爪极式电机和泵制造技术

一种爪极式电机，包括：被可旋转地支撑的转子，具有布置在其外圆周表面上的磁体；以及定子，其包括绕转子外圆周表面以与转子呈面对关系布置的环形铁心以及容纳在铁心内的环形线圈。该铁心包括：轭部，其在与转子相对的内圆周表面中被开口；其沿着环形线圈的内圆周表面布置的多个上爪形磁极和多个下爪形磁极，上／下爪形磁极被弯曲以分别从轭部的上／下内边缘向下／上轴向延伸。所述上爪形磁极和下爪形磁极沿铁心的圆周方向交替布置，轭部具有切口部分，其形成在不包括磁路的非磁路区域中，磁通量通过该磁路跨过环形线圈在相邻爪形磁极之间流动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种爪极式电机以及使用该电机作为驱动动力源的泵。
技术介绍
己知的泵用于抽吸和排出例如液体，其采用具有爪形磁极的爪极式电 机来作为电机，用于旋转地驱动叶轮(见例如日本专利公开申请No.2003-505648)。该爪极式电机结构简单，因而优点在于生产率高且生产 成本低。通常，爪极式电机的定子由铁心形成，该铁心具有在周向上布置的多 个爪形磁极和容纳在铁心内的环形线圈。铁心用作磁回路并由模制件形成。 虽然可通过去除不必要的部分而节约材料成本，但如果结果损坏了作为磁 回路的铁心的功能，则是不希望的。
技术实现思路
鉴于上述，本专利技术提供一种爪极式电机以及使用该电机的泵，其能节 约材料成本而不损坏铁心的功能。根据本专利技术，提供一种爪极式电机，包括可旋转地支撑的转子，其 具有布置在其外周表面上的磁体；以及定子，其包括绕转子外周表面以与 转子呈面对关系布置的环形铁心以及容纳在铁心内的环形线圈。此处，该铁心包括轭部，其具有大体C形截面形状，并在与转子相 对的内圆周表面中被开口；多个上爪形磁极，其沿着环形线圈的内圆周表 面布置并弯曲以从轭部的上内边缘向下轴向延伸；以及多个下爪形磁极， 其沿环形线圈的内圆周表面布置并弯曲以从轭部的下内边缘向上轴向延 伸。所述上爪形磁极和下爪形磁极沿铁心的圆周方向交替布置，轭部具有 切口部分，其形成在不包括磁路的非磁路区域中，磁通量穿过该磁路跨过 环形线圈在相邻爪形磁极之间流动。可通过沿轭部的外圆周表面使相邻爪形磁极的与位置相关的边界点直线相连而划定出磁路。轭部可以包括罩住环形线圈的外圆周表面的圆柱侧壁部分、以及一对 端表面部分，环形线圈在竖直方向夹在它们之间，切口部分仅形成在端表 面部分中。在这种情况下，形成在端表面部分之一中的切口部分可以优选 地朝侧壁部分膨胀超过那些切口 ，那些切口形成为用于确保相对于从另一 端表面部分延伸的爪形磁极而言具有间隙。另外，优选地，轭部包括罩住环形线圈外圆周表面的圆柱侧壁部分， 和一对端表面部分，环形线圈在竖直方向上夹在它们之间，切口部分形成 在端表面部分和侧壁部分上。铁心可由通过压縮模制涂有绝缘材料的铁粉和粘结剂产生的压粉铁心 制成。或者，铁心可以优选地通过注射成型磁性材料而制成，该磁性材料 由涂有绝缘材料的铁粉和粘结剂构成的混合物构成。泵可以采用上述的爪极式电机来作为驱动动力源。根据本专利技术的第一方面，切口部分设在铁心中，从而可以减少在形成 铁心过程中使用的材料量，因而节约材^f成本等。因为切口部分形成在铁 心的非磁路区域中，切口部分不可能阻碍磁路。这可以抑制作为磁回路的 铁心的功能的损坏。根据本专利技术的第二方面，切口部分有助于加宽铁心的空腔部分。因此， 在模制泵中的转子的过程中，可以加宽模制材料在铁心中的流路。这增强 了可模制性，导致产量提高且减少了生产成本。附图说明通过结合附图给出的实施例的详细描述，本专利技术的目的和特征将非常 明显，在图中图1为根据本专利技术第一实施例的泵的剖视图2为示意性示出了根据第一实施例的定子5的俯视图3A和3B为定子5的部分剖切示意透视图4A和4B为示意性示出了穿过第一实施例中铁心51流动的磁通量 的透视图5A和5B为示意性示出了穿过第一实施例中铁心51流动的磁通量的透视图6A和6B为根据本专利技术第二实施例的定子5的示意性透视图； 图7A和7B为示意性示出了穿过第二实施例中铁心51流动的磁通量 的透视图8A和8B为示意性示出了穿过第二实施例中铁心51流动的磁通量 的透视图；以及图9A、 9B和9C以展平形状为示出了铁心的展开图。具体实施例方式下面将参考构成本专利技术实施例一部分的图1-9C来描述本专利技术的示例性 实施例。第一实施例图1为根据本专利技术第一实施例的泵的剖视图。此泵使用爪极式电机作 为其驱动动力源，并主要由泵外壳l、分隔件2、叶轮3、转子4、定子5 以及控制电路板6构成。泵外壳1和分隔件2连接在一起以限定泵腔7。密封元件8布置在泵外 壳1和分隔件2的连接部分中，以确保泵腔7的液密性。叶轮3和转子4 以相互成整体的状态可旋转地容纳于泵腔7中。定子5与转子4呈面对关 系地绕转子4布置，分隔件2夹在其间，/人而形成所谓的内转子结构。泵 的整个部分除泵外壳l以外都涂覆有模制树脂9。换言之，分隔件2、定子 5以及控制电路板6涂有模制树脂9。泵外壳1与分隔件2 —起形成泵腔7，并包括用于限定泵腔7的外壳本 体11、抽吸端口 12、以及排出端口 13。抽吸端口 12形成在外壳本体11 的顶表面的中央，并用作供液体抽吸到泵腔7中的开口。排出端口 13形成 于外壳本体11的侧壁中，并用作供液体从泵腔7中排出的开口。分隔件2与泵外壳1 一起形成泵腔7，并用于使转子4与定子5液密地 隔离。(也就是说，使泵零件与电机零件隔离)。叶轮3—体地连接到转子4上，并与转子4一起旋转。在旋转时，叶 轮3通过抽吸端口 12将液体抽吸到泵腔7中，并通过对这样抽吸进的液体施加离心力而通过排出端口 13将液体从泵中排出。转子4形成为圆柱形，并适于旋转地驱动叶轮3。转子4包括圆柱形转 子本体41和设在转子本体41外壁(外圆周)上的磁体42，以形成磁回路 (磁通量)。固定轴45插入到并配合到泵外壳1的轴支撑部分43以及分隔 件2的轴支撑部分44中。转子本体41通过轴承部分46绕固定轴45被可 旋转地支撑。固定轴45通过一对与其相反端相连的抗转板47而保持不旋 转。在磁体42和分隔件2之间内，设置有间隙(间隔)，该间隙足够宽以 保持磁体42和分隔件2在转子4的旋转过程中不接触。定子5包括布置成与转子4的外圆周相面对的环形铁心51和容纳在铁 心51内的环形线圈52。通过在其中流过电流而在定子5的环形线圈52中 产生的磁场从铁心51的多个爪形磁极(爪极)53传输到转子4。本实施例 的一个特征在于定子5的结构，其细节将在下面描述。控制电路板6设在分隔件的后侧。响应于从用于检测转子4的旋转位 置的位置检测传感器(未示出)发出的信号，控制电路板6控制流过环形 线圈52的电流。取决于转子4的旋转位置，控制电路板6控制在环形线圈 52中产生的磁场。在如上所述构造的泵中，随着在环形线圈52中产生的磁场从爪形磁极 53传播到磁体42,磁体42被吸引以及排斥，从而与转子4一体形成的叶 轮3绕固定轴45旋转。叶轮3的旋转启动泵送动作，从而液体通过抽吸端 口 12被抽吸到泵腔7中，并在泵腔7中被加压。加压的液体被圆周地径向 泵送，并通过排出端口 13从泵中排出。图2为示出了根据第一实施例的定子5的俯视图。图3A和3B为图2 所示定子5的部分剖切透视图，其中图3A示出了从内圆周侧看的定子5 的外观，而图3B示出了从外圆周侧看的定子5的外观。如前面所述，定子 5包括环形铁心51和容纳在铁心51内的环形线圈52。铁心51包括轭部和多个爪形磁极53。轭部具有大体C形剖面开状， 该C形在与转子4相对的内圆周表面上被开口 。轭部具有用于罩住环形线 圈52的外圆周表面的圆柱形侧壁部分56和一对端表面部分54，环形线圈 52在竖直方向夹在它们之间。爪形磁极53以多个(在本专利技术中为8个)呈 等间隔沿环形线圈52的内圆周表面布置。爪形磁极53包括上爪形磁极53，其弯曲以从轭部的上内边缘即上端表面部分54本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种爪极式电机，包括：　被可旋转地支撑的转子，具有布置在其外圆周表面上的磁体；以及　定子，其包括绕转子外圆周表面以与转子呈面对关系布置的环形铁心以及容纳在铁心内的环形线圈，　其中，该铁心包括：轭部，其具有大体Ｃ形截面形状且在与转子相对的内圆周表面中被开口；多个上爪形磁极，其沿着环形线圈的内圆周表面布置并被弯曲以从轭部的上内边缘向下轴向延伸；以及下爪形磁极，其沿环形线圈的内圆周表面布置并被弯曲以从轭部的下内边缘向上轴向延伸，所述上爪形磁极和下爪形磁极沿铁心的圆周方向交替布置，轭部具有形成在非磁路区域中的切口部分，该非磁路区域不包括供磁通量跨过环形线圈在各相邻爪形磁极之间流动的磁路。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：桥本俊治，井上弘干，薮内英一，西方政昭，末松真二，
申请(专利权)人：松下电工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]