轴向间隙型永久磁铁旋转电机及其制造方法技术

本发明专利技术提供轴向间隙型永久磁铁旋转电机及其制造方法。实施方式的轴向间隙型永久磁铁旋转电机构成为，在第一转子(2－1)的与第二转子(2－2)在轴向上对置的面上安装的永久磁铁(3)的磁极方向全部相同，在第二转子(2－2)的与第一转子(2－1)对置的面上安装的永久磁铁(3)的磁极方向全部相同，利用与永久磁铁(3)大致相同大小的磁性材料构成上述各个转子的沿着周向的两个永久磁铁(3)之间，以使得在与周向两侧的永久磁铁(3)之间轴向的面相同，在第一转子(2－1)以及第二转子(2－2)之间，磁通形成为环状的同时沿着轴向流动而通过电枢(6)。

【技术实现步骤摘要】

[0001 ] 本专利技术的实施方式涉及。
技术介绍
为了旋转电机的励磁，从高效率化的观点出发一般使用永久磁铁。存在在与轴垂直的面配置磁铁，与该永久磁铁对置地配置电枢，有永久的沿着轴向的空气隙的轴向间隙型永久磁铁旋转电机。该旋转电机的转子为在转子盘粘贴永久磁铁的结构。 沿着轴向配置有多个转子。轴向间隙型永久磁铁旋转电机构成为，在各个转子之间配置有电枢，具有沿着轴向的各个转子与电枢之间的空气隙，磁通从转子开始穿过电枢朝相反侧的转子通过。 因而，在将旋转电机作为发电机使用的情况下，使借助某些动力使转子旋转而从永久磁铁产生的磁通作为旋转磁场通过电枢。这样,能够在电枢中产生电力。 作为在先技术，存在双转子的轴向间隙型永久磁铁旋转电机。该旋转电机为如下结构:将沿着轴向夹着作为定子的电枢线圈且埋入到转子的背轭的永久磁铁配置在相互对置的位置。 然而，为了在使永久磁铁励磁的情况下获得高输出，例如需要使用钕磁铁那样的高性能的磁铁。此外，为了加强去磁而需要使用多使用Dy(镝)的钕磁铁。从近来的稀土族问题来看，当大量使用磁铁时旋转电机所花费的成本变高。 此外，由于磁铁的加工成本相对于永久磁铁的制造成本所占的比例不小，所以磁铁的个数不仅对整体的组装工时而且对磁铁的加工成本具有较大影响。 但是，如果在转子中将永久磁铁沿着周向以成为异极性的方式交替排列配置，需要与极数的数量相当的永久磁铁，因此部件个数变多。在该情况下，制造繁杂，需要较多使用原材料成本、加工成本均高的永久磁铁，因此，旋转电机所花费的整体的成本变高。
技术实现思路
实施方式的轴向间隙型永久磁铁旋转电机构成为，设置具有相对于轴的旋转中心垂直的面且包含磁性材料的第一旋转圆盘以及第二旋转圆盘，在第一旋转圆盘的轴向的面上沿着周向安装有多个将轴向设定为磁极方向的永久磁铁，从而形成借助轴而旋转的第一转子，在第二旋转圆盘的轴向的面上沿着周向安装有多个将轴向设定为磁极方向的永久磁铁，并使永久磁铁的轴向的面与第一转子的永久磁铁的轴向的面相面对，从而形成借助轴而旋转的第二转子，在第一转子与第二转子的轴向的对置面之间配置有电枢，其中，在第一转子的与第二转子对置的面上安装的永久磁铁的磁极方向全部相同，在第二转子的与第一转子对置的面上安装的永久磁铁的磁极方向全部相同，利用与永久磁铁大致相同大小的磁性材料构成各个转子的沿着周向的两个永久磁铁之间，以使得在与周向两侧的永久磁铁之间轴向的面相同，在第一转子以及第二转子之间，磁通形成为环状的同时沿着轴向流动而通过电枢。 【附图说明】 图1是示出第一实施方式的轴向间隙型永久磁铁旋转电机的构成例的轴向剖视图。 图2是第一实施方式的轴向间隙型永久磁铁旋转电机的A - A面的向视图。 图3是第一实施方式的轴向间隙型永久磁铁旋转电机的B — B面的向视图。 图4是第一实施方式的轴向间隙型永久磁铁旋转电机的C 一 C位置处的周向展开图。 图5是用于对第一实施方式的轴向间隙型永久磁铁旋转电机的磁通的流动进行说明的流程图。 图6是示出第二实施方式的轴向间隙型永久磁铁旋转电机的构成例的轴向剖视图。 图7是第二实施方式的轴向间隙型永久磁铁旋转电机的C 一 C位置处的周向展开图。 图8是用于对第三实施方式的轴向间隙型永久磁铁旋转电机的磁通的流动进行说明的流程图。 图9是示出第三实施方式的轴向间隙型永久磁铁旋转电机的构成例的轴向剖视图。 图10是第三实施方式的轴向间隙型永久磁铁旋转电机的C 一 C位置处的周向展开图。 图11是用于对第三实施方式的轴向间隙型永久磁铁旋转电机的磁通的流动进行说明的流程图。 图12是示出第四实施方式的轴向间隙型永久磁铁旋转电机的构成例的轴向剖视图。 图13是第四实施方式的轴向间隙型永久磁铁旋转电机的C 一 C位置处的周向展开图。 图14是用于对第四实施方式的轴向间隙型永久磁铁旋转电机的磁通的流动进行说明的流程图。 图15是基于现有技术的轴向间隙型永久磁铁旋转电机的轴向剖视图。 图16是基于现有技术的轴向间隙型永久磁铁旋转电机的A - A面向视图。 图17是基于现有技术的轴向间隙型永久磁铁旋转电机的B — B面向视图。 图18是基于现有技术的轴向间隙型永久磁铁旋转电机的C 一 C位置处的周向展开图。 图19是用于对基于现有技术的轴向间隙型永久磁铁旋转电机的磁通的流动进行说明的流程图。 【具体实施方式】 以下，使用附图对各实施方式进行说明。 首先，为了容易理解各实施方式，对基于现有技术的轴向间隙型永久磁铁旋转电机进行说明。 图15是基于现有技术的轴向间隙型永久磁铁旋转电机的轴向剖视图。图16是基于现有技术的轴向间隙型永久磁铁旋转电机的A — A面向视图。图17是基于现有技术的轴向间隙型永久磁铁旋转电机的B - B面向视图。图18是基于现有技术的轴向间隙型永久磁铁旋转电机的C 一 C位置处的周向展开图。 在图15至图18中，轴向间隙型永久磁铁旋转电机具备轴1、转子2、永久磁铁3。轴I由轴承等支承为能够自由旋转。转子2由具有相对于轴I的旋转中心垂直的面且含有磁性材料的旋转圆盘2a、2b构成,并且固定于轴I。在构成转子2的旋转圆盘2a、2b的轴向的面上沿着周向(旋转方向)安装有多个将其轴向设定为磁极方向的永久磁铁3。 此外，对转子2实施用于在大致外周侧的位置安装永久磁铁3的槽加工。在该槽中安装永久磁铁3的状态下，转子2的轴向面大致平坦。 此外，转子2包括沿着轴向的第一转子2 -1和第二转子2 — 2。这些转子为，使永久磁铁3的轴向面对置地安装于轴I。 将安装于第一转子2 — I的永久磁铁称作永久磁铁3 — I。此外，将安装于第二转子2 — 2的永久磁铁称作永久磁铁3 — 2。 在第一转子2 — I的、在轴向上与第二转子2 — 2对置的面上安装的永久磁铁3 —I的磁极方向全部相同。 此外，在第二转子2 — 2的、在轴向上与第一转子2 -1对置的面上安装的永久磁铁3 — 2的磁极方向全部相同。 此外，在第一转子2 -1和第二转子2-2中，在沿着对置的面的周向的位置，以异极性对置的方式安装永久磁铁3 — I和永久磁铁3 — 2。 此外，第一转子2 -1侧的永久磁铁3 — I的N极与第二转子2 — 2侧的永久磁铁3 — 2的S极对置。第二转子2 — 2侧的永久磁铁3 — 2的N极与第一转子2 — I侧的永久磁铁3 — I的S极对置。 此外，在第一转子2 — I侧，以朝向第二转子2 — 2侧的永久磁铁3 — I的极性在周向上按照N极、S极、N极的顺序交替的方式配置永久磁铁3 — I。在第二转子2-2侦牝以朝向第一转子2 -1侧的永久磁铁3 — 2的极性在周向上按照S极、N极、S极的顺序交替的方式配置永久磁铁3 — 2。 此外，在第一转子2 — I与第二转子2 — 2的轴向的对置面之间形成有电枢6。该电枢6包括电枢铁心4和电枢线圈5。该电枢线圈5以沿着电枢铁心4的轴向围绕的方式卷绕于电枢铁心4。 该电枢6沿着周向配置有12个而构成12极的定子7。该定子7构成为不旋转。定子7的12个电枢线圈5分别以成为3相的方式连接。 其次，参照图19对现有技本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轴向间隙型永久磁铁旋转电机，设置具有相对于轴(1)的旋转中心垂直的面且包含磁性材料的第一旋转圆盘(2a)以及第二旋转圆盘(2b)，在所述第一旋转圆盘(2a)的轴向的面上沿着周向安装有多个将轴向设定为磁极方向的永久磁铁(3)，从而形成借助所述轴(1)而旋转的第一转子(2－1)，在所述第二旋转圆盘(2b)的轴向的面上沿着周向安装有多个将轴向设定为磁极方向的永久磁铁(3)，并使所述永久磁铁(3)的轴向的面与所述第一转子(2－1)的永久磁铁(3)的轴向的面相面对，从而形成借助所述轴(1)而旋转的第二转子(2－2)，在所述第一转子(2－1)与所述第二转子(2－2)的轴向的对置面之间配置有电枢(6)，该轴向间隙型永久磁铁旋转电机的特征在于，在所述第一转子(2－1)的与所述第二转子(2－2)对置的面上安装的永久磁铁(3)的磁极方向全部相同，在所述第二转子(2－2)的与所述第一转子(2－1)对置的面上安装的永久磁铁(3)的磁极方向全部相同，利用与所述永久磁铁(3)大致相同大小的磁性材料构成所述各个转子的沿着周向的两个所述永久磁铁(3)之间，以使得在与周向两侧的永久磁铁(3)之间轴向的面相同，在所述第一转子(2－1)以及第二转子(2－2)之间，磁通形成为环状的同时沿着轴向流动而通过所述电枢(6)。...

【技术特征摘要】
2013.07.12 JP 2013-1468031.一种轴向间隙型永久磁铁旋转电机，设置具有相对于轴(I)的旋转中心垂直的面且包含磁性材料的第一旋转圆盘(2a)以及第二旋转圆盘(2b)，在所述第一旋转圆盘(2a)的轴向的面上沿着周向安装有多个将轴向设定为磁极方向的永久磁铁(3),从而形成借助所述轴(I)而旋转的第一转子(2 — I)，在所述第二旋转圆盘(2b)的轴向的面上沿着周向安装有多个将轴向设定为磁极方向的永久磁铁(3)，并使所述永久磁铁(3)的轴向的面与所述第一转子(2 — I)的永久磁铁(3)的轴向的面相面对，从而形成借助所述轴(I)而旋转的第二转子(2 — 2)，在所述第一转子(2 — I)与所述第二转子(2 — 2)的轴向的对置面之间配置有电枢(6)， 该轴向间隙型永久磁铁旋转电机的特征在于， 在所述第一转子(2 — I)的与所述第二转子(2 — 2)对置的面上安装的永久磁铁(3)的磁极方向全部相同， 在所述第二转子(2 — 2)的与所述第一转子(2 — I)对置的面上安装的永久磁铁(3)的磁极方向全部相同， 利用与所述永久磁铁(3)大致相同大小的磁性材料构成所述各个转子的沿着周向的两个所述永久磁铁(3)之间，以使得在与周向两侧的永久磁铁(3)之间轴向的面相同， 在所述第一转子(2 — I)以及第二转子(2 — 2)之间，磁通形成为环状的同时沿着轴向流动而通过所述电枢(6)。2.如权利要求1所述的轴向间隙型永久磁铁旋转电机，其特征在于， 所述第一转子(2 — I)的永久磁铁(3)和所述第二转子(2 — 2)的永久磁铁(3)以相互不对置的方式沿着周向错开配置。3.如权利要求1所述的轴向间隙型永久磁铁旋转电机，其特征在于， 所述第一转子(2 — I)的永久磁铁(3)和所述第二转子(2 — 2)的永久磁铁(3)在沿着周向的位置相互对置， 所述第一转子(2 — I)的永久磁铁(3)的磁极方向和所述第二转子(2 — 2)的永久磁铁(3)的磁极方向在轴向的对置面处相互不同。4.如权利要求1所述的轴向间隙型永久磁铁旋转电机，其特征在于， 仅在第一转子(2 — I)上安...

【专利技术属性】
技术研发人员：桥场丰，高桥则雄，松下真琴，新政宪，平野俊夫，广濑孝明，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本;JP