旋转电机制造技术

旋转电机(100)包括定子(3)和转子(6)，转子铁芯(60)包括：存在于转子铁芯(60)的内周侧并与旋转轴(65)嵌合的圆环状的层叠环状部(61)、存在于转子铁芯(60)的外周侧并由两个永久磁铁(8)从周向的两侧面夹持的与轴向垂直的截面为扇形形状的层叠扇状部(62)、及相对于径向倾斜地将层叠环状部(61)与层叠扇状部(62)连接的层叠连结部(63)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】旋转电机
本专利技术涉及在定子的内周侧配置有转子且在转子的铁芯内埋入有磁铁的内转型的旋转电机。
技术介绍
以往，作为增加在转子的各磁极中使用的磁铁量而使旋转电机的输出提高的方法之一，存在将磁铁呈放射状地埋入到转子的铁芯内并使各磁极朝向转子的切线方向的构造。在该情况下，在转子的周向上交替地配置铁芯和永久磁铁。为了从转子的铁芯和转子的中心轴取出旋转电机的输出，需要将配置在转子的外周的各铁芯与中心轴机械地连结。但是，为了防止埋入的永久磁铁的磁通在转子内泄漏并短路，提出了使连结铁芯与中心轴的构件较为细长而使该部分的磁阻增大并减少经由连结构件的漏磁通的结构(例如参照专利文献1)。在先技术文献专利文献专利文献1：日本专利3772115号公报(图2)
技术实现思路
专利技术要解决的课题配设于转子的永久磁铁的磁通只要不经由定子，就无助于旋转电机的输出。由于永久磁铁的磁通量存在上限，所以能够通过减少漏磁通来提高旋转电机的输出。在这样的转子中，为了进一步减少漏磁通并实现旋转电机的特性提高，需要使连结中心轴与各铁芯的连结部的磁阻增大。由于连结部与铁芯一体地从强磁性体的钢板被加工出，因此，为了使磁阻增大，使连结部的截面面积减少或延长连结部的方法是有效的。另一方面，连结部需要能够承受转子高速旋转的情况下的离心力、在转子的外周部产生的扭矩。存在一种如下的权衡关系：在为了提高磁特性而减少连结部的截面面积或延长连结部时，连结部的刚性、强度会下降，有可能变得不能够承受离心力、扭矩；另外，相反地，在设为能够承受离心力、扭矩那样的牢固的连结部时，经由连结部的漏磁通增加而使得旋转电机的特性下降。本专利技术是为了解决如上所述的课题而做出的，其目的在于提供具有转子铁芯的漏磁通较少且刚性较高的转子的旋转电机。用于解决课题的手段本专利技术的旋转电机具有定子、在所述定子的内侧旋转的圆柱状的永久磁铁型的转子及收纳所述定子的框架，其中，所述转子包括转子铁芯、多个永久磁铁及旋转轴，所述转子铁芯包括：圆环状的层叠环状部，所述层叠环状部存在于所述转子铁芯的内周侧，并与所述旋转轴嵌合；与轴向垂直的截面为扇形形状的层叠扇状部，所述层叠扇状部存在于所述转子铁芯的外周侧，并由两个所述永久磁铁从周向的两侧面夹持；及层叠连结部，所述层叠连结部相对于径向倾斜地将所述层叠环状部与所述层叠扇状部连接，周向上相邻的所述永久磁铁在周向上等间隔地配置在所述层叠扇状部之间，且在周向上被相反地磁化。专利技术效果根据本专利技术的旋转电机，通过相对于径向倾斜地配置层叠连结部，从而能够延长层叠连结部的长度，并使层叠连结部的磁阻增大而使转子铁芯的漏磁通减少。附图说明图1是示出本专利技术的实施方式1的旋转电机的切断面的图。图2是本专利技术的实施方式1的转子的分解立体图。图3是与轴向垂直地切断本专利技术的实施方式1的转子而得到的剖视图。图4是示出本专利技术的实施方式1的转子的切断面的图。图5是示出本专利技术的实施方式2的转子的切断面的图。图6是示出本专利技术的实施方式3的转子的切断面的图。图7是示出本专利技术的实施方式3的转子的切断面的图。图8是将本专利技术的实施方式1的转子铁芯的一个极的部分切出而得到的立体图。图9是与轴向垂直地切断本专利技术的实施方式1的转子而得到的剖视图。具体实施方式实施方式1.以下，使用附图来说明本专利技术的实施方式1的旋转电机100。此外，在本说明书中，只要没有特别声明，在称呼“轴向”、“周向”、“径向”、“内周侧”、“外周侧”、“内周面”、“外周面”时，分别是指转子的“轴向”、“周向”、“径向”、“内周侧”、“外周侧”、“内周面”、“外周面”。图1是示出与旋转电机100的轴向垂直的切断面的图。旋转电机100包括电机框架2、固定在电机框架2内的圆筒形的定子3、及使外周面与定子3的内周面相向并旋转的转子6。定子3是将定子绕组32卷绕于定子铁芯31而成的部件。在定子铁芯31与定子绕组32之间配置有用于防止两者电短路的绝缘构件，但在本图中省略。定子绕组32由三相以上的多相绕组的组构成，通过使用控制装置(未图示)并根据转子6的相位使规定的电流依次通过各相的绕组，从而使转子6旋转。转子6与定子3的内周面之间隔开一定空隙地配置。转子6由转子铁芯60、永久磁铁8及旋转轴65构成。另外，转子铁芯60由存在于最内周侧并与旋转轴65嵌合的圆环状的层叠环状部61、存在于最外周侧并由两个永久磁铁8从周向的两侧面夹持的层叠扇状部62、及相对于径向倾斜地将层叠环状部61与层叠扇状部62连接的层叠连结部63构成。即，在周向上排列偶数个层叠扇状部62，它们之间成为用于组装永久磁铁8的空间。由于在转子6产生的旋转扭矩经由旋转轴65向外部输出，所以层叠环状部61和旋转轴65需要牢固地机械固定成能够承受旋转扭矩。作为固定方法，可以采用压入、焊接或组装防止旋转的键这样的手段。旋转轴65通过未图示的轴承而被支承为能够相对于定子3及电机框架2旋转。在转子6中，在周向上相邻的转子铁芯60的层叠扇状部62间组装有偶数个永久磁铁8，且磁极朝向与转子6的径向垂直的方向、即转子6的切线方向。周向上相邻的永久磁铁8的磁极在周向上被相反地磁化，夹在两个永久磁铁8之间的层叠扇状部62作为转子6的磁极发挥功能。此外，在组装有永久磁铁的转子中，作为永久磁铁的配置，存在各种种类，但在本专利技术中，如图1所示，以如下的配置为对象：将永久磁铁8呈放射状地配置在转子铁芯60的内部，并使其磁极成为转子6的上述切线方向。图2是转子6的除去旋转轴65的分解立体图。图2是以使转子铁芯60的结构及永久磁铁8的配置变清楚的方式进行分解而得到的图，并示出了转子铁芯60通过在轴向上层叠薄板而构成且长方体的永久磁铁8呈放射状地从轴向嵌入到转子铁芯60内。图3及图9是与轴向垂直地切断转子6而得到的剖视图。图4(a)是示出在薄板7a(第一薄板)的部分与轴向垂直地切断转子6而得到的切断面的图。图4(b)是示出在薄板7b(使第一薄板在轴向上翻转后的形状的薄板)的部分与轴向垂直地切断转子6而得到的切断面的图。转子铁芯60是通过层叠多块由强磁性体的原材料构成的薄板7a、7b(一般来说为钢板)而构成的。薄板7a、7b由环状部71a、71b、扇状部72a、72b及连结部73a、73b构成，所述环状部71a、71b是成为转子铁芯60的层叠环状部61的部分，所述扇状部72a、72b是成为层叠扇状部62的部分，所述连结部73a、73b是成为层叠连结部63的部分。薄板7a、7b实际是相同的形状的部件。即，薄板7b是使薄板7a在轴向上翻转而成的部件。薄板7a的将环状部71a与扇状部72a连接的连结部73a相对于转子6的半径方向、即将从图4(a)所示的转子6的中心到扇状部72a的中心连结的C1-C2线而沿顺时针方向倾斜规定的角度。因此，表里翻转的薄板7b的连结部73b沿逆时针方向倾斜规定的角度。这样，连结部73a和连结部73b的相对于转子6的径向倾斜的方向相反。转子铁芯60使这两种薄板7a、7b并存地进行层叠。在图2中示出了以按每一块层叠的方式将薄板7a和薄板7b交替地层叠为薄板7a-7b-7a-7b…的状态。薄板7a、7b层叠的模式并不限定于此，也可以以按一定块数更换薄板7a和薄板7b的方式进行层叠，例如在按每三块进行更换的情况下，层叠为薄板7本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转电机，具有定子、在所述定子的内侧旋转的圆柱状的永久磁铁型的转子及收纳所述定子的框架，其中，所述转子包括转子铁芯、多个永久磁铁及旋转轴，所述转子铁芯包括：圆环状的层叠环状部，所述层叠环状部存在于所述转子铁芯的内周侧，并与所述旋转轴嵌合；与轴向垂直的截面为扇形形状的层叠扇状部，所述层叠扇状部存在于所述转子铁芯的外周侧，并由两个所述永久磁铁从周向的两侧面夹持；及层叠连结部，所述层叠连结部相对于径向倾斜地将所述层叠环状部与所述层叠扇状部连接，周向上相邻的所述永久磁铁在周向上等间隔地配置在所述层叠扇状部之间，且在周向上被相反地磁化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.05 JP 2016-1724311.一种旋转电机，具有定子、在所述定子的内侧旋转的圆柱状的永久磁铁型的转子及收纳所述定子的框架，其中，所述转子包括转子铁芯、多个永久磁铁及旋转轴，所述转子铁芯包括：圆环状的层叠环状部，所述层叠环状部存在于所述转子铁芯的内周侧，并与所述旋转轴嵌合；与轴向垂直的截面为扇形形状的层叠扇状部，所述层叠扇状部存在于所述转子铁芯的外周侧，并由两个所述永久磁铁从周向的两侧面夹持；及层叠连结部，所述层叠连结部相对于径向倾斜地将所述层叠环状部与所述层叠扇状部连接，周向上相邻的所述永久磁铁在周向上等间隔地配置在所述层叠扇状部之间，且在周向上被相反地磁化。2.根据权利要求1所述的旋转电机，其中，构成所述转子铁芯的第一薄板具有环状部、扇状部及连结部，所述环状部是成为所述层叠环状部的部分，所述扇状部是成为所述层叠扇状部的部分，所述连结部是成为所述层叠连结部的部分，所述转子铁芯包括使所述第一薄板在轴向上翻转而成的形状的薄板。3.根据权利要求1所述的旋转电机，其中，构成所述转子铁芯的第一层由第四薄板和第三薄板构成，所述第四薄板具有环状部、扇状部及连结部，...

【专利技术属性】
技术研发人员：川村浩司，伊藤一将，冈崎广大，广谷迪，池田纮子，户塚文贵，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP