轴向气隙型电动机制造技术

本发明专利技术提供一种轴向气隙型电动机，其具有防止涡电流，同时能够有效利用磁阻扭矩，且不易产生消磁的转子构造。转子（３１）以使加工成矩形条状的永久磁铁（３１ａ）的长边为半径方向的方式，配置在圆板的背部磁轭（３１ｂ）的表面上，以圆周方向为Ｓ极或Ｎ极的方式固定，在圆周方向上均匀配置而相邻的４个永久磁铁（３１ａ）的极性互相相同。以覆盖这４个永久磁铁（３１ａ）的方式固定扇形的转子铁心（３１ｃ）。该转子铁心（３１ｃ）由压粉磁心材料形成。并且，该转子铁心（３１ｃ）在各个永久磁铁（３１ａ）的半径方向的中心附近，设置由槽构成的磁障（３１ｄ），其减少各个永久磁铁（３１ａ）的磁力短路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及轴向气隙(axial air gap)型电动机，更详细地说，涉及配置在转子上的永久磁铁和转子铁心的构造。
技术介绍
现有的轴向气隙型电动机，例如是如图8所示的构造。图8是表示基本的轴向气隙型电动机90的整体的剖面图，图9表示轴向气隙型电动机90的定子92，图9(A)是表示定子铁心的斜视图，图9(B)是定子铁心的正面图，图10表示转子，图10(A)是表示转子的斜视图，图10(B)是侧面图。如图8所示，轴向气隙型电动机90，在以可以转动的方式支撑在外壳96上的旋转轴98上固定转子94。转子94如图10所示为圆柱状，在其内部沿圆周方向排列有多个永久磁铁80。永久磁铁80完全埋设在转子94内。并且，相邻的永久磁铁80以在同一平面上各个“S极”和“N极”交替的方式配置。另一方面，在外壳96的内侧，环形的定子92以夹着圆板状的转子94的正反面的方式配置。定子92以图9(A)所示的定子铁心92a为中心而构成，在与转子94相对的表面上突出设置多个齿92a1。在各个齿92a1上，如图9(B)所示，卷绕导线而形成线圈92b，通过使之通入电流而构成磁极。也就是说，由定子铁心92a、线圈92b构成定子92。由此，轴向气隙型电动机90以定子92的磁极和转子94的永久磁铁80在平行于旋转轴98的方向上相对的方式配置。并且，通过使电流依次通入线圈92b，将齿92a1依次磁化，形成旋转磁场。于是，转子94的永久磁铁80和旋转磁场相互作用，产生吸引以及排斥作用，转子94转动，从而可以得到磁力扭矩。为了在因永久磁铁80的存在而产生磁力扭矩的基础上，还得到磁阻扭矩，轴向气隙型电动机90在转子94的规定位置上配置磁性体(强磁性体)。作为该磁性体，在被依次形成于定子92上的磁极吸引而使转子94转动的位置、即如图10所示相邻的永久磁铁80之间的位置上，配置被定子92的磁极吸引的8个磁性体84。此外，成为永久磁铁80被埋设在转子铁心81内的构造。如前所述，利用形成于定子92上的转动磁场和转子94的永久磁铁80的相互作用而产生吸引、排斥作用，并在转子94上产生磁力扭矩，而与此同时，磁性体84被由形成于定子92上的旋转磁场磁化的齿92a1吸引，产生磁阻扭矩。也就是说，具有上述磁性体84的轴向气隙型电动机90，能够将磁力扭矩和磁阻扭矩的合计值作为电动机扭矩。但是，轴向气隙型电动机90上的磁束朝向与旋转轴98平行的方向，但在上述相邻的永久磁铁80之间存在磁性体84的情况下，会在磁性体84上产生涡电流。涡电流的产生成为发热等能量损耗的原因。因此，为了抑制涡电流的产生，通过对转子94使用压粉磁心材料，将与磁束正交的面内的磁性体84的电阻设定较高(例如，参考专利文献1)。但是，因为转子的永久磁铁的磁力面和定子的齿表面相对，所以如果长期使用这种电动机或在定子上产生超额的磁力，则会发生永久磁铁的磁力下降的现象、即所谓的消磁，产生降低电动机性能的问题。专利文献1特开2005-94955号公报(第5-6页，图6)
技术实现思路
本专利技术解决上述问题，其目的在于提供一种轴向气隙型电动机，其具有防止涡电流，同时能够有效利用磁阻扭矩，且不易发生消磁的转子构造。为了解决上述课题，本专利技术的轴向气隙型电动机具有定子，其为将多个磁极部在侧面配置成圆周状而成；以及转子，其与该磁极部隔开规定的空隙而相对配置，为将使用了永久磁铁的永久磁铁组在圆周方向配置多个而成，其特征在于，前述永久磁铁组的配置方式为，该永久磁铁组的极性为前述转子的圆周方向。另外，在圆周方向上相邻的前述永久磁铁组的配置方式为，该永久磁铁组的相对的极性互为同极。另外，前述永久磁铁组具有至少2个或2个以上的永久磁铁，配置方式为，在圆周方向上相邻的前述永久磁铁的相对的极性为异极。或者，前述永久磁铁组具有至少2个或2个以上的永久磁铁，该永久磁铁配置在半径方向上，同时配置为在圆周方向上极性为同极。另外，相邻的前述永久磁铁组，利用由强磁性体构成的转子铁心而磁性地结合。另外，前述转子铁心设置有磁障，其防止前述永久磁铁上的磁束的短路。专利技术的效果通过使用以上方法，根据本专利技术涉及的轴向气隙型电动机，具有以下效果。技术方案1涉及的专利技术，因为永久磁铁组的配置方式为，该永久磁铁组的极性为转子的圆周方向，由此永久磁铁的磁力与定子的磁极相对，而永久磁铁本身不会直接与定子的磁极相对，所以与永久磁铁直接与定子的磁极相对的现有构造相比，能够减少消磁。技术方案2涉及的专利技术，因为在圆周方向上相邻的永久磁铁组的配置方式为，该永久磁铁组的相对的极性互为同极，所以能够合成在圆周方向相邻的永久磁铁组的磁力来使用。技术方案3涉及的专利技术，因为永久磁铁组具有至少2个或2个以上的永久磁铁，配置方式为，在圆周方向上相邻的永久磁铁的相对的极性为异极，所以能够减少涡电流，同时提高磁阻扭矩。技术方案4涉及的专利技术，因为永久磁铁组具有至少2个或2个以上的永久磁铁，该永久磁铁配置在半径方向上，同时配置为在圆周方向上极性为同极，所以与技术方案3的构造相比，进一步减少涡电流，同时能够提高磁阻扭矩。技术方案5涉及的专利技术，因为相邻的永久磁铁组利用由强磁性体构成的转子铁心而磁性地结合，所以能够有效使用磁力，并且能够提高由转子铁心产生的磁阻扭矩。技术方案6涉及的专利技术，因为转子铁心设置有磁障，其防止永久磁铁上的磁束的短路，所以能够防止永久磁铁的磁极处的磁束短路，提高电动机的效率。附图说明图1是表示本专利技术涉及的轴向气隙型电动机的实施例的剖面图。图2是表示本专利技术涉及的轴向气隙型电动机的转子构造的斜视图。图3是表示本专利技术涉及的轴向气隙型电动机的转子构造的正面图。图4表示本专利技术涉及的轴向气隙型电动机的其他转子构造，(A)是正面图，(B)是表示永久磁铁的层合构造的正面图，(C)是表示永久磁铁的其他层合构造的正面图。图5是表示本专利技术涉及的轴向气隙型电动机的其他转子构造的正面图。图6表示本专利技术涉及的12极转子构造，(A)是平面图，(B)是由电磁钢板形成转子铁心的其他实施例的局部图。图7是本专利技术涉及的转子的侧面图，(A)至(F)表示各个不同构造的转子，(A)’至(F)’是与之对应的剖面方向视图。图8是表示现有的轴向气隙型电动机的剖面图。图9表示现有的轴向气隙型电动机的定子，(A)是表示定子铁心的斜视图，(B)是表示定子铁心的正面图。图10是表示现有的轴向气隙型电动机的转子的图，(A)是斜视图，(B)是侧面图。具体实施例方式下面，根据附图，以实施例的形式对本专利技术的实施方式进行详细说明。实施例1图1是表示本专利技术涉及的轴向气隙型电动机的实施例的剖面图。该轴向气隙型电动机如图1的剖面图所示，包括大致成环状的定子20、以及在定子20的两侧隔着规定的空隙相对配置的一对圆盘状的转子31、32，转子31、32共用同一个旋转轴24，定子20具有将旋转轴24支撑在其内周侧的轴承部26。另外，如图2所示，在转子31的内表面，沿圆周方向配置有4个永久磁铁31a。并且，因为转子32是与转子31完全相同的构造，所以省略说明。另外，实际上定子20以及转子31、32收容在未图示的托架(壳体)内，定子20的外周侧固定在托架上。如图1所示，定子20由合成树脂模制成型为环状，具有同轴地插入定子20的内周侧的轴承部26。另外，在定子20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轴向气隙型电动机，具有：定子，其在侧面圆周状地配置多个磁极部；以及转子，其与该磁极部隔开规定的空隙而相对配置，并且其在圆周方向配置多个使用了永久磁铁的永久磁铁组，其特征在于，前述永久磁铁组的配置方式为，该永久磁铁组的极性为前述转子的圆周方向。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：村上正宪，
申请(专利权)人：富士通将军股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]