CN111525716B - 转子和马达 - Google Patents
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Abstract
转子和马达。该转子具有：多个磁铁，其在中心轴线的周围沿周向排列；转子铁芯，其由磁性体构成。转子铁芯具有：多个扇形形状的铁芯磁极部，其在中心轴线的周围沿周向排列；周向连结部，其在铁芯磁极部和磁铁的径向内侧以中心轴线为中心呈圆环状扩展；多个径向连结部，其将各铁芯磁极部与周向连结部在径向上相连；多个突出部，其在周向连结部的径向外侧且铁芯磁极部的径向内侧从各径向连结部沿周向突出。各磁铁被收纳于在相邻的铁芯磁极部之间设置的磁铁插入空间。突出部与磁铁的径向内侧的面接触。转子铁芯还具有由铁芯磁极部、径向连结部、突出部、磁铁包围而成的周向间隙部。在沿轴向观察时，磁铁的周向侧面的径向内侧的角部面向周向间隙部。
Description
技术领域
本发明涉及转子和马达。
背景技术
以往，公知有以永磁铁的一对磁极面分别朝向周向的方式配置的所谓的辐条型的转子构造。例如，在日本特开2000-156946号公报中公开了这样的转子。
日本特开2000-156946号所记载的那样的现有的永磁铁励磁型转子具有：层叠铁芯，其是包围旋转轴的环状的连结部和经由连接部与该连结部连结的扇形的磁极部一体形成而得的；以及方形的永磁铁，其配置于该磁极部相互之间。层叠铁芯具有：内凸缘，其与永磁铁的内侧的角抵接；以及外凸缘，其与永磁铁的外侧的角抵接。永磁铁通过被该内凸缘和该外凸缘所夹而被固定(摘要、段落0006)。
专利文献1：日本特开2000-156946号公报
但是，在日本特开2000-156946号公报的永磁铁励磁型转子中，永磁铁的内侧的角与层叠铁芯在径向和周向上接触，因此从该角附近产生的磁通的一部分有可能在角附近循环、或者流向内侧。因此，流向外侧的定子侧的磁通的量减少，有可能使用于产生马达的扭矩的感应电压降低。
发明内容
本发明的目的在于，针对辐条型的转子，提供能够增加从永磁铁(磁铁)的包含内侧的角在内的部位朝向铁芯(转子铁芯)的径向外侧的定子侧的磁通的量的技术。
本申请的例示性的第1方面的发明是转子，其具有：多个磁铁，它们在上下延伸的中心轴线的周围沿周向排列；以及转子铁芯，其由磁性体构成，其中，所述转子铁芯具有：多个扇形形状的铁芯磁极部，它们在所述中心轴线的周围沿周向排列；周向连结部，其在比所述多个铁芯磁极部和所述多个磁铁靠径向内侧的位置以所述中心轴线为中心呈圆环状扩展；多个径向连结部，它们将所述多个铁芯磁极部分别与所述周向连结部在径向上相连；以及多个突出部，它们在比所述周向连结部靠径向外侧且比所述铁芯磁极部靠径向内侧的位置分别从所述多个径向连结部沿周向突出，所述多个磁铁分别被收纳于磁铁插入空间，该磁铁插入空间设置于相邻的所述铁芯磁极部之间，所述突出部与所述磁铁的径向内侧的面接触，所述转子铁芯还具有由所述铁芯磁极部、所述径向连结部、所述突出部以及所述磁铁包围而成的周向间隙部，在沿轴向观察时，所述磁铁的周向侧面的径向内侧的角部面向所述周向间隙部。
根据本申请的例示性的第1方面的发明，磁铁的径向内侧的角部面向周向间隙部。由此，能够抑制从磁铁的包含径向内侧的角部附近在内的部位产生的磁通的一部分在该角部附近循环或流向内侧。而且，能够使该磁通更多地朝向径向外侧的定子侧。其结果为，能够实现马达扭矩的提高。
附图说明
图1是第1实施方式的马达的纵剖视图。
图2是第1实施方式的转子的俯视图。
图3是第1实施方式的转子的局部俯视图。
图4是示出对第1实施方式的转子和定子中的磁通的流动进行分析后的结果的局部俯视图。
图5是示出对现有的转子和定子中的磁通的流动进行分析后的结果的局部俯视图。
图6是第2实施方式的转子的俯视图。
图7是第2实施方式的转子的局部俯视图。
图8是示出对第2实施方式的转子和定子中的磁通的流动进行分析后的结果的局部俯视图。
图9是示出对比较例的转子和定子中的磁通的流动进行分析后的结果的局部俯视图。
图10是示出对第2实施方式的径向间隙的长度比例与感应电压的关系进行分析后的结果的图。
标号说明
1：马达；2：静止部；3：旋转部；9：中心轴线；21：定子；22：外壳；23：罩；31：轴；32、32B：转子；41：铁芯背部；42：齿；50、50B：内铁芯部；51、51B：铁芯磁极部；52、52B：周向连结部；53、53B：径向连结部；54、54B：突出部；55、55B：周向间隙部；56B：径向间隙部；71：上侧轴承部；72：下侧轴承部；91：上树脂部；92：下树脂部；93：柱状树脂部；211：定子铁芯；212：绝缘件；213：线圈；221：侧壁；222：底部；223：凹部；231：圆孔；311：头部；320：插入孔；321、321B：转子铁芯；322、322B：磁铁；323：树脂部；324：磁极面；500：薄板铁芯；510：磁铁插入空间；511、511B：角部。
具体实施方式
以下，一边参照附图，一边对本发明的例示性的实施方式进行说明。另外，在本申请中，将与马达的中心轴线平行的方向称为轴向，将与马达的中心轴线垂直的方向称为“径向”，将沿着以马达的中心轴线为中心的圆弧的方向称为“周向”。另外，在本申请中，以轴向作为上下方向并相对于外壳以罩侧为上，对各部的形状或位置关系进行说明。但是，并不意图通过该上下方向的定义来限定本发明的马达的制造时和使用时的朝向。另外，在本申请中，“平行的方向”也包含大致平行的方向。另外，在本申请中，“垂直的方向”也包含大致垂直的方向。
＜1.第1实施方式＞
＜1-1.马达的结构＞
图1是第1实施方式的马达1的纵剖视图。马达1例如使用于空调、洗衣机等家电产品。但是，本发明的马达1也可以用于家电产品以外的用途。例如，本发明的马达1也可以搭载于汽车或轨道机车等输送设备、OA设备、医疗设备、工具、产业用的大型设备等，产生各种驱动力。
该马达1是在定子21的径向内侧配置有转子32的所谓的内转子型的马达。如图1所示，马达1具有静止部2、旋转部3、上侧轴承部71以及下侧轴承部72。静止部2固定于搭载有马达1的设备的框体。旋转部3经由上侧轴承部71和下侧轴承部72被支承为能够相对于静止部2以上下延伸的中心轴线9为中心进行旋转。
静止部2具有定子21、外壳22以及罩23。
定子21是根据从外部电源经由设置在马达1内的电路板(省略图示)提供的驱动电流而产生磁通的电枢。定子21配置于转子32的径向外侧，呈环状包围转子32的周围。定子21具有定子铁芯211、绝缘件212以及多个线圈213。
定子铁芯211例如由层叠钢板形成，该层叠钢板是沿轴向层叠多个电磁钢板而成的。定子铁芯211是具有圆环状的铁芯背部41和从铁芯背部41朝向径向内侧突出的多个齿42的磁性体。铁芯背部41与中心轴线9配置成大致同轴。另外，铁芯背部41的外周面固定于外壳22的后述的侧壁221的内周面。由此，整个定子21固定于外壳22。多个齿42沿周向大致等间隔地排列。
绝缘件212由作为绝缘体的树脂形成。各齿42的上表面、下表面以及周向的两个端面被绝缘件212覆盖。线圈213由隔着绝缘件212卷绕在多个齿42的周围的导线构成。绝缘件212介于齿42与线圈213之间，由此防止齿42与线圈213发生电短路。另外，也可以代替绝缘件212，而对齿42的表面实施绝缘涂装。
外壳22是对定子21进行保持的容器。外壳22具有大致圆筒状的侧壁221和封闭侧壁221的下部的底部222。侧壁221从底部222的外周部朝向轴向上侧，以中心轴线9为中心沿轴向呈圆筒状延伸。另外，在外壳22的底部222的中心轴线9的周围设置有用于配置下侧轴承部72的凹部223。
罩23覆盖外壳22的上部的开口。罩23的下表面通过粘接或螺钉紧固等固定于外壳22的上端部。定子21和转子32被收纳于由外壳22和罩23包围而成的内部空间。在罩23的中心轴线9的周围设置有用于配置上侧轴承部71的圆孔231。圆孔231沿轴向贯穿罩23的中央。
旋转部3具有轴31和转子32。
轴31是沿中心轴线9在上下方向上延伸的圆柱状的部件。轴31的材料例如使用不锈钢。轴31插入于转子32的后述的内铁芯部50的径向内侧，通过压入而固定于内铁芯部50的内周面。但是，轴31的外周面也可以通过粘接或热压配合等其他方法固定于内铁芯部50的内周面。另外，在轴31的上部和下部的外周面，例如通过压入等而分别固定有上侧轴承部71的内圈712和下侧轴承部72的内圈722。由此，轴31和转子32能够一边被上侧轴承部71和下侧轴承部72支承一边相对于包含外壳22的静止部2以中心轴线9为中心进行旋转。并且，轴31具有比罩23向上方突出的头部311。头部311经由齿轮等动力传递机构与作为驱动对象的部位连结。
转子32在轴31的周围沿中心轴线9呈圆筒状延伸。转子32固定于轴31的外周面，能够与轴31一起以中心轴线9为中心进行旋转。另外，转子32配置于定子21的径向内侧。转子32的外周面与定子21的齿42的径向内侧的端面隔着微小的间隙在径向上对置。
图2是第1实施方式的转子32的俯视图。如图1和图2所示，转子32具有转子铁芯321、多个(在本实施方式中为10个)磁铁322以及树脂部323。但是，在图2中，省略树脂部323的图示。
转子铁芯321是包围轴31的筒状的部件。转子铁芯321由作为磁性体的电磁钢板的多个薄板铁芯500构成。多个薄板铁芯500沿轴向层叠而构成层叠钢板。如果使用层叠钢板，则能够抑制在转子铁芯321内产生的涡电流。因此，能够使磁通在转子铁芯321中高效地流动。在转子铁芯321的后述的内铁芯部50的中央设置有沿轴向延伸的插入孔320。轴31压入于转子铁芯321的插入孔320。关于转子铁芯321的更详细的结构在后面进行说明。
多个磁铁322在中心轴线9的周围沿周向彼此大致等间隔地排列。在本实施方式中，使用大致长方体状的磁铁322。另外，多个磁铁322分别被收纳于磁铁插入空间510，通过粘接等相对于铁芯磁极部51固定，其中，该磁铁插入空间510设置于转子铁芯321的相邻的后述的铁芯磁极部51之间。另外，在磁铁322的角部，也可以实施倒角或形成锥面。
如图2所示，本发明的转子32具有辐条型的转子构造。即，多个磁铁322分别配置成一对磁极面324分别朝向周向。另外，相邻的磁铁322彼此配置成同极相对。根据该构造，能够确保磁铁322的磁极面324的面积较大，从而利用更多的磁通(参照图2中的虚线箭头)。
树脂部323通过将转子铁芯321的至少一部分和多个磁铁322作为嵌件部件的树脂的注射成型而形成。树脂部323包含上树脂部91、下树脂部92以及多个柱状树脂部93。上树脂部91覆盖转子铁芯321的多个铁芯磁极部51的上表面和多个磁铁322的上表面。下树脂部92覆盖多个铁芯磁极部51的下表面和多个磁铁322的下表面。各柱状树脂部93将上树脂部91与下树脂部92在轴向上相连。另外，柱状树脂部93的一部分覆盖多个磁铁322的径向外侧的面。由此，提高了多个磁铁322的固定强度，并且防止了多个磁铁322向上侧、下侧、以及径向外侧的跳出。另外，通过整个树脂部323，提高了整个转子32的刚性。
上侧轴承部71和下侧轴承部72配置于外壳22和罩23与轴31之间。针对本实施方式的上侧轴承部71和下侧轴承部72，分别使用经由球体使外圈与内圈相对旋转的球轴承。但是，也可以代替球轴承，而使用滑动轴承或流体轴承等其他方式的轴承。
上侧轴承部71的外圈711配置于罩23的圆孔231内从而固定于罩23。另外，下侧轴承部72的外圈721配置于外壳22的凹部223内从而固定于外壳22。另一方面，上侧轴承部71的内圈712和下侧轴承部72的内圈722固定于轴31。由此，轴31被支承为能够相对于外壳22和罩23进行旋转。
在这样的马达1中，当从外部电源经由上述的导线向静止部2的线圈213提供驱动电流时，在定子铁芯211的多个齿42上产生径向的磁通。然后，通过齿42与转子32之间的磁通的作用产生周向的扭矩。其结果为，旋转部3相对于静止部2以中心轴线9为中心进行旋转。
＜1-2.转子铁芯的详细结构＞
接下来，对转子铁芯321的更详细的结构进行说明。图3是第1实施方式的转子32的局部俯视图。
如图2和图3所示，本实施方式的转子铁芯321具有内铁芯部50、多个(在本实施方式中为10个)铁芯磁极部51、周向连结部52、多个(在本实施方式中为10个)径向连结部53以及多个(在本实施方式中为20个)突出部54。
内铁芯部50固定于轴31的外周面，沿中心轴线9在轴向上呈圆筒状延伸。内铁芯部50在通过树脂的注射成型形成树脂部323时，与多个铁芯磁极部51、周向连结部52、多个径向连结部53、多个突出部54以及多个磁铁322一起嵌件于树脂部323。由此，内铁芯部50与多个铁芯磁极部51、周向连结部52、多个径向连结部53、多个突出部54以及多个磁铁322固定。
多个铁芯磁极部51在中心轴线9的周围沿周向彼此大致等间隔地排列。在沿轴向观察时，各铁芯磁极部51具有扇形形状。周向连结部52在比多个铁芯磁极部51和多个磁铁322靠径向内侧的位置以中心轴线9为中心呈圆环状扩展。多个径向连结部53将多个铁芯磁极部51分别与周向连结部52在径向上相连。各径向连结部53与各铁芯磁极部51的周向的中央部附近连结。
另外，在比周向连结部52靠径向外侧且比多个铁芯磁极部51靠径向内侧的位置，两个突出部54分别从多个径向连结部53相互沿周向朝向相反侧突出。而且，各突出部54与磁铁322的径向内侧的面接触。由此，磁铁322被各突出部54在径向内侧定位。在本实施方式的转子铁芯321中，分别形成有由各铁芯磁极部51、各径向连结部53、各突出部54以及各磁铁322包围而成的周向间隙部55。在周向间隙部55中填充有多个柱状树脂部93中的1个柱状樹脂部。但是，周向间隙部55也可以是空隙。在沿轴向观察时，磁铁322的周向侧面的径向内侧的角部511面向周向间隙部55。
图4是示出对本实施方式的转子32(内铁芯部50除外)和定子21中的磁通的流动进行分析后的结果的局部俯视图。作为比较例，图5是示出对现有的转子(内铁芯部除外)和定子中的磁通的流动进行分析后的结果的局部俯视图。在图4和图5中，使用微细的箭头图示作为分析后的结果而得到的磁通的流动。
如图4和图5所示，在具有本实施方式的转子32的马达1中，相比于具有现有的转子的马达，增加了向定子21侧流动的磁通。即，可知，提高了用于产生马达1的扭矩的感应电压。这是因为，在本实施方式中，磁铁322的周向侧面的径向内侧的角部511并不是面向转子铁芯321，而是面向作为夹有磁阻较大的树脂的间隙或夹有空气的空隙的周向间隙部55。由此，相比于像现有的转子那样使磁铁的角部与转子铁芯接触的情况，能够抑制从磁铁322的包含角部511附近在内的部位产生的磁通的一部分在该角部511附近循环或经由转子铁芯321流向径向内侧。
另外，在沿轴向观察时，本实施方式的周向间隙部55随着朝向铁芯磁极部51的周向的中央部而向径向外侧倾斜。由此，能够使从磁铁322的周向侧面的包含径向内侧的角部511附近在内的部位产生的磁通朝向径向外侧的定子21侧。其结果为，能够进一步提高因转子32与定子21之间的磁通所带来的作用而产生的感应电压，从而能够实现马达1的扭矩的提高。另外，在本实施方式中，采用如下结构：磁铁322的形成角部511的部位在周向上可靠地面向周向间隙部55。由此，能够使从磁铁322产生的磁通更多地朝向径向外侧的定子21侧。
另外，在本实施方式中，2个突出部54分别从多个径向连结部53向周向两侧突出。而且，各突出部54不与磁铁322的周向侧面接触，而与径向内侧的端面接触。由此，能够使从磁铁322的周向侧面的径向内侧的两侧的角部511附近产生的磁通朝向径向外侧的定子21侧。另外，能够使铁芯磁极部51中的磁通分布在周向的两侧均等，从而能够抑制磁不平衡。由此，能够使马达1的旋转部3更平滑地旋转。但是，也可以采用如下结构：仅1个突出部54分别从多个径向连结部53向周向一侧突出。
＜2.第2实施方式＞
接着，对本发明的第2实施方式进行说明。另外，以下，以与第1实施方式的不同点为中心进行说明，对于与第1实施方式相同的部分，省略重复说明。
图6是第2实施方式的转子32B的俯视图。但是，在图6中，省略了树脂部的图示。图7是第2实施方式的转子32B的局部俯视图。如图6和图7所示，转子32B具有转子铁芯321B、多个(在本实施方式中为10个)磁铁322B以及树脂部。但是，在图6和图7中，省略了树脂部的图示。
转子铁芯321B具有内铁芯部50B、多个(在本实施方式中为10个)铁芯磁极部51B、周向连结部52B、多个(在本实施方式中为10个)径向连结部53B以及多个(在本实施方式中为20个)突出部54B。另外，在本实施方式的转子铁芯321B中，分别形成有由各铁芯磁极部51B、各径向连结部53B、各突出部54B以及各磁铁322B包围而成的周向间隙部55B。周向间隙部55B是夹有形成树脂部的树脂的间隙或空隙。另外，在沿轴向观察时，磁铁322B的周向侧面的径向内侧的角部511B面向周向间隙部55B。另外，本实施方式的内铁芯部50B、多个铁芯磁极部51B、周向连结部52B、径向连结部53B、多个突出部54B、周向间隙部55B、多个磁铁322B以及树脂部分别具有与第1实施方式的内铁芯部50、多个铁芯磁极部51、周向连结部52、径向连结部53、多个突出部54、周向间隙部55、多个磁铁322以及树脂部323相同的构造。
并且，在本实施方式的转子铁芯321B中，设置有径向间隙部56B，该径向间隙部56B是从各铁芯磁极部51B的内周面的一部分向径向外侧延伸的间隙。径向间隙部56B与铁芯磁极部51B的周向间隙部55B的周向内侧的端部相连，并且沿径向延伸。
图8是示出对本实施方式的转子32B(内铁芯部50B除外)和定子中的磁通的流动进行分析后的结果的局部俯视图。在图8中，使用微细的箭头图示作为分析后的结果而得到的磁通的流动。
如图8所示，在具有本实施方式的转子32B的马达中，相比于具有现有的转子(图5)的马达，增加了向定子侧流动的磁通。即，可知，提高了用于产生马达的扭矩的感应电压。与第1实施方式同样地，磁铁322B的周向侧面的径向内侧的角部511B不面向转子铁芯321B，而面向作为夹有磁阻较大的树脂的间隙或夹有空气的空隙的周向间隙部55B。由此，相比于像现有的转子那样使磁铁的角部与转子铁芯接触的情况，能够抑制从磁铁322B的包含角部511B附近在内的部位产生的磁通的一部分在该角部511B附近循环或经由转子铁芯321B向径向内侧流动。
另外，在具有本实施方式的转子32B的马达中，相比于具有第1实施方式的转子32的马达1(图4)，进一步增加了向定子侧流动的磁通。即，可知，进一步提高用于产生马达的扭矩的感应电压。这是因为，在像本实施方式那样除了周向间隙部55B之外还设置有径向间隙部56B的情况下，即使从磁铁322B的磁极面324B产生的磁通意图经由铁芯磁极部51B的周向的中央部附近而朝向径向内侧流动，也不会被作为夹有磁阻较大的树脂的间隙或夹有空气的空隙的径向间隙部56B遮挡。因此，能够进一步抑制从磁铁322B的磁极面324B产生的磁通、尤其是从磁铁322B的磁极面324B的中央附近产生的磁通朝向径向内侧流动。因此，能够使从磁铁322B产生的磁通更多地朝向铁芯磁极部51B的外端面、即径向外侧的定子侧。其结果为，能够进一步实现马达扭矩的提高。
另外，在本实施方式中，2个突出部54B分别从多个径向连结部53B向周向两侧突出。并且，在径向连结部53B的周向两侧形成有径向间隙部56B。而且，本实施方式的径向连结部53B在各铁芯磁极部51B的周向的中央部附近沿径向在一条直线上延伸。由此，能够使铁芯磁极部51B中的磁通分布在周向的两侧均等，从而能够抑制磁不平衡。但是，也可以采用如下结构：仅1个突出部54B分别从多个径向连结部53B向周向一侧突出，并且仅在径向连结部53B的该一侧形成有径向间隙部56B。
另外，在本实施方式的转子铁芯321B中的至少周向间隙部55B和径向间隙部56B处，上述的柱状树脂部93沿轴向延伸，覆盖径向连结部53B的至少一部分。由此，利用树脂覆盖作为转子铁芯321B中的强度较低的部位的径向连结部53B而进行加强，由此提高了整个转子铁芯321B的强度。
在图7中，将从周向间隙部55B中的位于最靠径向内侧的位置的部位P1至径向间隙部56B中的位于最靠径向外侧的位置的部位P2的距离的径向的分量定义为第1长度L1。另外，将从周向间隙部55B中的位于最靠径向内侧的位置的部位P1至铁芯磁极部51B中的位于最靠径向外侧的位置的部位P3的距离的径向的分量定义为第2长度L2。
作为与本实施方式的比较例，图9是示出对第1长度L1相对于第2长度L2的比例过大的情况下的转子(内铁芯部除外)和定子中的磁通的流动进行分析后的结果的局部俯视图。在图9中，使用微细的箭头图示作为分析后的结果而得到的磁通的流动。
如图9所示，在具有第1长度L1相对于第2长度L2的比例过大的转子的马达中，相比于具有本实施方式的转子32B的马达(图8)，减少了向定子侧流动的磁通。即，可知，降低了用于产生马达的扭矩的感应电压。这是因为，在像比较例那样使径向间隙部的径向长度过长的情况下，使原本能够供磁通流动的铁芯磁极部的体积过小，因此大幅减少了从磁铁产生的磁通中的、到达铁芯磁极部的外端面即径向外侧的定子侧的磁通的量。
图10是示出对第1长度L1相对于第2长度L2的比例与感应电压Vi的关系进行分析后的结果的图。在图10中，纵轴表示感应电压Vi相对于后述的感应电压Vi的最大值Vmax的比例。横轴表示第1长度L1相对于第2长度L2的比例。
如图10所示，可知，在第1长度L1相对于第2长度L2的比例为约80％以下的情况下，随着第1长度L1相对于第2长度L2的比例变大，感应电压Vi相对于感应电压的最大值Vmax的比例逐渐变大。尤其是，在第1长度L1相对于第2长度L2的比例为约78％的情况下，感应电压Vi为最大值Vmax。但是，当第1长度L1相对于第2长度L2的比例超过约80％时，感应电压Vi相对于感应电压的最大值Vmax的比例不会变大，并且当超过约92％时，大幅减小。这是因为，在像上述那样使径向间隙部56B的径向长度过长的情况下，原本能够供磁通流动的铁芯磁极部51B的体积过度减小，因此大幅减少了从磁铁322B产生的磁通中的、到达铁芯磁极部51B的外端面即径向外侧的定子侧的磁通的量。
另外，可知，在第1长度L1相对于第2长度L2的比例为约80％以下的情况下，随着第1长度L1相对于第2长度L2的比例变小，感应电压Vi相对于感应电压的最大值Vmax的比例逐渐减小。尤其是，当第1长度L1相对于第2长度L2的比例低于约22％时，感应电压Vi相对于感应电压的最大值Vmax的比例大幅减小。这是因为，当第1长度L1相对于第2长度L2的比例过小时，难以得到设置径向间隙部56B所带来的效果，从磁铁322B产生的磁通的一部分向径向内侧的周向连结部52B侧流动。根据以上的分析结果，考虑在制造时产生的误差，通过将第1长度L1设定为第2长度L2的0.25倍左右以上且0.9倍左右以下，能够使从磁铁322B产生的磁通更多地朝向铁芯磁极部51B的外端面、即径向外侧的定子侧。
＜3.变形例＞
以上，对本发明的例示性的实施方式进行了说明，但本发明并不限于上述实施方式。
另外，关于各部件的细部的形状，也可以与本申请的各图所示的形状不同。另外，也可以在不产生矛盾的范围内适当组合在上述的实施方式或变形例中出现的各要素。
产业上的可利用性
本发明能够利用于转子和马达。
Claims (8)
1.一种转子，其具有：
多个磁铁，它们在上下延伸的中心轴线的周围沿周向排列；以及
转子铁芯，其由磁性体构成，
其中，
所述转子铁芯具有：
分别呈扇形形状的多个铁芯磁极部，它们在所述中心轴线的周围沿周向排列；
周向连结部，其在比所述多个铁芯磁极部和所述多个磁铁靠径向内侧的位置以所述中心轴线为中心呈圆环状扩展；
多个径向连结部，它们将所述多个铁芯磁极部分别与所述周向连结部在径向上相连；以及
多个突出部，它们在比所述周向连结部靠径向外侧且比所述铁芯磁极部靠径向内侧的位置分别从所述多个径向连结部沿周向突出，
所述多个磁铁分别被收纳于磁铁插入空间，该磁铁插入空间设置于相邻的所述铁芯磁极部之间，
所述突出部与所述磁铁的径向内侧的面接触，
所述转子铁芯还具有由所述铁芯磁极部、所述径向连结部、所述突出部以及所述磁铁包围而成的周向间隙部，
在沿轴向观察时，所述磁铁的周向侧面的径向内侧的角部面向所述周向间隙部，
在沿轴向观察时，所述转子铁芯呈对称。
2.根据权利要求1所述的转子，其中，
在沿轴向观察时，所述周向间隙部随着朝向所述铁芯磁极部的周向的中央部而向径向外侧倾斜。
3.根据权利要求1或2所述的转子，其中，
所述多个突出部分别从所述多个径向连结部向周向两侧突出。
4.根据权利要求1或2所述的转子，其中，
所述转子铁芯还具有径向间隙部，该径向间隙部是从所述铁芯磁极部的内周面的一部分向径向外侧延伸的间隙，
所述径向间隙部与所述铁芯磁极部的所述周向间隙部的周向内侧的端部相连。
5.根据权利要求4所述的转子，其中，
将从所述周向间隙部中的位于最靠径向内侧的位置的部位至所述径向间隙部中的位于最靠径向外侧的位置的部位的距离的径向的分量设为第1长度，
将从所述周向间隙部中的位于最靠径向内侧的位置的部位至所述铁芯磁极部中的位于最靠径向外侧的位置的部位的距离的径向的分量设为第2长度，
所述第1长度为所述第2长度的0.25倍以上且0.9倍以下。
6.根据权利要求4所述的转子，其中，
所述多个突出部分别从所述多个径向连结部向周向两侧突出，
所述径向间隙部形成于所述径向连结部的周向两侧，
所述径向连结部沿径向在一条直线上延伸。
7.根据权利要求4所述的转子，其中，
该转子还具有通过注射成型而得到的树脂部，
所述树脂部具有：
上树脂部，其覆盖所述多个铁芯磁极部和所述多个磁铁的上表面；
下树脂部，其覆盖所述多个铁芯磁极部和所述多个磁铁的下表面；以及
柱状树脂部，其至少在所述周向间隙部和所述径向间隙部处沿轴向延伸，覆盖所述径向连结部的至少一部分，并且将所述上树脂部与所述下树脂部在轴向上相连。
8.一种马达，其具有：
静止部；以及
旋转部，其经由轴承部被支承为能够相对于所述静止部以所述中心轴线为中心进行旋转，
所述旋转部具有：
权利要求1至7中的任意一项所述的转子；以及
轴，其插入于所述转子的径向内侧，
所述静止部具有定子，该定子配置于所述转子的径向外侧。
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| JP2023027457A (ja) * | 2021-08-17 | 2023-03-02 | ミネベアミツミ株式会社 | ロータ及び該ロータを用いたモータ、並びに、電子機器 |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010094001A (ja) * | 2008-10-10 | 2010-04-22 | Asmo Co Ltd | 回転電機のロータ構造 |
| CN102347656A (zh) * | 2010-07-27 | 2012-02-08 | 富士电机株式会社 | 永磁型旋转机 |
| CN202524184U (zh) * | 2012-03-05 | 2012-11-07 | 德昌电机(深圳)有限公司 | 永磁电机及应用该永磁电机的无叶风扇 |
| CN102969807A (zh) * | 2011-08-31 | 2013-03-13 | 日本电产株式会社 | 马达以及盘驱动装置 |
| CN103580326A (zh) * | 2012-08-07 | 2014-02-12 | 日本电产株式会社 | 转子以及马达 |
| CN103683593A (zh) * | 2012-09-17 | 2014-03-26 | 现代自动车株式会社 | 电机的转子、具有该转子的同步电机及绕线转子同步电机 |
| CN104065188A (zh) * | 2013-03-21 | 2014-09-24 | 株式会社捷太格特 | 磁铁嵌入型转子、磁铁嵌入型转子的制造方法、以及定向磁化装置 |
| CN104242511A (zh) * | 2013-06-24 | 2014-12-24 | 株式会社日立制作所 | 电动机装置 |
| CN105391196A (zh) * | 2014-08-25 | 2016-03-09 | 汉拿伟世通空调有限公司 | 无刷马达 |
| CN105743251A (zh) * | 2016-04-25 | 2016-07-06 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 一种转子冲片及永磁电机 |
| JP2016167907A (ja) * | 2015-03-09 | 2016-09-15 | 三菱電機株式会社 | 回転電機および電動パワーステアリング装置 |
| WO2018070226A1 (ja) * | 2016-10-11 | 2018-04-19 | 三菱電機株式会社 | 回転子および回転電機 |
| CN108521184A (zh) * | 2014-09-17 | 2018-09-11 | 日本电产株式会社 | 马达 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000156946A (ja) | 1998-11-19 | 2000-06-06 | Yaskawa Electric Corp | 永久磁石界磁形回転子 |
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Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010094001A (ja) * | 2008-10-10 | 2010-04-22 | Asmo Co Ltd | 回転電機のロータ構造 |
| CN102347656A (zh) * | 2010-07-27 | 2012-02-08 | 富士电机株式会社 | 永磁型旋转机 |
| CN102969807A (zh) * | 2011-08-31 | 2013-03-13 | 日本电产株式会社 | 马达以及盘驱动装置 |
| CN202524184U (zh) * | 2012-03-05 | 2012-11-07 | 德昌电机(深圳)有限公司 | 永磁电机及应用该永磁电机的无叶风扇 |
| CN103580326A (zh) * | 2012-08-07 | 2014-02-12 | 日本电产株式会社 | 转子以及马达 |
| CN103683593A (zh) * | 2012-09-17 | 2014-03-26 | 现代自动车株式会社 | 电机的转子、具有该转子的同步电机及绕线转子同步电机 |
| CN104065188A (zh) * | 2013-03-21 | 2014-09-24 | 株式会社捷太格特 | 磁铁嵌入型转子、磁铁嵌入型转子的制造方法、以及定向磁化装置 |
| CN104242511A (zh) * | 2013-06-24 | 2014-12-24 | 株式会社日立制作所 | 电动机装置 |
| CN105391196A (zh) * | 2014-08-25 | 2016-03-09 | 汉拿伟世通空调有限公司 | 无刷马达 |
| CN108521184A (zh) * | 2014-09-17 | 2018-09-11 | 日本电产株式会社 | 马达 |
| JP2016167907A (ja) * | 2015-03-09 | 2016-09-15 | 三菱電機株式会社 | 回転電機および電動パワーステアリング装置 |
| CN105743251A (zh) * | 2016-04-25 | 2016-07-06 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 一种转子冲片及永磁电机 |
| WO2018070226A1 (ja) * | 2016-10-11 | 2018-04-19 | 三菱電機株式会社 | 回転子および回転電機 |
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