CN203632385U - 电动机的转子以及具备该电动机的转子的电动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电动机的转子以及具备该种电动机的转子的电动机。转子具备具有形成有在旋转轴线方向延伸并向半径方向外侧突出的突起的外周面的转子铁芯，及配置于这些突起之间的多个永久磁铁。突起相对于旋转轴线方向倾斜延伸。永久磁铁在两侧具有相对于旋转轴线方向倾斜的倾斜侧面。彼此对置的突起的侧面与永久磁铁的倾斜侧面分别以相对于旋转轴线方向形成彼此相同的角度的方式倾斜。

Description

电动机的转子以及具备该电动机的转子的电动机

技术领域

本实用新型涉及具有用于定位安装于外表面的永久磁铁的突起的转子以及具备这种转子的电动机。

背景技术

具备安装于轴套的表面的永久磁铁的SPM（Surface Permanent Magnet：表面式永磁）型的电动机的转子，存在因作用于永久磁铁与定子的齿之间的磁性吸引力以及排斥力而产生的齿槽转矩的影响相对变大的倾向。齿槽转矩使电动机的正确的控制动作变难，所以，为了防止产生无法预料的齿槽转矩，需要将永久磁铁正确地安装在规定的位置。因此，已知如下的转子，其具备通过在轴套的外表面形成突起，限制永久磁铁的移动，从而防止永久磁铁的位置偏移的结构。另外，JP-A-2007-006621公开如下的转子，其为了等间隔地定位各永久磁铁，将具有从一方的端部向另一方的端部逐渐变小的形状的永久磁铁以朝向相反方向的方式交替排列。

需要能够将永久磁铁正确地定位在规定位置的转子以及具备这种转子的电动机。

实用新型内容

根据本申请的第一个实用新型，提供一种电动机的转子，其特征在于，具备：转子铁芯，其具有形成有多个突起的外周面，该突起在旋转轴线方向上具有第1端部以及第2端部，且从上述第1端部向上述第2端部延伸并向半径方向外侧突出；及多个永久磁铁，其在上述转子铁芯的上述外周面上配置于上述多个突起之间，上述多个突起具有第1倾斜侧面，该第1倾斜侧面相对于上述旋转轴线方向倾斜，以使在彼此相邻的突起之间形成的间隔的大小在上述第2端部比在上述第1端部更小，上述多个永久磁铁具有第2倾斜侧面，该第2倾斜侧面相对于上述旋转轴线方向倾斜，以使在与上述旋转轴线方向正交的方向上的宽度在在上述第2端部比上述第1端部更小，彼此相对的上述突起的上述第1倾斜侧面与上述永久磁铁的上述第2倾斜侧面分别以相对于上述旋转轴线方向形成彼此相同的角度的方式倾斜。

根据本申请的第二个实用新型，提供一种电动机的转子，其特征在于，在第一个实用新型中，上述多个磁铁具有相对于与上述旋转轴线方向平行延伸的线呈线对称的形状。

根据本申请所涉及的第三个实用新型，提供一种电动机的转子，其特征在于，在第一个实用新型或者第二个实用新型中，上述突起的上述第1倾斜侧面以及上述永久磁铁的上述第2倾斜侧面，从上述第2端部向上述第1端部在上述突起以及上述永久磁铁的一部分的范围内延伸。

根据本申请所涉及的第四个实用新型，提供一种电动机的转子，其特征在于，具备：转子铁芯，其具有形成有多个突起的外周面，该突起在旋转轴线方向上具有第1端部以及第2端部，且从上述第1端部向上述第2端部延伸并向半径方向外侧突出；多个永久磁铁，其在上述转子铁芯的上述外周面上配置于上述多个突起之间，上述多个突起以及上述多个永久磁铁中的一方具有相对于上述旋转轴线方向倾斜的第1倾斜侧面，上述多个突起以及多个永久磁铁中的另一方具有相对于上述旋转轴线方向平行延伸的第1平行侧面，该转子还具备配置于上述突起与上述永久磁铁之间的中间部件，该中间部件具有：第2倾斜侧面，其以与上述第1倾斜侧面对置的方式延伸并相对于上述旋转轴线方向形成与上述第1倾斜侧面相同的角度；第2平行侧面，其以与上述第1平行侧面对置的方式延伸并相对于上述旋转轴线方向平行延伸。

根据本申请所涉及的第五个实用新型，提供一种电动机，其特征在于，具备第一至第四的任意一个实用新型所涉及的转子。

鉴于在附图表示的本实用新型例示的实施方式的详细说明，这些特征以及其他的本实用新型的目的、特征、优点将更加明确。

附图说明

图1是表示本实用新型的一个实施方式的电动机的剖视概略图。

图2是表示图1的电动机的转子的立体图。

图3是表示图2的转子的轴套的立体图。

图4是用于说明图2的转子中的磁铁定位作用的图。

图5是用于说明在其他实施方式的转子中的磁铁的定位作用的图。

图6是用于说明在其他实施方式的转子中的磁铁的定位作用的图。

图7是用于说明在其他实施方式的转子中的磁铁的定位作用的图。

图8是用于说明在其他实施方式的转子中的磁铁的定位作用的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本实用新型的实施方式。注意，关于图示的实施方式的各构成要素，存在为了便于对本实用新型的理解，从实用的方式变更该比例尺的情况。

参照图1～3对本实用新型的一个实施方式所涉及的电动机10进行说明。图1是表示本实用新型的一个实施方式所涉及的电动机10的剖视概略图。图2是表示图1的电动机10的转子30的立体图。图3是表示图2的转子30的轴套34的立体图。

电动机10具备转子30及定子50，转子30可以绕未图示的旋转轴及旋转轴线12的旋转并具有大致的圆筒形状；定子50以包围转子30的外周的方式进行配置。电动机10为了以下的目的而被使用，即、通过在转子30与定子50之间的磁性相互作用使转子30旋转，将由此而产生的旋转动力利用在机械加工及其他各种各样的用途。

如图2所述，转子30具备：在中央形成有能够容纳旋转轴的轴孔32的轴套34；及沿着轴套34的外表面34a在圆周方向C上大致等间隔地排列的磁铁36。轴套34是例如通过将在与旋转轴线12平行的方向（以下称为“轴线方向”，在附图中由标记“X”表示）上层叠的电磁钢板利用铆接或者粘接剂等其他公知的方法来彼此固定而形成的转子铁芯的例子。如更详细地后述的那样，在轴套34的外表面34a形成有向半径方向R的外侧突出的多个突起38。磁铁36配置于相邻的突起38、38之间。磁铁36是通过烧结由磁性材料制成的粉末而形成的永久磁铁。磁铁36以相邻的磁铁36、36交替地具有相反的磁极的方式在半径方向R上进行磁化。即、在某磁铁36以在半径方向R的内侧具有S极，在半径方向R的外侧具有N极的方式被磁化的情况下，与该磁铁36左右相邻排列的磁铁36、36以在半径方向R的内侧具有N极，在半径方向R的外侧具有S极的方式进行磁化。

再次参照图1，定子50具备大致圆环形状的定子铁芯52、齿54及未图示的线圈，定子铁芯52具有划定与转子30同心的圆的外表面52a，齿54从定子铁芯52的内表面52b向半径方向R的内侧突出，上述线圈被卷绕在齿54的周围。此外，电动机10也可以还具备具有与定子50的外表面52a嵌合的内表面的壳体（未图示）。在电动机10动作时，例如三相交流的电流施加于定子50的线圈，由此，线圈作为电磁铁发挥作用。并且，电动机10以利用在转子30的磁铁36与定子50的齿54之间产生的排斥力与吸引力来使转子30旋转的方式形成。

如图3所示，在轴套34的外表面34a上形成有从轴线方向X的一方的端部34b向另一方的端部34c延伸并向半径方向R的外侧突出的突起38。由此，在轴套34的外表面34a上，在相邻的一对突起38、38之间形成有凹部40。虽然在图3中进行了省略，但各磁铁36配置于这些凹部40。因为凹部40形成于预先确定的规定位置，所以，通过将磁铁36配置在凹部40而将磁铁36定位于规定位置。此外，突起38既可以作为与轴套34不同的另一部件进行安装，也可以与轴套34一体成形，还可以通过切削具有圆筒形的轴套34的表面来形成。

如图所示，突起38呈具有倾斜侧面42的棒状形状，该倾斜侧面42从轴套34的一方的端部34b向另一方的端部34c相对于轴线方向X倾斜。并且，彼此相邻的第1突起38a与第2突起38b相对于轴线方向X向彼此相反的方向倾斜。即、第1突起38a具有相对于轴线方向X向图3的右侧倾斜的第1倾斜侧面42a，位于第1突起38a的左右相邻位置的第2突起38b、38b具有相对于轴线方向X向图3的左侧倾斜的第2倾斜侧面42b。因此，在这些第1突起38a与第2突起38b之间，分别交替地形成有：第1凹部40a，其具有从轴套34的一方的端部34b向另一方的端部34c逐渐变小的宽度；及第2凹部40b，其具有从轴套34的一方的端部34b向另一方的端部34c逐渐变大的宽度。

再次参照图2，磁铁36具有与由突起38形成的凹部40嵌合的外形。即、磁铁36具有从轴套34的一方的端部34b向另一方的端部34c相对于轴线方向X倾斜的倾斜侧面44，磁铁36的倾斜侧面44以形成与对置的突起38的倾斜侧面42相同的角度的方式延伸。并且，相邻的磁铁36、36以彼此朝向相反方向的方式在圆周方向C上交替排列。

具体的，第1磁铁36a与第2磁铁36b在圆周方向C上交替地排列，第1磁铁36a具有在轴线方向X上从轴套34的一方的端部34b向另一方的端部34c逐渐变小的宽度，第2磁铁36b具有在轴线方向X上从轴套34的一方的端部34b向另一方的端部34c逐渐变大的宽度。第1磁铁36a具有相对于轴线方向X向图2的右侧倾斜的第1倾斜侧面44a，以及相对于轴线方向X向图2的左侧倾斜的第2倾斜侧面44b。并且，第1磁铁36a的第1倾斜侧面44a相对于对置的第1突起38a的第1倾斜侧面42a平行延伸，从而相对于轴线方向X形成彼此相同的角度。另外，第1磁铁36a的第2倾斜侧面44b相对于对置的第2突起38b的第2倾斜侧面42b平行延伸，相对于轴线方向X形成彼此相同的角度。

另一方面，第2磁铁36b具有相对于轴线方向X向图2的右侧倾斜的第3倾斜侧面44c；以及相对于轴线方向X向图2的左侧倾斜的第4倾斜侧面44d。并且，第2磁铁36b的第3倾斜侧面44c相对于对置的第1突起38a的第1倾斜侧面42a平行延伸，相对于轴线方向X形成彼此相同的角度。另外，第2磁铁36b的第4倾斜侧面44d相对于对置的第2突起38b的第2倾斜侧面42b平行地延伸，相对于轴线方向X形成彼此相同的角度。

图4是用于说明由图2的转子30中的突起38发挥的磁铁36的定位作用的图。为了方便，图4仅用三个突起38、38、38与两个磁铁36、36在同一平面上展开的状态表示。在图4中，左侧的磁铁36以配置于突起38、38之间的状态表示，右侧的磁铁36以插入形成于突起38、38之间的凹部40的中间状态表示。图4的箭头表示磁铁36的插入方向。图4所示的磁铁36具有相对于中心线O呈线对称的形状。如果采用这样的具有线对称的形状的磁铁36，则突起38在轴套34的圆周方向C上能作为相同形状的重复结构而形成，所以设计及加工容易。然而，在本实用新型中使用的磁铁36并不局限于这样的线对称的形状，也可以具有其他任意的形状。

如上述，磁铁36具有以形成与在轴套34形成的突起38的倾斜侧面42相同的角度的方式倾斜的倾斜侧面44。因此，如图4所示，在安装磁铁36时，能够使磁铁36的倾斜侧面44在对应的突起38的倾斜侧面42上滑动进而插入。由此，磁铁36能可靠且容易地定位在规定位置。根据磁铁36这样地定位在规定位置的本实施方式，能够防止意外的齿槽转矩发生，因此，提供了一种能够进行高精度的动作控制的电动机10。

接下来，对与上述实施方式不同的本实用新型的其他实施方式进行说明。在以下的说明中，对于与已经提及的内容重复的事项适当地省略说明。另外，对相同或者对应的构成要素使用相同的参照标记。

图5是用于说明由在其他实施方式的转子中的突起70发挥的磁铁60的定位作用的图。在图5中，与图4相同，为了方便，仅以三个突起70、70、70与两个磁铁60、60在同一平面上展开的状态进行表示。在图5中，左侧的磁铁60以配置于突起70、70之间的状态进行表示，右侧的磁铁60以插入突起70、70之间的中间状态进行表示。图5的箭头表示磁铁60的插入方向。

在本实施方式中，突起70具有相对于轴线方向X平行延伸的平行侧面72；及相对于轴线方向X倾斜的倾斜侧面74。倾斜侧面74以轴线方向X上的突起70的一方的端部70a为起点，以位于一方的端部70a与另一方的端部70b之间的过渡点70c为终点，在其间延伸。换句话说，突起70的倾斜侧面74从突起70的一方的端部70a朝向另一方的端部70b在突起70的一部分的范围内延伸。

另一方面，磁铁60具有：相对于轴线方向X平行延伸的平行侧面62；及相对于轴线方向X倾斜的倾斜侧面64。倾斜侧面64以轴线方向X上的磁铁60的一方的端部60a为起点，以位于一方的端部60a与另一方的端部60b之间的过渡点60c为终点，在其间延伸。换句话说，磁铁60的倾斜侧面64从磁铁60的一方的端部60a向另一方的端部60b在磁铁60的一部分的范围内延伸。此外，虽然图示的磁铁60具有线对称的形状，但并不局限于这样的特定的形状。

在本实施方式中，磁铁60的倾斜侧面64及与倾斜侧面64对置的突起70的倾斜侧面74相对于轴线方向X形成彼此相同的角度。由此，能够使磁铁60的倾斜侧面64在突起70的倾斜侧面74上滑动，并将磁铁60插入突起70、70之间的凹部40。由此，能够像图5的左侧所示的磁铁60那样将磁铁60正确且容易地定位在规定位置。另外，如果采用部分形成有倾斜侧面64、74的磁铁60以及突起70，则加工区域变小，所以更容易制造。

以上，与图4以及图5关联，例示说明了在与突起38、70对置的两侧面具有倾斜侧面44、64的磁铁36、60。然而，也可以使用仅在与突起对置的侧面中的一方形成有这样的倾斜侧面的磁铁。图6是用于说明由图5的实施方式的变形例的转子中的突起70′来发挥的磁铁60′的定位作用的图。如图所示，突起70′仅在一方的侧面形成有倾斜侧面74，在另一方未形成有倾斜侧面74。另外，磁铁60′对应于对置的突起70′的形状，在一方具有相对于轴线方向X倾斜的倾斜侧面64，并且在另一方具有相对于轴线方向X平行延伸的平行侧面62。即使采用这样的仅在一方的侧面具有倾斜侧面64、74的磁铁60′以及突起70′，也与其他的实施方式一样，通过以具有彼此相同的倾斜角度的方式形成对置的磁铁60′的倾斜侧面64以及突起70′的倾斜侧面74，能够将磁铁60′正确地定位在突起70′、70′之间的凹部40中。

图7是用于说明由其他实施方式的转子中的突起90来发挥的磁铁80的定位作用的图。在本实施方式中，楔形的中间部件100介于突起90与磁铁80之间。在图7中，为了方便，仅用两个磁铁80、80以及用于定位这些磁铁80、80的突起90及中间部件100在同一平面上展开的状态进行表示。图7的右侧所示的磁铁80以中间部件100被插入的中间状态进行表示。图7的箭头表示中间部件100的插入方向。

在本实施方式中，磁铁80具有相对于轴线方向X平行的平行侧面82、82，在主视图中如图所示那样具有大致长方形的形状。另一方面，突起90具有与图4中说明的突起38相同的形状，具有相对于轴线方向X向彼此相反的方向倾斜的倾斜侧面92的突起90交替地排列。

中间部件100在与突起90相对的侧面中具有倾斜侧面102，该倾斜侧面102相对于轴线方向X具有与突起90的倾斜侧面92相同的倾斜角度。另一方面，中间部件100在与磁铁80相对的侧面具有平行侧面104，该平行侧面104与磁铁80的平行侧面82一样相对于轴线方向X平行延伸。在本实施方式的转子中，在安装磁铁80时，磁铁80首先插入形成于突起90、90之间的凹部40。之后，中间部件100插入磁铁80与突起90之间的间隙。由此，即使在磁铁80插入凹部40的时刻，磁铁80未被正确地定位，也可通过使中间部件100的倾斜侧面102在突起90的倾斜侧面92上滑动，并将中间部件100插入凹部40，来使磁铁80定位在规定位置。根据这样的实施方式，由于无需在磁铁80形成倾斜侧面，所以磁铁80的制造变得容易。

图8是用于说明由在图7的实施方式的变形例的转子中的突起110来发挥的磁铁120的定位作用的图。在图7的实施方式中，在磁铁80在俯视图中具有长方形形状，另一方面，突起90具有相对于轴线方向X倾斜的倾斜侧面92。与此相对，在图8的实施方式中，突起110的两侧面是相对于轴线方向X平行的平行侧面112。突起110在俯视图中具有长方形的形状。另一方面，磁铁120在两侧具有倾斜侧面122，该倾斜侧面122以具有从一方的端部向另一方的端部逐渐变小的宽度的方式相对于轴线方向X倾斜。中间部件100′具有与图7的实施方式的中间部件100相同的形状，在一方中具有相对于轴线方向X倾斜的倾斜侧面102，并且，在另一方中具有相对于轴线方向X平行的平行侧面104。但是，本变形例的中间部件100′的倾斜侧面102与磁铁120的倾斜侧面122对置朝向，并且中间部件100′的平行侧面104朝向突起110的平行侧面112。中间部件100′与图7的实施方式中的中间部件100一样，插入磁铁120与突起110之间的间隙，辅助磁铁120的定位工序。因此，能够将磁铁120可靠且容易地定位在规定位置。另外，根据这样的实施方式，因为无需在突起110形成倾斜侧面，所以突起110的制造变得容易。

根据本实用新型，形成于转子的突起相对于旋转轴线倾斜，并且磁铁以形成与突起的倾斜相同的倾斜角度的方式倾斜。或者介于磁铁与突起之间的中间部件以形成与对置的磁铁或者突起的倾斜角度相同的倾斜角度的方式倾斜。由此，使彼此对置并具有相同倾斜角度的倾斜侧面彼此滑动而执行磁铁的安装工序。因此，根据本实用新型，能够容易地将磁铁定位在规定位置，能够防止产生无法预料的齿槽转矩。

以上，说明了本实用新型的各种实施方式，但通过将在本说明书中明示或者默示公开的多个实施方式的特征任意地组合也能够实施本实用新型对于本领域技术人员而言是自明的。另外，本领域技术人员应该理解，虽然使用本实用新型例示的实施方式来对本实用新型进行了图示、说明，但只要不脱离本实用新型的精神以及范围，就能够进行上述或者各种的变更、省略、追加。

Claims (5)

1.一种电动机的转子（30），其特征在于，

具备：转子铁芯（34），其具有形成有多个突起（38）的外周面（34a），该突起（38）在旋转轴线方向（X）上具有第1端部（34b、34c）以及第2端部（34c、34b），且从上述第1端部（34b、34c）向上述第2端部（34c、34b）延伸并向半径方向（R）的外侧突出；及

多个永久磁铁（36），其在上述转子铁心（34）的上述外周面（34a）上配置于上述多个突起（38）之间，

上述多个突起（38）具有第1倾斜侧面（42），该第1倾斜侧面（42）相对于上述旋转轴线方向（X）倾斜，以使在彼此相邻的突起（38）之间形成的间隔的大小在上述第2端部（34c、34b）比在上述第1端部（34b、34c）更小，

上述多个永久磁铁（36）具有第2倾斜侧面（44），该第2倾斜侧面（44）相对于上述旋转轴线方向（X）倾斜，以使在与上述旋转轴线方向（X）正交的方向上的宽度在上述第2端部（34c、34b）比在上述第1端部（34b、34c）更小，

彼此相对的上述突起（38）的上述第1倾斜侧面（42）与上述永久磁铁（36）的上述第2倾斜侧面（44）分别以相对于上述旋转轴线方向（X）形成彼此相同的角度的方式倾斜。

2.根据权利要求1所述的电动机的转子（30），其特征在于，

上述多个磁铁具有相对于与上述旋转轴线方向（X）平行延伸的线呈线对称的形状。

3.根据权利要求1或者2所述的电动机的转子（30），其特征在于，

上述突起（70）的上述第1倾斜侧面（74）以及上述永久磁铁（60）的上述第2倾斜侧面（64）从上述第2端部（70a、60a）向上述第1端部（70b、60b）在上述突起（70）以及上述永久磁铁（60）的一部分的范围内延伸。

4.一种电动机的转子（30），其特征在于，

具备：转子铁心（34），其具有形成有多个突起（90、110）的外周面（34a），该突起（90、110）在旋转轴线方向（X）上具有第1端部（34b、34c）以及第2端部（34c、34b），且从上述第1端部（34b、34c）向上述第2端部（34c、34b）延伸并向半径方向（R）外侧突出；及

多个永久磁铁（80、120），其在上述转子铁心（34）的上述外周面（34a）上配置于上述多个突起（90、110）之间，

上述多个突起（90、110）以及上述多个永久磁铁（80、120）中的一方具有相对于上述旋转轴线方向（X）倾斜的第1倾斜侧面（92、122），

上述多个突起（90、110）以及上述多个永久磁铁（80、120）中的另一方具有相对于上述旋转轴线方向（X）平行延伸的第1平行侧面（82、112），

该转子（30）还具备配置于上述突起（90、110）与上述永久磁铁（80、120）之间的中间部件（110），

该中间部件（100）具有：第2倾斜侧面（102），其以与上述第1倾斜侧面（92、122）对置的方式延伸并相对于上述旋转轴线方向（X）形成与上述第1倾斜侧面（92、122）相同的角度；及第2平行侧面（104），其以与上述第1平行侧面（82、112）对置的方式延伸并相对于上述旋转轴线方向（X）平行延伸。

5.一种电动机（10），其特征在于，

具备权利要求1、2或4中的任意一项所述的电动机的转子（30）。

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