CN114465382A - 旋转型电机及转子的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供旋转型电机以及转子的制造方法，该旋转型电机不易产生磁铁的位置偏离引起的磁特性的劣化且容易组装，根据该转子的制造方法，不易产生磁铁的位置偏离引起的磁特性的劣化且作业性优良。旋转型电机的特征在于，具备定子；以及绕旋转轴旋转的转子，其中，所述转子具备：框架，具有面对所述定子的第一面、以及沿着绕所述旋转轴的周向排列且在所述第一面上开口的多个第一凹部，所述框架呈圆环状；主磁铁，配置于所述第一凹部内以及所述第一凹部之间中的一方；以及副磁铁，配置于所述第一凹部内以及所述第一凹部之间中的另一方。
Description
技术领域
本发明涉及旋转型电机及转子的制造方法。
背景技术
专利文献1公开了具备转子铁芯以及沿转子铁芯的外周面以环状固定的永磁铁的转子。此外，专利文献1公开了具备该转子以及定子的AC电机。另外，转子具备的永磁铁是被称为海尔贝克磁铁阵列的阵列。在海尔贝克磁铁阵列中，单极的永磁铁被分割为多个，通过分割后的永磁铁的磁化方向一点点改变，从而可以获得高磁通密度。
专利文献1：日本特开2004-72820号公报
在专利文献1记载的转子中，在形成圆柱状的转子铁芯的侧面配置有多个永磁铁。如前所述，在海尔贝克磁铁阵列中，单极的永磁铁被分割为多个。因此，需要进行高密度地配置多个永磁铁且粘接于转子铁芯的侧面的作业。
然而，永磁铁不可避免地会包含一些尺寸误差。当将包括这样的尺寸误差的永磁铁沿着转子的周向排列时，尺寸误差也会在周向上累积。其结果是，存在由于周向上的永磁铁的位置偏离，导致转子的磁特性与设计值相比容易劣化的问题。
发明内容
本发明的应用例所涉及的旋转型电机，其特征在于，具备：
定子；以及
绕旋转轴旋转的转子，
所述转子具备：
框架，具有面对所述定子的第一面、以及沿着绕所述旋转轴的周向排列且在所述第一面上开口的多个第一凹部，所述框架呈圆环状；
主磁铁，配置于所述第一凹部内以及所述第一凹部之间中的一方；以及
副磁铁，配置于所述第一凹部内以及所述第一凹部之间中的另一方。
本发明的应用例所涉及的转子的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
准备框架、未磁化的第一磁铁以及未磁化的第二磁铁，所述框架具有第一面以及排列于绕旋转轴的周向且在所述第一面上开口的多个第一凹部，所述框架呈圆环状；
将所述第一磁铁配置于所述第一凹部内；
将所述第二磁铁配置于所述第一凹部之间；
在与所述第一面交叉的纵向上对所述第一磁铁及所述第二磁铁中的一方施加磁场使所述一方磁化；以及
在与所述纵向不同的横向上对所述第一磁铁及所述第二磁铁中的另一方施加磁场使所述另一方磁化。
附图说明
图1是示出第一实施方式所涉及的旋转型电机即轴向间隙型电机的概略构成的纵剖视图。
图2是以与径向正交的面剖切图1所示的转子时的局部剖视图。
图3是仅示出图1的框架的立体图。
图4是示出在图3所示的框架上添加了辅助磁极磁铁(副磁铁)的结构的立体图。
图5是示出在图4所示的框架上添加了主磁极磁铁(主磁铁)的结构的立体图。
图6是示出形成于主磁极磁铁及辅助磁极磁铁的周围的磁感线的图。
图7是以与径向R正交的面剖切图2的转子的变形例时的局部剖视图。
图8是以与径向R正交的面剖切第二实施方式所涉及的旋转型电机即轴向间隙型电机具备的转子时的局部剖视图。
图9是示出图8的转子具备的隔壁部的第一变形例的立体图。
图10是示出图8的转子具备的隔壁部的第二变形例以及与贯通孔卡合的主磁极磁铁的剖视图。
图11是示出与图10所示的隔壁部卡合的主磁极磁铁的立体图。
图12是仅示出第三实施方式所涉及的旋转型电机即径向间隙型电机具备的转子的轴及框架的立体图。
图13是示出在图12所示的框架上添加了辅助磁极磁铁(副磁铁)的结构的立体图。
图14是示出在图13所示的构成上添加了主磁极磁铁(主磁铁)的结构的立体图。
图15是用于说明第四实施方式所涉及的转子的制造方法的流程图。
图16是用于说明图2所示的转子的制造方法的剖视图。
图17是用于说明图2所示的转子的制造方法的剖视图。
图18是用于说明图2所示的转子的制造方法的剖视图。
附图标记说明
1…轴向间隙型电机，3…转子，3A…转子，3D…转子，4…定子，5…定子，6…永磁铁，7…交叉辊轴承，8…中心壳，30…框架，30A…框架，30D…框架，31…轮毂，32…隔壁部，33…凹部卡合结构，34…贯通孔，39…轴，41…底壳，42…定子铁芯，43…线圈，51…顶壳，52…定子铁芯，53…线圈，61…主磁极磁铁，61A…主磁极磁铁，61B…主磁极磁铁，61C…主磁极磁铁，61d…下表面，61u…上表面，62…辅助磁极磁铁，62d…下表面，62u…上表面，71…内圈，72…外圈，73…滚子，91…第一磁铁，92…第二磁铁，310…螺栓孔，321…第一面，321D…第一面，322…第二面，325…第一凹部，325D…第一凹部，326…第二凹部，615B…主磁铁卡合结构，615C…主磁铁卡合结构，625…副磁铁卡合结构，A…轴向，A1…下方，A2…上方，AX…旋转轴，C…周向，C1…第一周向，CL…中心线，D611…插入方向，D612…卡合方向，D613…插入方向，D614…顺时针方向，E1…实施例，E2…比较例，M…箭头，MF’…磁感线，MF1…磁感线，MF2…磁感线，MF3…磁感线，R…径向，S1…刚插入后的状态，S2…卡合状态，S102…准备步骤，S104…第一磁铁配置步骤，S106…第二磁铁配置步骤，S108…第一磁化步骤，S110…第二磁化步骤。
具体实施方式
下面，基于附图所示的实施方式对本发明的旋转型电机及转子的制造方法进行详细说明。
1.第一实施方式
首先，对第一实施方式所涉及的旋转型电机进行说明。
图1是示出第一实施方式所涉及的旋转型电机即轴向间隙型电机的概略构成的纵剖视图。
图1所示的轴向间隙型电机1是采用了双定子结构的电机。具体而言，图1所示的轴向间隙型电机1具备形成绕旋转轴AX旋转的圆环状的转子3以及沿旋转轴AX配置于转子3的两侧的一对定子4、5。需要指出，在下面的说明中，将沿着旋转轴AX的方向称为“轴向A”，将转子3的周向称为“周向C”，将转子3的径向称为“径向R”。此外，特别是，将从定子5朝向定子4的方向称为“下方A1”，将从定子4朝向定子5的方向称为“上方A2”，将从下方A1观察上方A2时的顺时针的方向称为“第一周向C1”。
图1所示的转子3具备框架30以及支承于框架30的永磁铁6。需要指出，关于转子3将在后面进行详细描述。
如图1所示，定子4、5配置为从轴向A的两侧夹着转子3。具体而言，在转子3的下方A1隔着间隙(gap)配置有定子4，在转子3的上方A2隔着间隙(gap)配置有定子5。
定子4具有形成圆环状的底壳41、多个定子铁芯42、以及配置于各定子铁芯42的线圈43。定子铁芯42配置于底壳41的上方A2。
定子5具有形成圆环状的顶壳51、多个定子铁芯52、以及配置于各定子铁芯52的线圈53。定子铁芯52配置于顶壳51的下方A1。
下面，对定子4、5的结构进行说明，但由于定子4、5是彼此同样的结构，所以在下面以定子4为代表进行说明，并省略关于定子5的说明。
底壳41例如由电磁钢板的层叠体、磁性粉末的压粉体等各种磁性材料(尤其是软磁性材料)构成。需要指出，底壳41也可以由多个部位的集合体构成。
如前所述，定子4具有多个定子铁芯42。定子铁芯42沿周向C等间隔地排列。各定子铁芯42例如由电磁钢板的层叠体、磁性粉末的压粉体等各种磁性材料(尤其是软磁性材料)构成。
各定子铁芯42既可以例如通过熔融、粘接剂、焊接等固定于底壳41，也可以采用各种卡合结构卡合于底壳41。
线圈43卷绕于定子铁芯42的外周。另外，通过定子铁芯42及线圈43构成电磁铁。线圈43既可以是卷绕于定子铁芯42的导线，也可以是预先将导线卷绕为线轴状并将其嵌入到定子铁芯42的外周而成的。
轴向间隙型电机1具有未图示的通电电路，各线圈43与该通电电路连接。以预定的周期或预定的图案向各线圈43通电。例如，当对各线圈43施加三相交流时，则从电磁铁产生磁通，磁力作用于相对的永磁铁6。通过周期性地反复该状态，转子3绕旋转轴AX进行旋转。
以上，对定子4进行了说明，但是，定子4也可以是其整体利用树脂进行模制而成。这样，通过利用树脂进行模制，可以将底壳41与定子铁芯42彼此固定，能够获得更加稳定的定子4。
定子4与定子5之间通过中心壳8而连接。中心壳8位于转子3的外侧，形成圆筒状。
底壳41与框架30之间通过交叉辊轴承7而连接。交叉辊轴承7具备内圈71、外圈72、以及滚子73。底壳41与内圈71连接，框架30与外圈72连接。内圈71及外圈72通过滚子73而相互旋转。由此，转子3被支承为能够相对于定子4、5进行旋转。需要指出，交叉辊轴承7也可以被替换为其它种类的轴承。
接下来，对转子3的结构进行说明。
如前所述，图1所示的转子3具备框架30以及永磁铁6。
图2是以与径向R正交的面剖切图1所示的转子3时的局部剖视图。需要指出，图2所示的箭头M表示永磁铁6的磁极的朝向。此外，图3是仅示出图1的框架30的立体图。
框架30具有轮毂31以及位于轮毂31的外侧且与轮毂31连接的隔壁部32，并形成为圆环状。
如图1所示，轮毂31是沿旋转轴AX的厚度比隔壁部32厚的部位。如图3所示，轮毂31具有向上方A2开口的多个螺栓孔310。通过在该螺栓孔310中插入未图示的螺栓，能够使未图示的输出轴与轮毂31连接。此外，通过使轮毂31形成得较厚，能够提高相对于高转矩的框架30的耐久性。
如图1所示，隔壁部32是以旋转轴AX为中心的圆环状的部位。如图2所示，隔壁部32具有面向下方A1的第一面321以及面向上方A2的第二面322。此外，如图2及图3所示，隔壁部32具有在第一面321上开口的多个第一凹部325以及在第二面322上开口的多个第二凹部326。
第一凹部325沿周向C等间隔地配置。此外，夹在第一凹部325之间的第一面321成为比第一凹部325突出的部位。因此，在隔壁部32上沿周向C反复地排列有第一凹部325以及夹在第一凹部325之间的第一面321。
第二凹部326沿周向C等间隔地配置。此外，夹在第二凹部326之间的第二面322成为比第二凹部326突出的部位。因此，在隔壁部32上沿周向C反复地排列有第二凹部326以及夹在第二凹部326之间的第二面322。
图4是示出在图3所示的框架30上添加了辅助磁极磁铁62(副磁铁)的结构的立体图。
在本实施方式中，在框架30的第一凹部325内及第二凹部326内分别配置有辅助磁极磁铁62。这样，通过在第一凹部325内及第二凹部326内配置辅助磁极磁铁62，能够防止辅助磁极磁铁62、主磁极磁铁61的尺寸误差累积，能够提高辅助磁极磁铁62的位置精度。需要指出，辅助磁极磁铁62是与后述的主磁极磁铁61磁化方向不同的永磁铁6，在本实施方式中，尤其是磁极与周向C平行的永磁铁6。另外，辅助磁极磁铁62的厚度比第一凹部325、第二凹部326的深度大很多。因此，如图4所示，配置于第一凹部325内及第二凹部326内的辅助磁极磁铁62成为比第一面321、第二面322突出的状态。
图5是示出在图4所示的结构上添加了主磁极磁铁61(主磁铁)的结构的立体图。
在本实施方式中，在框架30的第一凹部325之间及第二凹部326之间分别配置有主磁极磁铁61。如前所述，配置于第一凹部325内及第二凹部326内的辅助磁极磁铁62从第一面321及第二面322突出。因此，主磁极磁铁61配置于突出的辅助磁极磁铁62之间。其结果是，可以防止主磁极磁铁61、辅助磁极磁铁62的尺寸误差累积，也可以提高主磁极磁铁61的位置精度。由此，能够防止主磁极磁铁61、辅助磁极磁铁62的位置偏离而引起的转子3的磁特性的降低、例如主磁极磁铁61彼此之间的间距或辅助磁极磁铁62彼此之间的间距不恒定引起的磁通密度的不均匀，能够防止产生振动、转矩降低。需要指出，主磁极磁铁61是与前述的辅助磁极磁铁62磁化方向不同的永磁铁6，在本实施方式中，尤其是磁极与轴向A平行的永磁铁6。
如上所述，通过采用框架30，可以沿周向C以目标间距交替地配置主磁极磁铁61和辅助磁极磁铁62。作为交替地配置有主磁极磁铁61和辅助磁极磁铁62的磁铁阵列的一例，有一种被称为海尔贝克磁铁阵列的阵列。下面，对海尔贝克磁铁阵列进行说明。
在图2所示的永磁铁6中，配置于隔壁部32的下方A1的永磁铁6包括配置于第一凹部325内的辅助磁极磁铁62、以及配置于第一凹部325之间(第一面321上)的主磁极磁铁61。这些永磁铁6的磁极的朝向被设定为朝向图2所示的第一周向C1顺时针旋转。将这样磁极的朝向被设定为向固定方向旋转的永磁铁6的配置称为海尔贝克磁铁阵列。通过在隔壁部32的下方A1，磁极的朝向被设定为朝向第一周向C1顺时针旋转，从而可以提高形成于转子3的下方A1的磁场强度。
此外，配置于隔壁部32的上方A2的永磁铁6包括配置于第二凹部326内的辅助磁极磁铁62、以及配置于第二凹部326之间(第二面322上)的主磁极磁铁61。这些永磁铁6的磁极的朝向被设定为朝向图2所示的第一周向C1逆时针旋转，也就是说，被设定为成为.海尔贝克磁铁阵列。通过在隔壁部32的上方A2，被设定为磁极朝向第一周向C1逆时针旋转，从而能够提高形成于转子3的上方A2的磁场强度。
如上所述，在采用了海尔贝克磁铁阵列的轴向间隙型电机1中，形成于转子3的下方A1和上方A2这双方的磁场强度变高。由此，可以在转子3与定子4、5之间产生更大的磁力，可以实现轴向间隙型电机1的高转矩化。
需要指出，在本实施方式中，周向C上的第一凹部325的位置与周向C上的第二凹部326的位置相同。也就是说，在图2中，第一凹部325及第二凹部326在周向C上处于相同的位置。由此，可以使周向C上的主磁极磁铁61的位置与周向C上的辅助磁极磁铁62的位置一致。其结果是，在隔壁部32的下方A1和上方A2，可以使主磁极磁铁61的厚度相等，并且，也可以是辅助磁极磁铁62的厚度相等，因此，也可以使磁场强度相等。由此，可以使转子3与定子4之间产生的磁力与转子3与定子5之间产生的磁力相等。其结果是，能够实现抑制了由磁力的差产生的振动的旋转稳定性优良的轴向间隙型电机1。
如图2所示，当将主磁极磁铁61的周向C上的宽度设为W1、将辅助磁极磁铁62的周向C上的宽度设为W2时，宽度W1既可以是宽度W2以下，也可以大于宽度W2。特别是在后者的情况下，与前者的情况相比，能够提高形成在转子3的周围的磁场强度。
需要指出，宽度W1与宽度W2的比W1/W2并没有特别的限定，但是，优选为1.1以上且5.0以下，更优选为1.5以上且3.0以下。由此，能够尤其提高磁场强度。
作为框架30的构成材料，可以列举出例如不锈钢、铝合金、镁合金，钛合金等的金属材料、氧化铝、氧化锆等的陶瓷材料、工程塑料等的树脂材料、CFRP(Carbon FiberReinforced Plastics：碳纤维增强塑料)、GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastics：玻璃纤维增强塑料)等的各种纤维强化塑料、FRC(Fiber Reinforced Ceramics：纤维增强陶瓷)，FRM(Fiber Reinforced Metallics：纤维增强金属)等的纤维强化复合材料等。
此外，优选框架30的构成材料为非磁性材料。由此，框架30难以受到磁通的影响，难以产生转矩降低等问题。需要指出，非磁性材料是指相对磁导率为0.9以上且3.0以下左右的材料。
而且，优选框架30具有绝缘性。由此，即便是通过框架30的磁通产生了变化，也难以产生涡电流。其结果是，可以抑制在轴向间隙型电机1中涡电流损失引起的能量转换效率的降低。需要指出，绝缘性是指例如根据JIS K 6911：2006所规定的方法的体积电阻率为106Ωcm以上。
而且，陶瓷材料其延伸性低、刚性高。因此，当采用陶瓷材料作为框架30的构成材料时，可以实现变形小的框架30。通过抑制框架30的变形，即便是在转子3旋转时转矩周期性地产生变化的情况下，在转子3中也难以产生振动，因此，可以抑制振动引起的噪音的产生。
此外，由于陶瓷材料的磁导率特别低，因此从该观点来看，其作为框架30的构成材料也是有用的。
永磁铁6采用例如粘接剂、紧固件、紧缚件等而固定于隔壁部32。此外，也可以并用粘接剂和其它方式。而且，也可以通过粘接剂来对永磁铁6彼此之间进行粘接，还可以通过覆盖永磁铁6的方式来配置粘接剂、模制树脂。
此外，在采用粘接剂的情况下，也可以分别使第一面321及第二面322、以及第一凹部325内及第二凹部326内粗糙化。由此，基于锚定效果，可以提高粘接剂的粘接力。
如上所述，本实施方式所涉及的轴向间隙型电机1(旋转型电机)具备定子4、5以及绕旋转轴AX旋转的转子3。转子3具备框架30、主磁极磁铁61(主磁铁)以及辅助磁极磁铁62(副磁铁)。框架30具有：形成圆环状并面对定子4的第一面321；以及沿着绕旋转轴AX的周向C排列并在第一面321上开口的多个第一凹部325。主磁极磁铁61配置于第一凹部325之间，辅助磁极磁铁62配置于第一凹部325内。
根据这样的构成，通过将辅助磁极磁铁62配置于第一凹部325内，从而能够防止辅助磁极磁铁62、主磁极磁铁61的尺寸误差累积，因此，能够提高辅助磁极磁铁62相对于框架30的位置精度。由此，能够防止主磁极磁铁61、辅助磁极磁铁62的位置偏离引起的转子3的磁特性的降低。
此外，仅通过将辅助磁极磁铁62配置于第一凹部325内便可以进行定位，因此，能够容易进行转子3的组装作业。
而且，通过将辅助磁极磁铁62配置于第一凹部325内，从而可以增加第一凹部325与辅助磁极磁铁62的接触面积。其结果是，例如当采用粘接剂将辅助磁极磁铁62粘接于第一凹部325内时，可以提高粘接强度。
此外，在本实施方式中，可以将永磁铁6固定于隔壁部32，因此，在定子4、5与永磁铁6之间，无需配置用于固定永磁铁6的部件。也就是说，可以使永磁铁6与定子4、5之间成为空隙。其结果是，可以防止由于配置某个部件导致的弊端、例如由于配置部件导致转矩降低、或者由于磁阻的增加导致产生永磁铁6的退磁的弊端。
这里，对有无第一凹部325对转子3的周围的磁场强度产生的影响进行说明。
图6是示出形成于主磁极磁铁61及辅助磁极磁铁62的周围的磁感线的图。在图6中，针对框架30具备第一凹部325的情况、即实施例E1和框架30不具备第一凹部325的情况、即比较例E2，对磁感线的密度进行了对比。
在比较例E2中，主磁极磁铁61的隔壁部32侧的上表面61u与辅助磁极磁铁62的隔壁部32侧的上表面62u对齐。因此，产生于隔壁部32侧(图6的上侧)的磁感线MF2的密度降低。此外，在比较例E2中，由于上表面61u与上表面62u对齐，因此，难以产生来自虚线所示的主磁极磁铁61的上表面61u的磁感线MF’。因此，在比较例E2中，无法充分地提高在隔壁部32侧的相反侧、即定子4侧(图6的下侧)产生的磁感线MF1的密度。
针对于此，在实施例E1中，主磁极磁铁61的隔壁部32侧的上表面61u与辅助磁极磁铁62的隔壁部32侧的上表面62u并未对齐。具体而言，由于辅助磁极磁铁62配置于第一凹部325内，因此，与此对应，辅助磁极磁铁62的上表面62u与主磁极磁铁61的上表面61u相比位于上方A2。通过产生这样的高低差，可以在隔壁部32侧新产生将主磁极磁铁61与辅助磁极磁铁62相连的磁感线MF3。其结果是，在实施例E1中，可以提高定子4侧产生的磁感线MF1的密度。因此，在实施例E1中，可以实现进一步地实现了高转矩化的轴向间隙型电机1。
第一凹部325的深度及第二凹部326的深度都没有特别的限定，但是，优选为隔壁部32的厚度的1％以上且40％以下，更优选为5％以上且35％以下，进一步优选为10％以上且30％以下。由此，可以在充分享受提高磁感线MF1的密度的效果的同时，确保框架30的机械性强度。
此外，在图6的实施例E1中，主磁极磁铁61的厚度小于辅助磁极磁铁62的厚度。因此，在图6的实施例E1中，主磁极磁铁61的下表面61d及辅助磁极磁铁62的下表面62d成为没有高低差的彼此相同的面。由此，容易使主磁极磁铁61及辅助磁极磁铁62的双方与定子4更加靠近，有助于实现进一步的高转矩化。但是，该结构并不是必要结构，主磁极磁铁61的下表面61d与辅助磁极磁铁62的下表面62d之间也可以有高低差。
此外，如前所述，本实施方式具有双定子结构，因此，图2所示的框架30除了设置于其下方A1的第一面321及第一凹部325之外，还具有：设置于上方A2的与第一面321相反的第二面322；以及沿着绕旋转轴AX的周向C排列且在第二面322上开口的多个第二凹部326。另外，在图2中，周向C上的第一凹部325的位置与第二凹部326的位置相同。
根据这样的构成，在隔壁部32的下方A1和上方A2，可以使主磁极磁铁61的厚度相等，并且，也可以使辅助磁极磁铁62的厚度相等，因此，磁场强度也相等。其结果是，可以使转子3和定子4之间产生的磁力与转子3和定子5之间产生的磁力相等，能够实现抑制了由磁力的差产生的振动的、旋转稳定性良好的轴向间隙型电机1。
需要指出，如前所述，本实施方式所涉及的轴向间隙型电机1具有双定子结构，但是，也可以具有单定子结构。在这种情况下，例如也可以省略定子5，并且，省略配置于隔壁部32的上方A2的永磁铁6。
而且，如前所述，在本实施方式中，主磁极磁铁61(主磁铁)配置于第一凹部325之间，辅助磁极磁铁62(副磁铁)配置于第一凹部325内。由此，图6的实施例E1所示，可以使辅助磁极磁铁62的上表面62u位于主磁极磁铁61的上表面61u的上方A2。其结果是，可以新产生图6的实施例E1所示的、将主磁极磁铁61与辅助磁极磁铁62相连的磁感线MF3，可以提高转子3在定子4侧产生的磁感线MF1的密度。
此外，在本实施方式中，具有双定子结构，因此，主磁极磁铁61也配置于第二凹部326之间，辅助磁极磁铁62也配置于第二凹部326内。由此，也可以提高转子3在定子5侧产生的磁感线的密度。
需要指出，特别优选本实施方式所涉及的旋转型电机为轴向间隙型电机1。在轴向间隙型电机1中，可以容易使轴向A的长度变短，因此，容易实现扁平化。因此，通过采用轴向间隙型电机1，例如可以实现有助于机械臂的小型化及轻量化的臂驱动用电机、实现了小型化及轻量化的电动汽车用车轮电机等。此外，应用了本实施方式所涉及的旋转型电机的轴向间隙型电机1即便是扁平的也可以实现高转矩化，因此，可以不采用减速机，而应用于直接驱动。
2.变形例
图7是以与径向R正交的面剖切图2的转子3的变形例时的局部剖视图。
下面，对第一实施方式的变形例进行说明，但是，在下面的说明中，以与第一实施方式的不同点为中心进行说明，关于同样的事项则省略其说明。需要指出，在图7中，对与第一实施方式同样的构成标注了相同的标记。
第一实施方式的变形例除了辅助磁极磁铁62(副磁铁)具有与第一凹部325卡合的副磁铁卡合结构625之外，与第一实施方式相同。图7所示的副磁铁卡合结构625是辅助磁极磁铁62中的、收纳于第一凹部325的部分的周向C上的宽度W62以朝向隔壁部32的中心线CL变宽的方式变化的结构。中心线CL是在图7中将隔壁部32的第一凹部325与第二凹部326的中间点相连的线。
另一方面，图7所示的第一凹部325的周向C上的宽度W325也朝向隔壁部32的中心线CL变宽。这样，将宽度W325沿轴向A变化的结构设为凹部卡合结构33。图7所示的第一凹部325具有这样的凹部卡合结构33。需要指出，图7所示的凹部卡合结构33是所谓的燕尾槽。
在辅助磁极磁铁62具有副磁铁卡合结构625的情况下，例如，在第一凹部325中形成凹部卡合结构33，通过卡合副磁铁卡合结构625与凹部卡合结构33，从而可以机械地固定第一凹部325和辅助磁极磁铁62。其结果是，可以更加可靠地进行辅助磁极磁铁62相对于第一凹部325的固定及对位。特别是，在图7所示的结构中，可以在轴向A上进行更加牢固的固定，因此，可以更加可靠地防止磁力引起的辅助磁极磁铁62的脱落。需要指出，这样的机械性的固定，也可以和利用粘接剂的固定并用。
在如上所述的变形例中，也可以获得与第一实施方式同样的效果。
3.第二实施方式
接下来，对第二实施方式所涉及的旋转型电机进行说明。
图8是以与径向R正交的面剖切轴向间隙型电机1具备的转子3A时的局部剖视图，该轴向间隙型电机1是第二实施方式所涉及的旋转型电机。
下面，对第二实施方式进行说明，但是，在下面的说明中，以与第一实施方式的不同点为中心进行说明，关于相同的事项则省略其说明。需要指出，在图8中，对与第一实施方式同样的构成标注了相同的标记。
在第二实施方式中，除了框架30A具有沿着旋转轴AX(轴向A)将第一凹部325及第二凹部326相连的贯通孔34之外，与第一实施方式相同。需要指出，贯通孔34可以视为使第一凹部325和第二凹部326一体化的部件。因此，本实施方式所涉及的框架30A具有彼此相连的第一凹部325及第二凹部326。
通过框架30A具备贯通孔34，可以实现转子3A的轻量化。
此外，在本实施方式中，主磁极磁铁61A(主磁铁)配置于可以视为第一凹部325及第二凹部326的贯通孔34内。而且，辅助磁极磁铁62(副磁铁)分别配置于第一凹部325之间以及第二凹部326之间。
通过将主磁极磁铁61A配置于贯通孔34内，可以将第一实施方式中的两个主磁极磁铁61合并为一个主磁极磁铁61A。也就是说，通过一个主磁极磁铁61A可以实现和第一实施方式中的两个主磁极磁铁61相同的功能。由此，可以实现削减转子3A的部件数量，可以减少组装工时。
在如上所述的第二实施方式中，也可以获得与第一实施方式同样的效果。
4.变形例
图9是示出图8的转子3A具备的隔壁部32的第一变形例的立体图。
下面，对第二实施方式的第一变形例进行说明，但是，在下面的说明中，以与第二实施方式的不同点为中心进行说明，关于同样的事项则省略其说明。需要指出，在图9中，对与第二实施方式同样的构成标注了相同的标记。
在第二实施方式的第一变形例中，除了主磁极磁铁61B(主磁铁)具有卡合于贯通孔34的主磁铁卡合结构615B之外，与第二实施方式相同。图9所示的主磁铁卡合结构615B是设置于主磁极磁铁61B的槽。该槽具有可以插入包围贯通孔34的隔壁部32的宽度。
沿图9所示的插入方向D611将主磁极磁铁61B插入贯通孔34之后，使主磁极磁铁61B以沿着图9所示的卡合方向D612错开的方式移动。由此，可以将包围贯通孔34的隔壁部32嵌合(卡合)于主磁极磁铁61的主磁铁卡合结构615B。其结果是，可以机械地固定贯通孔34和主磁极磁铁61B。另外，可以更加可靠地进行主磁极磁铁61相对于贯通孔34的固定及对位。需要指出，这样的机械性的固定，也可以和利用粘接剂的固定并用。
图10是示出图8的转子3A具备的隔壁部32的第二变形例以及与贯通孔34卡合的主磁极磁铁61C的剖视图。图11是示出与图10所示的隔壁部32卡合的主磁极磁铁61C的立体图。需要指出，图10的剖视图是在隔壁部32的厚度的中心面剖切时的剖视图。
下面，的第二实施方式的第二变形例进行说明，但是，在下面的说明中，以与第二实施方式的不同点为中心进行说明，关于同样的事项则省略其说明。需要指出，在图10及图11中，对与第二实施方式同样的构成标注了相同的标记。
在第二实施方式的第二变形例中，除了主磁极磁铁61C(主磁铁)具有卡合于贯通孔34的主磁铁卡合结构615C之外，与第二实施方式相同。图11所示的主磁铁卡合结构615C是设置于主磁极磁铁61C的槽。该槽具有可以插入包围贯通孔34的隔壁部32的宽度。
在图10中，作为主磁极磁铁61C相对于贯通孔34的姿态不同的两个状态，示出了刚插入后的状态S1以及卡合状态S2。刚插入后的状态S1是沿着图11所示的插入方向D613将主磁极磁铁61C刚插入贯通孔34之后的状态。此外，卡合状态S2是使处于刚插入后的状态S1的主磁极磁铁61C旋转，使包围贯通孔34的隔壁部32嵌合于主磁铁卡合结构615C的状态。
图10所示的贯通孔34的形状是在主磁极磁铁61C处于图11的刚插入后的状态S1所示的姿态的情况下，能够插入主磁极磁铁61C的形状。另外，当使处于刚插入后的状态S1的主磁极磁铁61C向顺时针方向D614旋转时，转移至卡合状态S2。在卡合状态S2下，包围贯通孔34的隔壁部32嵌合于主磁铁卡合结构615C。由此，可以机械地固定贯通孔34和主磁极磁铁61C。另外，可以更加可靠地进行主磁极磁铁61C相对于贯通孔34的固定及对位。需要指出，这样的机械性的固定，也可以和利用粘接剂的固定并用。
在如上所述的变形例中，也可以获得与第二实施方式同样的效果。
5.第三实施方式
接下来，的第三实施方式所涉及的旋转型电机进行说明。
图12是仅示出径向间隙型电机具备的转子3D的轴39及框架30D的立体图，该径向间隙型电机是第三实施方式所涉及的旋转型电机。图13是示出在图12所示的框架30D上添加了辅助磁极磁铁62(副磁铁)的构成的立体图。图14是示出在图13所示的构成上添加了主磁极磁铁61(主磁铁)的构成的立体图。
下面，对第三实施方式进行说明，但是，在下面的说明中，以与第一实施方式的不同点为中心进行说明，关于同样的事项则省略其说明。需要指出，在图12至图14中，对于第一实施方式同样的构成标注了相同的标记。
径向间隙型电机是存在于转子与定子之间的间隙位于转子的径向的电机。图12至图14所示的转子3D除了具有径向间隙型电机用的结构之外，与第一、第二实施方式相同。
图12所示的转子3D具备轴39以及框架30D。轴39是沿旋转轴AX延伸的圆柱状的部件。框架30D是位于轴39的外侧并与轴39连接的圆环状的部件。
轴39为形成圆柱状的实心的部件。轴39通过压入等而固定于框架30D。
如图12所示，框架30D具有作为朝向径向R的侧面的第一面321D、以及在第一面321D上开口的多个第一凹部325D。
第一凹部325D沿周向C等间隔地配置。此外，第一凹部325D彼此之间夹着的第一面321D成为比第一凹部325D突出的部位。因此，在框架30D的侧面上，沿周向C反复排列有第一凹部325D以及第一凹部325D彼此之间夹着的第一面321D。
在图13中，辅助磁极磁铁62配置于框架30D的第一凹部325D内。这样，通过将辅助磁极磁铁62配置于第一凹部325D内，可以获得与第一实施方式同样的效果。
在图14中，主磁极磁铁61配置于框架30D的第一凹部325D之间。这样，通过将主磁极磁铁61配置于第一凹部325D之间，可以获得与第一实施方式同样的效果。
如上所述，通过采用框架30D，可以容易获得沿周向C以目标间距交替地配置主磁极磁铁61和辅助磁极磁铁62而成的海尔贝克磁铁阵列的阵列。
在如上所述的第三实施方式中，也可以获得与第一实施方式同样的效果。
6.第四实施方式
接下来，对第四实施方式所涉及的转子的制造方法进行说明。
图15是用于说明第四实施方式所涉及的转子的制造方法的流程图。图16至图18是用于说明图2所示的转子的制造方法的剖视图。
下面，对第四实施方式进行说明，但是，在下面的说明中，以与第一实施方式的不同点为中心进行说明，关于同样的事项则省略其说明。需要指出，在图16至图18中，对与第一实施方式同样的构成标注了相同的标记。
图15所示的转子3的制造方法具有准备步骤S102、第一磁铁配置步骤S104、第二磁铁配置步骤S106、第一磁化步骤S108、以及第二磁化步骤S110。下面，对各步骤进行说明。
在准备步骤S102中，如图16所示，准备框架30、第一磁铁91及第二磁铁92。第一磁铁91经过后述的磁化处理，可以成为配置于框架30的第一凹部325内及第二凹部326内的永磁铁6，在制造第一实施方式所涉及的转子3时，是处于未磁化的状态的辅助磁极磁铁62。第二磁铁92经过后述的磁化处理，可以成为配置于框架30的第一凹部325之间以及第二凹部326之间的永磁铁6，在制造第一实施方式所涉及的转子3时，是处于未磁化的状态的主磁极磁铁61。
需要指出，在制造第二实施方式所涉及的转子3A时，第一磁铁91是处于未磁化的状态的主磁极磁铁61A，第二磁铁92是处于未磁化的状态的辅助磁极磁铁62。
在第一磁铁配置步骤S104中，如图16所示，将未磁化的第一磁铁91分别配置于第一凹部325内及第二凹部326内。由于可以通过第一凹部325及第二凹部326来确定第一磁铁91的位置，因此，可以高效地进行该配置作业。此外，如果是未磁化的状态，则在第一磁铁91中几乎不产生磁力，因此，第一磁铁91彼此之间不会相互吸引，可以容易进行配置作业。之后，将所配置的第一磁铁91固定于第一凹部325内及第二凹部326内。
在第二磁铁配置步骤S106中，如图17所示，将未磁化的第二磁铁92分别配置于第一凹部325之间以及第二凹部326之间。该配置作业是将第二磁铁92插入第一磁铁91彼此之间的间隙的作业，因此，可以高效地进行。此外，如果是未磁化的状态，则在第二磁铁92中几乎不产生磁力，因此，第二磁铁92彼此之间、以及、第一磁铁91及第二磁铁92彼此之间不会相互吸引，可以容易进行配置作业。之后，将所配置的第二磁铁92固定于第一凹部325之间以及第二凹部326之间。
在第一磁化步骤S108中，在与第一面321交叉的纵向上对第二磁铁92施加磁场。由此，使第二磁铁92磁化，如图18中箭头M所示，获得具有与轴向A平行的朝向的磁极的主磁极磁铁61。
在第二磁化步骤S110中，在与纵向不同的横向上对第一磁铁91施加磁场。由此，使第一磁铁91磁化，如图18中箭头M所示，获得具有与周向C平行的朝向的磁极的辅助磁极磁铁62。
需要指出，上述步骤的顺序也可以交换。例如，也可以在第一磁铁配置步骤S104与第二磁铁配置步骤S106之间设置第二磁化步骤S110。由此，在横向上对通过第一磁铁配置步骤S104配置的未磁化的第一磁铁91施加磁场时，磁化磁轭与第二磁铁92不会产生干扰，因此，可以容易进行磁化磁轭的配置。
此外，在第二实施方式所涉及的转子3A中，与上述的第四实施方式不同，未磁化的第一磁铁91被插入图8所示的贯通孔34，并对其施加纵向的磁场来进行磁化，从而获得主磁极磁铁61A。此外，未磁化的第二磁铁92分别配置于图8所示的第一凹部325之间以及第二凹部326之间，并对其施加横向的磁场来进行磁化，从而获得辅助磁极磁铁62。因此，当制造第二实施方式所涉及的转子3A时，也可以在第一磁化步骤S108中，对第一磁铁91施加纵向的磁场，在第二磁化步骤S110中，对第二磁铁92施加横向的磁场。
如上所述，图15所示的转子3的制造方法具有准备步骤S102、第一磁铁配置步骤S104、第二磁铁配置步骤S106、第一磁化步骤S108、以及第二磁化步骤S110。在准备步骤S102中，准备框架30、未磁化的第一磁铁91、以及未磁化的第二磁铁92，该框架30具有第一面321、以及排列于绕旋转轴AX的周向C且在第一面321开口的多个第一凹部325。在第一磁铁配置步骤S104中，将第一磁铁91配置于第一凹部325内。在第二磁铁配置步骤S106中，将第二磁铁92配置于第一凹部325之间。在第一磁化步骤S108中，在与第一面321交叉的纵向上对第一磁铁91及第二磁铁92中的一方施加磁场以使其磁化。在第二磁化步骤S110中，在与纵向交叉的横向上对第一磁铁91及第二磁铁92中的另一方施加磁场以使其磁化。
根据如上所述的构成，在配置了第一磁铁91及第二磁铁92之后，进行磁化处理，因此，可以高效地进行第一磁铁91及第二磁铁92的配置作业。此外，由于在框架30上设置有第一凹部325，因此，可以精度优良地使第一磁铁91对位。其结果是，可以高效地制造不易产生主磁极磁铁61、辅助磁极磁铁62的位置偏离引起的磁特性的劣化的转子3。
以上，基于图示的实施方式对本发明的旋转型电机及转子的制造方法进行了说明，但是，本发明并不限定于此。
例如，在本发明的旋转型电机中，上述实施方式的各部也可以替换为具有同样的功能的任意构成物，还可以在上述实施方式中添加任意构成物。
此外，在本发明的转子的制造方法中，也可以在上述实施方式中添加任意目的的工序。
Claims (10)
1.一种旋转型电机，其特征在于，具备：
定子；以及
绕旋转轴旋转的转子，
所述转子具备：
框架，具有面对所述定子的第一面、以及沿着绕所述旋转轴的周向排列且在所述第一面上开口的多个第一凹部，所述框架呈圆环状；
主磁铁，配置于所述第一凹部内以及所述第一凹部之间中的一方；以及
副磁铁，配置于所述第一凹部内以及所述第一凹部之间中的另一方。
2.根据权利要求1所述的旋转型电机，其特征在于，
所述框架还具有：
与所述第一面相反的第二面；以及
多个第二凹部，沿所述周向排列且在所述第二面上开口，
所述周向上的所述第一凹部的位置与所述第二凹部的位置相同。
3.根据权利要求1或2所述的旋转型电机，其特征在于，
所述主磁铁配置于所述第一凹部之间，所述副磁铁配置于所述第一凹部内。
4.根据权利要求3所述的旋转型电机，其特征在于，
所述副磁铁具有卡合于所述第一凹部的副磁铁卡合结构。
5.根据权利要求2所述的旋转型电机，其特征在于，
所述框架具有所述第一凹部以及所述第二凹部沿着所述旋转轴相连而成的贯通孔。
6.根据权利要求5所述的旋转型电机，其特征在于，
所述主磁铁配置于所述贯通孔内，所述副磁铁配置于所述第一凹部之间以及所述第二凹部之间。
7.根据权利要求6所述的旋转型电机，其特征在于，
所述主磁铁具有卡合于所述贯通孔的主磁铁卡合结构。
8.根据权利要求1或2所述的旋转型电机，其特征在于，
所述框架的构成材料为非磁性材料。
9.根据权利要求1或2所述的旋转型电机，其特征在于，
所述框架具有绝缘性。
10.一种转子的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
准备框架、未磁化的第一磁铁以及未磁化的第二磁铁，所述框架具有第一面以及排列于绕旋转轴的周向且在所述第一面上开口的多个第一凹部，所述框架呈圆环状；
将所述第一磁铁配置于所述第一凹部内；
将所述第二磁铁配置于所述第一凹部之间；
在与所述第一面交叉的纵向上对所述第一磁铁及所述第二磁铁中的一方施加磁场使所述一方磁化；以及
在与所述纵向不同的横向上对所述第一磁铁及所述第二磁铁中的另一方施加磁场使所述另一方磁化。
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