CN107534336A - 电动机部件、电动机、装置 - Google Patents

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Abstract

在本发明的电动机部件中，转子由转子磁芯、磁铁配置孔以及粘结磁铁部构成，其中，转子磁芯是将多个冲压钢板沿着旋转轴线方向层叠而成的，磁铁配置孔以贯穿转子磁芯的方式设置，粘结磁铁部作为永久磁铁被填充到磁铁配置孔中。而且，该电动机部件具有与定子磁芯的旋转轴线方向的长度尺寸相比转子磁芯的旋转轴线方向的长度尺寸的值较大的结构，并且，粘结磁铁部的形状包含如下形态：在面向定子磁芯的这一侧的面上，与粘结磁铁部的处于转子的旋转轴线方向端部的部位相比，粘结磁铁部的处于转子的轴线方向两端部之间的中央部附近的部位比较接近保持有转子的旋转轴。

Description

电动机部件、电动机、装置
技术领域
本发明涉及具有在转子磁芯的内部隔开规定间隔地填充多个永久磁铁而成的磁铁嵌入型转子的电动机部件、具有该电动机部件的电动机以及具有该电动机的装置。
背景技术
以往，对于使用了永久磁铁的电动机部件而言，在定子的内周侧隔开间隙地配置转子。
定子是大致圆筒形状，用于产生旋转磁场。
转子具有轴和转子磁芯。转子利用在转子磁芯的内部埋设的永久磁铁形成磁极。转子以轴为中心旋转。
转子由转子磁芯和永久磁铁构成。具体而言，转子磁芯自身是将薄板体状的电磁钢板层叠而成的层叠体，在设置于该层叠体的磁铁配置孔中配置有永久磁铁。将永久磁铁的小片等插入磁铁配置孔。
此外，如上述结构那样，将永久磁铁埋入转子磁芯的内部而成的电动机部件也被称为磁铁嵌入型(IPM：Interior Permanent Magnet)的电动机部件。
为了实现以下目的，在转子中广泛应用磁铁嵌入型的转子。
即，通过使永久磁铁包含在转子磁芯的内部，而使转子产生磁凸极性。由于转子具有磁凸极性，在转子产生的旋转力矩中，除了磁力矩以外，还产生磁阻力矩。
在永久磁铁中广泛应用Nd-Fe-B类烧结磁铁小片、铁氧体烧结磁铁小片等。
在使用永久磁铁小片的情况下，形成于转子磁芯的磁铁配置孔的尺寸形成为比永久磁铁小片的外形稍大。如果磁铁配置孔是比永久磁铁小片的外形稍大的尺寸，就会提高组装转子时的作业效率。作业效率提高的理由如下所述。
即，形成于转子磁芯的磁铁配置孔是经由加工金属的工序而形成的。以下，将加工金属的工序称为金属加工工序。于是，因为磁铁配置孔被施加高精度的加工，所以磁铁配置孔的尺寸公差较小。
另一方面，上述永久磁铁的小片是经由烧结磁铁粉末等的工序而制成的。以下，将烧结磁铁粉末等的工序称为烧结工序。烧结工序与利用窑烧制陶瓷器等的工序相似。于是，经过烧结工序的永久磁铁的小片有时产生翘曲、挠曲等变形。在永久磁铁的小片中产生的变形能够经由利用磨石等进行研磨的工序得以消除。以下，将利用磨石等进行研磨的工序称为研磨工序。
对于电动机部件而言，没有为了应对在永久磁铁的小片中产生的变形而采用研磨工序。或者，对于电动机部件而言，即使采用了研磨工序，能够对永久磁铁的小片进行研磨的量也很小。而且，对永久磁铁的小片进行研磨的精度低。
因此，如上所述，对于电动机部件而言，通过使磁铁配置孔的尺寸比永久磁铁的小片的外形稍大，来应对永久磁铁的小片所产生的变形。此外，在使用研磨工序的情况下，将产生以下的不良情况。也就是说，不良情况指的是需要设备方面和增加作业工序方面等。
然而，在使磁铁配置孔的尺寸比永久磁铁的小片的外形稍大的情况下，会在转子磁芯和永久磁铁的小片之间产生间隙。在转子磁芯和永久磁铁的小片之间产生的间隙作为磁阻发挥作用。于是，在转子的表面产生的磁通密度降低。
此外，由Nd-Fe-B类烧结磁铁、铁氧体烧结磁铁等制成的永久磁铁小片像陶磁器那样具有硬且脆的性质。因此，无法使永久磁铁的小片的形状变得复杂。
具体而言，对于永久磁铁的小片而言，采用以下形状。即，永久磁铁的小片是截面形状为长方形的柱体。截面形状为长方形的柱体是平面状的板体。此外，永久磁铁的小片是截面形状为梯形的柱体。永久磁铁的小片是截面形状为圆弧状的柱体。截面形状是圆弧状的柱体是截面形状为大致U字状的板体。
经由上述成型过程制成的任一永久磁铁小片的尺寸公差都较大。于是，在采用这样的永久磁铁的小片的情况下，会在转子磁芯和永久磁铁的小片之间产生间隙。
作为其对策，在专利文献1中公开了如下磁铁嵌入型转子：将具有高能量密度的永久磁铁的小片插入磁铁配置孔之后，将构成粘结磁铁的混合物填充到磁铁配置孔。对于磁铁嵌入型转子而言，使构成粘结磁铁的混合物进入永久磁铁的小片和磁铁配置孔之间的间隙。进入到间隙的构成粘结磁铁的混合物能消除由间隙引起的磁阻力。于是，磁铁嵌入型转子产生的磁通密度提高。
但是，Nd-Fe-B类的烧结磁铁、铁氧体烧结磁铁具有的相对磁导率与空气的相对磁导率大致相同。这些相对磁导率的数值比1.0稍大。同样，包含Nd-Fe-B类的烧结磁铁粉末的粘结磁铁、包含铁氧体烧结磁铁粉末的粘结磁铁所具有的相对磁导率也与空气的相对磁导率大致相同。这些相对磁导率的数值也比1.0稍大。
换言之，包含Nd-Fe-B类的烧结磁铁粉末的粘结磁铁、包含铁氧体烧结磁铁粉末的粘结磁铁与空气层等价。因此，即使在永久磁铁的小片和磁铁配置孔之间的间隙中填充上述的粘结磁铁，也无法期待磁铁嵌入型转子产生的磁通密度的提高。
此外，进入到永久磁铁的小片和磁铁配置孔之间的间隙中的混合物具有微小的厚度。即使在产生该微小厚度的方向上对构成粘结磁铁的混合物进行磁化，能够从混合物获得的磁力也很小。其理由是，在构成粘结磁铁的混合物中，反磁场的影响较大。也就是说，进入到永久磁铁的小片和磁铁配置孔之间的间隙中的混合物所具有的磁力对于由磁铁嵌入型转子产生的磁通密度的提高几乎没有帮助。
接下来，若采用具有比空气所具有的相对磁导率的数值大的相对磁导率的粘结磁铁、粘结磁性体，则能够期待磁铁嵌入型转子所产生的磁通密度的提高。在以下说明中，粘结磁铁、粘结磁性体被称为粘结磁铁等。但是，对于本结构而言，考虑粘结磁铁等利用来自外部的磁场、来自永久磁铁小片的磁场而达到磁饱和的情况。在粘结磁铁等达到了磁饱和的情况下，粘结磁铁等具有的相对磁导率降低到接近空气的相对磁导率的值为止。于是，本结构与具有空气层的状态等同，因此，无法期待磁铁嵌入型转子所产生的磁通密度的提高。
此外，作为粘结磁铁的材料，饱和磁通密度高而且具有比空气所具有的相对磁导率的数值大的相对磁导率的物质是有用的物质。
但是，在专利文献1中，未见到与粘结磁铁的相对磁导率、粘结磁铁的导磁率相关的记载。
当然，在使用粘结磁铁等的情况下，确认粘结磁铁等所具有的相对磁导率、或者磁饱和、反磁场等的影响是很重要的。
此外，对于磁铁嵌入型(IPM)的电动机部件而言，作为进一步增加旋转力矩的结构，提出有以使转子磁芯的积厚比定子磁芯的积厚大的方式使转子磁芯向旋转轴线方向伸出的结构(例如专利文献2等)。
当然，在专利文献1等记载的技术中，通过应用专利文献2等记载的技术，在具有粘结磁铁的磁铁嵌入型(IPM)的电动机部件中，作为进一步增加旋转力矩的结构，能够想到以使转子磁芯的积厚比定子磁芯的积厚大的方式使转子磁芯向旋转轴线方向伸出的结构。
然而，依然未解决下面记载的课题。也就是说，如专利文献2等记载的那样，通过使转子铁芯的轴线方向长度比定子铁芯轴线方向长度长，能够增加有效磁通。但是，当伸出部的尺寸值或者其有效尺寸值达到某种程度的长度以上时，从转子侧向定子侧不起作用的磁通(漏磁通)这样的无效成分的增加显著。因此，即使实现伸出部的尺寸值或者其有效尺寸值的增大化，对于有效磁通量的增大化也没有帮助。换言之，伸出部的尺寸值或者其有效尺寸值与有效磁通量不相关而是表示饱和曲线的关系。而且，即使伸出部的尺寸值或者其有效尺寸值过大地增加，电动机部件的高输出化和力矩提升这样的效果也有限，难以说能获得显著的效果。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平10-304610号公报
专利文献2：日本特开2006-211801号公报
发明内容
本发明的电动机部件是至少包含定子和转子的电动机部件，转子包含具有磁凸极性的结构，在具有磁凸极性的结构中包含：多个d轴磁通通路，该多个d轴磁通通路用于产生由来自定子的旋转磁场产生的旋转力矩的成分中的磁力矩；多个q轴磁通通路，该多个q轴磁通通路用于产生旋转力矩的成分中的磁阻力矩，在各个d轴磁通通路中的至少局部包含粘结磁铁部，并且在各个q轴磁通通路中的至少局部包含与粘结磁铁部接触的邻接部，而且在粘结磁铁部的构成材料中至少包含磁铁粉末和树脂材料，并且该电动机部件包含使粘结磁铁部和该粘结磁铁部的周围部分彼此紧密接触的紧密接触部位，其中，
与定子磁芯的旋转轴线方向的长度尺寸相比，转子磁芯的旋转轴线方向的长度尺寸的值较大，并且，
粘结磁铁部的形状包含如下形态：在面向定子磁芯的这一侧的面上，与粘结磁铁部的处于转子的旋转轴线方向端部的部位相比，粘结磁铁部的处于转子的轴线方向两端部之间的部位比较接近转子的旋转轴。
此外，在本发明的电动机部件中，上述粘结磁铁部的旋转轴线方向上的截面形状的形态包含：粘结磁铁部的旋转轴的方向上的两端面之间的中央部向转子的旋转轴所在的方向接近的V字状形态。
此外，在本发明的电动机部件中，上述粘结磁铁部的旋转轴线方向上的截面形状的形态包含：粘结磁铁部的旋转轴的方向上的两端面之间的中央部向转子的旋转轴所在的方向接近的圆弧状形态。
此外，在本发明的电动机部件中，上述粘结磁铁部的旋转轴线方向上的截面形状的形态包含：粘结磁铁部的旋转轴的方向上的两端面之间的中央部向转子的旋转轴所在的方向接近的梯形形状的短边部侧形状的形态。
此外，在本发明的电动机部件中，在转子的粘结磁铁部的结构中包含偏斜的结构。
此外，在本发明的电动机部件中，在作为上述粘结磁铁部的构成材料的树脂材料中包含热塑性树脂和/或热固性树脂。
此外，在本发明的电动机部件中，在作为上述粘结磁铁部的构成材料的磁铁粉末中包含稀土类磁铁粉末。
此外，在本发明的电动机部件中，在作为上述粘结磁铁部的构成材料的磁铁粉末中包含Nd-Fe-B类磁铁粉末。
此外，在本发明的电动机部件中，在与上述粘结磁铁部紧密接触的紧密接触部位的构成部件中包含强磁性体、顺磁性体以及反磁性体中的至少任一种。
此外，在本发明的电动机部件中，在与上述粘结磁铁部紧密接触的紧密接触部位的构成部件中至少包含电磁钢板的层叠体。
此外，在本发明的电动机部件中，在定子的构成部件和转子的构成部件中包含电磁钢板。
此外，在本发明的电动机部件中，在定子的定子磁芯的构成部件中包含含有多个分段芯体的圆环状连结体的结构。
此外，在本发明的电动机部件中，在定子的定子绕组的形态中包含集中绕组的绕组形态。
此外，在本发明的电动机部件中，在定子的定子绕组的形态中包含分布绕组的绕组形态。
此外，在本发明的电动机部件中，在定子的定子绕组的形态中包含波形绕组的绕组形态。
此外，在本发明的电动机部件中，在定子的定子绕组中包含绝缘电线，在该绝缘电线的芯线的材质中包含铜、铜合金、铝和铝合金中的任一者以及不可避免的杂质。
此外，对于本发明的电动机部件而言，在第1发明中，在该电动机部件所具备的粘结磁铁中包含的磁铁粉末的含有量的范围是从93重量％至97重量％。
此外，本发明是包含上述电动机部件的电动机。
此外，本发明是具有包含上述电动机部件的电动机的装置。
采用本发明，能够在使转子磁芯以比定子磁芯向旋转轴线方向突出的方式伸出的情况下，抑制从转子磁芯的径向表面朝向空气泄漏的磁通，使在定子侧流动的磁通增加，使有助于力矩的有效磁通量增加。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的电动机部件的相对于旋转轴线垂直的面的截面的剖视图。
图2是本发明的实施方式1的电动机部件的概略图。
图3是本发明的实施例1的电动机部件的局部剖视图。
图4是表示与转子磁芯的伸出长度的变化相对应的磁通量的变化的图。
图5A是本发明的实施例2的电动机部件的局部剖视图。
图5B是本发明的实施例3的电动机部件的局部剖视图。
图5C是本发明的实施例4的电动机部件的局部剖视图。
图5D是本发明的实施例5的电动机部件的局部剖视图。
图6是表示作为本发明的实施方式2的装置的一例的空气净化机的结构的示意图。
图7是以往的永久磁铁埋入型电动机部件的局部剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式和实施例。需要说明的是，实施方式和实施例并不用来限定本发明。
(实施方式1)
(磁铁粉末)
本发明中使用的磁铁粉末的磁性材料的种类没有特别限定，例如能够从Nd-Fe-B类磁铁粉末、Sm-Co类磁铁粉末、Sm-Fe-N类磁铁粉末、铁氧体类磁铁粉末或者它们的混合物等中适当地选择。
在本发明的电动机部件中，在上述磁铁粉末中，优选使用稀土类磁铁粉末。
而且，为了提高磁特性，特别优选使用Nd-Fe-B类磁铁粉末。
此外，在Nd-Fe-B类磁铁粉末、Sm-Co类磁铁粉末、Sm-Fe-N类磁铁粉末、铁氧体类磁铁粉末这些粉末中，包含属于周期表的长周期第3族的钪(Sc)、钇(Y)以及镧系元素。镧系元素例如是镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)等，这些元素中的一种或者两种以上的元素包含在上述粉末中。
此外，通过预先利用耐热性覆膜覆盖磁铁粉末，能够进一步提高磁铁粉末的耐热性。本发明中使用的耐热性覆膜层并未特别限定，优选是磷酸盐化合物。
在本发明中，粘结磁铁中的稀土类磁铁粉末的含有量相对于整个粘结磁铁在93重量％～97重量％的范围内，能在混揉工序中获得良好的结果而不存在不良情况。此外，在稀土类磁铁粉末的含有量相对于整个粘结磁铁超过97重量％的情况、达到98重量％的情况下，在混揉工序中出现不良情况。此外，混揉工序中的混揉温度是与粘结磁铁中包含的树脂的种类相应的适当的温度。例如，在为聚酰胺6树脂的情况下，混揉温度是250℃左右。此外，在为聚苯硫醚树脂的情况下，混揉温度是310℃左右。
此外，稀土类磁铁粉末相对于整个粘结磁铁的含有量为93重量％～97重量％时的、粘结磁铁的成形体的密度的值确认为大约5.4Mg/m3至6.5Mg/m3。
而且，除了本发明的工序中采用的通常的树脂成形工序以外，针对所获得的成形体，进一步添加多次的再加压、加压方法的复合化、再加压时的成形温度的再调整等新工序，从而可使粘结磁铁的成形体的密度的值进一步提高数个百分比左右。这样一来，提高粘结磁铁的密度，并且对于粘结磁铁的磁特性能够实现高性能化，本发明的电动机部件的转子可获得所希望的性能。
(其他的添加剂)
此外，在粘结磁铁用的化合物中，根据需要，也可以包含抗氧化剂、重金属钝化剂、增塑剂以及改性剂等添加剂。
(电动机部件的制造方法)
预先将施加有耐候性覆膜的磁铁粉末和可与磁铁粉末最表层进行缩聚反应的润滑剂混合，之后加入热塑性树脂，将它们投入到被加热到高温的混揉挤出机、捏合机等中进行混揉。利用造粒机等将混揉物加工为颗粒状，从而制作出粘结磁铁用化合物的颗粒。
使用注射成型机或者传递成型机等将上述的粘结磁铁用化合物的熔融体向电动机部件的转子的磁铁配置孔填充，制作出包含粘结磁铁的电动机部件作为构成部件。
此外，为了使来自该粘结磁铁的磁力无损失地有效发挥作用，特别优选的是，包含如下结构：粘结磁铁部在粘结磁铁部的磁通方向上与至少含有强磁性体、顺磁性体以及反磁性体中的任一者的结构体接触。
图1是表示本发明的电动机部件的一个结构例的剖视图。图1所示的电动机部件的极数和槽数的组合是所谓的6极9槽的集中绕组的结构，具有：定子，其在9个齿部具备集中绕组的卷装体；以及转子，其具备具有磁凸极性的6个磁极部。
此外，本发明的电动机部件的结构并不限于此。此外，在图1的例示中，虽然例示出利用在1个齿部5卷绕有绕组的集中绕组而形成的卷装体6，但本发明并不限于此。例如，可采用跨多个齿部5地卷绕绕组的分布绕组或者波形绕组等各种绕组的方式。
例如，也可以应用10极9槽的集中绕组的结构、10极12槽的集中绕组的结构、12极9槽的集中绕组的结构、14极12槽的集中绕组的结构、4极24槽的分布绕组的结构、4极36槽的分布绕组的结构、6极36槽的分布绕组的结构、8极48槽的分布绕组的结构、4极12槽的波形绕组的结构、4极12槽的波形绕组的结构、6极18槽的波形绕组的结构等周知的极数和槽数的组合中的任一者。
如图1所示，本实施例所示的电动机部件14具有大致圆筒状的定子1和以旋转自如的方式被保持在定子1的内侧的转子2。在转子2的中心设置有轴孔3，在轴孔3中插入有轴(未图示)的状态下将转子2和轴固定在一起。此外，在轴的两端部具有以轴旋转自如的方式支承轴的一对轴承。轴和轴承是显而易见的内容，在图1中未图示。
定子1具有：定子磁芯7，其具有大致圆筒状的轭部4和向轭部4的内侧延伸的齿部5；卷装体6，其是在各个齿部5上卷绕绝缘电线而设置成的。在齿部5和卷装体6之间设置有使两者电绝缘的绝缘体8。此外，转子2具有：圆筒状的转子磁芯9；以及粘结磁铁部10，其位于在转子2的周向上形成的多个(在本例中是6个)的磁铁配置孔11。
此外，关于构成卷装体6的绝缘电线的芯线的材质，使用包含铜、铜合金、铝和铝合金中的任一者以及不可避免的杂质在内的材料。
此外，粘结磁铁部10至少包含磁铁粉末和树脂材料。该磁铁粉末的磁性材料的种类并未特别限定，例如可从Nd-Fe-B类磁铁粉末、Sm-Co类磁铁粉末、Sm-Fe-N类磁铁粉末、铁氧体类磁铁粉末以及它们的混合物等中适当选择。此外，粘结磁铁部10的相对于轴线方向垂直的面的截面形状适当地选择大致圆弧形状、长方形、梯形、V字形等符合规格的形态。
此外，在本发明的电动机部件14中，转子2具有磁凸极性。即，如图1所示，转子2的被箭头12横穿的部位是d轴磁通通路结构部，用于产生由来自定子1的旋转磁场产生的旋转力矩的成分中的磁力矩。此外，转子的被箭头13横穿的部位是q轴磁通通路结构部，用于产生由来自定子1的旋转磁场产生的旋转力矩的成分中的磁阻力矩。
此外，利用上述方法制作的电动机部件14将粘结磁铁填充到磁铁配置孔11，且利用作为磁芯9的芯来保持粘结磁铁，因此，粘结磁铁被赋予了刚性，能够抑制粘结磁铁的尺寸变化和强度恶化。
以下，参照附图，更详细地说明本发明的实施方式1的电动机部件14的结构。
(实施例1)
图2是本发明的实施方式1的电动机部件14的将包含旋转轴的中心轴线在内的平面作为截面的剖视图，表示包含电动机部件14的电动机100的结构。此外，在图2、图5A、图5B、图5C、图5D、图6的各附图中所示的空白粗箭头示意性表示由粘结磁铁部产生的磁通。此外，上述附图中的单点划线是表示转子的旋转轴的中心的中心线。
如图2所示，电动机部件14由定子1和转子2构成，该定子1是将作为定子绕组的卷装体6隔着绝缘体8卷绕在定子磁芯7上而成的，该转子2隔着微小间隙配置在定子磁芯7的内侧。轴31固定于转子2的中心，轴31以旋转自如的方式被两个轴承32保持。此外，在图2中，图示出本实施例的电动机部件14的外装体1000。该外装体1000的结构、材质能够根据电动机部件14的规格适当地选择。例如，外装体1000的材质通常采用树脂材料、金属材料等，其结构是利用树脂材料的一体成形体、利用金属材料的铸造体、金属板体的成型体等多样的结构。此外，轴承32是球轴承、含油轴承等，其种类繁多，能够根据电动机部件的规格适当选择。
以上，如图2所示，本实施方式例示的电动机100的结构为将轴31固定于电动机部件14的转子2，利用两个轴承32保持轴31，并且在外装体1000内收纳有电动机部件14。
图3是本实施方式的实施例1的转子2的局部剖视图。转子2由转子磁芯9、磁铁配置孔11以及粘结磁铁部10构成，其中，转子磁芯9是将多个冲压的钢板沿着旋转轴线方向层叠而成的，磁铁配置孔11以贯穿转子磁芯9的方式设置，粘结磁铁部10作为永久磁铁被填充到磁铁配置孔11。
此外，本实施例的电动机部件14的形态包含以下结构。该电动机部件14具有与定子磁芯7的旋转轴线方向上的长度尺寸相比，转子磁芯9的旋转轴线方向上的长度尺寸较大的结构，并且，粘结磁铁部10的形状包含以下方式：在面向定子磁芯7的一侧的面上，与粘结磁铁部10的处于转子2的旋转轴线方向端部的部位相比，粘结磁铁部10的处于转子2的轴线方向两端部之间的中央部附近的部位比较接近转子2的旋转轴。
也就是说，在图3中，具有与定子磁芯7的旋转轴线方向的长度尺寸(L2)相比，转子磁芯9的旋转轴线方向的长度尺寸(L1)较大的结构。而且，粘结磁铁部10的形状是：在面向定子磁芯7的一侧的面上，与粘结磁铁部10的处于转子2的旋转轴线方向端部的部位(图3中的尺寸D1的旋转轴线方向侧端部的位置)相比，粘结磁铁部10的处于转子2的轴线方向两端部之间的中央部附近的部位(图3中的尺寸D2的旋转轴线方向侧的端部的位置)比较接近转子2的旋转轴。
图7是表示作为用于比较的有代表性的以往结构的比较例的图。在图7所示的比较例中，相对于图3所示的本实施例，只有设置于转子2的磁铁配置孔91和填充到磁铁配置孔91的粘结磁铁部90的结构不同。如图7所示的埋入磁铁型转子的局部剖视图所示，仅利用将转子磁芯在旋转轴线方向上延伸设置为比定子磁芯的旋转轴线方向的尺寸大的结构(伸出结构)，由粘结磁铁部90产生的磁通如图7中示意性表示的箭头105所示，自比定子磁芯7突出的转子磁芯9的径向表面向空气泄漏。而且，由于该泄漏，在定子侧流动的磁通的总量减少，导致有助于力矩的有效磁通量没有有效地增加。
与此相对，如图3所示，对于本实施例的转子2而言，磁铁配置孔11向转子磁芯9的面内方向倾斜，磁通集中在转子磁芯9的中央部。因此，能够减少从在旋转轴线方向上比定子磁芯7突出的转子磁芯9的径向表面向空气泄漏的磁通量。
为了确认该情况，实施了利用有限元法的磁场的数值解析。图4表示针对本实施例和图7所示的比较例，在转子磁芯伸出的情况下在定子磁芯流动的磁通量的计算结果。由图4可知，与比较例中的使图7的电动机部件的转子磁芯9伸出的情况相比，本发明的图2、图3所示的电动机部件14的转子磁芯9能够使在定子磁芯7中流动的磁通量增加。此外，示出了本发明的转子磁芯9的伸出量越多，与比较例相比磁通量增加越有效果。
此外，在图4中，表示转子磁芯、定子磁芯各自的旋转轴线方向的长度尺寸和其径向尺寸为大致相同数值且其比例接近1的情况下的计算结果。此外，虽然进行了省略，但是，即使在相对于转子磁芯、定子磁芯各自的径向的尺寸而言，转子磁芯、定子磁芯各自的旋转轴线方向的长度尺寸较大且其比例超过1的情况下，也能够获得相同倾向的结果且能够获得有用的效果。
此外，作为本实施例的其他形态，即使是图3的转子磁芯9在定子磁芯7的旋转轴线方向的至少一侧伸出的结构，也能够获得大致相同的效果。即，只要磁铁配置孔11是使由粘结磁铁部10产生的磁通朝向定子磁芯7的旋转轴线方向的两端面之间的大致中央部聚集那样的结构，就能够获得大致相同的效果。
此外，在本实施例中，形成为转子磁芯9配置在定子磁芯7的内侧的内转子型的结构，但是也可以是转子磁芯9配置在定子磁芯7的外侧的外转子型的结构。
此外，也可以通过对转子磁芯9进行旋转层叠，而形成使粘结磁铁部10向旋转轴线方向偏斜的形状。
(实施例2)
图5A是本发明的第2实施例的转子2的局部剖视图。此外，针对具有与实施例1的结构相同的结构的部分，标注相同的附图标记且省略其说明。
在图5A中，本实施例与实施例1不同的方面在于：设置于转子2的磁铁配置孔11相对于与旋转轴线方向平行的截面来说呈V字形状。也就是说，粘结磁铁部10的旋转轴线方向的截面形状的形态具有使粘结磁铁部10的旋转轴线方向的两端面之间的中央部向保持着转子2的旋转轴所在的方向接近的V字形状。在该结构中，由填充到磁铁配置孔11并固化的粘结磁铁部10产生的磁通向转子磁芯9的中央部聚集，所以能够获得与实施例1相同的效果。
(实施例3)
图5B是本发明的第3实施例的转子2的局部剖视图。此外，针对具有与实施例1的结构相同的结构的部分，标注相同的附图标记且省略其说明。
在图5B中，本实施例与实施例1不同的方面在于：设置于转子2的磁铁配置孔11相对于与旋转轴线方向平行的截面来说呈圆弧形状。也就是说，粘结磁铁部10的旋转轴线方向的截面形状的形态具有使粘结磁铁部10的旋转轴线方向的两端面之间的中央部向保持着转子的旋转轴所在的方向接近的圆弧形状。在该结构中，由填充到磁铁配置孔11并固化的粘结磁铁部10产生的磁通向转子磁芯9的中央部聚集，所以能够获得与实施例1相同的效果。
(实施例4)
图5C是本发明的第4实施例的转子2的局部剖视图。此外，针对具有与实施例1的结构相同的结构的部分，标注相同的附图标记且省略其说明。
在图5C中，本实施例与实施例1不同的方面在于：设置于转子2的磁铁配置孔11除了相对于与旋转轴线方向平行的截面来说呈类似V字形状的形状以外，还由与旋转轴线方向平行的直线构成。也就是说，粘结磁铁部10的旋转轴线方向的截面形状的形态具有如下这样的梯形形状的短边部侧形状，即：使粘结磁铁部10的旋转轴线方向的两端面之间的中央部向保持着转子的旋转轴所在的方向接近。在该结构中，由填充到磁铁配置孔11并固化的粘结磁铁部10产生的磁通向转子磁芯9的中央部聚集，所以能够获得与实施例1相同的效果。
(实施例5)
图5D是本发明的第5实施例的转子2的局部剖视图。此外，针对具有与实施例1的结构相同的结构的部分，标注相同的附图标记且省略其说明。
在图5D中，本实施例与实施例1不同的方面在于：设置于转子2的磁铁配置孔11相对于与旋转轴线方向平行的截面来说呈圆弧形状且由与旋转轴线方向平行的直线构成。也就是说，粘结磁铁部10的旋转轴线方向的截面形状的形态具有如下这样的类似梯形形状的短边部侧形状的形态，即：使粘结磁铁部10的旋转轴线方向的两端面之间的中央部向保持着转子的旋转轴所在的方向接近。而且，相对于实施例4不同的形态在于：粘结磁铁部10的旋转轴线方向的两端面附近并非直线状而是置换为圆弧或者曲线的形态。该圆弧或者曲线的形态可以是朝向转子外周部侧呈凸状和凹状中的任一种形状、或者也可以是包含朝向转子外周部侧呈凸状和凹状的复合曲线的形态，只要是满足电动机部件所希望的规格的形态即可，不受特别限定。在该结构中，由填充到磁铁配置孔11并固化的粘结磁铁部10产生的磁通大致向转子磁芯9的中央部聚集，所以能够获得与实施例1大致相同的效果。
如以上说明那样，采用本发明，能够提供一种新的结构的电动机部件，即使是以使转子磁芯的积厚比定子磁芯的积厚大的方式使转子磁芯向旋转轴线方向伸出的结构，也能抑制从转子侧朝向定子侧不起作用的磁通(漏磁通)这样的无效磁通的增加，进一步提高电动机部件的高输出化和力矩提升这样的效果。
(实施方式2)
接下来，作为搭载有本发明的电动机的装置即电气设备的一例，将空气净化机的结构作为实施方式2进行详细说明。在图6中，在空气净化机340的壳体341内搭载有电动机343。在该电动机343的旋转轴上安装有空气循环用的风扇342。电动机343由电动机驱动装置344驱动。
利用来自电动机驱动装置344的通电，电动机343进行旋转，并且与此相伴地风扇342进行旋转。利用该风扇342的旋转使空气循环。在这里，电动机343例如能够应用包含在上述实施方式1中说明的电动机部件14的电动机100。
产业上的可利用性
对于本发明的电动机部件而言，具有在使转子磁芯伸出的情况下抑制从比定子磁芯突出的转子磁芯的径向表面泄漏的磁通，使在定子侧流动的磁通增加，且能够使有助于力矩的有效磁通量增加这样的效果，能够在使用电动机部件的电气设备中广泛地使用。
附图标记说明
1定子、2转子、3轴孔、4轭部、5齿部、6卷装体、7定子磁芯、8绝缘体、9转子磁芯、10、90粘结磁铁部、11、91磁铁配置孔、12、13、104、105箭头、14电动机部件、31轴、32轴承、100电动机、340空气清洁机、341壳体、342风扇、343电动机、344电动机驱动装置、1000外装体。

Claims (19)

1.一种电动机部件，其至少包含定子和转子，所述转子包含具有磁凸极性的结构，在具有所述磁凸极性的结构中包含：多个d轴磁通通路，该多个d轴磁通通路用于产生由来自所述定子的旋转磁场产生的旋转力矩的成分中的磁力矩；以及多个q轴磁通通路，该多个q轴磁通通路用于产生所述旋转力矩的成分中的磁阻力矩，在各个所述d轴磁通通路中的至少局部包含粘结磁铁部，并且在各个所述q轴磁通通路中的至少局部包含与所述粘结磁铁部接触的邻接部，而且在所述粘结磁铁部的构成材料中包含磁铁粉末和树脂材料，并且该电动机部件包含使所述粘结磁铁部和所述粘结磁铁部的周围部分彼此紧密接触的紧密接触部位，其中，
与所述定子的磁芯的旋转轴线方向的长度尺寸相比，所述转子的磁芯的旋转轴线方向的长度尺寸的值较大，并且，
所述粘结磁铁部的形状包含如下形态：在面向所述定子的磁芯的这一侧的面上，与所述粘结磁铁部的处于所述转子的旋转轴线方向端部的部位相比，所述粘结磁铁部的处于所述转子的轴线方向两端部之间的部位比较接近所述转子的旋转轴。
2.根据权利要求1所述的电动机部件，其中，
所述粘结磁铁部的旋转轴线方向的截面形状的形态包含：所述粘结磁铁部的旋转轴的方向上的两端面之间的中央部向所述转子的旋转轴所在的方向接近的V字状形态。
3.根据权利要求1所述的电动机部件，其中，
所述粘结磁铁部的旋转轴线方向上的截面形状的形态包含：所述粘结磁铁部的旋转轴的方向上的两端面之间的中央部向所述转子的旋转轴所在的方向接近的圆弧状形态。
4.根据权利要求1所述的电动机部件，其中，
所述粘结磁铁部的旋转轴线方向上的截面形状的形态包含：所述粘结磁铁部的旋转轴的方向上的两端面之间的中央部向所述转子的旋转轴所在的方向接近的梯形形状的短边部侧形状的形态。
5.根据权利要求1所述的电动机部件，其中，
在所述转子的所述粘结磁铁部的结构中包含偏斜的结构。
6.根据权利要求1所述的电动机部件，其中，
在作为所述粘结磁铁部的构成材料的树脂材料中包含热塑性树脂和热固性树脂中的任一者。
7.根据权利要求1所述的电动机部件，其中，
在作为所述粘结磁铁部的构成材料的磁铁粉末中包含稀土类磁铁粉末。
8.根据权利要求1所述的电动机部件，其中，
在作为所述粘结磁铁部的构成材料的磁铁粉末中包含Nd-Fe-B类磁铁粉末。
9.根据权利要求1所述的电动机部件，其中，
在与所述粘结磁铁部紧密接触的紧密接触部位的构成部件中包含强磁性体、顺磁性体以及反磁性体中的任一种。
10.根据权利要求1所述的电动机部件，其中，
在与所述粘结磁铁部紧密接触的紧密接触部位的构成部件中至少包含电磁钢板的层叠体。
11.根据权利要求1所述的电动机部件，其中，
在所述定子的构成部件和转子的构成部件中包含电磁钢板。
12.根据权利要求1所述的电动机部件，其中，
在所述定子的磁芯的构成部件中包含含有多个分段芯体的圆环状连结体的结构。
13.根据权利要求1所述的电动机部件，其中，
在所述定子的定子绕组的形态中包含集中绕组的绕组形态。
14.根据权利要求1所述的电动机部件，其中，
在所述定子的定子绕组的形态中包含分布绕组的绕组形态。
15.根据权利要求1所述的电动机部件，其中，
在所述定子的定子绕组的形态中包含波形绕组的绕组形态。
16.根据权利要求1所述的电动机部件，其中，
在所述定子的定子绕组中包含绝缘电线，在所述绝缘电线的芯线的材质中包含铜、铜合金、铝和铝合金中的任一者以及不可避免的杂质。
17.根据权利要求1所述的电动机部件，其中，
在所述粘结磁铁中包含的磁铁粉末的含有量的范围是从93重量％至97重量％。
18.一种电动机，其中，
该电动机包含权利要求1所述的电动机部件。
19.一种具有电动机的装置，其中，
该电动机包含权利要求1所述的电动机部件。
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