轉(zhuǎn)子以及馬達(dá)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)子以及馬達(dá)。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，公知一種在電樞的內(nèi)側(cè)配置轉(zhuǎn)子的所謂的內(nèi)轉(zhuǎn)子型的馬達(dá)。用于內(nèi)轉(zhuǎn)子型的馬達(dá)的轉(zhuǎn)子主要分為SPM(表面永久磁鐵)式轉(zhuǎn)子和IPM(內(nèi)置永久磁鐵)式轉(zhuǎn)子，SPM式轉(zhuǎn)子是在轉(zhuǎn)子鐵芯的外周面上貼有多個磁鐵，IPM式轉(zhuǎn)子是在轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)部埋入有磁鐵。
[0003]在普通的IPM式轉(zhuǎn)子中，與SPM式轉(zhuǎn)子相同，各磁鐵以一對磁極面分別朝向徑向外側(cè)和徑向內(nèi)側(cè)的方式配置。因此，只有磁鐵的徑向外側(cè)的磁極面用于馬達(dá)的驅(qū)動。于是，近年來，為了有效地利用磁鐵的磁極面，提出了一種以分別將磁鐵的一對磁極面朝向周向的方式配置的所謂的輻條式的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。
[0004]關(guān)于以磁鐵的一對磁極面朝向周向的方式配置的以往的轉(zhuǎn)子，例如，在日本公開公報第2010-63285號公報中有所公開。日本公開公報第2010-63285號公報的轉(zhuǎn)子具有大致等間隔地在軸部的周圍配置的大致長方體形狀的磁鐵。并且，各磁鐵以一對磁極面朝向周向的方式配置，且相鄰磁鐵之間以同極相對的方式配置(0060段，圖4)。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本公開公報第2010-63285號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明要解決的課題
[0009]如日本公開公報第2010-63285號公報所記載的那樣，在輻條式的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)中，有效地利用了磁鐵的磁極面。因此，若將SPM式轉(zhuǎn)子或輻條式以外的IPM式轉(zhuǎn)子與輻條式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)比較，在產(chǎn)生相同磁力的情況下，輻條式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)能夠?qū)⑥D(zhuǎn)子的直徑設(shè)計(jì)得較小。
[0010]然而，近年來，不僅追求馬達(dá)的小型化，還要求將轉(zhuǎn)矩提高。即，希望增加轉(zhuǎn)子的磁力而不增大轉(zhuǎn)子的直徑。
[0011]本發(fā)明的目的在于提供一種在輻條型IPM式的轉(zhuǎn)子中增加轉(zhuǎn)子的磁力而不增大轉(zhuǎn)子的直徑的技術(shù)。
[0012]用于解決課題的手段
[0013]本申請所例示的第一發(fā)明為用于內(nèi)轉(zhuǎn)子型的馬達(dá)的轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子具有在上下延伸的中心軸線的周圍沿周向排列的多個磁鐵以及由磁性體構(gòu)成的轉(zhuǎn)子鐵芯。所述轉(zhuǎn)子鐵芯具有內(nèi)側(cè)鐵芯部和多個外側(cè)鐵芯部，所述內(nèi)側(cè)鐵芯部在比所述磁鐵靠徑向內(nèi)側(cè)的位置沿軸向呈筒狀延伸，多個所述外側(cè)鐵芯部在比所述內(nèi)側(cè)鐵芯部靠徑向外側(cè)的位置沿周向排列。多個所述外側(cè)鐵芯部與多個所述磁鐵沿周向交替排列。所述磁鐵具有作為磁極面的一對周向端面。多個所述磁鐵的同極的磁極面彼此在周向上對置，所述一對周向端面的至少一方為比將其內(nèi)端與外端連接的平面向周向突出、且具有與所述平面的距離最大的頂部的突出面。所述磁鐵為具有周向的寬度比外端面的周向的寬度寬的部分。
[0014]發(fā)明效果
[0015]通過本申請所例示的第一發(fā)明，能夠增大磁鐵的體積而不會增大轉(zhuǎn)子的直徑。由此，能夠增加轉(zhuǎn)子的磁力而不會增大轉(zhuǎn)子的直徑。其結(jié)果是，能夠在將該轉(zhuǎn)子裝入馬達(dá)時提高馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩。
【附圖說明】
[0016]圖1為第一實(shí)施方式所涉及的轉(zhuǎn)子的橫向剖視圖。
[0017]圖2為第二實(shí)施方式所涉及的馬達(dá)的縱向剖視圖。
[0018]圖3為第二實(shí)施方式所涉及的轉(zhuǎn)子的橫向剖視圖。
[0019]圖4為第二實(shí)施方式所涉及的轉(zhuǎn)子的局部橫向剖視圖。
[0020]圖5為變形例所涉及的轉(zhuǎn)子的橫向剖視圖。
[0021]圖6為變形例所涉及的轉(zhuǎn)子的橫向剖視圖。
[0022]圖7為變形例所涉及的轉(zhuǎn)子的橫向剖視圖。
[0023]圖8為變形例所涉及的轉(zhuǎn)子的橫向剖視圖。
[0024]圖9為變形例所涉及的轉(zhuǎn)子的橫向剖視圖。
[0025]圖10為具有現(xiàn)有磁鐵的轉(zhuǎn)子的橫向剖視圖。
[0026]圖11為表示模擬的結(jié)果的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下，參照附圖對本發(fā)明所例示的實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外，在本申請中，分別將與馬達(dá)的中心軸線平行的方向稱為“軸向”，將與馬達(dá)的中心軸線正交的方向稱為“徑向”，將沿以馬達(dá)的中心軸線為中心的圓弧的方向稱為“周向”。并且，在本申請中，以軸向?yàn)樯舷路较?，相對于基底部以轉(zhuǎn)子側(cè)為上來說明各部件的形狀和位置關(guān)系。但是，并不意味著通過該上下方向的定義來限定本發(fā)明所涉及的馬達(dá)在使用時的方向。
[0028]并且，在本申請中“平行的方向”也包括大致平行的方向。并且，在本申請中“正交的方向”也包括大致正交的方向。
[0029]< 1.第一實(shí)施方式>
[0030]圖1為第一實(shí)施方式所涉及的馬達(dá)的轉(zhuǎn)子31A的橫向剖視圖。如圖1所示，轉(zhuǎn)子31A呈以上下延伸的中心軸線9A為中心的大致圓柱型。轉(zhuǎn)子31A為用于內(nèi)轉(zhuǎn)子型的馬達(dá)的轉(zhuǎn)子，其以中心軸線9A為中心旋轉(zhuǎn)。
[0031]如圖1所示，轉(zhuǎn)子31A具有轉(zhuǎn)子鐵芯4A和在中心軸線9A的周圍沿周向排列的多個磁鐵5A。
[0032]轉(zhuǎn)子鐵芯4A由磁性體構(gòu)成，并具有內(nèi)側(cè)鐵芯部41A以及多個外側(cè)鐵芯部42A。內(nèi)側(cè)鐵芯部41A在比磁鐵5A靠徑向內(nèi)側(cè)的位置沿軸向呈筒狀延伸。多個外側(cè)鐵芯部42A在比內(nèi)側(cè)鐵芯部41A靠徑向外側(cè)的位置沿周向排列。并且，多個外側(cè)鐵芯部42A與多個磁鐵5A沿周向交替排列。
[0033]磁鐵5A具有作為磁極面的一對周向端面。在本實(shí)施方式中，磁鐵5A的一對周向端面中的一方為突出面51A，另一方為平坦面52A。突出面51A比將其內(nèi)端與外端連接的平面50A向周向突出。突出面51A具有與平面50A的距離最大的頂部510A。并且，平坦面52A位于與將其內(nèi)端和外端連接的平面50A大致同一平面上。
[0034]磁極面中的一方為平坦面52A的磁鐵5A比磁極面的雙方均為突出面的磁鐵的制造成本低。因此，通過使用磁極面的一方為突出面51A、另一方為平坦面52A的磁鐵5A，能夠抑制制造成本，并增大磁鐵的體積。
[0035]并且，磁鐵5A具有周向的寬度最寬的寬幅部55A。在此，在本實(shí)施方式中，磁鐵5A的內(nèi)端面53A的周向的寬度與外端面54A的周向的寬度大致相同。因此，寬幅部55A的周向的寬度比外端面54A的周向的寬度寬。另外，在本實(shí)施方式中，寬幅部55A的周向端部中的一方與突出面51A的頂部510A重疊。
[0036]像這樣，磁鐵5A具有周向?qū)挾缺韧舛嗣?4A寬的部分。由此，能夠增大磁鐵5A的體積而不增大轉(zhuǎn)子31A的直徑。即能夠增加轉(zhuǎn)子31A的磁力而不增大轉(zhuǎn)子31A的直徑。其結(jié)果是，能夠在將轉(zhuǎn)子31A裝入馬達(dá)時提高馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩。
[0037]在此，在轉(zhuǎn)子31A旋轉(zhuǎn)時，對磁鐵5A施加朝向徑向外側(cè)的離心力，磁鐵5A欲向轉(zhuǎn)子鐵芯4A的外側(cè)飛散。但是，在該轉(zhuǎn)子31A中，磁鐵5A具有周向的寬度比外端面54A的周向的寬度寬的寬幅部55A。即在與磁鐵5A的周向的兩側(cè)相鄰的外側(cè)鐵芯部42A的外端處，外側(cè)鐵芯部42A之間的間隔比寬幅部55A窄。因此，能夠抑制磁鐵5A向徑向外側(cè)脫落。
[0038]多個磁鐵5A以同極的磁極面彼此在周向上對置的方式配置。并且，如圖1所示，本實(shí)施方式的多個磁鐵5A以突出面51A與平坦面52A在周向上對置的方式配置。即具有N極突出面51IA以及S極平坦面522A的磁鐵5A與具有S極突出面512A以及N極平坦面52IA的磁鐵5A在周向上交替配置。
[0039]因此，一個磁鐵5A的N極突出面51IA同與其相鄰的磁鐵5A的N極平坦面521A隔著外側(cè)鐵芯部42A在周向上對置。同樣地，一個磁鐵5A的S極突出面512A同與其相鄰的磁鐵5A的S極平坦面522A隔著外側(cè)鐵芯部42A在周向上對置。
[0040]像這樣，通過突出面51A與平坦面52A在周向上對置，而使得多個外側(cè)鐵芯部42A的形狀變得相同。由此，在轉(zhuǎn)子31A旋轉(zhuǎn)時，對各外側(cè)鐵芯部42A施加的力變均勻。
[0041]<2.第二實(shí)施方式>
[0042]< 2-1.馬達(dá)的整體結(jié)構(gòu)>
[0043]接下來，對本發(fā)明的第二實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖2為馬達(dá)I的縱向剖視圖。馬達(dá)I例如用于汽車的發(fā)動機(jī)冷卻用風(fēng)扇。但是，本發(fā)明的馬達(dá)I也可以用于汽車的其他部位或汽車以外的設(shè)備。例如，本發(fā)明的馬達(dá)I也可以為裝設(shè)于辦公設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備以及生產(chǎn)用的大型設(shè)備等的馬達(dá)。
[0044]該馬達(dá)I為在電樞24的徑向內(nèi)側(cè)配置有轉(zhuǎn)子31的所謂的內(nèi)轉(zhuǎn)子型的馬達(dá)。如圖2所示，馬達(dá)I具有靜止部2和旋轉(zhuǎn)部3