JP3172376U

JP3172376U - 電動機の回転子

Info

Publication number: JP3172376U
Application number: JP2011005806U
Authority: JP
Inventors: 余文和; 陳富榮; 朱振南; 李韋動
Original assignee: 瑞智精密股▲ふん▼有限公司
Priority date: 2011-10-04
Filing date: 2011-10-04
Publication date: 2011-12-15
Anticipated expiration: 2021-10-04

Abstract

【課題】回転子の有効面積内で磁石量を増やすことで、電動機の効率を高める電動機の回転子を提供する。【解決手段】電動機の回転子２２は、円形に近い片体で、該回転子は複数の回転子磁極２２１を成形し、各回転子磁極内に磁石２２２を設置する。各磁石の外側寄りは内向きに凹んだ弧面で、内側寄りは第一、第二、第三平面を形成する。該弧面と第一平面間は第一連接面で相互に連接し、且つ該弧面と第一平面の距離は第一連接面に向かって縮小し、該弧面と第三平面間則は第二連接面によって相互に連接し、且つ該弧面と第三平面の距離は第二連接面に向かって縮小する。【選択図】図３

Description

本考案は、電動機に関するもので、回転子の有効面積内で磁石用量を増やし、効率を向上させる回転子を提供する。

今日の産業界では、駆動機を回転させた動力、もしくはその他形式の運動で動力を提供する。この時、常にモーターを動力源とする。モーターによって電気エネルギーもしくは磁気エネルギーを機械エネルギーに転換することで、各種工業、電器、運輸システム等装置に広く応用され、今では欠かすことのできない設備となっている。

モーターは、およそ、直流、交流、ブラシ付き、もしくはブラシなしタイプに分けられる。一般的にモーターの構造は回転子及び固定子から構成され、回転子及び固定子問の磁束分布によって回転子を回転運動させ、その回転運動が伝えられて必要な機械エネルギーを提供する。そのうち、磁石本体に備わっている磁性の特徴を利用し、磁束を運用するのが永久磁石式電動機であり、その永久磁石式電動機は有限的な体積内で比較的大きなトルクを形成し、機能及び精度を高めるため、市場で注目を集めている。

図１に示すのは、公知の永久磁石式電動機１０の構造指示図であり、それは回転子１１及び固定子１２を含む。該回転子１１には複数個の磁石１１１を設置し、固定子１２が環状に囲む構造で、且つ内縁上には複数個の固定子磁極１２１を環設する。固定子磁極１２１にはコイルを巻きつけて設置し、回転子１１と固定子１２が相互に設置された後、回転子
１１と固定子１２の間には間隙が形成され、コイルに電流が通ると、導磁性の材質で作られた固定子磁極１２１は回転子１１の磁石１１１と相互に作用することで、回転運動を発する。該回転子１１は他に心軸１３を備え、回転子１１が回転運動する時、機械エネルギーを伝導しやすくする作用を備える。

そのうち、図１に示す回転子１１は、複数の回転子磁極１１２を備え、図に示すのは四極モーターを例とするため、四個の回転子磁極１１２を備える。各回転子磁極１１２に設置する磁石１１１は、その形状は円弧形横断面(二個の異なる半径の弧面で構成される)である。磁石１１１は回転子１１内に設置されるため、機械強度が高く、設置及び加工が簡単で、コストも低い。但し、利用磁石の容積が小さく、磁束も小さいため、電動機の効率を十分に高めることができない。

図に示すのは、同様に回転子１１及び固定子１２を含み、該回転子１１上には複数個の磁石１１１を設置し、その形状は扇形横断面である。有効利用の磁石は大きいものの、運転時の騒音が発生しやすい。（例として特許文献１参照）

台湾特許公告第５８２６７０号「永久磁石回転子型電動機」

解決しようとする問題点は、回転子有効面積内が小さいために磁石用量が少なく、磁束も少ないため、電動機の効率を十分に高めることができない点と、他の例では運転時の騒音が発生する点である。

本考案は、円形に近い片体で、該回転子は複数の回転子磁極を成形し、各回転子磁極内に磁石を設置する。各磁石の外側寄りは内向きに凹んだ弧面で、内側寄りは第一、第二、第三平面を成形する。該弧面と第一平面間は第一連接面で相互に連接し、且つ該弧面と第一平面の距離は第一連接面に向かって縮小し、該弧面と第三平面間則は第二連接面によって相互に連接し、且つ該弧面と第三平面の距離は第二連接面に向かって縮小することを最も主要な特徴とする。

本考案の電動機の回転子は、回転子有効面積内の磁石用量を増やして電動機の効率を高め、運轉時の騒音を下げるという利点がある。

公知第一種の電動機の回転子と固定子の構造指示図である。公知の第二種の」電動機中回転子と固定子の構造指示図である。本考案の電動機の回転子と固定子の第一実施例構造指示図である。本考案の磁石の第一実施例の拡大構造指示図である。本考案の電動機の回転子と固定子の第二実施例構造指示図である。

回転子の有効面積内で磁石量を増やして効率を高める回転子を提供することを本考案の主な目的とする。

本考案の回転子は、円形に近い片体で、該回転子は複数の回転子磁極を成形し、各回転子磁極内に磁石を設置する。各磁石の外側寄りは内向きに凹んだ弧面で、内側寄りは第一、第二、第三平面を成形する。該弧面と第一平面間は第一連接面で相互に連接し、且つ該弧面と第一平面の距離は第一連接面に向かって縮小し、該弧面と第三平面間則は第二連接面によって相互に連接し、且つ該弧面と第三平面の距離は第二連接面に向かって縮小する。上述の磁石設計によって、回転子の有効面積内で磁石用量を増やして電動機の効率を高め、運転時の騒音を下げる。

本考案は、一般の電動機の回転子を改善するもので、図３及び図４に示すとおり、該永久磁石式電動機２０は固定子２１、回転子２２及び回転軸２３を含む。そのうち、

該固定子２１は、環状主体部２１１及び複数の固定子磁極２１２を備え、各固定子磁極２１２は該主体部２１１内部に凸設し、各固定子磁極２１２内には納置空間を形成する。

該回転子２２は、該納置空間内に設置し、各固定子磁極２１２間に間隙を備える。該回転子２２は複数の回転子磁極２２１を成形し、各回転子磁極２２１内には磁石２２２を設置する。

複数の回転子磁極２２１の数量は偶數で設置する。回転子磁極の数量をPとすると、該固定子磁極の数量は[P+(P/２) ]の条件を満足させ、本実施では四極モーターを例としているので、四個の回転子磁極２２１及び四個の固定子磁極２１２を備える。

複数の磁石２２２は、それぞれ各回転子磁極２２１内に設置し、各磁石２２２はフェライト材とし、各磁石２２２の外側寄りは内向きに凹んだ弧面R１及び内向きに第一、第二、第三平面S１、S２、S３が形成される。該弧面R１と第一平面S１間は第一連接面S４によって相互に連接し、且つ該弧面R１と第一平面S１の距離は第一連接面S４に向かって徐々に縮小する。該弧面R１と第三平面S３間は第二連接面S５で相互に連接し、且つ該弧面R１と第三平面S３の距離は第二連接面S５に向かって徐々に縮小し、該磁石２２２の厚みを不均等にする。そのうち間の厚みは両側の厚みより大きく、該第一、第三平面S１、S３と該第二平面S２で形成する夾角は、それぞれθ１、θ３として回転子磁極２２１の数量がPの時、[９０＋(１８０/P) ]度の条件を満足させる。図に示す実施例においてP＝４，θ１＝θ３＝１３５度の時、該隣接する磁石２２２の第一平面S１及び第三平面S３は相互に平行になる。

該回転軸２３は回転子２２の中心箇所に設置し、回転子２２と一体で設置する。

図５の第二実施例に示すとおり、該電動機２０は六極モーターとするため、六個の回転子磁極２２１及び九個の固定子磁極２１２を備え、各回転子磁極２２１上の磁石２２２は同様に上述条件に合う。

本考案の電動機が運転する時、上述磁石の設計によって回転子の有効面積内で磁石用量が増え、電動機の効率が向上し、運転時の騒音を下げる。

更に、該回転子磁極２２１上には更にリベット孔２２４を設置する。該回転子磁極の弧面R１とリベット孔２２４の距離は０.５mmより大きいため、回転子２２の構造強度を強化し、リベット孔を穿設せずに空洞状態を保つ場合に、回転子の回転モーメントを減らし、放熱に有効である。

本考案の技術内容及び技術特徴は上述のとおりであるが、当領域に習熟した者が本考案提示に基づいて本考案の精神から乖離しない各種入替及び修飾を行うかもしれない。拠って、本考案の保護範囲は、実施例に制限されず、本考案から乖離しない各種入替及び修飾を含み、以下の請求範囲に含むものとする。

１０永久磁石式電動機
１１回転子
１１１磁石
１１２回転子磁極
１２固定子
１２１固定子磁極
１３心軸
２０永久磁石式電動機
２１固定子
２１１環状主体部
２１２固定子磁極
２２回転子
２２１回転子磁極
２２２磁石
２２４リベット孔
２３回転軸
Ｒ１弧面
Ｓ１第一平面
Ｓ２第二平面
Ｓ３第三平面
Ｓ４第一連接面
Ｓ５第二連接面

Claims

円形に近い片体で、複数の回転子磁極を成形し、各回転子磁極内に磁石を設置する電動機の回転子において、
各磁石の外側寄りは内向きに凹んだ弧面で、内側寄りは第一、第二、第三平面，該弧面を成形し、第一平面との間は第一連接面で相互に連接し、該弧面と第一平面の距離は第一連接面に向けて縮小し、該弧面と第三平面の間は第二連接面で相互に連接し、且つ該弧面と第三平面の距離は第二連接面に向けて縮小することを特徴とする電動機の回転子。
前記第一、第三平面と該第二平面形成の夾角は、それぞれθ１、θ３であり、回転子磁極の数量をPとすると、[９０＋(１８０/P) ]度の条件を満足させることを特徴とする請求項１記載の電動機の回転子。
前記隣接する磁石の第一平面及び第三平面は相互に平行することを特徴とする請求項１もしくは２記載の電動機の回転子。
前記電動機は、更に固定子及び回転軸を設置し、該固定子は環状主体部及び複数の固定子磁極を備え、各固定子磁極は該主体部内部に凸設し、各固定子磁極内には納置空間を形成し、該回転子は該納置空間内に設置し、該回転軸は回転子の中心箇所に設置して回転子と一体で設置することを特徴とする請求項３記載の電動機の回転子。
前記Pは偶数で、該固定子磁極の数量は[P+(P/２) ]であることを特徴とする請求項４記載の電動機の回転子。
前記回転子磁極にはリベット孔を設置することを特徴とする請求項３記載の電動機の回転子。
前記回転子磁極の弧面とリベット孔の距離は、０.５mmより大きいことを特徴とする請求項６記載の電動機の回転子。