CN103095015A - 转子以及电动机 - Google Patents

Abstract

一种转子以及电动机，其可以通过少量的部件使爪状磁极产生强的磁通来确保高输出。转子具备：第1转动件(4)，沿圆周方向具有多个第1爪状磁极(9)；以及第2转动件(5)，沿圆周方向具有多个第2爪状磁极(12)。所述第2爪状磁极(12)进入到所述第1爪状磁极(9)彼此之间的缺口部(10)内，所述第1爪状磁极(9)进入到所述第2爪状磁极(12)彼此之间的缺口部(13)内，使得所述第1转动件(4)以及所述第2转动件(5)被相互组装在一起。第1转动件(4)以及第2转动件(5)中的至少一方由磁石形成。通过所述磁石产生的磁场，所述第1爪状磁极(9)与所述第2爪状磁极(12)分别在圆周方向上交替地形成N极和S极。

Description

转子以及电动机

技术领域

本公开涉及一种磁体励磁的爪极型转子以及电动机。

背景技术

以往，作为电动机的一种类型，已知有具备图24所示的磁体励磁的爪极型转子81的电动机、即旋转电机(rotating electrical machine)。例如，参照日本实开平5-43749号公报。这种电动机的转子81具备：铁制的转动件铁芯82、83，这些转动件铁芯沿圆周方向具有多个爪状磁极82a、83a；以及圆板磁石84，被配置在转动件铁芯82、83之间。各个爪状磁极82a、83a使用圆板磁石84的磁场在圆周方向上交替地产生不同的磁极，由此转子81起到磁体励磁的爪极型转子的作用。

由于爪状磁极82a、83a由铁形成，所以在这种电动机中，获取磁通的方向自由，不会被限制在特定的方向上。因此，如果只对爪状磁极82a、83a的构造进行改进，则很难通过对磁通的控制(即，抑制漏磁通使其变少)来确保电动机的输出。因此，可以考虑例如将用于磁通整流的磁石设置在爪状磁极82a、83a之间，来抑制漏磁通使其减少的方法。

然而，在日本实开平5-43749号公报中，由于需要另外设置用于磁通整流的磁石，所以会出现部件数量增加、以及部件的组装工时増加等问题。由于该问题会导致电动机的成本增高，所以在具有这种磁体励磁的爪极型转子的电动机中，需要开发能够通过简单的构造使爪状磁极产生强的磁通来确保电动机输出的技术。

发明内容

本公开的目的在于，提供一种转子以及电动机，其可以通过少量的部件使爪状磁极产生强的磁通来确保高输出。

本公开的一个侧面提供以一种转子，其具备：第1转动件，沿圆周方向具有多个第1爪状磁极；以及第2转动件，沿圆周方向具有多个第2爪状磁极。所述第2爪状磁极进入到所述第1爪状磁极彼此之间的缺口部内，并且所述第1爪状磁极进入到所述第2爪状磁极彼此之间的缺口部内，使得所述第1转动件以及所述第2转动件被组装在一起。所述第1转动件以及所述第2转动件中的至少一方由磁石形成，通过所述磁石的磁场，所述第1爪状磁极与所述第2爪状磁极分别在圆周方向上交替形成N极和S极。

基于该构成，由于只要将第1转动件以及第2转动件中的至少一方用磁石来形成即可，所以能够用少量的部件来形成转子3。

第1转动件和第2转动件中的至少一方由磁石形成。第1转动件和第2转动件中的至少一方为自身带有磁极的部件，并且第1转动件和第2转动件中的至少一方的爪状磁极具有磁通的方向性。所以，即使不另外准备用于磁通整流的磁石，也可以通过强的磁通使各个爪状磁极产生N极/S极。因此，能够用少量的部件使爪状磁极产生强的磁通，从而能够确保转子的高输出。

在一个例子中，所述第1转动件以及所述第2转动件这两者均由磁石形成，通过所述磁石产生的磁场，所述第1爪状磁极与所述第2爪状磁极分别在圆周方向上交替地形成N极和S极。

基于该构成，第1转动件以及第2转动件分别由磁石形成。第1转动件以及第2转动件各自为自身带有磁极的部件，并且第1转动件以及第2转动件各自的爪状磁极具有磁通的方向性。所以，即使不另外准备用于磁通整流的磁石，也可以通过强的磁通使各个爪状磁极产生N极/S极。因此，能够用少量的部件使爪状磁极产生强的磁通，从而能够确保转子的高输出。

在一个例子中，所述第1转动件以及所述第2转动件中的一方由软磁性材料形成，而另一方由磁石形成，通过所述磁石的磁极使所述软磁性材料具有磁极，使得沿圆周方向排列的所述爪状磁极在N极和S极之间交替。

基于该构成，第1转动件以及第2转动件中的一方为软磁性材料，而另一方为磁石，用该磁石的磁力对该软磁性材料进行磁化，由此第1转动件以及第2转动件分别起到N极或者S极的作用。所以，即使不使用用于磁通整流的磁石，也可以在第1转动件以及第2转动件上形成所需的磁通。因此，能够抑制爪极型转子的部件数量使其变少。由于第1转动件以及第2转动件中的一方由软磁性材料形成，所以这两者不需要都用磁石来形成，从而能够有效地减少部件成本。

在一个例子中，所述第1转动件以及所述第2转动件分别形成为不同的形状。也就是说，磁石的大小根据所使用的磁石种类、即磁场的强弱而改变，其结果，第1转动件和第2转动件形成为不同的形状。因此，能够将第1转动件或者第2转动件设为所需最合适的形状。

在一个例子中，所述第1转动件以及所述第2转动件形成为相同的形状。

基于该构成，由于能够改善转子的平衡(重量平衡)，所以能够有效地确保转子的功能。

在一个例子中，所述磁石为朝某特定的方向磁化的各向异性磁石。

基于该构成，由于第1转动件以及第2转动件中的至少一方由各向异性磁石形成，所以能够有效地使各个爪状磁极产生朝向某特定方向的强的磁通。因此，能够有效地确保转子的转矩。

在一个例子中，所述转子被安装在轴上，所述转子在所述第1转动件以及所述第2转动件之间进一步具有被安装固定在所述轴上的、板状的软磁性材料，所述软磁性材料构成为对所述第1转动件以及所述第2转动件进行定位的定位部件。

基于该构成，例如通过压入固定等方式，软磁性材料牢固地与轴组装在一起。磁石制的第1转动件以及第2转动件以磁力吸附在该软磁性材料上，由此第1转动件以及第2转动件被定位在轴上。所以，能够确保爪状磁极在圆周方向上的等角配置、即均等配置，从而能够有效地确保转子的所需输出。

在一个例子中，所述软磁性材料为软铁、金属玻璃、珀明德铁钻系高磁导率合金、或者非晶体。

基于该构成，由于能够用刚性高的材料来形成软磁性材料，所以软磁性材料能够更牢固地固定在轴上。因此，以磁力固定在软磁性材料上的第1转动件或者第2转动件难以与轴错位。

在一个例子中，在所述第1转动件以及所述第2转动件之间没有设置作为对所述转动件进行定位的定位部件的软磁性材料，所述第1转动件以及所述第2转动件被直接安装在所述轴上。

基于该构成，由于不使用软磁性材料，所以可减少部件数量，从而能够使转子小型化。

在一个例子中，所述磁石为烧结磁石或者粘结磁石。

基于该构成，也可以用压缩成型和注射成型中的一种方式来制造第1转动件或者第2转动件。因此，制造方法并不仅限于1种。

在一个例子中，所述磁石为铁氧体磁石、钐钴类磁石、钐铁氮类磁石、钕磁石、或者铝镍钴磁石。

基于该构成，即使通过这些通用的材料，也可以对第1转动件或者第2转动件进行制造。

在一个例子中，所述转子为沿轴向将多个由成组的所述第1转动件以及所述第2转动件形成的转子单元以同极彼此接触的方向层叠的串联构造。

基于该构成，由于能够增大转子的外周面上的各个爪状磁极所形成的N极的面积和S极的面积，所以能够有效地提高转矩。

在一个例子中，多个所述转子单元的所述第1转动件以及所述第2转动件形成为，位于轴向外侧的部件和位于轴向内侧的部件各自具有相同的磁极。

基于该构成，由于能够在2个转子单元接触的部位上较宽地形成磁通的通道，所以能够有效地提高转矩。

在一个例子中，在多个所述转子单元中，所述第1转动件以及所述第2转动件中的、在轴向内侧抵接的同极的2个部件被一体化。

基于该构成，由于在多个转子单元中，同极的2个部件被一体化，所以原本需要2个部件的构成用1个部件即可。因此，能够抑制转子所需的部件数量使其变少。

本公开的另一个侧面提供一种电动机，其具备所述转子；以及定子，可旋转地支承所述转子。

附图说明

图1是第1实施方式的电动机的构成图。

图2是表示图1的转子的外观的立体图。

图3是表示图2的转子的部件构成的分解立体图。

图4是对产生于图3的第1转动件上的磁场进行说明的立体图。

图5是对产生于图2的第1转动件以及第2转动件上的磁场进行说明的剖视图。

图6是对产生于第2实施方式的转子上的磁场进行说明的剖视图。

图7是对产生于第3实施方式的转子上的磁场进行说明的剖视图。

图8是对产生于其他例子的转子上的磁场进行说明的剖视图。

图9是表示其他例子的转子的构成的分解立体图。

图10是表示其他例子的转子的构成的分解立体图。

图11是对产生于其他例子的转子上的磁场进行说明的剖视图。

图12是第4实施方式的电动机的构成图。

图13是表示图12的转子的外观的立体图。

图14是表示图13的转子的部件构成的分解立体图。

图15是立体图，其表示产生于由图14所示的磁石形成的第2转动件上的磁场。

图16是截面形状的例示图，其表示产生于图13的第1转动件以及第2转动件上的磁场。

图17是截面形状的例示图，其表示产生于其他例子的转子上的磁场。

图18是截面形状的例示图，其表示产生于第5实施方式的转子上的磁场。

图19是表示图18的转子的部件构成的分解立体图。

图20是截面形状的例示图，其表示产生于第6实施方式的转子上的磁场。

图21是截面形状的例示图，其表示产生于其他例子的转子上的磁场。

图22是截面形状的例示图，其表示产生于其他例子的转子上的磁场。

图23是截面形状的例示图，其表示产生于其他例子的转子上的磁场。

图24是表示以往技术的转子的部件构成的分解立体图。

具体实施方式

(第1实施方式)

以下，参照图1～图5，对将本公开具体化了的转子以及电动机的第1实施方式进行说明。

如图1所示，电动机1具有作为电动机1的固定部分的定子2，在该定子2的内部设置有作为电动机1的旋转部分的转子3，该转子3能够相对于定子2旋转。在电流流经卷绕在定子2的铁芯上的绕组时，通过定子2和转子3之间的磁体励磁、即永久磁石励磁而产生的磁场，转子3相对于定子2旋转。

如图2以及图3所示，本例的磁体励磁的爪极型转子3具备：一对转动件4、5，由例如永久磁石形成；以及软磁性材料6，被夹在该一对转动件4、5之间，并且形成为板状。本例的电动机1形成为由2枚转动件4、5组成的单层构造。在本例的情况下，在图2或图3中，将位于上方的转动件称为第1转动件4，将位于下方的转动件称为第2转动件5。在转子3的中心处，安装有转子3的旋转轴、即非磁性材料的轴7。

在第1转动件4所具有的大致圆板状的第1转动件主体部8的周缘上，朝外侧呈放射状地突设有多个第1爪状磁极9，这些第1爪状磁极9沿着圆周方向等间隔地排列。进一步，第1转动件4的第1爪状磁极9形成为沿着电动机轴向延出的形状、即在图2以及图3中向轴向(例如下方)突出的形状，并且在相邻的第1爪状磁极9之间具有缺口部10。第2转动件5形成为与第1转动件4大致相同的形状，并且与第1转动件4一样，具有第2转动件主体部11、多个第2爪状磁极12、以及多个缺口部13。第1转动件4以及第2转动件5组装成上下相互颠倒的状态，以使一方的爪状磁极9(12)进入到另一方的缺口部13(10)内、并且相反的磁极彼此接触。由此，第1转动件4的第1爪状磁极9与第2转动件5的第2爪状磁极12在转子圆周方向上交替地配置。在各个转动件4、5的中心处，分别贯穿设置有***轴7的通孔14、15。

从转子径向来看，爪状磁极9、12形成为长方形。爪状磁极9、12也可以形成为例如正四边形或者梯形。第1转动件4的转动件主体部8与第2爪状磁极12之间的缝隙、和第2转动件5的转动件主体部11与第1爪状磁极9之间的缝隙形成为，径向垂直截面为长方形状。进一步，从转子径向来看，相邻的爪状磁极9、12之间相互分开，从而形成有长方形的空间。

第1实施方式的第1转动件4以及第2转动件5分别由各向异性磁石(anisotropic magnet)、即极各向异性磁石构成。各向异性磁石为沿某特定的方向被磁化的磁石，并且在特定方向上具有强磁力。作为各向异性磁石，可以使用例如烧结磁石、粘结磁石(塑料磁体、橡胶磁体等)等。除此之外，例如铁氧体磁石(ferrite magnet)、钐铁氮(Sm-Fe-N)类磁石、钐钴类磁石(samarium-cobalt magnet)、钕磁石(neodymium magnet)、铝镍钴磁石(alnico magnet)等也可以作为作为各向异性磁石来使用。

软磁性材料6为圆板状，并且由例如软铁(soft iron)、金属玻璃(metallic glass)、珀明德铁钻系高磁导率合金(Permendure)、非晶体中的任意一种材料构成。在软磁性材料6的中央处设置有***轴7的通孔16，在软磁性材料6上压入固定有轴7。也就是说，通过压入固定软磁性材料6被牢固地固定在轴7上，转动件4、5以磁力吸附在作为定位部件的软磁性材料6上，由此转动件4、5被定位固定在轴7上。由此，相对于轴7，转动件4、5被定位。

如图4以及图5所示，第1转动件4被磁化为，磁矩从面向于第2转动件5的、第1转动件主体部8的内表面17朝向第1爪状磁极9的方向。因此，在第1转动件4中，各个第1爪状磁极9的外周面为N极(即、外周N极)，第1转动件主体部8的内表面17、即轴向垂直面为S极(即、轴垂直面S极)。如图5所示，第2转动件5被磁化为，磁矩从第2爪状磁极12朝向面向于第1转动件4的、第2转动件主体部11的内表面18的方向。因此，在第2转动件5中，各个第2爪状磁极12外周面为S极(即、外周S极)，第2转动件主体部11的内表面18、即轴向垂直面为N极(即、轴垂直面N极)。

因此，在第1转动件4和第2转动件5被相互组装时，第1转动件4的N极的爪状磁极9进入到第2转动件5的各个缺口部13内，第2转动件5的S极的爪状磁极12进入到第1转动件4的各个缺口部10内。所以，在转子3的圆周方向上，N极和S极交替地排列，转子3起到磁体励磁的爪极型转子的作用。

接着，参照图4以及图5，对本例的电动机1的作用进行说明。

如图4以及图5所示，用永久磁石形成第1转动件4和第2转动件5，而不是用铁。第1转动件4被磁化为外周为N极，第2转动件5被磁化为外周为S极。于是，如图5所示，形成有磁通通道，该磁通通道从第2转动件5的外周S极朝向轴垂直面N极，并且进一步经由软磁性材料6，然后从第1转动件4的轴垂直面S极朝向外周N极。由此，在定子2通电时，转子3能够相对于定子2旋转。

如上所述，在第1实施方式中，由于第1转动件4以及第2转动件5分别由磁石、即各向异性磁石形成，所以第1转动件4以及第2转动件5各自具有自己的磁极。因此，各个转动件4、5的各个爪状磁极9、12具有自己的磁通方向性，从而能够确保在爪状磁极9、12上应该产生的磁通强度。因此，即使没有另外设置用于磁通整流的磁石，也能够通过强的磁通使各个爪状磁极9、12产生N极、S极。由此，能够通过少量的部件使爪状磁极9、12产生强的磁通，从而能够确保转子3、即电动机1的高输出。

另外，可以设想，例如不使用软磁性材料6，而将第1转动件4以及第2转动件5直接固定在轴7上。然而，在用烧结磁石或者粘结磁石来形成第1转动件4以及第2转动件5并且将这些转动件直接固定在轴7上时，有时烧结磁石或者粘结磁石会损坏(裂开)或松动。也就是说，很难确保转动件4、5与轴7的结合。在假设第1转动件4或者第2转动件5相对于轴7的组装有松动时，会出现第1转动件4或者第2转动件5在圆周方向上与轴7错开，从而使第1转动件4或者第2转动件5在转子圆周方向上的等角配置、即均等配置打乱的问题。如果等角配置被打乱的话，转子3就会产生不均等的磁通，有时会无法得到所需的输出。

因此，在第1实施方式中，在第1转动件4以及第2转动件5之间设置有软磁性材料6，软磁性材料6通过压入固定等方式被牢固地组装固定在轴7上。然后，以磁石的磁力将第1转动件4以及第2转动件5牢固地吸附在软磁性材料6上，由此第1转动件4以及第2转动件5被定位在轴7上。因此，由于第1转动件4以及第2转动件5相对于轴7难以在圆周方向上移动，所以能够确保第1转动件4以及第2转动件5在圆周方向上的等角配置、即均等配置。由此，能够更有效地确保转子3的所需输出。

第1实施方式的构成能够获得以下的效果。

(1)第1转动件4以及第2转动件5由磁石、即各向异性磁石形成。因此，由于第1转动件4以及第2转动件5的各个爪状磁极9、12具有磁通的方向性，所以无需另外设置用于磁通整流的磁石。因此，能够通过少量的部件使爪状磁极9、12产生强的磁通，从而能够确保具有转子3的电动机1的高输出。第1实施方式的构造有利于转子3的多极化。

(2)由于第1转动件4以及第2转动件5由各向异性磁石形成，所以能够更有效地使各个爪状磁极9、12在其内部产生朝向特定方向(即、从N极朝向S极)的强的磁通。因此，能够有效地确保转子3、即电动机1的转矩。

(3)在第1转动件4和第2转动件5之间设置有软磁性材料6，该软磁性材料6通过压入固定等方式被牢固地固定在轴7上。磁石制的第1转动件4以及第2转动件5以磁力吸附在该软磁性材料6上，由此第1转动件4以及第2转动件5相对于轴7在圆周方向上被定位。所以，能够确保爪状磁极9、12在转子圆周方向上的等角配置、即均等配置，从而能够更有效地确保转子3、即电动机1的所需输出。

(4)在用烧结磁石或粘结磁石来形成第1转动件4或者第2转动件5的情况下，也可以用例如压缩成型和注射成型中的一种方式来形成第1转动件4或者第2转动件5。因此，第1转动件4或者第2转动件5的制造方法并不仅限于1种。

(5)第1转动件4或者第2转动件5也可以用铁氧体磁石、钐钴类磁石、钐铁氮类磁石、钕磁石、或者铝镍钴磁石来形成。因此，即使通过这些通用的材料，也可以对第1转动件4或者第2转动件5进行制造。

(6)在用软铁、金属玻璃、珀明德铁钻系高磁导率合金、或者非晶体等刚性高的材料来形成软磁性材料6的情况下，软磁性材料6能够更加牢固地被固定在轴7上。因此，以磁力吸附在软磁性材料6上的第1转动件4以及第2转动件5在转子圆周方向上难以与轴7错位。

(7)第1转动件4或者第2转动件5的外周面具有N极和S极中的一方的磁极，第1转动件主体部8或者第2转动件主体部11的轴向垂直面具有另一方的磁极。因此，由于能够将使第1转动件4或者第2转动件5产生磁通的磁性材料配置至第1转动件4或者第2转动件5的转子径向的中央部为止，所以磁性材料的粒子变多，从而能够增加磁通量。

(第2实施方式)

图6对第2实施方式进行说明。第2实施方式省略了第1实施方式所述的软磁性材料6，而其他基本的构成与第1实施方式相同。因此，对与第1实施方式相同的部分附上相同的符号并省略详细的说明，而只对不同的部分进行详细说明。

如图6所示，在第2实施方式的转子3中，省略了软磁性材料6，转子3为使第1转动件4和第2转动件5直接相互抵接的构造。在这种情况下，第1转动件4以及第2转动件5例如通过粘合等方式被安装固定在轴7上。如果从转子3省去软磁性材料6的话，转子3上的构成部件就可以减少与之相对应的量。因此，基于第2实施方式的构成，能够减少部件成本，并且能够有效地使转子3小型化。

基于第2实施方式的构成，除了能够获得第1实施方式所记载的(1)～(7)之外，还能够获得以下的效果。

(8)由于省略了软磁性材料6，所以能够减少部件数量，并且能够有效地使转子3小型化。

(第3实施方式)

参照图7～图11，对第3实施方式进行说明。第3实施方式与第1以及第2实施方式不同点在于，将转子3设为串联构造(tandemconstruction)、即层叠构造，而其他基本的构成与第1以及第2实施方式相同。所以，只对第3实施方式的不同部分进行详细说明。

如图7所示，串联构造的转子3由多个(在本例中为2个)转子单元31组成。第3实施方式的转子单元31与第1实施方式所述的转子3相同。在串联构造的情况下，这些转子单元31以在转子3的轴向上相互上下颠倒地配置、且N极彼此(或者S极彼此)接触的形式安装。在图7中，第1转动件4彼此相互接触。

在第3实施方式的情况下，由于设置有多个转子单元31，所以在转子3的外周面上形成有大面积的N极或者S极。因此，能够较高地设定转子3的转矩，从而能够提供高输出的电动机1。

如图8所示，在串联构造的情况下，也可以在2个转子单元31之间配置第3个软磁性材料6。第3个软磁性材料6也可以为图9所示的圆板状，或者也可以为图10所示的具有多个齿32的形状。图8表示位于图10的转子单元31之间的第3个软磁性材料6。在第3个软磁性材料6为具有齿32的形状的情况下，这些齿32对准各个转子单元31的一方的磁极、即第1爪状磁极9，并且沿圆周方向等间隔形成。

如图11所示，第3实施方式的转子3也可以使用多个第2实施方式所述的内部未设置软磁性材料6的转子单元33。在这种情况下，在2个未设置软磁性材料6的转子单元33之间设置软磁性材料6，由此来确保转子单元33、33相对于轴7的定位。

基于第3实施方式的构成，除了能够获得第1以及第2实施方式所记载的(1)～(8)之外，还能够获得以下的效果。

(9)由于能够增大转子3的外周面上的N极的面积和S极的面积，所以能够有效地提高转矩。并且，通过转子3的磁通量也会增加，由此能够有助于提高转矩。

实施方式并不仅限于以上所述的构成，也可以更改为以下的形态。

·在第3实施方式中，转子单元31、33的个数并不仅限于2个，也可以为3个以上。

·在图7的串联构造中，磁极相同且相互接触的2个第1转动件4也可以形成为一体。或者也可以使第2转动件5彼此相互接触，由此使2个第2转动件5被一体化。

·在第1～第3实施方式中，软磁性材料6以及轴7也可以为一体形成的1个部件。

·在第1～第3实施方式中，爪状磁极9、12的个数并不限于上述实施方式所述的个数，也可以更改为其他的个数。

·在第1～第3实施方式中，形成在第1转动件4或者第2转动件5上的磁矩的方向也可以适宜更改。

·在第1～第3实施方式中，转动件4、5以及软磁性材料6的材质也可以适宜更改为除上述实施方式所述材质以外的材质。

·在第1～第3实施方式中，转动件4、5以及软磁性材料6的形状并不仅限于上述实施方式所述的形状，也可以适宜更改为其他的形状。

(第4实施方式)

图12～图17对转子以及电动机的第4实施方式进行说明。

如图12所示，在电动机1上设置有电动机1的固定部、即定子2，在定子2的内部设置有电动机1的旋转部、即转子3，该转子3能够相对于定子2旋转。在电流流经卷绕在定子2的铁芯上的绕组时，通过定子2和转子3之间的磁体励磁、即永久磁石励磁而产生的磁场，转子3相对于定子2旋转。

如图13以及图14所示，本例的磁体励磁的爪极型转子3具备一对转动件4、5，这些部件被组装成一体。第4实施方式的电动机1为由2枚转动件4、5组成的单层构造。在第4实施方式中，将图13的位于上方的转动件称为第1转动件4，而将位于下方的转动件称为第2转动件5。在转子3的轴中心处，安装有转子3的旋转轴、即非磁性材料的轴7。

第2转动件5由各向异性磁石、即极各向异性磁石形成。各向异性磁石为沿某特定的方向被磁化的磁石，并且在特定方向上具有强磁力。所使用的各向异性磁石例如为烧结磁石、粘结磁石(塑料磁体、橡胶磁体等)等。除此之外，也可以使用例如铁氧体磁石、钐铁氮(Sm-Fe-N)类磁石、钐钴类磁石、钕磁石、或者铝镍钴磁石等。在图16～图23中，用黑点状的阴影(hatching)来表示磁石。

如图15以及图16所示，磁石制的第2转动件5被磁化为，磁矩从面向于第1转动件4的、第2转动件主体部11的内表面18朝向第2爪状磁极12的方向。因此，在第2转动件5中，各个第2爪状磁极12的外周面为N极(即、外周N极)，第2转动件主体部11的内表面18、即轴向垂直面为S极(即、轴垂直面S极)。

第1转动件4由软磁性材料形成。所使用的软磁性材料例如为铁。在第4实施方式中，第1转动件4被组装在第2转动件5上，在该状态下，第1转动件4通过第2转动件5的磁力形成磁极。因此，第1转动件4被磁化为，磁矩从第1爪状磁极9朝向第1转动件主体部8的内表面18的方向。所以，通过第2转动件5的磁力，第1转动件4的各个爪状磁极9的外周面被磁化为S极(即、外周S极)，第1转动件主体部8的内表面17、即轴向垂直面被磁化为N极(即、轴垂直面N极)。

第1转动件4由软磁性材料形成，并且通过压入固定等方式被组装固定在轴7上。第2转动件5以磁力吸附在第1转动件4上，由此第1转动件4与轴7组装在一起。因此，通过压入固定来确保第1转动件4相对于轴7在圆周方向上的等角配置、即均等配置，并且通过磁力吸附来确保第2转动件5相对于轴7在圆周方向上的等角配置、即均等配置。

如图16所示，第1转动件4以及第2转动件5分别形成为不同的形状。在第4实施方式的情况下，第1转动件4以及第2转动件5形成为，转动件主体部8、11的厚度互不相同。第1转动件主体部8的厚度为W1，第2转动件主体部11的厚度为W2，并且W2＜W1。像第4实施方式那样，为了将第2转动件5形成得比第1转动件4要薄，例如用磁力强的材料来形成第2转动件5，由此能够使厚度W2变薄。其结果，第1转动件4的形状与第2转动件5的形状互不相同。

第1转动件4以及第2转动件5配置为，第1转动件4的N极的第1爪状磁极9进入到第2转动件5的各个缺口部13内，第2转动件5的S极的第2爪状磁极12进入到第1转动件4的各个缺口部10内。在转子3的圆周方向上交替地排列有N极和S极，转子3起到磁体励磁的爪极型转子的作用。

接着，参照图14～图16，对第4实施方式的电动机1的作用进行说明。

如图14～图16所示，不用磁石而用铁等软磁性材料来形成第1转动件4，用磁石、即各向异性磁石来形成第2转动件5，并且利用由磁石形成的第2转动件5的磁力，由此在第1转动件4上产生所需的磁场。在第4实施方式中，如果用外周N极的磁石来形成第2转动件5的话，由软磁性材料形成的第1转动件4就被第2转动件5的磁力磁化为外周S极。

因此，如图16所示，在第1转动件4上，通过由外周N极的磁石形成的第2转动件5的磁力而形成图示的箭头A1方向的磁矩。在第2转动件5上，通过自身的磁力而产生图示的箭头A2方向的磁矩。因此，由于第1转动件4的第1爪状磁极9为S极，并且第2转动件5的第2爪状磁极12为N极，所以沿转子3的圆周方向排列的爪状磁极9、12在N极和S极之间交替，转子3成为换向极型构造。由此，在定子2被通电时，转子3能够相对于定子2旋转。

如上所述，在第4实施方式中，为了减少磁石的数量而用软磁性材料来形成第1转动件4，并且利用由磁石形成的第2转动件5的磁力对第1转动件4进行磁化，由此在第1转动件4上产生所需的磁矩，该磁矩作为转子3的一部分磁矩。所以，即使不使用其他的用于磁通整流的磁石，也可以使各个爪状磁极9、12产生所需磁通。因此，能够用少量的部件来形成爪极型转子3。进一步，由于只要将第1转动件4以及第2转动件5中的一方用磁石来形成即可，所以所需磁石部件的数量变少，从而能够有效地减少部件成本。

在第4实施方式的情况下，通过压入固定等方式将由软磁性材料形成的第1转动件4牢固地组装在非磁性材料的轴7上，第2转动件5以自身的磁力吸附在第1转动件4上，由此第1转动件4以及第2转动件5被定位固定在轴7上。因此，由于第1转动件4以及第2转动件5相对于轴7难以在圆周方向上移动，所以能够确保第1转动件4以及第2转动件5在圆周方向上的等角配置、即均等配置。由此，能够有效地确保转子3的所需输出。

如上所述，虽然第1转动件4的厚度W1和第2转动件5的厚度W2互不相同，然而并不仅限于此。如图17所示，第1转动件4以及第2转动件5也可以形成为两者的厚度W1、W2相同。在这种情况下，由于能够改善转子3的轴向上的重量平衡，所以能够有效地提高作为转子3的功能。

基于第4实施方式的构成，能够获得以下的效果。

(11)用由磁石形成的第2转动件5的磁力对由软磁性材料形成的第1转动件4进行磁化，由此使第1转动件4产生磁矩。因此，第1转动件4的内表面17和第2转动件5的内表面18分别起到N极和S极的作用。所以，即使不使用其他的用于磁通整流的磁石，也可以在第1转动件4以及第2转动件5上形成所需的磁场。因此，能够抑制爪极型转子3的部件数量使其变少。由于第1转动件4由软磁性材料形成，所以第1转动件4以及第2转动件5这两者不需要都用磁石来形成，从而能够有效地减少部件成本。

(12)磁石、即第2转动件5的大小根据所使用的磁石种类、即磁场的强弱而改变，其结果，第1转动件4和第2转动件5形成为不同的形状、即不同的厚度W。因此，能够将第1转动件4以及第2转动件5设为所需最合适的形状。

(13)如图17所示，在将第1转动件4和第2转动件5形成为相同形状的情况下，由于能够改善转子3的重量平衡，所以能够有效地确保转子的功能。

(14)由于第2转动件5由各向异性磁石形成，所以能够有效地使各个第2爪状磁极12在其内部产生朝向某特定方向(例如朝向N极)的强的磁通。由于第1转动件4被具有强磁力的第2转动件5磁化，所以还能够使第1转动件4在其内部产生朝向特定方向(例如朝向S极)的强的磁通。因此，能够有效地确保转子3、即电动机1的转矩。

(15)在第2转动件5为烧结磁石或者粘结磁石的情况下，也可以用例如压缩成型和注射成型中的一种方式来形成第2转动件5。因此，制造方法并不仅限于1种。

(16)第2转动件5也可以用铁氧体磁石、钐钴类磁石、钐铁氮类磁石、钕磁石、或者铝镍钴磁石来形成。因此，即使通过这些通用的材料，也可以对第2转动件5进行制造。

(17)第1转动件4由软铁、金属玻璃、珀明德铁钻系高磁导率合金、或者非晶体等刚性高的软磁性材料形成。所以，第1转动件4能够牢固地固定在轴7上。因此，以磁力吸附在第1转动件4上的第2转动件5在转子圆周方向上难以与轴7错位。

(18)第2转动件5的外周面具有一方的磁极，而第2转动件主体部11的轴向垂直面具有另一方的磁极。因此，由于能够将使第2转动件5产生磁通的磁性材料配置至第2转动件5的转子径向的中央部为止，所以第2转动件5的磁性材料的粒子变多，从而能够增加磁通量。

(第5实施方式)

接着，参照图18以及图19，对第5实施方式进行说明。在第5实施方式的构成中，对第4实施方式所述的转子构造进行了更改，而其他基本的构成与第4实施方式相同。因此，对与第4实施方式相同的部分附上相同的符号并省略详细的说明，而只对不同的部分进行详细说明。

如图18以及图19所示，在一对转动件4、5之间设置有对该一对转动件4、5进行固定的大致板状的软磁性材料6。软磁性材料6为环状，并且由软铁、金属玻璃、珀明德铁钻系高磁导率合金、或者非晶体中的任意一种材料形成。在软磁性材料6的中央处设置有***轴7的通孔16，软磁性材料6被压入固定在轴7上。

第5实施方式的第1转动件4不是被压入固定在轴7上，而是通过例如粘合剂等被安装固定在软磁性材料6上。第2转动件5以磁力吸附在软磁性材料6上，由此被定位固定。因此，在第5实施方式中，由于能够将第1转动件4安装在大面积的软磁性材料6上，所以能够牢固地对第1转动件4以及第2转动件5进行组装。

基于第5实施方式的构成，除了能够获得第4实施方式的(11)～(18)之外，还能够获得以下的效果。

(19)第1转动件4或者第2转动件5通过软磁性材料6被安装固定在轴7上。因此，由于能够增大第1转动件4或者第2转动件5的安装面积，所以能够有效地确保第1转动件4以及第2转动件5向软磁性材料6安装的强度，并且能够有效地防止第1转动件4以及第2转动件5相对于轴7的错位。

(第6实施方式)

接着，参照图20～图23，对第6实施方式进行说明。第6实施方式与第4以及第5实施方式不同点在于，将转子3设为串联构造、即层叠构造，而其他基本的构成与第4以及第5实施方式相同。因此，只对第6实施方式的不同部分进行详细说明。

如图20所示，串联构造的转子3由多个(在本例中为2个)转子单元33组成。第6实施方式的转子单元33与第4实施方式所述的转子3相同。在串联构造的情况下，这些转子单元33以在转子3的轴向上相互上下颠倒地配置、且N极彼此(或者S极彼此)接触的形式安装。

由于第6实施方式具有多个转子单元33，所以在转子3的外周面上形成有大面积的N极或者S极。因此，能够较高地设定转子3的转矩，从而能够提供高输出的电动机1。如图21所示，在这种构造的情况下，相对于图20的配置，也可以将磁石和软磁性材料彼此互换。

如图22所示，在串联构造的情况下，相接触的2个相同的部件、即2个第2转动件5也可以形成为一体。也就是说，在图22中，2个磁石、即2个第2转动件5也可以形成为一体。在这种情况下，能够抑制串联构造的转子3的部件数量使其变少。如图23所示，相对于图22的配置，也可以将磁石和软磁性材料互换。也就是说，在图23中，作为软磁性材料的2个第2转动件5也可以形成为一体。2个第1转动件4也可以形成为一体。

基于本实施方式的构成，除了能够获得第4实施方式的(11)～(18)之外，还能够获得以下的效果。

(20)在多个转子单元33的串联构造中，由于能够增大转子3的外周面上的N极的面积和S极的面积，所以能够有效地提高转矩。并且通过转子3的磁通量也会增加，由此能够有助于提高转矩。

(21)如图20、图21所示，2个转子单元33以外周S极的第1转动件4或者外周N极的第2转动件5位于轴向外侧、且外周N极的第2转动件5或者外周S极的第1转动件4位于轴向内侧的方向被安装固定在轴7上。因此，由于能够在2个转子单元33相互接触的部位上形成较宽的磁通通道，所以能够更有效地提高转矩。

(22)如图22、图23所示，由于在2个转子单元33中，第1转动件4以及第2转动件5中的、在轴向内侧相互抵接的同极的部件被一体化，所以原本需要2个部件的构成用1个部件即可。因此，能够抑制转子3所需的部件数量使其变少。

·在第6实施方式中，转子单元33的个数并不仅限于2个，也可以为3个以上。

·在第6实施方式中，在串联构造的情况下，一对转子单元33也可以以不同磁极相接触的方向层叠。

·在第4～第6实施方式中，软磁性材料、即第1转动件4向轴7的固定方法并不仅限于压入固定，也可以采用其他的安装方法。

·在第4～第6实施方式中，轴7也可以与由软磁性材料形成的第1转动件4形成为一体，或者在第2转动件5为软磁性材料的情况下，轴7也可以与第2转动件5形成为一体。

·在第4～第6实施方式中，爪状磁极9、12的个数并不仅限于实施方式所述的个数，也可以更改为其他的个数。优选地，特别是，如果转子的极对数为3以上的奇数的话，第1转动件4以及第2转动件5就不易变形，且转子3更稳定。

·在第4～第6实施方式中，形成在第1转动件4或者第2转动件5上的磁矩的方向也可以适宜更改。

·在第4～第6实施方式中，转动件4、5以及软磁性材料6的形状和材质也可以适宜更改为除上述实施方式以外的形式。

·在第4～第6实施方式中，也可以用磁石来形成第1转动件4，而用软磁性材料来形成第2转动件5。

·在第4～第6实施方式中，转动件的材质、即软磁性材料并不仅限于铁，也可以更改为其他种类的材料。

Claims (15)

1.一种转子，具备：

第1转动件，沿圆周方向具有多个第1爪状磁极；以及

第2转动件，沿圆周方向具有多个第2爪状磁极，

所述第2爪状磁极进入到所述第1爪状磁极彼此之间的缺口部内，并且所述第1爪状磁极进入到所述第2爪状磁极彼此之间的缺口部内，使得所述第1转动件以及所述第2转动件被相互组装在一起，

所述第1转动件以及所述第2转动件中的至少一方由磁石形成，

通过所述磁石产生的磁场，所述第1爪状磁极与所述第2爪状磁极在圆周方向上交替地形成N极和S极。

2.根据权利要求1所述的转子，其中，

所述第1转动件以及所述第2转动件这两者均由磁石形成，

通过所述磁石产生的磁场，所述第1爪状磁极与所述第2爪状磁极在圆周方向上交替地形成N极和S极。

3.根据权利要求1所述的转子，其中，

所述第1转动件以及所述第2转动件中的一方由软磁性材料形成，而另一方由磁石形成，通过所述磁石的磁极使所述软磁性材料具有磁极，使得沿圆周方向排列的所述爪状磁极在N极和S极之间交替。

4.根据权利要求3所述的转子，其中，

所述第1转动件以及所述第2转动件分别形成为不同的形状。

5.根据权利要求3所述的转子，其中，

所述第1转动件以及所述第2转动件形成为相同的形状。

6.根据权利要求1所述的转子，其中，

所述磁石为朝某特定的方向磁化的各向异性磁石。

7.根据权利要求1～6中任意一项所述的转子，其中，

所述转子被安装在轴上，

所述转子在所述第1转动件以及所述第2转动件之间进一步具有被安装固定在所述轴上的、板状的软磁性材料，

所述软磁性材料构成为对所述第1转动件以及所述第2转动件进行定位的定位部件。

8.根据权利要求7所述的转子，其中，

所述软磁性材料为软铁、金属玻璃、珀明德铁钻系高磁导率合金、或者非晶体。

9.根据权利要求1～6中任意一项所述的转子，其中，

在所述第1转动件以及所述第2转动件之间没有设置作为对所述转动件进行定位的定位部件的软磁性材料，所述第1转动件以及所述第2转动件被直接安装在所述轴上。

10.根据权利要求1～6中任意一项所述的转子，其中，

所述磁石为烧结磁石或者粘结磁石。

11.根据权利要求1～6中任意一项所述的转子，其中，

所述磁石为铁氧体磁石、钐钴类磁石、钐铁氮类磁石、钕磁石、或者铝镍钴磁石。

12.根据权利要求1～6中任意一项所述的转子，其中，

所述转子为沿轴向将多个由成组的所述第1转动件以及所述第2转动件形成的转子单元以同极彼此接触的方向层叠的串联构造。

13.根据权利要求12所述的转子，其中，

多个所述转子单元的所述第1转动件以及所述第2转动件形成为，位于轴向外侧的部件和位于轴向内侧的部件各自具有相同的磁极。

14.根据权利要求12所述的转子，其中，

在多个所述转子单元中，所述第1转动件以及所述第2转动件中的、在轴向内侧抵接的同极的2个部件被一体化。

15.一种电动机，具备：

权力要求1～6中任意一项所述的转子；以及

定子，可旋转地支承所述转子。

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