无刷电机用转子以及无刷电机制造技术

本发明专利技术提供了在一种无刷电机用转子中可以可靠地防止磁铁的空转和飞散并同时尽可能地抑制生产成本的装置。转子（１０１）包括：一烧结环形磁铁（１２），其中与磁极相对应地在内周面的轴线方向上形成未研磨的凹部（１２ａ），并且该凹部（１２ａ）之间的部分被研磨成具有期望的内径的内周面（１２ｂ）；一转子磁轭（１１），其中与所述凹部（１２ａ）相对应地在外周面的轴线方向上形成凸部（１１ｂ），该凸部（１１ｂ）的直径大于所述烧结环形磁铁（１２）的内径（ｒ４），并且在轴心形成一贯通孔（１１ａ），通过将所述凹部（１２ａ）和凸部（１１ｂ）配合使该转子磁轭同心地附着在该烧结环形磁铁（１２）上；以及一插入并配合在所述转子磁轭（１１）的贯通孔（１１ａ）内的轴（１０）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有烧结环形磁铁的无刷电机(电动机)用转子的结构。
技术介绍
通常使用各种电机例如感应电机、整流式电机等作为电机，但是近年来经常使用具有高性能的无刷电机。在作为其中一种无刷电机的内转子式无刷电机中，磁铁(磁体)布置在形成内侧转子的转子的外周上，并通过粘合剂固定在转子磁轭上。该磁铁包括其中多个磁铁块与该无刷电机的极数相对应地设置在周向方向上的所谓的分段式(磁铁)，以及形成为圆筒形并沿周向以多极磁化的环形磁铁。但是，在分段式磁铁中，温度升高会削弱粘合强度，并且会存在磁铁块由于转子的旋转而在离心方向上飞散/分散的危险，并且如果转子的磁极数量增大，则防止磁铁块飞散的可靠性会降低。为了防止磁铁块飞散，已专利技术一种在转子的外周向设置一金属缸体(圆筒体)作为防飞散部件的结构，以及一种所谓的磁铁内置式的结构，其中沿转子磁轭的外周面在外周边缘部设置多个孔，并且在每个孔内插入一磁铁块。但是，为了设置该金属缸体，必须在磁铁块和定子侧之间形成磁隙，而这样会出现电机性能降低的问题。此外，还会出现这样的问题，即在该金属缸体内会产生涡电流并且电机效率降低。在磁铁内置式结构中，由于转子磁轭以同样的方式存在于磁铁块外侧，因此磁隙会变宽，并且由于转子磁轭存在于磁铁块之间，所以磁铁块的所有磁通量不会朝向定子侧前进，并且磁通量会经由转子磁轭泄漏到两侧的其它磁块，从而会出现电机性能降低的问题。因此，从防止磁铁飞散方面考虑，环形磁铁优于分段式磁铁。但是，即使在使用环形磁铁的情况下如果粘合强度变弱，也会出现相对于转子磁轭空转的问题。相反地，已专利技术这样一种结构，即在环形磁铁的内周的端部形成凹部，在转子磁轭中设置一由键或销构成的凸起部，并且通过该凹部与凸起部相接合来防止空转(例如，参照日本的未审查的专利文献NO.2001-178042)。此外，还专利技术这样一种结构，在环形磁铁的内周上形成沿轴向的突出部，在转子磁轭的外周形成轴向方向上的凹部，并且使该突出部和凹部彼此配合，从而可防止空转(例如，参照日本的未审查专利文献No.2003-174745)。由于无刷电机的紧凑化和高性能化取得进展，在工业用高性能无刷电机的转子中经常使用具有高磁通量密度的钕系烧结环形磁铁。该烧结环形磁铁可构造成在成形型箱(模架)内磁铁颗粒内形成磁场，其中在该框架内在圆筒形套筒的中心布置一芯棒，但是由于烧结导致的热膨胀和收缩以及磁铁颗粒的取向，使得成形后的外周和内周没有形成为完全圆形而是形成为多边形，或产生应变。因此，研磨环形磁铁的外周面和内周面以便在制造之后实现预期的形状和大小。但是，在如上所述的在环形磁铁的内周形成用于与转子磁轭配合的突出部、凹部以等的情况中，必须以期望的尺寸精度对这些突出部等进行精加工，从而存在研磨工序变复杂并且制造成本增加的问题。此外，已在电梯、汽车的动力转向装置等中使用具有高输出的无刷电机代替传统的液压电机，但是，在上述用于传送乘员等的无刷电机中，从安全方面考虑，必须尽可能地防止产生空转和飞散。
技术实现思路
考虑到上述问题提出了本专利技术，本专利技术的一个目的是在无刷电机用转子中提供这样一种装置，其可以可靠地防止磁铁空转以及飞散，同时尽可能低地抑制生产成本。根据本专利技术，提供了一种无刷电机用转子，它包括一烧结环形磁铁，其中与磁极相对应地在内周面的轴线方向上形成未研磨的凹部，并且该凹部之间的部分被研磨成具有期望的内径的内周面；一转子磁轭，其中与所述凹部相对应地在外周面的轴线方向上形成凸部，该凸部的(直)径大于所述烧结环形磁铁的内径，并且在轴心形成一贯通孔，通过将所述凹部和凸部配合使该转子磁轭同心地附着在该烧结环形磁铁上；以及一插入并配合在所述转子磁轭的贯通孔内的轴。此外，根据本专利技术，该烧结环形磁铁被构成以使得形成一磁各向异性的磁场。此外，根据本专利技术，该转子还具有一覆盖所述烧结环形磁铁的轴向两个端面的保护板，以及至少覆盖所述烧结环形磁铁的外周面的保护套。此外，根据本专利技术，该无刷电机是使用该无刷电机用转子作为转子的内转子式电机。根据本专利技术的无刷电机用转子，由于在该烧结环形磁铁的内周面沿轴向形成未研磨的凹部，并且将该凹部之间的部分研磨成具有预期的内径，与该凹部相对应地在该转子磁轭的外周面的轴线方向上形成凸部，该凸部的直径大于烧结环形磁铁的内径，通过将该凹部和凸部装配合使该烧结环形磁铁与该转子磁轭同心地附着在一起，所以，可以可靠地防止该烧结环形磁铁空转和飞散。此外，由于没有研磨在该烧结环形磁铁的内周面上形成的凹部，因此可以容易地执行研磨工序并且可抑制该无刷电机用转子的生产成本。此外，根据本专利技术，因为通过在该烧结环形磁铁中磁各向异性地形成磁场，使该内周面由于磁化取向而沿轴向形成与磁极相对应的凹凸形，因此可获得该凹部容易形成的优点。此外，根据本专利技术，因为该转子具有覆盖所述烧结环形磁铁的轴向两个端面的保护板，以及至少覆盖所述烧结环形磁铁的外周面的保护套，因此可防止由于该烧结环形磁铁的端面和外周面的破裂而导致的微小磁片的飞散。此外，根据本专利技术的无刷电机，由于该无刷电机是使用无刷电机用转子作为转子的内转子式无刷电机，因此可以可靠地防止该烧结环形磁铁空转和飞散，从而可实现安全和高输出的无刷电机。附图说明图1是示出根据本专利技术的一实施例的无刷电机100的结构的剖视图；图2是示出转子101的结构的透视图；图3是示出转子101的结构的分解透视图；图4是示出转子磁轭11的结构的透视图；图5是示出凹部12a和突出部11b之间的配合结构的正视图；图6是示出用于在烧结环形磁铁12内形成磁场的成形型箱1的轮廓结构的剖视图；图7是示出烧结体5的形状的正视图。具体实施例方式下面将参考附图详细说明根据本专利技术的实施例。根据本专利技术的实施例的无刷电机100是具有内转子和外定子结构的内转子式电机。如图1中所示，该内转子由转子(无刷电机用转子)101构成，该外定子由定子102构成，其中，被分隔成每一个齿的磁铁芯20以一预定数量被环形连接在一起，本例中该数量为12，并且在每个齿上缠绕线圈21。通过在定子102内形成一固定的间隙而可旋转地设置转子101。如图2和3所示，转子101具有一形成电机的轴的轴10、一同心地设置在该轴10上的转子磁轭11、一设置在转子磁轭11的外周的烧结环形磁铁12、一覆盖该烧结环形磁铁12的轴向两个端面的保护板13，以及一覆盖该烧结环形磁铁12的外周面的保护套14。如图4中所示，转子磁轭11是将冲压成圆盘形的钢板层叠(层压)并通过铆接等而形成为一体。在转子磁轭11的中心形成一贯通孔11a用以贯通轴10，并且在外周形成与烧结环形磁铁12的内周形状相对应的凸部11b。尽管没有详细地示出，但是在该钢板的预定位置形成用于铆接的凹部和凸部，并且预定数量的钢板以使该凹部和凸部重叠的方式铆接在一起而构成一圆柱形的转子磁轭11。轴10贯通转子磁轭11的贯通孔11a中并通过热装配合等固定，烧结环形磁铁12配合在该转子磁轭11的外周。转子磁轭11和烧结环形磁铁12之间的配合结构将在下面说明。如图5所示，烧结环形磁铁12由一其中磁铁颗粒烧结成圆筒形的永久磁铁构成，并且在外周面上与定子102的槽数相对应地形成八个磁极。在内周面上与该磁极相对应地沿轴向形成未研磨的凹部12a，并且将凹部12a之间的部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无刷电机用转子，它包括：一烧结环形磁铁，其中与磁极相对应地在内周面的轴线方向上形成未研磨的凹部，并且该凹部之间的部分被研磨成具有期望的内径的内周面；一转子磁轭，其中与所述凹部相对应地在外周面的轴线方向上形成凸部，该凸部的 直径大于所述烧结环形磁铁的内径，并且在轴心形成一贯通孔，通过将所述凹部和凸部配合使该转子磁轭同心地附着在该烧结环形磁铁上；以及一插入并配合在所述转子磁轭的贯通孔内的轴。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：木梨好一，中尾雅俊，
申请(专利权)人：株式会社一宫电机，
类型：发明
国别省市：JP[日本]