專利名稱：軸向間隙型旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及其中所使用的轉(zhuǎn)子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在旋轉(zhuǎn)軸的軸向經(jīng)由間隙相對(duì)地配置有定子和轉(zhuǎn)子的軸向間隙型的 旋轉(zhuǎn)電機(jī)及其轉(zhuǎn)子。
背景技術(shù)：
關(guān)于軸向間隙型的電動(dòng)機(jī)等的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，已知有各種各樣的結(jié)構(gòu)和相關(guān)技術(shù)。例如，在專利文獻(xiàn)1中，在軸向間隙電動(dòng)機(jī)中，以在由磁性體構(gòu)成的轉(zhuǎn)子芯的周方 向使極性交替地不同的方式配置作為轉(zhuǎn)子磁極的多個(gè)永久磁鐵，在這樣的軸向間隙電動(dòng)機(jī) 的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)中，由于轉(zhuǎn)子側(cè)的永久磁鐵產(chǎn)生的磁通，集中于面向轉(zhuǎn)子的氣隙的一側(cè)(與定 子相對(duì)的一側(cè))，所以從轉(zhuǎn)子的間隙側(cè)朝向其相反側(cè)使永久磁鐵的周方向的長度錐狀地增 大。轉(zhuǎn)子芯使用通過將帶有孔(永久磁鐵嵌入孔)的電磁鋼板層疊而形成的結(jié)構(gòu)，該孔通 過沖壓加工而成形；或者使用開設(shè)有孔的壓粉磁心(混合鐵粉等的磁性粉末和樹脂等的絕 緣物并固定而形成的鐵心)。在專利文獻(xiàn)2中，為了提高軸向間隙電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的剛性，在轉(zhuǎn)子徑向設(shè)置有梁 狀加強(qiáng)部件和用于保持該梁狀加強(qiáng)部件的筒狀部件(箍狀部件)。為了抑制在梁狀加強(qiáng)部 件和筒狀部件之間流動(dòng)的渦流損耗，梁狀加強(qiáng)部件經(jīng)由非導(dǎo)電材料與筒狀部件接合。轉(zhuǎn)子 的透磁部，使用層疊的電磁鋼板或壓粉磁心等，并使用渦流難以流動(dòng)的材料。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1日本特開2006-166634專利文獻(xiàn)2日本特開2007-89270

發(fā)明內(nèi)容
在軸向間隙型的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，伴隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子側(cè)的磁鐵(永久磁鐵)與定 子芯的相對(duì)位置改變，由此通過轉(zhuǎn)子的磁通量發(fā)生變化。由于磁通的變化在轉(zhuǎn)子中將產(chǎn)生 渦流損耗。為了降低渦流損耗，最好使用渦流難以流動(dòng)的材料。層疊的電磁鋼板和壓粉磁心 一般使用渦流難以流動(dòng)的透磁材料。但是，在轉(zhuǎn)子的徑向?qū)盈B的電磁鋼板，由于轉(zhuǎn)子離心力 大，所以若作為轉(zhuǎn)子磁軛而使用，則需要金屬的保持部件、沖壓加工、熱處理。另外，沖壓成形的電磁鋼板的層疊體，由于殘留應(yīng)力大，所以需要粘結(jié)件以外的保 持機(jī)構(gòu)。磁鐵與轉(zhuǎn)子磁軛的接合，也需要用于提高接合強(qiáng)度的措施。如專利文獻(xiàn)1所示，在層疊的電磁鋼板上加工孔、將階梯扇形的永久磁鐵插入孔 的情況下，轉(zhuǎn)子磁軛和磁鐵形狀變得復(fù)雜，制造工序多、成本變高，并且磁鐵的形狀變更的 自由度較低。在專利文獻(xiàn)2中，為了保持作為轉(zhuǎn)子磁軛而使用的層疊電磁鋼板的強(qiáng)度，在成對(duì) 的磁鐵之間設(shè)置有多個(gè)梁狀加強(qiáng)部件，轉(zhuǎn)子芯的外周側(cè)設(shè)置有箍狀部件。在梁狀部件與箍狀部件之間夾裝有非磁性材料，所以在加強(qiáng)部件回路中不流動(dòng)渦流。但是，由于箍狀部件為 圓筒狀部件，所以在沒有采取任何措施的情況下，因自身原因而向外周部分流動(dòng)渦流的可 能性較高。另外，因加強(qiáng)部件而導(dǎo)致組裝工序變得復(fù)雜，成本容易變高。本發(fā)明提供一種軸向間隙型旋轉(zhuǎn)電機(jī)及其轉(zhuǎn)子，該軸向間隙型旋轉(zhuǎn)電機(jī)能夠降低 在轉(zhuǎn)子磁軛中產(chǎn)生的渦流損耗，并且能夠保持轉(zhuǎn)子的強(qiáng)度，而且結(jié)構(gòu)不會(huì)變得復(fù)雜，能夠?qū)?現(xiàn)組裝的簡化、容易性、低成本。本發(fā)明基本上通過非晶態(tài)渦卷層疊體和磁鐵構(gòu)成軸向間隙型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，所 述非晶態(tài)渦卷層疊體通過將非晶態(tài)磁性金屬帶卷繞成渦卷層疊狀而形成；所述磁鐵沿著轉(zhuǎn) 子周方向配置在該非晶態(tài)渦卷層疊體的定子相對(duì)面上。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的軸向間隙型旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，能夠降低產(chǎn)生于軸向間隙型旋 轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的渦流損耗，并能夠提供制造工序簡化、低成本的轉(zhuǎn)子。


圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施例的軸向間隙電動(dòng)機(jī)的整體結(jié)構(gòu)的截面圖。圖2是表示用于上述實(shí)施例的軸向間隙電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子磁軛(非晶態(tài)渦卷層疊體) 的纏繞工序時(shí)的圖像的立體圖。圖3是表示上述非晶態(tài)渦卷層疊體的纏繞完成后的狀態(tài)的立體圖。圖4是表示裝入上述非晶態(tài)渦卷層疊體的轉(zhuǎn)子軸用連結(jié)轂的一例的立體圖。圖5是作為一例而表示作為與上述非晶態(tài)渦卷層疊體接合的轉(zhuǎn)子磁極的一個(gè)磁 鐵的圖。圖6是表示上述實(shí)施例中的軸向間隙電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的組裝過程的示例的立體圖。圖7是表示上述實(shí)施例中的軸向間隙電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的施加外裝樹脂后的正視圖 及其A-A’截面圖。圖8是表示本發(fā)明的第2實(shí)施例的軸向間隙電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子軸的一例的立體圖。圖9是表示用于上述第2實(shí)施例的軸向間隙電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子軸與轉(zhuǎn)子磁軛的組合的 示例的立體圖。圖10是表示上述第2實(shí)施例中的軸向間隙電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的組裝過程的一例的立 體圖。圖11是表示上述第2實(shí)施例中的軸向間隙電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的施加外裝樹脂后的正 視圖及其A-A’截面圖。圖12是表示本發(fā)明第3實(shí)施例的軸向間隙電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子軸與轉(zhuǎn)子磁軛的組合的 立體圖。圖13是表示上述第3實(shí)施例中的軸向間隙電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的組裝過程的一例的立 體圖。圖14是表示上述第3實(shí)施例中的軸向間隙電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子與定子的配置關(guān)系的概 略截面圖。
具體實(shí)施例方式下面，作為本發(fā)明的軸向間隙型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的一例，對(duì)軸向間隙電動(dòng)機(jī)進(jìn)行說明，下 面所述的結(jié)構(gòu)，能夠代替電動(dòng)機(jī)而作為發(fā)電機(jī)進(jìn)行使用。一般地，軸向間隙電動(dòng)機(jī)的特征在于，能夠?qū)崿F(xiàn)可經(jīng)由氣隙而將一對(duì)轉(zhuǎn)子配置在 定子的軸向兩側(cè)的結(jié)構(gòu)，所以能夠?qū)崿F(xiàn)單位體積的轉(zhuǎn)矩密度。但是，已知在磁鐵安裝面的轉(zhuǎn) 子磁軛中伴隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)將流動(dòng)因槽高次諧波而產(chǎn)生的渦流。雖然在所使用的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 低的情況下沒有問題，但是在以高轉(zhuǎn)速的狀態(tài)使用的情況下，根據(jù)用途，該渦流損耗將導(dǎo)致 效率低下。因此，在本實(shí)施例中，提出下述那樣的軸向間隙電動(dòng)機(jī)。<第1實(shí)施例>根據(jù)圖1 圖7對(duì)本發(fā)明的第1實(shí)施例進(jìn)行說明。圖1是表示本發(fā)明的軸向間隙電動(dòng)機(jī)的一例的附圖。在圖1中，拆下電動(dòng)機(jī)外殼 (省略圖示)表示轉(zhuǎn)子和定子。軸向間隙電動(dòng)機(jī)10在與轉(zhuǎn)子軸6的軸心平行的方向經(jīng)由間隙G相對(duì)配置有轉(zhuǎn)子 20和定子30，在本實(shí)施例中，為了進(jìn)一步提高電動(dòng)機(jī)效率，例示2轉(zhuǎn)子/1定子型的軸向間 隙電動(dòng)機(jī)。在圖1中，構(gòu)成定子30的各個(gè)電磁鐵，由在各定子芯7上安裝有電磁線圈8的帶 線圈的定子芯構(gòu)成。各線圈8，以其中心沿著轉(zhuǎn)子軸6的軸心的方式進(jìn)行卷繞。該帶線圈的 定子芯(電磁鐵)7沿該軸的周方向等間隔地在轉(zhuǎn)子軸6的周圍固定配置有多個(gè)。轉(zhuǎn)子20可以是在與轉(zhuǎn)子軸6的軸線平行的方向相對(duì)的至少一個(gè)轉(zhuǎn)子，在本實(shí)施例 中，作為提高電動(dòng)機(jī)效率的優(yōu)選例，使用兩個(gè)(一對(duì))轉(zhuǎn)子。即，一對(duì)轉(zhuǎn)子20，以在與轉(zhuǎn)子軸 6的軸線平行的方向經(jīng)由氣隙G夾入定子30的方式固定于轉(zhuǎn)子軸6。這樣，在本實(shí)施例中， 通過由帶線圈的定子芯7的集合體構(gòu)成的一個(gè)定子、配置在其兩側(cè)的兩個(gè)(一對(duì))盤狀的 轉(zhuǎn)子20例示2轉(zhuǎn)子/1定子型的軸向間隙電動(dòng)機(jī)。經(jīng)由設(shè)置于轉(zhuǎn)子軸6的中間位置的環(huán)狀部6c和配置于轉(zhuǎn)子20之間的套筒狀的間 隔件9確保氣隙G。轉(zhuǎn)子軸6中的向轉(zhuǎn)子安裝部的外側(cè)突出的部分6a，6b經(jīng)由未圖示的軸 承支承在電動(dòng)機(jī)外殼上。轉(zhuǎn)子20包括轉(zhuǎn)子磁軛2、轉(zhuǎn)子軸連結(jié)用轂3、在轉(zhuǎn)子的周方向等間隔地配置有多個(gè) 的永久磁鐵4。在實(shí)施例中，作為一例例示了在周方向配置有6個(gè)(6極)扇形的板狀永久 磁鐵的結(jié)構(gòu)，但并不局限于此。多個(gè)磁鐵4的N極，S極交替地配置在周方向。通過構(gòu)成定 子30的電磁鐵形成旋轉(zhuǎn)磁場，由此定子30側(cè)的多個(gè)電磁鐵和轉(zhuǎn)子20側(cè)的永久磁鐵以旋轉(zhuǎn) 軸為中心反復(fù)進(jìn)行基于磁力的吸引、排斥，從而轉(zhuǎn)子20旋轉(zhuǎn)。對(duì)于本實(shí)施例中的轉(zhuǎn)子20，轉(zhuǎn)子磁軛2由將具有磁性的非晶態(tài)磁性金屬帶層疊成 渦卷狀的非晶態(tài)渦卷層疊體構(gòu)成。下面，使用圖2至圖7，對(duì)轉(zhuǎn)子20的制造過程和完成體進(jìn) 行說明。圖2表示用于形成作為轉(zhuǎn)子磁軛的非晶態(tài)渦卷層疊體的過程中的非晶態(tài)磁性金 屬帶的纏繞工序。如圖2所示，使用高速纏繞機(jī)將例如鐵基非晶態(tài)或者鈷基非晶態(tài)等的厚 度為0. 025mm的非晶態(tài)金屬帶1、以渦卷層疊狀纏繞至所需要的轉(zhuǎn)子磁軛直徑。在纏繞后， 切斷帶1，將纏繞始端和纏繞終端(切口)在各自的位置接合在渦卷層疊體2上，由此形成 圖3所示那樣的轉(zhuǎn)子磁軛2。本實(shí)施例的磁性金屬帶的特征在于，使用非晶態(tài)材質(zhì)。一般情況下使用的電磁鋼板都能夠進(jìn)行纏繞，但是在作為軸向間隙電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子磁軛使用時(shí)， 存在如下的問題。S卩，電磁鋼板的厚度為0.2mm 0.5mm，是非晶態(tài)的約10倍以上的厚度。 另外，電磁鋼板與非晶態(tài)磁性金屬帶相比柔軟度低，所以難以彎曲。因此，在纏繞電磁鋼板 時(shí)，從圓形返回筆直的力比殘留應(yīng)力大，所以不能夠僅通過粘結(jié)材料進(jìn)行固定。另外，由于 需要熱處理等的后處理工序，所以制造成本變高。在作為轉(zhuǎn)子磁軛而使用電磁鋼板層疊體 的情況下，電磁鋼板層疊體與磁鐵的接合變得復(fù)雜。在專利文獻(xiàn)1中，在層疊的電磁鋼板上 開設(shè)有孔，磁鐵的背部設(shè)置有突起，插入到孔中。根據(jù)所公開的方法，磁鐵的形狀變得復(fù)雜， 制造成本有可能進(jìn)一步提高。另外，若在層疊的電磁鋼板的層疊面上開設(shè)有孔，則在層疊面 上將產(chǎn)生毛刺，層之間的絕緣有可能失效。因此，可以想到在開設(shè)有孔的面上將流動(dòng)渦流， 所以可知需要除去毛刺等的工序。相對(duì)于此，非晶態(tài)磁性金屬帶由于容易卷繞，所以具有僅 通過粘結(jié)材料就能夠形成的優(yōu)點(diǎn)。另外，非晶態(tài)材質(zhì)的電阻率比電磁鋼板高，所以能夠降低 渦流損耗所引起的損失。圖4表示本實(shí)施例的轉(zhuǎn)子軸用的連結(jié)轂3的一例。轂3如圖6所示，嵌入非晶態(tài) 渦卷層疊體(轉(zhuǎn)子磁軛)2的內(nèi)徑部，為了能夠經(jīng)由樹脂5 (參照?qǐng)D1、圖7)與非晶態(tài)渦卷層 疊體2結(jié)合，需要提高其結(jié)合強(qiáng)度，而為了提高其結(jié)合強(qiáng)度，形成從中心部分開始設(shè)置有肋 部31的結(jié)構(gòu)。樹脂5進(jìn)入到轂外徑與轉(zhuǎn)子磁軛內(nèi)徑之間的肋部以外的部分，能夠提高轂與 轉(zhuǎn)子磁軛的結(jié)合強(qiáng)度。對(duì)于軸連結(jié)轂3，能夠使用圖示那樣的通用的結(jié)構(gòu)材料。圖5表示本實(shí)施例中使用的轉(zhuǎn)子磁鐵(磁極)4中的一片的一例。在本實(shí)施例中， 作為一例為了例示6極的電動(dòng)機(jī)，將1個(gè)磁鐵的形狀構(gòu)成為50°角度的扇形板狀，但是也能 夠以環(huán)狀一體構(gòu)成。磁鐵4在正反面(旋轉(zhuǎn)軸方向)磁化成N極、S極。這樣的磁鐵4，在各非晶態(tài)渦卷層疊體(轉(zhuǎn)子磁軛)2的定子相對(duì)側(cè)的面上，在轉(zhuǎn)子 磁軛周方向上交替地固定配置有6個(gè)極量的N極、S極。在本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子磁鐵4具有多 極分割磁鐵結(jié)構(gòu)，但是并不局限于此，例如也能夠形成為圓盤狀的磁鐵、顯示出磁化偏斜效 果。本實(shí)施例中的磁鐵的形狀、材質(zhì)、厚度可以任意設(shè)定，沒有特別的限制。如圖6所示，在非晶態(tài)渦卷層疊體2的內(nèi)側(cè)(內(nèi)徑部)設(shè)置軸連結(jié)轂3、在非晶態(tài) 渦卷層疊體2的一面上配置磁鐵4后，將這些部件如圖7所示經(jīng)由樹脂5而一體地結(jié)合。圖7表示轉(zhuǎn)子完成體的正視圖及其A-A’截面，該轉(zhuǎn)子完成體是對(duì)由非晶態(tài)渦卷層 疊體2、轂3、磁鐵4構(gòu)成的轉(zhuǎn)子組裝體實(shí)施樹脂浸漬、接合這些組裝體元件而形成的。另外， 圖7的轉(zhuǎn)子20的A-A’截面圖變形表示圖1的轉(zhuǎn)子20的各部件。在本實(shí)施例中，浸漬樹脂5作為粘結(jié)材料而發(fā)揮作用。對(duì)于樹脂5，只要是絕緣性、 流動(dòng)性良好且能夠確保強(qiáng)度的物質(zhì)，則不限其種類。作為一例，例如若為熱塑性樹脂，則可 以適用PPS (聚苯硫醚)、PC (聚碳酸酯)、PET (聚對(duì)苯二甲酸乙二酯)等的工程塑料。另 外，若為熱硬化性樹脂，則可以考慮適用環(huán)氧樹脂或不飽和聚酯。另外，作為其接合方法，可 以考慮如下那樣的工序。(1)接合方法1 :i)對(duì)非晶態(tài)渦卷層疊體2真空浸漬樹脂。ii)將 磁鐵4配置在浸漬了樹脂的非晶態(tài)渦卷層疊體3的一個(gè)面的規(guī)定位置、經(jīng)由非晶態(tài)渦卷層 疊體的表面浸漬樹脂而接合。iii)然后，將軸連結(jié)用轂3配置在非晶態(tài)渦卷層疊體3的內(nèi) 側(cè)，浸漬樹脂。(2)接合方法2 :i)將磁鐵4載置在非晶態(tài)渦卷層疊體2的一個(gè)面的規(guī)定位置，ii) 將軸連結(jié)轂3配置在非晶態(tài)渦卷層疊體2的內(nèi)側(cè)。iii)然后，對(duì)非晶態(tài)渦卷層疊體2、磁鐵
64以及軸連結(jié)用轂3 —起進(jìn)行樹脂的真空浸漬。(3)接合方法3 :i)對(duì)非晶態(tài)渦卷層疊體2進(jìn)行樹脂的真空浸漬。ii)經(jīng)由螺釘?shù)?的固定件將軸連結(jié)用轂3固定在非晶態(tài)渦卷層疊體內(nèi)側(cè)。iii)將磁鐵載置在非晶態(tài)渦卷層 疊體2的一個(gè)面上、浸漬樹脂。在任一方法中，如圖7所示，都是將浸漬樹脂5的一部分以層狀形成在非晶態(tài)渦卷 層疊體2的固定有磁鐵4的一側(cè)的面、非晶態(tài)渦卷層疊體2的周面以及磁鐵相反側(cè)的面(除 了磁鐵表面)上，在該樹脂層中，非晶態(tài)渦卷層疊體2的配置有磁鐵4的一側(cè)(即，定子相 對(duì)面?zhèn)纫约皻庀秱?cè))的面的樹脂層，為了抑制氣隙上的空氣阻力，而形成為與磁鐵4的表面 大致同平面或者比磁鐵面稍低。在任一種方法中都能夠制造圖7所示的轉(zhuǎn)子。通過將轉(zhuǎn)子 的3個(gè)部件(轉(zhuǎn)子磁軛、磁鐵、轂)經(jīng)由樹脂5—體結(jié)合，能夠加強(qiáng)轉(zhuǎn)子的強(qiáng)度，能夠使轉(zhuǎn)子 以高速旋轉(zhuǎn)。另外，由于在非晶態(tài)層疊面上不需要進(jìn)行加工，所以僅通過進(jìn)行樹脂的真空浸 漬，就能夠進(jìn)行非晶態(tài)渦卷層疊體2的層間絕緣。本實(shí)施例的轉(zhuǎn)子部件的經(jīng)由樹脂的一體結(jié)合結(jié)構(gòu)，也能夠適用于其它的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu) 的軸向間隙電動(dòng)機(jī)。另外，也能夠代替樹脂而通過焊接一體結(jié)合非晶態(tài)層疊體和磁鐵。根據(jù)本實(shí)施例，(1)轉(zhuǎn)子磁軛2由非晶態(tài)渦卷層疊體構(gòu)成，其層疊方向與磁鐵的交鏈磁通垂直，所 以難以流動(dòng)渦流。(2)非晶態(tài)磁性金屬帶1是市售的材料，其代表的厚度為0. 025mm,比電磁鋼板薄 得多，所以能夠使卷繞成渦卷層疊狀后的應(yīng)力較小，僅通過粘結(jié)材料就能夠成形層疊體。另 外，由于非晶態(tài)的電阻率高達(dá)電磁鋼板的3倍以上，所以難以流動(dòng)渦流，因此通過降低損失 而有助于電動(dòng)機(jī)的高效率。(3)通過利用樹脂結(jié)合非晶態(tài)渦卷層疊體2、磁鐵4、軸連結(jié)轂3，能夠提高轉(zhuǎn)子整 體的強(qiáng)度，能夠使轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)。并且，能夠簡單地進(jìn)行轉(zhuǎn)子與金屬軸的結(jié)合。構(gòu)成轉(zhuǎn)子磁 極的磁鐵，由于能夠簡單地固定層疊了的非晶態(tài)的轉(zhuǎn)子磁軛，所以磁鐵形狀的變更自由度高。(4)還能夠通過樹脂5填充磁鐵之間，在這樣的情況下，轉(zhuǎn)子表面的凹凸消失，所 以能夠降低氣流損失。另外，若軸連結(jié)轂使用通用部件，則能夠降低轉(zhuǎn)子的成本。<第2實(shí)施例>圖8 圖11是用于說明本發(fā)明第2實(shí)施例的軸向間隙電動(dòng)機(jī)用的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的圖。本實(shí)施例的轉(zhuǎn)子，與第1實(shí)施例同樣，作為轉(zhuǎn)子磁軛2而使用非晶態(tài)渦卷層疊體。 與第1實(shí)施例的不同點(diǎn)在于，不使用軸連結(jié)用轂，而是如圖9所示，通過在轉(zhuǎn)子軸6’上直接 卷繞非晶態(tài)磁性金屬帶1而形成非晶態(tài)渦卷層疊體2。換言之，構(gòu)成非晶態(tài)渦卷層疊體的轉(zhuǎn) 子磁軛2直接安裝在轉(zhuǎn)子軸6’上。圖8表示本實(shí)施例中使用的轉(zhuǎn)子軸6’，軸部中的6a’、6b’、6c’分別是與圖1的6a、 6b、6c相對(duì)應(yīng)的部分。轉(zhuǎn)子軸中的符號(hào)6c’所示的部分，是將非晶態(tài)金屬帶1直接纏繞在 軸6’上的部分，在通過粘結(jié)材料、焊接等的適當(dāng)手段將帶1的始端部固定在纏繞部6d’上 后纏繞帶1，在以渦卷層疊狀纏繞轉(zhuǎn)子磁軛的所需要的直徑量后，切斷帶纏繞終端位置，并 接合該部分。在本實(shí)施例中，例示1轉(zhuǎn)子/1定子型的軸向間隙電動(dòng)機(jī)。圖10表示組合軸6’、非晶態(tài)渦卷層疊體(轉(zhuǎn)子磁軛)2以及磁鐵4而形成的轉(zhuǎn)子20。如圖10所示，在本實(shí)施例中，成為多個(gè)磁極的磁鐵4，緊貼接合在非晶態(tài)渦卷層疊體2 的單面(定子相對(duì)面)上。在將上述磁鐵4配置在非晶態(tài)渦卷層疊體2上后，殘留磁鐵4 的表面而浸漬樹脂。圖11表示浸漬樹脂后的轉(zhuǎn)子20的正視圖及其A-A’截面圖。在本實(shí)施例中，圖11的A-A’截面圖與圖7同樣地進(jìn)行變形表示。在浸漬樹脂5 中，形成于非晶態(tài)渦卷層疊體2的磁鐵4的配置側(cè)的面上的樹脂層的表面，位于與磁鐵4的 表面大致相同的平面上。定子30經(jīng)由氣隙G以與磁鐵側(cè)的轉(zhuǎn)子磁軛2的表面相對(duì)的方式進(jìn)行固定配置。另 外，對(duì)于確保氣隙G、定子30的固定配置、轉(zhuǎn)子的向心軸承支承結(jié)構(gòu)，能夠利用現(xiàn)有的各種 常用技術(shù)，所以省略圖示及其說明。根據(jù)本實(shí)施例，與第1實(shí)施例同樣，通過用非晶態(tài)渦卷層疊體構(gòu)成轉(zhuǎn)子磁軛，能夠 抑制轉(zhuǎn)子磁軛的渦流損耗，并能夠省略軸連結(jié)用轂，所以能夠?qū)崿F(xiàn)簡化電動(dòng)機(jī)的組裝工序。<第3實(shí)施例>圖12 圖14是用于說明本發(fā)明第3實(shí)施例的軸向間隙電動(dòng)機(jī)用的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的 圖。在本實(shí)施例的軸向間隙電動(dòng)機(jī)中，例示了通過組合一個(gè)轉(zhuǎn)子和兩個(gè)定子而形成的 軸向間隙電動(dòng)機(jī)。在圖12中，在轉(zhuǎn)子軸6”的軸向的中央部6d” (參照?qǐng)D14)的轉(zhuǎn)子磁軛位置、與圖 9同樣地將非晶態(tài)金屬帶直接纏繞在軸6上，以成為轉(zhuǎn)子磁軛的方式形成非晶態(tài)渦卷層疊 體2。在轉(zhuǎn)子軸6”中，6a”以及6b”是相當(dāng)于第1實(shí)施例的6a，6b的部分，表示經(jīng)由未圖示 的向心軸承(軸承)支承于電動(dòng)機(jī)外殼的部分。對(duì)非晶態(tài)渦卷層疊體2施加浸漬樹脂5這 一點(diǎn)與上述的實(shí)施例相同。在本實(shí)施例中，在盤狀的非晶態(tài)渦卷層疊體2的兩面上接合與第1實(shí)施例以及第 2實(shí)施例同樣的磁鐵4，在與轉(zhuǎn)子軸的軸線平行的方向上經(jīng)由氣隙G在轉(zhuǎn)子20的兩側(cè)相對(duì) 地配置有各定子30。定子30的結(jié)構(gòu)，與上述實(shí)施例相同。在本實(shí)施例中，也能夠?qū)崿F(xiàn)與上 述實(shí)施例同樣的效果并能夠提高電動(dòng)機(jī)效率。符號(hào)的說明L···非晶態(tài)磁性金屬帶，2…非晶態(tài)渦卷層疊體(轉(zhuǎn)子磁軛)，3…軸連結(jié)轂，4…磁 鐵，5…樹脂，6、6’、6”…轉(zhuǎn)子軸，7…定子芯，8…線圈，20···轉(zhuǎn)子，30···定子。
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權(quán)利要求
1.一種軸向間隙型旋轉(zhuǎn)電機(jī)用轉(zhuǎn)子，該軸向間隙型旋轉(zhuǎn)電機(jī)在與轉(zhuǎn)子軸的軸線平行的 方向經(jīng)由氣隙相對(duì)地配置有轉(zhuǎn)子和定子，該軸向間隙型旋轉(zhuǎn)電機(jī)用轉(zhuǎn)子的特征在于，上述轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)子磁軛和磁鐵，所述轉(zhuǎn)子磁軛由將非晶態(tài)磁性金屬帶層疊成渦卷狀的 非晶態(tài)渦卷層疊體構(gòu)成；所述磁鐵在轉(zhuǎn)子周方向配置在上述非晶態(tài)渦卷層疊體中的與上述 定子相對(duì)的面上。
2.如權(quán)利要求1所述的軸向間隙型旋轉(zhuǎn)電機(jī)用轉(zhuǎn)子，其特征在于，在上述非晶態(tài)渦卷 層疊體的內(nèi)徑部設(shè)置有轉(zhuǎn)子軸連結(jié)用轂。
3.如權(quán)利要求1所述的軸向間隙型旋轉(zhuǎn)電機(jī)用轉(zhuǎn)子，其特征在于，通過在上述轉(zhuǎn)子軸 上直接卷繞上述非晶態(tài)磁性金屬帶而形成上述非晶態(tài)渦卷層疊體，該非晶態(tài)渦卷層疊體直 接安裝于上述轉(zhuǎn)子軸。
4.如權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的軸向間隙型旋轉(zhuǎn)電機(jī)用轉(zhuǎn)子，其特征在于，上述 轉(zhuǎn)子磁軛由進(jìn)行了樹脂浸漬的上述非晶態(tài)渦卷層疊體構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求2所述的軸向間隙型旋轉(zhuǎn)電機(jī)用轉(zhuǎn)子，其特征在于，上述非晶態(tài)渦卷層 疊體與上述軸連結(jié)用轂通過浸漬樹脂而一體結(jié)合。
6.如權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的軸向間隙型旋轉(zhuǎn)電機(jī)用轉(zhuǎn)子，其特征在于，上述 非晶態(tài)渦卷層疊體與上述磁鐵通過浸漬樹脂或焊接而一體結(jié)合。
7.如權(quán)利要求2所述的軸向間隙型旋轉(zhuǎn)電機(jī)用轉(zhuǎn)子，其特征在于，上述非晶態(tài)渦卷層 疊體、上述磁鐵以及上述軸連結(jié)轂，經(jīng)由在它們之間浸漬的浸漬樹脂而一體結(jié)合。
8.如權(quán)利要求4至7中的任一項(xiàng)所述的軸向間隙型旋轉(zhuǎn)電機(jī)用轉(zhuǎn)子，其特征在于，上述 浸漬樹脂的一部分以層狀形成在上述非晶態(tài)渦卷層疊體的固定有上述磁鐵的一側(cè)的面上， 該樹脂層的面與上述磁鐵的面同平面或者比磁鐵面低。
9.如權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)所述的軸向間隙型旋轉(zhuǎn)電機(jī)用轉(zhuǎn)子，其特征在于，上述 轉(zhuǎn)子磁軛是鐵基非晶態(tài)或者鈷基非晶態(tài)的渦卷層疊體。
10.如權(quán)利要求1至9中的任一項(xiàng)所述的軸向間隙型旋轉(zhuǎn)電機(jī)用轉(zhuǎn)子，其特征在于，上 述轉(zhuǎn)子在與上述轉(zhuǎn)子軸的軸線平行的方向，由經(jīng)由氣隙而夾入上述定子的一對(duì)轉(zhuǎn)子構(gòu)成。
11.如權(quán)利要求1至9中的任一項(xiàng)所述的軸向間隙型旋轉(zhuǎn)電機(jī)用轉(zhuǎn)子，其特征在于，上 述轉(zhuǎn)子用于軸向間隙型旋轉(zhuǎn)電機(jī)，該軸向間隙型旋轉(zhuǎn)電機(jī)在轉(zhuǎn)子的兩面?zhèn)冉?jīng)由氣隙配置有 一對(duì)定子，在上述非晶態(tài)渦卷層疊體的兩面配置有上述磁鐵。
12.—種軸向間隙型旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，具有定子和一對(duì)盤狀的轉(zhuǎn)子，所述定子由 在轉(zhuǎn)子軸的周方向固定配置在該轉(zhuǎn)子軸的周圍的多個(gè)帶線圈的定子芯構(gòu)成；所述轉(zhuǎn)子以在 與上述轉(zhuǎn)子軸的軸線平行的方向經(jīng)由氣隙夾入上述定子的方式固定于上述轉(zhuǎn)子軸上，上述一對(duì)轉(zhuǎn)子由權(quán)利要求10所述的轉(zhuǎn)子構(gòu)成。
13.一種軸向間隙型旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，具有盤狀的轉(zhuǎn)子和一對(duì)定子，所述盤狀的 轉(zhuǎn)子固定在轉(zhuǎn)子軸上；所述一對(duì)定子經(jīng)由氣隙配置在上述轉(zhuǎn)子的兩面?zhèn)?，上述轉(zhuǎn)子由權(quán)利 要求11所述的轉(zhuǎn)子構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種軸向間隙型旋轉(zhuǎn)電機(jī)用轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子能夠降低在軸向間隙型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生的渦流損耗，并且能夠?qū)崿F(xiàn)制造工序的簡化以及低成本。在軸向間隙型旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，轉(zhuǎn)子(20)具有轉(zhuǎn)子磁軛(2)，該轉(zhuǎn)子磁軛(2)由將非晶態(tài)磁性金屬帶層疊成渦卷狀的非晶態(tài)渦卷層疊體構(gòu)成。在非晶態(tài)渦卷層疊體(20)的與定子相對(duì)的面上沿著轉(zhuǎn)子周方向配置有多個(gè)極的磁鐵(4)。
文檔編號(hào)H02K21/24GK102111028SQ201010621608
公開日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月28日
發(fā)明者吉川富夫, 板橋弘光, 榎本裕治, 正木良三, 王卓男 申請(qǐng)人:日立空調(diào)·家用電器株式會(huì)社, 日立金屬株式會(huì)社, 株式會(huì)社日立產(chǎn)機(jī)系統(tǒng)