CN108292871A - 旋转电机 - Google Patents

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Abstract

旋转电机具备转子和定子,转子具备:转子主体;以及至少一个磁铁单元,其被配置在转子主体的外周部,磁铁单元具有在圆周方向上被分割开的多个磁铁齿部,构成一个磁铁单元的多个磁铁齿部排列成圆弧状,对于一个磁铁单元,在至少一对磁铁齿部分别设置有切口,在多个磁铁齿部排列成圆弧状的状态下,固定块被压入一对切口,在固定块被插入切口的状态下,固定块被紧固于转子主体。

Description

旋转电机
技术领域
本发明涉及一种旋转电机。
背景技术
一般而言,磁铁的磁力越强,则越能够得到小型且效率高的旋转电机。但是另一方面,若磁铁的磁力增强,则在将磁铁组装于转子时,存在磁铁因吸引力扑向由磁性体构成的转子主体而发生破损的情况。此外,转子为圆盘形,必须在其外周面组装磁铁,因此作业姿态变得不稳定。此外,在欲组装的磁铁的旁边存在先组装的相反极的磁铁,还需要抵抗这两个磁铁间产生的强力的吸引力来进行磁铁组装作业,因此转子的组装作业性差。
此外,对于一旦组装好的旋转电机,磁铁与定子以微小的间隙距离彼此相向地配置。即,定子铁芯始终被磁铁的磁力吸引,因此,当修理、维护旋转电机时,需要一边抵抗强力的磁铁吸引力,一边分解、再组装转子与定子,不仅作业性差,工期、作业成本也增加。此外,旋转电机越是大型,转子或定子也越是大型,磁铁的数量或大小也增加,因此上述那样的组装作业性问题表现得更显著。
关于这样的问题,在专利文献1中提出一种结构,将转子的外周部分作为转子铁芯形成为独立部件,在其上组装磁铁,使用键、螺母、螺栓将形成为独立部件的转子铁芯与转子主体紧固。由此得到如下效果:由于能够相对于与转子主体相比体格较小的转子铁芯进行磁铁的组装作业,使得转子的组装作业性提高,并且由于在组装完成后也能够从转子仅拆下转子铁芯,修理作业等也变得容易。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第4771010号说明书
发明内容
发明要解决的课题
但是,由于形成为独立部件的转子铁芯为圆弧形状,材料成品率变差。作为其对策,还考虑通过铸造等制造转子铁芯,但为了确保磁铁组装面、以及与转子主体的组装面,而且为了确保转子组装后的圆度,在铸造后需要进行切削、抛光加工,仍会导致成本增加。此外,由于转子铁芯为圆弧形状,磁铁组装作业时等的固定转子铁芯的姿态的夹具、作业变复杂,而且由于在圆周面上组装磁铁的作业与一体结构的以往的转子相同,作业姿态变得不稳定等,组装作业性差。
本发明是鉴于上述内容而完成的,目的在于,得到在旋转电机中具备生产性及维护性良好的转子结构的旋转电机。
用于解决课题的手段
用于达到上述目的的本发明的旋转电机具备转子和定子,所述转子具备:转子主体;以及至少一个磁铁单元,其被配置在所述转子主体的外周部,所述磁铁单元具有在圆周方向上被分割开的多个磁铁齿部,构成一个所述磁铁单元的所述多个磁铁齿部排列成圆弧状,在所述磁铁齿部安装有磁铁,对于一个所述磁铁单元,在至少一对所述磁铁齿部分别设置有切口,在所述多个磁铁齿部排列成圆弧状的状态下,固定块被压入一对所述切口,在所述固定块被插入所述切口的状态下,所述固定块被紧固于所述转子主体。
发明效果
根据本发明,能够得到在旋转电机中具备生产性及维护性良好的转子结构的旋转电机。
附图说明
图1是本发明的实施方式1中的旋转电机的俯视图。
图2是图1的转子的主要部分放大图。
图3是设置于图1的转子的外周部的磁铁单元的直线状态图。
图4是图3所示的直线状态的磁铁单元的主要部分放大图。
图5是图3所示的直线状态的磁铁单元的立体图。
图6是示出用于紧固磁铁单元与转子主体的固定块的图。
图7是示出本发明的实施方式1的磁铁单元的其他方式的图。
图8是将图7的磁铁单元组装于转子主体时的主要部分放大图。
图9是用于示出对安装于图1的转子的外周部的磁铁单元进行分解、组装的其他方法的立体图。
图10是说明对磁铁单元进行冲压加工时的材料去除的图。
图11是本发明的实施方式2中的转子的俯视图。
图12是图11的转子的主要部分放大图。
图13是设置于图11的转子的外周部的磁铁单元的直线状态图。
图14是关于第1铁芯片的、图13所示的直线状态的磁铁单元的主要部分放大图。
图15是关于第2铁芯片的、图13所示的直线状态的磁铁单元的主要部分放大图。
图16是本发明的实施方式3中的设置于转子的外周部的磁铁单元的一部分的直线状态图。
图17是图16的磁铁单元的第1变形图。
图18是图16的磁铁单元的第2变形图。
图19是在本发明的实施方式3的长孔中增加了凸形状的图。
图20A是说明本发明的实施方式2的其他方式的图。
图20B是从不同角度观察示出图20A的结构的图。
图21是说明在本发明的全部实施方式中在一个磁铁齿部组装多个磁铁的方式的图。
图22是说明在本发明的全部实施方式中应用到IPM转子的图。
图23是说明在本发明的全部实施方式中也能够应用于轴向间隙型旋转电机的图。
图24是说明在本发明的全部实施方式中也能够应用于轴向间隙型旋转电机的图。
图25是说明在本发明的全部实施方式中也能够应用于轴向间隙型旋转电机的图。
图26是说明在本发明的全部实施方式中也能够应用于轴向间隙型旋转电机的图。
图27是说明在本发明的全部实施方式中也能够应用于外转子型旋转电机的图。
图28是说明在本发明的全部实施方式中也能够应用于外转子型旋转电机的图。
图29是说明在本发明的全部实施方式中也能够应用于外转子型旋转电机的图。
图30是说明在本发明的全部实施方式中也能够应用于外转子型旋转电机的图。
图31是说明在轴径方向上分割图23、图24、图25、图26的转子的磁铁单元的方式的图。
图32是说明在轴径方向上分割图23、图24、图25、图26的转子的磁铁单元的方式的图。
图33是说明在轴长方向上分割图27、图28、图29、图30的转子的磁铁单元的方式的图。
具体实施方式
以下基于附图,对本发明的实施方式进行说明。另外,在图中,假设同一标号表示相同或对应的部分。
实施方式1
图1是本发明的实施方式1中的旋转电机的俯视图,是为了便于理解说明而从定子中取出转子来示出的图。此外,图2是图1所示的转子11的主要部分放大图。内转子型的旋转电机8具备定子(电枢)5和转子11。在转子11的外周侧,与转子11独立地固定有定子5。在定子5的内周侧,转子11固定于旋转轴4,在转子11的转子主体12的外周面(与定子5的相对面),以大致均等的间隔组装固定有多个磁铁3。
定子5由定子铁芯6、线圈7、以及介于定子铁芯6与线圈7之间的绝缘体(图中省略)构成。绝缘体例如由绝缘纸、树脂部件等构成。定子铁芯6在与转子11对置的内周侧设置有用于容纳线圈7的多个槽(槽隙)9,并具有与槽隙相同数量的磁极齿10,所述磁极齿10是被2个槽隙夹着且向定子铁芯6的内径方向突出的形状。
转子11具备转子主体12和多个磁铁单元16,所述转子主体12被旋转轴4固定。多个磁铁单元16分别具有磁铁13。多个磁铁单元16分别是与其他的磁铁单元16分割开的部件。磁铁13组装于对应的磁铁单元16的外周侧。多个磁铁单元16通过螺栓17紧固并固定于转子主体12。图1的转子11中具有分别在圆周方向上被4等分的4个磁铁单元16a~16d。
并且磁铁单元16由多个磁铁齿部14构成,在各个磁铁齿部14的外周侧,通过粘合等组装有磁铁13。
图3是呈直线状地展开磁铁单元16时的图。此外,图4是在图3所示的磁铁单元16中放大磁铁齿部14a~14c周边后的图。在本实施方式中,1个磁铁单元16由10个磁铁齿部14a~14j构成,相邻的磁铁齿部在外周侧通过薄壁状相连的桥接部18连结。以桥接部18为中心弯曲,相邻的磁铁齿部14的面34彼此抵接,由此多个磁铁齿部14形成呈圆弧状排列的1个磁铁单元(1个磁铁齿部连结体)。
在相邻的磁铁齿部14之间,例如在磁铁齿部14a与14b之间设置有压入部20,使得当以桥接部18为中心弯曲磁铁单元时,磁铁齿部14a与磁铁齿部14b能够按圆弧状的排列固定。压入部20由磁铁齿部14的一侧端面的凹形状25和与凹形状的一侧相邻的磁铁齿部14的另一侧端面的凸形状26构成,当使磁铁齿部14之间向箭头27的方向闭合时,凸形状26被压入凹形状25,由此能够嵌合固定。
并且,磁铁齿部14呈圆弧形地排列时,相邻的磁铁13彼此吸引的力也有助于磁铁单元16稳定在圆弧形状。
为了使旋转电机的效率提高,磁铁齿部14的材料使用磁导率高的铁材料等,但除了将块材线切割加工成磁铁齿部14的形状等制造方法之外,为了使薄壁状的桥接部18等复杂形状的制造简单,还能够采用将冲压加工后的薄板层叠而制造出的层叠钢板。图5中示出由层叠钢板制造的磁铁单元16。在这种情况下,由于难以对磁铁齿部14实施螺纹孔加工,因此将固定块15组装于磁铁单元16,通过螺栓17等固定固定块15与转子主体12。
图6中示出固定块15。在图示例子中,作为一例,设置有2个螺纹孔28。
在磁铁单元16的一部分磁铁齿部14,在相邻的磁铁齿部14之间,设置有固定块形状的切口31。当磁铁单元16为直线状态时,从磁铁齿部14的侧面插入固定块15,当磁铁单元16以桥接部18为中心向箭头24的方向弯曲而使得磁铁齿部14之间闭合时,固定块15被磁铁齿部14夹住而固定。固定块15在左右具有凸起22,当磁铁齿部14之间闭合时被压入切口31的阶差部23。由此,能够将磁铁齿部彼此约束固定,使得固定块15不从磁铁单元16脱落,且磁铁齿部14之间不再次打开。即,固定块15不需要焊接或螺栓紧固等作业就能够固定于磁铁单元。在本实施方式中,将切口31设置在磁铁齿部14a、14b之间和14i、14j之间。另外,对于一个磁铁单元,切口31设置于至少一对磁铁齿部即可。
磁铁单元16如箭头21所示,从转子主体12的外径侧被组装。在转子主体12设置有切口19a,将固定块15插入切口19a,但由于磁铁单元16从箭头21的方向被组装,因此切口19a的单侧的侧面具有朝向磁铁单元16的中心方向打开的形状,使得在组装中途不会碰撞固定块15。即,切口19a中的、接近对应的磁铁单元16的中心的侧面向越是靠切口的开口侧(径向外侧)就越接近对应的磁铁单元的中心的方向倾斜。磁铁单元16a~16d分别具有2个固定块15a、15b,一个固定块15a的一个侧面与对应的切口19a的未倾斜的侧面抵接,另一个固定块15a的一个侧面(与一个固定块15a的一个侧面在周向上相反的一侧的侧面)与对应的切口19a的未倾斜的侧面抵接,由此能够进行定子主体12和磁铁单元16的定位。
在本实施方式中,1个磁铁单元16使用2个固定块15,但固定块15的数量可以使用2个以上,使用多个固定块15中的2个就能够进行上述同样的定位。
此外如图7所示,也可以在1个磁铁单元16中使用1个固定块15c,沿着固定块15c的突出方向,将磁铁单元16组装于定子主体12。转子主体12的槽像图8的切口19b那样是与固定块15c的突出部匹配的形状,由此固定块15c的突出部也兼具键的作用,能够进行定子主体12和磁铁单元16的定位。在图示例子中,1个固定块15c配置在对应的磁铁单元16的中心。
在图3所示的方式、图7所示的方式的情况下,均不需要另行准备键等定位部件,就能够进行磁铁单元16和定子主体12的定位。
此外,为了对转子主体12和磁铁单元16的轴长方向进行定位,可以在固定块15设置销孔29,在切口19a、19b设置与其对应的销孔。
图9中示出磁铁单元16的其他分解/组装方法。如图9的箭头30所示,磁铁单元16还能够以从转子主体12的轴长方向滑动的方式进行组装/拆卸。例如,将本发明涉及的转子11代替现有的转子组装于旋转电机8时,能够独立于转子主体12、旋转轴4、定子5地对磁铁单元16进行分解/再组装。
此外,在利用该分解/组装方法制造转子11的情况下,即使在磁铁单元16中使用多个固定块15的情况下,转子主体12的嵌合槽形状也可以像切口19b那样采用侧面未打开的形状,能够利用多个固定块15中的任意一个进行磁铁单元16和转子主体12的定位。
如上所述,由于本实施方式1的转子11是转子主体12与多个磁铁单元16的分割结构,因此磁铁13的组装作业按各磁铁单元16进行即可,而且,由于磁铁单元16的磁铁组装面能够成为排成一列的直线状态,因此能够容易地进行磁铁组装作业。此外,由于能够利用固定块15同时进行磁铁单元16的定位和紧固,因此不需要准备键等其他部件,而且由于固定块15与磁铁单元16的组装也仅通过压入作业,不需要焊接或螺栓紧固作业等,因此能够高精度且容易地组装转子主体12与各磁铁单元16。此外,由此,旋转电机8的动作特性也能够变得良好。
并且,转子11由于不分解旋转电机8就能够单独地分解/再组装各磁铁单元16,因此修理、维护作业变得简单,能够减少工期、成本。
并且,在用层叠钢板制造磁铁单元16的情况下,如图10所示,按线性布局对钢板33进行材料去除,能够进行步进冲压加工,因此材料成品率也能够变得良好,通过冲压加工,还能够容易地确保磁铁组装面的面精度、与转子主体12的组装面的面精度、形成为圆弧形状时的磁铁单元16的圆度,因此能够低成本地制造转子。
实施方式2
根据图11~15说明本发明的实施方式2。另外,关于本实施方式2中除以下所说明的以外的部分,与上述实施方式1相同。另外,对于表示以下未特别说明的与已说明的实施方式对应之处的参照数字,在最后两位使用相同的数字进行表示。
图11中示出本发明的实施方式2中的转子101的俯视图,图12中示出转子101的主要部分放大图。
转子101与转子11同样地,具备转子主体112和多个磁铁单元116(作为一例,4个磁铁单元116a~116d),所述转子主体112被固定于旋转轴4。多个磁铁单元116分别具有磁铁113。多个磁铁单元116分别是与其他的磁铁单元116分割开的部件。磁铁113组装于对应的磁铁单元116的外周侧。多个磁铁单元116通过螺栓117紧固固定于转子主体112。固定块115的突出部与设置于转子主体112的槽119嵌合,从而被定位。
图13是直线状地展开磁铁单元116时的图。此外,图14是关于第1铁芯片的、图13所示的直线状态的磁铁单元116的主要部分放大图。图15是关于第2铁芯片的、图13所示的直线状态的磁铁单元116的主要部分放大图。
相邻的磁铁齿部114未通过桥接部相连,各个磁铁齿部114从能够彼此完全分离的状态通过以下的结构连结。磁铁单元116由多个磁铁齿部114通过接头118连结而形成。在本实施方式中,磁铁单元116是10个磁铁齿部114连结而成的。在各磁铁齿部114的外周侧组装有磁铁113。
磁铁齿部114由薄板的钢板层叠而形成,磁铁齿部114至少包括第1类型的磁铁齿部114和第2类型的磁铁齿部114。第1类型的磁铁齿部114在周向的一侧端面的突出部141具有轴部140。第2类型的磁铁齿部114在周向的另一侧端面的突出部143具有轴部142。磁铁单元116是通过使第1类型的磁铁齿部114的轴部140与第2类型的磁铁齿部114的轴部142嵌合而构成的。以一部分为例子,更详细地进行说明。图13中,作为位于纸面最表面的层,可以看到第1类型的磁铁齿部114沿横向排列而成的钢板层。例如,在第1类型的磁铁齿部114a的轴部140,嵌合有隐藏于该磁铁齿部114a的相邻的磁铁齿部114b的背侧(纸面背面侧)的第2类型的磁铁齿部114的轴部142。轴部140和轴部142通过冲压加工成型,轴部的表侧作为凸部发挥功能,轴部的背侧作为凹部发挥功能。
在磁铁单元116中,相邻的磁铁齿部114能够以嵌合的第1类型的磁铁齿部114的轴部140及第2类型的磁铁齿部114的轴部142为中心相互旋转。在磁铁齿部114的间隔打开的方向、即与箭头124相反的方向上能够旋转到面144抵接。相邻的磁铁113由于磁极彼此相反,欲相互吸引,但由于抵接面144为止挡件,磁铁彼此不会因以接头118为中心的旋转动作而接触。此外,在磁铁齿部114的间隔变窄的方向、即箭头124的方向上能够旋转到面145抵接。当使接头118旋转到面145抵接的位置时,相邻的磁铁齿部114能够排列成圆弧状。由此,能够容易使磁铁单元116从图13的直线状态变形到圆弧状态。
当使磁铁齿部114的接头118向箭头124的方向旋转时,相邻的磁铁113也向磁铁齿部114间变窄的方向作用吸引力。因此,磁铁齿部114以排列成圆弧形的姿态稳定,但通过与本发明的实施方式1同样地并用压入形状120,能够将磁铁单元116更稳定地保持为圆弧形状。
通过以上,如本实施方式所述,将接头118的结构用于磁铁齿部114间的连结,也能够得到与本发明的实施方式1同样的效果。
实施方式3
根据图16~19说明本发明的转子的实施方式3。另外,关于本实施方式3中除以下所说明的以外的部分,与上述实施方式1或2相同。另外,对于表示以下未特别说明的与已说明的实施方式对应之处的参照数字,在最后两位使用相同的数字进行表示。
图16中示出本发明的实施方式3中的磁铁单元216的局部俯视图,图17中示出对磁铁单元216进行了第1变形后的状态的局部俯视图,图18中示出对磁铁单元216进行了第2变形后的状态的局部俯视图。
磁铁单元216也与本发明的实施方式2同样地通过将多个磁铁齿部214连结而构成,在连结部设置有接头218。
磁铁齿部214由薄板的钢板层叠而形成,磁铁齿部214包括第3类型的磁铁齿部214和第4类型的磁铁齿部214。第3类型的磁铁齿部214在周向的一侧端面的突出部231具有长孔235。第4类型的磁铁齿部214在周向的另一侧端面的突出部232具有轴部234。第3类型的磁铁齿部214的长孔235与第4类型的磁铁齿部214的轴部234嵌合而构成。
相邻的磁铁齿部214中,轴部234能够沿着长孔235向图17的箭头方向进行滑动动作,从而能够取得相邻的磁铁齿部214间宽阔的扩大位置与狭小的缩小位置。对于第3类型的磁铁齿部214,为了在位于缩小位置时避免与突出部231碰撞,在与突出部231的一侧相邻的第3类型的磁铁齿部214的另一侧端面设置有凹形状233。并且,尽管省略了图示,对于第4类型的磁铁齿部214,为了避免在缩小位置处与突出部232碰撞,也在与突出部232的另一侧相邻的第4类型的磁铁齿部214的一侧端面设置有同样的凹形状。此外,相邻的磁铁齿部214能够以轴部234为中心向图18的箭头方向进行旋转动作。
此外,如图19所示,通过对长孔设置凸形状237,长孔的区域被划分为扩大位置238和缩小位置239。能够使得轴部234在沿着长孔235从扩大位置238向缩小位置239移动的中途成为压入状态,在缩小位置239处从压入状态被释放。轴部234由于凸形状237而不会从缩小位置239向扩大位置238方向意外返回,因此被定位在缩小位置239,从而能够在缩小位置239更稳定地进行旋转动作。
以这种方式,能够得到与本发明的实施方式1和2同样的效果。
如上所述,一般而言,磁铁213的磁力越强,越能够得到小型且效率高的旋转电机8,但在转子上组装磁铁213时,由于强的磁力使得相邻的磁铁213互相吸引,因此作业性变差。在本实施方式中,由于相邻的磁铁齿部214能够取得扩大位置,当组装磁铁213时,能够在与相邻的磁铁213分离的位置进行作业,作业性良好。此外,在使接头218滑动而到达缩小位置的情况、以及使接头218旋转而如图18所示成为圆弧形状的情况下,相邻的磁铁213之间的吸引力均成为助力,变形后的姿态也变得稳定,因此磁铁单元216的变形作业容易。即,能够得到生产作业性佳的转子结构。
以下对上述实施方式的进一步的变形方式进行说明。另外,在这种情况下,对于除了特别说明之处以外的部分,与上述的实施方式1~3中的任意一个相同。
在本发明的实施方式2、3中,用层叠钢板形成磁铁齿部114、214,但如图20A和图20B所示,还能够通过线切割加工或切削加工而从块材制造出磁铁齿部114、214。作为一例,图20A和图20B示出用块材制造本发明的实施方式2的磁铁单元。在这种情况下,相邻的磁铁齿部154之间不通过桥接部相连,而是如下连结。各磁铁齿部154在位于一侧端面的突出部150,代替轴部140而设置圆形形状的第1孔155,在位于相邻的磁铁齿部154的另一侧端面的连结部(突出部/相对突出部)151,代替轴部142而设置与第1孔155同径的圆形形状的第2孔156,通过将销152压入第1孔155和第2孔156来连结,同样地能够得到相邻磁铁齿部154能够以接头158为中心进行旋转动作的结构,从而能够得到与本发明的实施方式2同样的效果。
此外,例如设置于突出部150的第1孔155如上述长孔235那样构成,销152被插入长孔状的第1孔155,并且被压入第2孔156,这样也能够得到与本发明的实施方式3同样的效果。另外,该方式中,即,仅第1孔155和第2孔156中的一方为长孔,另一方为圆形孔即可。并且,尽管省略了图示,可以对作为长孔的第1孔156或者第2孔156设置上述的与图19同样的凸形状,由此使得长孔的区域被划分为扩大位置和缩小位置。在该方式中,也与图19的方式同样,销152由于凸形状而不会从缩小位置向扩大位置的方向意外返回,因此能够在缩小位置更稳定地进行旋转动作。
此外,在本发明的实施方式1~3中,磁铁单元使用铁材料,但可以使用铜等除铁以外的磁导率高的材料。
此外,本发明的各实施方式的转子由圆周方向上均等分割的4个磁铁单元构成,但磁铁单元可以是1个以上的任意个数,在这种情况下也能够得到与本发明的各实施方式同样的效果。
此外,本发明的各实施方式的各磁铁单元全部具有相同数量的磁铁齿部,但各磁铁单元可以是具有不同数量的磁铁齿部的结构。
此外,本发明的各实施方式的磁铁单元分别记述为10个磁铁齿部的连结体结构,但也可以是2个以上的多个磁铁齿部连结而成的结构。
此外,本发明的磁铁单元中,固定块与转子主体通过螺栓紧固而固定,但也可以是用焊接、压入等其他的紧固方法固定的结构。
此外,本发明的磁铁单元对1个磁铁齿部组装1个磁铁,但如图21所示,也可以对1个磁铁齿部在圆周方向或者轴长方向或者这两个方向上组装多个磁铁313a、313b。
此外,本发明的各实施方式以SPM转子为例示出,但如图22所示,也能够应用于磁铁413组装于磁铁齿部414内的IPM转子。
此外,在本发明的实施方式1~3中,例示了定子配置于外周侧、转子配置于内周侧的内转子型的旋转电机,但本发明通过设成图23~图30那样的磁铁单元516、616的形式,也能够在轴向间隙型、外转子型等其他方式的旋转电机中应用。
图23~图26示出将本发明应用于轴向间隙型旋转电机的例子。
图23示出轴向间隙型旋转电机508的侧视图。此外,图24示出磁铁单元516的直线展开状态。此外,图25示出图24所示的磁铁单元516的侧视图。此外,图26示出关于图24所示的旋转电机508的转子501的、从与定子550的相对面侧观察的图。
与本发明的实施方式1同样地,磁铁单元516为多个磁铁齿部514通过桥接部518连结而成的结构,弯曲桥接部518,使磁铁单元516整体为圆弧形状。此外,在各磁铁齿部的轴长方向端面组装有磁铁513。并且,磁铁单元516在其内侧嵌合固定有固定块515,固定块515从与磁铁单元516的组装有磁铁513的面相反的一侧的轴长方向端面侧突出,固定块515与设置于转子主体512的切口519嵌合,并通过螺栓517等紧固,从而构成转子501。转子501固定于旋转轴504,与独立于旋转轴504而固定的定子550在轴长方向上保持微小的间隙距离而配置,由此形成旋转电机508。
即,磁铁单元516在转子501的轴长方向上与转子主体512连接,在转子501的轴长方向上与定子550保持间隙距离而配置。
图27~图30示出将本发明应用于外转子型旋转电机的例子。
图27示出外转子型旋转电机608的侧视图。此外,图28示出关于磁铁单元616的从与转子主体612的安装面侧观察的直线展开状态。此外,图29示出图28所示的磁铁单元616的侧视图。此外,图30示出关于图27所示的转子601的、从支承定子650的支承台651侧沿轴长方向观察时的图。
与本发明的实施方式1同样地,磁铁单元616为多个磁铁齿部614通过桥接部618连结而成的结构,弯曲桥接部618,使磁铁单元616整体为圆弧形状。此外,在各磁铁齿部的内周侧组装有磁铁613。并且,磁铁单元616在其内侧嵌合固定有固定块615,固定块615从磁铁单元616的外周侧突出,固定块615与设置于转子主体612的切口619嵌合,并通过螺栓617等紧固,从而构成转子601。转子601固定于旋转轴604,与独立于旋转轴604而固定的定子650在内周方向上保持微小的间隙距离而配置,由此形成旋转电机608。
即,磁铁单元616在转子601的径向上与转子主体612连接,在转子601的径向上与定子650保持间隙距离而配置。
图23~图26所示的例子、以及图27~图30所示的例子中,均是相邻的磁铁齿部514、614通过桥接部518、618连结,但可以像本发明的实施方式2、3那样,使用接头结构代替桥接部518、618。
即,在外转子型旋转电机、轴向间隙型旋转电机等其他方式的旋转电机中也使用本发明,由此能够得到与本发明的实施方式1~3同样的效果。
此外,在轴向间隙转子型的旋转电机的情况下,本发明的磁铁单元可以像图31、图32那样在轴径方向上分割为多个,也可以将在轴径方向上分割开的多个磁铁单元516a、516b分别错开圆周方向相位地组装于转子主体,从而形成分段斜极结构。
此外,在内转子型、外转子型的旋转电机的情况下,本发明的磁铁单元可以像图33那样在轴长方向上分割为多个,也可以将在轴长方向上分割开的多个磁铁单元616a、616b分别错开圆周方向相位地组装于转子主体,从而形成分段斜极结构。
以上,参照优选的实施方式具体地说明了本发明的内容,但根据本发明的基本技术思想及启示,所属领域技术人员可以采用各种变形方式是不言而喻的。
本申请发明也包括将上述的各个实施方式中的任意一个以上的实施方式的结构的一部分或者全部与其他的实施方式组合而成的发明。
标号说明
5、550、650:定子;11、101、501、601:转子;12、112、512、612:转子主体;13、113、213、313、413、513、613:磁铁;14、114、154、214、414、514、614:磁铁齿部;15、115、515、615:固定块;16、116、216、516、616:磁铁单元;19a、19b、119、519、619:切口。

Claims (14)

1.一种旋转电机,该旋转电机具备转子和定子,
所述转子具备:转子主体;以及至少一个磁铁单元,其被配置在所述转子主体的外周部,
所述磁铁单元具有在圆周方向上被分割开的多个磁铁齿部,
构成一个所述磁铁单元的所述多个磁铁齿部排列成圆弧状,
在所述磁铁齿部安装有磁铁,
对于一个所述磁铁单元,在至少一对所述磁铁齿部分别设置有切口,
在所述多个磁铁齿部排列成圆弧状的状态下,固定块被压入一对所述切口,
在所述固定块被插入所述切口的状态下,所述固定块被紧固于所述转子主体。
2.根据权利要求1所述的旋转电机,其中,
所述多个磁铁齿部通过多个桥接部连结,
构成一个所述磁铁单元的所述多个磁铁齿部通过弯曲所述多个桥接部而排列成圆弧状。
3.根据权利要求1所述的旋转电机,其中,
所述磁铁齿部是通过层叠钢板而形成的,
所述磁铁齿部包括第1类型的所述磁铁齿部和第2类型的所述磁铁齿部,
所述第1类型的磁铁齿部在周向的一侧端面的突出部具有轴部,
所述第2类型的磁铁齿部在周向的另一侧端面的突出部具有轴部,
所述磁铁单元分别是通过将所述第1类型的磁铁齿部的所述轴部与所述第2类型的磁铁齿部的所述轴部嵌合而构成的。
4.根据权利要求1所述的旋转电机,其中,
所述磁铁齿部是通过层叠钢板而形成的,
所述磁铁齿部包括第3类型的所述磁铁齿部和第4类型的所述磁铁齿部,
所述第3类型的磁铁齿部在周向的一侧端面的突出部具有长孔,
所述第4类型的磁铁齿部在周向的另一侧端面的突出部具有轴部,
所述磁铁单元分别是通过将所述第3类型的磁铁齿部的所述长孔与所述第4类型的磁铁齿部的所述轴部嵌合而构成的。
5.根据权利要求1所述的旋转电机,其中,
所述磁铁单元是通过加工块材而形成的。
6.根据权利要求5所述的旋转电机,其中,
所述磁铁齿部分别在一侧端面具有第1孔,在另一侧端面具有第2孔,
在所述磁铁齿部各自的所述第1孔与相邻的所述磁铁齿部的所述第2孔内压入有销。
7.根据权利要求6所述的旋转电机,其中,
仅所述第1孔和所述第2孔中的一方为长孔,另一方为圆形孔。
8.根据权利要求4或7所述的旋转电机,其中,
在所述长孔设置有将该长孔的区域划分成扩大位置和缩小位置的凸形状。
9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的旋转电机,其中,
所述转子是轴向间隙转子型旋转电机的转子,
所述磁铁单元在所述转子的轴长方向上与所述转子主体连接,
所述磁铁单元在所述转子的轴长方向上与所述定子保持间隙距离而配置。
10.根据权利要求9所述的旋转电机,其中,
所述磁铁单元相对于所述转子主体在轴径方向上被分割为多个。
11.根据权利要求10所述的旋转电机,其中,
在轴径方向上排列的多个所述磁铁单元的圆周方向相位不同。
12.根据权利要求1至8中的任意一项所述的旋转电机,其中,
所述转子是内转子型旋转电机的转子或者外转子型旋转电机的转子,
所述磁铁单元在所述转子的径向上与所述转子主体连接,
所述磁铁单元在所述转子的径向上与所述定子保持间隙距离而配置。
13.根据权利要求12所述的旋转电机,其中,
所述磁铁单元相对于所述转子主体在轴长方向上被分割为多个。
14.根据权利要求13所述的旋转电机,其中,
在轴长方向上排列的多个所述磁铁单元的圆周方向相位不同。
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