CN108781015B - 旋转电机用电枢 - Google Patents
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Abstract
本发明得到一种旋转电机用电枢,其与靴由磁性钢板与齿一体地形成的电枢铁芯具有同等的磁特性,并且具备能够简易且正确地模拟期望的靴形的磁楔。本发明的旋转电机用电枢具备:电枢铁芯,其齿从圆环状的铁芯背的内周面向径向内侧突出并沿周向排列,在相邻的所述齿之间形成有槽隙;电枢线圈,其被安装于所述电枢铁芯;以及磁楔,其被安装于相邻的所述齿的内周端部间,封闭所述槽隙的开口部,所述磁楔具备:一对磁性体部,它们沿周向分离地配置在相邻的所述齿的内周端部间;以及非磁性部,其连结一对所述磁性体部,所述磁性体部是将矩形平板状的磁性钢板沿其厚度方向层叠而构成的。
Description
技术领域
本发明涉及旋转电机用电枢,特别是涉及安装于电枢铁芯的槽隙开口部的磁楔的结构。
背景技术
在以往的旋转电机用电枢中,以减少噪音、提高电枢铁芯的刚性为目的,在电枢铁芯的槽隙开口部安装有楔子。而且,用磁性材料制作楔子,使楔子本身具有磁特性,从而使旋转电机的磁特性提高。此处,将用磁性材料制作的楔子称作磁楔。
例如,提出了一种以往的磁楔,其是将对磁性粉末加压成型而制作出的一对磁性体部通过树脂成型部一体地连结而构成的(例如参照专利文献1、2)。
此外,提出了另一种以往的磁楔,其是将在单面或双面形成有铝材等非磁性材料的带状磁性板弯折而制作出L字状的磁性材料薄板,并层叠多片该磁性材料薄板而制作出L形部件,将该L形部件背靠背地配置,并利用粘接或压接的手段一体化而构成的(例如参照专利文献3、4)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平6-105488号公报
专利文献2:日本特开2007-221913号公报
专利文献3:日本特开昭63-028241号公报
专利文献4:日本特开昭63-043543号公报
发明内容
发明要解决的课题
磁性粉末是将金属粉末和高分子材料混合而成的,与磁性钢板等强磁性体相比,磁导率低。因此,安装有通过对磁性粉末加压成型而制作出作为靴部分的磁性体部的以往的磁楔的电枢铁芯与利用磁性钢板在齿前端一体地制作出靴的电枢铁芯相比,磁特性降低。
此外,另一种以往的磁楔中,层叠将带状磁性板弯折成L字状而制作出的磁性材料薄板从而构成L形部件,因此L形部件的角部为圆弧形状,不能正确地模拟期望的靴形。
本发明是为了解决上述课题而完成的,目的在于得到一种旋转电机用电枢,其与靴由磁性钢板与齿一体地形成的电枢铁芯具有同等的磁特性,并且具备能够简易且正确地模拟期望的靴形的磁楔。
用于解决课题的手段
本发明的旋转电机用电枢具备:电枢铁芯,其齿从圆环状的铁芯背的内周面向径向内侧突出并沿周向排列,在相邻的所述齿之间形成有槽隙;电枢线圈,其被安装于所述电枢铁芯;以及磁楔,其被安装于相邻的所述齿的内周端部间,封闭所述槽隙的开口部,所述磁楔具备:一对磁性体部,它们沿周向分离地配置在相邻的所述齿的内周端部间;以及非磁性部,其连结一对所述磁性体部,所述磁性体部是将矩形平板状的磁性钢板沿其厚度方向层叠而构成的。
发明效果
根据本发明,磁楔的磁性体部配置在齿的内周端部的周向两侧,因此得到与靴由磁性钢板与齿一体地形成的电枢铁芯同等的磁特性。
磁性体部是将矩形平板状的磁性钢板沿着其厚度方向层叠而构成的,因此通过改变磁性钢板的板厚或宽度,能够简易且正确地模拟期望的靴形。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1的旋转电机用电枢的主要部分端面图。
图2是示出本发明的实施方式1的旋转电机用电枢中的电枢铁芯的主要部分端面图。
图3是说明将本发明的实施方式1的旋转电机用电枢中的电枢线圈安装于电枢铁芯的方法的图。
图4是示出本发明的实施方式1的旋转电机用电枢中的磁楔的立体图。
图5是示出本发明的实施方式1的旋转电机用电枢中的磁楔的剖视图。
图6是示出本发明的实施方式1的旋转电机用电枢的磁特性的图。
图7是示出本发明的实施方式2的旋转电机用电枢中的磁楔的剖视图。
图8是从长度方向的另一端侧观察本发明的实施方式3的旋转电机用电枢中的磁楔的俯视图。
图9是示出本发明的实施方式4的旋转电机用电枢的立体图。
图10是示出本发明的实施方式5的旋转电机用电枢的立体图。
图11是示出本发明的实施方式6的旋转电机用电枢中的磁楔的立体图。
具体实施方式
实施方式1
图1是示出本发明的实施方式1的旋转电机用电枢的主要部分端面图,图2是示出本发明的实施方式1的旋转电机用电枢中的电枢铁芯的主要部分端面图,图3是说明将本发明的实施方式1的旋转电机用电枢中的电枢线圈安装于电枢铁芯的方法的图,图4是示出本发明的实施方式1的旋转电机用电枢中的磁楔的立体图,图5是示出本发明的实施方式1的旋转电机用电枢中的磁楔的剖视图。
在图1中,旋转电机用电枢(以下称作电枢)1具备:圆筒状的电枢铁芯2;电枢线圈7,其卷绕安装于该电枢铁芯2;以及磁楔10,其安装于电枢铁芯2的槽隙6的开口部。
如图2所示,电枢铁芯2是通过层叠磁性钢板并使其一体化而制作成的,具备:圆环状的铁芯背3;以及齿4,其分别从铁芯背3向径向内侧突出,以一定的间距沿周向排列。嵌合槽5以槽方向为轴向,形成在齿4的周向两侧面的内周端侧。另外,槽隙6形成在周向上相邻的齿4间。此外,齿4构成为周向宽度向径向内侧逐渐变细的楔形,槽隙6的与电枢铁芯2的轴心垂直的截面为矩形形状。
电枢线圈7例如是将被实施了绝缘包覆的扁平导线以扁立绕法(Edge Wise)卷绕而构成的集中卷绕线圈。这样构成的电枢线圈7如图3所示,从径向内侧安装于各个齿4,使得齿4通过该电枢线圈7的内部。
此处,参照图4和图5说明磁楔10的结构。
磁楔10是利用作为非磁性部的树脂成型部13将在宽度方向上分离配置的一对磁性体部11一体地连结而构成的,被制作成具有与电枢铁芯2的轴向长度大致相等的长度、且具有封闭槽隙6的开口部的截面形状的杆状体。并且,磁楔10具有被设置成从两侧部突出并从长度方向的一端延伸到另一端的嵌合凸部14。并且,从轴向外侧将嵌合凸部14***嵌合槽5,从而磁楔10被安装于相邻的齿4的内周端部间。此时,根据需要,使用粘接剂固定磁楔10和齿4。
磁性体部11是将电磁钢板等矩形平板状的磁性钢板12彼此分离地沿其厚度方向层叠而构成的,磁性体部11以使磁性钢板12的短边的长度方向与磁楔10的宽度方向一致的方式配置在磁楔10的宽度方向两端部。并且,磁性钢板12的短边长度被设定为,当被安装于槽隙6的开口部时,一对磁性体部11间的间隔朝向径向内侧逐渐变窄。另外,当被安装于槽隙6的开口部时,一对磁性体部11的宽度方向两端部隔着树脂成型部13接近齿4的内周端部。此外,磁性钢板12也配置在嵌合凸部14内。
在这样构成的磁楔10中,一对磁性体部11间的间隔向径向内侧逐渐变窄,且一对磁性体部11的宽度方向两端部隔着树脂成型部13接近齿4的内周端部,模拟从齿4的内周端部向周向突出的靴形。因此,在具备电枢1的旋转电机中,磁通不仅从齿4的部分,还从配置于齿4的两侧的磁性体部11流入齿4,因此磁通的流动流畅,磁通脉动减小。此外,作为非磁性部的树脂成型部13配置在一对磁性体部11间,因此流通在相邻的齿4的内周端部间的漏磁通消失,铁损减少,抑制了输出下降。
磁楔10安装于槽隙6的开口部,磁性体部11配置在齿4的内周端部的周向两侧,从而构成靴。因此,不存在阻碍电枢线圈7向齿4的安装的靴,因此电枢线圈7向齿4的安装变容易,生产性提高。
齿4为楔形,槽隙6为矩形的截面形状,因此电枢线圈7的占空比提高,旋转电机的铜损减少。
磁楔10封闭槽隙6的开口部,因此防止了电枢线圈7的跑出。并且,因转子的旋转而产生的空气流动变流畅,能够抑制噪音产生。
用树脂成型部13连结磁性钢板12的层叠体即磁性体部11而构成的磁楔10安装于相邻的齿4的内周端部间,因此电枢铁芯2的刚性提高。
根据实施方式1,磁性体部11是将磁性钢板12以彼此分离的方式层叠而构成的,并通过树脂成型部13而成型。因此,树脂成型部13的树脂层填充于层叠方向上相邻的磁性钢板12间,磁性钢板12间被绝缘。由此,磁性钢板12间的磁性被断开,磁通通过磁性体部11时产生的涡电流的路径被断开,因此抑制了涡电流的产生,能够使旋转电机的涡流损耗减少。另外,如果使用由绝缘覆膜包覆的磁性钢板12,则即使以接触的方式层叠磁性钢板12,也能确保磁性钢板12间的绝缘,使磁性钢板12间的磁性断开。
此外,磁性体部11被树脂成型部13覆盖,因此树脂成型部13的树脂层配置在齿4与磁性体部11之间,确保了齿4与磁性体部11之间的绝缘。由此,齿4与磁性体部11之间的磁性被断开,磁通通过磁性体部11时产生的涡电流的路径被断开,因此抑制了涡电流的产生,能够减少旋转电机的涡流损耗。
在使用了将弯曲成L字状的磁性钢板层叠而制作出的L形部件的以往的磁楔中,L形的角部为圆弧形状,不能正确地模拟期望的靴形。在该磁楔10中,沿着厚度方向层叠矩形平板状的磁性钢板12而构成磁性体部11,因此,通过改变磁性钢板12的宽度,能够简易且正确地模拟期望的靴形,能够提高旋转电机的效率。
磁楔10中的磁性体部11是通过层叠磁性钢板12来制作的,因此与对磁性粉末加压成型而制作的磁性体部相比,磁导率高,能够使磁通高效地通过。因此,通过使用磁楔10,与使用具备对磁性粉末加压成型而制作的磁性体部的以往的磁楔的情况相比,能够提高旋转电机的磁特性。
此外,磁性钢板12配置在嵌合凸部14内,因此嵌合凸部14的刚性提高,磁楔10牢固地固定于齿4。此外,齿4的嵌合槽5内由磁性体模拟构成,因此,磁通容易通过嵌合槽5,能够减少磁通在齿4内部的损失。
此外,磁性体部11与对磁性粉末加压成型而成的磁性体部相比,刚性高,因此能够抑制电枢铁芯2的自重或离心力引起的挠曲的产生或振动的产生。
此外,磁性体部11是通过层叠矩形平板状的磁性钢板12而构成的,因此,通过使磁性钢板12的板厚、层叠片数、磁性钢板12间的间隙、磁性钢板12的短边方向的长度变化,能够任意设定磁性体部11的形状,因此能够正确模拟期望的靴形。
此处,磁楔10分别是将以确保设定的间隙的方式沿厚度方向层叠磁性钢板12而制作出的一对层叠体分离地配置在模具内,在向模具***出熔融树脂后,冷却、固化树脂而制作成的。由此,得到在树脂成型部13内埋设有一对磁性体部11的磁楔10。另外,在使用被实施了绝缘包覆的磁性钢板12的情况下,可以以接触的方式将磁性钢板12沿着其厚度方向层叠来构成层叠体。
接着,当频率为48kHz时,测定在安装有磁楔10的电枢铁芯2、为了比较而未安装磁楔10的电枢铁芯2、以及一体成型有靴的电枢铁芯中产生的感应电压,其结果如图6所示。图6是示出本发明的实施方式1的旋转电机用电枢的磁特性的图。图中,本发明是安装了磁楔10的电枢铁芯2,比较例1是未安装磁楔10的电枢铁芯2,比较例2是一体成型有靴的电枢铁芯。此外,磁楔10的磁性体部11是隔开0.15mm的间隙层叠0.5mm板厚的磁性钢板12而制作成的。
根据图6,安装了磁楔10的电枢铁芯2(本发明)中产生了0.928V的感应电压。此外,未安装磁楔10的电枢铁芯2(比较例1)中产生了0.850V的感应电压,一体成型有靴的电枢铁芯(比较例2)中产生了0.969V的感应电压。即,结果是安装了磁楔10的电枢铁芯2中产生的感应电压比未安装磁楔10的电枢铁芯2中产生的感应电压高9.2%,比一体成型有靴的电枢铁芯中产生的感应电压低4.2%。由此,安装了磁楔10的电枢铁芯2与一体成型有靴的电枢铁芯相比,磁特性变差,但其差异为4%左右。此外,能够确认安装了磁楔10的电枢铁芯2与未安装磁楔10的电枢铁芯2、即没有靴的电枢铁芯2相比,能够大量拾取磁通。即,能够确认使用本发明的磁楔10是有用的。
在上述的例子中,磁性体部11在0.5mm板厚的磁性钢板12间设置有0.15mm的非磁性的树脂层,但通过使该非磁性的树脂层更薄,能够提高磁性体部11的磁导率。并且,通过使磁性体部11的磁导率提高,电枢铁芯2的磁特性提高,能够使旋转电机的效率提高。
此外,通过改变非磁性的树脂层的厚度,能够调整磁性体部11中的磁性体与非磁性体的体积比,从而能够调整磁性体部11的磁导率。因此,根据实施方式1,能够根据用途自由调整电枢铁芯2的磁特性。
实施方式2
图7是示出本发明的实施方式2的旋转电机用电枢中的磁楔的剖视图。
在图7中,磁楔10A是利用作为非磁性部的树脂成型部13将在宽度方向上分离配置的一对磁性体部11A一体地连结而构成的,被制作成具有与电枢铁芯2的轴向长度大致相等的长度、且具有封闭槽隙6的开口部的截面形状的杆状体。并且,磁楔10A具有被设置成从两侧部突出并从长度方向的一端延伸到另一端的嵌合凸部14。磁性体部11A是将矩形平板状的磁性钢板12彼此分离地沿其厚度方向层叠而构成的,磁性体部11A以使磁性钢板12的厚度方向与磁楔10A的宽度方向一致的方式配置在磁楔10A的宽度方向两端部。并且,磁性钢板12的短边长度被设定为,当被安装于槽隙6的开口部时,一对磁性体部11A间的间隔朝向径向内侧逐渐变窄。此外,当被安装于槽隙6的开口部时,一对磁性体部11A的宽度方向两端部隔着树脂成型部13接近齿4的内周端部。此外,磁性钢板12也配置在嵌合凸部14内。
另外,在实施方式2中,除了使用磁楔10A来代替磁楔10这一点,与上述实施方式1同样地构成。
在该实施方式2中,磁性体部11A也是将磁性钢板12以彼此分离的方式层叠而构成的,并通过树脂成型部13而成型,因此得到了与上述实施方式1同样的效果。
在实施方式2中,沿周向层叠磁性钢板12来构成磁性体部11A。因此,从转子经由配置在齿4的两侧的磁性体部11A而流入齿4的磁通的流动方向上的磁路被树脂成型部13的树脂层分断为与磁性钢板12的片数相应的数量。因此,利用树脂成型部13的树脂层确保了磁性钢板12间的绝缘,磁性钢板12间的磁性被断开。由此,磁通通过磁性体部11A所产生的涡电流的路径被零碎地分断成与磁性钢板12的片数相应的数量,因此能够抑制涡电流的产生,从而能够减少旋转电机的涡流损耗。
此处,越是使磁性钢板12的板厚薄,就越能够零碎地分断磁通通过的面的磁性体的磁性,能够抑制涡电流的产生。
此外,磁性体部11A是通过层叠矩形平板状的磁性钢板12而构成的,因此,通过使磁性钢板12的板厚、层叠片数、磁性钢板12间的间隙、磁性钢板12的短边方向的长度变化,能够任意设定磁性体部11A的形状,因此能够正确模拟期望的靴形。
此外,在实施方式2中,通过改变填充在磁性钢板12间的非磁性的树脂层的厚度,也能够调整磁性体部11中的磁性体与非磁性体的体积比,从而能够调整磁性体部11的磁导率。因此,在实施方式2中也能够根据用途自由调整电枢铁芯2的磁特性。
实施方式3
图8是从长度方向的另一端侧观察本发明的实施方式3的旋转电机用电枢中的磁楔的俯视图。
在图8中,磁楔10B是利用作为非磁性部的树脂成型部13将在宽度方向上分离配置的一对磁性体部11B一体地连结而构成的,被制作成具有与电枢铁芯2的轴向长度大致相等的长度、且具有封闭槽隙6的开口部的截面形状的杆状体。并且,被设置成从磁楔10B的两侧部突出并从长度方向的一端延伸到另一端的嵌合凸部14B以使其突出量从磁楔10B的长度方向的另一端向一端侧逐渐变长的方式形成。磁性体部11B是将矩形平板状的磁性钢板12沿其厚度方向层叠而构成的,磁性体部11B以使磁性钢板12的短边的长度方向与磁楔10B的宽度方向一致的方式配置在磁楔10B的宽度方向两端部。并且,磁性钢板12的短边长度被设定为,当被安装于槽隙6的开口部时,一对磁性体部11B间的间隔朝向径向内侧逐渐变窄。此外,当被安装于槽隙6的开口部时,一对磁性体部11B的宽度方向两端部隔着树脂成型部13接近齿4的内周端部。此外,磁性钢板12也配置在嵌合凸部14B内。
另外,在实施方式3中,除了使用磁楔10B来代替磁楔10这一点,与上述实施方式1同样地构成。
在该实施方式3中,磁性体部11B也是将磁性钢板12以彼此分离的方式层叠而构成的,并通过树脂成型部13而成型,因此得到了与上述实施方式1同样的效果。
在该实施方式3中,使磁楔10B的嵌合凸部14B的长度方向的另一端侧朝向电枢铁芯2的一端,将嵌合凸部14B压入嵌合槽5,从而磁楔10B被安装在相邻的齿4的内周端部间。嵌合槽5的槽深在电枢铁芯2的轴向上是固定的。因此,嵌合凸部14B在被嵌合槽5加压夹持的状态下嵌合在嵌合槽5内,即被压入嵌合槽5,从而磁楔10B被保持于电枢铁芯2。
根据该实施方式3,嵌合凸部14B被压入嵌合槽5,磁楔10B牢固地保持于电枢铁芯2,因此能够提高电枢铁芯2整体的刚性。此外,包括嵌合凸部14B与嵌合槽5的嵌合部在内,磁楔10B与齿4无间隙地连结,因此能够抑制旋转电机的驱动时的振动被传递而产生的噪音。
另外,在上述实施方式3中,形成为使嵌合槽5的槽深固定,使嵌合凸部14B的突出量从磁楔10B的长度方向的另一端向一端侧逐渐变长,但也可以形成为使嵌合凸部的突出量固定,使嵌合槽的槽深从电枢铁芯的轴向的另一端向一端侧逐渐变浅。
此外,在上述实施方式3中,形成为使实施方式1的磁楔的嵌合凸部的突出量从磁楔的长度方向的另一端向一端侧逐渐变长,但也可以形成为使其他实施方式的磁楔的嵌合凸部的突出量从磁楔的长度方向的另一端向一端侧逐渐变长。
实施方式4
图9是示出本发明的实施方式4的旋转电机用电枢的立体图。另外,图中省略了电枢线圈。
在图9中,磁楔10C是利用作为非磁性部的树脂成型部13将在宽度方向上分离配置的一对磁性体部11C一体地连结而构成的,被制作成具有与电枢铁芯2的轴向长度大致相等的长度、且具有封闭槽隙6的开口部的截面形状的杆状体。并且,嵌合凸部14被设置成从磁楔10C的两侧部突出,并从长度方向的一端延伸到另一端。磁性体部11C是将矩形平板状的磁性钢板(未图示)沿其厚度方向层叠而构成的,磁性体部11C以使磁性钢板的短边的长度方向与磁楔10C的宽度方向一致的方式配置在磁楔10C的宽度方向两端部。
并且,使一对磁性体部11C的同一层的磁性钢板的短边长度的总和固定,将一个磁性体部11C的磁性钢板的短边长度形成为从长度方向的一端侧向另一端侧逐渐变长,将另一个磁性体部11C的磁性钢板的短边长度形成为从长度方向的一端侧向另一端侧逐渐变短。在通过磁楔10C的长度方向的中央位置并与电枢铁芯2的轴心垂直的截面中,一对磁性体部11C间的间隔朝向径向内侧逐渐变窄。此外,在通过磁楔10C的长度方向的中央位置并与电枢铁芯2的轴心垂直的截面中,一对磁性体部11C以通过磁楔10C的周向的中央位置与电枢铁芯2的轴心的直线作为对称轴,对称地配置。此外,磁性钢板也配置在嵌合凸部14内。另外,当被安装于槽隙6的开口部时,一对磁性体部11C的宽度方向两端部隔着树脂成型部13接近齿4的内周端部。
另外,在实施方式4中,除了使用磁楔10C来代替磁楔10这一点,与上述实施方式1同样地构成。
在这样构成的电枢1C中,磁性体部11C也是将矩形平板状的磁性钢板12以彼此分离的方式层叠而构成的,并通过树脂成型部13而成型,因此得到了与上述实施方式1同样的效果。
在实施方式4中,树脂成型部13的位于一对磁性体部11C之间的部位的周向位置相对于电枢铁芯2的轴向倾斜。由此,磁楔10C被附加了扭斜,因此能够减少旋转电机的扭矩波动。
以往,对电枢铁芯2附加扭斜必须使齿4的周向位置从轴向一侧向另一侧在周向上向一侧依次偏移,电枢铁芯2的制造工序复杂。并且,与向未附加扭斜的齿安装电枢线圈7的工序相比,向附加了扭斜的齿安装电枢线圈7的工序复杂。
根据实施方式4,通过使用磁楔10C,不必对电枢铁芯2本身附加扭斜,因此不必采取复杂的电枢铁芯的制造工序或电枢线圈7的安装工序,能够提高电枢1C的生产性。
另外,在上述实施方式4中,在实施方式1的磁楔中,使树脂成型部的位于一对磁性体部间的部位的周向位置相对于轴向倾斜,从而附加扭斜,但也可以对其他实施方式的磁楔同样地附加扭斜。
实施方式5
图10是示出本发明的实施方式5的旋转电机用电枢的立体图。另外,图中省略了电枢线圈。
在图10中,磁楔10D是通过沿电枢铁芯2的轴向层叠第1、第2及第3分割磁楔20、21、22而构成的。
第1分割磁楔20是利用作为非磁性部的树脂成型部131将在宽度方向上分离配置的一对磁性体部11D1一体地连结而构成的,被制作成具有电枢铁芯2的轴向长度的1/3长度、且具有封闭槽隙6的开口部的截面形状的杆状体。并且,嵌合凸部14被设置成从第1分割磁楔20的两侧部突出,并从长度方向的一端延伸到另一端。磁性体部11D1是将矩形平板状的磁性钢板(未图示)沿其厚度方向层叠而构成的,磁性体部11D1以使磁性钢板的短边的长度方向与第1分割磁楔20的宽度方向一致的方式配置在第1分割磁楔20的宽度方向两端部。并且,磁性钢板的短边长度被设定为,当被安装于槽隙6的开口部时,一对磁性体部11D1间的间隔朝向径向内侧逐渐变窄。此外,磁性钢板也配置在嵌合凸部14内。
第2分割磁楔21和第3分割磁楔22除了树脂成型部的位于一对磁性体部间的部位的周向位置不同这一点,与第1分割磁楔20同样地构成。
第2分割磁楔21中,树脂成型部132的位于一对磁性体部11D2间的部位位于第2分割磁楔21的周向中央。第1分割磁楔20中,树脂成型部131的位于一对磁性体部11D1间的部位从第1分割磁楔20的周向中央位置向周向另一侧偏移。另一方面,第3分割磁楔22中,树脂成型部133的位于一对磁性体部11D3间的部位从第3分割磁楔22的周向中央位置向周向一侧偏移。
由此,沿轴向层叠第1、第2及第3分割磁楔20、21、22而构成的磁楔10D中,树脂成型部131、132、133的位于一对磁性体部11D1、11D2、11D3之间的部位相对于电枢铁芯2的轴向呈阶梯状地倾斜。即,在该电枢1D中,磁楔10D被附加有阶梯式扭斜。
因此,在实施方式5中,也能够得到与上述实施方式4相同的效果。
另外,在上述实施方式5中,沿轴向将磁楔分割成3个,但磁楔的分割数量不限于3个。
此外,在实施方式5中,将实施方式1中的磁楔沿轴向分割成3个,使3个分割磁楔的树脂成型部的周向位置沿轴向依次偏移,对磁楔附加阶梯式扭斜,但也可以对其他实施方式的磁楔同样地附加阶梯式扭斜。
实施方式6
图11是示出本发明的实施方式6的旋转电机用电枢中的磁楔的立体图。
在图11中,磁楔10E是利用作为非磁性部的树脂成型部13E将在宽度方向上分离配置的一对磁性体部11一体地连结而构成的,被制作成具有与电枢铁芯2的轴向长度大致相等的长度、且具有封闭槽隙6的开口部的截面形状的杆状体。并且,被设置成从磁楔10E的两侧部突出并从长度方向的一端延伸到另一端的嵌合凸部14以使其突出量从磁楔10E的长度方向的另一端向一端侧逐渐变长的方式形成。磁性体部11是将矩形平板状的磁性钢板12沿其厚度方向层叠而构成的,磁性体部11以使磁性钢板12的短边的长度方向与磁楔10E的宽度方向一致的方式配置在磁楔10E的宽度方向两端部。并且,磁性钢板12的短边长度被设定为,当被安装于槽隙6的开口部时,一对磁性体部11间的间隔朝向径向内侧逐渐变窄。另外,当被安装于槽隙6的开口部时,一对磁性体部11的宽度方向两端部隔着磁性成型部13E接近齿4的内周端部。此外,磁性钢板12也配置在嵌合凸部14内。凹部15是与长度方向垂直的截面形状为圆弧形的槽形状,并且在树脂成型部13E的朝向槽隙6侧的面上形成为从树脂成型部13E的长度方向的一端延伸到另一端。
另外,在实施方式6中,除了使用磁楔10E来代替磁楔10这一点,与上述实施方式1同样地构成。
在该实施方式6中,磁性体部11也是将磁性钢板12以彼此分离的方式层叠而构成的,并通过树脂成型部13E而成型,因此得到了与上述实施方式1同样的效果。
根据实施方式6,凹部15在树脂成型部13E的朝向槽隙6侧的面上形成为从长度方向的一端延伸到另一端,因此槽隙6的截面积增大。由此,能够增加电枢线圈7的卷绕数,因此能够使旋转电机的效率提高。此外,不减少电枢线圈7的卷绕数,就能够增大线圈截面积,因此通电电流的大电流化成为可能,实现了旋转电机的高输出化。
另外,在实施方式6中,在实施方式1的磁楔的树脂成型部的槽隙侧的面上形成凹部,但也可以在其他实施方式的磁楔的树脂成型部的槽隙侧的面上形成凹部。
此外,在上述实施方式6中,凹部形成为与长度方向垂直的截面形状为圆弧形的槽形状,但凹部的截面形状不限于圆弧形。
另外,在上述各实施方式中,电枢线圈由集中卷绕线圈构成,但电枢线圈也可以由分布卷绕线圈构成。
此外,在上述各实施方式中,齿形成为其宽度向径向的内侧逐渐变窄的楔形,但其宽度也可以向径向的内侧固定地形成。
此外,在上述各实施方式中,电枢线圈是使用扁平导线制作的,但也可以使用圆形截面的导线来制作。
此外,在上述各实施方式中,使用树脂成型部作为连结一对磁性体部的非磁性部,但基于减少一对磁性体部间的漏磁通的观点,也可以用铝或铜等非磁性材料来制作非磁性部。但是,基于抑制涡电流的产生的观点,非磁性部优选具备电绝缘性。
标号说明
2:电枢铁芯;3:铁芯背;4:齿;5:嵌合槽;7:电枢线圈;10、10A、10B、10C、10D:磁楔;11、11A、11B、11C、11D1、11D2、11D3:磁性体部;12:磁性钢板;13、131、132、133:树脂成型部(非磁性部);14、14B:嵌合凸部;15:凹部。
Claims (19)
1.一种旋转电机用电枢,该旋转电机用电枢具备:
电枢铁芯,其齿从圆环状的铁芯背的内周面向径向内侧突出并沿周向排列,在相邻的所述齿之间形成有槽隙;
电枢线圈,其被安装于所述电枢铁芯;以及
磁楔,其被安装于相邻的所述齿的内周端部间,封闭所述槽隙的开口部,
所述磁楔具备:一对磁性体部,它们沿周向分离地配置在相邻的所述齿的内周端部间;以及非磁性部,其连结一对所述磁性体部,
所述磁性体部是将多个矩形平板状的磁性钢板以使其厚度方向与径向一致的方式沿径向层叠而构成的。
2.根据权利要求1所述的旋转电机用电枢,其中,
在层叠方向上相邻的所述磁性钢板之间的磁性被断开。
3.根据权利要求1或2所述的旋转电机用电枢,其中,
所述非磁性部是埋设一对所述磁性体部的树脂成型部。
4.根据权利要求3所述的旋转电机用电枢,其中,
所述磁楔在所述树脂成型部的朝向所述槽隙侧的面上具有从轴向的一端延伸到另一端的凹部。
5.根据权利要求1或2所述的旋转电机用电枢,其中,
所述齿在周向的两侧面的内周端侧具有以槽方向为轴向从轴向的一端延伸到另一端的一对嵌合槽,
所述磁楔具有从周向的两侧面突出并从轴向的一端延伸到另一端的一对嵌合凸部,
所述磁楔在所述嵌合凸部被所述嵌合槽加压夹持的状态下与所述嵌合槽嵌合,从而被保持于相邻的所述齿。
6.根据权利要求3所述的旋转电机用电枢,其中,
所述齿在周向的两侧面的内周端侧具有以槽方向为轴向从轴向的一端延伸到另一端的一对嵌合槽,
所述磁楔具有从周向的两侧面突出并从轴向的一端延伸到另一端的一对嵌合凸部,
所述磁楔在所述嵌合凸部被所述嵌合槽加压夹持的状态下与所述嵌合槽嵌合,从而被保持于相邻的所述齿。
7.根据权利要求4所述的旋转电机用电枢,其中,
所述齿在周向的两侧面的内周端侧具有以槽方向为轴向从轴向的一端延伸到另一端的一对嵌合槽,
所述磁楔具有从周向的两侧面突出并从轴向的一端延伸到另一端的一对嵌合凸部,
所述磁楔在所述嵌合凸部被所述嵌合槽加压夹持的状态下与所述嵌合槽嵌合,从而被保持于相邻的所述齿。
8.根据权利要求1或2所述的旋转电机用电枢,其中,
所述非磁性部的位于一对所述磁性体部之间的部位的周向位置相对于所述电枢铁芯的轴心扭斜。
9.根据权利要求3所述的旋转电机用电枢,其中,
所述非磁性部的位于一对所述磁性体部之间的部位的周向位置相对于所述电枢铁芯的轴心扭斜。
10.根据权利要求4所述的旋转电机用电枢,其中,
所述非磁性部的位于一对所述磁性体部之间的部位的周向位置相对于所述电枢铁芯的轴心扭斜。
11.根据权利要求5所述的旋转电机用电枢,其中,
所述非磁性部的位于一对所述磁性体部之间的部位的周向位置相对于所述电枢铁芯的轴心扭斜。
12.根据权利要求6所述的旋转电机用电枢,其中,
所述非磁性部的位于一对所述磁性体部之间的部位的周向位置相对于所述电枢铁芯的轴心扭斜。
13.根据权利要求7所述的旋转电机用电枢,其中,
所述非磁性部的位于一对所述磁性体部之间的部位的周向位置相对于所述电枢铁芯的轴心扭斜。
14.根据权利要求1或2所述的旋转电机用电枢,其中,
所述磁楔分别是将所述非磁性部的位于一对所述磁性体部之间的部位的周向位置不同的多个分割磁楔沿轴向层叠而构成的。
15.根据权利要求3所述的旋转电机用电枢,其中,
所述磁楔分别是将所述非磁性部的位于一对所述磁性体部之间的部位的周向位置不同的多个分割磁楔沿轴向层叠而构成的。
16.根据权利要求4所述的旋转电机用电枢,其中,
所述磁楔分别是将所述非磁性部的位于一对所述磁性体部之间的部位的周向位置不同的多个分割磁楔沿轴向层叠而构成的。
17.根据权利要求5所述的旋转电机用电枢,其中,
所述磁楔分别是将所述非磁性部的位于一对所述磁性体部之间的部位的周向位置不同的多个分割磁楔沿轴向层叠而构成的。
18.根据权利要求6所述的旋转电机用电枢,其中,
所述磁楔分别是将所述非磁性部的位于一对所述磁性体部之间的部位的周向位置不同的多个分割磁楔沿轴向层叠而构成的。
19.根据权利要求7所述的旋转电机用电枢,其中,
所述磁楔分别是将所述非磁性部的位于一对所述磁性体部之间的部位的周向位置不同的多个分割磁楔沿轴向层叠而构成的。
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