CN1913289A - 旋转电机的转子及其组装方法 - Google Patents

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Abstract

将永磁体固定于爪状磁极侧面的磁体安装构件具有防止永磁体向前端侧、基端侧移动的功能，而且，可在将永磁体配置在爪状磁极的侧面后容易地将磁体安装构件安装到爪状磁极上。磁体安装构件(6)具有用于进行卡扣使永磁体(5)不向磁体安装构件(6)的前端侧、基端侧移动的前端侧卡扣部(7a)、基端侧卡扣部(7b)，基端侧卡扣部(7b)通过变形可解除使永磁体(5)无法移动的卡扣功能，在将磁体安装构件(6)安装到两侧配置有永磁体(5)的爪状磁极(3、4)上时，基端侧卡扣部(7b)通过与永磁体(5)的接触而向外侧方向(9)张开，处于卡扣功能解除的状态，在磁体安装构件(6)安装完毕后，基端侧卡扣部(7b)的形状复原，从而进行卡扣使永磁体(5)无法移动。

Description

旋转电机的转子及其组装方法
技术领域
本发明涉及一种交流发电机或电动机的转子结构，尤其涉及用于防止爪状磁极侧面侧的磁通泄漏的永磁体的安装结构。
背景技术
以往，在含有使具有爪状磁极的磁极铁心体相啮合的转子的旋转电机中，作为提高该旋转电机输出的技术，已知有如下技术：在转子的周向上邻接的爪状磁极间安装磁体，减少爪状磁极间的磁通泄漏，从而提高旋转电机的输出。关于将磁体固定于磁极铁心的爪状磁极上的方法的例子有：将配置于各爪状磁极侧面的磁体用截面形状呈略M形或略C字状的加强体固定。由此，磁体能够在被加强体包围的状态下可靠地固定于该爪状磁极上，另外，由于作用于磁体的离心力及爪状磁极的煽动力均由加强体承受，因此可减轻对永磁体的影响。另外，磁体具有防止从加强体前端侧、基端侧脱出的防脱结构，防止磁体从加强体脱落(例如参照专利文献1)。
[专利文献1]日本专利特开2001-86715号公报
另外，爪状磁极周向的面形成为从基端侧向前端侧变细的略梯形形状，而且侧面也同样从基端侧向前端侧变细。
以往的具有防脱结构的加强体中，当将磁体配置在爪状磁极侧面上后再安装加强体时，磁体与加强体的防脱结构互相干扰，使安装变得困难。而且，当将磁体固定于加强体后再将该加强体安装到爪状磁极上时，磁体与爪状磁极侧面之间会产生间隙，从而产生磁通泄漏，存在旋转电机性能降低的问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于使将磁体可靠固定于爪状磁极的磁体安装构件具有防止磁体向前端侧、基端侧移动的功能，而且，在将磁体配置在爪状磁极的侧面上后可容易地将磁体安装构件安装到爪状磁极上。
本发明的旋转电机的转子，具有磁极铁心，该磁极铁心以覆盖产生磁通的转子线圈的形态设置，且由分别具有以交替啮合的形态突出的爪状磁极的第1磁极铁心体及第2磁极铁心体构成。该旋转电机的转子包括：配置于所述爪状磁极的两侧面、用于减少相邻爪状磁极侧面间磁通泄漏的永磁体；以及将所述永磁体固定于所述爪状磁极两侧面的磁体安装构件。所述磁体安装构件的截面形成为C字状，由沿所述爪状磁极的轴心侧倾斜面延伸的平板状中间部、以及形成于该中间部的两侧且将所述永磁体保持在所述爪状磁极侧部的磁体保持部构成，具有设置于所述两侧的磁体保持部上、用于进行卡扣使所述永磁体不向该磁体安装构件的前端侧、基端侧移动的卡扣部。并且，该卡扣部可通过从原状态产生变化来解除使所述永磁体无法移动的卡扣功能。
另外，本发明的旋转电机转子的组装方法是具有磁极铁心的旋转电机转子的组装方法，该磁极铁心以覆盖产生磁通的转子线圈的形态设置，且由分别具有以交替啮合的形态突出的爪状磁极的第1磁极铁心体及第2磁极铁心体构成。该组装方法包括如下步骤：将用于减少相邻所述爪状磁极侧面间磁通泄漏的永磁体分别配置于所述爪状磁极两侧面的步骤；其次，将磁体安装构件安装到所述爪状磁极上的步骤，所述磁体安装构件的截面形成为C字状，由沿所述爪状磁极的轴心侧倾斜面延伸的平板状中间部、以及形成于该中间部的两侧且将所述永磁体保持在所述爪状磁极侧部的磁体保持部构成，具有设置于所述两侧的磁体保持部上、用于进行卡扣使所述永磁体不向该磁体安装构件的前端侧、基端侧移动的卡扣部；以及使各爪状磁极的两侧面配置有永磁体、且安装有所述磁体安装构件的所述第1磁极铁心体及所述第2磁极铁心体组合而形成所述磁极铁心的步骤。并且，在将所述磁体安装构件安装到所述爪状磁极上时和安装完成时，使所述卡扣部的状态变化，在进行所述安装时，解除该卡扣部使所述永磁体无法移动的卡扣功能地进行安装。
本发明的旋转电机的转子，具有设置于磁体保持部、用于进行卡扣使所述永磁体不向该磁体安装构件的前端侧、基端侧移动的卡扣部，该卡扣部可通过从原状态发生变化来解除使所述永磁体无法移动的卡扣功能，因此，当将磁体配置在爪状磁极的侧面上后再将磁体安装构件安装到爪状磁极上时，能够解除所述卡扣部的卡扣功能，可避免该卡扣部对永磁体产生干扰而妨碍磁体安装构件安装到爪状磁极上。因此，可将磁体安装构件容易地安装到侧面配置有永磁体的爪状磁极上，能够提高转子的组装性，并可确实防止磁体安装构件组装到爪状磁极上后永磁体的移动。
另外，采用本发明的旋转电机转子的组装方法，当将永磁体分别配置到爪状磁极的两侧面上后再将具有卡扣部的磁体安装构件安装到所述爪状磁极上时，在将磁体安装构件安装到爪状磁极上时和安装完成时，使卡扣部的状态变化，在安装时解除该卡扣部的卡扣功能地进行安装，因此可避免该卡扣部对永磁体产生干扰而妨碍磁体安装构件安装到爪状磁极上。因此，可将磁体安装构件容易地安装到侧面配置有永磁体的爪状磁极上，能够提高转子的组装性，并可确实防止磁体安装构件组装到爪状磁极上后永磁体的移动。
附图说明
图1是表示本发明实施例1所述转子的主要部分的立体图。
图2是表示本发明实施例1所述磁体安装构件安装于爪状磁极的状态的图。
图3是表示本发明实施例1所述磁体安装构件的结构的图。
图4是表示本发明实施例1所述磁体安装构件向爪状磁极安装的样子的图。
图5是表示本发明实施例2所述磁体安装构件的结构的图。
图6是表示本发明实施例2所述磁体安装构件向爪状磁极安装的样子的图。
图7是表示本发明实施例2其他例子所述转子的组装方法的图。
(符号说明)
1    第1磁极铁心体        2  第2磁极铁心体
3、4 爪状磁极             5  永磁体
6   磁体安装构件        6a   中间部
6b  磁体保持部          7a   前端侧卡扣部
7b  基端侧卡扣部        10a  前端侧卡扣部
10b 基端侧卡扣部
具体实施方式
实施例1
以下，根据附图对本发明实施例1所述旋转电机的转子进行说明。
图1是表示本发明实施例1所述转子的主要部分的立体图。如图所示，由第1磁极铁心体及所述第2磁极铁心体构成的磁极铁心以覆盖产生磁通的转子线圈(省略图示)的形态设置。第1、第2磁极铁心体1、2分别具有以交替啮合的形态突出的爪状磁极3、4，在各爪状磁极3、4的两侧面配置有减少相邻爪状磁极3、4侧面间磁通泄漏的永磁体5。另外，具有将永磁体5固定于爪状磁极3、4两侧面的磁体安装构件6，磁体安装构件6具有卡扣部7(前端侧卡扣部7a、基端侧卡扣部7b)，用于进行卡扣以防止永磁体5在旋转电机进行动作时等移动而弹出。
图2是从转子轴心侧观看安装有磁体安装构件6的爪状磁极3、4的图，图3是表示磁体安装构件6的结构的图。如图所示，磁体安装构件6的截面形成为C字状，具有：沿爪状磁极3、4的轴心侧倾斜面延伸的平板状中间部6a、以及形成于该中间部6a两侧且将永磁体5保持在爪状磁极3、4侧部的磁体保持部6b，在两侧的磁体保持部6b上，在前端侧端部设置有用于进行卡扣使永磁体5不向磁体安装构件6前端侧移动的前端侧卡扣部7a，在基端侧端部设置有用于进行卡扣使永磁体5不向磁体安装构件6基端侧移动的基端侧卡扣部7b。
这种磁体安装构件6是通过对厚度在0.5mm左右的不锈钢进行压力加工使其弯曲而制得的，故制作上非常容易。
如图所示，基端侧卡扣部7b具有快速闭合(snap)结构，在将磁体安装构件6安装到爪状磁极3、4上时产生形变，解除使永磁体5无法移动的卡扣功能地进行安装。磁体安装构件6向爪状磁极3、4上安装时的样子如图4所示。
如图所示，磁体安装构件6以覆盖两侧配置有永磁体5的爪状磁极3、4的前端侧的形态沿轴方向8移动从而安装在爪状磁极3、4上。此时，基端侧卡扣部7b因与永磁体5接触而向外侧方向9张开，处于卡扣功能解除的状态，在安装完毕时，结束与永磁体5的接触而恢复到原状态，从而使卡扣功能复活以防止内部的永磁体5的移动。
本实施例中，磁体安装构件6具有进行卡扣使永磁体5不向磁体安装构件6的前端侧、基端侧移动的前端侧卡扣部7a、基端侧卡扣部7b，基端侧卡扣部7b可通过变形解除使永磁体5无法移动的卡扣功能。因此，在将磁体安装构件6安装到两侧配置有永磁体5的爪状磁极3、4上时，基端侧卡扣部7b可通过与永磁体5的接触而向外侧方向9张开，处于卡扣功能解除的状态。由此，可避免基端侧卡扣部7b对永磁体5产生干扰而妨碍磁体安装构件6安装到爪状磁极3、4上。
因此，可将磁体安装构件6容易地安装到侧面配置有永磁体5的爪状磁极3、4上，能够提高转子的组装性，并可确实防止将磁体安装构件6组装到爪状磁极3、4上后永磁体5的移动。另外，可在将永磁体5固定在爪状磁极3、4侧面的减少磁通泄漏效果好的位置上后安装磁体安装构件6，因此能够有效利用永磁体5的减少磁通泄漏的效果。
实施例2
图5是表示本发明实施例2所述磁体安装构件6的结构的图。
如图所示，磁体安装构件6的截面形成为C字状，具有：沿爪状磁极3、4的轴心侧倾斜面延伸的平板状中间部6a、以及形成于该中间部6a两侧且将永磁体5保持在爪状磁极3、4侧部的磁体保持部6b，在两侧的磁体保持部6b上，在前端侧端部设置有用于进行卡扣使永磁体5不向磁体安装构件6前端侧移动的前端侧卡扣部10a，在基端侧端部设置有用于进行卡扣使永磁体5不向磁体安装构件6基端侧移动的基端侧卡扣部10b。
安装于磁体安装构件6(磁体保持部6b)的基端侧卡扣部10b通过使其安装的倾斜度变化，能解除使永磁体5无法移动的卡扣功能。而且，将磁体安装构件6安装到爪状磁极3、4上时，使基端侧卡扣部10b的安装倾斜度变化，解除所述卡扣功能地进行安装。将磁体安装构件6向爪状磁极3、4上安装时的样子如图6所示。
如图所示，磁体安装构件6以覆盖两侧配置有永磁体5的爪状磁极3、4的前端侧的形态沿轴方向8移动而安装在爪状磁极3、4上。此时，基端侧卡扣部10b设定为安装倾斜度向外侧张开而使其不与永磁体5接触的形态，处于卡扣功能解除的状态，在磁体安装构件6的安装完毕时，使基端侧卡扣部10b的安装倾斜度向内侧方向11变化，使卡扣功能复活以防止内部的永磁体5的移动。
本实施例中，在将磁体安装构件6安装到两侧配置有永磁体5的爪状磁极3、4上时，使基端侧卡扣部10b向外侧张开而不与永磁体5接触，处于卡扣功能解除的状态。由此，可避免基端侧卡扣部10b对永磁体5产生干扰而妨碍磁体安装构件6安装到爪状磁极3、4上。
因此，可将磁体安装构件6容易地安装到侧面配置有永磁体5的爪状磁极3、4上，能够提高转子的组装性，并可确实防止将磁体安装构件6组装到爪状磁极3、4上后永磁体5的移动。另外，可在将永磁体5固定在爪状磁极3、4侧面的减少磁通泄漏效果好的位置上后安装磁体安装构件6，因此能够有效利用永磁体5的减少磁通泄漏的效果。
另外，上述实施例2中，在将磁体安装构件6安装到爪状磁极3、4上后，使基端侧卡扣部10b的安装倾斜度向内侧方向11变化，使卡扣功能复活以防止内部的永磁体5的移动，对于使基端侧卡扣部10b的安装倾斜度向内侧方向11变化的工序，如图7所示，可通过其后使第1磁极铁心体1及第2磁极铁心体2组合而同时进行。
如图所示，在将磁体安装构件6安装到爪状磁极3、4上后，对第1磁极铁心体1及第2磁极铁心体2进行组合，例如使第2磁极铁心体2向箭头12方向移动，从而各磁体安装构件6的基端侧卡扣部10b与另一方磁极铁心1、2的磁体安装构件6接触而安装倾斜度向内侧方向11变化。因此。使卡扣功能复活，可确实防止永磁体5的移动。
在这种情况下，无需另行设置使基端侧卡扣部10b的安装倾斜度向内侧方向11变化的工序，可提高转子的组装性。
另外，上述实施例1、2中，在将永磁体5配置到爪状磁极3、4的两侧面时，也可以利用粘合剂将永磁体5固定于爪状磁极3、4的规定位置，然后将磁体安装构件6安装到爪状磁极3、4上。
由此，可将永磁体5确实地配置在爪状磁极3、4侧面的减少磁通泄漏效果好的位置上。另外，可防止将磁体安装构件6安装到爪状磁极3、4上时永磁体5的偏移，使得磁体安装构件6与永磁体5不会在设想外的地点产生干扰，或者不会在基端侧卡扣部7b、10b的状态变化时与永磁体5产生干扰，从而可防止永磁体5和基端侧卡扣部7b、10b的破损。而且，作用于永磁体5的转子动作时的外力由磁体安装构件6承受，因此，将永磁体5固定于爪状磁极3、4的粘合剂无需具有耐热性等，可采用廉价且处理时间短的粘合剂，因而可降低成本。
另外，上述实施例1、2中，将磁体安装构件6安装到爪状磁极3、4上后，若采用焊接将磁体安装构件6固定到爪状磁极3、4上，就能够以高强度确实地固定磁体安装构件6，从而提高耐久性。
而且，上述实施例1、2中，在完成转子组装工序的机械加工后，也就是将第1磁极铁心体1及第2磁极铁心体2组合形成磁极铁心后，对永磁体5进行磁化。由此，可以防止机械加工时产生的粉末等异物附着于永磁体5，从而防止因异物引起的线圈断线、以及永磁体5破损等不良情况。

Claims (11)

1、一种旋转电机的转子，具有磁极铁心，该磁极铁心以覆盖产生磁通的转子线圈的形态设置，且由分别具有以交替啮合的形态突出的爪状磁极的第1磁极铁心体及第2磁极铁心体构成，其特征在于，
包括：配置于所述爪状磁极的两侧面、用于减少相邻爪状磁极侧面间磁通泄漏的永磁体；以及将所述永磁体固定于所述爪状磁极两侧面的磁体安装构件，
所述磁体安装构件的截面形成为C字状，由沿所述爪状磁极的轴心侧倾斜面延伸的平板状中间部、以及形成于该中间部的两侧且将所述永磁体保持在所述爪状磁极侧部的磁体保持部构成，具有设置于所述两侧的磁体保持部上、用于进行卡扣使所述永磁体不向该磁体安装构件的前端侧、基端侧移动的卡扣部，
该卡扣部可通过从原状态产生变化来解除使所述永磁体无法移动的卡扣功能。
2、如权利要求1所述的旋转电机的转子，其特征在于，所述卡扣部由设于所述磁体安装构件前端侧的前端侧卡扣部、以及设于基端侧的基端侧卡扣部构成，只有该基端侧卡扣部能够解除所述卡扣功能。
3、如权利要求2所述的旋转电机的转子，其特征在于，所述基端侧卡扣部的倾斜度可变，从而能够解除所述卡扣功能。
4、如权利要求1～3中任一项所述的旋转电机的转子，其特征在于，所述永磁体分别粘接于所述爪状磁极的两侧面。
5、如权利要求1～3中任一项所述的旋转电机的转子，其特征在于，所述磁体安装构件焊接于所述爪状磁极上。
6、一种旋转电机转子的组装方法，该旋转电机的转子具有磁极铁心，该磁极铁心以覆盖产生磁通的转子线圈的形态设置，且由分别具有以交替啮合的形态突出的爪状磁极的第1磁极铁心体及第2磁极铁心体构成，该组装方法的特征在于，包括如下步骤：
将用于减少相邻所述爪状磁极侧面间磁通泄漏的永磁体分别配置于所述爪状磁极两侧面的步骤；
其次，将磁体安装构件安装到所述爪状磁极上的步骤，所述磁体安装构件的截面形成为C字状，由沿所述爪状磁极的轴心侧倾斜面延伸的平板状中间部、以及形成于该中间部的两侧且将所述永磁体保持在所述爪状磁极侧部的磁体保持部构成，具有设置于所述两侧的磁体保持部上、用于进行卡扣使所述永磁体不向该磁体安装构件的前端侧、基端侧移动的卡扣部；以及
使各爪状磁极的两侧面配置有永磁体、且安装有所述磁体安装构件的所述第1磁极铁心体及所述第2磁极铁心体组合而形成所述磁极铁心的步骤，
在将所述磁体安装构件安装到所述爪状磁极上时和安装完成时，使所述卡扣部的状态变化，在进行所述安装时，解除该卡扣部使所述永磁体无法移动的卡扣功能地进行安装。
7、如权利要求6所述的旋转电机转子的组装方法，其特征在于，所述磁体安装构件以覆盖两侧配置有所述永磁体的所述爪状磁极的前端侧的形态沿轴方向移动而安装于所述爪状磁极上，所述卡扣部在进行该安装时通过与所述永磁体接触而使状态变化，在安装完成时结束与所述永磁体的接触而恢复规定的状态。
8、如权利要求6所述的旋转电机转子的组装方法，其特征在于，所述磁体安装构件以覆盖两侧配置有所述永磁体的所述爪状磁极的前端侧的形态沿轴方向移动而安装于所述爪状磁极上，在进行该安装时，在所述卡扣部与所述永磁体不接触的状态下使所述卡扣部的状态发生变化，在该安装完成时使所述卡扣部恢复规定的状态。
9、如权利要求8所述的旋转电机转子的组装方法，其特征在于，在将所述磁体安装构件安装到所述爪状磁极上后，通过所述第1磁极铁心体及第2磁极铁心体的组合，使所述磁体安装构件的所述卡扣部与另一方磁极铁心体侧的所述磁体安装构件接触，从而恢复规定的状态。
10、如权利要求6～9中任一项所述的旋转电机转子的组装方法，其特征在于，在将所述永磁体分别配置于所述爪状磁极的两侧面时，将所述永磁体粘接固定于所述爪状磁极上。
11、如权利要求6～9中任一项所述的旋转电机转子的组装方法，其特征在于，在使第1磁极铁心体及第2磁极铁心体组合形成所述磁极铁心的步骤完成后，对所述永磁体进行磁化。
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