永磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及永磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]在通常的永磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)中，在將被沖裁成規(guī)定的形狀的多個(gè)電磁鋼板層疊并固定而形成的轉(zhuǎn)子鐵芯中，預(yù)先沿軸向設(shè)置極數(shù)量的磁鐵插入孔，在組裝轉(zhuǎn)子時(shí)，將永磁鐵插入對應(yīng)的磁鐵插入孔中。在電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，因與齒前端的吸引力的變化或加速和減速而產(chǎn)生的力作用于磁鐵，因此，磁鐵在磁鐵插入孔中試圖向周向的左右移動(dòng)。如果磁鐵在磁鐵插入孔中大幅度移動(dòng)，則成為振動(dòng)和噪音的原因，另外也成為磁鐵的磨損、破碎、缺損的原因。因此，作為針對磁鐵的移動(dòng)的左右的磁鐵止動(dòng)部，大多在磁鐵插入孔的左右的端部附近設(shè)置臺(tái)階或突起。
[0003]另一方面，當(dāng)在磁鐵插入孔中設(shè)置磁鐵止動(dòng)部的情況下，在該部分，孔的邊緣彼此的距離變短，與周邊相比橫跨磁鐵的磁通容易通過。因此，存在如下問題:當(dāng)暴露在由定子的繞組電流產(chǎn)生的磁場中時(shí)，在磁鐵插入孔的磁鐵止動(dòng)部的附近，磁鐵容易退磁。
[0004]在通常的情況下，針對磁鐵的移動(dòng)的左右的磁鐵止動(dòng)部不需要存在于被層疊的全部數(shù)量的鋼板上，只要存在于沿軸向間隔的至少兩塊以上的鋼板上就足夠了。其所需要的塊數(shù)依賴于磁鐵試圖左右移動(dòng)的力和每塊鋼板的磁鐵止動(dòng)部的強(qiáng)度。因此，為了減輕設(shè)置有磁鐵止動(dòng)部的情況下的退磁，考慮如下方法:在構(gòu)成轉(zhuǎn)子鐵芯的多個(gè)電磁鋼板之中，只在沿軸向間隔的至少兩塊以上的鋼板上設(shè)置磁鐵止動(dòng)部，而在其它的鋼板上不設(shè)置磁鐵止動(dòng)部，由此，來減少磁鐵容易退磁的鋼板的使用塊數(shù)(比例)。
[0005]作為與這種方法相關(guān)的結(jié)構(gòu)，例如有專利文獻(xiàn)I中公開的結(jié)構(gòu)。在專利文獻(xiàn)I的結(jié)構(gòu)中，準(zhǔn)備了磁鐵插入孔的周向的左右的寬度大的鋼板(稱為鋼板A)和磁鐵插入孔的周向的左右的寬度小的鋼板(稱為鋼板B)這兩種鋼板，利用兩塊以上的鋼板B限制磁鐵的位置。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本專利4005988號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明要解決的課題
[0010]但是，在專利文獻(xiàn)I的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)在組裝轉(zhuǎn)子之際將磁鐵插入磁鐵插入孔時(shí)，在鋼板B的磁鐵插入孔與磁鐵的間隙的范圍內(nèi)，磁鐵會(huì)產(chǎn)生微小的傾斜。并且，即便是微小的傾斜，但是在鋼板B彼此的層疊方向上的間隔長的情況下，磁鐵前端的角部的位置偏移由于傾斜而擴(kuò)大，難以將磁鐵前端的角部不與磁鐵插入孔的邊緣相干涉地插入。另外，雖然將鋼板B彼此的層疊方向上的間隔設(shè)定得短會(huì)提高磁鐵的插入性，但另一方面，鋼板B的塊數(shù)增加，存在電動(dòng)機(jī)的退磁耐力下降的憂慮。在專利文獻(xiàn)I中，沒有公開將鋼板B以怎樣的間隔配置才能夠減少其使用塊數(shù)并抑制退磁耐力的降低這一點(diǎn)。
[0011]本發(fā)明是鑒于上述情況而做出的，目的在于提供一種永磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)，該永磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)減少磁鐵的移動(dòng)，來減少噪音并降低磁鐵的磨損、破碎、缺損的風(fēng)險(xiǎn)，并且提高磁鐵向磁鐵插入孔的插入性，除此之外，還能夠抑制電動(dòng)機(jī)的退磁耐力的降低。
[0012]用于解決課題的手段
[0013]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的永磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)具備:轉(zhuǎn)子；定子，其以隔著空隙與所述轉(zhuǎn)子相對的方式設(shè)置；以及，多個(gè)永磁鐵，其分別插入形成于所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子鐵芯的多個(gè)磁鐵插入孔中，所述轉(zhuǎn)子鐵芯將多個(gè)電磁鋼板層疊而形成，在所述多個(gè)電磁鋼板中，包含:第一電磁鋼板，其在所述磁鐵插入孔處不具有磁鐵止動(dòng)部；第二電磁鋼板，其在所述磁鐵插入孔的兩端部具有磁鐵止動(dòng)部，所述轉(zhuǎn)子鐵芯包含如下層疊形態(tài)的電磁鋼板層疊體:將從所述轉(zhuǎn)子鐵芯的上側(cè)沿層疊方向按順序地只計(jì)數(shù)所述第二電磁鋼板時(shí)的、第一塊所述第二電磁鋼板的上端面與第η塊所述第二電磁鋼板的上端面的距離設(shè)為Hn，此時(shí)的Hn的階差數(shù)列是等比數(shù)列。
[0014]發(fā)明的效果
[0015]根據(jù)本發(fā)明，減少磁鐵的移動(dòng)來減少噪音并降低磁鐵的磨損、破碎、缺損的風(fēng)險(xiǎn)，并且提高磁鐵向磁鐵插入孔的插入性，除此之外，還能夠抑制電動(dòng)機(jī)的退磁耐力的降低。
【附圖說明】
[0016]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I中的永磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)的概略結(jié)構(gòu)的縱剖視圖。
[0017]圖2是不含有磁鐵止動(dòng)部的鋼板處的轉(zhuǎn)子鐵芯的橫剖視圖。
[0018]圖3是含有磁鐵止動(dòng)部的鋼板處的轉(zhuǎn)子鐵芯的橫剖視圖。
[0019]圖4是表示根據(jù)圖2和圖3的Z — Z線的、轉(zhuǎn)子鐵芯的縱剖面的圖。
[0020]圖5是表不具有磁鐵止動(dòng)部的電磁鋼板的配置形態(tài)的具體的一例的、與圖4相同形態(tài)的圖。
[0021]圖6是說明本發(fā)明的實(shí)施方式2中的永磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)的永磁鐵與磁鐵止動(dòng)部的抵碰關(guān)系的圖。
[0022]圖7是涉及本發(fā)明的實(shí)施方式3的、與圖6相同形態(tài)的圖。
[0023]圖8是涉及本發(fā)明的實(shí)施方式4的、與圖6相同形態(tài)的圖。
[0024]圖9是涉及本發(fā)明的實(shí)施方式6的、與圖5相同形態(tài)的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下，根據(jù)附圖來說明本發(fā)明的永磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)的實(shí)施方式。此外，在圖中，相同附圖標(biāo)記表示相同或?qū)?yīng)的部分。
[0026]實(shí)施方式1.
[0027]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I中的永磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)的概略結(jié)構(gòu)的縱剖視圖。本實(shí)施方式I的永磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)100具備:轉(zhuǎn)子1、定子2、框架3、和支架4。
[0028]轉(zhuǎn)子I包含:轉(zhuǎn)子鐵芯5、軸6、多個(gè)永磁鐵(例如稀土類磁鐵)7、和上下一對端板
8。轉(zhuǎn)子鐵芯5例如將被沖裁成規(guī)定的形狀的多個(gè)電磁鋼板層疊并固定而形成。轉(zhuǎn)子鐵芯5的形狀例如是從旋轉(zhuǎn)軸方向看的大致圓環(huán)形狀。轉(zhuǎn)子鐵芯5在其外周附近的部分具有多個(gè)磁鐵插入孔9。多個(gè)磁鐵插入孔9設(shè)置有極數(shù)量，作為一例，沿周向等間隔地配置。
[0029]各磁鐵插入孔9分別沿轉(zhuǎn)子鐵芯5的旋轉(zhuǎn)軸方向(軸6延伸的方向)延伸，在沿旋轉(zhuǎn)軸方向的兩端面開口。在各磁鐵插入孔9中，插入有大致長方體形狀的永磁鐵7。
[0030]在轉(zhuǎn)子鐵芯5的沿旋轉(zhuǎn)軸方向的兩端面，安裝有端板8。該一對端板8至少部分地覆蓋轉(zhuǎn)子鐵芯5的兩端面上的多個(gè)磁鐵插入孔9的開口(在圖示例中覆蓋開口整體)，發(fā)揮防止永磁鐵7脫出的作用。關(guān)于將端板8安裝于轉(zhuǎn)子鐵芯5的端面的手段，雖未圖示，但例如能夠列舉設(shè)置貫通孔并使用螺栓或鉚釘?shù)木o固、以及設(shè)置嵌入部并壓入等手段。
[0031]在設(shè)置于轉(zhuǎn)子鐵芯5的中央的軸嵌合孔中，嵌合有軸6。軸6沿轉(zhuǎn)子鐵芯5的旋轉(zhuǎn)軸方向延伸，其一端側(cè)經(jīng)由軸承10而旋轉(zhuǎn)自如地支承于框架3，另一端側(cè)經(jīng)由軸承11而旋轉(zhuǎn)自如地支承于支架4。在軸承10的支承面，配置有用于施加預(yù)負(fù)荷的波形墊片12。軸6例如橫剖面是圓形，在該情況下，軸嵌合孔也與其相應(yīng)地形成為圓形。
[0032]定子2包含定子鐵芯13和繞組14。定子鐵芯13是將例如沖裁成規(guī)定的形狀的多個(gè)電磁鋼板層疊并固定而形成。定子鐵芯13的形狀例如是從旋轉(zhuǎn)軸方向看的大致圓環(huán)形狀。在定子鐵芯13的內(nèi)周附近的部分，形成有沿周向以例如大致等間隔地定位的多個(gè)齒(未圖示)。在這些齒上，隔著絕緣件(未圖示)地繞裝有繞組14。定子2通過例如熱裝等方法固定于框架3的內(nèi)側(cè)，并以隔著規(guī)定的空隙30地與轉(zhuǎn)子I相對的方式設(shè)置。
[0033]框架3經(jīng)由軸承10支承轉(zhuǎn)子I的一端側(cè)，并收容定子2?？蚣?例如是大致圓筒形狀，其軸向的一端開口并形成凸緣狀。另外，在框架3的另一端具有底。
[0034]支架4經(jīng)由軸承11支承轉(zhuǎn)子I的另一端側(cè)。支架4例如是從旋轉(zhuǎn)軸方向看的大致圓筒形狀，其沿旋轉(zhuǎn)軸方向的一端開口并形成凸緣狀。另外，在支架4的另一端，設(shè)置有用于使軸6的輸出端突出的孔。
[0035]支架4和框架3使形成于各自的凸緣狀部分抵接，并通過螺釘?shù)染o固手段(未圖示)連結(jié)。此外，在本實(shí)施方式I中，由支架4內(nèi)的軸承11支承的轉(zhuǎn)子I的上述另一端成為承擔(dān)相對于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩的輸入和輸出的負(fù)荷側(cè)，但這不是特別地限定的。
[0036]以下，根據(jù)圖2和圖3，以轉(zhuǎn)子I是6極即永磁鐵7有6個(gè)的情況為例，說明磁鐵插入孔9的詳細(xì)情況。圖2和圖3都是轉(zhuǎn)子鐵芯的橫剖視圖，尤其是，圖2表示不含有后述的磁鐵止動(dòng)部的鋼板處的轉(zhuǎn)子鐵芯的橫剖面，圖3表示含有磁鐵止動(dòng)部的鋼板處的轉(zhuǎn)子鐵芯的橫剖面。
[0037]如圖2和圖3所示，磁鐵插入孔9具有橫剖面形狀9a和橫剖面形狀9b這兩種形狀，對于構(gòu)成轉(zhuǎn)子鐵芯5的多個(gè)電磁鋼板中的每一塊，選擇任意一方的形狀。
[0038]第一電磁鋼板17a的橫剖面形狀9a如圖2所示，在磁鐵插入孔9的左右端部不存在像臺(tái)階或突起那樣的磁鐵止動(dòng)部地與磁通屏障15連接，因而沒有部件發(fā)揮針對永磁鐵7的轉(zhuǎn)子鐵芯的周向移動(dòng)(嚴(yán)格地來講沿后述的周向直線CS的延長方