CN103812242A - 无刷电动机以及转子 - Google Patents
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Abstract
无刷电动机包括转子。转子包括第1转子芯、第2转子芯、以及励磁磁石。第1转子芯具有在圆周方向上排列的多个第1磁极部。第2转子芯具有在圆周方向上排列的多个第2磁极部。励磁磁石在第1转子芯和第2转子芯的轴向上处于第1转子芯和第2转子芯之间。励磁磁石在轴向上被磁化,使得第1磁极部作为第1磁极发挥作用,第2磁极部作为第2磁极发挥作用。
Description
技术领域
本发明涉及无刷电动机以及转子。
背景技术
以往,作为用于配置在车辆发动机室内的位置控制装置的电动机,已有例如日本专利第4468033号公报中公开的用于气门正时可变装置的无刷电动机。该无刷电动机具有转子,该转子具备转子芯和励磁磁石,该转子芯具有在轴向上贯穿的孔,励磁磁石被插入固定到孔中。
然而,在如上所述的无刷电动机中,励磁磁石被插入固定到沿着转子芯的轴向贯穿的孔中。因此,励磁磁石容易受到外部的影响,例如,存在当车辆发动机室内成为高温时、励磁磁石容易减磁(不可逆温度变化)的问题。另外,在高温状态下,励磁磁石的磁力变弱,所以考虑进行增大在定子的线圈中流过的电流的控制。当增大电流时,励磁磁石更容易减磁(不可逆温度变化)。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种无刷电动机以及转子,例如,即使车辆发动机室内成为高温,也不易使励磁磁石减磁(不可逆温度变化)。
为了实现上述目的,本发明的第1方式所涉及的无刷电动机用于配置在车辆发动机室内的位置控制装置,包括转子。该转子包括第1转子芯、第2转子芯以及励磁磁石。所述第1转子芯具有在圆周方向上排列的多个第1磁极部。所述第2转子芯具有在圆周方向上排列的多个第2磁极部。所述励磁磁石在所述第1转子芯和所述第2转子芯的轴向上处于所述第1转子芯和所述第2转子芯之间。所述励磁磁石在所述轴向上被磁化,使得所述第1磁极部作为第1磁极发挥作用,所述第2磁极部作为第2磁极发挥作用。
本发明的第2方式所涉及的无刷电动机包括转子和定子。所述转子包括旋转轴、第1转子芯、第2转子芯以及励磁磁石。所述第1转子芯包括圆板状的第1芯基座和多个第1爪状磁极,所述第1芯基座以所述旋转轴为旋转中心与所述旋转轴一体旋转,所述多个第1爪状磁极以等间隔设置在所述第1芯基座的外周面。各个第1爪状磁极分别包括向径向外侧突出的第1基部和从该第1基部折弯而在轴向上延伸的第1末端部。所述第2转子芯包括圆板状的第2芯基座和多个第2爪状磁极,所述第2芯基座以所述旋转轴为旋转中心与所述旋转轴一体旋转,所述多个第2爪状磁极以等间隔设置在所述第2芯基座的外周面。各个第2爪状磁极分别包括向径向外侧突出的第2基端部和从该第2基端部折弯而在轴向上延伸的第2末端部。所述第2爪状磁极分别配置在圆周方向的相邻的所述第1爪状磁极彼此之间。所述励磁磁石以所述旋转轴为旋转中心与所述旋转轴一体旋转。所述励磁磁石配置于所述第1芯基座和第2芯基座之间。所述励磁磁石沿着轴向被磁化,从而使各个所述第1爪状磁极作为第1磁极发挥作用,并且各个所述第2爪状磁极作为第2磁极发挥作用。所述定子包括定子芯和绕组。所述定子具有配设在所述转子的外侧定子芯。该定子芯具有沿着圆周方向等间隔地设置的多个齿。各个所述齿具有与所述第1爪状磁极以及第2爪状磁极的径向外周面对置的径向内周面。所述绕组分别以集中缠绕方式缠绕在各个所述齿上,通过被施加电压而产生旋转磁场。将所述转子的磁极数设为n,将所述第1爪状磁极以及第2爪状磁极的径向外周面的展开角度设为θα,将所述齿的径向内周面的展开角度设为θ1,将相邻的所述第1爪状磁极的所述第1末端部的圆周方向端部和所述第2爪状磁极的所述第2末端部的圆周方向端部之间的圆周方向的长度与所述定子和所述转子之间的气隙的间隔相等时的所述第1末端部的圆周方向端部与所述第2末端部的圆周方向端部之间的展开角度设为θL时,在如下关系式成立的范围内形成所述第1爪状磁极以及第2爪状磁极,θ1≤θα<(360/n)-θL。
本发明的第3方式所涉及的无刷电动机包括转子和定子。所述转子包括旋转轴、第1转子芯、第2转子芯以及励磁磁石。所述第1转子芯包括圆板状的第1芯基座和多个第1爪状磁极,所述第1芯基座以所述旋转轴为旋转中心与所述旋转轴一体旋转,所述多个第1爪状磁极以等间隔设置在所述第1芯基座的外周面。各个所述第1爪状磁极分别包括向径向外侧突出的第1基部和从该第1基部折弯而在轴向上延伸的第1末端部。所述第2转子芯包括圆板状的第2芯基座和多个第2爪状磁极,所述第2芯基座以所述旋转轴为旋转中心与所述旋转轴一体旋转,所述多个第2爪状磁极以等间隔设置在第2芯基座的外周面。各个所述第2爪状磁极分别包括向径向外侧突出的第2基端部和从该第2基端部折弯而在轴向上延伸的第2末端部。所述第2爪状磁极分别配置在圆周方向的相邻的所述第1爪状磁极彼此之间。所述励磁磁石以所述旋转轴为旋转中心与所述旋转轴一体旋转。所述励磁磁石配置于所述第1转子芯的第1芯基座和第2转子芯的第2芯基座之间。所述励磁磁石沿着轴向被磁化,从而使各个所述第1爪状磁极作为第1磁极发挥作用,并且使各个所述第2爪状磁极作为第2磁极发挥作用。所述定子包括定子芯和绕组。所述定子具有配设在所述转子的外侧定子芯。该定子芯具有沿着圆周方向等间隔地设置的多个齿。各个所述齿具有与所述第1爪状磁极以及第2爪状磁极的径向外周面对置的径向内周面。所述绕组分别以集中缠绕方式缠绕在各个所述齿上,通过被施加电压而产生旋转磁场。将所述转子的磁极数设为n,将相邻的所述第1爪状磁极的所述第1末端部的圆周方向端部和所述第2爪状磁极的所述第2末端部的圆周方向端部之间的展开角度设为θβ,将所述齿的径向内周面的展开角度设为θ1,将所述第1末端部的圆周方向端部和所述第2末端部的圆周方向端部之间的圆周方向的长度与所述定子和所述转子之间的气隙的间隔相等时的展开角度θβ设为θL时,在如下关系式成立的范围内形成所述第1爪状磁极以及第2爪状磁极,θL≤θβ<360/n-θ1。
本发明的第4方式所涉及的转子包括旋转轴、第1转子芯、第2转子芯、励磁磁石以及加固部。所述第1转子芯具有大致圆板状的第1芯基座和多个第1爪状磁极,第1芯基座具有被固定在所述旋转轴的中央部,多个第1爪状磁极在该第1芯基座的外周部上等间隔地排列。各个所述第1爪状磁极分别向径向外侧突出并且在轴向上延伸。所述第2转子芯具有大致圆板状的第2芯基座和多个第2爪状磁极,第2芯基座具有被固定在所述旋转轴上的中央部,多个第2爪状磁极在该第2芯基座的外周部上等间隔地排列。各个所述第2爪状磁极分别向径向外侧突出并且在轴向上延伸。所述第1芯基座以及第2芯基座相互对置的同时,所述第1爪状磁极以及第2爪状磁极在圆周方向上交替配置。所述励磁磁石在所述第1芯基座以及第2芯基座的轴向上处于所述第1转子芯和所述第2转子芯彼此之间。所述励磁磁石在所述轴向被磁化,从而使所述第1爪状磁极作为第1磁极发挥作用,所述第2爪状磁极作为第2磁极发挥作用。所述加固部对所述第1转子芯以及所述第2转子芯进行加固,该加固部和所述第1转子芯以及所述第2转子芯相互一体或独立地构成。
附图说明
本发明的新颖性特征在权利要求书中加以明确。伴随目的及利益的本发明可通过参照下面的优选实施方式的说明以及附图而理解。
图1是本发明的第1实施方式所涉及的无刷电动机的剖视图。
图2是图1的无刷电动机的局部截面立体图。
图3A是第1实施方式的其他例子中的转子的立体图。
图3B是图3A的转子的剖视图。
图4A是第1实施方式的其他例子中的转子的立体图。
图4B是图4A的转子的剖视图。
图5A是第1实施方式的其他例子中的转子的立体图。
图5B是图5A的转子的剖视图。
图6是第1实施方式的其他例子中的转子的立体图。
图7是本发明的第2实施方式所涉及的无刷电动机的从轴向观看时的剖视图。
图8A是从第1转子芯侧观看图7的转子时的立体图。
图8B是从第2转子芯侧观看图7的转子时的立体图。
图9是从轴向观看图7的转子时的主视图。
图10是沿着图9的A-O-B线的组合剖视图。
图11是图7的转子的分解立体图。
图12是说明图7的爪状磁极、极间磁石、齿的展开角度的图。
图13是表示图12的第1齿侧展开角度以及第1转子侧展开角度与转矩之间的关系的图。
图14以及15分别是说明第2实施方式的转子的其他例的图。
图16是本发明的第3实施方式所涉及的无刷电动机的剖视图。
图17是图16的转子的分解立体图。
图18是图17的转子的剖视图。
图19是图18的环状磁石的立体图。
图20是第3实施方式的其他例子中的转子的立体图。
图21是图20的转子的剖视图。
图22是第3实施方式的其他例子中的转子的立体图。
图23是图22的转子的剖视图。
图24是第3实施方式的其他例子中的转子的分解立体图。
图25是图24的转子的剖视图。
图26是第3实施方式的其他例子中的转子的分解立体图。
图27是图26的转子的剖视图。
图28是图26的环状磁石的立体图。
图29是图26的辅助磁石的立体图。
图30是第3实施方式的其他例子中的环状磁石的立体图。
图31是图30的辅助磁石的立体图。
图32是第3实施方式的其他例子中的转子的分解立体图。
图33是图32的转子的剖视图。
图34是第3实施方式的其他例子中的转子的分解立体图。
图35是本发明的第4实施方式所涉及的电动机的剖视图。
图36是图35的转子的立体图。
图37是图35的转子(转子芯、励磁磁石)的分解立体图。
图38是用于说明图37的转子芯的制造方式的示意图。
图39是用于说明图37的转子芯的制造方式的示意图。
图40是第4实施方式的其他例的转子的立体图。
图41是图40的转子的剖视示意图。
图42是第4实施方式的其他例的转子的立体图。
图43是图42的转子的剖视示意图。
图44是第4实施方式的其他例的转子的立体图。
图45是图44的转子的分解立体图。
图46是用于说明图44的转子芯的制造方式的示意图。
图47是第4实施方式的其他例的转子的立体图。
图48是本发明的第5实施方式所涉及的电动机的剖视图。
图49是图48的电动机的局部截面立体图。
图50是图48的转子的局部放大剖视图。
图51A~51C分别是第5实施方式的其他例子中的毂部的俯视图。
图52是本发明的第6实施方式所涉及的电动机的剖视图。
图53是图52的电动机的局部截面立体图。
图54是图53的第1以及第2转子芯的俯视图。
图55是第6实施方式的其他例子中的电动机的局部截面立体图。
图56A~56D是第6实施方式的其他例子中的第1以及第2转子芯的俯视图。
图57A以及57b分别是第6实施方式的参考例中的第1以及第2转子芯的俯视图。
图58是本发明的第7实施方式所涉及的无刷电动机的从轴向观看时的剖视图。
图59A是从第1转子芯侧观看图58的转子时的立体图。
图59B是从第2转子芯侧观看图58的转子时的立体图。
图60是从轴向观看图58的转子时的主视图。
图61是沿着图60的A-O-B线的组合剖视图。
图62是图58的转子的分解立体图。
图63是表示第7实施方式的其他例的转子的剖视图。
具体实施方式
下面,依照图1和图2来说明无刷电动机的第1实施方式。
如图1所示,本实施方式的无刷电动机11用于配置在车辆发动机室1内的位置控制装置,更详细地说,用于与发动机2连结的气门正时可变装置3。
如图1所示,无刷电动机11的电动机壳体12具有成为有底筒状的筒状外壳13和将该筒状外壳13的前侧(图1中、左侧)的开口部封闭的前端板14。
如图1所示,在筒状外壳13的内周面上固定有定子16。定子16具备:电枢芯17,具有向径向内侧延伸的多个(本实施方式中为12个)作为集中缠绕用齿的齿17a;以及绕组19,隔着绝缘体18缠绕到电枢芯17的齿17a上。定子16通过从外部的控制电路S向绕组19供给驱动电流而产生旋转磁场。
如图1所示,无刷电动机11的转子21具有旋转轴22,转子21配置于定子16的内侧。旋转轴22是金属轴,详细地说是非磁体的金属轴,通过被支承在筒状外壳13的底部13a以及前端板14上的轴承23、24而被可旋转地支承。在突出到外部的旋转轴22的末端连结有气门正时可变装置3,通过旋转轴22的旋转驱动,气门正时(发动机2的凸轮轴相对于曲柄轴的相对旋转相位)根据发动机2的运转状态而适当改变。
如图1以及图2所示,转子21具备外嵌在所述旋转轴22上的第1以及第2转子芯31、32和作为励磁磁石的环状磁石33。
第1转子芯31具备大致圆板状的第1芯基座31a和设置在第1芯基座31a的外周部且等间隔地排列的多个(本实施方式中为4个)作为第1磁极部的第1爪状磁极31b。各个第1爪状磁极31b向径向外侧突出并且在轴向上延伸。
第2转子芯32的形状与第1转子芯31相同,具备大致圆板状的第2芯基座32a和在第2芯基座32a的外周部上等间隔地设置的多个作为第2磁极部的第2爪状磁极32b。各个第2爪状磁极32b向径向外侧突出并且在轴向上延伸。而且,第2转子芯32相对于第1转子芯31被组装成,各个第2爪状磁极32b配置于在圆周方向上相邻的第1爪状磁极31b之间。环状磁石33在轴向上被配置(夹持)在第1芯基座31a和第2芯基座32a之间。另外,在本实施方式中,第1以及第2芯基座31a、32a分别通过粘合剂被固装到环状磁石33上。
如图1所示,环状磁石33是钕磁石,配置成比所述第1以及第2芯基座31a、32a的外周部靠径向内侧。详细地说,环状磁石33的外径被设定成比第1以及第2芯基座31a、32a的外径小。而且,环状磁石33在轴向上被磁化成,使第1爪状磁极31b作为第1磁极(在本实施方式中为N极)发挥作用,使第2爪状磁极32b作为第2磁极(在本实施方式中为S极)发挥作用。即,本实施方式的转子21是使用了作为励磁磁石的环状磁石33的所谓爪极型结构的转子。在转子21中,成为N极的第1爪状磁极31b和成为S极的第2爪状磁极32b在圆周方向上交替配置,极数为8极(极对数为4个)。也就是说,在本实施方式中,转子21的极数被设定为2×n(其中,n是自然数),并且定子16的齿17a的数量被设定为3×n。具体地讲,转子21的极数被设定为“8”,定子16的齿17a的数量被设定为“12”。
另外,在本实施方式中,组装后的第1以及第2芯基座31a、32a以及环状磁石33构成为直径是其轴向长度的4倍以上。其直径具体被设定为100mm以下。
另外,如图1所示,磁石固定部件41在第1转子芯31上的第2转子芯32相反侧外嵌到旋转轴22。在磁石固定部件41的外周侧固定有作为被检测部的传感器磁石42。另外,传感器磁石42构成为在圆周方向(旋转方向)上每隔预定角度交替出现N极和S极。而且,在所述前端板14上,在与传感器磁石42于轴向上对置的位置设置有霍尔IC43,通过该霍尔IC43检测传感器磁石42,从而能够检测转子21的旋转位置。
接着,说明采用上述方式构成的无刷电动机11的作用。
例如,在进行根据车辆行驶时的运转状态来改变气门正时的控制时,从控制电路S向绕组19供给3相驱动电流,产生旋转磁场。这样的话,转子21旋转驱动,通过气门正时可变装置3使气门正时(发动机2的凸轮轴相对于曲柄轴的相对旋转相位)改变。
接着,下面记载第1实施方式的特征性优点。
(1)配置于车辆发动机室1内的气门正时可变装置3具有无刷电动机11。无刷电动机11的转子21的环状磁石33在第1转子芯31和第2转子芯32的轴向上处于第1转子芯31和第2转子芯32之间。由此,环状磁石33不易受到外部的影响,所以即使例如、车辆发动机室1内成为高温,环状磁石33也不易减磁(不可逆温度变化)。由此,能够稳定地进行位置控制,即、变更气门正时。
(2)作为第1磁极部以及第2磁极部的第1以及第2爪状磁极31b、32b从大致圆板状的第1以及第2芯基座31a、32a的外周部向径向外侧突出并以将环状磁石33的径向外侧面覆盖的方式在轴向上延伸。因此,环状磁石33更加不易受到外部的影响。由此,例如,即使车辆发动机室1内成为高温,环状磁石33更加不易减磁(不可逆温度变化)。
(3)环状磁石33配置成比第1以及第2转子芯31、32的圆板状的第1以及第2芯基座31a、32a的外周部靠径向内侧。因此,环状磁石33更加不易受到外部的影响。由此,例如,即使车辆发动机室1内成为高温,环状磁石33更加不易减磁(不可逆温度变化)。
(4)转子21的极数被设定为2×n(其中,n为自然数),并且定子16的齿17a的数量被设定为3×n。因此,最小公倍数变小,能够使第1以及第2爪状磁极31b、32b和齿17a更多地正对,能够增大定位转矩。因此,在非驱动时,能够抑制因车辆发动机室1内的振动等而导致转子21旋转。
第1实施方式也可以采用如下方式进行变更。
在第1实施方式中,环状磁石33配置成比第1以及第2转子芯31、32的圆板状的第1以及第2芯基座31a、32a的外周部靠径向内侧,然而也可以进行变更。
例如,如图3A、3B所示,也可以将环状磁石33的外径设定成与第1以及第2芯基座31a、32a的外径相同。另外,在该例(参见图3A、3B)中,也可以变更各个部件的厚度等。
在第1实施方式的转子21中,将永久磁石只用于环状磁石33。但不限于此,转子也可以具备其他永久磁石。
例如,如图4A、4B所示,也可以在上述其他例(参见图3A、3B)中的第1以及第2爪状磁极31b、32b的背面(径向内侧的面)追加在径向上磁化的背面辅助磁石34,也可以在第1爪状磁极31b和第2爪状磁极32b的圆周方向之间追加在圆周方向上磁化的极间磁石35。
在第1实施方式中,第1磁极部以及第2磁极部是第1以及第2爪状磁极31b、32b。但不限于此,也可以将第1磁极部以及第2磁极部变更为其他形状的磁极部。
例如,如图5A、5B所示,第1磁极部以及第2磁极部也可以是从第1以及第2芯基座31a、32a的外周部向径向外侧突出(不进一步在轴向上延伸)的第1以及第2突出磁极31c、32c。
第1实施方式的第1以及第2爪状磁极31b、32b(第1磁极部以及第2磁极部)的径向外侧面的轴正交方向(即、与轴正交的方向)的截面形状也可以不是以转子21的旋转轴22的中心轴线为中心的圆。
例如,也可以如图6所示进行变更。在该例中,第1以及第2爪状磁极31b、32b的径向外侧面具有以旋转轴22的中心轴线为中心的圆弧面,并且具有从该圆弧面凹设的一对辅助槽58。另外,在该例中,径向外侧面具有辅助槽58,但不限于此,例如、也可以形成为径向外侧面的整体不成圆。
这样的话,想要旋转的第1以及第2爪状磁极31b、32b的表面与定子16(齿17a)之间的间隔分别变动。由此,伴随该变动,磁场发生较大变化,成为旋转时的负荷,定位转矩增加。因此,能够抑制在非驱动时因车辆发动机室1内的振动等而导致转子21旋转。
在第1实施方式中,转子21的极数被设定为“8”,定子16的齿17a的数量被设定为“12”,但是它们的数量也可以变更。例如,也可以将转子21的极数设定为“4”,并将定子16的齿17a的数量设定为“6”。并且,例如,也可以将转子21的极数设定为“6”,并将定子16的齿17a的数量设定为“9”。而且,也可以不满足转子21的极数为2×n(其中,n是自然数)和定子16的齿17a的数量为3×n的条件之中的至少一方。
在第1实施方式中,将本发明具体化为用于气门正时可变装置3的无刷电动机11,然而也可以将本发明具体化为用于配置在车辆发动机室1内的其他位置控制装置(例如节流阀控制装置)的无刷电动机。
下面依照图7~图13来说明无刷电动机的第2实施方式。
如图7所示,无刷电动机11具备电动机外壳101、固定在电动机外壳101的内周面的定子102、位于定子102的内侧的旋转轴103、以及被固装在旋转轴103上并与该旋转轴103一体旋转的所谓爪极型结构的转子104。旋转轴103是被磁体的不锈钢制轴,通过设置在电动机外壳101上的未予图示的轴承可旋转地被支承在电动机外壳101上。
定子102具有圆筒状的定子芯110,该定子芯110的外周面被固定在电动机外壳101的内侧面。在定子芯110的内侧,朝向径向内侧延伸形成有多个齿111,多个齿111沿着轴线方向形成、且在圆周方向上等间距地配置。各个齿111是T型的齿,其径向的内周面111a是使以旋转轴103的中心轴线O为中心的圆的圆弧在轴线方向上延伸的圆弧面。
在齿111和齿111之间形成有齿槽112。在第2实施方式中,齿111的数量为12个,齿槽112的数量与齿111的数量相同为12个。在12个齿111上,在圆周方向上通过集中缠绕方式缠绕着3相绕组,即、依次缠绕U相绕组113u、V相绕组113v、W相线113w。
在此,如图12所示,将各齿111的内周面111a且以旋转轴103的中心轴线O为中心的圆周方向的从端部到端部的角度称为第1齿侧展开角度θ1。另外,将相邻的齿111的内周面111a之间且以旋转轴103的中心轴线O为中心的圆周方向的从面对的端部到端部的角度称为第2齿侧展开角度θ2。
然后,向这些缠绕的各相绕组113u、113v、113w施加3相电源电压,在定子102上形成旋转磁场,使被固装到配置于该定子102内侧的旋转轴103上的转子104进行正旋转(图7中为顺时针方向)以及逆旋转(图7中向逆时针方向旋转)。
如图8A~图11所示,在定子102的内侧隔着间隔L(参见图12)的气隙配设转子104。转子104具有固定筒115、第1以及第2转子芯120、130、励磁磁石140。
如图10以及图11所示,固定筒115由非磁体构成,在第2实施方式中,由圆筒形状的不锈钢材形成。固定筒115以其内周面压接旋转轴103的外周面的方式被固定在旋转轴103上。在固定筒115的外周面配置有第1以及第2转子芯120、130、励磁磁石140。
固定筒115的轴向的长度比励磁磁石140的轴向的长度长,在第2实施方式中,固定筒115的轴向的长度与以在第1转子芯120和第2转子芯130之间配置励磁磁石140的方式相互组合的第1转子芯120和第2转子芯130和励磁磁石140加起来的轴向长度一致。
如图11所示,第1转子芯120具有由作为软磁性材的电磁钢板形成的圆板状的第1芯基座121。在第1芯基座121的中心部形成有贯穿孔120a,在贯穿孔120a中贯插固定筒115,并通过非磁性粘合剂(固定筒115是非磁体,所以也可以是磁性粘合剂)相对于该固定筒115粘合固定。在第1芯基座121的外周面121c上等间隔地设置有多个(本实施方式中为4个)第1爪状磁极122,各个第1爪状磁极122向径向外侧突出并在轴向上延伸形成。在此,在第1爪状磁极122上,将从第1芯基座121的外周面121c向径向外侧突出的部分称为第1基部123,将向轴向折弯的末端部分称为第1磁极部124。
由第1基部123和第1磁极部124构成的第1爪状磁极122的圆周方向两端面122a、122b是在径向上延伸的平坦面。而且,各个第1爪状磁极122的以旋转轴103的中心轴线O为中心的圆周方向的角度、即所述圆周方向两端面122a、122b之间的角度被设定为比在圆周方向上相邻的第1爪状磁极122彼此的缝隙的角度小。在此,如图9以及图12所示,将以旋转轴103的中心轴线O为中心的各个第1爪状磁极122的圆周方向的角度称为第1转子侧展开角度θα,第1转子侧展开角度θα被设定为与后述的第1以及第2齿侧展开角度θ1、θ2之间具有一定的关系。
另外,第1磁极部124的径向外周面f1a的轴正交方向截面成为以旋转轴103的中心轴线O为中心的圆的圆弧。
如图11所示,第2转子芯130具有与第1转子芯120相同的材质以及形状,具有由电磁钢板形成的圆板状的第2芯基座131。在第2芯基座131的中心部形成有贯穿孔130a,在贯穿孔130a中贯插固定筒115,通过非磁性粘合剂(固定筒115是非磁体,所以也可以是磁性粘合剂)相对于固定筒115粘合固定。在第2芯基座131的外周面131c上等间隔地形成有4个第2爪状磁极132,各个第2爪状磁极132向径向外侧突出,并且在轴向上延伸形成。在此,在第2爪状磁极132中,将从第2芯基座131的外周面131c向径向外侧突出的部分称为第2基部133,将向轴向折弯的末端部分称为第2磁极部134。
由第2基部133和第2磁极部134构成的第2爪状磁极132的圆周方向端面132a、132b是在径向上延伸的平坦面。而且,各个第2爪状磁极132的以旋转轴103的中心轴线O为中心的圆周方向的角度、即所述圆周方向两端面132a、132b之间的角度被设定为比在圆周方向上相邻的第2爪状磁极132彼此的缝隙的角度小。在此,与第1转子芯120相同地,将以旋转轴103的中心轴线O为中心的圆周方向的第2爪状磁极132的角度称为第1转子侧展开角度θα。
另外,第2磁极部134的径向外周面f2a的轴正交方向截面成为以旋转轴103的中心轴线O为中心的圆的圆弧。
而且,第2爪状磁极132分别被配置在相应的各个第1爪状磁极122之间。此时,第2转子芯130以在轴向上在第1芯基座121和第2芯基座131之间配置有励磁磁石140(参见图10)的方式相对于第1转子芯120组装。
如图10以及图11所示,夹持在第1转子芯120和第2转子芯130之间的励磁磁石140是由钕磁石构成的圆板状的永久磁石。
如图11所示,在励磁磁石140的中央位置形成有贯穿孔141,在贯穿孔141中贯插固定筒115,通过非磁性粘合剂(固定筒115是非磁体,所以也可以是磁性粘合剂)相对于固定筒115粘合固定。而且,励磁磁石140的一侧面140a与第1芯基座121的对置面121a抵接,励磁磁石140的另一侧面140b与第2芯基座131的对置面131a抵接,通过能够使磁通通过的磁性粘合剂而被粘合固定。
励磁磁石140的外径被设定为与第1以及第2芯基座121、131的外径一致,励磁磁石140的厚度被设定为预先设定的厚度。
也就是说,如图10所示,在第1转子芯120和第2转子芯130之间配置了励磁磁石140时,第1爪状磁极122(第1磁极部124)的末端面122c与第2芯基座131的对置面反面131b对齐。同样地,第2爪状磁极132(第2磁极部134)的末端面132c与第1芯基座121的对置面反面121b对齐。另外,励磁磁石140的外周面140c与第1以及第2芯基座121、131的外周面121c、131c对齐。
如图10所示,励磁磁石140在轴向上被磁化成,使得第1转子芯侧成为N极(第1磁极)、第2转子芯侧成为S极(第2磁极)。因此,通过该励磁磁石140,第1转子芯120的第1爪状磁极122作为N极(第1磁极)发挥作用,第2转子芯130的第2爪状磁极132作为S极(第2磁极)发挥作用。
因此,第2实施方式的转子104是使用了励磁磁石140的所谓爪极型结构的转子。在转子104上,成为N极的第1爪状磁极122和成为S极的第2爪状磁极132在圆周方向上交替配置,转子104的磁极数为8极。
如图10所示,在第1磁极部124的背面f1b(径向内侧面)且由第2芯基座131的外周面131c、励磁磁石140的外周面140c、第1基部123的第2转子芯130侧的面123a形成的空间中配置固定有第1背面辅助磁石151。
第1背面辅助磁石151是其轴正交方向截面为扇形状的大致长方体形状,为了降低该部分处的漏磁通,第1背面辅助磁石151在径向上被磁化成,与第1磁极部124的背面f1b抵接的部位成为与第1爪状磁极122同极的N极,与第2芯基座131抵接的部位成为与该第2芯基座131同极的S极。
另一方面,如图10所示,在第2磁极部134的背面f2b(径向内侧面)且由第1芯基座121的外周面121c、励磁磁石140的外周面140c、以及第2基部133的第1转子芯120侧的面133a形成的空间中配置固定有第2背面辅助磁石152。
第2背面辅助磁石152是其轴正交方向截面为扇形状的大致长方体形状,为了降低该部分处的漏磁通,第2背面辅助磁石152在径向上被磁化成,与第2磁极部134的背面f2b抵接的部位成为与第2爪状磁极132同极的S极,与第1芯基座121抵接的部位成为与该第1芯基座121同极的N极。
在配置有第1背面辅助磁石151的第1爪状磁极122和配置有第2背面辅助磁石152的第2爪状磁极132的圆周方向之间分别配置固定有第1以及第2极间磁石153、154。第1以及第2极间磁石153、154形成为轴正交方向截面呈扇形状的大致长方体形状。
详细地说,第1极间磁石153配置在由第1爪状磁极122的一个圆周方向端面122a和所述第1背面辅助磁石151的圆周方向端面形成的平坦面与由第2爪状磁极132的另一个圆周方向端面132b和所述第2背面辅助磁石152的圆周方向端面形成的平坦面之间。而且,第1极间磁石153的径向外周面153a的轴正交方向截面具有以旋转轴103的中心轴线O为中心的圆的圆弧,形成为与第1磁极部124以及第2磁极部134的径向外周面f1a、f2a对齐。
在此,如图9以及图12所示,将以旋转轴103的中心轴线O为中心的各个第1极间磁石153的圆周方向的角度称为第2转子侧展开角度θβ,第2转子侧展开角度θβ被设定为与第1以及第2齿侧展开角度θ1、θ2之间具有后述的一定关系。
同样地,第2极间磁石154配置在由第1爪状磁极122的另一个圆周方向端面122b和所述第1背面辅助磁石151的圆周方向端面形成的平坦面与由第2爪状磁极132的一个圆周方向端面132a和所述第2背面辅助磁石152的圆周方向端面形成的平坦面之间。而且,第2极间磁石154的径向外周面154a具有轴正交方向截面形状为以旋转轴103的中心轴线O为中心的圆的圆弧面,形成为与第1磁极部124以及第2磁极部134的径向外周面f1a、f2a对齐。
在此,如图9所示,与第1极间磁石153相同地,将以旋转轴103的中心轴线O为中心的各个第2极间磁石154的圆周方向的角度称为第2转子侧展开角度θβ。
而且,第1以及第2极间磁石153、154分别在圆周方向上被磁化成具有与第1以及第2爪状磁极122、132的磁极相同的磁极(第1爪状磁极侧成为N极,第2爪状磁极侧成为S极)。
接着,对由相对于如上所述定义的第1以及第2齿侧展开角度θ1、θ2变更第1以及第2转子侧展开角度θα、θβ而引起的无刷电动机11的输出的变化进行验证。
于是,为了验证无刷电动机11的输出变化而进行了实验。
另外,在无刷电动机11中,如上所述,齿111的数量为12,转子104的磁极数n为8。使第1齿侧展开角度θ1恒定,使第1转子侧展开角度θα从θα=0度至θα=360/n=45度的范围改变,验证了输出转矩的变化。
图13是表示通过实验得到的使第1齿侧展开角度θ1恒定并使第1转子侧展开角度θα改变时的输出转矩的曲线图。
横轴表示第1转子侧展开角度θα。纵轴表示输出转矩比(%),以第1转子侧展开角度θα为与第1齿侧展开角度θ1相同的展开角度时(θα=θ1)的无刷电动机11的输出转矩为基准(100%),用百分比表示。
由该图13可知如下内容。
0<θα<θ1
使第1转子侧展开角度θα从θα=0增加到θα=θ1时,相对于第1转子侧展开角度θα的增加,输出转矩也增大。
想到这是因为,由于与齿111的内周面111a对置的第1磁极部124(第2磁极部134)的径向外周面f1a(f2a)的面积增加,所以输出转矩相对增大。
θ1≤θα≤θ1+2×θ2
在第1转子侧展开角度θα处于θα=θ1至θα=θ1+(2×θ2)的范围时,维持100%以上的输出转矩(%)的值。
想到这是因为,由于第1磁极部124(第2磁极部134)的径向外周面f1a(f2a)比内周面111a的面积大,且跨过3个齿111的内周面111a而不对置,所以输出转矩处于饱和状态。
θ1+2×θ2<θα<(360/n)-θL
第1转子侧展开角度θα从θα=θ1+(2×θ2)达到θα=(360/n)-θL=45-θL为止,输出转矩(%)缓缓地下降。
想到这是因为,第1磁极部124(第2磁极部134)的径向外周面f1a(f2a)同时与3个齿111的内周面111a逐渐对置,产生使3相磁通短路的磁路,输出转矩下降。
在此,θL是第1以及第2极间磁石153、154的径向外周面153a、154a的圆周方向的各自的长度(圆弧长度)与定子102和转子104之间的气隙的间隔L相等时的第2转子侧展开角度θβ的角度。
(360/n)-θL≤θα≤(360/n)
第1转子侧展开角度θα成为θα=(360/n)-θL以上时,输出转矩(%)急剧下降到90%以下。
想到这是因为,第1磁极部124与第2磁极部134之间的间隔(圆弧长度)比气隙的间隔L短,在第1磁极部124和第2磁极部134之间,磁通的短路、即转子104(磁极部)的磁通不会被有效地引导至定子102(齿111),无刷电动机11的输出转矩急剧下降。
由以上的实验结果可知,只要第1转子侧展开角度θα处于θ1≤θα<(360/n)-θL的范围,就能够驱动无刷电动机11。
另外,将第1转子侧展开角度θα设定为θ1≤θα≤θ1+(2×θ2)之间时,能够得到高输出转矩。
尤其,将第1转子侧展开角度θα设定为θα=θ1+(2×θ2)时,伴随转子104的旋转,第1磁极部124(第2磁极部134)从对置的齿111离开的同时向相邻的齿111靠近。因此,将第1转子侧展开角度θα设定为θα=θ1+(2×θ2)时,能够减少齿槽转矩。而且,能够将第1以及第2极间磁石153、154的大小形成得较小,所以能够实现磁石的成本降低。
顺便一说,当第1转子侧展开角度θα决定时,第2转子侧展开角度θβ被唯一地决定。也就是说,第2转子侧展开角度θβ由下述的公式求出。
θβ=(360/n)-(θ1+2×θ2)
由此,当第1转子侧展开角度θα处于θ1≤θα≤θ1+(2×θ2)的范围时,第2转子侧展开角度θβ成为以下的范围。
(360/n)-(θ1+2×θ2)≤θβ≤(360/n)-θ1
此时,磁极数n为n=8。
因此,θβ=(360/8)-(θ1+2×θ2)=45-(θ1+2×θ2)。
在此,在以下的(例1)以及(例2)中,提高第1齿侧展开角度θ1的数值进行说明。
(例1)
例如,在第1齿侧展开角度θ1为θ1=27度、第2齿侧展开角度θ2为θ2=3度时,第1转子侧展开角度θα如下。
θα=θ1=27度、θα=θ1+(2×θ2)=33度,第1转子侧展开角度θα为27度≤θα≤33度的范围时,能够得到高输出转矩。
此时,从第2转子侧展开角度θβ侧观看时,当θα=θ1=27度时,θβ=18度,当θα=θ1=33度时,θβ=12度。也就是说,第2转子侧展开角度θβ为12度≤θβ≤18度的范围时,能够得到高输出转矩。
另外,在第1转子侧展开角度θα为θα=(360/8)-θL时,第2转子侧展开角度θβ为θβ=θL。
(例2)
例如,在第1齿侧展开角度θ1为θ1=28度、第2齿侧展开角度θ2为θ2=2度的情况下,第1转子侧展开角度θα如下。
在θα=θ1=28度、θα=θ1+(2×θ2)=32度,第1转子侧展开角度θα处于28度≤θα≤32度的范围的情况下,能够得到高输出转矩。
另一方面,从第2转子侧展开角度θβ侧观看时,当θα=θ1=28度时,θβ=17度,当θα=θ1=32度时,θβ=13度。也就是说,在第2转子侧展开角度θβ处于13度≤θβ≤17度的范围的情况下,能够得到高输出转矩。
另外,在第1转子侧展开角度θα为θα=(360/8)-θL的情况下,第2转子侧展开角度θβ成为θβ=θL。
接着,说明采用上述方式构成的无刷电动机11的转子104的组装方法。
首先,将固定筒115贯插于励磁磁石140的贯穿孔141,直至预先确定的位置。然后,在该贯插位置,将固定筒115的外周面和励磁磁石140的贯穿孔141的内周面通过非磁性粘合剂粘合固定。
接着,以第1芯基座121的对置面121a和励磁磁石140的侧面140a相对置的方式,将固定筒115贯插到第1转子芯120(第1芯基座121)的贯穿孔120a。然后,利用磁性粘合剂将第1芯基座121的对置面121a和励磁磁石140的侧面140a粘合固定,并且利用非磁性粘合剂将第1芯基座121的贯穿孔120a的内周面和固定筒115的外周面粘合固定。此时,固定筒115的第1芯基座侧的环状的第1端面115a与第1芯基座121的对置面反面121b对齐。
接着,以使第2芯基座131的对置面131a和励磁磁石140的侧面140b相对置的方式,将固定筒115贯插到第2芯基座131的对置面131a和第2转子芯130(第2芯基座131)的贯穿孔130a。
而且,在进行与先固定的第1转子芯120之间的圆周方向的相对位置对准调整的同时,利用磁性粘合剂将第2芯基座131的对置面131a和励磁磁石140的侧面140b粘合固定,并利用非磁性粘合剂将第2芯基座131的贯穿孔130a的内周面和固定筒115的外周面粘合固定。此时,固定筒115的第2芯基座侧的环状的第2端面115b与第2芯基座131的对置面反面131b对齐。
由此,第1以及第2转子芯120、130被粘合固定到励磁磁石140,并且第1转子芯120、第2转子芯130以及励磁磁石140被粘合固定到固定筒115。
第1转子芯120、第2转子芯130、励磁磁石140以及固定筒115一体化而成的模块被组装到旋转轴103上。
详细地说,将旋转轴103压入到固装有第1转子芯120、第2转子芯130以及励磁磁石140的固定筒115的筒内,直至预先决定的位置,将固定筒115固定到旋转轴103上。在该固定筒115的筒内压入旋转轴103的情况下,首先,以旋转轴103的中心轴线O和固定筒115的中心轴线一致的方式,将固定筒115和旋转轴103配置成一列。
接着,在将固定筒115的一方的开口部、例如第2端面115b顶到旋转轴103的状态下,使用圆筒形的夹具在轴向上按压固定筒115的环状的第1端面115a。利用圆筒形的夹具按压固定筒115的第1端面115a,从而旋转轴103从固定筒115的一方的开口部压入到固定筒115。
然后,固定筒115被压入到旋转轴103的预先决定的位置时,由第1转子芯120、第2转子芯130、励磁磁石140以及固定筒115构成的模块向旋转轴103的压入固定完成,转子104的组装结束。
接着,说明采用上述方式构成的无刷电动机11的作用。
在无刷电动机11中,向分别缠绕到定子芯110的齿111上的3相绕组113u、113v、113w施加3相电源电压。由此,在定子102上形成旋转磁场,被固装到配置于定子102内侧的旋转轴103上的转子104根据该旋转磁场而旋转。
此时,将第1转子侧展开角度θα设定为θ1≤θα≤θ1+(2×θ2),第1磁极部124(第2磁极部134)的径向外周面f1a(f2a)不会同时跨过3个齿111的内周面111a而与3个齿111的内周面111a对置。因此,通过将第1转子侧展开角度θα设定为θ1≤θα≤θ1+(2×θ2),从而能够得到高输出转矩。
而且,将第1转子侧展开角度θα设定为θα=θ1+(2×θ2)时,伴随转子104的旋转,第1磁极部124(第2磁极部134)从对置的齿111离开的同时向旁边的齿111靠近。因此,将第1转子侧展开角度θα设定为θα=θ1+(2×θ2)时,能够减小齿槽转矩。
另外,将构成第1以及第2爪状磁极122、132的第1以及第2磁极部124、134的第1转子侧展开角度θα设定为θ1≤θα<(360/n)-θL的范围。由此,能够得到可驱动无刷电动机11的输出转矩。
另一方面,在转子104中,由第1转子芯120、第2转子芯130、励磁磁石140以及固定筒115构成的模块经由固定筒115被固定在旋转轴103上。因此,容易将转子104的模块组装到旋转轴103上。
而且,将固定筒115的轴向的长度设定为与以励磁磁石140配置在第1转子芯120和第2转子芯130之间的方式相互组合的第1转子芯120和第2转子芯130和励磁磁石140的轴向长度相同。由此,模块被牢固地连结到旋转轴103上,能够防止伴随旋转的转子104的振动以及噪音。此外,由非磁体形成加长了轴向长度的固定筒115。由此,能够防止励磁磁石140的磁通在旋转轴侧成为漏磁通而泄漏。
另外,将模块压入固定到旋转轴103时,励磁磁石140被粘合到固定筒115。由此,在将模块压入到旋转轴103时,负荷不会直接加到励磁磁石140上。因此,励磁磁石140不会因为负荷而缺损。
此外,第1以及第2转子芯120、130通过磁性粘合剂而被粘合固定到励磁磁石140。由此,能够减小第1以及第2转子芯120、130和励磁磁石140之间的磁阻。而且,能够容易且高精度地进行第1转子芯120的第1磁极部124和第2转子芯130的第2磁极部134的圆周方向的相对位置对准。其结果,能够得到没有旋转不均的无刷电动机11。
此外,第1以及第2转子芯120、130、以及励磁磁石140通过非磁性粘合剂被粘合固定到固定筒115上。由此,能够与由非磁体构成的旋转轴103以及固定筒115一起,通过非磁性粘合剂而防止漏磁通。
接着,记载第1实施方式的(1)以外的第2实施方式的特征性优点。
(5)在第2实施方式中,通过将第1转子侧展开角度θα设定为θ1≤θα<(360/n)-θL的范围,从而能够得到能够驱动无刷电动机11的输出转矩。
而且,若将第1转子侧展开角度θα设定为θ1≤θα≤θ1+(2×θ2)的范围,则能够实现高输出转矩的无刷电动机11。尤其,若将第1转子侧展开角度θα设定为θα=θ1+(2×θ2),则能够实现齿槽转矩减少的无刷电动机11。
(6)在第2实施方式中,将第1转子芯120、第2转子芯130以及励磁磁石140组装到固定筒115上而进行了模块化。因此,只要将旋转轴103压入固定到固定筒115的筒内,就能够构成转子104,所以转子104的组装作业非常简单。而且,由于励磁磁石140被粘合到固定筒115上,所以压入到旋转轴103时的负荷不会直接加到励磁磁石140上,所以励磁磁石140不会在组装作业中缺损。
而且,将固定筒115的轴向的长度设定为与以励磁磁石140配置在第1转子芯120和第2转子芯130之间的方式相互组合的第1转子芯120和第2转子芯130和励磁磁石140加起来的轴向长度相同。因此,成为第1以及第2转子芯120、130、以及励磁磁石140均经由固定筒115而固定在旋转轴103上的牢固的连结结构,能够防止伴随于旋转的转子104的振动以及噪音。
(7)在第2实施方式中,第1以及第2转子芯120、130被粘合固定到励磁磁石140上。由此,能够容易且高精度地进行第1转子芯120的第1磁极部124和第2转子芯130的第2磁极部134的圆周方向的相对位置对准。其结果,能够实现没有旋转不均的无刷电动机11。
(8)在第2实施方式中,第1以及第2转子芯120、130通过磁性粘合剂被粘合固定到励磁磁石140上。由此,能够减小第1以及第2转子芯120、130和励磁磁石140之间的磁阻。
(9)在第2实施方式中,第1以及第2转子芯120、130以及励磁磁石140通过非磁性粘合剂被粘合固定到固定筒115上。因此,与由非磁体构成的旋转轴103以及固定筒115一起,能够通过非磁性粘合剂而防止漏磁通。
另外,第2实施方式也可以采用如下方式进行变更。
在第2实施方式中,在转子104上设置了第1以及第2背面辅助磁石151、152,然而也可以省略第1以及第2背面辅助磁石151、152。
在第2实施方式中,在转子104上设置了第1以及第2极间磁石153、154,然而也可以省略第1以及第2极间磁石153、154。当然,也可以将第1以及第2背面辅助磁石151、152一并省略。
在第2实施方式中,转子104经由固定筒115被固定在旋转轴103上,然而也可以省略固定筒115。例如,也可以将第1以及第2转子芯120、130压入固定到旋转轴103上。此时,励磁磁石140被夹持固定在第1转子芯120和第2转子芯130之间。
在第2实施方式中,将固定筒115的轴向的长度设定为与以励磁磁石140配置在第1转子芯120和第2转子芯130之间的方式相互组合的第1转子芯120和第2转子芯130和励磁磁石140加起来的轴向长度相同。但不限于此,如图14所示,也可以将固定筒115的长度设定为与励磁磁石140的厚度(轴线方向的长度)相同。在这种情况下,固定筒115的外周面通过非磁性粘合剂(固定筒115是非磁体,所以也可以是磁性粘合剂)粘合固定在励磁磁石140的贯穿孔141的内周面。另外,第1以及第2转子芯120、130通过磁性粘合剂被固定在励磁磁石140上。此时,如图14所示,在第1以及第2转子芯120、130的贯穿孔120a、130a的内周面和旋转轴103的外周面之间产生缝隙。在这种构成中,如图15所示,将第1以及第2转子芯120、130的内径设定成贯穿孔120a、130a的内周面能够与旋转轴103滑接的程度即可。而且,也可以将固定筒115的外周面和第1以及第2转子芯120、130的贯穿孔120a、130a的内周面通过非磁性粘合剂(旋转轴103是非磁体,所以也可以是磁性粘合剂)粘合固定。
以下依照图16~图19来说明具备转子的无刷电动机的第3实施方式。第3实施方式的无刷电动机具有与第1实施方式的无刷电动机11共用的部分。因此,只对与第1实施方式不同的部分进行详细说明,共用部分的说明为了方便起见而省略。
如图17以及图18所示,转子21在转子壳体25(飞散防止罩)内具备第1以及第2转子芯31、32、环状磁石33、背面辅助磁石34、以及极间磁石35。转子壳体25是非磁体,具有有底筒状的转子侧外壳25a和将转子侧外壳25a的开口部封闭的圆板状的盖部25b。转子侧外壳25a具有圆板状的底部25c和从该底部25c的一方侧的面向旋转轴22的轴向延伸的圆筒部25d。另外,图18中的用实线表示的箭头表示环状磁石33的磁化方向(从S极朝向N极)。
如图17以及图18所示,在各个第2爪状磁极32b的背面32i(径向内侧的面)和第1芯基座31a的外周面31d之间配置有背面辅助磁石34。设置在第2爪状磁极32b的背面的背面辅助磁石34被磁化成,与第2爪状磁极32b抵接的部位成为S极,与第1芯基座31a的外周面抵接的部位成为N极。另外,虽然未予图示,与第2爪状磁极32b同样地,也可以在各个第1爪状磁极31b的背面(径向内侧的面)和第2芯基座32a的外周面之间配置背面辅助磁石34。背面辅助磁石34被磁化成,与第1爪状磁极31b的背面抵接的部位成为与第1爪状磁极31b同极的N极,与第2芯基座32a的外周面抵接的部位成为与第2芯基座32a同极的S极。另外,作为背面辅助磁石34,能够使用例如铁氧体磁石。
如图18所示,第1爪状磁极31b的背面辅助磁石34和第2爪状磁极32b的背面辅助磁石34的轴向的长度被设定成在配置环状磁石33的转子21的轴向位置处相互在轴向上重合。换言之,背面辅助磁石34的轴向的长度被设定成从转子21的两面延伸至配置环状磁石33的轴向位置。
如图18所示,在第1爪状磁极31b和第2爪状磁极32b的圆周方向之间配置有极间磁石35。极间磁石35在圆周方向上被磁化成,第1以及第2爪状磁极31b、32b分别以同极的部位彼此对置(第1爪状磁极31b附近的部位成为N极,第2爪状磁极32b附近的部位成为S极)。
如图16所示,在第3实施方式中,磁石固定部件41被设置在转子侧外壳25a的底部25c的外侧的底面25e。在该磁石固定部件41中收纳有对转子的旋转位置进行检测的传感器磁石42。
如图17~图19所示,采用上述方式构成的第1以及第2转子芯31、32、环状磁石33、将这些收纳的转子壳体25、以及磁石固定部件41在轴向上重叠的位置上形成有多个作为连通部的贯穿孔40。贯穿孔40在以旋转轴22为中心的圆上每隔预定间隔(在本实施方式中为在圆周方向上隔着90°间隔)形成。贯穿孔40形成在环状磁石33的径向外侧面33a与将旋转轴22插通的插通孔33b的内表面33c之间的径向中央。在该贯穿孔40中插通了铆钉51的状态下,将铆钉51凿紧,从而第1以及第2转子芯31、32、环状磁石33、将它们收纳的转子壳体25、以及磁石固定部件41被固定。在第3实施方式中,铆钉51由非磁体构成。
在第3实施方式中,在第1转子芯31和第2转子芯32和环状磁石33中从轴向一方侧延伸至另一方侧的贯穿孔40和插入到贯穿孔40中的铆钉51作为加固部发挥作用。
在采用上述方式构成的电动机11中,经由未予图示的外部的电源电路向绕组19供给3相驱动电流时,在定子16上产生使转子21旋转的磁场,转子21被旋转驱动。
接着,说明上述构成的电动机的作用。
在第3实施方式的电动机11中,在构成转子21的第1以及第2转子芯31、32和环状磁石33上形成的贯穿孔40中插通铆钉51,在该状态下铆钉51被凿紧。由此,转子侧外壳25a的底部25c和盖部25b在轴向上的移动被限制。由此,第1以及第2转子芯31、32和环状磁石33被牢固地固定。由于该铆钉51是非磁体,所以能够抑制环状磁石33的磁通短路。
接着,记载第1实施方式的优点(1)以外的第3实施方式的优点。
(10)在作为连通部的贯穿孔40中插通作为固定部件的铆钉51,通过铆钉51将第1以及第2转子芯31、32和作为励磁磁石的环状磁石33固定。由此,能够将转子芯31、32和环状磁石33更加牢固地固定。
(11)环状磁石33和第1以及第2转子芯31、32在轴向上重叠的位置上形成有排列成圆状的多个贯穿孔40。通过将该插通于贯穿孔40的铆钉51凿紧,从而第1以及第2转子芯31、32和环状磁石33被固定。像这样,通过将第1以及第2转子芯31、32和环状磁石33固定,能够抑制因振动等而导致第1以及第2转子芯31、32和环状磁石33分离,能够将第1以及第2转子芯31、32和环状磁石33更加牢固地固定。并且,由于没有使用粘合剂等,所以不会发生因热等而导致粘合剂熔化的情况。因此,能够有助于耐热性的提高。
(12)通过由非磁体构成铆钉51,从而能够减少环状磁石33的磁通的短路,有助于转子21的高输出化。
(13)通过在圆周方向上以等角度间隔形成多个贯穿孔40,从而能够使重量平衡合适。因此,能够有助于低振动化。
(14)贯穿孔40形成于环状磁石33的径向外侧面33a与插通孔33b的内表面33c之间的径向中央,所以能够使从贯穿孔40至径向外侧面33a的距离与至插通孔33b的内表面33c的距离相同。因此,能够抑制因形成贯穿孔40而引起的环状磁石33的破裂。
(15)在各个爪状磁极31b、32b的背面32i上产生的缝隙、以及在圆周方向的第1爪状磁极31b和第2爪状磁极32b之间的缝隙上设置作为辅助磁石的背面辅助磁石34以及极间磁石35。通过该磁石34、35,能够抑制从转子21的缝隙泄漏磁通。
(16)由板状的作为夹持部的盖部25b和板状的作为夹持部的底部25c夹持第1以及第2转子芯31、32。能够以简单的结构限制盖部25b以及底部25c(转子侧外壳25a)在轴向上的移动。因此,能够将盖部25b以及底部25c更加确实地固定。
(17)通过设置作为环状侧壁部的圆筒部25d,从而能够抑制磁石33~35的飞散。
(18)由非磁体构成作为夹持部的盖部25b和底部25c。因此,能够减少磁石33~35的磁通的短路,能够有助于转子21的高输出化。
另外,第3实施方式也可以采用如下方式进行变更。
在第3实施方式中,在圆周方向上以90°间隔设置的贯穿孔40中分别配设铆钉51,但不限于此。贯穿孔40的数量、与其成对的铆钉51的数量也可以任意变更。例如,如图20以及图21所示,也可以将贯穿孔40的数量设为2个,将与其成对的铆钉51的数量设为2个。另外,贯穿孔40也可以不以等角度间隔形成。
在第3实施方式中,第1以及第2转子芯31、32各自具有4个爪状磁极31b、32b,但不限于此。例如,如图20以及图22所示,第1以及第2转子芯31、32也可以各自具有5个爪状磁极31b、32b。爪状磁极31b、32b的数量可以任意变更。
在第3实施方式中,在转子壳体25内收纳第1以及第2转子芯31、32、环状磁石33等,然而如图21以及图23所示,也可以将转子壳体25省略。
在第3实施方式中,作为辅助磁石,设置了背面辅助磁石34和极间磁石35,如图20~图23所示,也可以将各辅助磁石省略。并且,也可以只设置背面辅助磁石34和极间磁石35的任意一方。
在第3实施方式中,将传感器磁石42收纳的磁石固定部件41和转子21使用铆钉51相互固定,但不限于此。例如,在将磁石固定部件41配设于从转子壳体25离开的位置的情况下,也可以不使用所述铆钉51。
在第3实施方式中,通过将作为固定部件的铆钉51凿紧,能够将第1以及第2转子芯31、32和环状磁石33固定,但不限于此。例如,也可以如图22以及图23所示,通过在贯穿孔40中压入棒状的固定部52,从而将第1以及第2转子芯31、32和环状磁石33固定。而且,铆钉51也可以变更为螺栓和螺母等其他紧固部件。另外,也可以通过使用了固定部件的焊接将第1以及第2转子芯31、32和环状磁石33固定。另外,也可以在贯穿孔40内表面形成内螺纹。通过内螺纹和作为固定部件的外螺纹的螺合而将第1以及第2转子芯31、32和环状磁石33固定。
在第3实施方式中,将贯穿孔40形成在环状磁石33的径向外侧面33a和插通孔33b的内表面33c之间的径向中央,但不限于此。例如,如图24以及图25所示,也可以在环状磁石33的靠径向外侧的部位形成贯穿孔40。
在第3实施方式中,将贯穿孔40设置在第1以及第2转子芯31、32和环状磁石33在轴向上重叠的位置,但不限于此。例如,如图26~29所示,也可以跨越作为辅助磁石的背面辅助磁石34和环状磁石33的双方而形成贯穿孔40。具体地讲,如图26~图29所示,贯穿孔40包括:形成于背面辅助磁石34的径向内侧的部位并在轴向上延伸的第1缺口部40a;以及形成在环状磁石33的径向外侧的部位并在轴向上延伸的第2缺口部40b。如图28以及图29所示,在共计8个之中的一半、即4个背面辅助磁石34上形成有所述第1缺口部40a,第1缺口部40a在圆周方向上以等角度(在本构成的情况下,在圆周方向上以90°)间隔排列。而且,形成在环状磁石33上的第2缺口部40b形成于与所述第1缺口部40a对应的位置、即在径向上与所述第1缺口部40a对置的位置。另外,在第1以及第2转子芯31、32上,也与所述环状磁石33同样地形成有构成贯穿孔40的第1缺口部40a。根据这种构成,通过设置在贯穿孔40中的固定部件,作为辅助磁石的背面辅助磁石34也被固定。
另外,在图26~图29所示的构成中,背面辅助磁石34和极间磁石35构成为一体。因此,通过铆钉51将背面辅助磁石34固定,从而能够抑制极间磁石35脱落。
另外,在图26~图29中,通过第1缺口部40a和第2缺口部40b而形成在圆周方向上排列的4个贯穿孔40,但不限于此。例如,如图30以及图31所示,也可以通过第1缺口部40a和第2缺口部40b而形成在圆周方向上以等角度(在本构成的情况下,在圆周方向上以45°)间隔地排列的与极数相同个数(本构成的情况下8个)的贯穿孔40。另外,在图31中,背面辅助磁石34的第1缺口部40a只图示6个。另外,与所述环状磁石33同样地,在第1以及第2转子芯31、32上也形成有第2缺口部40b。像这样,在圆周方向上以等角度间隔形成与极数相同个数的贯穿孔40,从而能够将因设置贯穿孔40而各个磁极部受到的磁力影响程度设为大致相同。由此,能够使磁平衡良好。另外,不限于如上所述具有由缺口部40a、40b形成的贯穿孔40的构成,在图2、图3的构成中,也可以在圆周方向上以等角度间隔形成与极数相同个数的贯穿孔40。
在第3实施方式以及第3实施方式的其他例子中,在贯穿孔40上设置有固定部件(铆钉51、固定部52),但不限于此。例如,也可以设置8个贯穿孔40,在其中的4个贯穿孔40中设置铆钉51、固定部52等固定部件,将其余的4个贯穿孔40用于在圆周方向上的定位。
在第3实施方式中,将形成在第1转子芯31、第2转子芯32以及环状磁石33上的贯穿孔40作为插通部,但不限于此。例如,如图32以及图34所示,也可以在圆周方向上位于爪状磁极31b、32b之间的缝隙K中插通铆钉51。通过这样的构成,无需在第1转子芯31、第2转子芯32以及环状磁石33上另外形成插通部(贯穿孔40),能够使结构简单。另外,在将极间磁石35设置在爪状磁极31b、32b的圆周方向之间(缝隙K)的情况下,如图32所示,在缝隙K的径向外侧配置极间磁石35,能够将冗余的缝隙K作为插通部利用。另外,如图34所示,在省略了极间磁石35、背面辅助磁石34等辅助磁石的构成的情况下,能够在缝隙K中插通铆钉。
在第3实施方式中,通过将作为夹持部的底部25c以及圆筒部25d形成为一体的转子侧外壳25a和盖部25b将整个转子芯31、32整体覆盖,但不限于此。例如,如图32以及图33所示,也可以使用相当于所述盖部25b以及底部25c的圆板状的夹持部50。在这种构成中,在使用极间磁石35和背面辅助磁石34的情况下,优选将极间磁石35和背面辅助磁石34一体成形(一体构成)。通过这种构成,即使在省略了圆筒部25d(参见图17等)的情况下,也能够抑制极间磁石35脱落(磁石的飞散)。
下面说明无刷电动机的第4实施方式。
如图35所示,在电动机11的形成为有底圆筒状的外壳211中收纳定子212以及转子213等电动机构成部件,将外壳211的开口部封闭的端板214被安装在外壳211的开口部。
定子212具备:具有朝向径向内侧延伸的多个齿的电枢芯215;以及缠绕在该电枢芯215的齿上的分段导体绕组(SC绕组)216,定子212被固定在外壳211的内周面。在定子212的内侧可旋转地配置转子213,该转子213的旋转轴220通过保持于外壳211的底部中央以及端板214的中央的轴承217a、217b而被可旋转地支承。
在外壳211的底部外侧安装有电路收纳箱219,电路收纳箱219中收纳构成有供电电路等的电路板218,该电路板218与定子212的绕组216连接。而且,根据从电路板218向绕组216的供电,在定子212上产生旋转磁场,转子213被旋转驱动。
如图36以及图37所示,转子213是具备旋转轴220、第1以及第2转子芯221、231、以及励磁磁石241的所谓爪极型结构。
第1转子芯221通过形成为相同形状的多个(在本实施方式中为5个)分割芯222在圆周方向上配置成环状而构成。各个分割芯222由方向性电磁钢板冲压成形,具备从轴向观看时呈近似扇状的基部223和形成在该基部223的外周面的圆周方向中央的第1爪状磁极224(突极部)。
各个分割芯222的基部223在圆周方向上配置成环状,构成圆板状的芯基座225。各个基部223的圆周方向端面(在圆周方向上邻接的基部223彼此的边界部位)沿着相对于旋转轴220的轴线的径向呈直线状延伸。另外,在该圆周方向上邻接的基部223彼此的边界部位在圆周方向上以等间隔位于第1转子芯221上。
在各个基部223的圆周方向的一端面上形成有连结凸部223a(连结部),在圆周方向的另一端面上形成有连结凹部223b(连结部)。连结凸部223a以及连结凹部233b从轴向观看时呈大致圆形,各个基部223的连结凸部223a被嵌合到在圆周方向上邻接的基部223的连结凹部223b。由此,邻接的基部223彼此在圆周方向卡止而以不相互分开的方式连结。另外,在由各个基部223构成的圆板状的芯基座225的径向中心形成有轴固定孔225a,在轴固定孔225a中插通旋转轴220,并通过粘合等进行固定。
第1爪状磁极224在1个分割芯222上只形成有1个,作为第1转子芯221整体观看时,在圆周方向上等间隔地设置有5个。第1爪状磁极224具有从基部223的外周面向径向外侧突出的突出部224a;以及从该突出部224a的突出末端向轴向一方侧延伸的爪部224b。爪部224b通过将突出部224a折弯成直角而形成,爪部224b的外周面与定子212对置。
第2转子芯231形成为与第1转子芯221相同的构成。即,第2转子芯231由多个分割芯232构成,分割芯232具有基部233(包括连结凸部233a以及连结凹部233b)以及第2爪状磁极234(包括突出部234a以及爪部234b),各个分割芯232形成为与第1转子芯221的分割芯222相同的形状。
在第4实施方式中,以将在圆周方向上邻接的分割芯222(232)彼此连结的方式形成在各个分割芯222(232)上的连结凸部223a(233a)以及连结凹部223b(233b)作为加固部发挥作用。
第1以及第2转子芯221、231配置成第1以及第2爪状磁极224、234相互面对。第1以及第2转子芯221、231以第1以及第2爪状磁极224、234在圆周方向上等间隔地交替排列且在相邻的第1以及第2爪状磁极224、234之间产生预定的缝隙的方式组合。另外,以在轴向上在第1以及第2转子芯221、231的芯基座225、235之间夹持励磁磁石241的方式配置。
励磁磁石241形成为圆环状且具有形成有轴插通孔241a的中央部。旋转轴220被插通到轴插通孔241a中,并被插通到各个芯基座225、235的轴固定孔225a、235a中,并被固定在各个芯基座225、235上。另外,励磁磁石241的外周面在径向上隔着缝隙与各个爪状磁极224、234的背面(内周面)对置。该励磁磁石241在轴向上被磁化,被配置成例如与第1转子芯221抵接的轴向一侧面成为N极、与第2转子芯231抵接的轴向一侧面成为S极。也就是说,通过该励磁磁石241,第1爪状磁极224作为N极、第2爪状磁极234作为S极发挥作用。作为励磁磁石241,使用例如钕磁石。
依照图38以及图39,说明第4实施方式的第1以及第2转子芯221、231的制造方法以及作用。另外,在图38以及图39中,以第1转子芯221的制造方式为例进行图示。
如图38所示,首先,由电磁钢板251冲压出多个分割芯用原料252。此时,在各个分割芯用原料252上形成有基部223和从该基部223延伸的折弯前的第1爪状磁极224。各个分割芯用原料252在以折弯前的第1爪状磁极224与其他分割芯用原料252的第1爪状磁极224相互平行的方式在直线上排列的状态下被冲压。另外,相邻的分割芯用原料252彼此在基部223的外周缘的端部相连。另外,电磁钢板251由只容易在一个方向上磁化的方向性电磁钢板构成。冲压方向被设定成,电磁钢板251的磁力特性的方向(容易磁化的方向)与要冲压的分割芯用原料252的第1爪状磁极224的延伸方向一致。另外,电磁钢板251的磁力特性的方向与电磁钢板251的压延方向一致。
接着,如图39所示,在冲压后,将在直线上排列成一列的分割芯用原料252配置成环状。此时,将基部223的连结凸部223a嵌合到相邻的基部223的连结凹部233b,从而相邻的基部223彼此不相互分离地连结。由此,分割芯用原料252在配置成环状的状态下一体化。
接着,将多个分割芯用原料252的第1爪状磁极224向同一方向折弯成直角。由此,在各个第1爪状磁极224上形成上述的爪部224b(参见图36以及图37)。
通过以上的工序,完成如图37所示的在圆板状的芯基座225的外周上沿着圆周方向等间隔排列有第1爪状磁极224的第1转子芯221。另外,第2转子芯231的制法也与上述第1转子芯221的制法相同,所以省略其详细的说明。
根据这种制造方法,由于分割芯222、232(分割芯用原料252)在直线上排列的状态下从电磁钢板251冲压出,所以与不将转子芯分割而以环状的状态冲压的情况相比,电磁钢板251的浪费减少,材料利用率提高。另外,转子芯221、231的芯基座225、235按照每个爪状磁极224、234等间隔地分割。因此,使磁通均匀地分布在爪状磁极224、234,其结果,能够期待输出提高以及转矩脉动的降低。
接着,记载第1实施方式的(1)以外的第4实施方式的特征性优点。
(19)各个转子芯221、231通过由分别具有爪状磁极224、234(突极部)的多个分割芯222、232在圆周方向上配置成环状而构成。由此,从电磁钢板251冲压出在直线上排列的多个分割芯222、232(分割芯用原料252),将该分割芯222、232在圆周方向上排列配置成环状,从而能够构成转子芯221、231。因此,与不将转子芯在圆周方向上分割而从钢板冲压的情况相比,能够减少电磁钢板251的浪费,其结果,能够提高材料利用率。另外,各个转子芯221、231的芯基座225、235按照每个爪状磁极224、234等间隔地分割,所以能够使磁通在爪状磁极224、234上均匀地分布,其结果,能够期待输出提高以及转矩脉动的降低。
(20)各个转子芯221、231的突极部由在转子213的轴向上延伸的爪状磁极224、234构成。因此,能够将相对于定子212在径向上对置的突极部的对置面在转子213的轴向上扩展,能够有助于输出提高。
(21)爪状磁极224、234在转子213的轴向上折弯形成。只将从电磁钢板251冲压出的分割芯用原料252的一部分折弯,就能够容易地形成在轴向上延伸的爪状磁极224、234。
(22)在分割芯222、232的基部223、233上形成有将在圆周方向上邻接的基部223、233彼此连结的连结凸部223a、233a以及连结凹部223b、233b。由此,能够将邻接的基部223、233彼此以不相互分开的方式牢固地连结,其结果,能够有助于电动机品质的提高。另外,无需另外设置用于将分割芯222、232分别连结成一体的连结部件,所以能够抑制部件数量的增加。
(23)以构成分割芯222、232的方向性电磁钢板的磁力特性的方向与转子213的径向一致的方式设定冲压方向。因此,磁通容易在基部223、233和爪状磁极224、234之间流动,由此,有助于输出的提高。
另外,第4实施方式也可以采用如下方式进行变更。
在第4实施方式中,无刷电动机11具有将一对转子芯221、231彼此连结的转子芯间连结部件。
例如,无刷电动机11也可以具有图40以及图41所示的一对保持板261和非磁体的铆钉262。一对保持板261进一步从轴向两侧对利用各个转子芯221、231在轴向上夹持了励磁磁石241的一体部件进行夹持。铆钉262以一对保持板261在轴向相互分开的方式将保持板261彼此连结。在本例中,保持板261以及铆钉262构成转子芯间连结部件。
保持板261是由非磁体构成的圆板部件。保持板261与转子芯221、231的轴向外侧端面抵接。保持板261的外径与各个爪状磁极224、234的外径相等。
铆钉262的数量被设定为与构成第1以及第2转子芯221、231的分割芯222、232相同的数量(在本例中为5个)。铆钉262在圆周方向上等间隔地设置。各个铆钉262在轴向上将第1转子芯221的基部223、励磁磁石241、第2转子芯231的基部233以及各个保持板261贯穿。各个铆钉262的轴向(长边方向)的两端被凿紧,从而保持板261在轴向上被卡止到铆钉262的两端。也就是说,铆钉262将保持板261彼此连结,并且将各个分割芯222、232的基部223、233以及励磁磁石241贯穿,从而在圆周方向以及径向上卡合到该基部223、233以及励磁磁石241。
根据这样的构成,能够将一对转子芯221、231和励磁磁石241牢固地一体化,能够抑制在分割芯222、232在径向上离脱,其结果,能够有助于电动机品质的提高。另外,在这种具备保持板261以及铆钉262的构成中,也可以在分割芯222、232的基部223、233上具备像上述实施方式那样的连结凸部223a、233a以及连结凹部223b、233b,另外,也可以将连结凸部223a、233a以及连结凹部223b、233b省略。在省略了连结凸部以及连结凹部的情况下,能够使在圆周方向上邻接的基部223、233彼此单纯地抵接。因此,在省略了连结凸部223a、233a以及连结凹部223b、233b的情况下,能够简化分割芯222、232的形状。
在第4实施方式中,邻接的分割芯222、232通过一体形成在基部223、233上的连结部(连结凸部223a、233a以及连结凹部223b、233b)而相互连结,但不限于此。例如,也可以通过独立的分割芯间连结部件将分割芯222、232分别一体化。
例如,在图42以及图43所示的例子中,在各个分割芯222、232的基部223、233的内周端部形成有向轴向外侧(励磁磁石相反侧)延伸的延伸部263。在基部223、233配置成环状的状态下,延伸部263绕旋转轴220配置成环状。而且,在配置成环状的延伸部263上外嵌有环状的分割芯间连结部件264。由此,在各个转子芯221、231中,分割芯222、232的基部223、233连结成一体。根据这样的构成,能够将第1以及第2转子芯221、231的分割芯222、232分别通过分割芯间连结部件264牢固地一体化,因此,能够有助于电动机品质的提高。
在第4实施方式中,爪状磁极224、234(尤其,在轴向上延伸的爪部224b、234b)通过将分割芯用原料252的一部份折弯而形成,但不限于此。例如,也可以通过在轴向上层积多个电磁钢板(方向性电磁钢板)而构成爪状磁极(爪部)。
例如,如图44以及图45所示,爪状磁极224、234分别具有从一体形成在基部223、233上的突出部224a、234a的突出末端向轴向一方侧延伸的爪部224c、234c。各个爪部224c、234c通过在突出部224a、234a的突出末端上层积多张片部件265而形成。另外,爪部224c、234c由相同数量的片部件265构成。各个片部件265彼此形成为相同的形状,在轴向上层积的各个片部件265以及突出部224a、234a的末端部通过凿紧固定部266而相互固定。另外,该片部件265由方向性电磁钢板构成。以各个片部件265的磁力特性的方向(容易磁化的方向)与转子213的径向一致的方式冲压出分割芯222、232。
接着,依照图46来说明上述构成的转子芯221、231的制造方式。另外,图46以第1转子芯221的制造方式为例示出。如图46所示,包括基部223和突出部224a(第1爪状磁极224的一部分)的分割芯用原料267和所述片部件265由同一电磁钢板268冲压成形。此时,多个分割芯用原料267在突出部224a以相互平行的方式在直线上排列的状态下冲压出。片部件265的冲压模具被设定在邻接的分割芯用原料267的突出部224a之间的位置。通过以这样的布局冲压出分割芯用原料267以及片部件265,从而能够进一步减少电磁钢板251的浪费,能够有助于材料利用率的进一步提高。另外,分割芯用原料267的突出部224a的延伸方向、以及片部件265的径向(在图46中,片部件265的短边方向)与电磁钢板268的磁力特性的方向一致。
在冲压出分割芯用原料267和片部件265之后,将分割芯用原料267的基部223连结成环状。在分割芯用原料267的突出部224a上,沿着轴向(分割芯用原料267的板厚方向)层积片部件265。通过将已层积的突出部224a和片部件265凿紧固定,从而完成第1转子芯221。另外,第2转子芯231的制造方式与第1转子芯221的制造方式相同。
另外,将基部223连结成环状的工序和在突出部224a上层积片部件265的工序的顺序没有限定,哪个工序在先都可以。另外,除了凿紧以外,例如,也可以通过粘合将片部件265和突出部224a固定。
通过这样的构成,能够减少电磁钢板268的浪费,提高材料利用率。另外,能够使第1以及第2爪状磁极224、234的爪部224c、234c(各个片部件265)的磁力特性的方向与转子213的径向一致。因此,在爪部224c、234c中,磁通容易在径向上流动,其结果,能够有助于输出提高。
另外,在图44~图46所示的例子中,将分割芯222、232彼此连结的连结凸部223a、233a以及连结凹部223b、233b形成为楔状,然而也可以像上述实施方式那样形成为圆形。并且,相反地,也可以将上述实施方式的圆形的连结凸部223a、233a以及连结凹部223b、233b形成为楔状。另外,连结凸部223a、233a以及连结凹部223b、233b在基部223上各形成1个,然而也可以各形成2个。
如图47所示,也可以通过层积成螺旋状的多个分割芯271构成第1以及第2转子芯270a、270b。详细地说,分割芯271具有与上述实施方式的基部223、233同样的基部272和从基部272向径向外侧突出的突极部273。分割芯271从电磁钢板以在直线上排列的状态冲压成形。在冲压后,将在直线上排列的分割芯271层积成螺旋状,分割芯271配置成环状且在轴向上层积。也就是说,在本例的转子芯270a、270b中,由配置成环状且在轴向上层积的基部272构成芯基座274。芯基座274的外周的突极部通过分割芯271的突极部273在轴向层积而构成。也就是说,在本例中,省略在轴向上延伸的爪部224b、234b(参见上述实施方式)。替代于此,在轴向上层积具有突极部273的分割芯271。因此,与上述实施方式同样地,能够将在转子213的径向上与定子212对置的对置面在轴向上扩散。另外,分割芯271通过在轴向上层积的基部272被凿紧固定部275在轴向上凿紧而被连结成一体。另外,第1转子芯270a的突极部273和第2转子芯270b的突极部273从轴向观看时在圆周方向上交替配置,一方的突极部273和另一方的突极部273作为相互不同的磁极发挥作用。
通过这样的构成,能够更加减少电磁钢板251的浪费,有助于材料利用率的提高。
在第4实施方式、图40~图47所示的其他例子中,转子芯221、231、270a、270b的突极部(爪状磁极224、234以及突极部273)的个数等也可以适当变更。
在第4实施方式中,通过连结凸部223a、233a以及连结凹部223b、233b将邻接的分割芯222、232彼此连结,除此之外,例如、也可以通过粘合固定来进行连结。
在第4实施方式、图46所示的例中,以相邻的分割芯用原料252、267彼此连接的方式冲压出分割芯用原料252、267,但不限于此。例如,也能够以各个相邻的分割芯用原料252、267彼此分开的方式冲压出分割芯用原料252、267。
在第4实施方式中,将本发明具体化为将转子213配置在定子212的内周侧的内转子型的电动机11,但不限于此。例如,也可以将本发明为具体化将转子配置在定子的外周侧的外转子型的电动机。
不只是转子213,还可以适当变更电动机11的构成。
以下依照图48~图50说明无刷电动机的第5实施方式。第5实施方式的无刷电动机具有与第1实施方式的无刷电动机11共用的部分。因此,只对与第1实施方式不同的部分进行详细说明,共用部分的说明为了方便起见而省略。
如图48以及图49所示,在第1转子芯31的第1芯基座31a的中央部形成有大致圆筒状的毂部31e,在毂部31e中贯穿旋转轴22。第1芯基座31a的外周部等间隔地设置有多个(在本实施方式中为5个)第1爪状磁极31b。第1爪状磁极31b分别向径向外侧突出并且朝向所述毂部31e所突出的方向的相反侧沿着轴向延伸。
第2转子芯32的形状与第1转子芯31相同,在第2芯基座32a的中央部形成有大致圆筒状的毂部32e,在毂部32e中贯穿旋转轴22。在第2芯基座32a的外周部等间隔地设置有多个第2爪状磁极32b。第2爪状磁极32b分别向径向外侧突出,并且朝向所述毂部32e所突出的方向的相反侧沿着轴向延伸。
在此,如图50所示,形成在第5实施方式的第1以及第2芯基座31a、32a上的毂部31e、32e通过冲缘(burring)加工而形成。而且,毂部31e、32e在贯穿有旋转轴22的状态下从径向外侧被凿紧,而被固定在该旋转轴22上。
在第5实施方式中,毂部31e、32e作为加固部发挥作用。
在第5实施方式的转子21中,成为N极的5个第1爪状磁极31b和成为S极的5个第2爪状磁极32b在圆周方向上交替配置,极数为10极(极对数为5个)。也就是说,在第5实施方式中,转子21的极数被设定为“10”,定子16的齿17a的数量被设定为“12”。而且,第5实施方式的环状磁石33的内径被设定为比所述毂部31e、32e的外径大。
并且,如图48所示,磁石固定部件41具有中央形成有固定毂部41a的圆板部41b和从该圆板部41b的外缘呈筒状延伸的筒部41c。以与该筒部41c的内周面以及圆板部41b的表面抵接的方式,环状的传感器磁石42被固装到磁石固定部件41上。而且,固定毂部41a被外嵌到旋转轴22,从而磁石固定部件41在靠近第1转子芯31的位置被固定到旋转轴22上。
而且,在前端板14中,在与传感器磁石42在轴向上对置的位置上设置有作为磁传感器的霍尔IC43。霍尔IC43感应到基于传感器磁石42的N极和S极的磁场时,分别将高电平的检测信号和低电平的检测信号输出到所述控制电路S。
接着,说明采用上述方式构成的转子21的制造方法及其作用。
转子21的制造方法具备冲缘加工工序以及凿紧工序。在冲缘加工工序中,通过冲缘加工而在第1以及第2芯基座31a、32a上形成毂部31e、32e。此时,对毂部31e、32e的内周面侧的部分施加强压力,该部分的磁阻增高。而且,在凿紧工序中,在旋转轴22贯穿了毂部31e、32e的状态下,将毂部31e、32e凿紧,将第1转子芯31固定到旋转轴22上。此时,对毂部31e、32e的外周面施加强压力,该部分的磁阻增高。
接着,下面记载第1实施方式的(1)以外的第5实施方式的特征性优点。
(24)毂部31e、32e通过冲缘加工而形成。毂部31e、32e沿着轴向朝向第1以及第2爪状磁极31b、32b所突出的方向的相反侧突出。当通过冲缘加工等而对金属施加了压力时,通过金属的塑性变形,金属的磁阻增加。因此,毂部31e、32e的磁阻增高。并且,毂部31e、32e沿着轴向朝向第1以及第2爪状磁极31b、32b突出的方向的相反侧突出。因此,第1转子芯31和旋转轴22的接触部位与第2转子芯32和旋转轴22的接触部位相互分开,两个接触部位之间的磁力路径增长。由此,例如,能够减少在第1以及第2芯基座31a、32a的径向内侧的部位彼此之间产生的轴向的漏磁通,进而能够提高电动机效率。并且,通过毂部31e、32e,以比第1以及第2芯基座31a、32a的各个板厚更大的轴向的范围,将第1以及第2转子芯31、32分别与旋转轴22固定。因此,能够提高与旋转轴22的固定强度。
(25)在毂部31e、32e中贯穿了旋转轴22的状态下,毂部31e、32e被凿紧,从而第1转子芯31被固定到该旋转轴22上。当通过凿紧而对金属施加了压力时,通过金属的塑性变形,被凿紧的金属的部分的磁阻增加。因此,毂部31e、32e的磁阻变得更高。由此,例如,能够更加降低在第1以及第2芯基座31a、32a的径向内侧的部位彼此之间产生的轴向的漏磁通,进而更加提高电动机效率。
(26)环状磁石33的内径被设定为比毂部31e、32e的外径大。因此,能够更加有效地降低轴向的漏磁通。
第5实施方式也可以采用如下方式进行变更。
在第5实施方式中,毂部31e、32e形成为单纯的圆筒状,但不限于此。例如,也可以将毂部31e、32e的内周形成为非圆形状。
例如,如图51A所示,也可以将毂部71的内周71a形成为从轴向观看时呈D字状。另外,在这种情况下,旋转轴具有与毂部71的内周71a对应的形状。
并且,例如,如图51B所示,也可以将毂部72的内周72a形成为从轴向观看时呈2面宽度形状、即具有平行的两个面的形状。另外,在这种情况下,旋转轴具有与毂部72的内周72a对应的形状。
而且,例如,如图51C所示,也可以将毂部73的内周73a形成为从轴向观看时呈锯齿形状。另外,在这种情况下,旋转轴具有与毂部73的内周73a对应的形状。
此外,例如,也可以将毂部的内周设为从轴向观看时呈花键形状(省略图示)。另外,在这种情况下,旋转轴具有与毂部的内周对应的形状。
像这样变更时,由于毂部71~73的内周71a~73a形成为非圆形状,所以能够更加提高毂部和旋转轴的固定强度。尤其,能够防止毂部71~73(进而第1以及第2转子芯)和旋转轴相对旋转。
在第5实施方式中,在毂部31e、32e中贯穿了旋转轴22的状态下,毂部31e、32e被凿紧,转子芯31被固定到旋转轴22上,但不限于此。例如,也可以通过在毂部31e、32e中压入旋转轴,从而将转子芯31固定到旋转轴上。
在第5实施方式中,环状磁石33的内径被设定为比毂部31e、32e的外径大,但不限于此。例如,也可以将环状磁石33的内径设定为毂部31e、32e的外径以下。
在第5实施方式中,将本发明具体化为转子21的极数被设定为“10”、定子16的齿17a的数量被设定为“12”的无刷电动机,然而转子21的极数、定子16的齿17a的数量也可以变更。例如,也可以将本发明具体化为转子21的极数被设定为“8”、定子16的齿17a的数量被设定为“12”的无刷电动机。
在第5实施方式的转子21中,在第1以及第2爪状磁极31b、32b的径向内侧(背面)上,为了抑制该部分的漏(短路)磁通,也可以设置在径向上磁化的背面辅助磁石。
在第5实施方式的转子21中,在第1以及第2爪状磁极31b、32b彼此的圆周方向之间,为了抑制该部分的漏磁通,也可以设置在圆周方向上磁化的极间磁石。
而且,也可以不通过冲缘加工而形成毂部31e、32e,也可以通过例如烧结等而成形。通过烧结等而成形的毂部与第5实施方式同样地被凿紧而固定在旋转轴上。采用这种方式,能够得到与上述第5实施方式的优点(25)相同的优点。
以下,依照图52~图54来说明无刷电动机的第6实施方式。第6实施方式的无刷电动机具有与第1实施方式的无刷电动机11共用的部分。因此,只对与第1实施方式不同的部分进行详细说明,共用部分的说明为了方便起见而省略。
如图52~图54所示,在第1转子芯31的第1芯基座31a的中央部形成有被插通旋转轴22的中央孔31f。在第1芯基座31a的外周部,等间隔地设置有多个(在本实施方式中为5个)第1爪状磁极31b。各个第1爪状磁极31b向径向外侧突出,并且在轴向上延伸。
第2转子芯32的形状与第1转子芯31相同,在第2芯基座32a的中央部形成有被插通旋转轴22的中央孔32f。在第2芯基座32a的外周部,等间隔地设置有多个第2爪状磁极32b。各个第2爪状磁极32b向径向外侧突出,并在轴向上延伸。而且,第1以及第2转子芯31、32通过在其中央孔31f、32f中压入旋转轴22而被固定到旋转轴22上。
在第6实施方式的转子21中,成为N极的5个第1爪状磁极31b和成为S极的5个第2爪状磁极32b在圆周方向上交替配置,极数为10极(极对数为5个)。即,在第6实施方式中,转子21的极数被设定为“10”,定子16的齿17a的数量被设定为“12”。
在此,如图52~图54所示,在所述第1转子芯和第2转子芯31、32的轴向的端面上形成有从第1以及第2芯基座31a、32a延伸至第1以及第2爪状磁极31b、32b的肋板31g、32g。
详细地说,第6实施方式的肋板31g、32g从第1以及第2芯基座31a、32a的径向内侧端部延伸至第1以及第2爪状磁极31b、32b的径向外侧端部。并且,肋板31g、32g沿着圆周方向呈(放射状)排列。而且,肋板31g、32g在每个第1以及第2爪状磁极31b、32b上设置于该第1以及第2爪状磁极31b、32b的圆周方向中心位置。并且,沿着转子21的轴向的肋板31g、32g的截面形状是四角形。而且,上述形状的肋板31g、32g通过冲压加工而成形。
在第6实施方式中,肋板31g、32g作为加固部发挥作用。
而且,如图52所示,磁石固定部件41具有中央形成有固定毂部41a的圆板部41b和从该圆板部41b的外缘呈筒状延伸的筒部41c。环状的传感器磁石42以与该筒部41c的内周面以及圆板部41b的表面抵接的方式被固装到磁石固定部件41上。而且,固定毂部41a外嵌到旋转轴22上,从而磁石固定部件41在靠近第1转子芯31的位置被固定到旋转轴22上。
而且,在前端板14中,在与传感器磁石42在轴向对置的位置设置有作为磁传感器的霍尔IC43。霍尔IC43感应到基于传感器磁石42的N极和S极的磁场时,分别将高电平的检测信号和低电平的检测信号输出到所述控制电路S。
接着,说明采用上述方式构成的无刷电动机11的作用。
从控制电路S向绕组19供给3相驱动电流时,在定子16上产生旋转磁场,转子21被旋转驱动。此时,与霍尔IC43对置的传感器磁石42旋转,从而从霍尔IC43输出的检测信号的电平根据转子21的旋转角度(位置)而切换,根据该检测信号从控制电路S向绕组19供给以最佳的时机切换的3相驱动电流。由此,良好地产生旋转磁场,转子21被良好地连续旋转驱动。
接着,下面记载第1实施方式的(1)以外的第6实施方式的特征性优点。
(27)在第1以及第2转子芯31、32上形成有从第1以及第2芯基座31a、32a延伸至第1以及第2爪状磁极31b、32b的肋板31g、32g。由此,例如,即使施加将旋转轴22压入到第1以及第2芯基座31a、32a的中央部的中央孔31f、32f时的外力、高速旋转时的离心力等,也能够抑制第1以及第2爪状磁极31b、32b从基端部变形(弯曲)。
(28)肋板31g、32g从第1以及第2芯基座31a、32a的径向内侧端部延伸。因此,例如,即使施加在将旋转轴22压入到第1以及第2芯基座31a、32a的中央部的中央孔31f、32f时的外力,也能够抑制第1以及第2芯基座31a、32a的径向内侧的部位变形。
(29)肋板31g、32g延伸至第1以及第2爪状磁极31b、32b的径向外侧端部。因此,能够抑制第1以及第2爪状磁极31b、32b的径向外侧的部位变形。
(30)肋板31g、32g沿着转子21的圆周方向排列。肋板31g、32g在每个第1以及第2爪状磁极31b、32b上设置于该第1以及第2爪状磁极31b、32b的圆周方向中心位置。因此,能够使平衡良好,抑制第1以及第2爪状磁极31b、32b的变形。而且,由于将第1以及第2爪状磁极31b、32b的圆周方向中央形成为厚壁,所以磁力的平衡也良好。
(31)肋板31g、32g通过冲压加工而成形。因此,肋板31g、32g的制造容易。
第6实施方式也可以采用如下方式进行变更。
在第6实施方式中,在第1以及第2芯基座31a、32a的中央部只形成有中央孔31f、32f,但不限于此。例如,也可以在第1以及第2芯基座31a、32a的中央部形成毂部,毂部向轴向突出,被压入有旋转轴22。
例如,也可以如图55所示,变更第1以及第2芯基座31a、32a。在该例中,在第1芯基座31a的中央部形成有毂部31e,毂部31e向轴向突出,被压入有旋转轴22。而且,该例的肋板31g从毂部31e连续(与毂部31e相连)延伸。并且,该例的肋板31g延伸至第1爪状磁极31b的径向外侧端部,并且肋板31g的高度随着朝向径向外侧端部慢慢变低。而且,第2转子芯32也同样构成。
采用这种方式,也能够得到与第6实施方式的优点相同的优点。并且,由于形成有毂部31e,所以能够以宽轴向的范围将第1以及第2转子芯31、32和旋转轴22固定。由此,能够提高第1以及第2转子芯31、32和旋转轴22的固定强度。此外,肋板31g从毂部31e连续延伸。因此,肋板31g以及毂部31e的强度相互提高,能够抑制第1以及第2芯基座31a、32a的径向内侧变形。
第6实施方式的肋板31g、32g只要从第1以及第2芯基座31a、32a延伸至第1以及第2爪状磁极31b、32b即可,也可以变更为其他形状。
例如,例如,也可以如图56A所示,变更肋板。该例的肋板81沿着径向从第1以及第2芯基座31a、32a的径向中间部延伸至第1以及第2爪状磁极31b、32b的径向中间部。
并且,例如,也可以如图56B所示,变更肋板。在该例的第1以及第2转子芯31、32中,除了第6实施方式的肋板31g、32g之外,还在没有形成第1以及第2爪状磁极31b、32b的圆周方向的位置上设置有辅助肋板82。该辅助肋板82沿着径向从第1以及第2芯基座31a、32a的径向内侧端部延伸至径向外侧端部。这样的话,能够通过辅助肋板82进一步抑制第1以及第2芯基座31a、32a变形。
而且,例如,也可以如图56C所示,变更肋板。该例的肋板83沿着径向从第1以及第2芯基座31a、32a的径向中间部延伸至第1以及第2爪状磁极31b、32b的径向外侧端部。并且,在第1以及第2芯基座31a、32a的径向中间部上,以将各个肋板83的径向内侧端部彼此相连的方式设置有环状的环状肋板84。这样的话,能够提高肋板83的强度。
此外,例如,也可以如图56D所示,变更肋板。该例的肋板85是沿着第1以及第2芯基座31a、32a和第1以及第2爪状磁极31b、32b的平坦面的外缘延伸的切边肋板86的一部分。在切边肋板86上,沿着径向从第1以及第2芯基座31a、32a延伸至第1以及第2爪状磁极31b、32b的部分是肋板85。在该例中,第1以及第2爪状磁极31b、32b上各自设置有一对肋板85。因此,能够进一步抑制第1以及第2爪状磁极31b、32b从基端部变形(弯曲)。
并且,在第6实施方式中,肋板31g、32g的沿着转子21的轴向的截面形状为四角形,但不限于此。例如,截面也可以是圆弧形状或三角形。
在第6实施方式中,肋板31g、32g通过冲压加工而成形,但不限于此。例如,也可以通过烧结而成形同样形状的肋板。
在第6实施方式中,将本发明具体化为转子21的极数设定为“10”、定子16的齿17a的数量为“12”的无刷电动机,然而转子21的极数、定子16的齿17a的数量也可以变更。例如,也可以将本发明具体化为转子21的极数设定为“8”、定子16的齿17a的数量为“12”的无刷电动机。
在第6实施方式的转子21中,在第1以及第2爪状磁极31b、32b的径向内侧(背面)上,为了抑制该部分的漏(短路)磁通,也可以设置在径向上磁化的背面辅助磁石。
在第6实施方式的转子21中,在第1以及第2爪状磁极31b、32b彼此的圆周方向之间,为了抑制该部分的漏磁通,也可以设置在圆周方向上磁化的极间磁石。
图57A所示的参考例示出只设置在第1以及第2转子芯31、32的第1以及第2芯基座31a、32a上的多边形肋板87。多边形肋板87在该例中形成为从轴向时呈正五边形,各个顶点(角)配置在与第1以及第2爪状磁极31b、32b对应的圆周方向位置。
多边形肋板87能够在第1以及第2芯基座31a、32a上沿着径向移位。由此,能够有效地抑制第1以及第2芯基座31a、32a变形。
图57B所示的参考例示出只设置在第1以及第2转子芯31、32的第1以及第2芯基座31a、32a上的内侧肋板88。内侧肋板88沿着径向从第1以及第2芯基座31a、32a的径向内侧端部延伸至第1以及第2芯基座31a、32a的径向中间部。
内侧肋板88能够在第1以及第2芯基座31a、32a上沿着径向移位。由此,能够有效地抑制第1以及第2芯基座31a、32a变形。尤其,内侧肋板88从第1以及第2芯基座31a、32a的径向内侧端部延伸。因此,例如,即使在第1以及第2芯基座31a、32a的中央部的中央孔31f、32f中压入旋转轴22时,对第1以及第2芯基座31a、32a施加外力,也能够抑制第1以及第2芯基座31a、32a的径向内侧的部位变形。
以下依照图58~图62说明无刷电动机的第7实施方式。第7实施方式的无刷电动机具有与第2实施方式的无刷电动机11共用的部分。因此,只详细说明与第2实施方式不同的部分,为了方便起见而省略共用部分的说明。
如图61以及图62所示,在固定筒115的外周面配置有励磁磁石140。也就是说,固定筒115被贯插到励磁磁石140的贯穿孔141中。
在第7实施方式中,固定筒115的轴向的长度、即从作为第1台阶面的第1端面115a至作为第2台阶面的第2端面115b为止的长度与励磁磁石140的轴向的长度(从侧面140a至侧面140b的长度)相同。
如图62所示,第1转子芯120具有由作为软磁性材的电磁钢板形成的圆板状的第1芯基座121。在第1芯基座121的中心部形成有被贯插旋转轴103的贯穿孔120a。而且,通过将旋转轴103压入到贯穿孔120a,从而第1芯基座121被压装固定到旋转轴103的预定的位置。
如图62所示,第2转子芯130与第1转子芯120的材质以及形状相同,具有由电磁钢板形成的圆板状的第2芯基座131。在第2芯基座131的中心部形成有被贯插旋转轴103的贯穿孔130a。而且,第2芯基座131通过在贯穿孔130a中压入旋转轴103从而被压装固定到旋转轴103的预定的位置。
如图61以及图62所示,励磁磁石140是由钕磁石构成的圆板状的永久磁石。在励磁磁石140的中央部形成有贯穿孔141。在励磁磁石140的贯穿孔141中贯插有固定筒115。而且,励磁磁石140的一方的侧面140a与第1芯基座121的对置面121a密接,励磁磁石140的另一方的侧面140b与第2芯基座131的对置面131a密接,利用能够使磁通通过的磁性粘合剂粘合固定。
励磁磁石140的外径被设定为与第1以及第2芯基座121、131的外径一致,励磁磁石140的厚度(轴向的长度)与固定筒115的轴向的长度相同。
也就是说,如图61所示,在第1转子芯120和第2转子芯130之间配置了励磁磁石140时,第1爪状磁极122(第1磁极部124)的末端面122c和第2芯基座131的对置面反面131b对齐。同样地,第2爪状磁极132(第2磁极部134)的末端面132c和第1芯基座121的对置面反面121b对齐。另外,励磁磁石140的外周面140c与第1以及第2芯基座121、131的外周面121c、131c对齐。
接着,通过说明转子104的组装方法而说明采用上述方式构成的无刷电动机11的作用。
首先,将旋转轴103压入到固定筒115,将固定筒115压装固定到旋转轴103上。例如,在使固定筒115的一方的开口部(例如、第2端面115b侧的开口部)抵接到旋转轴103上的状态下,使用圆筒形的夹具在轴向上按压固定筒115的环状的第1端面115a。固定筒115的第1端面115a被圆筒形的夹具按压,从而旋转轴103从固定筒115的另一方的开口部被压入。
接着,将固装到旋转轴103上的固定筒115贯插到励磁磁石140的贯穿孔141中,将固定筒115的外周面和励磁磁石140的贯穿孔141的内周面固定。此时,以固定筒115的轴向的第1端面115a和第2端面115b分别与励磁磁石140的侧面140a、140b对齐的方式,将励磁磁石140固定到固定筒115上。
顺便提及,通过将被压入固定到旋转轴103上的固定筒115贯插到贯穿孔141,励磁磁石140相对于固定筒115被定位。
接着,以第1芯基座121的对置面121a和励磁磁石140的侧面140a相对置的方式,采用上述的方法将旋转轴103压入到第1转子芯120(第1芯基座121)的贯穿孔120a中。此时,在贯穿孔120a中压入旋转轴103,直至第1芯基座121的对置面121a与固定筒115的轴向的第1端面115a(励磁磁石140的侧面140a)抵接。
第1转子芯120的对置面121a上的贯穿孔120a的周边部位与固定筒115的第1端面115a抵接。而且,能够抑制第1转子芯120在轴向(励磁磁石140侧)上进一步压入。因此,能够阻止因将第1转子芯120向旋转轴103压入而导致对励磁磁石140附加载荷。其结果,在将第1转子芯120压入到旋转轴103上时,不会从第1转子芯120直接对励磁磁石140施加载荷。因此,不会在励磁磁石140上产生破裂等损伤。
另外,也可以通过磁性粘合剂将第1芯基座121的对置面121a和励磁磁石140的侧面140a粘合固定。
接着,在使第2芯基座131的对置面131a和励磁磁石140的侧面140b相对置的状态下,采用上述的方法在第2转子芯130(第2芯基座131)的贯穿孔130a中压入旋转轴103。此时,相对于先固定的第1转子芯120进行第2芯基座131的圆周方向的相对位置对准调整的同时进行压入。
然后,将旋转轴103压入到贯穿孔120a,直至第2芯基座131的对置面131a与固定筒115的轴向的第2端面115b(励磁磁石140的侧面140a)抵接。
第2转子芯130的对置面131a上的贯穿孔130a的周边部位与固定筒115的第2端面115b抵接。而且,能够限制第2转子芯130在轴向(励磁磁石140侧)上进一步压入。因此,能够阻止因将第2转子芯130向旋转轴103压入而导致对励磁磁石140附加载荷。其结果,在将第2转子芯130压入到旋转轴103上时,不会从第2转子芯130直接对励磁磁石140施加载荷。因此,不会在励磁磁石140上产生破裂等损伤。
在第7实施方式中,固定筒115作为加固部发挥作用。
另外,也可以通过磁性粘合剂将第2芯基座131的对置面131a和励磁磁石140的侧面140b粘合固定。
由此,第1以及第2转子芯120、130被压入固定到旋转轴103。另外,在被压入固定的第1转子芯120和第2转子芯130之间配置固定筒115以及励磁磁石140。因此,励磁磁石140被固定到固定筒115上。
接着,在第1磁极部124的背面f1b分别配置固定第1背面辅助磁石151的同时,在第2磁极部134的背面f2b分别配置固定第2背面辅助磁石152。
具体地讲,在各个第1磁极部124的背面f1b且由第2芯基座131的外周面131c、励磁磁石140的外周面140c、第1基部123的第2转子芯侧的面123a形成的空间中配置第1背面辅助磁石151,利用磁性粘合剂粘合固定。
同样地,在第2磁极部134的背面f2b且由第1芯基座121的外周面121c、励磁磁石140的外周面140c、第2基部133的第1转子芯侧的面133a形成的空间中配置固定第2背面辅助磁石152。
最后将第1以及第2极间磁石153、154分别配置固定。
具体地讲,将第1极间磁石153配置在由第1爪状磁极122的一个圆周方向端面122a和所述第1背面辅助磁石151的圆周方向端面形成的平坦面与由第2爪状磁极132的另一个圆周方向端面132b和所述第2背面辅助磁石152的圆周方向端面形成的平坦面之间。然后,将第1极间磁石153利用磁体粘合剂粘合固定。
同样地,将第2极间磁石154配置在由第1爪状磁极122的另一个圆周方向端面122b和所述第1背面辅助磁石151的圆周方向端面形成的平坦面与由第2爪状磁极132的一个圆周方向端面132a和所述第2背面辅助磁石152的圆周方向端面形成的平坦面之间。然后,将第2极间磁石154固定。
由此,转子104的组装结束。
接着,记载第1实施方式的(1)以外的第7实施方式的优点。
(32)在第7实施方式中,在压装固定到旋转轴103上的固定筒115上固定励磁磁石140,只要将第1转子芯120以及第2转子芯130压入固定到旋转轴103,就能够制作转子104。因此,转子104的组装作业非常简单。
而且,第1以及第2转子芯120、130被压入·压装固定到旋转轴103上,从而能够得到牢固的连结结构。由此,能够防止伴随于旋转的转子104的振动以及噪音。
(33)在第7实施方式中,在将第1转子芯120压入到旋转轴103时,第1转子芯120的对置面121a上的贯穿孔120a的周边部位与固定筒115的第1端面115a抵接。由此,能够限制第1转子芯120在轴向(励磁磁石140侧)上进一步压入。因此,在将第1转子芯120压入到旋转轴103上时,来自第1转子芯120的载荷不会直接施加到励磁磁石140上。因此,在组装作业中,不会在励磁磁石140上产生破裂等损伤。
(34)在第7实施方式中,在将第2转子芯130压入到旋转轴103上,第2转子芯130的对置面131a上的贯穿孔130a的周边部位与固定筒115的第2端面115b抵接。由此,能够限制第2转子芯130在轴向(励磁磁石140侧)上进一步压入。因此,在将第2转子芯130压入到旋转轴103上时,来自第2转子芯130的载荷不会直接施加到励磁磁石140上。因此,在组装作业中,不会在励磁磁石140产生破裂等损伤。
(35)在第7实施方式中,固定筒115与旋转轴103相同地由非磁体形成,并且将固定筒115和励磁磁石140固定。因此,能够防止励磁磁石140的磁通成为漏磁通而通过由非磁体构成的旋转轴103和固定筒115流出。
(36)根据第7实施方式,将固定筒115的轴向的长度设定为与在第1转子芯120和第2转子芯130之间配置的励磁磁石140的轴向的长度相同。因此,在压入·压装第1以及第2转子芯120、130时,不会对励磁磁石140施加载荷,能够容易地使第1以及第2转子芯120、130的对置面121a、131a与励磁磁石140密接。其结果,能够减小第1以及第2转子芯120、130和励磁磁石140之间的磁阻。
另外,第7实施方式也可以采用如下方式进行变更。
在第7实施方式中,非磁体的固定筒115与旋转轴103相同为不锈钢制,然而只要是非磁体即可。例如,固定筒115可以是铝制或树脂制。
在第7实施方式中,将固定筒115的轴向的长度设为与励磁磁石140的厚度(轴向的长度)相同。替代于此,也可以将固定筒115的轴向的长度设为比励磁磁石140的厚度大。在这种情况下,有可能在励磁磁石140和第1以及第2转子芯120、130和励磁磁石140之间产生间隙,导致磁阻的增大。因此,需要在磁通密度的减少不会妨碍旋转的范围内,增长固定筒115的轴向的长度。
在第7实施方式中,将固定筒115压入·压装到旋转轴103上,从而形成了旋转轴103的大径部。例如,如图63所示,也可以将旋转轴103的一部分成形为大径,将该大径的部分设为大径部103a。此时,第1转子芯120与大径部103a的第1台阶面103b抵接,第2转子芯130与大径部103a的第2台阶面103c抵接。
另外,也可以通过嵌件成型或者双色成型,在旋转轴103上一体地形成与固定筒115相同形状的大径部。
在第7实施方式中,励磁磁石140由钕磁石形成,但不限于此,也可以由铁氧体烧结磁石、钐钴磁石等形成。
在第7实施方式中,在转子104上设置了第1以及第2背面辅助磁石151、152,然而也可以将这些省略。
在第7实施方式中,在转子104上设置了第1以及第2极间磁石153、154,然而也可以将这些省略。当然,也可以一并将第1以及第2背面辅助磁石151、152省略。
Claims (12)
1.一种无刷电动机,用于配置在车辆发动机室内的位置控制装置,所述无刷电动机具备转子,该转子包括:
第1转子芯,具有在圆周方向上排列的多个第1磁极部;
第2转子芯,具有在圆周方向上排列的多个第2磁极部;以及
励磁磁石,在所述第1转子芯和所述第2转子芯的轴向上处于所述第1转子芯和所述第2转子芯之间,该励磁磁石在所述轴向被磁化,使得所述第1磁极部作为第1磁极发挥作用,所述第2磁极部作为第2磁极发挥作用。
2.根据权利要求1所述的无刷电动机,
所述第1转子芯具有大致圆板状的第1芯基座,所述第2转子芯具有大致圆板状的第2芯基座,
所述第1磁极部以及第2磁极部分别从所述第1芯基座以及第2芯基座的外周部向径向外侧突出并且以将所述励磁磁石的径向外侧面覆盖的方式在轴向上延伸。
3.根据权利要求1所述的无刷电动机,
所述第1转子芯具有大致圆板状的第1芯基座,所述第2转子芯具有大致圆板状的第2芯基座,
所述励磁磁石配置于比所述第1芯基座以及第2芯基座的外周部靠径向内侧。
4.根据权利要求1至3的任意一项所述的无刷电动机,
所述无刷电动机用于气门正时可变装置。
5.一种无刷电动机,具备转子和定子,
所述转子包括:
旋转轴;
第1转子芯,包括圆板状的第1芯基座和多个第1爪状磁极,所述第1芯基座以所述旋转轴为旋转中心与所述旋转轴一体旋转,所述多个第1爪状磁极以等间隔设置在所述第1芯基座的外周面,各个第1爪状磁极分别包括向径向外侧突出的第1基部和从该第1基部折弯而在轴向上延伸的第1末端部;
第2转子芯,包括圆板状的第2芯基座和多个第2爪状磁极,所述第2芯基座以所述旋转轴为旋转中心与所述旋转轴一体旋转,所述多个第2爪状磁极以等间隔设置在所述第2芯基座的外周面,各个第2爪状磁极分别包括向径向外侧突出的第2基端部和从该第2基端部折弯而在轴向上延伸的第2末端部,所述第2爪状磁极分别配置在圆周方向的相邻的所述第1爪状磁极彼此之间;以及
励磁磁石,以所述旋转轴为旋转中心与所述旋转轴一体旋转,该励磁磁石配置于所述第1芯基座和第2芯基座之间,所述励磁磁石沿着轴向被磁化,从而使各个所述第1爪状磁极作为第1磁极发挥作用,并且各个所述第2爪状磁极作为第2磁极发挥作用,
所述定子包括:
定子芯,配设在所述转子的外侧,该定子芯具有沿着圆周方向等间隔地设置的多个齿,各个所述齿具有与所述第1爪状磁极以及第2爪状磁极的径向外周面对置的径向内周面;以及
绕组,分别以集中缠绕方式缠绕在各个所述齿上,通过被施加电压而产生旋转磁场,
将所述转子的磁极数设为n,将所述第1爪状磁极以及第2爪状磁极的径向外周面的展开角度设为θα,将所述齿的径向内周面的展开角度设为θ1,将相邻的所述第1爪状磁极的所述第1末端部的圆周方向端部和所述第2爪状磁极的所述第2末端部的圆周方向端部之间的圆周方向的长度与所述定子和所述转子之间的气隙的间隔相等时的所述第1末端部的圆周方向端部与所述第2末端部的圆周方向端部之间的展开角度设为θL时,
在如下关系式成立的范围内形成所述第1爪状磁极以及第2爪状磁极,
θ1≤θα<(360/n)-θL。
6.一种无刷电动机,具备转子和定子,
所述转子包括:
旋转轴;
第1转子芯,包括圆板状的第1芯基座和多个第1爪状磁极,所述第1芯基座以所述旋转轴为旋转中心与所述旋转轴一体旋转,所述多个第1爪状磁极以等间隔设置在所述第1芯基座的外周面,各个所述第1爪状磁极分别包括向径向外侧突出的第1基部和从该第1基部折弯而在轴向上延伸的第1末端部;
第2转子芯,包括圆板状的第2芯基座和多个第2爪状磁极,所述第2芯基座以所述旋转轴为旋转中心与所述旋转轴一体旋转,所述多个第2爪状磁极以等间隔设置在第2芯基座的外周面,各个所述第2爪状磁极分别包括向径向外侧突出的第2基端部和从该第2基端部折弯而在轴向上延伸的第2末端部,所述第2爪状磁极分别配置在圆周方向的相邻的所述第1爪状磁极彼此之间;以及
励磁磁石,以所述旋转轴为旋转中心与所述旋转轴一体旋转,该励磁磁石配置于所述第1转子芯的第1芯基座和第2转子芯的第2芯基座之间,所述励磁磁石沿着轴向被磁化,从而使各个所述第1爪状磁极作为第1磁极发挥作用,并且使各个所述第2爪状磁极作为第2磁极发挥作用,
所述定子包括:
定子芯,配设在所述转子的外侧,该定子芯具有沿着圆周方向等间隔地设置的多个齿,各个所述齿具有与所述第1爪状磁极以及第2爪状磁极的径向外周面对置的径向内周面;以及
绕组,分别以集中缠绕方式缠绕在各个所述齿上,通过被施加电压而产生旋转磁场,
将所述转子的磁极数设为n,将相邻的所述第1爪状磁极的所述第1末端部的圆周方向端部和所述第2爪状磁极的所述第2末端部的圆周方向端部之间的展开角度设为θβ,将所述齿的径向内周面的展开角度设为θ1,将所述第1末端部的圆周方向端部和所述第2末端部的圆周方向端部之间的圆周方向的长度与所述定子和所述转子之间的气隙的间隔相等时的展开角度θβ设为θL时,
在如下关系式成立的范围内形成所述第1爪状磁极以及第2爪状磁极,
θL≤θβ<360/n-θ1。
7.一种转子,具备:
旋转轴;
第1转子芯,具有大致圆板状的第1芯基座和多个第1爪状磁极,第1芯基座具有被固定在所述旋转轴的中央部,多个第1爪状磁极在该第1芯基座的外周部上等间隔地排列,各个所述第1爪状磁极分别向径向外侧突出并且在轴向上延伸;
第2转子芯,具有大致圆板状的第2芯基座和多个第2爪状磁极,第2芯基座具有被固定在所述旋转轴上的中央部,多个第2爪状磁极在该第2芯基座的外周部上等间隔地排列,各个所述第2爪状磁极分别向径向外侧突出并且在轴向上延伸,所述第1芯基座以及第2芯基座相互对置的同时,所述第1爪状磁极以及第2爪状磁极在圆周方向上交替配置;
励磁磁石,在所述第1芯基座以及第2芯基座的轴向上处于所述第1芯基座以及第2芯基座彼此之间,该励磁磁石在所述轴向被磁化,从而使所述第1爪状磁极作为第1磁极发挥作用,所述第2爪状磁极作为第2磁极发挥作用;以及
加固部,对所述第1转子芯以及所述第2转子芯进行加固,该加固部和所述第1转子芯以及所述第2转子芯相互一体或独立地构成。
8.根据权利要求7所述的转子,
所述加固部包括在所述第1转子芯和所述第2转子芯和所述励磁磁石中从轴向一侧延伸至另一侧的连通部以及插入到该连通部的固定部件,
在所述励磁磁石被所述第1转子芯和第2转子芯夹持的状态下,所述加固部被插入到所述连通部,从而所述第1转子芯和第2转子芯和所述励磁磁石被相互固定。
9.根据权利要求7所述的转子,
所述第1转子芯以及第2转子芯分别包括配置成环状的多个分割芯,所述第1转子芯的各个所述分割芯具有所述第1爪状磁极,所述第2转子芯的各个所述分割芯具有所述第2爪状磁极,
所述加固部是以将在圆周方向上邻接的所述分割芯彼此连结的方式形成在各个所述分割芯上的连结部。
10.根据权利要求7所述的转子,
所述加固部包括:
第1毂部,位于所述第1芯基座的中央部,沿着轴向朝向与所述第1爪状磁极突出的方向相反的一侧突出;
第2毂部,位于所述第2芯基座的中央部,沿着轴向朝向与所述第2爪状磁极突出的方向相反的一侧突出,
在所述第1毂部以及所述第2毂部中插入所述旋转轴,
所述第1毂部以及所述第2毂部通过冲缘加工而形成。
11.根据权利要求7所述的转子,
所述加固部包括形成在所述第1转子芯和第2转子芯上的肋板,
该肋板从所述第1芯基座以及第2芯基座延伸至所述爪状磁极。
12.根据权利要求7所述的转子,
所述加固部包括设置在所述旋转轴上的大径部,该大径部具有沿着轴向相互位于相反侧的第1台阶面和第2台阶面,
所述大径部被贯插到所述励磁磁石,并且所述第1转子芯被压入到所述旋转轴,直至与所述大径部的第1台阶面抵接的位置,所述第2转子芯被压入到所述旋转轴,直至与所述大径部的第2台阶面抵接的位置。
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---|---|
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105322740A (zh) * | 2014-07-23 | 2016-02-10 | 阿斯莫株式会社 | 双伦德尔型电动机 |
CN106160382A (zh) * | 2015-05-15 | 2016-11-23 | 株式会社电装 | 用于车辆的旋转电机 |
CN106795861A (zh) * | 2014-08-28 | 2017-05-31 | 远景能源(丹麦)有限公司 | 具有可滑动极组件的同步超导旋转机械及其方法 |
CN114667662A (zh) * | 2019-11-15 | 2022-06-24 | 日本制铁株式会社 | 转子芯、转子和旋转电机 |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2923433B1 (en) * | 2012-11-26 | 2018-08-08 | Saimaan Ammattikorkeakoulu Oy | Rotor axle of a high speed permanent magnet machine |
US9780610B2 (en) | 2014-04-14 | 2017-10-03 | Asmo Co., Ltd. | Rotor and motor |
US10381889B2 (en) * | 2014-06-27 | 2019-08-13 | General Electric Company | Permanent magnet machine with segmented sleeve for magnets |
US10720804B2 (en) * | 2014-06-27 | 2020-07-21 | General Electric Company | Permanent magnet machine with segmented sleeve for magnets |
AU2015281794A1 (en) * | 2014-06-27 | 2017-01-05 | Orbital Australia Pty Ltd | Redundancy in UAV engine timing position systems |
US10916978B2 (en) * | 2015-04-30 | 2021-02-09 | Lg Innotek Co., Ltd. | Rotor having a first core and a second core with protrusions and grooves coupling the cores to each other |
CN107735929B (zh) * | 2015-06-19 | 2019-11-22 | 日本电产株式会社 | 定子铁芯的制造方法、定子铁芯的检查方法、定子铁芯以及马达 |
DE112015006756T5 (de) * | 2015-07-31 | 2018-04-12 | Mitsubishi Electric Corporation | Rotor für rotierende elektrische Maschine |
DE102017105361A1 (de) | 2017-03-14 | 2018-09-20 | Gkn Sinter Metals Engineering Gmbh | Klauenpol-Stator für einen Transversalfluss-Motor und ein Segment für den Klauenpol-Stator |
FR3089712B1 (fr) * | 2018-12-11 | 2023-03-10 | Ifp Energies Now | Stator de machine électrique avec une couronne formée d’une pluralité de segments de stator |
KR20210027885A (ko) * | 2019-09-03 | 2021-03-11 | 엘지이노텍 주식회사 | 모터 |
JP7306336B2 (ja) * | 2020-06-23 | 2023-07-11 | トヨタ自動車株式会社 | 回転電機 |
US11955863B2 (en) | 2021-02-02 | 2024-04-09 | Black & Decker Inc. | Circuit board assembly for compact brushless motor |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03117357U (zh) * | 1990-03-12 | 1991-12-04 | ||
JPH0622481A (ja) * | 1992-07-01 | 1994-01-28 | Nippondenso Co Ltd | 界磁回転型回転電機 |
CN2354289Y (zh) * | 1998-12-09 | 1999-12-15 | 福建省仙游闽电电机厂 | 一种双磁路的汽车永磁发电机 |
CN2372831Y (zh) * | 1999-05-27 | 2000-04-05 | 陈兆金 | 无刷交流汽车发电机 |
US20050206254A1 (en) * | 2004-03-22 | 2005-09-22 | Asmo, Co., Ltd. | Electric motor |
JP2009261056A (ja) * | 2008-04-14 | 2009-11-05 | Denso Corp | 車両用交流発電機の回転子 |
CN101946390A (zh) * | 2008-02-13 | 2011-01-12 | 三菱电机株式会社 | 旋转电机 |
WO2011040247A1 (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-07 | 三菱電機株式会社 | ランデル型回転機 |
WO2012067223A1 (ja) * | 2010-11-19 | 2012-05-24 | アスモ 株式会社 | ロータ及びモータ |
Family Cites Families (48)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2651733A (en) | 1952-06-14 | 1953-09-08 | Gen Electric | Lundel rotor construction |
GB1222377A (en) | 1967-07-07 | 1971-02-10 | Lucas Industries Ltd | Rotors for permanent magnet alternators |
JPS53135512U (zh) | 1977-03-31 | 1978-10-26 | ||
JPS587821Y2 (ja) | 1977-07-27 | 1983-02-10 | 澤藤電機株式会社 | 磁石発電機の回転子 |
FR2405581A2 (fr) | 1977-09-01 | 1979-05-04 | Levacher Michel | Perfectionnements aux rotors pour alternateurs et analogues |
US4388545A (en) | 1981-06-10 | 1983-06-14 | General Electric Company | Rotor for a permanent magnet AC motor |
JPS5934482U (ja) | 1982-08-26 | 1984-03-03 | 日産自動車株式会社 | モ−タの回転子 |
JPH01101166U (zh) | 1987-12-25 | 1989-07-07 | ||
US4882515A (en) | 1988-06-03 | 1989-11-21 | General Motors Corporation | Alternating current generator |
JPH0339355U (zh) | 1989-08-22 | 1991-04-16 | ||
JPH04325863A (ja) | 1991-04-25 | 1992-11-16 | Seiko Epson Corp | ブラシレスモータの位置検出方法 |
US5148070A (en) * | 1991-08-30 | 1992-09-15 | Platt Saco Lowell Corporation | Apparatus for commutation of an electric motor |
JPH0543749U (ja) | 1991-11-14 | 1993-06-11 | アスモ株式会社 | 回転磁界型電動機の回転子 |
JP3239150B2 (ja) | 1991-12-12 | 2001-12-17 | 日本電産シバウラ株式会社 | 三相dcブラシレスモ−タ |
JPH0670526A (ja) | 1992-08-20 | 1994-03-11 | Tokyo Electric Co Ltd | ブラシレスモータ |
JPH06133478A (ja) | 1992-10-14 | 1994-05-13 | Nippondenso Co Ltd | 爪付界磁鉄心及びその製造方法 |
JPH06245461A (ja) | 1993-02-16 | 1994-09-02 | Tokyo Electric Co Ltd | ブラシレスモータ |
US5955807A (en) | 1997-04-25 | 1999-09-21 | Denso Corporation | Synchronous electric machine having auxiliary permanent magnet |
JP3767135B2 (ja) | 1997-11-13 | 2006-04-19 | 三菱電機株式会社 | 回転電機の回転子の製造方法 |
JPH11206052A (ja) | 1998-01-16 | 1999-07-30 | Hitachi Metals Ltd | 小型回転機用永久磁石型ロータ |
DE19802785A1 (de) | 1998-01-26 | 1999-08-05 | Bosch Gmbh Robert | Synchronmaschine, insbesondere Generator für ein Kraftfahrzeug |
ES2301228T3 (es) | 1999-01-08 | 2008-06-16 | Lg Electronics Inc. | Estructura de rotor para un motor sin escobillas de tipo con rotor externo. |
JP2001218403A (ja) | 1999-11-26 | 2001-08-10 | Asmo Co Ltd | 回転磁界型電動機 |
JP4702995B2 (ja) | 1999-11-29 | 2011-06-15 | 日本電産サーボ株式会社 | 環状コイル多相式回転電機とその使用方法 |
JP3078288B1 (ja) | 2000-01-25 | 2000-08-21 | 三菱電機株式会社 | 車両用交流発電機 |
JP2001314071A (ja) | 2000-04-27 | 2001-11-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ステッピングモータ |
JP2002051525A (ja) | 2000-07-28 | 2002-02-15 | Mitsumi Electric Co Ltd | ステッピングモータ及びそのロータ |
JP2002136091A (ja) | 2000-10-18 | 2002-05-10 | Akebono Brake Res & Dev Center Ltd | ブラシレス直流モータ |
JP4024480B2 (ja) | 2001-02-20 | 2007-12-19 | 三菱電機株式会社 | 回転電機の回転子 |
JP2003204660A (ja) | 2002-01-07 | 2003-07-18 | Toshiba Corp | スイッチドリラクタンスモータ |
US7166948B2 (en) | 2004-09-15 | 2007-01-23 | Petersen Technology Corporation | Apparatus and method for dissipating a portion of the commutation derived collapsing field energy in a multi-phase unipolar electric motor |
JP4670661B2 (ja) * | 2006-01-26 | 2011-04-13 | 株式会社デンソー | 車両用交流発電機 |
JP5250222B2 (ja) | 2006-08-16 | 2013-07-31 | アンドレアス シュティール アクチエンゲゼルシャフト ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト | 内燃エンジンの点火装置および点火装置作動方法 |
JPWO2008044689A1 (ja) | 2006-10-12 | 2010-02-12 | 日本精工株式会社 | トルク検出器及びその製造方法並びに電動パワーステアリング装置 |
JP2008109773A (ja) | 2006-10-25 | 2008-05-08 | Jtekt Corp | モータ及び電動ポンプ |
JP5177359B2 (ja) | 2007-06-18 | 2013-04-03 | 株式会社富士通ゼネラル | アキシャルエアギャップ型電動機 |
JP2009118618A (ja) * | 2007-11-06 | 2009-05-28 | Hitachi Ltd | 車両用交流発電機及びそれを用いた自動車,車両用交流発電機の製造方法、及び車両用回転電機 |
JP5133765B2 (ja) | 2008-04-17 | 2013-01-30 | アスモ株式会社 | 埋込磁石型モータ及びその設計方法 |
US7800272B2 (en) | 2007-11-28 | 2010-09-21 | Asmo Co., Ltd. | Embedded magnet motor and manufacturing method of the same |
JP5170878B2 (ja) | 2008-03-12 | 2013-03-27 | アイチエレック株式会社 | 永久磁石回転機の回転子 |
JP2010136588A (ja) | 2008-12-08 | 2010-06-17 | Mitsuba Corp | アクチュエータ |
JP5511515B2 (ja) | 2010-05-31 | 2014-06-04 | 株式会社日立製作所 | 電力変換装置 |
JP2012097706A (ja) * | 2010-11-05 | 2012-05-24 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 可変動弁装置のアクチュエータ |
JP5739651B2 (ja) | 2010-11-26 | 2015-06-24 | アスモ株式会社 | ロータ及びモータ |
DE102012011444B4 (de) | 2011-06-17 | 2020-11-05 | Denso Corporation | Läufer und Motor |
JP5745347B2 (ja) | 2011-06-17 | 2015-07-08 | アスモ株式会社 | ロータ及びモータ |
JP2013064339A (ja) | 2011-09-16 | 2013-04-11 | Calsonic Kansei Corp | Egrガス冷却システム |
DE102012021049A1 (de) | 2011-10-31 | 2013-05-02 | Asmo Co., Ltd. | Rotor und Motor |
-
2013
- 2013-11-07 DE DE102013018737.0A patent/DE102013018737A1/de active Pending
- 2013-11-08 US US14/075,958 patent/US9673669B2/en active Active
- 2013-11-12 CN CN201310559821.4A patent/CN103812242B/zh active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03117357U (zh) * | 1990-03-12 | 1991-12-04 | ||
JPH0622481A (ja) * | 1992-07-01 | 1994-01-28 | Nippondenso Co Ltd | 界磁回転型回転電機 |
CN2354289Y (zh) * | 1998-12-09 | 1999-12-15 | 福建省仙游闽电电机厂 | 一种双磁路的汽车永磁发电机 |
CN2372831Y (zh) * | 1999-05-27 | 2000-04-05 | 陈兆金 | 无刷交流汽车发电机 |
US20050206254A1 (en) * | 2004-03-22 | 2005-09-22 | Asmo, Co., Ltd. | Electric motor |
CN101946390A (zh) * | 2008-02-13 | 2011-01-12 | 三菱电机株式会社 | 旋转电机 |
JP2009261056A (ja) * | 2008-04-14 | 2009-11-05 | Denso Corp | 車両用交流発電機の回転子 |
WO2011040247A1 (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-07 | 三菱電機株式会社 | ランデル型回転機 |
WO2012067223A1 (ja) * | 2010-11-19 | 2012-05-24 | アスモ 株式会社 | ロータ及びモータ |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105322740A (zh) * | 2014-07-23 | 2016-02-10 | 阿斯莫株式会社 | 双伦德尔型电动机 |
CN105322740B (zh) * | 2014-07-23 | 2019-07-05 | 株式会社电装 | 双伦德尔型电动机 |
CN106795861A (zh) * | 2014-08-28 | 2017-05-31 | 远景能源(丹麦)有限公司 | 具有可滑动极组件的同步超导旋转机械及其方法 |
CN106795861B (zh) * | 2014-08-28 | 2019-10-15 | 远景能源(丹麦)有限公司 | 具有可滑动极组件的同步超导旋转机械及其方法 |
CN106160382A (zh) * | 2015-05-15 | 2016-11-23 | 株式会社电装 | 用于车辆的旋转电机 |
CN106160382B (zh) * | 2015-05-15 | 2020-08-28 | 株式会社电装 | 用于车辆的旋转电机 |
CN114667662A (zh) * | 2019-11-15 | 2022-06-24 | 日本制铁株式会社 | 转子芯、转子和旋转电机 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103812242B (zh) | 2017-11-03 |
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---|---|---|
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