CN111509885B - 马达及送风装置 - Google Patents
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Abstract
本发明包括一种马达及送风装置,马达具有简单的结构,并且能够准确地检测转子的周向上的位置。马达包括:转子,能够以上下延伸的中心轴为中心旋转,并且配置有转子磁铁;定子,与转子在径向上相向;以及位置检测部,位于转子磁铁的轴方向一侧,检测转子磁铁的磁通;并且转子磁铁在周向上交替地配置有以不同的极性磁化的磁化区域,转子包括屏蔽构件,所述屏蔽构件与转子磁铁的轴方向一侧的一部分在轴方向上相向。
Description
技术领域
本发明涉及一种马达及送风装置。
背景技术
在日本专利特开2012-217320号公报,公开了一种外转子(outer rotor)型的马达,其包括在转子芯(rotor core)固定永久磁体而成的转子,所述转子芯是将多个电磁钢板层叠而成。永久磁体固定于凹状的槽部,所述凹状的槽部设置于转子芯的内径侧的周面。而且,只有多个电磁钢板之中在旋转轴方向上配置于转子侧的至少一个电磁钢板,在内径侧的周面具有朝槽部凸出的面。通过永久磁体的转子侧端面的至少一部分与所凸出的面接触,而进行永久磁体的旋转轴方向上的定位。
另外,所凸出的面呈收纳于槽部内的形状,即使设置所凸出的面,使永久磁体的磁路短路的影响也很少,从而难以使永久磁体的磁通降低。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1:日本专利特开2012-217320号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
在无刷马达(brushless motor)中,是检测来自永久磁体的磁通,基于所检测到的磁通的变化,检测转子的位置。并且,基于转子的位置对转子的旋转进行控制。但是,在日本专利特开2012-217320号公报所记载的马达中,永久磁体的磁通难以发生变化,从而难以准确地检测转子的位置。
因此,本发明的目的在于提供一种转子,其具有简单的结构,并且能够准确地检测周向上的位置。
另外,本发明的目的在于提供一种送风装置,抑制消耗电力,并且能够进行稳定的送风。
[解决问题的技术手段]
本发明的例示性的马达包括:转子,能够以上下延伸的中心轴为中心旋转,并且配置有转子磁铁(rotor magnet);定子(stator),与所述转子在径向上相向;以及位置检测部,位于所述转子磁铁的轴方向一侧,检测所述转子磁铁的磁通;并且,所述转子磁铁在周向上交替地配置有以不同的极性磁化的磁化区域,所述转子包括屏蔽(shield)构件,所述屏蔽构件与所述转子磁铁的轴方向一侧的一部分在轴方向上相向。
[发明的效果]
根据本发明的例示性的马达,具有简单的结构,并且能够准确地检测转子的周向上的位置。
根据本发明的例示性的送风装置,抑制消耗电力,并且能够进行稳定的送风。
附图说明
图1是表示本发明的送风装置的一例的立体图。
图2是图1所示的送风装置的纵剖面图。
图3是转子的分解立体图。
图4是从下方观察转子的一部分的立体图。
图5是转子的放大底面图。
图6是沿VI-VI线切断图5所示的转子的剖面图。
图7是沿VII-VII线切断图5所示的转子的剖面图。
图8是本实施方式的变形例的转子的分解立体图。
图9是从下方观察图8所示的转子的一部分的立体图。
[附图标记说明]
1、1b:转子
2:定子
3:轴承
4:位置检测部
11:转子芯
12、12b:转子壳体
13:转子磁铁
14、14b:屏蔽构件
21:定子芯
22:绝缘体
23:线圈
31:外轮
32:内轮
40:电路基板
41:位置检测部
100:支柱
101:底座部
110:转子片
111:圆环部
112:槽部
113:槽部径向侧面
114:槽部周向侧面
121、121b:壳体底部
122:壳体筒部
130:磁铁片
131:磁铁外侧面
132:磁铁上表面
133:磁铁下表面
134:磁铁周侧面
135:磁铁内侧面
141、141b:屏蔽部
142、142b:连结部
200:马达
211:芯背部
212:齿部
300:叶轮
301:叶轮壳体
302:叶片
303:轴承安装部
304:盖部
306:贯通孔
307:转子安装部
308:转子安装盖部
309:转子安装筒部
A:送风装置
Cx:中心轴
具体实施方式
以下,一边参照附图,一边详细说明本发明的例示性的实施方式。另外,在本说明书中,将与送风装置A的中心轴Cx平行的方向设为“轴方向”。并且,将轴方向之中,从定子芯21向轴承3的方向设为“轴方向上侧”,将从轴承3向定子芯21的方向设为“轴方向下侧”。此外,在各个构成元件的表面,将朝向轴方向上侧的面设为“上表面”,将朝向轴方向下侧的面设为“下表面”。
另外,将与中心轴Cx正交的方向设为“径向”。而且,将径向之中,朝向中心轴Cx的方向设为“径向内侧”,将远离中心轴Cx的方向设为“径向外侧”。此外,在各个构成元件的侧面,将朝向径向内侧的面设为“内侧面”,将朝向径向外侧的面设为“外侧面”。
此外,将沿以中心轴Cx为中心的圆弧的方向设为“周向”。另外,所述方向及面的呼称是用于说明,而不是限定送风装置A及马达200在使用状态下的位置关系及方向。
<1.关于送风装置A>
图1是表示本发明的送风装置A的一例的立体图。图2是图1所示的送风装置A的纵剖面图。如图1及图2所示,本实施方式的送风装置A是吊式风扇(ceiling fan)。
送风装置A包括支柱100、马达200及叶轮(impeller)300。叶轮300经由轴承3安装于支柱100,通过马达200的驱动而旋转。通过叶轮300的旋转,而产生朝向轴方向下侧的气流。即,送风装置A是从轴方向上方朝向下方产生气流的轴流风扇。
<2.关于支柱100>
支柱100是沿上下延伸的中心轴Cx而配置。支柱100例如是包括金属的筒状的构件。在支柱100的内部,配置有与马达200所含的后述电路基板40连接的引线(lead wire)(未图示)。另外,支柱100也可以包括陶瓷等金属以外的原材料。
支柱100固定于起居室的顶板(未图示)。在支柱100的轴方向下侧的端部,包括底座(base)部101。底座部101是在径向上扩展,且配置在支柱100的轴方向下侧的端部。另外,底座部101既可以与支柱100形成为一体,也可以是安装于支柱100的结构。另外,在底座部101,安装电路基板40。在电路基板40的上表面,安装位置检测部4。
<3.关于叶轮300>
如图1、图2所示,叶轮300包括叶轮壳体301及多个叶片302。叶轮300从轴方向上方向下方产生气流。叶轮壳体301经由轴承3能够旋转地支撑于支柱100。另外,叶轮壳体301在内部具有空间,在叶轮壳体301的内部,配置支柱100的一部分、马达200。
多个叶片302配置于叶轮壳体301的上表面。多个叶片302在周向上排列。在本实施方式的送风装置A中,叶片302是等间隔地排列于叶轮壳体301的上表面。在本实施方式的叶轮300中,包括三个叶片302,但是并不限定于此,既可以是四片以上,也可以是两片以下。
叶轮壳体301在轴方向上侧的端部包括轴承安装部303。轴承安装部303通过两个轴承3而能够旋转地安装于支柱100,所述两个轴承3是在轴方向上分离而配置。轴承安装部303是有盖筒状。轴承安装部303包括盖部304及主体部305。盖部304设置于轴方向上侧的端部,且在径向上扩展。主体部305是从盖部304的径向外缘往轴方向下侧延伸的筒状。
盖部304在径向中央部,包括在轴方向上贯通的贯通孔306。支柱100在贯通孔306内贯通。在轴承安装部303的内部,配置轴承3。在本实施方式中,轴承3是滚珠轴承(ballbearing)。支柱100固定于轴承3的内轮32。轴承3的外轮31固定于主体部305的内侧面。因此,叶轮壳体301经由轴承3,能够旋转地支撑于支柱100。
在叶轮壳体301的内部,包括有盖筒状的转子安装部307。转子安装部307是与叶轮壳体301一体地制造。转子安装部307包括转子安装盖部308及转子安装筒部309。转子安装盖部308是在轴方向上侧的端部,在与中心轴Cx正交的方向上扩展的圆板状。转子安装筒部309是从转子安装盖部308的径向外侧的边缘部向轴方向下方延伸。在转子安装部307,固定着转子1。更详细地说,后述转子壳体12固定于转子安装部307,所述转子壳体12在内部包括后述转子芯11、转子磁铁13及屏蔽构件14。
<4.关于马达200>
其次,说明马达200的结构。如图2所示,马达200包括转子1、定子2及位置检测部4。关于转子1,能够以上下延伸的中心轴Cx为中心旋转,并且配置有转子磁铁13。定子2与转子1在径向上相向。位置检测部4位于转子磁铁13的轴方向一侧,检测转子磁铁13的磁通。以下,对转子1、定子2及位置检测部4的各部的详细情况进行说明。马达200的定子2与转子1的内周面在径向上相向。即,马达200是外转子型的无刷马达。
<4.1关于转子1>
图3是转子1的分解立体图。图4是从下方观察转子1的一部分的立体图。图5是转子1的放大底面图。图6是沿VI-VI线切断图5所示的转子1的剖面图。图7是沿VII-VII线切断图5所示的转子1的剖面图。转子1包括转子芯11、转子壳体12、转子磁铁13及屏蔽构件14。
<4.1.1关于转子磁铁13>
如图3、图4等所示,转子磁铁13包括多个磁铁片130。磁铁片130在周向上排列于转子壳体12。此处转子磁铁13在周向上交替地配置有以不同的极性磁化的多个磁化区域。另外,在本实施方式的转子1所使用的转子磁铁13中,磁铁片130是在周向上等间隔地并列配置。即,转子磁铁13被分割成在周向上配置的多个磁铁片130。
如图5所示,将磁铁片130的磁铁下表面133的周向上的长度设为周向长度L1,将径向上的长度设为径向长度D1。多个磁铁片130安装于转子芯11的内侧面。当将磁铁片130安装于转子芯11的槽部112时,将朝向径向外侧的侧面设为磁铁外侧面131,将朝向轴方向上侧的面设为磁铁上表面132,将朝向轴方向下侧的面设为磁铁下表面133,将朝向周向的面设为磁铁周侧面134。并且,将朝向径向内侧的侧面设为磁铁内侧面135。
磁铁片130在磁铁外侧面131及磁铁内侧面135,分别具有不同极性(N极或S极)的磁极。因此,在磁铁片130中,将比径向的中心更靠N极侧的区域设为已磁化为N极的N极磁化区域。并且,将S极侧设为已磁化为S极的S极磁化区域。另外,在以下的说明中,当不需要区分磁极(N极、S极)时,将N极磁化区域及S极磁化区域只统称为磁化区域。
如图5所示,位置检测部4配置于转子磁铁13的轴方向下侧,与转子磁铁13在轴方向上相向。此处,位置检测部4是采用线性霍尔集成电路(integrated circuit,IC)。位置检测部4输出来自磁铁片130的轴方向上的磁通变化的周向上的变动作为信号。并且,基于从位置检测部4输出的信号,检测转子1的旋转方向即周向上的位置。
在利用线性霍尔集成电路检测转子1的位置的情况下,当位置检测部4所检测到的信号的波形是接近于正弦波的波形时,能够高精度地检测转子1的位置。
<4.1.2关于转子芯11>
如图3、图4等所示,转子芯11是呈环状包围中心轴Cx,将包含电磁钢板等的多个转子片110在轴方向上层叠而构成。转子芯11使转子片110在轴方向上重合,并且利用铆接等固定方法而固定。因此,转子芯11形成为沿中心轴Cx延伸的环状。另外,转子片110的固定并不限定于铆接,也可以采用粘接、焊接等固定方法。并且,转子芯11并不限定于层叠体,也可以是通过烧结等而将铁粉等磁性粉体凝固而形成的成型体。
如图5所示,转子芯11包括圆环部111及槽部112。圆环部111呈以中心轴Cx为中心的环状。槽部112在圆环部111的内侧面上形成为朝径向外侧凹陷的凹状。槽部112的个数与磁铁片130的数量相同。多个槽部112是与相邻的槽部112隔开间隔而配置于周向上。此处,多个槽部112是在周向上等间隔地配置。
槽部112包括面向径向内侧的槽部径向侧面113、以及在周向上相向的一对槽部周向侧面114(参照图5)。另外,在本实施方式中,槽部周向侧面114与槽部径向侧面113正交,但是并不限定于此。例如,一对槽部周向侧面114也可以分别朝向如下的方向,即,随着朝向中心轴Cx而彼此分离的方向倾斜,还可以相反地,朝向随着朝向中心轴Cx而彼此靠近的方向倾斜。
如图5所示,在本实施方式的马达200中,转子芯11的槽部径向侧面113与转子磁铁13的磁铁外侧面131接触。另外,只要能够将转子磁铁13牢固地固定于槽部112,槽部径向侧面113与磁铁外侧面131也可以分开。即使在这种情况下,槽部径向侧面113与磁铁外侧面131也在径向上相向。关于将转子磁铁13安装于转子芯11的详细情况,将在后文描述。
<4.1.3关于屏蔽构件14>
屏蔽构件14包括多个屏蔽部141及多个连结部142。屏蔽部141及连结部142的个数与转子芯11的槽部112的数量相同。屏蔽构件14呈包围中心轴Cx的环状,屏蔽部141从环状的内侧面向径向内侧突出。多个屏蔽部141在周向上并列配置,相邻的屏蔽部141通过连结部142而连结。多个屏蔽部141与多个连结部142交替地配置。
即,屏蔽构件14包括:多个屏蔽部141,与转子磁铁13的轴方向一侧的一部分在轴方向上相向;以及多个连结部142,将在周向上相邻的屏蔽部141彼此加以连结。屏蔽构件14呈环状,交替地配置有多个屏蔽部141与多个连结部142。通过将屏蔽构件14设为环状,而容易安装于转子芯11。因此,能够简化制造步骤。
屏蔽构件14安装于转子芯11的轴方向下端。如图3、图4等所示,屏蔽部141的一部分与转子芯11的槽部112的一部分在轴方向上重合。因此,屏蔽部141在轴方向上面对安装于槽部112的磁铁片130的磁化区域的一部分。并且,连结部142配置在比磁铁片130的磁铁外侧面131更靠径向外侧的位置。即,连结部142配置在比转子磁铁13的磁铁外侧面131更靠径向外侧的位置。另外,关于屏蔽部141与磁铁片130的位置关系的详细情况,将在后文描述。
屏蔽构件14例如包含与构成转子芯11的转子片110的电磁钢板相同的电磁钢板。而且,屏蔽构件14也可以利用与层叠多个转子片110时的固定方法(铆接等)相同的方法来固定。屏蔽构件14与转子芯11以相同的构件而构成。并且,屏蔽构件14也可以利用与层叠转子片110时的固定方法不同的固定方法来固定。此外,当将转子芯11设为层叠体时,在安装屏蔽构件14时,也可以另外安装屏蔽构件14,还可以与转子芯11的一部分,即,与转子芯11一体地形成为成型体。
即,转子1包括:筒状的转子壳体12;以及筒状的转子芯11,保持于转子壳体12的内部,并且在内部保持转子磁铁13。屏蔽构件14是与转子芯11相同的构件。此处,所谓屏蔽构件14与转子芯11为相同构件,除了如上所述,严格地将屏蔽构件14与转子芯11形成为一体的情况以外,还包括如下的情况:利用与转子芯11相同的原材料形成屏蔽构件14,并且通过铆接、焊接等加以固定而层叠。并且,还可以包括原材料稍有不同的情况。
即,设为包括如下的状态:将屏蔽构件14固定于转子芯11,而无法容易地分离。通过利用与转子芯11的转子片110相同的原材料形成屏蔽构件14,能够减少材料的种类,从而能够降低转子1的制造的成本。
<4.1.4关于转子壳体12>
转子壳体12是在内部保持转子芯11的保持构件。转子壳体12呈筒状,包括壳体底部121及壳体筒部122。
壳体底部121配置在转子壳体12的轴方向下侧的端部,且为在与中心轴Cx正交的方向上扩展的圆环状。壳体底部121与屏蔽构件14的轴方向底面接触。另外,壳体底部121与屏蔽部141及连结部142的径向外侧的一部分在轴方向上接触。
壳体筒部122是延伸至比壳体底部121径向外侧的缘部更靠轴方向上侧的位置的筒体。壳体筒部122与屏蔽构件14及转子芯11的径向外侧面接触,而对屏蔽构件14及转子芯11进行固定。另外,壳体筒部122与屏蔽构件14及转子芯11的固定方法例如,能够列举压入为例,但是并不限定于此。例如,可以广泛采用粘接、焊接等,能够对壳体筒部122与屏蔽构件14及转子芯11进行固定的方法。
<4.1.5关于转子1的组装>
如图3所示,首先,在轴方向上将转子片110加以层叠。这时,对各转子片110的凹部以在轴方向上重合的状态进行铆接而层叠。转子1包括槽部112,且形成为包围中心轴Cx而在轴方向上层叠的环状。并且,将屏蔽构件14通过铆接而固定于转子1的轴方向下侧。
其次,在安装有屏蔽构件14的转子1的各槽部112,分别经由粘接构件而安装一个磁铁片130。即,在周向上相邻的所述磁铁片130是隔开间隙而配置。因此,能够抑制磁铁片130彼此磁通的短路,从而抑制磁力的下降。因此,能够削减转子磁铁13的材料费。并且,容易进行转子磁铁13的周向上的定位。
其次,将安装有磁铁片130及屏蔽构件14的转子芯11,安装于转子壳体12的内部。将转子芯11安装于转子壳体12,是通过压入、粘接、熔接等之前众所周知的固定方法来固定。
<4.1.6关于变形例>
参照附图,对变形例的转子1b进行说明。图8是本实施方式的变形例的转子1b的分解立体图。图9是从下方观察图8所示的转子1b的一部分的立体图。如图8、图9所示,转子1b具有如下的结构:省略屏蔽构件14,并且在转子壳体12b的壳体底部121b形成包含屏蔽部141b及连结部142b的屏蔽构件14b。除此以外的方面是与转子1相同的结构,对转子1b的与转子1实质上相同的部分,标注相同的符号,并且省略相同部分的详细说明。
转子1b包括:筒状的转子壳体12b;以及筒状的转子芯11,保持于转子壳体12b的内部,并且在内部保持转子磁铁13;并且,屏蔽构件14b与转子壳体12b为相同构件。如上所述,通过利用与转子壳体12b相同的构件形成屏蔽构件14b,能够减少零件个数。并且,容易进行转子1b的组装。而且,能够省略用于屏蔽构件14b的模具,并且能够省略使屏蔽构件14b成型的压制步骤。
<4.2关于定子2>
其次,对定子2进行说明。定子2与转子1在径向上相向。定子2是根据驱动电流而产生磁通的电枢。如图2所示,定子2包括定子芯21、绝缘体(insulator)22及线圈23。
定子芯21是磁性体。定子芯21例如是在轴方向上层叠电磁钢板而构成。定子芯21包括:筒状的芯背(core back)部211,沿中心轴Cx延伸;以及多个齿(teeth)部212。如图2所示,圆环状的芯背部211在设置于中央部分的贯通孔插入支柱100,并且固定于支柱100。例如,支柱100通过压入而固定于贯通孔。但是,将芯背部211固定于支柱100,并不限定于压入,例如,可以广泛采用粘接、焊接等能够将芯背部211确实地固定于支柱100的方法。
绝缘体22例如是包围齿部212而配置。线圈23是在齿部212缠绕导线而形成,所述齿部212被绝缘体22包围。线圈23通过对导线供给电流而激磁。在马达200中,利用线圈23与转子磁铁13的引力及斥力,而使转子1旋转。
<5.关于马达200的运行>
如图2所示,将转子1安装于叶轮壳体301的转子安装部307。另外,将转子1往转子安装部307的安装,可以通过将转子壳体12的壳体筒部122压入至转子安装部307的转子安装筒部309而固定,也可以利用粘接、焊接等的固定方法而固定。
另外,将电路基板40安装于支柱100的底座部101之后,将定子2安装于支柱100。而且,在安装有定子2及电路基板40的支柱100,经由轴承3,以能够旋转的状态安装叶轮壳体301。这时,安装于电路基板40的位置检测部4在轴方向上面对转子磁铁13(磁铁片130)的磁铁下表面133。并且,转子磁铁13(磁铁片130)的朝向径向内侧的磁铁内侧面135与定子2的齿部212在径向上相向。
说明转子磁铁13的磁铁片130在周向上延伸的磁力。转子磁铁13具有如下的形状,即,在周向上排列着多个长方体状的磁铁片130。而且,在磁铁片130中,在径向内侧与外侧包含不同极性的磁化区域。当将磁力的方向设为从N极向S极时,在磁铁片130中,在相邻的磁铁片130的不同极性的磁化区域内,形成有从N极磁化区域向S极磁化区域的磁力。
例如,在图5所示的转子磁铁13中,形成如下的磁力,即,从N极朝向外侧的磁铁片130向邻接的磁铁片130外侧的S极的磁力。并且,轴方向上的磁通是与磁极相近的部分变大,相邻的磁铁片130之间的部分变小。即,在各磁铁片130中,在周向上的中央部分,轴方向上的磁通变大。
而且,在本实施方式的马达200中,屏蔽部141吸收从相邻的磁铁片130的边界部分出来的磁力。因此,在磁铁片130的边界部分,转子磁铁13的轴方向上的磁通变小。屏蔽部141的与磁铁下表面133在轴方向上相向的面,是大于从磁铁下表面133的端部起磁铁下表面133的周向长度的1/4的区域。因此,在大于从磁铁下表面133的周向上的端部起磁铁下表面133的周向长度的1/4的区域,轴方向上的磁通降低。
其次,说明转子磁铁13的磁铁片130在径向上产生的磁力。磁铁片130包括在径向上以不同的磁极磁化的磁化区域。因此,在磁铁片130的磁铁下表面133,产生从N极磁化区域向S极磁化区域的磁力。在磁铁片130中,在径向上并列配置有不同磁极的磁化区域。
因此,在磁铁片130中,轴方向上的磁通是远离磁化区域的边界的部分,即磁铁外侧面131侧及磁铁内侧面135侧,大,而形成从径向外侧向径向内侧或从径向内侧向径向外侧的磁力线。
如图5、图6所示,屏蔽构件14的屏蔽部141的一部分在轴方向上面对磁铁片130的磁铁下表面133的一部分。即,转子1还包括屏蔽构件14,屏蔽构件14与转子磁铁13的轴方向一侧的一部分在轴方向上相向。另外,本实施方式的马达200所含的转子1中,屏蔽部141的一部分与磁铁下表面133的一部分在轴方向上接触。即,屏蔽构件14与转子磁铁13的轴方向一侧的面接触。
通过设为转子磁铁13与屏蔽构件14接触的结构,而使得转子磁铁13的轴方向位置稳定,与位置检测部4的距离稳定。因此,能够提高转子1的位置的检测精度。
因此,磁铁片130被牢固地固定于槽部112。另外,当经由粘接构件而固定磁铁片130时,槽部周向侧面114的周向长度比磁铁片130的周向长度长相当于介隔存在粘接构件的间隙的程度。因此,转子磁铁13利用粘接构件,牢固地固定于转子芯11。另外,也可以将磁铁片130的周向上的长度与槽部112的周向上的长度设为相同。这时,当将磁铁片130安装于槽部112时,磁铁周侧面134与槽部周向侧面114接触。因此,能够不介隔存在粘接构件,而牢固地固定于磁铁片130。
在转子1中,屏蔽构件14配置在磁铁片130与位置检测部4之间。利用位置检测部4检测经屏蔽构件14吸收一部分而得到修正的磁通。并且,将连结部142配置在比磁铁片130的磁铁外侧面131更靠径向外侧的位置。即,连结部142配置在比转子磁铁13的磁铁外侧面131更靠径向外侧的位置。因此,抑制从转子磁铁13向连结部142的磁通的短路。因此,能够抑制从转子磁铁13朝向轴方向的磁通的减少。另外,所述连结部142的结构是外转子型的马达200的情况,但也有马达是内转子(inner rotor)的情况。即,只要定子2与转子1的外周面在径向上相向,连结部142配置在比转子磁铁13的内侧面更靠径向内侧的位置即可。通过如上所述构成,能够发挥同样的效果。
其次,说明通过位置检测部4而检测到的磁通的变动。在本实施方式的马达200中,屏蔽部141吸收从相邻的磁铁片130的边界部分出来的磁通。在磁铁片130的边界部分,转子磁铁13的轴方向上的磁通变小。
此处,对屏蔽构件14与磁铁下表面133的位置进行更详细说明。如图5所示,屏蔽部141面对在周向上相邻的磁铁片130的相邻两端的轴方向下侧。如图5所示,屏蔽部141的与磁铁片130在轴方向上重合的部分的周向上的长度大于单个磁铁片130的1/4。屏蔽部141与在周向上相邻的磁铁片130分别在轴方向上相向。即,屏蔽构件14与转子芯11在周向上相邻的不同极性的磁化区域各自的一部分在轴方向上相向。即,屏蔽构件14与在周向上相邻的不同极性的磁化区域各自的一部分在轴方向上相向。
如上所述,朝向周向的磁力的轴方向上的磁通密度在磁铁片130的边界部分减少。
即,在本实施方式的马达200中,屏蔽构件14能够适度吸收磁通,而将由位置检测部4检测到的磁通所形成的信号修正成接近于正弦波的形状。因此,能够高精度地探测转子1的位置,从而能够高精度地进行马达200的旋转控制。
如果更进一步详细说明,则从磁铁片130的周向上的两端起周向长度的1/4以上的部分与屏蔽部141在轴方向上相向。即,屏蔽构件14的与磁铁片130的磁化区域在轴方向上相向的部分的周向长度是磁化区域的周向长度的一半以上。通过如上所述构成,能够在周向上适度吸收磁通。因此,能够将由位置检测部4检测到的磁通所形成的信号修正成接近于正弦波的形状。由此,能够高精度地检测转子1的位置,从而能够更高精度地进行马达200的旋转控制。
屏蔽部141的与磁铁下表面133在轴方向上相向的面,是从磁铁下表面133的径向外侧的端部,到比磁铁下表面133的径向长度的中间部分(一半的部分)更靠径向内侧的区域。并且,屏蔽部141使磁通降低。这时,在设置有屏蔽部141的部分,径向上的磁力线降低。在屏蔽部141中,由于配置于在周向上排列的磁铁片130的边界部分,所以在径向上形成的磁力也在磁铁片130的周向上的边界部分降低。即,与屏蔽构件14的磁化区域在轴方向上相向的部分的径向长度是转子磁铁13的径向长度的一半以上。
屏蔽部141与安装于转子芯11的磁铁片130的磁化区域的一部分在轴方向上相向,吸收来自磁铁片130的磁化区域的轴方向上的一部分磁通。因此,减弱磁铁片130的在轴方向上面对屏蔽部141的部分的轴方向上的磁通。因此,通过适度吸收由径向上的磁力所产生的轴方向上的磁通,能够使由位置检测部4检测到的磁通所形成的信号接近于正弦波。因此,能够高精度地检测转子1的位置,从而能够更高精度地进行马达200的旋转控制。
如以上所示,在本发明的马达200中,通过在转子磁铁13与位置检测部4之间配置屏蔽构件14,而由屏蔽构件14吸收从转子磁铁13向位置检测部4的磁通的一部分。因此,当转子1进行旋转时,由位置检测部4检测到的磁通的变化所形成的信号接近于正弦波。由此,能够不改变转子磁铁13(磁铁片130)的形状,而使由位置检测部4检测到的磁通的变化所形成的信号接近于正弦波,能够准确地检测转子1的位置。因此,能够提高马达200的控制精度。
另外,在周向上并列着多个磁铁片130的结构的情况下,在轴方向观察时,转子磁铁13不是圆环,而是多边形状。转子1围绕着中心轴Cx旋转,因此当转子磁铁13为多边形状时,磁铁片130的磁铁下表面133与位置检测部4的距离会变动。在如上所述的结构中,通过使用屏蔽构件14,能够使由位置检测部4检测到的磁通的变化接近于正弦波,从而能够准确地检测转子1的位置。
另外,本实施方式的转子磁铁13是能够分割成多个磁铁片130的结构,但是并不限定于此。例如,也可以使用如下的转子磁铁,所述转子磁铁是在通过烧结等而形成的筒状体的周向上,交替地使不同磁极着磁而成。这时,也能够通过利用包括如下屏蔽部的屏蔽构件,来获取利用位置检测部进行位置检测所需要的波形的信号,所述屏蔽构件的所述屏蔽部覆盖转子磁铁的位置检测部侧的端面的相邻磁化区域各自的一部分。
另外,本发明的马达不但用于送风装置,而且能够广泛用作使旋转体旋转的动力源。
以上,已说明本发明的实施方式,但是本发明并不限定于所述内容。而且,本发明的实施方式只要不脱离发明的主旨,就能够加以各种改变。
[产业上的可利用性]
本发明的送风装置可以用于环行器(circulator)。并且,例如,能够用作无人机(unmanned air vehicle)的动力源。而且,除此以外,还能够广泛用于使用使轴流产生的气流的设备。并且,本发明的马达除了送风装置以外,还可以用作将旋转力供给至外部的动力源。
Claims (12)
1.一种马达,其特征在于,包括:
转子,能够以上下延伸的中心轴为中心旋转,并且配置有转子磁铁;
定子,与所述转子在径向上相向;以及
位置检测部,位于所述转子磁铁的轴方向一侧,检测所述转子磁铁的磁通;并且
所述转子磁铁在周向上交替地配置有以不同的极性磁化的多个磁化区域,
所述转子包括屏蔽构件,所述屏蔽构件与所述转子磁铁的轴方向一侧的一部分在轴方向上相向,
所述屏蔽构件位于所述转子磁铁与所述位置检测部之间,
所述屏蔽构件包括:
多个屏蔽部,与所述转子磁铁的轴方向一侧的一部分在轴方向上相向;以及
多个连结部,将在周向上相邻的所述屏蔽部彼此加以连结;并且
所述屏蔽构件呈环状,交替地配置有多个所述屏蔽部与多个所述连结部。
2.根据权利要求1所述的马达,其特征在于,
所述转子磁铁被分割成在周向上配置的多个磁铁片,所述屏蔽构件具有多个凹部,所述多个凹部的位置在所述轴方向上分别对应于所述多个磁铁片的位置。
3.根据权利要求2所述的马达,其特征在于,
在周向上相邻的所述磁铁片是隔开间隙而配置。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的马达,其特征在于,
所述屏蔽构件与所述转子磁铁的轴方向一侧的面接触。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的马达,其特征在于,
所述屏蔽构件与在周向上相邻的不同极性的所述磁化区域各自的一部分在轴方向上相向。
6.根据权利要求5所述的马达,其特征在于,
所述屏蔽构件的与所述磁化区域在轴方向上相向的部分的周向长度是所述磁化区域的周向长度的一半以上。
7.根据权利要求5所述的马达,其特征在于,
所述屏蔽构件的与所述磁化区域在轴方向上相向的部分的径向长度是所述转子磁铁的径向长度的一半以上。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的马达,其特征在于,
所述转子包括:
有盖筒状的转子壳体;以及
筒状的转子芯,保持于所述转子壳体的内部,并且在内部保持所述转子磁铁;并且
所述屏蔽构件与所述转子芯为相同构件。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的马达,其特征在于,
所述转子包括:
有盖筒状的转子壳体;以及
筒状的转子芯,保持于所述转子壳体的内部,并且在内部保持所述转子磁铁;并且
所述屏蔽构件与所述转子壳体为相同构件。
10.根据权利要求1所述的马达,其特征在于,
所述定子与所述转子的内周面在径向上相向,
所述连结部配置在比所述转子磁铁的外侧面更靠径向外侧的位置。
11.根据权利要求1所述的马达,其特征在于,
所述定子与所述转子的外周面在径向上相向,
所述连结部配置在比所述转子磁铁的内侧面更靠径向内侧的位置。
12.一种送风装置,其特征在于,包括:
如权利要求1至11中任一项所述的马达;以及
叶轮,固定于所述转子。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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