[發明專利]軸向間隙型旋轉電機以及其中所使用的轉子

有效

• 申請號: 201010621608.8
• 申請日: 2010-12-28
• 公開（公告）號: CN102111028A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 王卓男;榎本裕治;正木良三;板橋弘光;吉川富夫
• 申請（專利權）人: 株式會社日立產機系統;日立金屬株式會社;日立空調·家用電器株式會社
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27;H02K21/24
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 李洋

技術領域

本發明涉及在旋轉軸的軸向經由間隙相對地配置有定子和轉子的軸向間隙型的旋轉電機及其轉子。

背景技術

關于軸向間隙型的電動機等的旋轉電機，已知有各種各樣的結構和相關技術。

例如，在專利文獻1中，在軸向間隙電動機中，以在由磁性體構成的轉子芯的周方向使極性交替地不同的方式配置作為轉子磁極的多個永久磁鐵，在這樣的軸向間隙電動機的轉子結構中，由于轉子側的永久磁鐵產生的磁通，集中于面向轉子的氣隙的一側(與定子相對的一側)，所以從轉子的間隙側朝向其相反側使永久磁鐵的周方向的長度錐狀地增大。轉子芯使用通過將帶有孔(永久磁鐵嵌入孔)的電磁鋼板層疊而形成的結構，該孔通過沖壓加工而成形；或者使用開設有孔的壓粉磁心(混合鐵粉等的磁性粉末和樹脂等的絕緣物并固定而形成的鐵心)。

在專利文獻2中，為了提高軸向間隙電動機的轉子的剛性，在轉子徑向設置有梁狀加強部件和用于保持該梁狀加強部件的筒狀部件(箍狀部件)。為了抑制在梁狀加強部件和筒狀部件之間流動的渦流損耗，梁狀加強部件經由非導電材料與筒狀部件接合。轉子的透磁部，使用層疊的電磁鋼板或壓粉磁心等，并使用渦流難以流動的材料。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1日本特開2006-166634

專利文獻2日本特開2007-89270

發明內容

在軸向間隙型的旋轉電機中，伴隨著轉子的旋轉，轉子側的磁鐵(永久磁鐵)與定子芯的相對位置改變，由此通過轉子的磁通量發生變化。由于磁通的變化在轉子中將產生渦流損耗。

為了降低渦流損耗，最好使用渦流難以流動的材料。層疊的電磁鋼板和壓粉磁心一般使用渦流難以流動的透磁材料。但是，在轉子的徑向層疊的電磁鋼板，由于轉子離心力大，所以若作為轉子磁軛而使用，則需要金屬的保持部件、沖壓加工、熱處理。

另外，沖壓成形的電磁鋼板的層疊體，由于殘留應力大，所以需要粘結件以外的保持機構。磁鐵與轉子磁軛的接合，也需要用于提高接合強度的措施。

如專利文獻1所示，在層疊的電磁鋼板上加工孔、將階梯扇形的永久磁鐵插入孔的情況下，轉子磁軛和磁鐵形狀變得復雜，制造工序多、成本變高，并且磁鐵的形狀變更的自由度較低。

在專利文獻2中，為了保持作為轉子磁軛而使用的層疊電磁鋼板的強度，在成對的磁鐵之間設置有多個梁狀加強部件，轉子芯的外周側設置有箍狀部件。在梁狀部件與箍狀部件之間夾裝有非磁性材料，所以在加強部件回路中不流動渦流。但是，由于箍狀部件為圓筒狀部件，所以在沒有采取任何措施的情況下，因自身原因而向外周部分流動渦流的可能性較高。另外，因加強部件而導致組裝工序變得復雜，成本容易變高。

本發明提供一種軸向間隙型旋轉電機及其轉子，該軸向間隙型旋轉電機能夠降低在轉子磁軛中產生的渦流損耗，并且能夠保持轉子的強度，而且結構不會變得復雜，能夠實現組裝的簡化、容易性、低成本。

本發明基本上通過非晶態渦卷層疊體和磁鐵構成軸向間隙型旋轉電機的轉子，所述非晶態渦卷層疊體通過將非晶態磁性金屬帶卷繞成渦卷層疊狀而形成；所述磁鐵沿著轉子周方向配置在該非晶態渦卷層疊體的定子相對面上。

發明的效果

根據本發明的軸向間隙型旋轉電機中的轉子結構，能夠降低產生于軸向間隙型旋轉電機的轉子的渦流損耗，并能夠提供制造工序簡化、低成本的轉子。

附圖說明

圖1是表示本發明的第1實施例的軸向間隙電動機的整體結構的截面圖。

圖2是表示用于上述實施例的軸向間隙電動機的轉子磁軛(非晶態渦卷層疊體)的纏繞工序時的圖像的立體圖。

圖3是表示上述非晶態渦卷層疊體的纏繞完成后的狀態的立體圖。

圖4是表示裝入上述非晶態渦卷層疊體的轉子軸用連結轂的一例的立體圖。

圖5是作為一例而表示作為與上述非晶態渦卷層疊體接合的轉子磁極的一個磁鐵的圖。

圖6是表示上述實施例中的軸向間隙電動機的轉子的組裝過程的示例的立體圖。

圖7是表示上述實施例中的軸向間隙電動機的轉子的施加外裝樹脂后的正視圖及其A-A’截面圖。

圖8是表示本發明的第2實施例的軸向間隙電動機的轉子軸的一例的立體圖。

圖9是表示用于上述第2實施例的軸向間隙電動機的轉子軸與轉子磁軛的組合的示例的立體圖。

圖10是表示上述第2實施例中的軸向間隙電動機的轉子的組裝過程的一例的立體圖。

圖11是表示上述第2實施例中的軸向間隙電動機的轉子的施加外裝樹脂后的正視圖及其A-A’截面圖。