[發(fā)明專利]旋轉(zhuǎn)電機(jī)所使用的磁鐵保持部件、轉(zhuǎn)子、旋轉(zhuǎn)電機(jī)及機(jī)床

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510675618.2
• 申請(qǐng)日: 2015-10-19
• 公開（公告）號(hào): CN105529850B
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 有松洋平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 發(fā)那科株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H02K1/27
• 分類號(hào): H02K1/27
• 代理公司: 北京銀龍知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11243
• 代理人: 張敬強(qiáng),嚴(yán)星鐵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)電機(jī)所使用的磁鐵保持部件、具備該磁鐵保持部件的轉(zhuǎn)子、具備該轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)、以及具備該旋轉(zhuǎn)電機(jī)的機(jī)床。

背景技術(shù)

公知具有在轉(zhuǎn)子的表面具備沿周向排列的多個(gè)磁鐵的轉(zhuǎn)子的同步電動(dòng)機(jī)。在這種類型的電動(dòng)機(jī)中，在使轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速增加的情況下，為了防止因離心力而使磁鐵從轉(zhuǎn)子脫離，需要使保持磁鐵的保持強(qiáng)度足夠大。

作為與之相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)，例如日本特開平11－089142號(hào)公報(bào)中公開了如下的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，其具備：旋轉(zhuǎn)軸；設(shè)置在該旋轉(zhuǎn)軸的外周的套筒；設(shè)置在該套筒的外周的圓筒形狀的永磁鐵；以及以覆蓋該永磁鐵的方式設(shè)置在該永磁鐵的外周的碳纖維強(qiáng)化塑料(CFRP)制的保持部件。

為了使轉(zhuǎn)子以高速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，保持磁鐵的保持部件需要具有較高的強(qiáng)度。例如在使用日本特開平11－089142號(hào)公報(bào)所記載的CFRP制的保持部件的情況下，通過增大施加于保持部件的周向的張力來(lái)提高保持強(qiáng)度。但是，實(shí)際上，存在保持部件的制造時(shí)纖維松動(dòng)、纖維層剝離等風(fēng)險(xiǎn)，因此通過提高張力來(lái)進(jìn)行的保持強(qiáng)度的增大并不容易。

纖維的松動(dòng)、纖維層的剝離在例如將把片狀的材料卷繞于筒狀的工具而成形的FRP用作保持部件的情況下產(chǎn)生。具體而言，被卷繞的片材的卷繞終端部及其附近相對(duì)于被施加的張力不能充分地伸長(zhǎng)，存在產(chǎn)生上下層間的剝離的隱患，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子的可靠性降低。該問題尤其容易在片材的卷繞終端部產(chǎn)生。并且，作為加大保持部件的過盈量的結(jié)果而在保持部件產(chǎn)生強(qiáng)大的復(fù)原力的情況下，外周側(cè)的纖維進(jìn)入內(nèi)周側(cè)的纖維之間而松弛，存在損害必要的保持強(qiáng)度的隱患。

因此，期望如下的可靠性較高的保持部件，即使在得到更高的保持強(qiáng)度的情況下，也沒有片材的卷繞開始和卷繞結(jié)束的剝離的隱患，另外，也沒有外周側(cè)的纖維陷入內(nèi)周側(cè)的纖維間的隱患。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的在于提供解決上述課題而能夠兼顧旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速的增加與可靠性的維持、提高的磁鐵保持部件、具備該磁鐵保持部件的轉(zhuǎn)子、具備該轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)、以及具備該旋轉(zhuǎn)電機(jī)的機(jī)床。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一個(gè)方案提供一種保持部件，在具有轉(zhuǎn)子和排列于上述轉(zhuǎn)子的外周面的多個(gè)磁鐵的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，在上述磁鐵的徑向外側(cè)朝向徑向內(nèi)側(cè)壓縮保持上述磁鐵，上述保持部件具有如下形成的筒狀形狀：在將從針對(duì)上述轉(zhuǎn)子的軸線方向的一端側(cè)至另一端側(cè)的區(qū)間中至少包含配置有上述磁鐵的區(qū)間的一個(gè)區(qū)間稱為一個(gè)橫向節(jié)時(shí)，在上述磁鐵的外周，至少遍及一個(gè)橫向節(jié)地連續(xù)的一條纖維束(30)在上述轉(zhuǎn)子的外周螺旋狀地卷繞并且從上述一端側(cè)卷繞至另一端側(cè)而形成上述筒狀形狀，

上述保持部件由以樹脂為基質(zhì)的纖維強(qiáng)化樹脂構(gòu)成，利用作為反應(yīng)性固化樹脂的第一樹脂(A)對(duì)上述纖維束中至少卷繞開始端部(30a)以及卷繞結(jié)束端部(30b)進(jìn)行終端處理。

在最佳實(shí)施方式中，上述保持部件通過多次反復(fù)進(jìn)行上述纖維束的一個(gè)橫向節(jié)的卷繞操作來(lái)形成。

在最佳實(shí)施方式中，在針對(duì)上述轉(zhuǎn)子的軸線方向的同一端側(cè)，配置有上述一條纖維束的卷繞開始端部和卷繞結(jié)束端部，通過利用上述第一樹脂將兩端部彼此相互粘接，從而對(duì)上述卷繞開始端部以及上述卷繞結(jié)束端部進(jìn)行終端處理。

在最佳實(shí)施方式中，上述纖維束為扁平的帶狀。

在最佳實(shí)施方式中，上述第一樹脂為環(huán)氧樹脂。

在最佳實(shí)施方式中，在上述卷繞開始端部的終端處理部與上述卷繞結(jié)束端部的終端處理部之間的區(qū)間中，與上述第一樹脂不同的第二樹脂被用作基質(zhì)樹脂。

這種情況下，優(yōu)選上述第二樹脂的玻璃轉(zhuǎn)變溫度比上述第一樹脂的玻璃轉(zhuǎn)變溫度低。

另外，優(yōu)選就上述第二樹脂而言，由上述樹脂接合上述纖維束彼此時(shí)的拉伸剪切方向的粘接強(qiáng)度比上述第一樹脂低。

另外，優(yōu)選上述第二樹脂的艾氏沖擊值比上述第一樹脂的艾氏沖擊值高，或者，上述第二樹脂在艾氏沖擊試驗(yàn)中沒有斷裂開而不能測(cè)定。

另外，優(yōu)選上述第二樹脂為丙烯酸系樹脂。

在最佳實(shí)施方式中，上述纖維束含有碳素纖維。

本發(fā)明的其他的方案提供一種轉(zhuǎn)子，具有上述保持部件，在上述保持部件沿周向施加張力，上述張力引起的半徑方向內(nèi)側(cè)的彈性壓縮力作用于上述磁鐵。

在最佳實(shí)施方式中，在上述保持部件的外周，與上述保持部件同心狀地重疊配置有預(yù)先整形為筒狀的其他部件，在上述筒狀的其他部件，也沿周向施加張力，上述張力引起的半徑方向內(nèi)側(cè)的彈性壓縮力作用于上述保持部件。

本發(fā)明其他的方案提供一種具有上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。