CN207559707U - 磁轭以及磁化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及磁轭以及磁化装置，所述磁轭，具有配置有转子的铁芯，所述磁轭在铁芯的轴向的一侧设置有向铁芯的径向的内侧突出的多个突出部。
Description
技术领域
本实用新型涉及对电动机的转子进行磁化的磁轭和具备该磁轭的磁化装置。
背景技术
专利文献1公开了沿着轴向配置有主磁极用磁铁以及旋转角检测用磁铁的转子的磁化方法的一个例子。以下，简单地对专利文献1所公开的磁化装置进行说明。
专利文献1中公开的磁化装置具有两个轭，该两个轭具备轴向剖面呈半圆状的径向磁化面。在上述两个轭的轴向的两个端部中，在一个端部设置有包围轴槽与轴槽的轴向磁化面。在磁化转子时，旋转角检测用磁铁的下端面与轴向磁化面接触，主磁极用磁铁的外周面与径向磁化面接触或接近。通过使用这样的磁轭能够使主磁极用磁铁沿径向、旋转角检测用磁铁沿轴向同时磁化。
专利文献1：日本特开平04-109850号公报
专利文献1中公开的磁轭的直径大于主磁极用磁铁的外周的直径。因此，在将磁铁的全部区域沿径向磁化的情况下，在专利文献1公开的磁轭中，难以对比主磁极用磁铁小径的区域充分磁化。特别是在对主磁极用磁铁的区域与比主磁极用磁铁小径的区域成为一体的磁铁进行磁化的情况下，若无法充分对位置检测磁铁部进行磁化，则难以实现电动机性能的提高。
实用新型内容
本实用新型是为了解决上述课题所做出的，目的在于提供能够对位置检测磁铁部充分地进行磁化，提高电动机的性能的磁轭以及磁化装置。
本实用新型的磁轭具有配置有转子的铁芯，其中，所述铁芯具有沿周向配置的多个齿，在所述铁芯的轴向的一侧以与所述多个齿对置的方式设置有固定多个金属片的树脂板。
优选地，在所述多个齿的径向的内侧形成圆筒面，所述多个金属片是沿着所述圆筒面的扇形状。
优选地，所述金属片的材料为碳钢。
本实用新型的磁化装置，对具有旋转驱动用磁铁部以及位置检测磁铁部的转子进行磁化，且具有本实用新型的磁轭，其中，所述转子以如下方式安装于所述铁芯内，即：使所述位置检测磁铁部位于所述铁芯的轴向的一侧，使所述旋转驱动用磁铁部位于主轭部，该主轭部的径向长度比所述铁芯的轴向的一侧的长度大。
根据本实用新型，针对比磁轭的内径小径的位置检测磁铁部，使用由突出部产生的磁场而使位置检测磁铁部产生磁场，因而能够抑制位置检测磁铁部的磁化不足，提高电动机的性能。
附图说明
图1是表示本实用新型的实施方式1的磁化装置的轴向剖面的图。
图2是表示图1所示的磁轭的径向剖面的图。
图3是表示图1所示的磁轭的磁化对象的转子的一个构成例的外观立体图。
图4是表示使用本实用新型的实施方式1的磁轭的磁化方法的顺序的流程图。
图5是表示在图2所示的磁轭安装有磁化对象的转子的情况下的径向剖面的图。
图6是用于说明使用本实用新型的实施方式1的磁轭的磁化方法的示意图。
图7是表示本实用新型的实施方式2的磁化装置的轴向剖面的图。
图8是表示图7所示的磁轭的径向剖面的图。
图9是表示在图8所示的磁轭配置有磁化对象的转子的情况下的径向剖面的图。
图10是用于说明使用本实用新型的实施方式2的磁轭的磁化方法的示意图。
具体实施方式
实施方式1
说明本实施方式1的磁轭的结构。图1是表示本实用新型的实施方式1的磁化装置的轴向剖面的图。图2是表示图1所示的磁轭的径向剖面的图。图3是表示图1所示的磁轭的磁化对象的转子的一个构成例的外观立体图。
如图1所示，磁化装置20具有磁轭1，该磁轭1具备配置有图3所示的转子7的铁芯2。铁芯2例如具有圆筒形状，并在内周侧具有沿周向以等间隔配置的多个齿2a。在各齿2a卷绕有线圈3。在齿2a之间的空隙填充有树脂4。在磁轭1的内侧形成有圆筒面5。
图2表示图1所示的线段AA处的磁轭1的剖面。如图1以及图2 所示，在铁芯2的轴向(箭头Z方向)的两个端部中的一个端部11，在各齿2a的内周侧配置有金属片6。金属片6配置为与齿2a接触或接近。金属片6的轴向的长度与图3所示的转子7的位置检测磁铁部8a 的轴向的长度相等。多个金属片6的内周面形成比圆筒面5的直径Φ0 小的直径Φ1的圆筒面5a。若将金属片6的径向的长度设为D，则为Φ0 －Φ1≥D的关系。铁芯2在轴向上且在端部11以外的区域具有形成圆筒面5的主轭部12。金属片6向齿2a的径向的内侧突出，因而起到使铁芯2的内径小于主轭部12的突出部10的作用。
另外，如图1以及图2所示，各金属片6为沿着圆筒面5的扇形状。金属片6与齿2a对置的面沿着圆筒面5，因而金属片6更容易接受从齿 2a产生的磁场。金属片6起到将来自齿2a的磁场向图3所示的转子7 的位置检测磁铁部8a传递的作用。金属片6的材质需要为磁性金属。金属片6的材料例如为碳钢。碳钢是硬磁性材料，因而顽磁力较大。作为金属片6的配置方法，例如存在将固定有金属片6的树脂板插入至磁轭1内的方法。
在金属片6与齿2a存在间隙的情况下，在金属片6与齿2a的间隙，例如设置有树脂板作为绝缘物。在该情况下，若该间隙过大，则从齿2a 向金属片6传递的磁场较弱。因此金属片6与齿2a的间隙优选为：铁芯2产生的磁场能够经由金属片6，对图3所示的转子7的位置检测磁铁部8a进行磁化的距离。
接下来，参照图3对成为图1以及图2所示的磁轭1的磁化对象的电动机的转子的一个例子进行说明。如图3所示，转子7具有轴9和转子磁铁8。转子磁铁8具有位置检测磁铁部8a以及旋转驱动用磁铁部 8b。位置检测磁铁部8a以及旋转驱动用磁铁部8b成为一体，并分为两个区域。旋转驱动用磁铁部8b是在电动机动作时，用于使转子7产生旋转扭矩的区域。位置检测磁铁部8a是用于利用霍尔传感器来检测转子7的位置的区域。位置检测磁铁部8a设置于转子磁铁8的轴向的一个端部。如图3所示，位置检测磁铁部8a的外周的直径Φ11小于旋转驱动用磁铁部8b的外周的直径Φ10。
接下来，对具有图3所示的转子7的电动机的制造方法进行说明。使用塑料磁铁树脂的注塑成形等方法，将转子磁铁8以及轴9一体成形来制造转子7。如参照图3说明的那样，在转子磁铁8的轴向端部的一方形成有位置检测磁铁部8a。由于旋转驱动用磁铁部8b以及位置检测磁铁部8a一体成形，因而位置检测磁铁部8a的磁极相位与旋转驱动用磁铁部8b的磁极相位一致。在该转子7用后述方法被磁化之后，在轴 9插入未图示的轴承。然后，通过在另外制作的未图示的定子组装转子 7而完成电动机。
接下来，对使用图1所示的磁轭1磁化转子7的方法进行说明。图 4是表示使用本实用新型的实施方式1的磁轭的磁化方法的顺序的流程图。图5是表示在图2所示的磁轭安装有磁化对象的转子的情况下的径向剖面的图。图6是用于对使用本实用新型的实施方式1的磁轭的磁化方法进行说明的示意图。图6放大表示图5所示的径向剖面的主要部位。
在图4所示的步骤S101中，在转子7的轴9与铁芯2的轴向一致的状态下，在磁轭1插入转子7。此时，转子7以如下方式安装于磁轭1的铁芯2内，即：使旋转驱动用磁铁部8b的外周面与主轭部12的圆筒面5对置地配置在极附近，并使位置检测磁铁部8a的外周面与金属片6所形成的圆筒面5a对置地配置在极附近。
在转子7安装于磁轭1之后，在磁轭1的线圈3中流动有电流(步骤S102)。在步骤S102的处理中，从形成极附近的圆筒面5的主轭部 12的各齿2a对旋转驱动用磁铁部8b施加磁场，并沿径向进行磁化。另外，从各齿2a经由形成极附近的圆筒面5a的金属片6，也对位置检测磁铁部8a施加磁场。其结果，位置检测磁铁部8a与旋转驱动用磁铁部8b同样沿径向进行磁化，从而能够具有足够的磁力。此外，旋转驱动用磁铁部8b与位置检测磁铁部8a，是基于从同一线圈3和铁芯2产生的磁场的磁化，因而同时被磁化。
在图6所示的例子中，若铁芯2的内周面侧被磁化为N极，则与铁芯2的内周面对置的旋转驱动用磁铁部8b的外周面侧被磁化为S极。另外，金属片6与铁芯2的内周面对置的外周面侧被磁化为S极，内周面侧被磁化为N极。因此与金属片6的内周面对置的位置检测磁铁部 8a的外周面侧被磁化为与旋转驱动用磁铁部8b的外周面侧相同的S极。另外，图6所示的磁化的方法是一个例子，在图6中S极和N极可以颠倒。
本实施方式1的磁轭具有沿周向配置有铁芯2的多个齿2a，在铁芯 2的轴向的一侧，在铁芯2的径向的内侧以与多个齿2a对置的方式设置有多个金属片6。
具有上述转子7的电动机利用定子侧的传感器检测转子7的位置检测磁铁部8a的磁场，来进行转子7的位置检测，并进行旋转控制。即便在这样的电动机中使用的转子7具有比磁轭内径小径的位置检测磁铁部8a，根据本实施方式1，由于金属片6接近位置检测磁铁部8a和铁芯2两者，因而磁化磁场通过金属片6而使位置检测磁铁部8a产生磁场。因此抑制位置检测磁铁部8a的磁化不足，位置检测磁铁部8a能够在位置检测中具有足够的磁力。其结果，在安装有该转子7的电动机中，提高转子7的位置检测精度，从而能够提高电动机的性能。特别是对位置检测磁铁部8a与旋转驱动用磁铁部8b成为一体的转子磁铁8，本实施方式1的磁轭很有效。
在本实施方式1中，在多个齿2a的径向的内侧形成有圆筒面5，多个金属片6为沿着圆筒面5的扇形状。在该情况下，金属片6更容易承受齿2a产生的磁化磁场。
在本实施方式1中，金属片6的材料为碳钢。在转子磁铁8的位置检测磁铁部8a与金属片6对置的情况下，金属片6能够将齿2a产生的磁化磁场通过硬磁性充分地传递至位置检测磁铁部8a。
使用本实施方式1的磁轭的磁化装置，转子7以如下方式安装于铁芯内，即：使位置检测磁铁部8a位于铁芯2的轴向的一侧，使旋转驱动用磁铁部8b位置于主轭部12。齿2a与旋转驱动用磁铁部8b对置，金属片6与位置检测磁铁部8a对置，因而对旋转驱动用磁铁部8b以及位置检测磁铁部8a沿铁芯2的径向同时进行磁化，能够将上述磁铁高效地磁化。
实施方式2
在磁轭的铁芯的轴向端部的一方的区域中，在实施方式1中是在各齿的内周侧配置有金属片的结构，但本实施方式2的磁轭是各齿具有向径向内侧伸长的伸长部的结构。另外，对与实施方式1同样的结构标注同一附图标记，并省略其详细的说明。
对本实施方式2的磁轭的结构进行说明。图7是表示本实用新型的实施方式2的磁化装置的轴向剖面的图。图8是表示图7所示的磁轭的径向剖面的图。图8相当于图7所示的线段BB处的磁轭1的剖面。
如图7以及图8所示，磁化装置20具有配置有图3所示的转子7 的磁轭1。在磁轭1的铁芯2的轴向的两个端部中的一个端部11设置有伸长部2b，该伸长部2b从各齿2a向径向的内侧延伸。各齿2a与伸长部2b成为一体。多个伸长部2b的内周形成有比磁轭1的圆筒面5的直径Φ0小径的直径Φ1的圆筒面5b。伸长部2b向齿2a的径向的内侧突出，因而起到使铁芯2的内径小于主轭部12的突出部13的作用。伸长部2b将来自齿2a的磁场传递至图3所示的转子7的位置检测磁铁部 8a。若将伸长部2b的径向的长度设为D，则为Φ0－Φ1＝D的关系。
接下来，使用图7所示的磁轭1对实施方式1中说明的转子7进行磁化的方法进行说明。磁化方法的顺序与图4的流程图所示的顺序同样，因而按照图4所示的顺序进行说明。图9是表示在图8所示的磁轭配置有磁化对象的转子的情况下的径向剖面的图。图10是用于对使用本实用新型的实施方式2的磁轭的磁化方法进行说明的示意图。图10放大表示图9所示的径向剖面的主要部位。
在转子7的轴9与铁芯2的轴向一致的状态下，将转子7插入于磁轭1(步骤S101)。此时，转子7以如下方式安装于磁轭1的铁芯2内，即：使旋转驱动用磁铁部8b的外周面与磁轭1的圆筒面5对置地配置在极附近，使位置检测磁铁部8a的外周面与伸长部2b所形成的圆筒面 5b对置地配置在极附近。
在转子7安装于磁轭1之后，在磁轭1的线圈3中流动有电流(步骤S102)。在步骤S102的处理中，从形成极附近的圆筒面5的各齿2a 对旋转驱动用磁铁部8b施加磁场，并沿径向进行磁化。另外，对位置检测磁铁部8a也经由形成极附近的圆筒面5b的铁芯2的伸长部2b而施加磁场。其结果，位置检测磁铁部8a与旋转驱动用磁铁部8b同样沿径向进行磁化，能够具有足够的磁力。此外，旋转驱动用磁铁部8b和位置检测磁铁部8a是由从同一线圈3和铁芯2产生的磁场进行的磁化，因而同时被磁化。
在图10所示的例子中，若铁芯2的内周面侧被磁化为N极，则与铁芯2的内周面对置的旋转驱动用磁铁部8b的外周面侧被磁化为S极。另外，齿2a的伸长部2b的内周面侧也被磁化为N极，因而与伸长部2b的内周面对置的位置检测磁铁部8a的外周面侧被磁化为与旋转驱动用磁铁部8b的外周面侧相同的S极。另外，图10所示的磁化的方法是一个例子，在图10中S极与N极可以颠倒。
本实施方式2的磁轭具有沿周向配置有铁芯2的多个齿2a，在铁芯 2的轴向的一侧设置有从多个齿2a向内侧延伸的多个伸长部2b。
根据本实施方式2，相对于比磁轭的内径小径的位置检测磁铁部8a，缩短作为铁芯2的一部分的伸长部2b与位置检测磁铁部8a的距离，因此磁化磁场通过伸长部2b使位置检测磁铁部8a产生磁场。因此抑制位置检测磁铁部8a的磁化不足，位置检测磁铁部8a能够在位置检测中具有足够的磁力。其结果，与实施方式1同样，在安装有该转子7的电动机中，提高转子7的位置检测精度，从而能够使电动机的性能提高。
另外，在使用本实施方式2的磁轭的磁化装置中，若转子7安装于铁芯内，则齿2a与旋转驱动用磁铁部8b对置，伸长部2b与位置检测磁铁部8a对置。因此，沿铁芯2的径向对旋转驱动用磁铁部8b以及位置检测磁铁部8a同时进行磁化，从而能够将上述磁铁高效地磁化。
另外，在上述的实施方式1以及2中，对磁化对象的转子在旋转驱动用磁铁部8b与位置检测磁铁部8a成为一体的情况下进行了说明，但旋转驱动用磁铁部8b以及位置检测磁铁部8a也可以在轴向上分离。
附图标记说明：1...磁轭；2...铁芯；2a...齿；2b...伸长部；3...线圈； 4...树脂；5、5a；5b...圆筒面；6...金属片；7...转子；8...转子磁铁；8a... 位置检测磁铁部；8b...旋转驱动用磁铁部；9...轴；10...突出部；11...端部；12...主轭部；13...突出部；20...磁化装置；AA、BB...线段。
Claims (4)
1.一种磁轭，具有配置有转子的铁芯，其特征在于，
所述铁芯具有沿周向配置的多个齿，
在所述铁芯的轴向的一侧以与所述多个齿对置的方式设置有固定多个金属片的树脂板。
2.根据权利要求1所述的磁轭，其特征在于，
在所述多个齿的径向的内侧形成圆筒面，
所述多个金属片是沿着所述圆筒面的扇形状。
3.根据权利要求1或2所述的磁轭，其特征在于，
所述金属片的材料为碳钢。
4.一种磁化装置，对具有旋转驱动用磁铁部以及位置检测磁铁部的转子进行磁化，且具有权利要求1～3中的任一项所述的磁轭，所述磁化装置的特征在于，
所述转子以如下方式安装于所述铁芯内，即：使所述位置检测磁铁部位于所述铁芯的轴向的一侧，使所述旋转驱动用磁铁部位于主轭部，该主轭部的径向长度比所述铁芯的轴向的一侧的长度大。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20180629 |