轉(zhuǎn)子鐵芯、馬達(dá)以及馬達(dá)的制造方法
【專利摘要】轉(zhuǎn)子鐵芯由層疊鋼板構(gòu)成，該層疊鋼板由多個(gè)朝向與上下延伸的中心軸線正交的方向擴(kuò)展的為磁性體的鐵芯板沿軸向?qū)盈B而形成。并且，轉(zhuǎn)子鐵芯具有沿周向排列的多個(gè)磁極部。并且至少一部分的鐵芯板具有爪部和外側(cè)連接部，爪部從磁極部沿周向突出，外側(cè)連接部在比爪部靠徑向外側(cè)的位置將相鄰的磁極部連接。爪部抑制磁鐵因離心力而向徑向外側(cè)移位。并且，外側(cè)連接部抑制轉(zhuǎn)子鐵芯因離心力而變形。特別是外側(cè)連接部抑制爪部本身因離心力而移位，因此，進(jìn)一步抑制了磁鐵的移位。
【專利說明】轉(zhuǎn)子鐵芯、馬達(dá)以及馬達(dá)的制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)子鐵芯、馬達(dá)以及馬達(dá)的制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002]以往公知一種在具有線圈的靜止部的內(nèi)側(cè)配置有具有磁鐵的旋轉(zhuǎn)部的所謂的內(nèi)轉(zhuǎn)子型馬達(dá)。在內(nèi)轉(zhuǎn)子型馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)部中，例如能夠使用日本專利公開平7-312852號(hào)公報(bào)中記載的永磁鐵型轉(zhuǎn)子或日本專利公開2010-220359號(hào)公報(bào)中記載的埋入磁鐵型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子。
[0003]日本專利公開平7-312852號(hào)公報(bào)中公開的永磁鐵型轉(zhuǎn)子具有沿圓周方向等間隔排列的多個(gè)永磁鐵和設(shè)置于各永磁鐵之間的截面呈扇形的軛部(權(quán)利要求1，圖1)。并且，日本專利公開2010-220359號(hào)公報(bào)的實(shí)施例2的轉(zhuǎn)子具有呈放射狀配置的多個(gè)磁鐵以及具有磁鐵安裝孔的轉(zhuǎn)子鐵芯(段落0021，圖10)。
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本專利公開平7-312852號(hào)公報(bào)
[0005]專利文獻(xiàn)2:日本專利公開2010-220359號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明要解決的課題
[0007]在馬達(dá)驅(qū)動(dòng)時(shí)對(duì)磁鐵作用離心力。因此，日本專利公開平7-312852號(hào)公報(bào)的永磁鐵型轉(zhuǎn)子設(shè)置了朝向插入槽的開口部的內(nèi)側(cè)突出的突起部，以免永磁鐵向外周方向飛出(段落0006，圖1)。并且，日本專利公開2010-220359號(hào)公報(bào)的實(shí)施例2的轉(zhuǎn)子在磁鐵安裝孔的外周側(cè)具有外側(cè)橋部(段落0022、圖10以及圖11)。
[0008]然而，在由磁性體構(gòu)成的磁極部與磁鐵沿周向交替排列的轉(zhuǎn)子中，轉(zhuǎn)子鐵芯的一部分形成為薄壁狀。因此，容易產(chǎn)生因離心力而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子鐵芯自身變形的問題。如果轉(zhuǎn)子鐵芯自身變形，則磁鐵也有可能隨之發(fā)生移位。尤其在高速旋轉(zhuǎn)用的馬達(dá)中，這樣的轉(zhuǎn)子鐵芯的變形以及磁鐵的移位容易成為問題。
[0009]本發(fā)明的目的是提供這樣一種技術(shù):能夠在磁鐵與轉(zhuǎn)子鐵芯的磁極部沿周向交替排列的馬達(dá)中，抑制因離心力而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子鐵芯變形以及磁鐵移位。
[0010]用于解決課題的手段
[0011]在本申請(qǐng)所例示的一實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)子鐵芯由層疊鋼板構(gòu)成，該層疊鋼板由多個(gè)朝向與上下延伸的中心軸線正交的方向擴(kuò)展的為磁性體的鐵芯板在軸向上層疊而形成。并且，轉(zhuǎn)子鐵芯具有沿周向排列的多個(gè)磁極部。多個(gè)磁極部分別具有徑向端面和一對(duì)周向端面。一對(duì)周向端面面向設(shè)置于相鄰的磁極部之間的磁鐵插入空間。徑向端面面向所述磁極部的徑向外側(cè)的空間。并且，至少一部分鐵芯板具有爪部和外側(cè)連接部。爪部從磁極部沿周向突出。外側(cè)連接部在比爪部靠徑向外側(cè)的位置將相鄰的所述磁極部相連。磁鐵插入空間被一對(duì)所述周向端面夾著且位于比爪部靠徑向內(nèi)側(cè)的位置。
[0012]發(fā)明效果
[0013]根據(jù)本申請(qǐng)所例示的一實(shí)施方式，爪部抑制了磁鐵因離心力而朝向徑向外側(cè)移位。并且，外側(cè)連接部抑制了轉(zhuǎn)子鐵芯因離心力而變形。尤其外側(cè)連接部抑制了因離心力而導(dǎo)致爪部自身移位。因此，能夠進(jìn)一步抑制磁鐵移位。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為第一實(shí)施方式所涉及的轉(zhuǎn)子鐵芯的俯視圖。
[0015]圖2為第二實(shí)施方式所涉及的馬達(dá)的縱向剖視圖。
[0016]圖3為第二實(shí)施方式所涉及的轉(zhuǎn)子單元的立體圖。
[0017]圖4為第二實(shí)施方式所涉及的轉(zhuǎn)子單元的俯視圖。
[0018]圖5為第二實(shí)施方式所涉及的轉(zhuǎn)子單元的局部俯視圖。
[0019]圖6為表示第二實(shí)施方式所涉及的轉(zhuǎn)子單元的制造過程的流程圖。
[0020]圖7為變形例所涉及的轉(zhuǎn)子單元的局部俯視圖。
[0021]圖8為變形例所涉及的轉(zhuǎn)子單元的局部俯視圖。
[0022]圖9為變形例所涉及的轉(zhuǎn)子單元的局部俯視圖。
[0023]圖10為變形例所涉及的轉(zhuǎn)子單元的立體圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]以下參照附圖對(duì)本發(fā)明所例示的實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外，在本申請(qǐng)中，分別將與馬達(dá)的中心軸線平行的方向稱為“軸向”，與馬達(dá)的中心軸線正交的方向稱為“徑向”，沿以馬達(dá)的中心軸線為中心的圓弧方向稱為“周向”。并且，在本申請(qǐng)中，以軸向?yàn)樯舷路较騺韺?duì)各部分的形狀和位置關(guān)系進(jìn)行說明。但是，這只是為了方便說明而定義的上下方向，并不限定本發(fā)明所涉及的轉(zhuǎn)子鐵芯以及馬達(dá)在使用時(shí)的朝向。
[0025]〈1.第一實(shí)施方式>
[0026]圖1為本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的轉(zhuǎn)子鐵芯5IA的俯視圖。該轉(zhuǎn)子鐵芯5IA由層疊鋼板構(gòu)成，該層疊鋼板由多個(gè)為磁性體的鐵芯板511A在軸向上層疊而形成。各鐵芯板511A朝向與中心軸線9A正交的方向擴(kuò)展。
[0027]如圖1所示，轉(zhuǎn)子鐵芯51A具有沿周向排列的多個(gè)磁極部61A。在相鄰的磁極部6IA之間設(shè)置有磁鐵插入空間70A。各磁極部6IA具有徑向端面612A和一對(duì)周向端面61IA。周向端面611A面向磁鐵插入空間70A。徑向端面612A面向磁極部61A的徑向外側(cè)的空間。
[0028]并且，在轉(zhuǎn)子鐵芯51A中，至少一部分鐵芯板511A具有爪部62A和外側(cè)連接部63A。爪部62A從磁極部61A沿周向突出。外側(cè)連接部63A在比爪部62A靠徑向外側(cè)的位置將相鄰的磁極部61A連接。磁鐵插入空間70A被一對(duì)周向端面611A夾著且位于比爪部62A靠徑向內(nèi)側(cè)的位置。
[0029]如圖1中的雙點(diǎn)劃線所示，磁鐵52A被容納在磁鐵插入空間70A中。爪部62抑制磁鐵52A因離心力而朝向徑向外側(cè)移位。并且，外側(cè)連接部63A抑制了相鄰的磁極部61A在周向上的間隔擴(kuò)大。由此，抑制了轉(zhuǎn)子鐵芯51A因離心力而變形。
[0030]也就是說，如果對(duì)轉(zhuǎn)子鐵芯51A作用離心力，則會(huì)對(duì)磁極部61A施加朝向徑向外側(cè)移位的力。假使磁極部61A已朝向徑向外側(cè)移位，則相鄰的磁極部61A在周向上的間隔將會(huì)擴(kuò)大。然而，在該轉(zhuǎn)子鐵芯51A中，由于相鄰的磁極部61A通過外側(cè)連接部63A而連接，因此相鄰的磁極部61A在周向上的間隔不易擴(kuò)大。因此，抑制了各磁極部61A朝向徑向外側(cè)移位。
[0031]特別是，由于外側(cè)連接部63A抑制了相鄰的磁極部61A之間的間隔因離心力而擴(kuò)大，因此也抑制了爪部62A自身移位。由此進(jìn)一步抑制了磁鐵52A移位。并且，由于通過外側(cè)連接部63A抑制了磁極部61A朝向徑向外側(cè)移位，因此也降低了在磁極部61A的徑向內(nèi)側(cè)的部位產(chǎn)生的應(yīng)力。
[0032]<2.第二實(shí)施方式>
[0033]<2-1.馬達(dá)的整體結(jié)構(gòu)>
[0034]接下來，對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖2為本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的馬達(dá)I的縱向剖視圖。如圖2所示，馬達(dá)I具有靜止部2和旋轉(zhuǎn)部3。靜止部2固定在為驅(qū)動(dòng)對(duì)象的裝置的框體。旋轉(zhuǎn)部3被支承為能夠相對(duì)于靜止部2旋轉(zhuǎn)。
[0035]本實(shí)施方式的靜止部2具有機(jī)殼21、蓋部22、定子單元23、下軸承部24以及上軸承部25。
[0036]機(jī)殼21具有大致圓筒狀的側(cè)壁211和封閉側(cè)壁211的下部的底部212。蓋部22覆蓋機(jī)殼21的上部的開口。定子單元23以及后文所述的轉(zhuǎn)子單元32容納在由機(jī)殼21與蓋部22包圍而成的內(nèi)部空間中。在機(jī)殼21的底部212的中央設(shè)置有用于配置下軸承部24的凹部213。并且，在蓋部22的中央設(shè)置有用于配置上軸承部25的圓孔221。
[0037]定子單元23具有定子鐵芯41、絕緣件42以及線圈43。定子鐵芯41由層疊鋼板構(gòu)成，層疊鋼板由電磁鋼板在軸向上層疊而形成。定子鐵芯41具有圓環(huán)狀的鐵芯背部411、從鐵芯背部411朝向徑向內(nèi)側(cè)突出的多根齒412。鐵芯背部411與中心軸線9大致同軸配置。并且，鐵芯背部411的外周面固定于機(jī)殼21的側(cè)壁211的內(nèi)周面。多根齒412沿周向大致等間隔地排列。各齒412相對(duì)于中心軸線9呈放射狀延伸。
[0038]絕緣件42由為絕緣體的樹脂形成。各齒412的上表面、下表面以及周向的兩側(cè)面被絕緣件42覆蓋。線圈43由卷繞于絕緣件42的周圍的導(dǎo)線構(gòu)成。也就是說，在本實(shí)施方式中，導(dǎo)線隔著絕緣件42卷繞于齒412的周圍。絕緣件42通過介于齒412與線圈43之間來防止齒412與線圈43之間電短路。
[0039]另外，也可代替絕緣件42而對(duì)齒412的表面實(shí)施絕緣涂漆。
[0040]下軸承部24配置在機(jī)殼21與旋轉(zhuǎn)部3側(cè)的軸31之間，上軸承部25配置在蓋部22與旋轉(zhuǎn)部3側(cè)的軸31之間。本實(shí)施方式的下軸承部24以及上軸承部25使用借助球體使外圈和內(nèi)圈相對(duì)旋轉(zhuǎn)的球軸承。但是，也可使用滑動(dòng)軸承或流體軸承等其他方式的軸承來代替球軸承。
[0041]下軸承部24的外圈241配置在機(jī)殼21的凹部213內(nèi)，并固定于機(jī)殼21。并且，上軸承部25的外圈251配置在蓋部22的圓孔221內(nèi)，并固定于蓋部22。另一方面，下軸承部24的內(nèi)圈242以及上軸承部25的內(nèi)圈252固定于軸31。由此，軸31被支承為能夠相對(duì)于機(jī)殼21以及蓋部22旋轉(zhuǎn)。
[0042]本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)部3具有軸31以及轉(zhuǎn)子單元32。
[0043]軸31為沿中心軸線9延伸的柱狀的金屬部件。軸31被上述下軸承部24以及上軸承部25支承的同時(shí)以中心軸線9為中心旋轉(zhuǎn)。并且，軸31具有從蓋部22朝向上方突出的頭部311。頭部311借助齒輪等動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)與為驅(qū)動(dòng)對(duì)象的裝置連接。
[0044]轉(zhuǎn)子單元32配置在比定子單元23靠徑向內(nèi)側(cè)的位置，并隨軸31 —同旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子單元32具有轉(zhuǎn)子鐵芯51和多個(gè)磁鐵52。在轉(zhuǎn)子鐵芯51的中央設(shè)置有沿軸向延伸的貫通孔50。軸31被壓入到轉(zhuǎn)子鐵芯51的貫通孔50中。多個(gè)磁鐵52沿周向大致等間隔地排列。各磁鐵52被轉(zhuǎn)子鐵芯51保持。
[0045]在這種馬達(dá)I中，如果向靜止部2的線圈43提供驅(qū)動(dòng)電流，則在多根齒412產(chǎn)生徑向的磁通。而且，通過齒412與轉(zhuǎn)子單元32之間的磁通作用產(chǎn)生周向的轉(zhuǎn)矩。其結(jié)果是旋轉(zhuǎn)部3相對(duì)于靜止部2以中心軸線9為中心旋轉(zhuǎn)。
[0046]<2-2.關(guān)于轉(zhuǎn)子單元>
[0047]接下來，參照?qǐng)D3至5對(duì)轉(zhuǎn)子單元32的更為詳細(xì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖3為轉(zhuǎn)子單元32的立體圖。圖3表示多個(gè)磁鐵52中的一個(gè)被分解后狀態(tài)。圖4為轉(zhuǎn)子單元32的俯視圖。在圖4中，省略了多個(gè)磁鐵52中的一個(gè)磁鐵的圖示。圖5為轉(zhuǎn)子單元32的局部俯視圖。
[0048]如圖3所示，轉(zhuǎn)子鐵芯51由層疊鋼板構(gòu)成，該層疊鋼板由多個(gè)鐵芯板511在軸向上層疊而形成。各鐵芯板511是朝向與中心軸線9正交的方向擴(kuò)展的為磁性體的板。如果使用層疊鋼板的話，則會(huì)抑制在轉(zhuǎn)子鐵芯51內(nèi)產(chǎn)生渦電流。因此，能夠使磁通高效地通過轉(zhuǎn)子鐵芯51。并且，如圖3至圖5所示，轉(zhuǎn)子鐵芯51具有多個(gè)磁極部61、多個(gè)爪部62、多個(gè)外側(cè)連接部63、內(nèi)側(cè)連接部64以及多個(gè)凸部65。
[0049]多個(gè)磁極部61在軸31的周圍沿周向大致等間隔地排列。各磁極部61具有在俯視時(shí)呈大致扇形的外形。各磁極部61的一對(duì)周向端面611面向后述的磁鐵插入空間70。另外，各磁極部61的徑向端面612面向磁極部61的徑向外側(cè)的空間。也就是說，磁極部61的徑向端面612與齒412的徑向內(nèi)側(cè)的端面在徑向上對(duì)置。
[0050]在相鄰的磁極部61之間設(shè)置有磁鐵插入空間70。多個(gè)磁鐵52分別被容納在多個(gè)磁鐵插入空間70中。并且,各磁鐵52的周向兩端面利用粘接劑固定在磁極部61的周向端面611。其結(jié)果是，如圖3至圖5所示，多個(gè)磁鐵52與多個(gè)磁極部61在周向上交替排列。
[0051]各磁鐵52的周向兩端面為與磁極部61的周向端面611在周向上對(duì)置的磁極面。多個(gè)磁鐵52配置成使同極的磁極面彼此在周向上對(duì)置。各磁極部61被配置在其兩側(cè)的磁鐵52磁化。其結(jié)果是磁極部61的徑向外側(cè)的面成為磁極面。也就是說由磁鐵52產(chǎn)生的磁通穿過磁極部61而朝向磁極部61的徑向外側(cè)延伸。
[0052]磁鐵52例如使用鐵氧體類燒結(jié)磁鐵或釹磁鐵。但是，由于近年來為稀土的釹的價(jià)格高漲，因而很難采用釹磁鐵。因此，雖然使用鐵氧體類燒結(jié)磁鐵但是對(duì)獲取強(qiáng)磁力的技術(shù)要求頗高。在這一點(diǎn)上，如本實(shí)施方式這樣，如果轉(zhuǎn)子鐵芯51的磁極部61和磁鐵52沿周向交替配置的話，則能夠提高轉(zhuǎn)子單元32中的磁鐵52的體積比率。因此，雖然使用鐵氧體類的燒結(jié)磁鐵也能夠獲得較強(qiáng)的磁力。
[0053]爪部62在周向端面611的徑向外側(cè)從各磁極部61沿周向突出。上述磁鐵插入空間70被一對(duì)周向端面611夾著且位于比爪部62靠徑向內(nèi)側(cè)的位置。爪部62的徑向內(nèi)側(cè)的面與磁鐵52的徑向外側(cè)的面至少局部接觸。盡管在馬達(dá)I驅(qū)動(dòng)時(shí)會(huì)對(duì)磁鐵52施加離心力，但通過爪部62與磁鐵52之間接觸，能夠抑制磁鐵52朝向徑向外側(cè)移位。
[0054]尤其在本實(shí)施方式中，構(gòu)成轉(zhuǎn)子鐵芯51的所有的鐵芯板511均具有爪部62。其結(jié)果是能夠提高爪部62抵抗離心力的剛性。由此進(jìn)一步抑制了因離心力而導(dǎo)致的磁鐵52移位。并且，在本實(shí)施方式中，在每一個(gè)磁鐵插入空間70的徑向外側(cè)均配置有一對(duì)爪部62。由此能夠進(jìn)一步提聞磁鐵52的保持強(qiáng)度。
[0055]并且，如圖5所示，本實(shí)施方式的爪部62具有相對(duì)于徑向以及周向傾斜的傾斜面621。傾斜面621以隨著朝向徑向外側(cè)而靠近爪部62的基端部的方式傾斜。并且，爪部62的徑向?qū)挾入S著從爪部62的末端部朝向基端部而擴(kuò)大。如果設(shè)置成這種形狀，則進(jìn)一步抑制了爪部62因離心力而變形。因此，進(jìn)一步抑制了磁鐵52因離心力而移位。
[0056]外側(cè)連接部63在比爪部62靠徑向外側(cè)的位置，將相鄰的磁極部61在周向上連接起來。外側(cè)連接部63抑制了因離心力而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子鐵芯51變形。具體地說，由于相鄰的磁極部61通過外側(cè)連接部63而相連，因此即使作用有離心力，相鄰的磁極部61在周向上的間隔也不易擴(kuò)大。其結(jié)果是多個(gè)磁極部61不易朝向徑向外側(cè)移位。
[0057]特別是，外側(cè)連接部63還抑制了爪部62自身因離心力而朝向徑向外側(cè)移位。由此進(jìn)一步抑制了與爪部62接觸的磁鐵52朝向徑向外側(cè)移位。并且，在本實(shí)施方式中，構(gòu)成轉(zhuǎn)子鐵芯51的全部的鐵芯板511均具有外側(cè)連接部63。因此，進(jìn)一步抑制了轉(zhuǎn)子鐵芯51因離心力而變形。
[0058]并且，如圖4以及圖5所示，在本實(shí)施方式中，外側(cè)連接部63的徑向外側(cè)的面位于比磁極部61的徑向端面612靠徑向內(nèi)側(cè)的位置。因此，外側(cè)連接部63的徑向外側(cè)的面與齒412的徑向內(nèi)側(cè)的端面之間的徑向距離比磁極部61的徑向端面612與齒412的徑向內(nèi)側(cè)的端面之間的徑向距離大。在這種結(jié)構(gòu)中，如果適當(dāng)?shù)卦O(shè)定外側(cè)連接部63的徑向位置，則能夠使馬達(dá)I在驅(qū)動(dòng)時(shí)的感應(yīng)電壓波形接近正弦波。如果感應(yīng)電壓波形接近正弦波則會(huì)抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。其結(jié)果是抑制了馬達(dá)I在驅(qū)動(dòng)時(shí)的振動(dòng)和噪音。
[0059]并且，如圖5所示，在磁鐵52與外側(cè)連接部63之間設(shè)置有第一空隙71。第一空隙71在比磁鐵插入空間70靠徑向外側(cè)的位置介于一對(duì)爪部62之間。外側(cè)連接部63在第一空隙71的徑向外側(cè)沿周向延伸。第一空隙71為磁鐵52與外側(cè)連接部63之間的磁通屏障。也就是說，通過第一空隙71來縮窄磁鐵52與外側(cè)連接部63之間的磁路。因此，抑制了磁通朝向外側(cè)連接部63泄漏。
[0060]并且，在本實(shí)施方式中，在第一空隙71的周向兩側(cè)設(shè)置有第二空隙72。第二空隙72介于爪部62的傾斜面621與外側(cè)連接部63的徑向內(nèi)側(cè)的面之間。第二空隙72成為爪部62與外側(cè)連接部63之間的磁通屏障。也就是說，通過第二空隙72來縮窄爪部62與外側(cè)連接部63之間的磁路。因此進(jìn)一步抑制了磁通朝向外側(cè)連接部63泄漏。
[0061]如果抑制了磁通朝向外側(cè)連接部63泄漏,則增加了從磁鐵52穿過磁極部61朝向齒412的磁通量。因此提高了馬達(dá)I的效率。并且，如果采用本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，則不必將外側(cè)連接部63的徑向的厚度變得極薄或者不必對(duì)外側(cè)連接部63實(shí)施加熱等弱磁化處理就可抑制磁通朝向外側(cè)連接部63泄漏。
[0062]內(nèi)側(cè)連接部64為在比磁極部61靠徑向內(nèi)側(cè)的位置沿周向延伸的大致圓筒狀的部位。內(nèi)側(cè)連接部64如圖3至圖5所示，既可在俯視時(shí)呈圓環(huán)狀也可只設(shè)置在周向的一部分。本實(shí)施方式的多個(gè)磁極部61通過外側(cè)連接部63以及內(nèi)側(cè)連接部64雙方而在周向上相連。由此能過進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)子鐵芯的剛性。因此進(jìn)一步抑制了轉(zhuǎn)子鐵芯51因離心力而變形。
[0063]并且，在本實(shí)施方式中，在內(nèi)側(cè)連接部64與磁鐵插入空間70之間存在有第三空隙73。第三空隙73成為磁鐵52與內(nèi)側(cè)連接部64之間的磁通屏障。也就是說，通過第三空隙73來縮窄磁鐵52與內(nèi)側(cè)連接部64之間的磁路。因此抑制了磁通朝向內(nèi)側(cè)連接部64泄漏。如果抑制了磁通朝向內(nèi)側(cè)連接部64泄漏，則進(jìn)一步增加了從磁鐵52穿過磁極部61朝向齒412的磁通量。
[0064]多個(gè)凸部65從內(nèi)側(cè)連接部64的徑向外側(cè)的面朝向徑向外側(cè)突出。各凸部65的頂部與磁鐵52的徑向內(nèi)側(cè)的面接觸。各磁鐵52通過一對(duì)爪部62和凸部65在徑向上被定位。并且，在本實(shí)施方式中，在與磁鐵插入空間70的周向中央大致相同的周向位置上設(shè)置有凸部65。而且，第三空隙73在凸部65的周向兩側(cè)擴(kuò)展。如此一來磁極部61與內(nèi)側(cè)連接部64之間的磁路不會(huì)因凸部65而擴(kuò)大。因此進(jìn)一步抑制了磁通朝向內(nèi)側(cè)連接部64泄漏。
[0065]<2-3.轉(zhuǎn)子單元的制造過程〉
[0066]圖6為只表示在上述馬達(dá)I的制造工序中的轉(zhuǎn)子單元32的制造過程的流程圖。在制造轉(zhuǎn)子單元32時(shí)，首先準(zhǔn)備轉(zhuǎn)子鐵芯511 (步驟SI)。具體地說，由電磁鋼板沖裁出多個(gè)鐵芯板511，并將該多個(gè)鐵芯板511層疊起來。多個(gè)鐵芯板通過鉚接而相互固定。其結(jié)果是獲得了具有多個(gè)磁極部61、多個(gè)爪部62、多個(gè)外側(cè)連接部63、內(nèi)側(cè)連接部64以及多個(gè)凸部65的轉(zhuǎn)子鐵芯51。
[0067]接下來，分別將多個(gè)磁鐵52容納到轉(zhuǎn)子鐵芯51的多個(gè)磁鐵插入空間70中(步驟S2)。磁鐵52例如通過粘接劑固定于轉(zhuǎn)子鐵芯51。另外，也可不使用粘接劑而是相對(duì)于轉(zhuǎn)子鐵芯51壓入磁鐵52。
[0068]如上所述，在本實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子單元32中，通過第一空隙71以及第二空隙72抑制了磁通朝向外側(cè)連接部63泄漏。并且，通過第三空隙73抑制了磁通朝向內(nèi)側(cè)連接部64泄漏。因此不必對(duì)外側(cè)連接部63或內(nèi)側(cè)連接部64施加加熱等弱磁化處理就能夠制造出磁效率高的轉(zhuǎn)子單元32。
[0069]<3.變形例 >
[0070]以上，對(duì)本發(fā)明所例示的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式。
[0071]圖7為一變形例所涉及的轉(zhuǎn)子單元32B的局部俯視圖。在圖7的例子中，外側(cè)連接部63B的周向兩端部與爪部62B直接地連接。也就是說，在圖7的例子中，盡管在磁鐵52B與外側(cè)連接部63B之間設(shè)置有空隙，但省略了圖5所示的第二空隙72。如此一來進(jìn)一步提高了爪部62B的剛性。因此，進(jìn)一步抑制了爪部62B因離心力而變形。但是，從抑制磁通朝向外側(cè)連接部泄漏這一觀點(diǎn)來看，優(yōu)選如上述的實(shí)施方式那樣，在爪部62與外側(cè)連接部63之間存在有第二空隙72。
[0072]圖8為其他變形例所涉及的轉(zhuǎn)子單元32C的局部俯視圖。在圖8的例子中，外側(cè)連接部63C將相鄰的磁極部61C連接為在俯視觀察時(shí)呈直線狀。而且，在該外側(cè)連接部63C與磁鐵52C之間設(shè)置有空隙。即使是這種形狀，也會(huì)比沒有外側(cè)連接部63C的情況更能抑制轉(zhuǎn)子鐵芯51C變形。但是，如上述實(shí)施方式那樣，在外側(cè)連接部63朝向徑向外側(cè)彎曲成凸?fàn)畹那闆r下，外側(cè)連接部63的周向兩端部更不容易朝向徑向外側(cè)移位。因此，更不易出現(xiàn)轉(zhuǎn)子鐵芯51因離心力而導(dǎo)致的變形。
[0073]圖9為其他變形例所涉及的轉(zhuǎn)子單元32D的局部俯視圖。在圖9的例子中，在轉(zhuǎn)子鐵芯5ID設(shè)置有槽部512D。槽部512D在磁極部6ID的周向端面61ID與爪部62D的徑向內(nèi)側(cè)的面之間的邊界部朝向離開磁鐵52D的方向凹陷。并且，槽部512D遍布多個(gè)鐵芯板沿軸向延伸。
[0074]如在圖9中放大表示的那樣，磁鐵52D利用粘接劑53D固定于轉(zhuǎn)子鐵芯51D。并且，槽部512D與磁鐵52D的角部之間在徑向上的間隔dl以及在周向上的間隔d2比爪部62D的徑向內(nèi)側(cè)的面與磁鐵52D之間在徑向上的間隔d3以及磁極部61D的周向端面611D與磁鐵52D之間在周向上的間隔d4大。
[0075]如果設(shè)置這種槽部512D，則能夠抑制磁鐵52D的角部521D與轉(zhuǎn)子鐵芯51D接觸而破損。并且，不必為了防止磁鐵52D的角部與轉(zhuǎn)子鐵芯51D之間接觸而切掉磁鐵52D的角部。因此，不必縮小磁鐵52D的尺寸。
[0076]圖10為其他變形例所涉及的轉(zhuǎn)子單元32E的立體圖。在圖10的例子中，只在構(gòu)成轉(zhuǎn)子鐵芯51E的多個(gè)鐵芯板51IE中的一部分設(shè)置有爪部62E以及外側(cè)連接部63E。像這樣，爪部以及外側(cè)連接部只要設(shè)置在至少一部分鐵芯板即可。
[0077]另外，除了圖10所示的結(jié)構(gòu)之外，爪部以及外側(cè)連接部還可只設(shè)置在轉(zhuǎn)子鐵芯的軸向上的最上層的鐵芯板以及最下層的鐵芯板。并且，也可以是具有爪部以及外側(cè)連接部的鐵芯板與不具有爪部以及外側(cè)連接部的鐵芯板在軸向上交替配置。并且，也可以是只具有爪部的鐵芯板與只具有外側(cè)連接部的鐵芯板任意地結(jié)合而構(gòu)成轉(zhuǎn)子鐵芯。
[0078]并且，轉(zhuǎn)子單元還可具有將轉(zhuǎn)子鐵芯以及多個(gè)磁鐵進(jìn)行模制的樹脂部。
[0079]本發(fā)明的轉(zhuǎn)子鐵芯以及馬達(dá)例如使用于吸塵器和洗衣機(jī)等家電產(chǎn)品、汽車等運(yùn)輸設(shè)備、辦公設(shè)備(OA)、醫(yī)療設(shè)備等中。但是，本發(fā)明的轉(zhuǎn)子鐵芯以及馬達(dá)也可用于其他用途。另外，在高速驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)中，更容易形成轉(zhuǎn)子鐵芯因離心力而變形或磁鐵因離心力而移位的問題。因此，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)尤其適用于高速旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)。具體地說，本發(fā)明可適用于額定轉(zhuǎn)速在10000轉(zhuǎn)/分以上的馬達(dá)或15000轉(zhuǎn)/分以上的馬達(dá)。
[0080]并且，關(guān)于各部件的細(xì)節(jié)部分的形狀也可與本申請(qǐng)的各圖所示的形狀不同。并且，在不發(fā)生矛盾的范圍內(nèi)，上述實(shí)施方式或變形例中出現(xiàn)的各要素可進(jìn)行適當(dāng)組合。
[0081]本發(fā)明例如能夠利用于轉(zhuǎn)子鐵芯、馬達(dá)以及馬達(dá)的制造方法中。
[0082]符號(hào)說明
[0083]I 馬達(dá)
[0084]2靜止部
[0085]3旋轉(zhuǎn)部
[0086]9中心軸線
[0087]21 機(jī)殼
[0088]22 蓋部
[0089]23定子單元
[0090]24下軸承部
[0091]25上軸承部
[0092]31 軸
[0093]32、32B、32C、32D、32E 轉(zhuǎn)子單元
[0094]41定子鐵芯
[0095]42絕緣件
[0096]43 線圈
[0097]51、51A、51C、51D、51E 轉(zhuǎn)子鐵芯
[0098]52、52A、52D 磁鐵
[0099]53D粘接劑
[0100]61、61A、61C、61D 磁極部
[0101]62、62A、62B、62D、62E 爪部
[0102]63、63A、63B、63C、63E 外側(cè)連接部
[0103]64內(nèi)側(cè)連接部
[0104]65 凸部
[0105]70、70A磁鐵插入空間
[0106]71第一空隙
[0107]72第二空隙
[0108]73第三空隙
[0109]411鐵芯背部
[0110]412 齒
[0111]511、511A、511E 鐵芯板
[0112]512D 槽部
[0113]611、611A、611D 周向端面
[0114]612、612A 徑向端面
[0115]621 傾斜面。
【權(quán)利要求】
1.一種轉(zhuǎn)子鐵芯， 該轉(zhuǎn)子鐵芯由層疊鋼板構(gòu)成，該層疊鋼板由多個(gè)朝向與上下延伸的中心軸線正交的方向擴(kuò)展的為磁性體的鐵芯板在軸向上層疊而形成， 所述轉(zhuǎn)子鐵芯具有沿周向排列的多個(gè)磁極部， 多個(gè)所述磁極部分別具有: 一對(duì)周向端面，其面向設(shè)置于相鄰的磁極部之間的磁鐵插入空間；以及 徑向端面，其面向所述磁極部的徑向外側(cè)的空間， 至少一部分所述鐵芯板具有: 爪部，其從所述磁極部沿周向突出；以及 外側(cè)連接部，其在比所述爪部靠徑向外側(cè)的位置將相鄰的所述磁極部連接， 所述磁鐵插入空間被一對(duì)所述周向端面夾著，且位于比所述爪部靠徑向內(nèi)側(cè)的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子鐵芯，其中， 在每一個(gè)所述磁鐵插入空間的徑向外側(cè)均配置有一對(duì)所述爪部。
3.根據(jù)權(quán)利要 求2所述的轉(zhuǎn)子鐵芯，其中， 在比所述磁鐵插入空間靠徑向外側(cè)的位置，第一空隙介于一對(duì)所述爪部之間， 所述外側(cè)連接部位于所述第一空隙的徑向外側(cè)， 第二空隙介于所述爪部與所述外側(cè)連接部之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)子鐵芯，其中， 所述爪部具有隨著朝向徑向外側(cè)而靠近所述爪部的基端部的傾斜面， 所述第二空隙介于所述傾斜面與所述外側(cè)連接部的徑向內(nèi)側(cè)的面之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子鐵芯，其中， 所述外側(cè)連接部的徑向外側(cè)的面位于比所述徑向端面靠徑向內(nèi)側(cè)的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子鐵芯，其中， 所述外側(cè)連接部朝向徑向外側(cè)呈凸?fàn)顝澢?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子鐵芯，其中， 所述轉(zhuǎn)子鐵芯在比所述磁極部靠徑向內(nèi)側(cè)的位置還具有沿周向延伸的內(nèi)側(cè)連接部， 第三空隙介于所述磁鐵插入空間與所述內(nèi)側(cè)連接部之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)子鐵芯，其中， 所述轉(zhuǎn)子鐵芯還具有從所述內(nèi)側(cè)連接部朝向徑向外側(cè)突出的多個(gè)凸部， 所述凸部配置在與所述磁鐵插入空間的周向中央大致相同的周向位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子鐵芯，其中， 多個(gè)所述鐵芯板全都具有所述爪部。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中的任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子鐵芯，其中， 多個(gè)所述鐵芯板全都具有所述外側(cè)連接部。
11.一種馬達(dá)，該馬達(dá)具有: 靜止部；以及 旋轉(zhuǎn)部，其被支承為能夠相對(duì)于所述靜止部旋轉(zhuǎn)， 所述靜止部具有: 多根齒，所述多根齒相對(duì)于所述中心軸線呈放射狀延伸；以及線圈，其由卷繞于所述齒的導(dǎo)線構(gòu)成， 所述旋轉(zhuǎn)部具有: 軸，其沿所述中心軸線延伸； 權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子鐵芯，其固定于所述軸；以及 磁鐵，其被容納在所述轉(zhuǎn)子鐵芯的所述磁鐵插入空間內(nèi)， 所述轉(zhuǎn)子鐵芯位于所述齒的徑向內(nèi)側(cè)， 所述磁鐵的徑向外側(cè)的面與所述爪部的徑向內(nèi)側(cè)的面至少局部接觸。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的馬達(dá)，其中， 所述轉(zhuǎn)子鐵芯在所述爪部與所述周向端面之間的邊界部具有沿軸向延伸的槽部，所述槽部與所述磁鐵的角部之間在徑向上以及在周向上的間隔比所述爪部的徑向內(nèi)側(cè)的面與所述磁鐵之間在徑向上的間隔以及所述周向端面與所述磁鐵之間在周向上的間隔大。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的馬達(dá)，其中， 所述磁鐵為鐵氧體類的燒結(jié)磁鐵。
14.一種權(quán)利要求11至13中的任一項(xiàng)所述的馬達(dá)的制造方法， 該制造方法包括: a)準(zhǔn)備權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子鐵芯的工序； b)分別將多個(gè)所述磁鐵容納到多個(gè)所述磁鐵插入空間內(nèi)的工序。
【文檔編號(hào)】H02K1/27GK104054237SQ201280067327
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月17日
【發(fā)明者】田中武 申請(qǐng)人:日本電產(chǎn)株式會(huì)社