CN114128089B - 励磁元件及电动机 - Google Patents

Abstract

励磁元件(2)具有：励磁元件芯(21)，其由磁体构成；以及多个永磁铁(22)，它们以在第1方向极性交替地不同的方式排列而通过粘接剂粘贴于励磁元件芯(21)的外周面(211)，在与第1方向垂直的方向且与励磁元件芯(21)的外周面(211)平行的第2方向的永磁铁(22)的端部的向励磁元件芯(21)的粘贴侧，沿第2方向的端部而设置有积存粘接剂的粘接剂积存部。

Description

励磁元件及电动机

技术领域

本发明涉及具有永磁铁的电动机的励磁元件及电动机。

背景技术

电动机普遍使用具有机械轴的旋转电机和不具有机械轴的线性电动机。具有永磁铁的电动机的励磁元件在励磁元件芯的外周面通过粘接剂固接有永磁铁。电动机为了防止伴随由驱动中的发热引起的温度变化的膨胀收缩及由于永磁铁向电枢的吸引力而使永磁铁剥离，需要提高永磁铁向励磁元件芯的粘接强度。另外，旋转电机的励磁元件为了防止由驱动时的扭矩及在旋转中产生的离心力引起的永磁铁的剥离，需要提高永磁铁向励磁元件芯的粘接强度。并且，线性电动机的励磁元件为了防止由驱动时的推力引起的永磁铁的剥离，需要提高永磁铁向励磁元件芯的粘接强度。

在专利文献1公开的电动机，通过在永磁铁之中的电动机的驱动方向两端部设置粘接剂积存部而确保粘接膜厚，从而提高了永磁铁的粘接强度。

专利文献1：日本特开2004－260960号公报

发明内容

但是，专利文献1所示的电动机在永磁铁之中的驱动方向的两端部设置有粘接剂积存部，因此存在下述课题，即，如果为了增大粘接强度而增大粘接剂积存部，则电动机产生的电磁力降低、特性劣化。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，得到提高永磁铁向励磁元件芯的粘接强度，在使用于电动机的情况下抑制电动机的特性劣化的励磁元件。

为了解决上述课题，达到目的，本发明具有：励磁元件芯，其由磁体构成；以及多个永磁铁，它们以在第1方向极性交替地不同的方式排列而通过粘接剂粘贴于励磁元件芯的表面。本发明在与第1方向垂直的方向且与励磁元件芯的表面平行的第2方向的永磁铁的端部的向励磁元件芯的粘贴侧，沿第2方向的端部而设置有积存粘接剂的粘接剂积存部。

发明的效果

本发明所涉及的励磁元件具有下述效果，即，提高永磁铁向励磁元件芯的粘接强度，在使用于电动机的情况下抑制电动机的特性劣化的励磁元件。

附图说明

图1是本发明的实施方式1所涉及的旋转电机的与旋转轴垂直的剖视图。

图2是实施方式1所涉及的旋转电机的沿旋转轴的剖视图。

图3是实施方式1所涉及的旋转电机的励磁元件的沿旋转轴的剖视图。

图4是实施方式1所涉及的旋转电机的励磁元件芯和永磁铁的粘接部分的放大图。

图5是实施方式1所涉及的旋转电机的第1变形例的励磁元件芯和永磁铁的粘接部分的放大图。

图6是实施方式1所涉及的旋转电机的第2变形例的励磁元件芯和永磁铁的粘接部分的放大图。

图7是实施方式1所涉及的旋转电机的第3变形例的励磁元件的沿旋转轴的剖视图。

图8是实施方式1所涉及的旋转电机的第4变形例的励磁元件的沿旋转轴的剖视图。

图9是实施方式1所涉及的旋转电机的第5变形例的励磁元件的沿旋转轴的剖视图。

图10是本发明的实施方式2所涉及的旋转电机的沿旋转轴的剖视图。

图11是本发明的实施方式3所涉及的线性电动机的沿驱动方向的剖视图。

图12是实施方式3所涉及的线性电动机的与驱动方向垂直的剖视图。

图13是实施方式3所涉及的线性电动机的第1变形例的沿驱动方向的剖视图。

具体实施方式

下面，基于附图对本发明的实施方式所涉及的励磁元件及电动机详细地进行说明。此外，本发明不受本实施方式限定。

实施方式1.

图1是本发明的实施方式1所涉及的旋转电机的与旋转轴垂直的剖视图。图2是实施方式1所涉及的旋转电机的沿旋转轴的剖视图。电动机即旋转电机10具有励磁元件2及电枢3。图1示出了沿图2中的I-I线的剖面。图2示出了沿图1中的II-II线的剖面。旋转电机10具有成为转子的励磁元件2和成为定子的电枢3。励磁元件2绕旋转轴AX旋转。

励磁元件2具有：励磁元件芯21，其由磁体构成；以及多个永磁铁22，它们通过粘接剂沿圆周方向即第1方向以通过预先设定的间隔极性交替地不同的方式排列而粘贴于励磁元件芯21的外周面211。永磁铁22沿与第1方向垂直的方向且与励磁元件芯21的外周面211平行的方向即第2方向以成为相同极性的方式排列。外周面211是励磁元件芯21的表面。励磁元件芯21具有向旋转轴AX的两方向凸出的轴212。励磁元件芯21在轴212的部分能够旋转地由未图示的轴承支撑。

电枢3具有电枢芯31和电机绕组32。电枢芯31具有：圆环状的芯座部311，其由磁体形成；以及齿部312，其向芯座部311的圆环的内周侧凸出而与永磁铁22相对。电机绕组32卷绕于齿部312。如果在电机绕组32流过电流，则产生磁场，具有永磁铁22的励磁元件2旋转。

图3是实施方式1所涉及的旋转电机的励磁元件的沿旋转轴的剖视图。图4是实施方式1所涉及的旋转电机的励磁元件芯和永磁铁的粘接部分的放大图。图4将图3中的A部放大表示。永磁铁22通过粘接剂23而粘接固定于励磁元件芯21。永磁铁22在旋转轴AX的轴向的两端部设置有切口部24a。励磁元件2绕旋转轴AX旋转，因此切口部24a设置于第2方向的永磁铁22的两端部。

在切口部24a，永磁铁22的与励磁元件芯21相对侧的面25越朝向第2方向的端部，则越远离励磁元件芯21的外周面211。在切口部24a，永磁铁22的与励磁元件芯21相对侧的面25和励磁元件芯21的外周面211的距离的变化的比例是恒定的。即，切口部24a中的永磁铁22的与励磁元件芯21相对侧的面25是越朝向第2方向的端部侧则越远离励磁元件芯21的锥面。在永磁铁22设置有切口部24a，由此在与第1方向垂直的方向且与励磁元件芯21的表面平行的第2方向的永磁铁22的端部向励磁元件芯21的粘贴侧，沿第2方向的端部设置有将粘接剂23积存的粘接剂积存部24。即，在第2方向的永磁铁22的端部和励磁元件芯21之间形成有粘接剂积存部24，粘接剂积存部24在第1方向延伸。粘接剂积存部24中的粘接剂23的膜厚比切口部24a以外的部分处的永磁铁22和励磁元件芯21之间的粘接剂23的膜厚更厚。切口部24a中的永磁铁22的与励磁元件芯21相对侧的面25为锥面，因此能够在永磁铁22容易地设置切口部24a。

实施方式1所涉及的旋转电机10通过在第2方向的永磁铁22的两端部设置切口部24a这样的简易的方法，不对励磁元件芯21实施复杂的加工，就能够形成积存粘接剂23的粘接剂积存部24。因此，实施方式1所涉及的旋转电机10能够加厚将永磁铁22固定于励磁元件芯21的粘接剂23的膜厚，能够提高永磁铁22的粘接强度。另外，通过永磁铁22产生而朝向电机绕组32的磁通，由于从永磁铁22的第2方向端部直接向励磁元件芯21泄漏的影响，永磁铁22的第2方向端部少于其他部位。实施方式1所涉及的旋转电机10仅在磁通的泄漏多的第2方向的永磁铁22的两端部设置切口部24a，因此与在第1方向的永磁铁22的两端部设置有切口部的旋转电机相比较而能够抑制特性劣化。即，励磁元件2在使用于旋转电机10的情况下能够抑制旋转电机10的特性劣化。因此，如果与在永磁铁的以极性交替地不同的方式排列的方向的两端部设置有粘接剂积存部的旋转电机相比较，则能够通过更少的电力得到相同的输出，因此能够实现节能化。

此外，图1所示的旋转电机10是励磁元件2的极数为8、电枢3的槽数为12，但励磁元件2的极数及电枢3的槽数并不限定于这些。

图5是实施方式1所涉及的旋转电机的第1变形例的励磁元件芯和永磁铁的粘接部分的放大图。在第1变形例中，在切口部24b，永磁铁22的与励磁元件芯21相对侧的面25成为向励磁元件芯21侧凸出的曲面。即，在切口部24b中永磁铁22的厚度的变化量是越接近第2方向的端部则变得越大。在切口部24b，通过将永磁铁22的与励磁元件芯21相对侧的面25设为向励磁元件芯21侧凸出的曲面，从而能够不易使永磁铁22缺失。

图6是实施方式1所涉及的旋转电机的第2变形例的励磁元件芯和永磁铁的粘接部分的放大图。在第2变形例中，切口部24c是越朝向第2方向的端部侧则越远离励磁元件芯21的锥面241和向励磁元件芯21侧凸出的曲面242相连，第2方向的永磁铁22的端部侧为曲面242。切口24c通过改变锥面241所占的比例和曲面242所占的比例，从而能够对粘接剂积存部24的大小进行调整。

图7是实施方式1所涉及的旋转电机的第3变形例的励磁元件的沿旋转轴的剖视图。在第3变形例中，永磁铁22没有在第2方向排列，而是仅配置有1片。在第2方向不排列永磁铁22，由此能够减少将永磁铁22粘接于励磁元件芯21的外周面211的作业的工时。另外，如第3变形例所示，在永磁铁22与第1方向相比在第2方向构成得长的情况下，与在第1方向的永磁铁22的两端部设置有切口部的旋转电机相比较，能够提高特性劣化的抑制效果。

图8是实施方式1所涉及的旋转电机的第4变形例的励磁元件的沿旋转轴的剖视图。在第4变形例中，永磁铁22在第2方向排列有3片。通过增加在第2方向排列的永磁铁22的数量，从而使粘接剂积存部24的个数增大，能够提高永磁铁22向励磁元件芯21的粘接强度。

图9是实施方式1所涉及的旋转电机的第5变形例的励磁元件的沿旋转轴的剖视图。在第5变形例中，在第2方向配置多个的永磁铁22仅是在第2方向的一端排列的永磁铁22的第2方向的一端部及在第2方向的另一端排列的永磁铁22的第2方向的另一端部设置有切口24a。因此，粘接剂积存部24仅形成于在第2方向的一端排列的永磁铁22的第2方向的一端部及在第2方向的另一端排列的永磁铁22的第2方向的另一端部。在第2方向永磁铁22相邻的部分，永磁铁22的端部由其他永磁铁22覆盖，因此永磁铁22的剥离不易发展。另一方面，在第2方向的永磁铁22的列的端部露出了永磁铁22的端部的部分，如果永磁铁22剥离，则剥离容易发展。在第5变形例中，仅在永磁铁22的剥离容易发展的第2方向的两端部形成有粘接剂积存部24，因此在永磁铁22的剥离不易发展的第2方向的中间部磁场变弱而能够抑制旋转电机10的特性劣化。

实施方式1所涉及的旋转电机10在与第1方向垂直的方向且与励磁元件芯21的外周面211平行的方向即第2方向的永磁铁22的两端部设置有粘接剂积存部24，因此能够提高永磁铁22向励磁元件芯21的粘接强度。

实施方式2.

图10是本发明的实施方式2所涉及的旋转电机的沿旋转轴的剖视图。实施方式2所涉及的旋转电机10如图10所示，电枢芯31的轴向长度Lc小于永磁铁22的轴向长度Lm。即，第2方向的永磁铁22的长度比第2方向的电枢芯31的长度长。其他结构与实施方式1所示的结构相同。

实施方式2所涉及的旋转电机10与实施方式1同样地能够提高粘接强度。另外，实施方式2所涉及的旋转电机10使永磁铁22的轴向长度Lm比电枢芯31的轴向长度Lc长，因此能够抑制通过在永磁铁22设置切口部24a而磁铁量减少所引起的旋转电机10的特性劣化。

此外，励磁元件2的极数、电机绕组32的数量、切口部24a的形状、在第2方向将永磁铁22排列而配置的片数、设置永磁铁22的切口24a的位置并不限定于图10所示的例子，通过加入与实施方式1的各变形例相同的变更，从而通过实施方式2所涉及的旋转电机10也能够得到相同的效果。

实施方式3.

图11是本发明的实施方式3所涉及的线性电动机的沿驱动方向的剖视图。图12是实施方式3所涉及的线性电动机的与驱动方向垂直的剖视图。图11示出了沿图12中的XI-XI线的剖面。图12示出了沿图11中的XII-XII线的剖面。如图11所示，线性电动机11具有励磁元件12和电枢13。励磁元件12具有：板状的励磁元件芯121，其由磁体构成；以及多个永磁铁122，它们以通过预先设定的间隔而极性交替地不同的方式配置于励磁元件芯121的表面1211。电枢13具有电枢芯131和电机绕组132。电枢芯131具有：板状的芯座部1311，其由磁体构成；以及齿部1312，其从芯座部1311以与永磁铁122相对的方式凸出。电机绕组132卷绕于齿部1312。如果在电机绕组132流过电流，则产生磁场，产生使励磁元件12和电枢13相对地在箭头Y所示的驱动方向移动的驱动力。此外，图13是实施方式3所涉及的线性电动机的第1变形例的沿驱动方向的剖视图。图11所示的线性电动机11示出了励磁元件12成为定子、电枢13成为可动件的情况，但如图13所示，也可以在箭头Y所示的驱动方向将励磁元件12与电枢13相比构成得长，构成为励磁元件12成为可动件、电枢13成为定子。

永磁铁122配置于励磁元件芯121的表面1211，通过粘接剂123而粘接固定于励磁元件芯121。永磁铁122在与以永磁铁122的极性交替地不同的方式排列的方向即第1方向垂直的方向且与励磁元件芯121的表面1211平行的方向即第2方向的端部设置有切口部124a。在切口部124a，永磁铁122的与励磁元件芯121相对侧的面125是越朝向第2方向的端部则远离励磁元件芯121的表面1211。在永磁铁122设置有切口部124a，由此在永磁铁122和励磁元件芯121之间形成有粘接剂积存部124。粘接剂积存部124中的粘接剂123的膜厚比切口部124a以外的部分处的永磁铁122和励磁元件芯121之间的粘接剂123的膜厚更厚。

实施方式3所涉及的线性电动机11在与第1方向垂直的方向且与励磁元件芯121的表面1211平行的方向即第2方向的永磁铁122的两端部设置有粘接剂积存部124，因此能够提高永磁铁122向励磁元件芯121的粘接强度。另外，实施方式3所涉及的线性电动机11仅在磁通的泄漏多的第2方向的永磁铁122的两端部设置有切口部124a，因此能够抑制线性电动机11的特性劣化。即，励磁元件12在使用于线性电动机11的情况下能够抑制线性电动机11的特性劣化。因此，如果与在以永磁铁的极性交替地不同的方式排列的方向的两端部设置有粘接剂积存部的线性电动机相比较，则通过更少的电力得到相同的输出，因此能够实现节能化。

此外，线性电动机11的极数、电机绕组132的数量、切口部124a的形状、在第2方向将永磁铁122排列而配置的片数、永磁铁122的切口部124a的位置这样的结构并不限定于此，通过加入与实施方式1的各变形例相同的变更，从而通过实施方式3所涉及的线性电动机11也能够得到相同的效果。

以上的实施方式所示的结构，表示本发明的内容的一个例子，也可以与其他公知技术进行组合，也可以在不脱离本发明的主旨的范围，对结构的一部分进行省略、变更。

标号的说明

2、12励磁元件，3、13电枢，10旋转电机，11线性电动机，21、121励磁元件芯，22、122永磁铁，23、123粘接剂，24、124粘接剂积存部，24a、24b、24c、124a切口部，25、125面，31、131电枢芯，32、132电机绕组，211外周面，212轴，241锥面，242曲面，311、1311芯座部，312、1312齿部，1211表面。

Claims (8)

1.一种励磁元件，其特征在于，具有：

励磁元件芯，其由磁体构成；以及

多个永磁铁，它们以在第1方向极性交替地不同的方式排列而通过粘接剂粘贴于所述励磁元件芯的表面，

设置有粘接剂积存部，该粘接剂积存部在与所述第1方向垂直的方向且与所述励磁元件芯的表面平行的第2方向的所述永磁铁的端部的向所述励磁元件芯的粘贴侧，沿所述第2方向的端部而积存所述粘接剂，

多个所述永磁铁在所述第2方向以成为相同极性的方式排列，在永磁铁相邻的部分，永磁铁的端部由其他永磁铁覆盖，

仅在所述第2方向的一端排列的所述永磁铁的所述第2方向的一端部及在所述第2方向的另一端排列的所述永磁铁的所述第2方向的另一端部设置有所述粘接剂积存部。

2.根据权利要求1所述的励磁元件，其特征在于，

所述粘接剂积存部形成于在所述第2方向的所述永磁铁的端部设置的切口部、和所述励磁元件芯的表面之间。

3.根据权利要求2所述的励磁元件，其特征在于，

在所述切口部，所述永磁铁的与所述励磁元件芯相对侧的面成为向所述励磁元件芯侧凸出的曲面。

4.根据权利要求2所述的励磁元件，其特征在于，

所述切口部是越朝向所述第2方向的端部侧则越远离所述励磁元件芯的锥面和向所述励磁元件芯侧凸出的曲面相连，所述第2方向的所述永磁铁的端部侧为所述曲面。

5.一种电动机，其特征在于，具有：

权利要求1至4中任一项所述的励磁元件；以及

电枢，其具备具有齿部的电枢芯及卷绕于所述齿部的电机绕组，

在所述永磁铁和所述电机绕组相对的状态下配置有所述励磁元件及所述电枢。

6.根据权利要求5所述的电动机，其特征在于，

所述第2方向的所述永磁铁的长度比所述第2方向的所述电枢芯的长度更长。

7.根据权利要求5或6所述的电动机，其特征在于，

该电动机是如果在所述电机绕组流过电流则所述励磁元件进行旋转运动的旋转电机。

8.根据权利要求5或6所述的电动机，其特征在于，

该电动机是如果在所述电机绕组流过电流则所述电枢与所述励磁元件平行地相对移动的线性电动机。

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