CN106104973A - 永磁体型电动机的转子 - Google Patents

Abstract

具有：磁极部，其形成为圆环状，由磁性体构成；以及励磁部，其沿轴向与所述磁极部相邻地配置，形成为圆环状而由多极构造的永磁体构成，或者形成为圆环状而由多个单极构造的永磁体和磁性体构成，使由所述永磁体产生的磁通沿轴向流入，在所述磁极部的外周面产生磁极，关于所述励磁部，周向两端部被磁性体夹着，将沿相同周向被磁化的多个扇形的永磁体隔着励磁部狭缝而配置为圆环状，所述磁极部将多个扇形的磁性体隔着磁极部狭缝而配置为圆环状。

Description

永磁体型电动机的转子

技术领域

本发明涉及一种永磁体型电动机的转子。

背景技术

当前，公开了一种爪极型电动机的转子，其利用沿轴向被磁化的环形状的永磁体，在第1爪极磁性体和第2爪极磁性体的表面产生N和S磁极(例如，参照专利文献1)。

另外，当前公开了一种混合型步进电动机的转子，其由下述部件构成：沿轴向被磁化的圆筒状的永磁体；2个转子磁性体，它们将钢板层叠而形成在该永磁体的轴向的两侧，以夹持该永磁体的方式进行固接；以及轴，其将上述这些部件贯通(例如，参照专利文献2)。

另外，当前公开了一种永磁体型电动机的转子，其通过将2Z个槽间的永磁体沿轴向进行磁化，从而在永磁体间的磁性体的表面产生N和S磁极(例如，参照专利文献3)。

在上述专利文献1～3中公开的技术全部为使由永磁体产生的磁通从轴向流入而在转子磁性体的表面产生N、S磁极的转子构造，通过该构造，定子的磁通会流过磁阻小的转子磁性体内部，而不流过永磁体，因此能够降低流向永磁体的反向磁场，防止永磁体的退磁，能够提高退磁耐力。

专利文献1：日本特开2010-213455号公报(图2)

专利文献2：日本特开平10-243623号公报(图7)

专利文献3：日本特开平07-154935号公报(图8)

发明内容

根据在上述专利文献1～3中公开的现有技术，通过使由永磁体产生的磁通从轴向流入而在转子磁性体的表面产生N、S磁极，从而能够防止永磁体的退磁，能够提高退磁耐力。然而存在下述问题，即，用于沿转子磁性体表面的周向而交替地产生N、S磁极的磁性体的构造复杂，制造困难。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到一种永磁体型电动机的转子，该永磁体型电动机的转子能够降低流向永磁体的反向磁场、防止永磁体的退磁、提高退磁耐力，并且简化构造。

为了解决上述的课题、实现目的，本发明的特征在于，具有：磁极部，其形成为圆环状、由磁性体构成；以及励磁部，其沿轴向与所述磁极部相邻地配置，形成为圆环状、由多极构造的永磁体构成，或者形成为圆环状、由多个单极构造的永磁体和磁性体构成，使由所述永磁体产生的磁通沿轴向流入，在所述磁极部的外周面产生磁极。

发明的效果

在本发明涉及的永磁体型电动机的转子中，由于从定子产生而向转子流入的磁通流过磁阻小的转子的磁性体内部，而不流过永磁体，因此能够降低向永磁体的反向磁场，防止永磁体的退磁。另外，由于励磁部整体为多极构造，因此取得下述效果，即，能够简化用于沿转子的磁性体表面的周向而交替地产生N、S磁极的磁性体的构造。

附图说明

图1是表示本发明涉及的永磁体型电动机的转子的实施方式1的斜视图。

图2是实施方式1的永磁体型电动机的转子的外周部的展开图。

图3是表示本发明涉及的永磁体型电动机的转子的实施方式2的斜视图。

图4是实施方式2的永磁体型电动机的转子的外周部的展开图。

图5是表示本发明涉及的永磁体型电动机的转子的实施方式3的斜视图。

图6是实施方式3的永磁体型电动机的转子的外周部的展开图。

图7是表示本发明涉及的永磁体型电动机的转子的实施方式4的斜视图。

图8是实施方式4的永磁体型电动机的转子的外周部的展开图。

图9是表示本发明涉及的永磁体型电动机的转子的实施方式5的斜视图。

图10是实施方式5的永磁体型电动机的转子的外周部的展开图。

图11是表示本发明涉及的永磁体型电动机的转子的实施方式6的局部斜视图。

具体实施方式

下面，基于附图，对本发明涉及的永磁体型电动机的转子的实施方式详细地进行说明。此外，本发明不限定于本实施方式。

实施方式1.

图1是表示本发明涉及的永磁体型电动机的转子的实施方式1的斜视图，图2是实施方式1的永磁体型电动机的转子的外周部的展开图。如图1及图2所示，实施方式1的永磁体型电动机的转子91具有：三个励磁部10，它们形成为圆环状，配置于轴向两端部及中央部；以及二个磁极部11，它们形成为与励磁部10相同内外径的圆环状，配置于励磁部10之间。励磁部10和磁极部11沿轴向彼此相邻地配置。

励磁部10具有：扇形的四个永磁体10a，它们沿相同周向而磁化，沿周向等间隔地进行配置；以及八个扇形的磁性体10b，它们配置于永磁体10a的周向两端部。在沿周向相邻的二个磁性体10b之间，形成有轴向的励磁部狭缝10c。实施方式1的励磁部10是形成为圆环状的由多个单极构造的永磁体10a和磁性体10b构成的励磁部。

磁极部11具有沿周向等间隔地配置的八个扇形的磁性体11a。在沿周向相邻的二个磁性体11a之间，形成有轴向的磁极部狭缝11b、11c。磁极部狭缝11c与相邻的二个磁性体10b之间的励磁部狭缝10c为相同相位。

由励磁部10产生的磁通沿轴向而向磁极部11流入，在扇形的磁性体11a的外周面，沿周向交替地产生S、N磁极。

虽未图示，但优选在磁极部狭缝11b配置沿与永磁体10a相同周向被磁化的平板状的永磁体，在磁极部狭缝11c配置沿与永磁体10a周向相反方向被磁化的平板状的永磁体。即，在磁极部狭缝11b、11c内，配置以朝向产生N磁极的磁性体11a的方式而沿周向被磁化的平板状的永磁体。如果在磁极部狭缝11b、11c内配置永磁体，则能够产生更强的S、N磁极。

实施方式2.

图3是表示本发明涉及的永磁体型电动机的转子的实施方式2的斜视图，图4是实施方式2的永磁体型电动机的转子的外周部的展开图。如图3及图4所示，实施方式2的永磁体型电动机的转子92具有：三个励磁部20，它们形成为圆环状，配置于轴向两端部及中央部；以及二个磁极部21，它们形成为与励磁部20相同内外径的圆环状，配置于励磁部20之间。励磁部20和磁极部21沿轴向彼此相邻地配置。

励磁部20具有：扇形的合计八个永磁体20a、20b，它们以磁化方向交替地相对的方式而沿周向被磁化，沿周向等间隔地进行配置，周向两端部为楔形；以及三角柱状的合计十六个磁性体20c，它们配置于永磁体20a、20b的周向两端部。实施方式2的励磁部20是形成为圆环状的由多极构造的永磁体20a、20b构成的励磁部。

磁极部21具有沿周向等间隔地配置的八个扇形的磁性体21a。在相邻的磁性体21a之间，形成有轴向的磁极部狭缝21b。磁极部狭缝21b配置于永磁体20a、20b的周向中央部。

由励磁部20产生的磁通沿轴向而向磁极部21流入，在扇形的磁性体21a的外周面，沿周向交替地产生S、N磁极。

虽未图示，但优选在磁极部狭缝21b内配置分别沿与彼此处于相同相位的永磁体20a、20b在相同周向被磁化的平板状的永磁体。即，在磁极部狭缝21b内，配置以朝向产生N磁极的磁性体21a的方式而沿周向被磁化的平板状的永磁体。如果在磁极部狭缝21b配置永磁体，则能够产生更强的S、N磁极。

实施方式3.

图5是表示本发明涉及的永磁体型电动机的转子的实施方式3的斜视图，图6是实施方式3的永磁体型电动机的转子的外周部的展开图。如图5及图6所示，实施方式3的永磁体型电动机的转子93具有：三个励磁部30，它们形成为圆环状，配置于轴向两端部及中央部；以及二个磁极部31，它们形成为与励磁部30相同内外径的圆环状，配置于励磁部30之间。励磁部30和磁极部31沿轴向彼此相邻地配置。

励磁部30具有扇形的合计八个永磁体30a、30b，该永磁体30a、30b以磁化方向交替地不同的方式沿轴向被磁化，沿周向无间隙而等间隔地进行配置。在轴向两端部配置的相同相位的二个永磁体30a彼此沿轴向而向一侧磁化，配置于轴向中央部的相同相位的一个永磁体30b沿轴向而向另一侧磁化。在所述的在轴向两端部配置的相同相位的二个永磁体30a的旁边配置的相同相位的二个永磁体30b沿轴向而向另一侧磁化，配置于轴向中央部的相同相位的一个永磁体30a沿轴向而向一侧磁化。实施方式3的励磁部30是形成为圆环状的由多极构造的永磁体30a、30b构成的励磁部。

磁极部31具有沿周向等间隔地配置的八个圆弧状的磁性体31a。在沿周向相邻的磁性体31a之间，形成有轴向的磁极部狭缝31b。磁极部狭缝31b配置于永磁体30a、30b的周向端部。

由励磁部30产生的磁通沿轴向而向磁极部31流动，在磁性体31a的外周面，沿周向交替地产生S、N磁极。在二个磁极部31中，相同相位的二个磁性体31a的S、N磁极不同。

虽未图示，但优选在磁极部狭缝31b内，配置以朝向磁极部31的产生N磁极的磁性体31a的方式沿周向被磁化的平板状的永磁体。如果在磁极部狭缝31b内配置永磁体，则能够产生更强的S、N磁极。

实施方式4.

图7是表示本发明涉及的永磁体型电动机的转子的实施方式4的斜视图，图8是实施方式4的永磁体型电动机的转子的外周部的展开图。如图7及图8所示，实施方式4的永磁体型电动机的转子94具有：二个励磁部40，它们形成为圆环状，配置于轴向两端部；一个励磁部40x，其配置于轴向中央部；以及二个磁极部41，它们形成为与励磁部40、40x相同内外径的圆环状，配置于励磁部40、40x之间。励磁部40、40x和磁极部41沿轴向彼此相邻地配置。

励磁部40具有扇形的八个永磁体40a、40b，该永磁体40a、40b以磁化方向交替地不同的方式沿轴向倾斜地向一侧磁化，沿周向无间隙而等间隔地进行配置。励磁部40x具有扇形的八个永磁体40c、40d，该永磁体40c、40d以磁化方向交替地不同的方式沿轴向倾斜地向另一侧磁化，沿周向无间隙而等间隔地进行配置。实施方式4的永磁体40a、40b、40c、40d形成为倾斜的形状，以使得轴向一侧与另一侧的相位偏移半间距。实施方式4的励磁部40、40x是形成为圆环状的由多极构造的永磁体40a、40b、40c、40d构成的励磁部。

磁极部41具有沿周向等间隔地配置的八个扇形的磁性体41a。在沿周向相邻的扇形的磁性体41a之间，形成有轴向的磁极部狭缝41b。磁极部狭缝41b以位于永磁体40a、40b、40c、40d的周向端部的方式配置。二个磁极部41配置为，磁性体41a的相位偏移半间距。

由励磁部40、40x产生的磁通沿轴向而向磁极部41流动，在磁性体41a的外周面，沿周向交替地产生S、N磁极。在二个磁极部41中，相位偏移半间距的二个磁性体41a的S、N磁极不同。

虽未图示，但优选在磁极部狭缝41b，配置以朝向磁极部41的产生N磁极的磁性体41a的方式沿周向被磁化的平板状的永磁体。如果在磁极部狭缝41b配置永磁体，则能够产生更强的S、N磁极。

实施方式5.

图9是表示本发明涉及的永磁体型电动机的转子的实施方式5的斜视图，图10是实施方式5的永磁体型电动机的转子的外周部的展开图。如图9及图10所示，实施方式5的永磁体型电动机的转子95具有：第1励磁部50，其形成为圆环状，配置于轴向两端部；第2励磁部50x，其配置于轴向中央部；以及二个磁极部51，它们形成为与第1励磁部50及第2励磁部50x相同内外径的圆环状，配置于第1励磁部50及第2励磁部50x之间。第1励磁部50及第2励磁部50x和磁极部51沿轴向彼此相邻地配置。

第1励磁部50具有扇形的合计八个永磁体50a、50b，该永磁体50a、50b以磁化方向交替地成为反向的方式沿轴向被磁化，沿周向无间隙而等间隔地进行配置。永磁体50a沿轴向而向一侧磁化，永磁体50b沿轴向而向另一侧磁化。在永磁体50a、50b的轴向外侧，配置有圆环状的磁性体50c。圆环状的磁性体50c以及永磁体50a、50b构成第1励磁部50。实施方式5的励磁部50、50x是形成为圆环状的由多极构造的永磁体50a、50b构成的励磁部。

在轴向中央部(二个磁极部51之间)配置的第2励磁部50x具有：圆环状的磁性体50c；以及扇形的合计十六个永磁体50a、50b，它们在磁性体50c的两侧相邻地配置，以磁化方向交替地成为反向的方式沿轴向被磁化，沿周向无间隙而等间隔地进行配置。在一个相同相位处，如果从轴向一端至另一端按照50a、50b、50a、50b的顺序而排列永磁体，则在旁边的相同相位处，从轴向一端至另一端按照50b、50a、50b、50a的顺序而排列永磁体。圆环状的磁性体50c用于使从永磁体50a、50b产生的磁通通过。

磁极部51具有沿周向等间隔地配置的八个扇形的磁性体51a。在沿周向相邻的磁性体51a之间，形成有轴向的磁极部狭缝51b。磁极部狭缝51b配置于永磁体50a、50b的周向端部。

由第1励磁部50及第2励磁部50x产生的磁通沿轴向而向磁极部51流动，在磁性体51a的外周面，沿周向交替地产生S、N磁极。在二个磁极部51中，相同相位的二个磁性体51a的S、N磁极相同。

虽未图示，但优选在磁极部狭缝51b内，配置沿朝向磁极部51的产生N磁极的磁性体51a的周向被磁化的平板状的永磁体。如果在狭缝51b配置永磁体，则能够产生更强的S、N磁极。

实施方式6.

图11是表示本发明涉及的永磁体型电动机的转子的实施方式6的局部斜视图，示出了将轴向一端的励磁部卸下后的状态。如图11所示，实施方式6的永磁体型电动机的转子96是将实施方式1～5的永磁体型电动机的转子91～95的外周面利用多个圆弧板状的磁性体61覆盖后而形成的。

在磁极部11、21、31、41、51、以及在图11未图示的励磁部10、20、30、40、40x、50、50x的外周面，固接有圆弧板状的磁性体61，该磁性体61隔着与磁极部狭缝11b、21b、31b、41b、51b相同间距的外周部狭缝61b而配置为圆环状。

磁极部狭缝11b、21b、31b、41b、51b与外周部狭缝61b偏移相位地进行配置，圆弧板状的磁性体61的大部分固接于一个扇形的磁性体11a、21a、31a、41a、51a的外周面，一部分固接于旁边的扇形的磁性体11a、21a、31a、41a、51a的外周面的局部。

圆弧板状的磁性体61将磁性体11a、11a彼此连接，将磁性体21a、21a彼此连接，将磁性体31a、31a彼此连接，将磁性体41a、41a彼此连接，将磁性体51a、51a彼此连接，分别将转子91、92、93、94、95一体化，并且还具有使由励磁部10、20、30、40、40x、50、50x产生的磁通沿轴向而向磁极部11、21、31、41、51流动的功能。

综上所述，在实施方式1～6的永磁体型电动机的转子91～95中，由于从定子产生而向转子91～95流入的磁通流过磁阻小的转子91～95的磁性体11a～51a内部，而不流过永磁体10a～50b，因此能够降低向永磁体10a～50b的反向磁场，防止永磁体10a～50b的退磁。另外，由于励磁部10～50x整体为多极构造，因此取得下述效果，即，能够简化用于沿转子91～95的磁性体11a～51a表面的周向而交替地产生N、S磁极的磁性体11a～51a的构造。

标号的说明

10、20、30、40、40x、50、50x励磁部，10a、20a、20b、30a、30b、40a、40b、40c、40d、50a、50b永磁体，10b、20c磁性体，10c励磁部狭缝，50c磁性体，11、21、31、41、51磁极部，11a、21a、31a、41a、51a磁性体，11b、11c、21b、31b、41b、51b磁极部狭缝，61圆弧板状的磁性体，61b外周部狭缝，91、92、93、94、95、96永磁体型电动机的转子。

Claims (10)

1.一种永磁体型电动机的转子，其特征在于，具有：

磁极部，其形成为圆环状，由磁性体构成；以及

励磁部，其沿轴向与所述磁极部相邻地配置，形成为圆环状而由多极构造的永磁体构成，或者形成为圆环状而由多个单极构造的永磁体和磁性体构成，使由所述永磁体产生的磁通沿轴向流入，在所述磁极部的外周面产生磁极。

2.根据权利要求1所述的永磁体型电动机的转子，其特征在于，

作为所述励磁部，周向两端部被磁性体夹着，将沿相同周向被磁化的多个扇形的永磁体隔着励磁部狭缝而配置为圆环状。

3.根据权利要求1所述的永磁体型电动机的转子，其特征在于，

作为所述励磁部，使沿周向被磁化的多个扇形的永磁体以磁化方向交替地相对的方式将磁性体夹着而配置为圆环状。

4.根据权利要求1所述的永磁体型电动机的转子，其特征在于，

作为所述励磁部，使沿轴向被磁化的多极构造的永磁体形成为圆环状。

5.根据权利要求1所述的永磁体型电动机的转子，其特征在于，

作为所述励磁部，使相对于轴向而倾斜地被磁化的多极构造的永磁体形成为圆环状。

6.根据权利要求1所述的永磁体型电动机的转子，其特征在于，

所述励磁部具有：

第1励磁部，其配置于轴向端部，具有配置为圆环状的磁性体以及多极构造的配置为圆环状的永磁体，该永磁体在该磁性体的轴向内侧相邻地配置，以磁化方向交替地成为反向的方式沿轴向被磁化；以及

第2励磁部，其配置于两个所述磁极部之间，具有配置为圆环状的磁性体以及多极构造的配置为圆环状的一对永磁体，该一对永磁体在该磁性体的两侧相邻地配置，以磁化方向交替地成为反向的方式沿轴向被磁化。

7.根据权利要求1所述的永磁体型电动机的转子，其特征在于，

所述磁极部将多个扇形的磁性体隔着磁极部狭缝而配置为圆环状。

8.根据权利要求7所述的永磁体型电动机的转子，其特征在于，

在所述磁极部狭缝内，配置有以朝向产生N磁极的磁性体的方式沿周向被磁化的平板状的永磁体。

9.根据权利要求7所述的永磁体型电动机的转子，其特征在于，

在所述磁极部及励磁部的外周面，固接有圆弧板状的磁性体，该磁性体隔着与所述磁极部狭缝相同间距的外周部狭缝而配置为圆环状。

10.根据权利要求9所述的永磁体型电动机的转子，其特征在于，

所述磁极部狭缝与外周部狭缝偏移相位地进行配置，所述圆弧板状的磁性体的大部分固接于一个扇形的磁性体的外周面，一部分固接于旁边的扇形的磁性体的外周面的局部。