鉴于上述课题，以提供易于装配、磁特性良好的旋转电机的转子为目的。

本发明的旋转电机的转子具备层叠钢板而成的旋转铁心和设置于上述旋转铁心的永久磁铁，其特征在于，具有：设置于上述旋转铁心的、从外周向内侧凹入的、用于安装上述永久磁铁的磁铁安装凹槽；以及从外周侧支撑存在于上述磁铁安装凹槽的上述永久磁铁的磁铁支撑部件，磁铁支撑部件通过上述永久磁铁与上述旋转铁心分离。

根据本发明，永久磁铁安装在设置于上述旋转铁心的、从外周向内侧凹入的磁铁安装凹槽中，利用磁铁支撑部件从外周侧支撑该永久磁铁，因此易于装配。而且，磁铁支撑部件与旋转铁心不相连，而是通过永久磁铁分离开，所以不会产生磁通泄漏，磁特性变得良好。

附图说明

图1是嵌入有本发明的电动机(旋转电机)的送风机的剖面图。

图2是本发明的实施例的旋转电机转子的立体图。

图3是分解表示本发明的实施例的旋转电机转子的展开立体图。

图4是本发明的其他实施例的旋转电机转子的立体图。

图5是分解表示本发明其他实施例的旋转电机转子的展开立体图。

图6是本发明的另一个其他的实施例的旋转电机转子的立体图。

图7是分解表示本发明的另一个其他的实施例的旋转电机转子的展开立体图。

图中：20-旋转铁心，8-转子，21-永久磁铁，25-磁铁安装凹槽，22-磁铁支撑部件，23-固定铁心板，30-铁心夹持部，31-磁铁支撑部件夹持部，32-永久磁铁开口部，33-连接部，24-轴插入孔，7-转轴，26A、26B-通孔。

具体实施方式

以下，利用附图对本发明的实施方式进行说明。

首先对图1所示的送风机进行叙述。此送风机，用于滚筒式洗涤烘干机所具备的烘干装置上，但它也适用于非滚筒式的所谓的纵式洗涤烘干机和不具有洗涤功能的衣物烘干机。这种烘干装置要求强的送风，电动机的转速要达到(10000～20000)RPM。再加上要求噪音小，高效率，小型大功率，所以大多采用永久磁铁电动机作为驱动源。

送风机具有电动机(旋转电机)1和送风部2。送风部2具有离心风扇3和容纳离心风扇3的风扇罩4。风扇罩4具有设置于朝向离心风扇3中央处的吸入口5和设置于风扇罩4的外周侧的排出口6。离心风扇3固定支撑于电动机(旋转电机)1的转轴7上，以(10000～20000)RPM的高速旋转来驱动。通过此高速旋转，从吸入口5吸引而来的空气被离心风扇3加压，从排出口6强力送风。

电动机(旋转电机)1如图1所示，其具有转子8、定子9，外壳10A、10B，自由旋转地支撑转轴7的轴承11A、11B。在这里引用图2、图3对电动机(旋转电机)1的转子8进行说明。

电动机(旋转电机)1的转子8具有层叠磁钢板等钢板而成的旋转铁心20、永久磁铁21、层叠磁钢板等钢板而成的磁铁支撑部件22，采用磁钢板等钢板的固定铁心板23。旋转铁心20及固定铁心板23在中心具有轴插入孔24，在此轴插入孔24中压入了转轴7。转轴7的外周实施了滚花加工，防止旋转铁心20和转轴7之间的相对转动。磁铁支撑部件22成为永久磁铁21的朝向定子9的磁路。永久磁铁21为采用了低磁导率材料的铁氧体永久磁铁。也可以采用高磁导率材料的钕永久磁铁。

旋转铁心20具有从外周向内侧凹入的磁铁安装凹槽25。此磁铁安装凹槽25为V字形，但只要是从旋转铁心20的外周侧向内侧变窄的形状，也可采用包括U字形状、圆弧形状在内的各种形状。永久磁铁21为嵌合到磁铁安装凹槽25的V字形状，厚度从底部到前端部都是同一尺寸，但也可以使其变化。

磁铁支撑部件22采用V字形状，以使其嵌合到永久磁铁21的外周侧，其外周为圆弧形状。也可以在永久磁铁21与磁铁安装凹槽25的接合面，以及永久磁铁21与磁铁支撑部件22的接合面上涂上粘接剂(未图示)。永久磁铁21与磁铁安装凹槽25及磁铁支撑部件22之间无间隙地接合，所以磁通的流动良好。

磁铁安装凹槽25为从旋转铁心20的外周侧向内侧变窄的形状，所以可以从旋转铁心20的外周侧嵌入永久磁铁21，易于装配。永久磁铁21的外周面一侧与磁铁安装凹槽25相同，是从外周侧向内侧变窄的形状，所以可以从永久磁铁21的外周侧嵌入磁铁支撑部件22，易于装配。

还有，这种装配与上述专利文献1、2中将永久磁铁插入旋转铁心的插入孔中的装配不同，所以不存在发生永久磁铁损伤(缺损，折断)的危险。

固定铁心板23设置于旋转铁心20的轴向两端侧，从轴向两端侧夹持旋转铁心20、磁铁支撑部件22以及永久磁铁21。而且，将钢支杆(未图示)插入设置于固定铁心板23和磁铁支撑部件22上的通孔26A、26B，在固定铁心板23的外侧端面上对支杆进行铆接，以防止支杆脱落。

通过此结构，因为由磁铁支撑部件22从外周支撑永久磁铁21，磁铁支撑部件22通过支杆支撑于固定铁心板23，所以永久磁铁21和磁铁支撑部件22以不会因转子8以(10000～20000)RPM的高速旋转所产生的离心力而飞出的方式被支撑。

还有，成为永久磁铁21的朝向转子8的磁路的磁铁支撑部件22，通过永久磁铁21而与旋转铁心20不连接并分离开。因此，不同于上述专利文献1、2(磁铁支撑部件与旋转铁心一体)，其不会产生磁通泄漏，磁特性变得良好。

即，永久磁铁21的两端外周侧不同于上述专利文献1、2记载的电动机，它是不被层叠的磁钢板包围的开放结构，所以不产生磁通泄漏，即使采用低磁导率材料的铁氧体永久磁铁，也能够提供旋转力强的电动机。

下面说明旋转铁心20、磁铁支撑部件22以及固定铁心板23的制造。

旋转铁心20、磁铁支撑部件22以及固定铁心板23使用相同的磁钢板的钢板。固定铁心板23可以使用与旋转铁心20和磁铁支撑部件22不同板厚的钢板，但从制造方面考虑，优选使用与旋转铁心20和磁铁支撑部件22相同的钢板。

旋转铁心20和磁铁支撑部件22是从相同的钢板通过冲压加工冲裁而成。通过将冲裁而成的旋转铁心的板和磁铁支撑部件的板分别层叠，制成规定厚度的旋转铁心20和磁铁支撑部件22。磁铁支撑部件22由从旋转铁心20上切去的相当于磁铁安装凹槽25的钢板的残板上再切去(除去)相当于永久磁铁21的部分而剩余的板材制成。此旋转铁心20和磁铁支撑部件22的冲压加工同时进行。所以，优选旋转铁心20和磁铁支撑部件22由相同板厚的钢板制作。

使旋转铁心20和磁铁支撑部件22的外周在同一圆上。若改变旋转铁心20和磁铁支撑部件22的外径，则会产生台阶差。永久磁铁21的靠外周侧露出。因此，优选旋转铁心20和磁铁支撑部件22的外周与永久磁铁21在同一圆上。

与转子8的轴向垂直的截面上，磁铁支撑部件22和永久磁铁21合起来的大小与磁铁安装凹槽25的大小相当，所以永久磁铁21无间隙地嵌合在磁铁安装凹槽25中，磁铁支撑部件22无间隙地嵌合在永久磁铁21的外周侧。这样，因为无间隙嵌合，所以使得磁通的流动变得良好，即使采用低磁导率材料的铁氧体永久磁铁，也可提供旋转力强的电动机。

而且，旋转铁心20、磁铁支撑部件22和永久磁铁21的外周都在同一圆上。因此，转子8成为没有凹凸的圆，与定子的间隙也相同。

固定铁心板23从轴向两端侧夹持旋转铁心20、磁铁支撑部件22以及永久磁铁21。该固定铁心板23具有铁心夹持部30、磁铁支撑部件夹持部31、永久磁铁开口部32、以及连接部33。

固定铁心板23的磁铁支撑部件夹持部31和磁铁支撑部件22为同样的扇形。通孔26A设置在磁铁支撑部件夹持部31的中央，上述通孔26B设置在磁铁支撑部件22的中央。因此，在轴向上整齐的重叠排列的磁铁支撑部件夹持部31和磁铁支撑部件22的通孔26B和通孔26A在一条直线上，所以用于铆接的钢支杆能够插入到通孔26B和通孔26A中。插入后，通过压溃支杆的两端来防止固定铁心板23脱落，从而得到紧固地保持永久磁铁的转子8。

为了连接铁心夹持部30和磁铁支撑部件夹持部31，连接部33是有必要的。此连接部33具有克服转子8以(10000～20000)RPM的高速旋转而产生的离心力并支撑永久磁铁21和磁铁支撑部件22的程度的强度。连接部33及通孔26B、通孔26A设置在通过转子8的中心(旋转铁心20)和磁铁支撑部件夹持部31的中央的直线上，所以运行时不会产生离心力的承受在左右不平衡。

而且固定铁心板23呈只保留了连接部33，并通过永久磁铁开口部32来开放永久磁铁21的两侧端的结构，抑制了磁通泄漏的发生，即使采用低磁导率材料的铁氧体永久磁铁，也可提供旋转力强的电动机。

对图4、图5所示的其他实施例进行叙述。

此实施例中，固定铁心板40的结构与上述实施例(图2、图3)中所述的固定铁心板23不同。其他与上述实施例(图2、图3)相同，所以只对固定铁心板40进行叙述。

即，固定铁心板40具有铁心夹持部41、磁铁支撑部件夹持部42、永久磁铁开口部43、以及连接部44A、44B。连接部44A相当于上述实施例(图2、图3)的连接部33。设置于永久磁铁开口部43中途(连接部44A和永久磁铁开口部43的外周侧端部的中间)的连接部44B起加强作用。虽然对漏磁通的发生的抑制会有些下降，但承受离心力的强度增加。能够强有力地承受由于采用低磁导率材料的铁氧体永久磁铁的需要量增大而引起的离心力的增加。

对图6、图7所示的其他实施例进行叙述。

此实施例中，固定铁心板50的结构与上述实施例(图2、图3、图4、图5)中所述的固定铁心板23、固定铁心板40不同。其他与上述实施例(图2、图3、图4、图5)相同，所以只对固定铁心板50进行叙述。

即，固定铁心板50具有铁心夹持部51、磁铁支撑部件夹持部52、永久磁铁开口部53、以及连接部54A、54B。连接部54A相当于上述实施例(图2、图3、图4、图5)的连接部33、连接部44A。连接永久磁铁开口部53的外周侧端部的部位的连接部54B起加强作用。虽然对漏磁通的发生的抑制会有些下降，但增加了承受离心力的强度。可以强有力的承受由于低磁导率材料的铁氧体永久磁铁的需要量增大化引起的离心力的增加。能够实现比上述实施例(图4、图5)更强力的提高。

上述实施例中，是用固定铁心板支撑永久磁铁及磁铁支撑部件的结构，但也可以从磁铁支撑部件的外周侧拧进螺丝等来固定旋转铁心20，以代替固定铁心板。

还有，上述实施例中，固定铁心板在大小和形状上与旋转铁心、永久磁铁及磁铁支撑部件相同，但是也可以采用不同的形状和大小。

Claims (6)

1.一种旋转电机的转子，其具备层叠钢板而成的旋转铁心和设置于上述旋转铁心的永久磁铁，

上述旋转电机的转子的特征在于，

具有：设置于上述旋转铁心的、从外周向内侧凹入的、用于安装上述永久磁铁的磁铁安装凹槽；以及从外周侧支撑存在于上述磁铁安装凹槽的上述永久磁铁的磁铁支撑部件，

磁铁支撑部件通过上述永久磁铁与上述旋转铁心分离。

2.根据权利要求1所述的旋转电机的转子，其特征在于，

具有固定铁心板，上述固定铁心板设置于上述旋转铁心的轴向两端侧，且从上述轴向两端侧夹持上述旋转铁心、上述磁铁支撑部件以及上述永久磁铁。

3.根据权利要求1或2所述的旋转电机的转子，其特征在于，

上述磁铁支撑部件和上述旋转铁心以相同板厚的钢板形成。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的旋转电机的转子，其特征在于，

在与转子的轴向垂直的截面上，磁铁支撑部件和上述永久磁铁合起来的大小与上述磁铁安装凹槽的大小相当。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的旋转电机的转子，其特征在于，

上述旋转铁心和上述磁铁支撑部件的外周在同一圆上。

6.根据权利要求2所述的旋转电机的转子，其特征在于，

上述固定铁心板具备：与上述旋转铁心对置处的形状与旋转铁心相同的铁心夹持部；与上述磁铁支撑部件对置处的形状与磁铁支撑部件相同的磁铁支撑部件夹持部；与上述永久磁铁对置处的形状与永久磁铁相同的永久磁铁开口部；连接通过上述永久磁铁开口部而分离的上述铁心夹持部与上述磁铁支撑部件夹持部的连接处的连接部。

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