[發明專利]線圈背部軛鐵及其制造方法、無芯電動機械裝置、移動體、機械臂

無效

• 申請號: 201210333546.X
• 申請日: 2012-09-10
• 公開（公告）號: CN103001337A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 竹內啟佐敏
• 申請（專利權）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: H02K1/12
• 分類號: H02K1/12;H02K15/00;B60L7/10;B62M6/40;B25J9/00;B25J17/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李洋;王軼

技術領域

本發明涉及應用于無芯電動機械裝置的線圈背部軛鐵。

背景技術

在無芯的電動馬達、發電機等旋轉電機（在本說明書中也稱為“電動機械裝置”）中，以與沿著轉子的內周或者外周呈圓筒狀配置的永久磁鐵對置的方式，在外周側或者內周側呈圓筒狀配置有多個空心的電磁線圈。而且，電磁線圈的外周側或者內周側，即，相對于電磁線圈在與永久磁鐵相反的一側配置有圓筒狀的線圈背部軛鐵。利用該線圈背部軛鐵，抑制從永久磁鐵向比線圈背部軛鐵更靠外周或者內周的漏磁的產生，從而能夠有效地提高交鏈電磁線圈的磁通量密度，能夠提高電動機械裝置的變換效率。

利用金屬模具對硅鋼板等軟磁性體亦即電磁鋼板材料（也稱為“鋼板材料”）進行沖壓形成來制成圓環狀的線圈背部軛鐵部件（也稱為“圓環狀部件”），并通過將已制成的圓環狀部件層疊多個而一體地形成，由此能夠制成線圈背部軛鐵。或者，利用金屬模具對層疊有多個鋼板材料的層疊鋼板材料進行沖壓形成，從而能夠制成圓筒狀的線圈背部軛鐵。然而，在這些制造方法的情況下，例如，與圓環的中空部對應的部分鋼板材料或者與圓筒的中空部對應的部分層疊鋼板材料會成為廢料，因此在制造成本方面期望進行改善。

針對上述問題，通過將圓環部件分割成多個的分割圓環部件貼合形成，或者將線圈背部軛鐵分割成多個的分割圓筒部件貼合形成，能夠削減浪費的廢料，因此能夠改善制造成本。然而，在使分割部件貼合的情況下，存在所謂的齒槽效應變得顯著的問題。這被認為是由于在將分割圓環部件彼此、分割圓筒部件彼此貼合的部分（也稱為“接縫部分”）形成磁極，因此產生在永久磁鐵的磁極與接縫部分中的磁極的吸引或者排斥，從而產生所謂的齒槽效應。另外，也認為由于在接縫部分磁阻增大，且因線圈背部軛鐵的位置而使磁阻發生變化，所以對由永久磁鐵以及線圈背部軛鐵構成的磁路中的磁阻產生依賴性，從而產生所謂的齒槽效應。總之，存在由于線圈背部軛鐵中的接縫部分的存在而產生齒槽效應的問題。

另外，由于在接縫部分磁阻增大，所以存在在永久磁鐵與線圈背部軛鐵之間的磁通量的永久磁鐵表面的磁通量密度降低的問題。進而，還存在因來自接縫部分的漏磁而導致與轉子的轉速對應而增加渦電流損失的問題。

專利文獻1：日本特開2003-235185號公報

專利文獻2：日本特開2003-324865號公報

發明內容

本申請發明的目的在于提供解決上述問題的至少一部分，并能夠抑制產生齒槽效應的技術。

本發明是為了解決上述問題的至少一部分而完成的，并能夠實現為以下的方式或者應用例。

應用例1

一種線圈背部軛鐵，是在具有轉子和定子的無芯電動機械裝置中，配置在空心的電磁線圈的內周或者外周的圓筒狀的線圈背部軛鐵，所述空心的電磁線圈沿著所述定子中的圓筒面配置，其中，所述線圈背部軛鐵具有將多個圓環狀部件沿著圓筒的軸向貼合而成的層疊構造，所述圓環狀部件由軟磁性體構成，并且具有將多個分割圓環部件貼合成圓環狀的構造，其中分割圓環部件具有沿著圓環的周向被分割的形狀，以由所述分割圓環部件的沿著所述圓環的周向的貼合而形成于各圓環狀部件的接縫部分不在與所述圓筒的軸向平行的一條直線上排列的方式，使多個所述圓環狀部件中的至少一部分圓環狀部件的接縫部分相對于其他圓環狀部件的接縫部分而沿著所述圓環的周向錯開貼合。

認為因線圈背部軛鐵的接縫部分的存在，而使在無芯電動機械裝置中產生的齒槽扭矩的大小成為與旋轉的軸一致的方向，即，因在與線圈背部軛鐵的圓筒的軸向平行的一條直線上排列的各圓環狀部件的接縫所產生的齒槽扭矩的累計。上述應用例的線圈背部軛鐵所層疊的各圓環狀部件的接縫部分能夠以不在與圓筒的軸向平行的一條直線上排列的方式分散。因此在將該線圈背部軛鐵應用于無芯電動機械裝置的情況下，能夠抑制產生齒槽效應。

應用例2

線圈背部軛鐵在應用例1記載的線圈背部軛鐵的基礎上，其中，各圓環狀部件的各自的接縫部分沿著所述圓環的周向按層疊的順序錯開貼合。

該應用例的線圈背部軛鐵所層疊的各圓環狀部件的接縫部分以不在與圓筒的軸向平行的一條直線上排列的方式，分別相互錯開配置而最有效地分散。因此在將該線圈背部軛鐵應用于無芯電動機械裝置的情況下，能夠最有效地抑制因接縫部分的存在所導致的齒槽效應的產生。

應用例3

線圈背部軛鐵是在應用例1或者應用例2記載的線圈背部軛鐵的基礎上，其中，所述分割圓環部件彼此貼合的接縫部分由結合部構成，該結合部由包含軟磁性體的粉末的結合部件形成。