轉(zhuǎn)子的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子（10）具備轉(zhuǎn)子鐵心（11）以及配置于轉(zhuǎn)子鐵心的周面或轉(zhuǎn)子鐵心的內(nèi)部的多個(gè)磁鐵（14a、14b），轉(zhuǎn)子鐵心軸向上的多個(gè)磁鐵各自的磁鐵長度根據(jù)磁鐵的磁通密度而決定。各磁鐵的軸向長度如下決定：將磁鐵的基準(zhǔn)軸向長度乘以磁鐵的殘留磁通密度，再除以磁鐵的基準(zhǔn)殘留磁通密度。
【專利說明】轉(zhuǎn)子
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及使用磁鐵的馬達(dá)的轉(zhuǎn)子。
【背景技術(shù)】
[0002]如日本專利第4708445號公報(bào)所記載的那樣，馬達(dá)的轉(zhuǎn)子在其周向以及軸向上包含多個(gè)磁鐵。在將磁鐵用作馬達(dá)的零件的情況下，磁鐵的磁通密度越高，則馬達(dá)的間隙磁通越大并產(chǎn)生更大的轉(zhuǎn)矩。然而，磁鐵的磁通密度越高，逆電動勢也變得越高。因此，通常根據(jù)逆電動勢而流動有磁通方向的d軸電流，由此，需要將馬達(dá)施加電壓降低至輸入電壓以下。對這樣的d軸電流一般進(jìn)行開環(huán)控制。在逆電動勢變動的情況下，需要使d軸電流作為無功電流多余地流動，所以馬達(dá)的效率下降。
[0003]可是，磁鐵是由多個(gè)制造商制造的。因此，磁鐵的磁通密度因制造商的不同而多少有些不同。例如，A公司制造的磁鐵的磁通密度為1.27?1.33T，B公司制造的磁鐵的磁通密度為1.30?1.36T，而C公司制造的磁通密度為1.33?1.39T。
[0004]因此，在將磁通密度不同的磁鐵使用于同一馬達(dá)的情況下，存在因使用的磁鐵種類而馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生偏差的問題。再有，還存在因?yàn)樾枰篃o功電流流動而使馬達(dá)效率下降的問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型使鑒于這樣的問題而完成的，其目的在于提供一種馬達(dá)的轉(zhuǎn)子，該馬達(dá)的轉(zhuǎn)子即使在將磁通密度不同的磁鐵使用于同一馬達(dá)的情況下，轉(zhuǎn)矩也不會產(chǎn)生偏差。
[0006]本實(shí)用新型為達(dá)成上述目的，根據(jù)第一方案，提供一種轉(zhuǎn)子，其具備轉(zhuǎn)子鐵心以及配置于該轉(zhuǎn)子鐵心的周面或該轉(zhuǎn)子鐵心的內(nèi)部的多個(gè)磁鐵，上述轉(zhuǎn)子鐵心軸向上的上述多個(gè)磁鐵各自的磁鐵長度根據(jù)上述磁鐵的殘留磁通密度而決定。
[0007]根據(jù)第二方案，在第一方案中，上述各磁鐵的軸向長度如下決定:將磁鐵的基準(zhǔn)軸向長度乘以上述磁鐵的殘留磁通密度，再除以上述磁鐵的基準(zhǔn)殘留磁通密度。
[0008]根據(jù)第三方案，在第一或第二方案中，上述各磁鐵的軸向長度比上述轉(zhuǎn)子鐵心的軸向長度更短。
[0009]根據(jù)第四方案，在第一至第三任一個(gè)方案中，在上述轉(zhuǎn)子鐵心的內(nèi)部沿軸向形成有分別保持上述多個(gè)磁鐵的多個(gè)磁鐵保持孔，上述多個(gè)磁鐵被保持于上述多個(gè)磁鐵保持孔，通過填充于上述多個(gè)磁鐵各自與上述磁鐵保持孔之間的間隙的樹脂來固定上述磁鐵，根據(jù)上述多個(gè)磁鐵的軸向長度而上述樹脂的填充量不同。
[0010]根據(jù)第五方案，在第四方案中，在上述轉(zhuǎn)子鐵心的軸向上，上述多個(gè)磁鐵的一端定位于上述磁鐵保持孔的一端，在上述多個(gè)磁鐵的另一端與上述磁鐵保持孔的另一端之間填充有上述樹脂。
[0011]根據(jù)對附圖所示的本實(shí)用新型的典型的實(shí)施方式的詳細(xì)說明可以進(jìn)一步清楚本實(shí)用新型的上述目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)及其他的目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0012]圖1A是基于本實(shí)用新型的第一實(shí)施方式的馬達(dá)的立體圖。
[0013]圖1B是表示圖1A所示的轉(zhuǎn)子的一個(gè)磁鐵的圖。
[0014]圖2A是基于本實(shí)用新型的第二實(shí)施方式的馬達(dá)的立體圖。
[0015]圖2B是表示圖2A所示的轉(zhuǎn)子的一個(gè)磁鐵的圖。
[0016]圖3是轉(zhuǎn)子的軸向的局部剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下，參照附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施方式進(jìn)行說明。在以下的附圖中，對相同的部件標(biāo)注相同的符號。為了便于理解，對這些附圖的尺寸比例進(jìn)行了適當(dāng)?shù)淖兏?br> [0018]圖1A是基于本實(shí)用新型的第一實(shí)施方式的馬達(dá)的立體圖，圖1B是表示圖1A所示的轉(zhuǎn)子的一個(gè)磁鐵的圖。圖1A所示的電動機(jī)10包含有由導(dǎo)電性的電磁鋼板、鐵、鋁或壓粉鐵心等材料形成的轉(zhuǎn)子鐵心11。轉(zhuǎn)子鐵心11通過壓入、熱壓配合等嵌合于旋轉(zhuǎn)軸15的外周面，同旋轉(zhuǎn)軸15—體地旋轉(zhuǎn)。
[0019]如圖1A所示，在轉(zhuǎn)子鐵心的外周面上沿周向粘貼有多個(gè)、圖1A中為四個(gè)磁鐵14a。然后，在軸向上還有四個(gè)磁鐵14b以在轉(zhuǎn)子鐵心11的軸向上與四個(gè)磁鐵14a分離的方式同樣地粘貼于轉(zhuǎn)子鐵心11的外周面。
[0020]如圖1A所示，一組磁鐵14a和14b在轉(zhuǎn)子鐵心11的軸向上分離地配置。在這里，磁鐵14a和磁鐵14b的制造商相`互不同,例如磁鐵14a是A公司生產(chǎn)的,磁鐵14b是B公司生產(chǎn)的。因此，磁鐵14a、14b的磁通密度相互不同，磁鐵14a的磁通密度為1.2T，磁鐵14b的磁通密度為1.3T。此外，也可以在轉(zhuǎn)子鐵心11的軸向上配置三個(gè)以上的磁鐵。
[0021]因?yàn)榇盆F14a、14b的截面形狀影響磁性的流動，所以變更磁鐵14a、14b的截面形狀是不現(xiàn)實(shí)的。因此，優(yōu)選這些磁鐵14a及14b的截面形狀以及周向長度互相相等。對此，在變更了磁鐵14a、14b的軸向長度的情況下，僅總磁通量發(fā)生變化，而對磁性流動的影響較小。
[0022]因此，優(yōu)選根據(jù)磁通密度決定磁鐵的軸向長度。具體來說，磁鐵14b的軸向長度Lb(請參照圖1B)，使用所對應(yīng)的磁鐵14a軸向長度La和磁鐵14a及磁鐵14b的磁通密度Ba、Bb,由以下的式(I)表不。
[0023]Lb=LaX (Ba/Bb) (I)
[0024]具體來說，Lb=LaX (1.2/1.3)^ 0.92La。此外，磁鐵14a、14b的磁通密度能夠從A公司以及B公司的商品目錄或規(guī)格明細(xì)單等容易地掌握。
[0025]另外，為了防止磁通泄漏，Lb需要為轉(zhuǎn)子鐵心的軸向長度以下。換言之，轉(zhuǎn)子鐵心11的軸向長度為Lb的上限值。
[0026]這樣一來，在決定了磁鐵14b的軸向長度Lb的情況下，能夠容易地統(tǒng)一生產(chǎn)的各電動機(jī)的總磁通量。一般來說電動機(jī)的發(fā)生轉(zhuǎn)矩與總磁通量成比例。因此，在本實(shí)用新型中，能夠避免電動機(jī)的發(fā)生轉(zhuǎn)矩因電動機(jī)不同而出現(xiàn)偏差。再有，在本實(shí)用新型中，還能夠調(diào)節(jié)所要求的逆電動勢的值。
[0027]然而，假如圖1A中所有的磁鐵14a、14b選擇由相同的制造商、例如A公司制造而具有相同的磁通密度Ba的磁鐵。并且，考慮在這些磁鐵中將軸向位置相互相同的四個(gè)磁鐵14b更換為磁通密度不同的其他磁鐵、例如B公司的磁鐵的情況。上述的B公司的磁鐵的磁通密度為Bb。另外，A公司的磁鐵的軸向長度相互相等。
[0028]在這樣的情況下，更換后的磁鐵14b的軸向長度Lb由以下的式(2)表示。
[0029]Lb=LbOX (Bb/Ba) (2)
[0030]在這里，LbO是在更換前配置于磁鐵14b的位置的A公司的磁鐵的軸向長度。換言之,式(2)能夠由下式(2)’換種方式表達(dá)。
[0031]Lb=基準(zhǔn)軸向長度X (交換后磁鐵的磁通密度/交換前磁鐵的磁通密度)(2)’
[0032]如果是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該很清楚在這樣的情況下也能夠得到與上述轉(zhuǎn)子相同的效果。此外，基準(zhǔn)軸向長度是可以根據(jù)設(shè)計(jì)任意決定的。
[0033]圖2A是基于本實(shí)用新型的第二實(shí)施方式的馬達(dá)的立體圖，圖2B是表示圖2A所示的轉(zhuǎn)子的一個(gè)磁鐵的圖。圖2A所示的轉(zhuǎn)子10是使用于所謂的內(nèi)埋永磁式(InteriorPermanent Magnet, IPM)電動機(jī)的轉(zhuǎn)子。
[0034]如圖2A所示，在轉(zhuǎn)子鐵心11上形成有沿其軸向延伸的多個(gè)、圖示為四個(gè)槽30。這些槽30在周向上等間隔地形成，并形成為相互垂直。并且，由圖2A可知，在每個(gè)槽30中沿軸向分離地配置有一組磁鐵14a和磁鐵14b。
[0035]將磁鐵14a及磁鐵14b配置于各個(gè)槽30后，向各槽30填充樹脂。因?yàn)闃渲鸬焦潭ù盆F的作用，所以磁鐵14a、14b能夠保持于槽30的內(nèi)部。如果是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該很清楚，即使是圖2A所示的內(nèi)埋永磁式電動機(jī)的轉(zhuǎn)子10，也能夠如上所述地決定磁鐵14b的長度(請參照圖2B)。
[0036]然而，在圖2A所示的轉(zhuǎn)子10中，填充于槽30的樹脂的量根據(jù)填充于槽30的磁鐵14a、14b的軸向長度不同而不同。假設(shè)在圖1A中，全部的磁鐵14a、14b是由同一制造商、例如A公司制造的，則它們的軸向長度相互相等。并且，考慮將在軸向位置相互相同的四個(gè)磁鐵14b中的一個(gè)磁鐵更換為磁通密度不同的其他磁鐵、例如B公司的磁鐵的情況。
[0037]在這樣的情況下，也如上所述地決定磁鐵14b的長度(請參照圖2B)。因此，配置有更換后的磁鐵14b的槽30的樹脂的填充量，與其他的槽30中的樹脂的填充量不同。換言之，在本實(shí)用新型中，根據(jù)配置于槽30內(nèi)的磁鐵14a、14b的長度而改變樹脂的填充量，對槽30分別填充適當(dāng)量的樹脂。
[0038]圖3是轉(zhuǎn)子軸向的局部剖視圖。在圖3中，為了容易理解而省略磁鐵14a，并且僅表示與磁鐵14b對應(yīng)的形狀的轉(zhuǎn)子鐵心11。在圖3中，槽30的一端30a與磁鐵14b的一端25對齊。為了達(dá)到該目的，優(yōu)選使用將槽30的一端30a至少部分地封閉的定位夾具(未圖示)。
[0039]然后，向磁鐵14b的另一端26與槽30的另一端30b之間的間隙中填充樹脂。因此，根據(jù)各個(gè)槽30，填充的樹脂的量不同。因此，如果能夠把握配置于槽30的磁鐵14b的軸向長度，就可以自動地決定填充的樹脂的量。因此，能夠恰當(dāng)?shù)毓芾響?yīng)填充的樹脂的填充量。此外，在槽30的一端30a與磁鐵14b的一端25之間設(shè)置有規(guī)定的間隙的情況下，很明顯會得到相同的效果。
[0040]本實(shí)用新型的效果如下。
[0041]在本實(shí)用新型中，各磁鐵的軸向長度根據(jù)磁鐵的磁通密度而決定。具體來說，各磁鐵的軸向長度如下決定:磁鐵的基準(zhǔn)軸向長度乘以磁鐵的殘留磁通密度(更換后磁鐵的磁通密度)，再除以磁鐵的基準(zhǔn)殘留磁通密度(更換前磁鐵的磁通密度)。因此，能夠恰當(dāng)?shù)貨Q定磁鐵的軸向長度，也能避免轉(zhuǎn)矩因馬達(dá)不同而產(chǎn)生偏差。
[0042]雖然使用典型的實(shí)施方式說明了本實(shí)用新型，但是若是本領(lǐng)域技術(shù)人員，應(yīng)該能夠理解，只要不超出本實(shí)用新型的范圍，能夠進(jìn)行上述變更以及種種其他變更、省略、追加。
【權(quán)利要求】
1.一種轉(zhuǎn)子，其特征在于， 具備轉(zhuǎn)子鐵心(11)以及配置于該轉(zhuǎn)子鐵心的周面或該轉(zhuǎn)子鐵心的內(nèi)部的多個(gè)磁鐵(14a、14b), 上述轉(zhuǎn)子鐵心軸向上的上述多個(gè)磁鐵各自的磁鐵長度根據(jù)上述磁鐵的殘留磁通密度而決定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于， 上述各磁鐵的軸向長度如下決定:將磁鐵的基準(zhǔn)軸向長度乘以上述磁鐵的殘留磁通密度，再除以上述磁鐵的基準(zhǔn)殘留磁通密度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于， 上述各磁鐵的軸向長度比上述轉(zhuǎn)子鐵心的軸向長度更短。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于， 上述各磁鐵的軸向長度比上述轉(zhuǎn)子鐵心的軸向長度更短。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于， 在上述轉(zhuǎn)子鐵心的內(nèi)部沿軸向形成有分別保持上述多個(gè)磁鐵的多個(gè)磁鐵保持孔(30)， 上述多個(gè)磁鐵被保持于上述多個(gè)磁鐵保持孔， 通過填充于上述多個(gè)磁鐵各自與上述磁鐵保持孔之間的間隙的樹脂來固定上述磁鐵， 根據(jù)上述多個(gè)磁鐵的軸向長度而上述樹脂的填充量不同。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于， 在上述轉(zhuǎn)子鐵心的軸向上，上述多個(gè)磁鐵的一端(25)定位于上述磁鐵保持孔的一端(30a), 在上述多個(gè)磁鐵的另一端(26)與上述磁鐵保持孔的另一端(30b)之間填充有上述樹脂。
【文檔編號】H02K1/28GK203632389SQ201320684609
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月31日
【發(fā)明者】植松秀俊, 田卷毅 申請人:發(fā)那科株式會社