TWI416849B - Axial gap type rotating machine - Google Patents
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Description
本發明,係有關於在馬達或是發電機等之同步式的永久磁石旋轉機中,旋轉元件與固定元件為在旋轉軸方向上相對向的軸向間隙型旋轉機。
永久磁石旋轉機,從構造上之分類來看,係有徑向間隙(radial gap)型與軸向間隙(axial gap)型。徑向間隙型,係在旋轉元件之週方向處配置複數之永久磁石,而永久磁石之磁極係朝向徑方向,固定元件係以與永久磁石相對向的方式而被配置。一般來說,固定元件係在與旋轉元件相對象之面上,被設為在具備有複數之齒狀的鐵芯處捲繞有線圈之構造。藉由使用鐵芯,從旋轉元件磁極而來之磁束,係可有效地與線圈交鏈,在馬達的情形中,係可產生大的扭矩,當發電機的情形時,係可產生大的電壓。但,相反的,由於使用有鐵芯,故有著由於頓轉扭矩(cogging torque)或是鐵芯之磁滯損失,會產生扭矩損失,而使起動扭矩變大的問題。若是起動扭矩變大,則例如在使用風力發電極時,在微風下會無法轉動,而無法作發電。
若是除去鐵芯,則此種問題雖可消除,但是,由於磁性效率係惡化,因此,在徑向間隙型中,係無法得到大的輸出。因此,係可考慮有如圖9中所示一般之軸向間隙型
。圖9,係在旋轉軸(軸)101處,被安裝有圓盤狀磁性體(旋轉軛)102a、102b並被一體化,在旋轉軛102a、102b表面上,係被配置有複數之永久磁石103。旋轉軛102a、102b,係隔著間隔物104而亦被配置在旋轉軸方向處。永久磁石103,係亦可僅配置在單側之旋轉軛102a又或是102b處,但是,若是在兩方之旋轉軛(102a、102b)表面處配置永久磁石(103a、103b),則磁性效率係變高。將此些,稱為旋轉元件(105a、105b)。
在旋轉軛(102a、102b)之間,係被配置有線圈106。線圈106,係被收容於線圈基座107處,而構成固定元件108,並被固定於殼體109處。旋轉軸101,係藉由殼體109,來經由軸承120而可旋動地被支持。若是此構造,則就算是在固定元件108處不使用鐵芯,亦可藉由將磁極面增大,而得到大的輸出。
又,就算是使用身為強力之永久磁石的Nd-Fe-B系之燒結磁石,亦由於不會有鐵芯所致之磁性飽和的問題,因此,係能夠充分地發揮其性能,而成為高輸出的旋轉機。一般而言,旋轉元件,係在圓盤狀磁性體之表面上,被安裝有複數之永久磁石,而在接合中,係使用有環氧系或是丙烯系之接著劑,但是,其係僅有磁性體與磁石間的1面之固定。
若是將旋轉元件大型化,則在永久磁石處,於旋轉時會被施加有大的離心力。進而,旋轉機之溫度,係依存於運轉狀況,而會受到從室溫起直到高溫的熱循環。當Nd-
Me-B系之燒結磁石的情況時,在磁化方向與垂直面、亦即是與磁性體圓盤間之接著面的熱膨脹率,係成為負的值(當溫度上升則收縮,-1.7×10-6
[1/K])。通常,在磁性體圓盤處,係使用軟鐵,其熱膨脹率,係為正值(當溫度上升則膨脹,10×10-6
[1/K]),故,由於熱循環,在接著面處係成為被施加有大的應力。因此,在接著劑處會產生破壞,而產生永久磁石因為離心力而脫離並成為無法發揮功能的問題。
[專利文獻1]日本特開2003-348805號公報
本發明之目的,係在於提供一種:不會使磁束量減少,而能夠將永久磁石牢固地固定之高輸出的軸向間隙型旋轉機。
本發明者,係為了解決上述課題而銳意進行檢討,並實現了一種將永久磁石牢固地固定之高輸出的軸向間隙型旋轉機。
亦即是,本發明之軸向間隙型旋轉機,係具備有:殼體;和旋轉軸,係在該殼體內被可自由旋轉地作支持;和旋轉元件,其係具備有以前述旋轉軸為中心而可與前述旋轉軸一體化地作旋動之旋轉盤、以及被配置於該旋轉盤之
表面的至少單面處之複數的永久磁石;和固定元件,其係為與前述旋轉元件之具備有永久磁石的面隔出有空間地相對向而被固定於殼體處之固定元件,並將複數之線圈以同心圓狀並空出有間隔的作配置,從前述旋轉元件之永久磁石所產生的磁束,係伴隨著前述旋轉軸之旋轉,而斷續地貫通前述被配設為同心圓狀之各線圈的內部,該軸向間隙型旋轉機,其特徵為:前述旋轉盤,在與前述固定元件相對向之面上,係具備有凹部,而永久磁石,係以具備有從前述旋轉盤之表面而突出之突出部的方式,而具備有嵌入該凹部中的構造。
本發明之軸向間隙型旋轉機,係可設為:前述永久磁石係被配置於前述旋轉盤之單面,且該軸向間隙型旋轉機,係更進而具備有:端部旋轉盤,其係與前述固定元件隔出有空間地被配置,且能夠以前述旋轉軸為中心軸而與前述旋轉軸一體化地旋動。
本發明之軸向間隙型旋轉機,係可設為:前述永久磁石係被配置於前述旋轉盤之兩面,且該軸向間隙型旋轉機,係更進而具備有:端部旋轉盤,其係與前述固定元件隔出有空間地被配置,且能夠以前述旋轉軸為中心軸而與前述旋轉軸一體化地旋動。
本發明之軸向間隙型旋轉機,係可設為:在前述端部旋轉盤的與前述固定元件之對向面處,係在與前述固定元件之線圈所被配置的同心圓之圓周相對的圓周上,被形成有凹部,於該凹部處,係被嵌入有具備從前述端部旋轉盤
之表面而突出的突出部之永久磁石。
本發明之軸向間隙型旋轉機,係具備有:殼體;和旋轉軸,係在該殼體內被可自由旋轉地作支持;和一對之旋轉元件,其係具備有以前述旋轉軸為中心而可與前述旋轉軸一體化地作旋動之旋轉盤、以及於該旋轉盤之表面的至少單面處而空出有間隔地被配置為同心圓狀之複數的永久磁石,且與該具備有永久磁石之面隔出有空間地相對向;和固定元件,其係為與前述相對向的一對之旋轉元件隔出有空間地被配置、且被固定於前述殼體處之固定元件,並具備有以同心圓狀並空出有間隔的作配置之複數之複數之線圈,從前述旋轉元件之永久磁石所產生的磁束,係伴隨著前述旋轉軸之旋轉,而斷續地貫通前述被配設為同心圓狀之各線圈的內部,該軸向間隙型旋轉機,其特徵為:前述旋轉盤,在與前述固定元件相對向之面上,係具備有凹部,而永久磁石,係以具備有從前述旋轉盤之表面而突出之突出部的方式,而具備有嵌入該凹部中的構造。
又,本發明之軸向間隙型旋轉機,前述永久磁石之突出部,係以為磁石之厚度的1/4~3/4為理想。
又,本發明之軸向間隙型旋轉機,係以如同下述一般為理想:將配合於被嵌入至前述旋轉盤又或是端部旋轉盤處之永久磁石的位置而設置有貫通孔的由非磁性體所成之補強體,以支持前述永久磁石之突出部側面的方式,而設置於前述旋轉盤又或是端部旋轉盤的表面上。
又,本發明之軸向間隙型旋轉機,前述旋轉盤又或是
端部旋轉盤,係以身為圓盤狀之磁性體片為理想。
藉由本發明,可以得到一種:不會使磁束量減少,且就算是受到離心力或是熱循環運轉,磁石亦不會飛散,而能夠使磁石之對於旋轉軛的堅牢固定成為可能的軸向間隙型之旋轉機。
以下,針對本發明,參考圖面並進而作詳細說明。
於圖1中,展示本發明之旋轉機的其中一種型態。
在圖1之旋轉機10中,係在旋轉軸(軸)11處,被安裝有圓盤狀磁性體(旋轉軛)12a,在該旋轉軛表面上,係被配置有永久磁石13a,而形成旋轉元件15a。旋轉軛係隔著間隔物14而在旋轉軸方向處被作複數配置。在另一方之旋轉軛12b表面處,亦係被配置有永久磁石13b,而形成旋轉元件15b。各旋轉元件15a、15b之具備有永久磁石的面,係相互對向。磁極,係以朝向厚度方向(對於軛而言)的方式,而在旋轉軛內,將至少2個以上之偶數的磁石,以方向與相鄰之磁石成為彼此交互的方式而設置。
在旋轉軛12a、12b間之間隙處,係在以旋轉軸為中心的圓周上,被配置有藉由線圈16以及線圈基座17所構成之固定元件18a,固定元件18a,係可固定於殼體19(
樹脂)處。又,亦可不使用線圈基座17,而藉由樹脂來將線圈16直接固定在殼體19處。在殼體19與旋轉軸11之間,係存在有裝載有軸承之狀態下的無芯型(coreless)之固定元件。被配置於圓周上之線圈16的數量,相對於磁極數,當單相的情況時,係為1:1,當三相交流的情況時,係可採用4:3、2:3、8:9、10:9、10:12、12:15、16:9、20:12等。單相的情況時,較理想,各線圈係於圓周上相鄰之線圈彼此而以逆向被纏繞,並被串聯連接。當三相之情況時,較理想,係作出三組的將在圓周方向上相間隔2個的線圈作串聯連接者,而設為三相捲線。
圖1的旋轉機10之與圖9所示之先前例的相異處,係在於:在旋轉軛12a、12b處,形成凹部21a、21b,並於該處將永久磁石13a、13b嵌入之點。藉由將凹部21設為所期望之深度,不僅是使對位成為容易,亦由於接著劑之凸部面積係變大,故接著係成為強固,且由於永久磁石之側面係藉由旋轉軛12而被推壓,因此,就算被施加有離心力,亦能構成為不會飛出的構造。
於圖2、圖3以及圖4中,展示本發明之旋轉機的其他型態。
圖2之旋轉機,係在其中一方之旋轉軛12a的與固定元件18a相對向之側的表面處,被形成有凹部21a,並在該凹部21a處,被嵌入有永久磁石13a,但是,在另外一方之旋轉軛12b的與固定元件18a相對向之側的表面處,係並未被形成有凹部,且係具備有未嵌入永久磁石之構造
,此點係與圖1之型態相異。
在圖3之旋轉機中,於旋轉軸(軸)11處,3個的旋轉軛12a、12b、12c,係隔著間隔物14而被安裝於旋轉軸方向處。在旋轉軛12a與12b之間、旋轉軛12b與12c之間,係分別被配設有固定元件18a、18b。圖3之型態與圖1之型態間的差異,係在於僅在中央之旋轉軛12b的兩側表面處,被形成有凹部21b、21c,並於該處嵌入永久磁石13b、13c,而形成旋轉元件15b。
圖4的旋轉機之與圖3的型態之相異處,係在於:在旋轉軛12a與12c之和固定元件18a、18c相對向之側處,亦形成凹部21a、21d,並於該處將永久磁石13a、13d嵌入之點。
圖3以及圖4之旋轉機,雖係為將於兩側表面處被形成有凹部並於該處嵌入有永久磁石之2個的固定元件,以挾持1個的旋轉元件的方式而作配置者,但是,在經由將3個以上之固定元件隔開有空間地配置於殼體內所形成的各空隙處,各配置1個於兩側表面處具備有永久磁石之旋轉元件的具備有所謂三明治構造的旋轉機,當然亦係包含於本發明內。
當將圖3以及圖4之旋轉機作為發電機而使用的情況時,若是從動力源而將旋轉力傳達至旋轉軸處,則所有的旋轉軛係與旋轉軸同步旋轉,而在被配置於各轉子間之間隙(空隙部)中的各固定元件處,從軸方向視之而位於相同位置的線圈,係同步的產生電壓,因此,藉由將此些串
聯地連結,所結合之線圈的電力,係成為與固定元件之段數成比例。如此這般,只要因應於需要而增加固定元件之段數,則能夠容易地得到高的發電電壓。
以下,針對永久磁石之對於旋轉軛的配置方法、固定方法詳細作說明,但是,符號12a與12b與12c、13a與13b與13c與13d、15a與15b與15c、18a與18b,由於係代表相同之物,因此,以下,例如作為12而說明者,係該當於12a、12b、12c之任一者,此處請多加留意。
旋轉軛12與永久磁石13之接合,係使用接著劑。
接著劑,係使用環氧系、丙烯系等,但是,為了能耐住熱循環,係使用彈性‧耐熱性接著劑。於實施例中,雖係使用主劑‧環氧樹脂、硬化劑‧變性矽樹脂,但是,係並不限定於此。彈性接著劑,係在硬化時亦具備有彈性,而具備吸收應力之功能。故而,永久磁石,雖係依形狀而異,但是,係成為將旋轉軛12之凹部21的面與永久磁石13的面相接著。
接著劑,係被塗布在磁石與旋轉軛相接之面的全面上。
圖5,係為在旋轉元件15處,永久磁石13被插入至旋轉軛12的凹部21中之狀態的剖面圖。以永久磁石13從旋轉軛12之表面而突出一事,作為特徵。此係因為,若是永久磁石被完全埋入,則會從磁極表面而短路至旋轉軛,並使得朝向線圈側之磁束減少,而容易降低輸出之故。未使用有鐵芯之旋轉機的磁場空隙長,由於會隨磁石間
距離、在磁石與旋轉軛間之空隙中裝入有線圈時而會變廣,因此,磁束係易於短路。故而,在本發明中,係具備有永久磁石從旋轉軛之表面突出的構造。
當將永久磁石13之厚度設為T1的情況時,埋入尺寸T2,係以T1的1/4~3/4為理想。
作為旋轉軛之材質,係以不論將旋轉盤配置在端部或是配置在內部,均將其設為圓盤狀之磁性體片為理想。藉由其係為磁性體,旋轉盤間之磁場係被增強,並使從磁極所產生之磁束回流至旋轉軛中,而可減少從配置於端部之旋轉盤所漏出的外部漏洩磁束。
旋轉軛,例如,係可使用如圖7(a)中所示一般,為將S15C或是S45C等之低碳鋼作機械加工而得者,亦可使用如圖7(b)所示一般,準備複數枚之由冷軋鋼板[SPPC]或是電磁鋼板等所成的板材,並對其中之至少一枚進行衝壓加工而設置貫通孔,並與將未設置貫通孔之殘餘的板材作了複數枚重疊後所得者,藉由扣眼或是鎔接來作接合,藉此而得到的被形成有凹部21之旋轉軛12。另外,上述各板材,係可為相同材質,亦可為相異材質。
作為永久磁石之材質,係並未特別限定,可使用先前技術中之週知者。較理想,係為包含有稀土類元素之高性能稀土類磁石。由所謂之稀土類金屬間化合物所成之稀土類燒結磁石或是稀土類黏結磁石,雖亦係成為理想之對象,但是,更理想係使用Nd系向異性燒結磁石。又,關於永久磁石之形狀等,係可使用長方形、扇形等者。
因此,作為本發明之其他型態,係可列舉有:在旋轉軛22之表面配置由非磁性體23所成的補強體之型態,該非磁性體23,係如同圖8所示一般,配合於被嵌入至磁性1體片中之永久磁石的位置以及旋轉軸的剖面形狀而設置有貫通孔24。作為非磁性體23,係可列舉有:鋁、SUS301、SUS302、SUS303、SUS304、SUS316等之沃斯田鐵系不鏽鋼、膠木(Bakelite)、MC尼龍、聚縮醛等之樹脂。
上述補強體之形狀,在圖8中,雖係配合於旋轉軛22之外緣形狀而形成為圓盤狀,但是,只要是能夠對永久磁石作補強的形狀,則並不特別限定。又,上述補強體,係亦可並不為一體化形成者,例如,亦可配合永久磁石之形狀,而準備複數枚之被打穿為甜甜圈狀的補強體並作配置。
上述補強體之厚度T3,在將補強體配置於旋轉軛之表面時,係以使補強體表面成為於磁石之表面相同的高度、或是成為較磁石表面更低的位置一般的厚度為理想,而以成為磁石之厚度T1的1/10倍~3/4倍為理想。另外,此種補強體與旋轉軛表面間之接著,係可藉由接著劑或是螺絲鎖合等來進行。
若藉由此種型態,則由於不會從磁極表面而對旋轉軛短路,因此,能夠維持對於線圈側之磁束密度,且能夠使磁石之保持成為更加強固者。
作為本發明的旋轉機中之旋轉數,雖並未特別限定,但是,係可適當地採用於500rpm~5000rpm下的運轉中。
本發明之旋轉機,係可適合於使用直徑為0.1m~0.5m者。
作為本發明之運轉溫度,係可使用於150℃以上之運轉中,而亦可合適地使用在40℃~120℃之範圍內的熱循環運轉中。
以下,藉由實施例來詳細作說明。另外,雖係針對Nd2
-Fe14
-B系之磁石作說明,但是,本發明,係並不限定於Nd-Fe-B系磁石。
永久磁石,係藉由以下之工程而製造。分別使用純度99.7質量%的Nd、Fe、Co、M(M,係為Al、Si、Cu)與純度99.5質量%之B,而在真空溶解爐內進行溶解鑄造,並製作了晶錠。將此晶錠,藉由顎式壓碎機來作粗粉碎,並進而在氮氣流中藉由噴射磨機粉碎而得到了平均粒徑3.5μm之微粉末。將此微粉末填充於模具內,並藉由垂直磁場壓機,而在12kG的磁場中以1.0t/cm2
的成形壓力來成形。此成形體,係在Ar氣體中,以1090℃來進行1小時之燒結,並接著以580℃來進行1小時的熱處理。結束了熱處理後之燒結體,係為直方體之方塊形狀。對此方塊進行砥石所致之研削加工,而得到D形的永久磁石。本永久磁石之特性,係為Br: 13.0kG、iHc: 22kOe、(BH)
max: 40MGOe。
首先,作為比較例1,將先前技術例展示於圖9、圖10以及圖11中。馬達之構造,係設為16極12線圈馬達。圖10,係展示在旋轉軛102處配置永久磁石103而得到了旋轉元件105之狀態。作為旋轉軛102,係使用材質為S15C,外徑為200mm,厚度為5mm之平坦的圓盤。作為永久磁石103,係使用材質為上述之Nd-Fe-B系磁石,大小為寬幅20mm'長度36mm、磁化方向之厚度為4mm者。在旋轉軛之表面,將16個磁石以磁極面N極S極交互的方式來作並排,並藉由環氧系接著劑(EW2040,住友3M公司製)來接著。磁石係嵌入至如圖9所示一般之空隙(間隙)中,並與逆極之磁石103b相對向。
間隙之大小係為8mm,在間隙中係配置有固定元件108。
固定元件108之線圈,係如圖11中所示一般,將在樹脂製之厚度5mm的線圈基底107上被進行了30捲之捲繞的線圈106,分別以使其成為如同以符號110所表示之捲線方向一般的方式,而收容有12個。線圈106係為三相結線,並將把各相4個的線圈作串聯連接後所成者作了星型結線。另外,各線圈106係在線圈基底107處,藉由在上述旋轉元件之製造中所使用的環氧系接著劑來作固定。
使所得到之軸向間隙型旋轉機的旋轉元件以每分鐘4000旋轉來作旋轉,並作為發電機而使用。在無負載時之發生電壓,實效值係為207V。若是連接上負載並進行運轉,則轉子之溫度係成為120℃。
若是進而斷續地進行運轉,並使轉子反覆暴露在從室溫之20℃起直到120℃之間的溫度範圍間,則在第120次循環處,磁石係從旋轉軛而脫離。可以想見,此係由於熱循環而使接著強度變弱,再加上被施加有離心力,而造成其之飛散。
於圖1中,展示實施例1之軸向間隙型旋轉機的構成。除了具備有在旋轉元件處磁石係嵌入於旋轉軛內的構造以外,設為與比較例1相同之材質與尺寸。如圖5所示一般,在旋轉軛12之以同心圓狀而空出有16個間隔所形成的凹部21處,以使磁極面成為N極S極交互的方式而插入了16個的磁石13。如圖6所示一般,永久磁石之厚度係為T1=4mm,被嵌入處之尺寸T2,係為2mm。在磁石13與旋轉軛12之間,係在凹部之側面以及底面處塗布彈性接著劑(EP001,Cemedine公司製),並進行接著。
接下來,與比較例1同樣的,使所得到之軸向間隙型旋轉機的旋轉元件以每分鐘4000旋轉來作旋轉,並作為發電機而使用。在無負載時之發生電壓,實效值係為201V,而可以得知與比較例係並未有多大的差異。
若是進而斷續地進行運轉,並使旋轉元件15反覆暴露在從室溫之20℃起直到120℃之間的溫度範圍間,則就算是進行了300次以上之循環,磁石13亦沒有從旋轉軛12而脫離。
在將磁石13與旋轉軛12之間藉由彈性接著劑來固定的情況時,亦沒有磁石飛散的情況。
除了在旋轉元件處將磁石完全地埋入至由磁性體所成之旋轉軛內之點以外,與實施例1為相同,而得到了比較用轉子。與實施例1相同的,就算是將比較用轉子反覆暴露在從室溫之20℃起直到120℃之間的溫度範圍間,亦沒有磁石脫落的情況,但是,當將旋轉元件以每分鐘4000旋轉來作旋轉時,無負載時之發生電壓,實效值係為180V。由此結果可以得知,若是磁石被完全埋入,則會從磁極表面而短路至旋轉軛,並使得朝向線圈側之磁束減少,並使輸出降低。
故而,可以想見,當將永久磁石之厚度設為T1的情況時,嵌入尺寸T2,係以T1的1/4~3/4為理想。
在與實施例1同樣的而得到了旋轉元件之後,如同圖8所示一般,採用以下構造:將磁石13的一半之深度嵌入至磁性體22之旋轉軛中,並進而將配合於磁石13之形狀
而具備有貫通孔24的由SUS304不鏽鋼製之非磁性體23所成的補強體,配置在旋轉軛之表面處,並經由該補強體而使磁石直到表面均被埋入。
與實施例1相同的,就算是將轉子反覆暴露在從室溫之20℃起直到120℃之間的溫度範圍間,亦沒有磁石脫落的情況,而,當將旋轉元件以每分鐘4000旋轉來作旋轉時,無負載時之發生電壓,與實施例1相同的,實效值係為201V。又,由於磁石係被完全埋入,因此磁石之保持係成為較實施例1而更為強固者。
10‧‧‧軸向間隙型旋轉機
100‧‧‧先前技術之軸向間隙型旋轉機
11、101‧‧‧軸
12、12a、12b、12c、102a、102b‧‧‧旋轉盤(磁性體片)
13、13a、13b、13c、13d、103a、103b‧‧‧永久磁石
14、104‧‧‧間隔物
15、15a、15b、15c、105a、105b‧‧‧旋轉元件
16、106‧‧‧線圈
17、107‧‧‧線圈基座
18、18a、18b、108‧‧‧固定元件
19、109‧‧‧殼體
20、120‧‧‧軸承
21‧‧‧被形成於旋轉軛處之凹部
22‧‧‧磁性體
23‧‧‧非磁性體
110‧‧‧捲線方向
[圖1]展示本發明之軸向間隙型旋轉機全體的其中一種實施形態之模式剖面圖。
[圖2]展示本發明之軸向間隙型旋轉機全體的另外一種實施形態之模式剖面圖。
[圖3]展示本發明之軸向間隙型旋轉機全體的另外一種實施形態之模式剖面圖。
[圖4]展示本發明之軸向間隙型旋轉機全體的另外一種實施形態之模式剖面圖。
[圖5]在本發明之軸向間隙型旋轉機中的(a)由磁性體片所成之圓盤以及磁石、(b)旋轉元件的模式立體圖,還有(c)擴大圖。
[圖6]展示本發明之軸向間隙型旋轉機中的旋轉元件之其中一種實施形態的模式剖面圖。
[圖7]展示在本發明之軸向間隙型旋轉機中的由磁性體片所成之圓盤的(a)其中一例、以及(b)變形例的模式剖面圖。
[圖8]展示本發明之軸向間隙型旋轉機中的旋轉元件之另外一種實施形態的模式剖面圖。
[圖9]展示先前例之軸向間隙型旋轉機全體的模式剖面圖。
[圖10]在先前例之軸向間隙型旋轉機中的(a)由磁性體片所成之圓盤以及磁石、以及(b)旋轉元件的模式立體圖。
10‧‧‧軸向間隙型旋轉機
11‧‧‧軸
12a、12b‧‧‧旋轉盤(磁性體片)
13a、13b‧‧‧永久磁石
14‧‧‧間隔物
15a、15b‧‧‧旋轉元件
16‧‧‧線圈
17‧‧‧線圈基座
18a‧‧‧固定元件
19‧‧‧殼體
20‧‧‧軸承
21a、21b‧‧‧凹部
Claims (7)
- 一種軸向間隙型旋轉機,係具備有:殼體;和旋轉軸,係在該殼體內被可自由旋轉地作支持;和旋轉元件,其係具備有以前述旋轉軸為中心軸而可與前述旋轉軸一體化地作旋動之旋轉盤、以及被配置於該旋轉盤之表面的至少單面處之複數的永久磁石;和固定元件,其係為與前述旋轉元件之具備有永久磁石的面隔出有空間地相對向而被固定於殼體處之固定元件,並將複數之線圈以同心圓狀並空出有間隔的作配置,從前述旋轉元件之永久磁石所產生的磁束,係伴隨著前述旋轉軸之旋轉,而斷續地貫通前述被配設為同心圓狀之各線圈的內部,該軸向間隙型旋轉機,其特徵為:前述旋轉盤,在與前述固定元件相對向之面上,係具備有凹部,而永久磁石,係以具備有從前述旋轉盤之表面而突出之突出部的方式,而具備有嵌入該凹部中的構造,前述永久磁石之突出部,係為磁石之厚度的1/4~3/4。
- 如申請專利範圍第1項所記載之軸向間隙型旋轉機,其中,前述永久磁石係被配置於前述旋轉盤之單面,且該軸向間隙型旋轉機,係更進而具備有:端部旋轉盤,其係與前述固定元件隔出有空間地被配置,且能夠以前述旋轉軸為中心軸而與前述旋轉軸一體化地旋動。
- 如申請專利範圍第1項所記載之軸向間隙型旋轉機,其中,前述永久磁石係被配置於前述旋轉盤之兩面,且該軸向間隙型旋轉機,係更進而具備有:端部旋轉盤,其係與前述固定元件隔出有空間地被配置,且能夠以前述旋轉軸為中心軸而與前述旋轉軸一體化地旋動。
- 如申請專利範圍第1項所記載之軸向間隙型旋轉機,其中,將配合於被嵌入至前述旋轉盤又或是端部旋轉盤處之永久磁石的位置而設置有貫通孔的由非磁性體所成之補強體,以支持前述永久磁石之突出部側面的方式,而設置於前述旋轉盤又或是端部旋轉盤的表面上。
- 如申請專利範圍第1項所記載之軸向間隙型旋轉機,其中,前述旋轉盤又或是端部旋轉盤,係為圓盤狀之磁性體片。
- 如申請專利範圍第2項或是第3項所記載之軸向間隙型旋轉機,其中,在前述端部旋轉盤的與前述固定元件之對向面處,係在與前述固定元件之線圈所被配置的同心圓之圓周相對的圓周上,被形成有凹部,於該凹部處,係被嵌入有具備從前述端部旋轉盤之表面而突出的突出部之永久磁石。
- 一種軸向間隙型旋轉機,係具備有:殼體;和旋轉軸,係在該殼體內被可自由旋轉地作支持;和一對之旋轉元件,其係具備有以前述旋轉軸為中心而可與前述旋轉軸一體化地作旋動之旋轉盤、以及於該旋轉 盤之表面的至少單面處而空出有間隔地被配置為同心圓狀之複數的永久磁石,且與該具備有永久磁石之面隔出有空間地相對向;和固定元件,其係為與前述相對向的一對之旋轉元件隔出有空間地被配置、且被固定於前述殼體處之固定元件,並具備有以同心圓狀並空出有間隔的作配置之複數之線圈,從前述旋轉元件之永久磁石所產生的磁束,係伴隨著前述旋轉軸之旋轉,而斷續地貫通前述被配設為同心圓狀之各線圈的內部,該軸向間隙型旋轉機,其特徵為:前述旋轉盤,在與前述固定元件相對向之面上,係具備有凹部,而永久磁石,係以具備有從前述旋轉盤之表面而突出之突出部的方式,而具備有嵌入該凹部中的構造,前述永久磁石之突出部,係為磁石之厚度的1/4~3/4。
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