旋转电机制造技术

本发明专利技术提供一种旋转电机。旋转电机(10)的转子(14)具有转子铁芯(52)。转子铁芯是多个电磁钢板(60)层叠而成的层叠体。电磁钢板具有内圆环部(62)和外圆环部(64)。在内圆环部形成供旋转轴(50)插入的第1插入孔(70)。将从第1插入孔的中心到内圆环部的内周缘的距离(Rin)的2倍定义为转子内径。将从第1插入孔的中心到外圆环部的外周缘的距离(Rout)的2倍定义为转子外径。转子内径与转子外径的比在1：1.5～1：3.5的范围内。据此，能够在实现旋转电机小型化的同时得到足够高的转矩。同时得到足够高的转矩。同时得到足够高的转矩。

【技术实现步骤摘要】
旋转电机


[0001]本专利技术涉及一种具有定子和转子的旋转电机。

技术介绍

[0002]旋转电机具有定子和转子。定子具有多个齿部。在相邻的齿部彼此之间形成槽(slot：狭槽)。在槽中设置电磁线圈。另一方面，转子具有永久磁铁。
[0003]旋转电机例如作为电动机发挥作用。在这种情况下，向电磁线圈通电。伴随着通电，电磁线圈带有磁性而形成交变磁场。该交变磁场和由永久磁铁产生的磁场相互排斥。或者，所述2个磁场彼此相互吸引。通过以上的排斥和吸引，转子进行旋转。
[0004]电动机例如对旋转体施加旋转驱动力。在旋转体是飞行器的螺旋桨的情况下，要求电动机具有在飞行器起飞时或者悬停(hover)时等以低转速持续输出高转矩的性能。为了获得该性能，可以考虑使电动机大型化。然而，在这种情况下，电动机的重量变大。因此，飞行器也大型化且重量变大。
[0005]因此，尝试一边避免电动机大型化一边得到高转矩。例如，在日本专利技术专利公开公报特开2005
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080381号中提出了规定面对永久磁铁的齿部的圆弧角度的结构。另外，在日本专利技术专利公开公报特开2005
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080381号中示例出具有16个永久磁铁和18个齿部的电动机。在这种情况下，面对1个永久磁铁的N极或者S极的齿部的个数大致为1个。
[0006]在日本专利技术专利公开公报特开2007
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151332号和日本专利技术专利公开公报特开2007
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209197号中也提出了用于在电动机中获得高转矩的构造。

技术实现思路

[0007]为了实现飞行器等的进一步小型化或者进一步轻量化，就要求使电动机进一步小型化。然而，飞行器需要在螺旋桨的旋转速度小时得到高转矩。
[0008]在想要在旋转速度小时得到高转矩的情况下，用于支承旋转轴的轴承变大。伴随于此，转子的内径也变大。在这种情况下，为了确保规定的磁通密度等不得不增大转子的外径。然而，在这种情况下，旋转电机大型化。由于这样的理由，实现能得到高转矩的旋转电机的小型化并不容易。
[0009]本专利技术的目的在于解决上述的技术问题。
[0010]根据本专利技术的一实施方式，提供一种旋转电机，该旋转电机具有定子和转子，其中，所述定子具有轭部和多个齿部，所述轭部呈圆环形状；所述多个齿部从所述轭部的内周缘向该轭部的径向内侧突出，在所述多个齿部中的彼此相邻的齿部彼此之间形成有槽；所述转子配置在所述定子的内侧，且面向所述多个齿部，所述转子具有转子铁芯和旋转轴，其中，所述转子铁芯保持极数为16极～32极的永久磁铁；所述旋转轴与所述转子铁芯一体旋转，所述转子铁芯是多个电磁钢板的层叠体，在所述多个电磁钢板中的各电磁钢板上形成有第1插入孔、多个通孔和多个第2插入孔，其中，所述第1插入孔用于配置所述旋转轴；所述多个通孔形成在所述第1插入孔的径向外侧；所述多个第2插入孔形成在所述多个通孔的径
向外侧且其中插入所述永久磁铁，并且，所述多个电磁钢板中的各电磁钢板具有内圆环部、外圆环部和多个连接部，其中，所述内圆环部位于所述多个通孔与所述第1插入孔之间；所述外圆环部位于所述多个通孔的径向外侧且形成有所述多个第2插入孔；所述多个连接部连接所述内圆环部和所述外圆环部，当设从所述第1插入孔的中心到所述内圆环部的内周缘的距离的2倍为转子内径，且设从所述第1插入孔的中心到所述外圆环部的外周缘的距离的2倍为转子外径时，所述转子内径与所述转子外径的比在1：1.5～1：3.5的范围内。
[0011]在本专利技术中，转子内径与转子外径的比被规定在1：1.5～1：3.5的范围内。因此，避免旋转电机大型化。另一方面，在本专利技术中，极数被规定为16极～32极。即，极数多。据此，即使在转子内径与转子外径的比小到1：1.5～1：3.5的情况下，也能够得到足够的磁通密度。因此，能够在实现旋转电机小型化的同时得到足够高的转矩。
[0012]通过参照附图对以下实施方式所做的说明，上述的目的、特征及优点应易于被理解。
附图说明
[0013]图1是本专利技术的实施方式所涉及的旋转电机的主要部分概略水平剖面图。
[0014]图2是图1的主要部分放大图。
[0015]图3是转子铁芯的整体概略俯视图。
[0016]图4是形成转子铁芯的1个电磁钢板的整体概略俯视图。
[0017]图5是转子铁芯的主要部分立体分解图。
[0018]图6是另一转子铁芯的主要部分立体分解图。
[0019]图7是图1的主要部分放大图。
[0020]图8是本专利技术的另一实施方式所涉及的旋转电机的主要部分概略水平剖面图。
[0021]图9是本专利技术的又一实施方式所涉及的旋转电机的主要部分概略水平剖面图。
具体实施方式
[0022]图1是本实施方式所涉及的旋转电机10的主要部分概略水平剖面图。旋转电机10具有：定子12，其呈大致圆环形状；和转子14，其配置在定子12的内侧。旋转电机10例如是具有U相、V相、W相的3相电动机。
[0023]首先，对定子12进行说明。定子12具有定子铁芯20。定子铁芯20例如是电磁钢板等磁性体层叠而成的层叠体。
[0024]定子铁芯20具有轭部24和多个齿部26。在本实施方式中，旋转电机10的外径在230mm～450mm的范围内。该外径比使飞行器的螺旋桨旋转的一般的电动机的外径小。即，旋转电机10是小型的。另外，外径相当于从旋转轴50的中心O到轭部24的外周缘的距离X的2倍。
[0025]轭部24呈圆环形状。齿部26从轭部24的内周缘沿着该轭部24的径向向内侧突出。
[0026]在相邻的齿部26彼此之间形成有槽28。在旋转电机10是3相电动机的情况下，槽28的个数典型的情况是3的倍数。在图1所示的例子中，齿部26和槽28的个数均为96个。另外，极数(后述)为16极。因此，旋转电机10构成为所谓的16极96槽。在槽28设置电磁线圈30。电磁线圈30例如是由铜构成的线材。通过在齿部26上缠绕线材来得到电磁线圈30。
[0027]图2是图1的主要部分放大图。1个齿部26具有杆部32、凸缘部34和扩展部36。杆部32沿定子铁芯20的径向呈放射状延伸。凸缘部34设置在齿部26的内周顶端。扩展部36介于杆部32与凸缘部34之间。
[0028]杆部32具有第1平行边40a和第2平行边40b。第1平行边40a与第2平行边40b的间隔距离W1还可称为杆部32的宽度尺寸。宽度方向与定子铁芯20的径向大致正交。
[0029]扩展部36随着从杆部32靠向凸缘部34而宽度逐渐变宽。换言之，扩展部36朝向杆部32形成为锥形。扩展部36具有第1倾斜边42a和第2倾斜边42b。第1倾斜边42a以交叉角度θ1与杆部32的第1平行边40a交叉。第2倾斜边42b也同样以交叉角度θ2与第2平行边40b交叉。在本实施方式中，交叉角度θ1和交叉角度θ2在108
°
～130
°
的范围内。更优选的交叉角本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种旋转电机(10)，其具有定子(12)和转子(14)，其中，所述定子(12)具有轭部(24)和多个齿部(26)，所述轭部(24)呈圆环形状；所述多个齿部(26)从所述轭部的内周缘向该轭部的径向内侧突出，在所述多个齿部中的彼此相邻的齿部彼此之间形成有槽(28)；所述转子(14)被配置在所述定子的内侧且面向所述多个齿部；所述旋转电机的特征在于，所述转子具有转子铁芯(52)和旋转轴(50)，其中，所述转子铁芯(52)保持极数为16极～32极的永久磁铁(54)；所述旋转轴(50)与所述转子铁芯一体旋转，所述转子铁芯是多个电磁钢板(60)的层叠体，在所述多个电磁钢板中的各电磁钢板上形成有第1插入孔(70)、多个通孔(72)和多个第2插入孔(74)，其中，所述第1插入孔(70)用于配置所述旋转轴；所述多个通孔(72)形成在所述第1插入孔的径向外侧；所述多个第2插入孔(74)形成在所述多个通孔的径向外侧且其中插入所述永久磁铁，并且，所述多个电磁钢板中的各电磁钢板具有内圆环部(62)、外圆环部(64)和多个连接部(66)，其中，所述内圆环部(62)位于所述多个通孔与所述第1插入孔之间；所述外圆环部(64)位于所述多个通孔的径向外侧且形成有所述多个第2插入孔；所述多个连接部(66)连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：矢崎学，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：