CN1941552B - 永磁电动机的转子 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种永磁电动机的转子，该永磁电动机的转子是可以大幅度降低微小振动、组装作业时不花费较多时间、可以提高制造效率的永磁电动机的转子。把铁芯分割成外侧铁芯(3)和内侧铁芯(4)，在外侧铁芯(3)和内侧铁芯(4)之间夹设有缓冲材料(5)。外侧铁芯(3)和内侧铁芯(4)是通过层叠多片薄壁铁芯构成板(7)、(8)而构成。为了在转子轴(6)的轴心方向的两端部连接外侧铁芯(3)和内侧铁芯(4)，可以在由外侧铁芯(3)和内侧铁芯(4)构成的铁芯的转子轴(6)的轴心方向的两端部配置多片通过连接部(9C)连接了外周部(9a)和内周部(9b)的薄壁铁芯构成板(9)。

Description

永磁电动机的转子 

技术领域

本发明涉及作为空气调节器的风扇马达等各种电气设备的驱动装置使用的永磁电动机的转子，特别涉及提高防振性能的同时、也提高制造效率的永磁电动机的转子。 

背景技术

近年来，永磁电动机因其良好的控制性等特性，而被广泛用作空气调节器的风扇马达等各种电气设备的驱动装置。 

该永磁电动机51，通常如图10所示，具有定子52及转子53，转子53由永久磁铁54、铁芯55及转子轴56构成。 

当在上述永磁电动机51的转子53上外加矩形波电压并进行驱动的场合，由于被加上急剧变化的转矩而存在由磁铁产生的转矩波动等，在转子轴56的轴心方向上及铁芯55的半径方向上产生微小振动。 

该微小振动经转子轴56传递给风扇等被驱动体，在其振动频率与被驱动体的固有振动频率一致的场合，引起共振现象，所以设置了永磁电动机51的电气设备产生很大的振动及噪音。 

因此，提出了把铁芯分割成外侧铁芯和内侧铁芯、在外侧铁芯和内侧铁芯之间夹设有缓冲材料来降低转子轴的轴心方向上及铁芯的半径方向上的微小振动的转子(参照日本特开平7-59294号公报，日本特开平7-75269号公报)。 

如图11所示，上述日本特开平7-59294号公报所记载的转子61，使外侧铁芯63和内侧铁芯64完全分离，在外侧铁芯63和内侧铁芯64之间夹设有缓冲材料65，同时，在外侧铁芯63和缓冲材料65之间形成粘接层66。 

采用该转子61，虽然通过夹设有缓冲材料65，可以降低转子轴67的轴心方向上及铁芯64的半径方向上的微小振动，但由于外侧铁芯63和内侧铁芯64完全分离，所以转子轴67的同心度不得不降低，从而不能防止由不平衡引起的微小振动的发生，并且为了尽可能提高转子轴67的同心度，组装作业就需要花费较多的时间。 

另一方面，如图12所示，上述日本特开平7-75269号公报中所记载的转子71，通过连接部76连接铁芯外周部73和铁芯内周部74，在铁芯外周部73和铁芯内周部74之间夹设有缓冲材料75。 

采用该转子71，虽然通过夹设有缓冲材料75，可以降低转子轴77的轴心方向上及铁芯内周部74的半径方向上的微小振动，但由于是通过连接部76连接铁芯外周部73和铁芯内周部74，所以转子轴77的轴心方向上的微小振动及铁芯内周部74的半径方向上的微小振动的降低效果并不那么大，微小振动容易经由转子轴56传递给被驱动体。 

发明内容

本发明是鉴于这样的现有技术的问题而作出的，其目的在于提供一种永磁电动机的转子，该永磁电动机的转子是可以大幅度降低转子轴的轴心方向上的微小振动及铁芯的半径方向上的微小振动，并可以高度保持转子轴的同心度，组装作业不花费较多的时间，从而可以提高制造效率的永磁电动机的转子。 

为了达到上述目的，本发明的永磁电动机的转子，将所述铁芯分割成外侧铁芯和内侧铁芯，在所述外侧铁芯和所述内侧铁芯之间夹设有缓冲材料，其特征在于，在所述转子轴的轴心方向的两端部连接所述外侧铁芯和所述内侧铁芯，并使所述外侧铁芯和所述内侧铁芯在所述转子轴的轴心方向中间部完全分离。 

在此，所述外侧铁芯和所述内侧铁芯是通过层叠多片薄壁铁芯构成板而构成的。 

为了在所述转子轴的轴心方向两端部连接所述外侧铁芯和所述内侧铁芯，可以在所述外侧铁芯和所述内侧铁芯的所述转子轴的轴心方向的两端部配置多片通过连接部连接外周部和内周部的薄壁铁芯构成板。 

另外，也可以使所述外侧铁芯的内周面和所述内侧铁芯的外周面保持非常微小的间隙地接近，同时，在所述外侧铁芯的所述转子轴的轴心方向的中间部配置多片在内周部形成有凹槽部的薄壁铁芯构成板。 

附图说明

图1是安装有本发明的转子的一实施例的永磁电动机的局部剖切立体图。 

图2是本发明的转子的一实施例的分解立体图。 

图3是构成作为图2所示的转子的构成构件的铁芯的端部铁芯构成板的立体图。 

图4是构成作为图2所示的转子的构成构件的铁芯的外侧铁芯构成板及内侧铁芯构成板的立体图。 

图5是安装有本发明的转子的另一实施例的永磁电动机的正视剖面图。 

图6(A)是作为图5所示的转子的构成构件的铁芯的局部切除俯视图，(B)是其正视剖面图。 

图7(A)是构成作为图5所示的转子的构成构件的铁芯的外侧铁芯的俯视图，(B)是其正视剖面图。 

图8(A)是构成作为图5所示的转子的构成构件的铁芯的内侧铁芯的俯视图，(B)是正视剖面图。 

图9是对于使用本发明的转子的场合及使用以往的转子的场合，使风扇马达的驱动转速变化并测量了空气调节器产生的噪音 值[dB]的曲线图。 

图10是安装有以往的转子的永磁电动机的正视剖面图。 

图11是以往的夹设有缓冲材料的转子的一实施例的俯视剖面图。 

图12(A)是以往的夹设有缓冲材料的转子的另一实施例的俯视图，(B)是正视剖面图。 

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的永磁电动机的转子的优选实施方式进行具体的说明。 

如图1及图2所示，本发明的一实施例的永磁电动机的转子1由永久磁铁2、外侧铁芯3、内侧铁芯4、缓冲材料5及转子轴6构成。 

在此，永久磁铁2及转子轴6的构成与在以往的永磁电动机51的转子53中使用的相同。 

如图1至图4所示，外侧铁芯3是通过在其中间部中层叠了多片外侧铁芯构成板7，在其上端部及下端部中层叠了多片端部铁芯构成板9的外周部9a而构成的。 

如图1至图4所示，内侧铁芯4是通过在其中间部中层叠了多片内侧铁芯构成板8，在其上端及下端部中层叠了多片端部铁芯构成板9的内周部9b而构成的。 

如图4所示，外侧铁芯构成板7是由钢铁等磁性材料构成的呈圆环状的壁厚0.5mm左右的薄壁板，在其内周部上，在圆周方向上等间隔的4个地方形成缺口部7a。 

如图4所示，内侧铁芯构成板8是由钢铁等磁性材料构成的呈圆盘状的壁厚0.5mm左右的薄壁板，在其外周部上，在圆周方向上等间隔的4个地方形成缺口部8a，同时在其中央部形成嵌插孔8b。 

如图3所示，端部铁芯构成板9是由钢铁等磁性材料构成的呈圆盘状的壁厚0.5mm左右的薄壁板，由外周部9a、内周部9b及连接部9c构成，外周部9a形成为与外侧铁芯构成板7形状大致相同，内周部9b形成为与内侧铁芯构成板8形状大致相同。 

另外，在外周部9a上，对应于外侧铁芯构成板7，在圆周方向上等间隔的4个地方形成缺口部9d，在内周部9b上，对应于内侧铁芯构成板8，在圆周方向上等间隔的4个地方形成缺口部9e，并在中央部上形成嵌插孔9f。 

在本实施例中，如图1及图2所示，层叠4片端部铁芯构成板9，接下来，在层叠起来的最上部的端部铁芯构成板9的外周部9a上层叠28片外侧铁芯构成板7，并在内周部9b上层叠28片内侧铁芯构成板8，最后，在层叠起来的最上部的外侧铁芯构成板7及内侧铁芯构成板8上层叠4片端部铁芯构成板9。 

而且，在上端部及下端部中，在层叠起来的端部铁芯构成板9的外周部9a和内周部9b之间填充熔融的橡胶并使其固化，在中间部中，在层叠的外侧铁芯构成板7和内侧铁芯构成板8之间填充熔融的橡胶并使其固化，从而在外侧铁芯3和内侧铁芯4之间形成缓冲材料5。 

然后，通过把在外侧铁芯3和内侧铁芯4之间形成有缓冲材料5的铁芯嵌合、粘接在永久磁铁2内，并将转子轴6压入或者粘接在贯通铁芯的嵌插孔8b，9f内，从而可构成本实施例的转子1。 

本实施例的转子1，由于在外侧铁芯3和内侧铁芯4之间夹设有缓冲材料5，所以可以降低转子轴6的轴心方向上的微小振动及铁芯的半径方向上的微小振动。而且，在铁芯的中间部，由于层叠的外侧铁芯构成板7和内侧铁芯构成板8完全分离，所以降低微小振动的效果足够大，微小振动难以经由转子轴6传递到被驱动体。 

另外，由于在铁芯的上端部及下端部配置了端部铁芯构成板 9，通过连接部9c连接外周部9a和内周部9b，所以可以高度保持转子轴6的同心度，在组装完转子1后，不需要切削外侧铁芯3的外周。因此，可以防止由于不平衡而产生微小振动。同时，转子1的组装作业也可以在短时间内完成。 

如图5及图6所示，本发明的另一实施例的永磁电动机的转子11由永久磁铁12、外侧铁芯13、内侧铁芯14、缓冲材料15及转子轴16构成。 

在此，永久磁铁12及转子轴16的构成，与以往的永磁电动机51的转子53中使用的相同。 

如图7所示，外侧铁芯13是通过在其上端部及下端部中层叠多片外侧铁芯构成板17，在其中间部中层叠多片外侧铁芯构成板18而构成的。 

如图7所示，外侧铁芯构成板17是由钢铁等磁性材料构成的呈大致圆环状的壁厚0.5mm左右的薄壁板，在其内周部上，在圆周方向上等间隔的3个地方形成突出部17a，内周直径A是以0.03mm左右的尺寸公差制作。 

如图7所示，外侧铁芯构成板18的结构与外侧铁芯构成板17相同，但在突出部18a、18a之间的内周部上形成有凹槽部18b。 

如图8所示，内侧铁芯14是通过层叠多片内侧铁芯构成板19而构成的。 

如图8所示，内侧铁芯构成板19，是由钢铁等磁性材料构成的呈大致Y形状的壁厚0.5mm左右的薄壁板，在其周边部上，在圆周方向上等间隔的3个地方形成突出部19a，在其中央部形成嵌插孔19b。另外，外周直径B是以0.03mm左右的尺寸公差制作的。 

而且，将内周直径A及外周直径B制成为外侧铁芯构成板17的内周面和内侧铁芯构成板19的外周面保持非常微小的间隙地接近。 

在本实施例中，如图7所示，首先，粘接、层叠10片外侧铁芯构成板17，接着，将16片外侧铁芯构成板18粘接、层叠在最上部的外侧铁芯构成板17上，再在最上部的外侧铁芯构成板18上粘接、层叠10片外侧铁芯构成板17而构成外侧铁芯13。 

另一方面，如图8所示，粘接、层叠36片内侧铁芯构成板19而构成内侧铁芯14。 

然后，如图6所示，在外侧铁芯13内嵌插内侧铁芯14，使内侧铁芯14适当旋转，使内侧铁芯构成板19的突出部19a位于与外侧铁芯构成板18的凹槽部18b相对的位置上。 

这时，使内侧铁芯14的外周面与外侧铁芯13的内周面保持有非常微小的间隙地接近于外侧铁芯13的内周面。 

其次，在外侧铁芯13和内侧铁芯14之间填充熔融的橡胶，并使其固化，从而在外侧铁芯13和内侧铁芯14之间形成缓冲材料5。 

然后，通过将在外侧铁芯13和内侧铁芯14之间形成有缓冲件5的铁芯嵌合、粘接在永久磁铁12内，并在贯通铁芯的嵌插孔中压入或者粘接转子轴16，可构成本实施例的转子11。 

本实施例的转子11，由于在外侧铁芯13和内侧铁芯14之间夹设有缓冲材料5，所以可以降低转子轴16的轴心方向上的微小振动及铁芯的半径方向上的微小振动。而且，由于外侧铁芯13和内侧铁芯14完全分离，所以降低微小振动的效果足够大，微小振动难以经由转子轴16传递到被驱动体上。 

另外，由于使外侧铁芯13的内周面和内侧铁芯14的外周面保持非常微小的间隙地接近，所以可以充分高地保持转子轴16的同心度，可以防止发生由不平衡引起的微小振动，同时，转子11的组装作业也可以在短时间内完成。而且，在组装完转子11后，不需要切削外侧铁芯13的外周。 

[实验例1] 

在空气调节器的风扇马达使用、安装了本发明的转子11的永磁电动机的场合、及使用、安装了以往的转子53的永磁电动机的场合，使驱动风扇马达的转速逐渐变化，测量了空气调节器产生的噪音值[dB]。 

其结果如图9所示，可看出，在使用以往的转子53的场合，转速为大约600r/min时，噪音值[dB]急剧上升，而在使用本发明的转子11的场合，噪音值[dB]与转速大致成正比地上升，不产生共振。 

Claims (3)

1.一种永磁电动机的转子，该永磁电动机的转子是由永久磁铁、铁芯、转子轴构成，其特征在于，将所述铁芯分割成外侧铁芯和内侧铁芯，在所述外侧铁芯和所述内侧铁芯之间夹设有缓冲材料，同时使所述外侧铁芯和所述内侧铁芯在所述转子轴的轴心方向两端部连接，并使所述外侧铁芯和所述内侧铁芯在所述转子轴的轴心方向中间部完全分离。

2.根据权利要求1所述的永磁电动机的转子，其特征在于，所述外侧铁芯和所述内侧铁芯是层叠多片薄壁铁芯构成板而成的。

3.根据权利要求2所述的永磁电动机的转子，其特征在于，在所述外侧铁芯和所述内侧铁芯的所述转子轴的轴心方向两端部，配置多片通过连接部连接了外周部和内周部的薄壁铁芯构成板。

Images