TWI648939B - 軸流間隙型旋轉電機 - Google Patents

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TWI648939B
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床井博洋
相馬憲一
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Abstract

提供一種軸流間隙型旋轉電機的旋轉件構造，係不會招致磁體表面積的減少或間隔長度的增加，可以確保對磁體的軸方向吸引力之保持強度。
在旋轉軸方向介隔著空隙配置固定件與旋轉件之軸流間隙型旋轉電機中，在被配置在前述旋轉件之磁體的內徑側或是外周圍側，而且是軸方向的中途設有缺口，於保持前述磁體的軛，設有與前述磁體的缺口嵌合之突起。

Description

軸流間隙型旋轉電機
本發明有關軸流間隙型旋轉電機，特別是有關旋轉電機的旋轉件的構造。
軸流間隙型旋轉電機係以固定件、以及隔著該固定件與指定的空隙(間隙)配置在旋轉軸方向的旋轉件所構成。旋轉件係以配置在圓周方向之複數個永久磁體、以及保持前述磁體之保持構件所構成。
軸流間隙型旋轉電機係以增加固定件與旋轉件之對向面積的方式使輸出增加。再加上，也可以以加大永久磁體的磁力的方式使輸出增加。
伴隨於此，作動在磁體的吸引力(隔著空隙，作用在固定件方向的電磁力)也增加。例如，如專利文獻1所記載，是有以從磁體的間隙對向面在軸方向設有推拔或缺口的方式，相對於作動在軸方向(固定件方向)的吸引力而保持磁體的方法。而且，如專利文獻2所記載，是有使設在磁體的外徑側之筒部的一部分朝內徑側突出，於間隙部分設有用於保持磁體的突起的方式保持磁體的方法。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2009-131087號專利公報
[專利文獻2]日本特開2010-259164號專利公報
但是，在專利文獻1所記載的保持構造中，因為設有推拔乃至於缺口，與固定件對向之磁體的表面積減少的緣故，會招致旋轉電機的力矩下降或效率下降，遂為課題。另一方面，在專利文獻2所記載的保持構造中，先做成為了保持磁體而在間隙部分設有突起的構造，僅突起的厚度份因為增加間隔長度，招致旋轉電機的力矩下降或效率下降，遂為課題。
本發明為了解決上述的課題，其目的在於提供一種軸流間隙型旋轉電機，係使招致磁體表面積的減少或間隔長度的增加之虞減低，可以確保對磁體的軸方向吸引力的保持強度。
為了達成上述的目的，在本發明中作為其中一例，在旋轉軸方向隔著空隙配置固定件與旋轉件之軸流 間隙型旋轉電機中，在被配置在前述旋轉件之磁體的外周圍側而且是軸方向的中途，設有缺口；於保持前述磁體的外周圍環，設有與前述磁體的缺口嵌合之突起。
根據本發明，使招致磁體表面積的減少或間隔長度的增加之虞減低，可以一方面抑制馬達的力矩或效率的下降，一方面對軸方向吸引力而保持磁體。
1‧‧‧軸流間隙型旋轉電機
10‧‧‧旋轉件
11‧‧‧磁體
11a‧‧‧缺口
12‧‧‧軛
12a‧‧‧突起
13‧‧‧轉子芯
14‧‧‧外周圍環
14a‧‧‧突起
14b‧‧‧突起去除部
15‧‧‧內周圍環
15a‧‧‧突起
20‧‧‧固定件
21‧‧‧線圈
22‧‧‧芯
40‧‧‧殼(殼體)
50‧‧‧旋轉軸
60‧‧‧軸承
70‧‧‧軸
[圖1]本發明的實施方式的軸流間隙型旋轉電機的立體圖。
[圖2]本發明的實施方式的軸流間隙型旋轉電機的剖視圖。
[圖3]本發明的實施方式的軸流間隙型旋轉電機的旋轉件構造的立體圖。
[圖4]本發明的實施方式的軸流間隙型旋轉電機的旋轉件構造的立體圖。
[圖5]本發明的實施方式的軸流間隙型旋轉電機的剖視圖。
[圖6]本發明的實施方式的軸流間隙型旋轉電機的剖視圖。
[圖7]本發明的實施方式的軸流間隙型旋轉電機的旋轉件構造的立體圖。
[圖8]本發明的實施方式的軸流間隙型旋轉電機的旋轉件構造的立體圖。
[圖9]本發明的實施方式的軸流間隙型旋轉電機的旋轉件構造的上視圖。
[圖10]本發明的實施方式的軸流間隙型旋轉電機的旋轉件構造的上視圖。
以下，說明有關本發明的實施例。於圖1及圖2表示用於說明適用本發明之雙轉子型的軸流間隙型旋轉電機的基本構成之立體圖。如同一圖所表示，軸流間隙型旋轉電機1，係具有：配置成在旋轉軸50方向把一對的圓板形狀的旋轉件10予以對向，在一對的旋轉件10之間隔著指定的間隙插入有固定件20之構造。
<固定件>
固定件20係利用被配置在圓周方向之複數個芯22、以及被捲繞在各芯的周圍之線圈21所構成，例如藉由樹脂所製成的模具或機械零件(省略圖示)與殼體40進行保持。芯21係為了抑制渦電流的發生，例如以電磁鋼板或非晶質箔帶等的磁性薄板的層積體來構成，各磁性薄板間用絕緣層來絕緣。
<旋轉件>
旋轉件10具有：在軸方向具有凹部的軛12、以及被配置在各凹部的轉子芯13。轉子芯13係例如藉由接著被設置在軛12的凹部。
尚且，本發明並不限定上述之雙轉子型的軸流間隙型旋轉電機者，例如，配置成在軸方向把一對的固定件予以對向，隔著指定的間隙配置旋轉件之雙定子型的軸流間隙型旋轉電機、或對1個固定件與旋轉件配置指定的間隙而做配置之單轉子-單定子型的軸流間隙型旋轉電機也可以適用這一點是不言而喻的。以下，說明有關旋轉件構造之實施例。
實施例(1)
於圖2至圖4表示實施方式1的軸流間隙型旋轉電機的旋轉件構造。如同一圖所表示，根據實施方式1的旋轉件構造，在軛12的內徑側設有突起12a，而且，在磁體11的內徑側設有缺口11a。磁體11係從外徑側插入，缺口11a配置成與突起12a嵌合。把磁體11複數配置在圓周方向後，在磁體11的外徑側設有外周圍環14。而且，磁體11與轉子芯13，係除了磁體的吸引力，例如也可以藉由接著劑所致之接著力來固定。
根據以上所示之第1實施例的軸流間隙型旋轉電機的旋轉件構造，於設在軛12的突起12a，與磁體11的缺口11a嵌合的緣故，可以防止在驅動旋轉電機之際磁體在軸方向(定子方向)被拉伸而剝落。而且，經由突起 12a與缺口11a的嵌合，也可以提高軸方向的定位精度。更進一步，突起12a與缺口11a，係設在沿磁體11的旋轉軸50方向之側面的中途的緣故，可確保更多磁體11與芯22的對向面積，一方面保持高輸出，一方面確保對磁體的軸方向吸引力之保持強度。
尚且，設置突起12a與缺口11a的位置，係在沿磁體11的旋轉軸50方向之側面的略中間，但從保持強度的觀點來看，本發明並不被限定於此。
而且，在本實施例中，是把突起12a設置成圓周方向的一整圈的緣故，可以更確保對磁體的軸方向吸引力之保持強度。尚且，本發明不限於此，把突起12a設在圓周方向的部分也是不要緊的。例如，如圖10所表示，設有配合磁體11的分割數而獨立之突起12a，設有與各突起12對應之缺口11a，也可以使磁體11的缺口11a嵌合到突起12a。經此，也可以提高軸方向的定位精度。
實施例(2)
於圖5表示實施方式2的軸流間隙型旋轉電機的旋轉件構造。如同一圖所表示，根據實施方式2的旋轉件構造，除了實施方式1的構成，還可以在內周圍側設有內周圍環15。而且，在內周圍環15設有突起15a，與設在磁體11的缺口11a嵌合而做配置。
根據以上所示的構造，可以用其他構件構成內周圍環15及突起15a的緣故，提升製作突起15a之際 的製作性。而且，用其他構件構成內周圍環15及突起15a的緣故，例如使用高強度構件可以使對軸方向的張力之耐強度提升。而且，把內周圍環15及突起15a作為低損失構件，也可以減低因使磁體11的漏磁通或線圈21所發生的磁通作用而發生的損失。如此，具有配合旋轉電機的特性而變更構件的材質之優點。
實施例(3)
圖6係表示實施方式3的軸流間隙型旋轉電機的旋轉件構造。如同一圖所表示，根據實施方式3的旋轉件構造，把缺口11a設在磁體11的外徑側，而且，把用於與缺口11a嵌合的突起14a設在外周圍環14。
本實施例中，在磁體11的外周圍側設有缺口11a的緣故，與實施方式1及2相反地，把磁體11從內徑側插入而組裝是有必要，但在從內徑側插入而組裝的情況下，組裝在最後所插入的磁體是不可能的。而且，是可以把外周圍環14分割成複數個而組裝，但可惜耐離心力強度下降。在此，可以組裝全部的磁體，而且，不用分割外周圍環而實現本實施例的組裝方法的其中一例表示於圖7至圖9。
如圖7及圖8所表示，拆除設在外周圍環14的突起14a的一部分(在同一圖14b所示之處)。而且，突起去除部14b的寬度，係構成為：與磁體11的外徑側的寬度相同或是比較大。接著，把磁體11從軸方向插入到 前述的突起去除部14b，之後，在缺口11a與突起14a已嵌合的狀態下滑動在圓周方向。對全部的磁體重複同樣的方法可以設置全部的磁體。
圖9係表示經上述所組裝完成的旋轉件的構造。如同一圖所表示，組裝全部的磁體之際，以在突起去除部14b配置2個磁體11的方式，成為全部的磁體11與突起14a嵌合之狀態。
根據以上所示之構造，不用分割外周圍環14而可以組裝磁體11。而且，以在磁體11的外徑側嵌合缺口11a與突起14a的方式，與在實施方式1及2所示之構造相比較，可以更加確保要嵌合的面積，可以使對磁體11的軸方向的張力之保持強度提升。

Claims (6)

  1. 一種軸流間隙型旋轉電機，乃是在旋轉軸方向隔著空隙配置固定件與旋轉件之軸流間隙型旋轉電機，其中，在被配置在前述旋轉件之磁體的外周圍側而且是軸方向的中途，設有缺口；於保持前述磁體的外周圍環，設有與前述磁體的缺口嵌合之突起。
  2. 如請求項1之軸流間隙型旋轉電機，其中，去除設在前述外周圍環之突起的一部分，而且，前述突起的去除部比前述磁體的外徑側的周長還大。
  3. 如請求項1或2之軸流間隙型旋轉電機，其中，前述磁體係以被分割在圓周方向之複數個的分割磁體所構成。
  4. 如請求項1或2之軸流間隙型旋轉電機，其中，設在前述磁體的缺口，係設在從前述磁體的軸方向中央部起算往前述軛側偏離的位置，而且，設在於與前述軛的接觸面部分不露出缺口的位置。
  5. 如請求項1或2之軸流間隙型旋轉電機，其中，設在前述磁體的缺口，係設在從前述磁體的軸方向中央部起算往前述空隙側偏離的位置，而且，設在於前述空隙部分不露出缺口的位置。
  6. 如請求項1或2之軸流間隙型旋轉電機，其中，前述突起及前述缺口，係設在前述磁體的軸方向的中央部。
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