转子
阅读：15发布：2020-05-12
专利汇可以提供转子专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 的课题在于，提供一种能够一边吸收 永磁体 的应变一边使永磁体的 曲率 更大的 转子 。转子是内置式磁体型构造的转子，具备：转子芯，其具有沿周向排列的多个槽；以及多个磁体部，所述多个磁体部分别被收纳在多个槽中，其中，磁体部具备：一对第一 烧结 磁体，其在以与旋 转轴 正交 的面剖开的截面图中呈棒状，以一方的第一烧结磁体随着朝向转子芯的径向内侧而与另一方的第一烧结磁体靠近的方式配置；第二烧结磁体，其在截面图中具有弯曲成弧状的弯曲形状，其两个端面分别与一对第一烧结磁体的径向内侧的端面相向；以及连结构件，其由 树脂 形成，将一对第一烧结磁体中的各个第一烧结磁体与第二烧结磁体连结。，下面是转子专利的具体信息内容。
1.一种转子，是内置式磁体型构造的转子，具备：
转子芯，其以旋转轴为旋转中心进行旋转，具有沿周向排列的多个槽；以及多个磁体部，所述多个磁体部分别被收纳在所述多个槽中，
其中，所述磁体部具备：
一对第一烧结磁体，其在以与所述旋转轴正交的面剖开的截面图中呈棒状，以一方的所述第一烧结磁体随着朝向所述转子芯的径向内侧而与另一方的所述第一烧结磁体靠近的方式配置；
第二烧结磁体，其在所述截面图中具有弯曲成弧状的弯曲形状，其两个端面分别与所述一对第一烧结磁体的径向内侧的端面相向；以及
连结构件，其由树脂形成，将所述一对第一烧结磁体中的各个第一烧结磁体与所述第二烧结磁体连结。
2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，
在所述截面图中，所述连结构件以与所述槽的内表面、所述一对第一烧结磁体的表面以及所述第二烧结磁体的表面接触的方式配置。
3.根据权利要求2所述的转子，其特征在于，
在所述截面图中，所述连结构件以将所述槽的内表面与所述第一烧结磁体及所述第二烧结磁体之间的空隙填埋的方式配置。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的转子，其特征在于，
在所述截面图中，所述第一烧结磁体的形状为长方形且所述第二烧结磁体的形状为大致U字形状。
转子
技术领域
[0001] 本发明涉及一种内置式磁体型构造的转子。
背景技术
[0002] 以往以来，已知一种IPM(Interior Permanent Magnet，内置式磁体型)构造的转子。在该转子中，例如多个永磁体在周向上分离地内置于转子芯中。通过将多个永磁体内置于转子芯中，不仅能够使用永磁体产生的转矩，还能够使用因磁场的磁阻的非对称性产生的转矩(磁阻转矩)来得到高输出。并且，由于内置有永磁体，因此能够抑制永磁体的脱落。
[0003] 另外，关于各个永磁体，从得到高输出这方面考虑，优选的是以使磁通朝向转子芯的径向外侧集中的方式形成和配置。因此，提出了一种永磁体被形成为大致V字形或大致U字形且两端被配置在转子芯的径向外侧的转子(例如参照专利文献1和专利文献2)。
[0004] 专利文献1：实用新型授权第3145510号公报
[0005] 专利文献2：日本特开2016-96665号公报
发明内容
[0006] 发明要解决的问题
[0007] 在专利文献1所记载的转子中，采用了形成为大致U字形的烧结磁体来作为永磁体。而且，大致U字形的永磁体以两端朝向转子芯的径向外侧的方式配置。由此，能够使永磁体的磁通向转子芯的径向外侧集中。然而，烧结磁体由于转子旋转时产生的热而收缩，因此认为永磁体中产生应力应变。当考虑所产生的应力应变时，难以采用充分弯曲的烧结磁体。
[0008] 在专利文献2所记载的转子中，采用了形成为大致U字形的粘结磁体来作为永磁体。而且，大致U字形的永磁体与专利文献1所记载的永磁体同样地，以两端朝向转子芯的径向外侧的方式配置。由此，能够使用充分弯曲的永磁体来使磁通集中。然而，粘结磁体有时由于转子旋转时产生的热而干燥并导致发生破裂。
[0009] 本发明的目的在于，提供一种能够一边吸收永磁体的应变一边使永磁体的曲率更大的转子。
[0010] 用于解决问题的方案
[0011] (1)本发明涉及一种内置式磁体型构造的转子(例如后述的转子1)，具备：转子芯(例如后述的转子芯20)，其以旋转轴(例如后述的旋转轴10)为旋转中心进行旋转，具有沿周向(例如后述的周向D1)排列的多个槽(例如后述的槽21)；以及多个磁体部(例如后述的磁体部30)，所述多个磁体部分别被收纳在所述多个槽中，其中，所述磁体部具备：一对第一烧结磁体(例如后述的第一烧结磁体31)，其在以与所述旋转轴正交的面剖开的截面图中呈棒状，以一方的所述第一烧结磁体随着朝向所述转子芯的径向内侧(例如后述的径向内侧D2)而与另一方的所述第一烧结磁体靠近的方式配置；第二烧结磁体(例如后述的第二烧结磁体32)，其在所述截面图中具有弯曲成弧状的弯曲形状，其两个端面分别与所述一对第一烧结磁体的径向内侧的端面相向；以及连结构件(例如后述的连结构件33)，其由树脂形成，将所述一对第一烧结磁体中的各个第一烧结磁体与所述第二烧结磁体连结。
[0012] (2)在(1)所记载的转子中，也可以是，在所述截面图中，所述连结构件以与所述槽的内表面、所述一对第一烧结磁体的表面以及所述第二烧结磁体的表面接触的方式配置。
[0013] (3)在(2)所记载的转子中，也可以是，在所述截面图中，所述连结构件以将所述槽的内表面与所述第一烧结磁体及所述第二烧结磁体之间的空隙填埋的方式配置。
[0014] (4)在(1)～(3)所记载的转子中，也可以是，在所述截面图中，所述第一烧结磁体的形状为长方形且所述第二烧结磁体的形状为大致U字形状。
[0015] 发明的效果
[0017] 图1是示出本发明的一个实施方式所涉及的转子的截面图。
[0018] 图2是图1的A-A线截面图。
[0019] 附图标记说明
[0020] 1：转子；10：旋转轴；20：转子芯；21：槽；30：磁体部；31：第一烧结磁体；32：第二烧结磁体；33：连结构件；D1：周向；D2：径向内侧。
具体实施方式
[0021] 下面，参照图1和图2来说明本发明的一个实施方式所涉及的转子1。
[0022] 图1是示出本发明的一个实施方式所涉及的转子1的截面图。图2是图1的A-A线截面图。
[0023] 本实施方式所涉及的转子1是能够组装到IPM(Interior Permanent Magnet，内置式磁体型)电动机中的转子1。如图1和图2所示，该转子1具备旋转轴10、转子芯20以及磁体部30。
[0024] 旋转轴10形成为沿轴向D4延伸的棒状。旋转轴10构成为能够绕轴心(轴向D4)旋转。
[0025] 转子芯20形成为圆柱状(圆筒状)。转子芯20例如是通过电磁钢板(未图示)如图2所示那样沿着旋转轴10的轴向D4层叠来构成的。该转子芯20以能够与旋转轴10一起旋转的方式固定于旋转轴10。转子芯20具备沿周向D1排列的多个槽21。
[0026] 槽21形成为沿着转子芯20的轴向D4延伸。另外，槽21如图1所示那样在转子芯20的周向D1上分离地配置有多个。在本实施方式中，槽21在截面图中形成为大致U字形状。在本发明中，只要没有特别说明，则“截面图”是指“以与旋转轴10(的轴向D4)正交的面剖开的截面图”。
[0027] 磁体部30设置有多个。多个磁体部30分别被收纳在多个槽21中。各个该磁体部30具备第一烧结磁体31、第二烧结磁体32以及连结构件33。关于以下的第一烧结磁体31、第二烧结磁体32以及连结构件33的说明，除了明确不是指在截面图中的说明的情况以外，均是指在前述截面图中的说明。
[0028] 第一烧结磁体31设置有一对。各个第一烧结磁体31为棒状。具体地说，第一烧结磁体31的形状为长方形。各个第一烧结磁体31以相对于转子芯20的径向倾斜的方式配置。具体地说，如图1所示，各个第一烧结磁体31以随着朝向转子芯20的径向内侧D2而与另一方的第一烧结磁体31靠近的方式配置。
[0029] 第二烧结磁体32具有弯曲成弧状的弯曲形状。具体地说，第二烧结磁体32的形状为大致U字形状。此处所说的“大致U字形状”是指整体上弯曲的形状，并不限定于两个端部各自所朝向的方向平行的情况，只要是两个端部各自所朝向的方向为90度以内即可。第二烧结磁体32的两个端面中的各个端面与一对第一烧结磁体31的径向内侧D2侧的端面相向。
[0030] 连结构件33由树脂形成。具体地说，连结构件33由能够在注射成型中使用的树脂形成。连结构件33例如由尼龙66类(Grilon)形成。连结构件33将一对第一烧结磁体31中的各个第一烧结磁体与第二烧结磁体32连结。连结构件33例如为了使一对第一烧结磁体31与第二烧结磁体32一体化而以将一对第一烧结磁体31和第二烧结磁体32包围的方式配置。即，连结构件33与一对第一烧结磁体31中的各个第一烧结磁体的周面及第二烧结磁体32的周面相接触且沿着一对第一烧结磁体31的周面及第二烧结磁体32的周面配置。
[0031] 在本实施方式中，连结构件33被填充于槽21内。由此，连结构件33以与槽21的内表面和一对第一烧结磁体31的周面及第二烧结磁体32的周面接触的方式配置。当以另一种观点考虑时，连结构件33以将槽21的内表面与第一烧结磁体31及第二烧结磁体32之间的空隙填埋的方式配置。
[0032] 以上的转子1如以下那样进行动作。
[0033] 如图1所示，第一烧结磁体31的磁通M通过以相对于转子芯20的径向倾斜的方式配置的第一烧结磁体31而集中于一对第一烧结磁体31的中间线L(离一对第一烧结磁体31的距离相等的线)的位置。另外，由于第二烧结磁体32的两个端面分别与一对第一烧结磁体31的一个端面相向，因此第二烧结磁体32的磁通M与一对第一烧结磁体31的情况同样地集中于中间线L(离一对第一烧结磁体31的距离相等的线)的位置。即，磁通流向沿中间线L的径向外侧D3集中。
[0034] 通过转子芯20的旋转，第一烧结磁体31和第二烧结磁体32产生热，从而第一烧结磁体31和第二烧结磁体32收缩。由此，第一烧结磁体31与第二烧结磁体32之间的距离、第一烧结磁体31及第二烧结磁体32与槽21的表面之间的距离发生变化。连结构件33发生变形以吸收在第一烧结磁体31、第二烧结磁体32以及槽21的内表面之间产生的应力应变。
[0035] 接着，对转子1的制造方法进行说明。
[0036] 首先，将具有多个槽21的转子芯20固定于旋转轴10。接着，在各个槽21的内部配置另行制作出的第一烧结磁体31和第二烧结磁体32。此时，第一烧结磁体31和第二烧结磁体32以相对位置如上述那样的方式配置。
[0037] 接着，第一烧结磁体31和第二烧结磁体32通过治具(未图示)被插入到转子芯20的槽21中并被固定。然后，通过在转子芯20中的槽21的内表面与第一烧结磁体31及第二烧结磁体32之间的空隙填充树脂，来将连结构件33注射成型。在本实施方式中，连结构件33以将槽21的内表面与第一烧结磁体31的表面及第二烧结磁体32的表面之间的空隙填埋的方式形成。
[0038] 根据本实施方式的转子1，例如起到以下效果。
[0039] (1)内置式磁体型构造的转子1具备：转子芯20，其以旋转轴10为旋转中心进行旋转，具有沿周向D1排列的多个槽21；以及多个磁体部30，多个磁体部30分别被收纳在多个槽21中。另外，磁体部30具备：一对第一烧结磁体31，其在以与旋转轴10正交的面剖开的截面图中呈棒状，以一方的第一烧结磁体31随着朝向转子芯20的径向内侧D2而与另一方的第一烧结磁体31靠近的方式配置；第二烧结磁体32，其在截面图中弯曲成弧状，其两个端面中的各个端面与一对第一烧结磁体31的径向内侧D2侧的端面相向；以及连结构件33，其由树脂形成，将一对第一烧结磁体31中的各个第一烧结磁体与第二烧结磁体32连结。由此，即使第一烧结磁体31和第二烧结磁体32由于热而收缩，由树脂形成的连结构件33也能够吸收因两个烧结磁体的收缩而产生的应力应变。因而，能够使第二烧结磁体32的曲率更大，从而能够使磁通M集中来实现转矩提高。
[0040] (2)连结构件33在截面图中以与槽21的内表面、一对第一烧结磁体31的表面以及第二烧结磁体32的表面接触的方式配置。因而，能够通过连结构件33将第一烧结磁体31和第二烧结磁体32固定在槽21内，并且能够通过连结构件33来吸收第一烧结磁体31和第二烧结磁体32的应力应变。
[0041] 本发明不限定于上述实施方式，能够进行各种变更和变形。例如，在上述实施方式中，连结构件33以将槽21的表面与第一烧结磁体31的表面及第二烧结磁体32的表面之间的全部空隙填埋的方式配置，但是不限于此。例如，连结构件33也可以以将上述空隙的一部分填埋的方式配置。
[0042] 另外，第一烧结磁体31和第二烧结磁体32不限定于具有相同的磁通密度的磁体，也可以由不同的磁通密度、材料形成。
[0043] 另外，在实施方式中，多个槽以在转子芯的周向上分离的方式配置，但并不是将多个槽之间的一部分相连的形状的槽排除。即，用于插入各个磁体部的部分均为槽，还包含相邻的槽之间相连所形成的槽。
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