轴向间隙型旋转电机和旋转驱动装置的制作方法

专利名称：轴向间隙型旋转电机和旋转驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及轴向间隙型旋转电机。
背景技术：
在轴向间隙型旋转电机(以下，仅记载为"旋转电机")中，定子和转子隔着沿着旋 转轴线的间隙而配置。这样的结构具有以下优点。即，即使沿旋转轴线方向薄型化也能够 扩大用于产生励磁磁通的永久磁铁的磁极面，容易提高绕组的占空系数，并且与该结构的 大小相比能够增大转矩和输出。 在旋转电机中，沿着与旋转轴线平行的方向(在本申请中称为"旋转轴线方向") 在定子和转子之间作用有吸引力(在本申请中称为"推力")。该吸引力导致轴承磨损增大、 轴承寿命縮短等问题。 在旋转电机中，为了防止作用于轴向的推力，也可以采用下述结构。例如，沿旋转
轴线方向在一个定子的两侧设置两个转子。或者沿旋转轴线方向在一个转子的两侧设置两
个定子。在上述两种结构中，都会沿旋转轴线方向产生相互反向的一对推力，从而在整体上
减小在旋转轴线方向产生的推力。 另外，与本申请有关的文献如下所示。 专利文献1 :日本特开2006-353078号公报 专利文献2 :日本特开昭61-185040号公报 但是，在设置有两个转子的结构中，轴承的结构复杂化。而且，由于旋转轴线变长， 所以还存在容易产生扭转振动的问题。 另外，专利文献l具有两个转子，并且仅在其中一个转子上设置有永久磁铁。但 是，由于设置有两个转子，所以无法解决上述问题。 此外，由于现有的定子采用了电枢，所以在设置有两个定子的结构中存在产生交 变磁场的两个背轭。当在背轭中产生交变磁场时，会产生铁损、特别是磁滞损耗，因此不希 望增加电枢的背轭个数。

发明内容
因此，本发明的目的在于提供这样的技术在轴向间隙型旋转电机中，在转子的沿 着旋转轴线的两侧设置定子从而减小推力(》，》卜力)，同时不会使产生交变磁场的背 轭的个数增加。此外，本发明的目的还在于缓和作用在产生励磁磁通的永久磁铁上的退磁 场的影响。此外，本发明的目的还在于简单地调整励磁磁通。 本发明所涉及的轴向间隙型旋转电机的第一方式具备转子(l)，其是能够绕旋 转轴线(Q)在周向旋转的磁性体；电枢(2)，其具有电枢绕组(22)，该电枢绕组从与上述旋 转轴线平行的旋转轴线方向的一侧与上述转子对置；以及定子(3)，其从上述旋转轴线方 向的另 一侧经由上述转子使励磁磁通与上述电枢绕组交链。 本发明所涉及的轴向间隙型旋转电机的第二方式形成为，在其第一方式中，上述转子(1)具有第一磁性环(102N)，从上述定子(3)向该第一磁性环(102N)供给第一极性 的上述励磁磁通；第二磁性环(102S)，其配置成比上述第一磁性环更靠上述旋转轴线(Q) 侧，并且从上述定子向该第二磁性环(102S)供给第二极性的上述励磁磁通；第一磁性板 (100N、101N)，其与上述电枢(2)对置地在上述周向上配置成环状，并且该第一磁性板与上 述第二磁性环磁分离，并与上述第一磁性环磁连接；以及第二磁性板(100S、101S)，该第二 磁性板与上述电枢对置，并且该第二磁性板以其在上述周向的位置与上述第一磁性板交错 的方式配置成环状，并且该第二磁性板与上述第一磁性环及上述第一磁性板磁分离，并与 上述第二磁性环磁连接。 本发明所涉及的轴向间隙型旋转电机的第三方式形成为，在其第二方式中，上述 第一磁性板(101N)的与上述旋转轴线相反一侧连接于上述第一磁性环(102N)，并且该第 一磁性板在径向延伸直到到达上述第二磁性环(102S)的上述电枢(2)侧为止。上述第二 磁性板(101S)的上述旋转轴线侧连接于上述第二磁性环，并且该第二磁性板在径向延伸 直到到达上述第一磁性环的上述电枢侧为止。 本发明所涉及的轴向间隙型旋转电机的第四方式形成为，在其第二方式或第三方 式中，上述定子(3)具有第一磁极面(30N)，其向上述第一磁性环(102N)供给上述第一极 性的上述励磁磁通；第二磁极面(30S)，其向上述第二磁性环(102S)供给上述第二极性的 上述励磁磁通；以及永久磁铁(30A、30R)，其向上述第一磁极面和上述第二磁极面供给上 述励磁磁通。 本发明所涉及的轴向间隙型旋转电机的第五方式形成为，在其第四方式中，上述 永久磁铁(30R)在上述旋转轴线(Q)的周围形成为环状，并且在相对于上述旋转轴线的径 向上被磁化，上述定子(3)还具有第一铁芯(31N)和第二铁芯(31S)，该第一铁芯和第二铁 芯分别从外周侧和内周侧覆盖上述永久磁铁，上述第一铁芯呈现上述第一磁极面(30N)，上 述第二铁芯呈现上述第二磁极面(30S)。 本发明所涉及的轴向间隙型旋转电机的第六方式形成为，在其第五方式中，上述 定子(3)还具有第三铁芯(31B)，该第三铁芯用于将上述第一铁芯(31N)和上述第二铁芯 (31S)从上述转子(1)的相反侧磁结合起来，从而使从上述永久磁铁(30R)产生的磁通局部 地短路。 本发明所涉及的轴向间隙型旋转电机的第七方式形成为，在其第四方式中，上述 永久磁铁(30A)呈现上述第一磁极面(30N)和上述第二磁极面(30S)中的至少任一方。
本发明所涉及的轴向间隙型旋转电机的第八方式形成为，在其第七方式中，上述 永久磁铁(30A)在周向上配置成环状。 本发明所涉及的轴向间隙型旋转电机的第九方式形成为，在其第八方式中，上述 永久磁铁(30A)呈现上述第一磁极面(30N)和上述第二磁极面(30S)双方。上述定子(3) 还具有第一辅助铁芯(33N)，其与上述第一磁性环(102N)对置配置，并且与上述第一磁极 面(30N)磁连接；以及第二辅助铁芯(33S)，其与上述第二磁性环(102S)对置配置，并且与 上述第二磁极面(30S)磁连接。 本发明所涉及的轴向间隙型旋转电机的第十方式形成为，在其第四方式中，上述 永久磁铁(30A)仅呈现上述第一磁极面(30N)和上述第二磁极面(30S)中的任一方。上述 定子(3)还具有轭(30Y)，该轭(30Y)与上述永久磁铁(30A)磁连接，并呈现上述第一磁极面(30N)和上述第二磁极面(30S)中的另一方。 本发明所涉及的轴向间隙型旋转电机的第十一方式形成为，在其第四至第十方式
的任一方式中，上述定子(3)还具有在上述周向上巻绕而成的励磁绕组(32)。 本发明所涉及的轴向间隙型旋转电机的第十二方式形成为，在其第四方式中，上
述转子(1)还具有多个磁性体(101Q)，这些磁性体与上述电枢对置，并且以其在上述周向
的位置与第一磁性板(100N、101N)和第二磁性板(100S、101S)交错的方式配置成环状，而
且这些磁性体在与上述第一磁性环(102N)和上述第二磁性环(102S)磁分离的同时相互磁
连接在一起。 本发明所涉及的轴向间隙型旋转电机的第十三方式形成为，在其第十二方式中， 上述转子(1)还具有磁性环(101Qa)，该磁性环将上述多个磁性体(101Q)彼此在上述旋转 轴线(Q)的相反侧沿周向连接起来。 本发明所涉及的轴向间隙型旋转电机的第十四方式形成为，在其第十二方式中， 上述转子(1)还具有磁性环(101Qc)，该磁性环在上述第一磁性环(102N)和上述第二磁性 环(102S)之间将上述多个磁性体(101Q)彼此沿周向连接起来。 本发明所涉及的轴向间隙型旋转电机的第十五方式形成为，在其第十二方式中， 上述转子(1)还具有磁性环(101Qb)，该磁性环将上述多个磁性体(101Q)彼此在上述旋转 轴线(Q)的相反侧沿周向连接起来。 本发明所涉及的轴向间隙型旋转电机的第十六方式形成为，在其第十二方式中，
上述定子(3)还具有突起(30Q)，该突起与上述多个磁性体(101Q)接近。 本发明所涉及的轴向间隙型旋转电机的第十七方式，在其第一至第十五方式的任
一方式中，上述定子(3)具有励磁绕组(32)，其在上述周向巻绕，用于产生上述励磁磁通；
以及励磁轭(31)，其从内周侧和外周侧夹持上述励磁绕组，并且在上述转子的相反侧相互
磁连接在一起。 本发明所涉及的旋转驱动装置的第一方式具备第四至第十六方式中的任一方式 所记载的轴向间隙型旋转电机；旋转轴(8)，其与上述定子(3)分离而与上述转子(1)连 接；以及发动机(9)，其沿上述旋转轴线方向相对于上述电枢(2)配置在上述转子的相反 侧，并且该发动机与上述旋转轴连接从而在该发动机与旋转轴之间传递旋转运动。在上述 电枢设置有贯通孔(200)，该贯通孔供上述旋转轴贯穿而不会妨碍上述旋转轴的旋转。
本发明所涉及的旋转驱动装置的第二方式形成为，在其第一方式中，上述旋转轴 (8)的靠上述定子(3)侧的端部相对于上述定子在上述旋转轴线方向上向上述发动机(9) 侧后退。 本发明所涉及的旋转驱动装置的第三方式形成为，在其第一方式或第二方式中， 在上述定子(3)设置有散热部件(34)。
发明效果 根据本发明所涉及的轴向间隙型旋转电机的第一方式，由于在定子设置有励磁磁 通的产生源，所以定子中的铁损减小，对由产生自电枢的磁场而引起的退磁具有较强的抵 抗能力，并且沿着旋转轴线方向的推力相互抵消。 根据本发明所涉及的轴向间隙型旋转电机的第二方式和第三方式，能够以简单的 结构获得励磁磁通的产生源，并且能够容易地增加转子的磁极数。
根据本发明所涉及的轴向间隙型旋转电机的第十七方式，通过对流向励磁绕组的 电流进行调整，能够容易地进行励磁磁通的调整。 特别是在第十七方式中，在具备第四方式所具有的永久磁铁的情况下，在作为电 动机使用时，既能够通过进行减弱励磁来进行高速运转，也能够在低速时提高励磁磁通以 便提高转矩。这能够兼顾到高速运转、和效率高的低速运转双方，特别适合车载用电动机。 此外，在作为发电机使用时，能够根据转速的变动来调整励磁磁通，从而能够与转速无关地 生成所需电压，特别适合车载用交流发电机。或者，在作为电车用电动机使用时，能够在运 转时间较长的惯性运转中减弱励磁磁通。 或者在第十七方式中，在不具备永久磁铁的方式中，在作为电车用电动机使用时 是合适的。由于不作为发电机发挥作用，所以在惯性运转时不会产生齿槽转矩，能够顺畅地 旋转。 根据本发明所涉及的轴向间隙型旋转电机的第四方式，由于能够用结构简单的永
久磁铁来实现励磁磁通的产生源，所以能够减小电流，并实现小型化和高输出。 根据本发明所涉及的轴向间隙型旋转电机的第五方式，即使在组装旋转电机后，
也容易从转子的相反侧进行磁化而得到永久磁铁。 根据本发明所涉及的轴向间隙型旋转电机的第六方式，通过第三铁芯，减小了供 给至转子的励磁磁通，实现了减弱励磁。 根据本发明所涉及的轴向间隙型旋转电机的第七方式，容易将永久磁铁的磁极面 设计得很大从而使励磁磁通增加。 根据本发明所涉及的轴向间隙型旋转电机的第八方式，特别容易制造高能积的永 久磁铁。 根据本发明所涉及的轴向间隙型旋转电机的第九方式，即使永久磁铁在周向上被 分割开，第一辅助铁芯和第二辅助铁芯也能够在周向上向转子供给均匀的励磁磁通。
根据本发明所涉及的轴向间隙型旋转电机的第十方式，能够减少永久磁铁的个 数。此外，即使在组装旋转电机后，也容易利用空心线圈仅在一个方向进行磁化而得到永久 磁铁。 根据本发明所涉及的轴向间隙型旋转电机的第十一方式，通过对流向励磁绕组的 电流进行调整，能够容易地进行励磁磁通的调整、例如减弱励磁。 根据本发明所涉及的轴向间隙型旋转电机的第十二方式至第十六方式，所谓的q 轴方向的电感增大，容易获得磁阻转矩。 特别是根据该第十五方式，有利于縮短将磁性体彼此连接起来的磁路。 此外，根据该第十六方式，无需在转子上设置将磁性体彼此连接起来的结构，从而
能够减小在旋转轴线方向作用于该结构和电枢之间的吸引力。 根据本发明所涉及的轴向间隙型旋转电机的第一至第三方式，由于旋转轴与定子 分离，所以即使发动机的热传递至旋转轴，该热也不易传递至定子，从而不易产生永久磁铁 的加热退磁。 特别是根据第二方式，能够有效地减小从发动机经旋转轴向定子的热传递。
此外，根据第三方式，能够有效地进行定子的散热，从而更不易产生加热退磁。
本发明的目的、特征、方面以及优点通过以下的详细说明和附图将会更加明了。
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图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的旋转电机的结构的立体图。 图2是表示本发明的第一实施方式所涉及的旋转电机的结构的立体图。 图3是表示电枢的在图2的位置III-III处的截面的剖视图。 图4是表示电枢的沿着周向的截面的剖视图。 图5是表示转子结构的立体图。 图6是表示转子的在图5的位置VI-VI处的截面的剖视图。 图7是表示转子的在图5的位置VII-VII处的截面的剖视图。 图8是表示本发明的第一实施方式所涉及的旋转电机的结构的立体图。 图9是表示转子结构的立体图。 图10是表示转子的在图9的位置X-X处的截面的剖视图。 图11是表示转子的在图9的位置XI-XI处的截面的剖视图。 图12是表示转子的其它形状的立体图。 图13是表示转子的第一变形的立体图。 图14是表示转子的第二变形的立体图。 图15是表示转子的第二变形的立体图。 图16是举例表示对磁粉进行冲压来形状转子的状况的立体图。 图17是表示处于保持在保持架上的状态的转子的立体图。 图18是表示转子的第三变形的立体图。 图19是表示转子的第三变形的立体图。 图20是表示转子的第四变形的立体图。 图21是表示转子的第五变形的立体图。 图22是表示转子的第五变形的立体图。 图23是表示转子的第五变形的立体图。 图24是表示转子的第六变形的立体图。 图25是表示转子的第七变形的立体图。 图26是表示转子的第七变形的立体图。 图27是表示转子的第八变形的立体图。 图28是表示转子的第九变形的立体图。 图29是从旋转轴线方向对磁性体附近进行观察的俯视图。 图30是表示在图29的位置XXX-XXX处的截面的剖视图。 图31是表示在图29的位置XXXI-XXXI处的截面的剖视图。 图32是表示在图29的位置XXXII-XXXII处的截面的剖视图。 图33是表示在图29的位置XXXIII-XXXIII处的截面的剖视图。 图34是举例表示定子结构的立体图。 图35是在磁性体附近从旋转轴线方向观察转子的俯视图。 图36是表示在图35的位置XXXVI-XXXVI处的截面的剖视图。 图37是表示定子的第一变形的立体图。
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图38是表示定子的第二变形的立体图。 图39是表示定子的第三变形的立体图。 图40是表示定子的第四变形的立体图。 图41是表示定子的第四变形的立体图。 图42是表示采用了定子的第五变形的旋转电机的立体图。 图43是表示采用了定子的第六变形的旋转电机的立体图。 图44是表示定子的第七变形的立体图。 图45是表示定子的第七变形的立体图。 图46是表示定子的在图45的位置XXXXVI-XXXXVI处的截面的剖视图。 图47是表示永久磁铁的磁化方法的立体图。 图48是表示在定子的第七变形中减弱励磁磁通的结构的剖视图。 图49是表示定子的第八变形的立体图。 图50是表示定子的第八变形的立体图。 图51是表示定子的在图50所示的位置LI-LI处的截面的剖视图。 图52是表示定子的第八变形的立体图。 图53是表示在保持架的孔中收纳有永久磁铁的状态的立体图。 图54是表示一对紧固板彼此结合在一起的状态的立体图。 图55是表示配置有铁芯的结构和其它铁芯的立体图。 图56是局部地表示转子和定子的剖视图。 图57是局部地表示转子和定子的剖视图。 图58是局部地表示转子和定子的剖视图。 图59是局部地表示转子和定子的剖视图。 图60是局部地表示转子和定子的剖视图。 图61是局部地表示转子和定子的剖视图。 图62是局部地表示转子和定子的剖视图。 图63是局部地表示转子和定子的剖视图。 图64是局部地表示转子和定子的剖视图。 图65是局部地表示转子和定子的剖视图。 图66是局部地表示转子和定子的剖视图。 图67是局部地表示转子和定子的剖视图。 图68是局部地表示转子和定子的剖视图。 图69是局部地表示转子和定子的剖视图。 图70是局部地表示转子和定子的剖视图。 图71是局部地表示转子和定子的剖视图。 图72是应用了上述旋转电机的压縮机的纵剖视图。 图73是应用了上述旋转电机的压縮机的纵剖视图。 图74是举例表示由旋转电机和发动机组合而成的旋转机构的结构的侧视图。 图75是举例表示由旋转电机和发动机组合而成的旋转机构的结构的侧视图。 图76是贯通孔附近的剖视图。
具体实施例方式
第一实施方式 图1和图2都是表示本发明的第一实施方式所涉及的旋转电机的结构的立体图。 该旋转电机具备转子1 、电枢2以及定子3 。在图1和图2中，为了使结构明确，突显出沿着 旋转轴线Q的转子1、电枢2和定子3彼此的间隔(通称为"气隙")进行了描绘。
转子1是磁性体，其能够绕旋转轴线Q在周向旋转。图1是相对于旋转轴线Q倾 斜地从电枢2侧观察到的立体图，图2是相对于旋转轴线Q倾斜地从定子3侧观察到的立 体图。另外，只要没有特别提示，转子1的图仅示出磁性体，而省略了用于保持磁性体的构 造部件的图示。 电枢2从旋转轴线方向的一侧(在图l中为图面下侧)与转子1对置。电枢2具 有轭21、齿23和电枢绕组22。图3是表示电枢2的在图2的位置III-III处的截面的剖 视图，该截面包含旋转轴线Q且与该旋转轴线Q平行。此外，图4是表示电枢2的在齿23 的径向的中央附近处的截面的剖视图。该截面沿着周向。在图3和图4中，齿23的气隙侧 的宽度很宽。这是为了将更多的转子磁通传递给电枢。本结构的任何部分都不是必需的。
齿23设置在轭21的靠转子1侧，并且呈环状地配置在旋转轴线Q的周围。电枢 绕组22巻绕在齿23的周围。因此，电枢绕组22也呈环状地配置在旋转轴线Q的周围。此 处，电枢绕组22形成为所谓的集中绕组、即巻绕在各个齿23上，但是也可以通过分布绕组 的方式来巻绕电枢绕组22。 S卩，电枢2可以应用公知的旋转电机的电枢(绕组型定子)。
另外，只要在本申请中没有特别提示，则电枢绕组22不是指构成该电枢绕组22的 一根一根的导线，而是指将导线巻绕成一捆而呈现的形态。这在附图中也是同样的。此外， 巻绕起始部分和巻绕结束部分的引出线、以及这些引出线的连接线都在附图中省略。
关于电枢2，通常将轭21固定于外部来作为定子发挥作用。轭21例如由下述材料 形成将一张长的电磁钢板以与旋转轴线方向平行的方式重叠巻绕成环箍状(hoop)而形 成的电磁钢板(以下称为"巻绕铁芯")、在周向层叠而成的电磁钢板、在旋转轴线方向层叠 而成的电磁钢板、或者压粉磁芯。在轭21由在旋转轴线方向层叠而成的电磁钢板、或压粉 磁芯形成的情况下，也可以将轭21在周向分割成多个。 或者，轭21也可以兼用作应用旋转电机的机构的一部分。例如，在将旋转电机作 为电动机应用于压縮机的情况下，轭21也可以作为该压縮机的框架的一部分发挥作用。在 电枢2上开设有贯通孔200，设置在转子1上的旋转轴(省略图示)贯穿插入该贯通孔200 中。 定子3从旋转轴线方向的另一侧(在图l中为图面上侧)与转子1对置。在定子 3上开设有孔300，设置在转子1上的旋转轴(省略图示)贯穿插入该孔300中。
定子3经由转子1使励磁磁通与电枢绕组22交链。即，在定子3具有励磁磁通产 生单元。参照图1，定子3具有将第一极性(例如N极)的励磁磁通供给至转子1的磁极 面30N、以及将第二极性(例如S极)的励磁磁通供给至转子1的磁极面30S。即，在本实 施方式中，定子3不是作为电枢发挥作用，而是作为励磁磁通的产生源发挥作用，用于使转 子1作为励磁元件发挥作用。此处，举例表示了磁极面30S配置成比磁极面30N更靠旋转 轴线Q侧的情况。
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这样，由于在转子1的两侧设置有电枢2(也作为定子发挥作用)和定子3，所以 沿着旋转轴线方向的推力相互抵消。而且，由于在定子3上设置有励磁磁通的产生源，所以 交变磁通在定子中无法流动。由此，与设置两个电枢的情况相比，降低了旋转电机整体的铁 损° 由于没有在转子1中设置励磁磁通的产生源，所以不需要克服离心力而保持该产 生源(例如后述的永久磁铁)的构造。 定子3具有永久磁铁30A。此处，永久磁铁30A由永久磁铁30AN和永久磁铁30AS 构成。永久磁铁30AN的靠转子1侧的磁极面呈现磁极面30N，永久磁铁30AS的靠转子1侧 的磁极面呈现磁极面30S。 从减小由永久磁铁30AN、30AS产生的励磁磁通所流过的磁路的磁阻的观点来看， 优选定子3具有为磁性体的轭31。具体来说，轭31使永久磁铁30AN的靠转子1的相反侧 的磁极面彼此短路。 图5是表示转子1的结构的立体图。图6和图7分别是表示转子1的在图5的位 置VI-VI和位置VII-VII处的截面的剖视图。图6和图7都表示包含旋转轴线Q且与该旋 转轴线Q平行的截面。 转子1具有磁性板101N、101S以及磁性环102N、102S。磁性环102S配置成比磁性 环102N更靠旋转轴线Q侧。励磁磁通分别从磁极面30N、30S被供给到磁性环102N、102S 上。使未图示的旋转轴贯穿磁性环102S的内周面1020，并通过设置有固定用孔的作为非磁 性体的保持部件来对该内周面1020进行固定。 磁性板101N、101S与电枢2对置配置。磁性板IOIN和磁性板101S以使周向位置 交错的方式配置成环状。磁性板101N与磁性环102S磁分离，并与磁性环102N磁连接。磁 性板101S与磁性环102N磁分离，并与磁性环102S磁连接。 为了大范围地利用转子1的磁极面，磁性板101N、101S在径向上占据大致相同程 度的位置。具体来说，磁性板101N的外周侧与磁性环102N连接。而且，磁性板IOIN在径 向延伸直到其内周侧到达磁性环102S的电枢2侧为止。同样地，磁性板101S的内周侧与 磁性环102S连接。而且，磁性板101S在径向延伸直到其外周侧到达磁性环102N的电枢2 侧为止。 此外，为了使励磁磁通均衡，优选沿着旋转轴线方向的磁性板IOIN和电枢2之间 的距离与磁性板101S和电枢2之间的距离相等。 为了防止励磁磁通在转子1内以短路方式流动而不与电枢2的电枢绕组22交链 的情况，存在下述的尺寸上的注意点。即，磁性板101S与磁性环102N在旋转轴线方向上的 间隔、以及磁性板IOIN与磁性环102S在旋转轴线方向上的间隔都比磁性板101N、101S与 电枢2之间的距离的2倍要大。换言之，在图1和图2中突显地描绘出的磁性板101N、101S 与电枢2之间的距离，实际上还不到磁性板101S与磁性环102N在旋转轴线方向上的间隔、 以及磁性板101N与磁性环102S在旋转轴线方向上的间隔的一半。 通过如上所述地构成转子1，能够利用简单的结构而获得励磁磁通的产生源，并且 容易使转子1的磁极数增加。更具体地说，为了增加转子1的磁极数，只要增多磁极板IOIN、 101S即可，但无需为了那样的变形而增加磁性环102N、102S的个数。此外，即使转子1旋 转，磁极面30N、30S和磁性环102N、102S处的磁通变化也很小。
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通过采用永久磁铁30A，能够利用简单的结构(此处为环状的永久磁铁30AN、 30AS)来实现励磁磁通的产生源。即使为了增加转子1的磁极数而使磁性板101N、101S增 多，各个永久磁铁30AN、30AS也只要与周向位置无关地以同一极性沿旋转轴线方向磁化即 可。因此容易进行磁化。此外，在相同的永久磁铁中，只要相邻的异极性磁极之间不产生漏 磁通，则在磁极之间的边界处附近不会产生磁化不完全的现象。 此外，很容易将永久磁铁30AN、30AS的磁极面30N、30S设计成很大从而使励磁磁 通增加。但是，从励磁磁通的平衡的观点出发，优选使磁极面30N和30S的面积相等。具体 来说，例如，设想磁极面30N、30S都是圆环，则使位于外周一侧的径向宽度比位于内周一侧 的径向宽度小。 另外，磁极面30N、30S之间的间隔优选比转子1和电枢2之间的气隙与转子1和 定子3之间的气隙之和的两倍还要大。这是为了使励磁磁通在磁极面30N和30S之间在这 些气隙中往返一次，从而励磁磁通在定子3内部在磁极面30N和30S之间不会以短路方式 流动。 如上所述，由于在定子3中没有交变磁通流过，所以即使设置轭31铁损也不会增 大。此外，在定子3和电枢2之间夹装有转子1，在转子1的两侧存在两个气隙。由此，即使 在励磁磁通的产生源中采用了永久磁铁30AN、30AS，这些永久磁铁30AN、30AS也不易受到 电枢2所产生的磁场的影响。即，上述结构在构造上具有抗退磁能力强的优点。
通过这样的构造上的优点，扩大了选择永久磁铁30AN、30AS的材料的自由度。这 是因为，不再要求从顽磁力高的材料中进行选择。因此，能够不考虑上述要求地选择残留磁 通密度高的材料作为永久磁铁30AN、30AS的材料。或者，也可以采用廉价的铁氧体磁铁、或 能够自由地设计形状的粘结磁铁(bond magnet)。 另外，参照图5，磁性环102N的与磁性板IOIN连接的部位在旋转轴线方向延伸。 由此，磁性环102N在设置有磁性板101N的位置变厚，而在设置有磁性板101S的位置变薄， 其结果为，产生阶梯差109N。在磁性环102S中也同样产生阶梯差109S。为了使励磁磁通 的流动顺畅，优选使阶梯差109N、109S缓和。此外，由于磁性环102N、102S容易饱和，所以 也可以使磁性环102N、102S与转子的其它部分相比在径向上变长，从而使饱和现象缓和。
此外，关于像磁性板IOIN那样在径向延伸直到内周侧到达磁性环102S的电枢2 侧为止、以及像磁性板101S那样在径向延伸直到外周侧到达磁性环102N的电枢2侧为止， 都不是必需的条件。也可以在磁性环102N、102S的厚度大致相等的状态下，将周向的在选 择的位置处突起的部分作为磁性板发挥作用。 图8是与图1对应的立体图，其表示将磁性板101N、101S分别置换成磁性板IOON、 IOOS后的结构。磁性板100N、100S在径向上分别占据与磁性环102N、102S相同的位置，并 且磁性板100N、100S向电枢2侧突出地与电枢2对置。此外，磁性板IOON和磁性板100S 以使周向位置交错的方式配置成环状。 图9是与图5对应的、表示转子1的结构的立体图。图10和图ll分别是表示转 子1的在图9的位置X-X和位置XI-XI处的截面的剖视图。图10和图11都表示包含旋转 轴线Q且与该旋转轴线Q平行的截面。 在以下各实施方式和变形中，只要没有特别提示，则是以使用了磁性板101N、101S 的情况为例进行说明。但是，只要不阻碍具有各实施方式和变形的结构的功能，也可以将磁性板101N、101S置换成磁性板100N、100S。 图12是表示转子1的其它形状的立体图。在图12所示的形状中，上述阶梯差形 成为锥形部102t的形状，与如图5所示的阶梯形状相比，该形状能够实现励磁磁通的顺畅 流动。此外，磁性环101N与磁性环101S的边界处相对于通过旋转中心的径向的线倾斜，因 此具有所谓的偏斜(skew)效应，能够实现齿槽转矩(cogging torque)的降低等。
在转子1中，励磁磁通不仅有旋转轴线方向的分量，而且有径向和周向的分量。此 外，关于转子1中的铁损，磁滞损耗少且大部分为涡流损耗。因此，转子1优选由压粉磁芯 构成。 第二实施方式 在本实施方式中，对转子1的优选变形进行介绍。优选的是，磁性板101N、101S彼 此磁分离，但同时两者在构造上连接在一起。或者优选磁性环102N、102S彼此磁分离，但同 时在构造上连接在一起。 图13是表示转子1的第一变形的立体图，其表示相对于图5所示的转子1追加设 置了桥B而得到的结构。桥B在与磁性板101N、101S相反的一侧(因而为图1和图2所示 的定子3侧)将磁性环102N、102S连接起来。只要将桥B与磁性环102N、102S和磁性板 101N、101S—起通过压粉磁芯来形成，就能够容易地获得所述结构。 但是，桥B实质上形成得很薄(达到容易磁饱和的程度)，以免磁性环102N、102S 磁短路。这是因为，磁饱和后的桥B实质上作为磁阻挡壁发挥作用。 图14和图15是表示转子1的第二变形的立体图，其表示保持磁性板101N、101S 和磁性环102N、102S的保持架5的结构。图14是从保持磁性板101N、101S的一侧相对于 旋转轴线Q倾斜地观察到的立体图。图15是从保持磁性环102N、102S的一侧相对于旋转 轴线Q倾斜地观察到的立体图。保持架5为非磁性体。 保持架5具有外圈501、中圈504和内圈500，中圈504在径向上夹在外圈501和 内圈500之间。在内圈500中贯穿插入有未图示的旋转轴。 关于外圈501，在内周侧形成有内周面501a、501b、501c，在保持磁性环102N、102S 的一侧形成有底面501d。关于中圈504，在外周侧形成有外周面504a、504e，在内周侧形成 有内周面504b、504c，并且形成有底面504d。关于内圈500，在外周侧形成有外周面500a、 500b、500c，并且形成有底面500d。底面500d、501d、504d在旋转轴线方向上的位置相等。
在外圈501和中圈504之间，在周向上隔开间隔地设置有板502。在内圈500和 中圈504之间，在周向上隔开间隔地设置有板503。板502、503在周向上交错地进行配置。 在旋转轴线方向上，板502、503所占据的位置相等。关于板502，在底面504d侧形成有底 面502c，在底面502c的相反侧形成有顶面502a。关于板503，在底面504d侧形成有底面 503c，在底面503c的相反侧形成有顶面503a。 内周面501b在周向上出现于没有设置板502的位置。内周面501c在周向上出现 于设置有板502的位置、且处于旋转轴线方向上的底面501d侧。内周面501a在周向上出 现于设置有板502的位置、且处于旋转轴线方向上的底面501d的相反侧。
外周面504a在周向上出现于没有设置板502的位置。外周面504e在周向上出现 于设置有板502的位置、且处于旋转轴线方向上的底面504d侧。 内周面504b在周向上出现于没有设置板503的位置。内周面504c在周向上出现于设置有板503的位置、且处于旋转轴线方向上的底面504d侧。 外周面500b在周向上出现于没有设置板503的位置。外周面500c在周向上出现 于设置有板503的位置、且处于旋转轴线方向上的底面500d侧。 在旋转轴线方向上，相对于板502、503在与底面501d相反的一侧设置有肋505。
肋505的周向的端部与板502、503的周向的端部在旋转轴线方向上重叠。板502的周向的
端部与肋505形成阶梯差502d，板503的周向的端部与肋505形成阶梯差503d。 板502夹在磁性板101S和磁性环102N之间，板503夹在磁性板101N和磁性环
102S之间。更具体地说，顶面502a与磁性板101S的靠磁性环102N侧的面接触，底面502c
与磁性环102N的靠磁性板101S侧的面接触，顶面503a与磁性板101N的靠磁性环102S侧
的面接触，底面503c与磁性环102S的靠磁性板IOIN侧的面接触。磁性环102N的阶梯差
109N与阶梯差502d嵌合，磁性环102S的阶梯差109S与阶梯差503d嵌合。 为了利用这样的保持架5来保持转子l，具体来说优选采用下述方法。即，使用保
持架5冲压磁粉，利用压粉磁芯来形成转子1。 图16是举例表示上述冲压的状况的立体图。使用模具51、52、53和保持架5对磁 粉19进行冲压。 模具52为环状有底的，其设置在保持架5的外周侧。模具53为圆柱状，其设置在 保持架5的内周侧。模具51为环状，其以适当的间隙在内周侧与模具53接触。模具52、53 的厚度形成为比保持架5的厚度要厚，并且与保持架5 —起形成凹部。通过将模具51压入 该凹部，来对磁粉19进行冲压。 图17是表示处于保持在保持架5上的状态的转子1的立体图。在该状态下，磁性 板101N、101S被肋505、外圈501和内圈500夹持而露出。 通过如上所述的冲压，能够获得图5所示的结构的转子1，并且能够使旋转轴经保 持架5保持在转子1上。 图18和图19是表示转子1的第三变形的立体图，其表示非磁性的保持架5和转 子1的其它结构。图18是从保持磁性板101N、101S的一侧相对于旋转轴线Q倾斜地观察到 的立体图。图19是从保持磁性环102N、102S的一侧相对于旋转轴线Q倾斜地观察到的立 体图。在这些立体图中，示出了将磁性板101N、101S、非磁性的保持架5、以及磁性环102N、 102S沿旋转轴线方向分解后的状态，但是实际上这些部件通过实现后述的贯穿插入而相互 接触。 磁性环102N具有与磁性板IOIN连接的突起108N。磁性环102S具有与磁性板 IOIS连接的突起108S。突起108N、108S在旋转轴线方向突出。 另外，突起108N、108S可以采用与利用图8至图11说明过的磁性板IOON、 100S相 同的形状。 在图18和图19中，磁性板101N、101S都形成为将两个长方形在径向上连接起来 而构成的形状，但也可以是梯形、扇形或弧形。 保持架5形成为下述结构在图14所示的结构中去除了肋505，并且在旋转轴线 方向上将内圈500和外圈501的高度縮短相当于肋505的高度的量。由此，顶面502a、503a 与内圈500、中圈504及外圈501的顶面在旋转轴线方向上的位置一致。
在周向上相邻的一对板502之间且在外圈501和中圈504之间开设有孔508。在
15周向上相邻的一对板503之间且在内圈500和中圈504之间开设有孔509。突起108N、 108S 分别贯穿插入在孔508、509中，并与磁性板101N、101S连接。因此，板502、503的厚度优选 在突起108S、108N的高度以下。 对于该连接，优选的是，可以使用具有磁性的粘接剂，也可以进行焊接。或者，也可 以如上所述使用模具来与非磁性保持架5对应地对磁粉进行压縮。 图20是表示转子1的第四变形的立体图。第四变形相对于第三变形将磁性板 101N、101S都变形成弧形。并且，磁性板101N、101S的外周侧和内周侧通过薄壁部101B在 周向上相互连接在一起。在图20中，示出了磁性板101N、101S、非磁性的保持架5以及磁性 环102N、102S沿旋转轴线方向分解后的状态，但是实际上这些部件通过实现与第三变形相 同的贯穿插入而相互接触。 通过使薄壁部IOIB与磁性板101N、101S—起一体化地形成，能够使这些部件的定 位变得容易。例如薄壁部IOIB和磁性板101N、101S可以通过层叠电磁钢板来构成。由于 薄壁部IOIB容易磁饱和，所以该薄壁部IOIB实质上作为磁阻挡壁发挥作用，从而能够避免 磁性板101N、101S彼此在周向上发生磁短路。 图21是表示转子1的第五变形的立体图。第五变形具有相对于第三变形将突起 108N、 108S分别置换成凹部107N、 107S而构成的结构。凹部107N、 107S向磁性板IOIN、 101S 侧开口，也可以在旋转轴线方向上贯通。在图21中，示出了磁性板101N、101S、非磁性的保 持架5以及磁性环102N、102S沿旋转轴线方向分解后的状态，但是实际上这些部件通过实 现后述的贯穿插入而相互接触。 在磁性板101N上，在磁性环102N侧设置有突起106N。在磁性板101S上，在磁性 环102S侧设置有突起106S。突起106N、106S分别贯穿插入孔508、509中，并与凹部107N、 107S嵌合。由此，磁性板101N、101S与磁性环102N、102S连接。因此，板502、503的厚度优 选在下述厚度以下，所述厚度是突起107N、107S的高度减去凹部107N、107S的深度而得到 的厚度。另外，由于使突起106N、106S贯穿插入孔508、509中，所以孔508、509的形状与第 三变形的形状不同。 图22是表示在第五变形中实现了上述贯穿插入的状态的立体图。此外，图23是 在第五变形中实现了上述贯穿插入的状态下去除保持架5而描绘出的立体图。
在第五变形中，通过使突起106N、106S分别与凹部107N、 107S嵌合，能够将磁性板 IOIN、 101S固定在磁性环102N、 102S上，从而容易形成转子1 。但是，为了获得上述形状，磁 性板101N、101S和磁性环102N、102S优选由压粉磁芯形成。 图24是表示转子1的第六变形的立体图。第六变形从第五变形中省略了凹部 107N、107S。该情况下，作为磁性环102N、102S，可以采用巻绕铁芯。这是因为，磁性环102N、 102S相对于在周向扩展的磁性板IOIN、 101S发挥了使来自定子3的励磁磁通沿旋转轴线方 向流动的功能。 关于设置有突起106N的磁性板IOIN和设置有突起106S的磁性板IOIS，可以分 别采用在周向层叠而成的电磁钢板。为了防止形成磁性环102N、102S的巻绕铁芯的巻绕松 弛，优选对其进行焊接。其中，该焊接位置优选避开与突起106N、106S抵接的位置。
同样地，关于用来形成设置有突起106N的磁性板IOIN和设置有突起106S的磁性 板101S的电磁钢板，为了使层叠不易脱离，优选对其实施焊接。其中，该焊接位置优选避开
16与磁性环102N、102S抵接的位置以及电枢2侧。例如，优选在外周侧或内周侧进行焊接。
突起106N、106S优选通过粘接或焊接而固定在磁性环102N、102S上。
图25是表示转子1的第七变形的立体图。第七变形具有相对于第五变形追加了 磁性体101Q而构成的结构。磁性体101Q配置成在周向上与磁性板101N、101S交错并且磁 分离。此处，设想为下述情况设置有突起106N的磁性板IOIN和设置有突起106S的磁性 板101S分别采用了在周向层叠而成的电磁钢板。由此，从旋转轴线方向观察到的这些磁性 板101N、101S的形状为长方形。通过采用上述形状，能够在磁性板101N、101S之间形成向 外周侧展开的三角形的空隙。在该空隙中设置有磁性体IOIQ。 SP，磁性体101Q与电枢2对置，并且以使周向的位置与磁性板101N、101S交错的 方式配置成环状。磁性体101Q与磁性板101N、101S磁分离。 磁性体IOIQ彼此通过设置在其外周侧的磁性环101Qa而在周向上相互连接起来。 在保持架5上设置有凹部510，上述凹部510与磁性体101Q和磁性环101Qa嵌合，以对磁性 体101Q和磁性环101Qa进行定位。 在图25中，示出了磁性板101N、101S和磁性体101Q、非磁性的保持架5、以及磁性 环102N、102S沿旋转轴线方向分解后的状态，但是实际上这些部件通过实现上述的贯穿插 入而相互接触。图26是表示实现了该贯穿插入的状态的立体图，其局部地示出了截面。突 起106N、106S分别与凹部107N、107S嵌合，磁性体IOIQ和磁性环101Qa与凹部510嵌合。
磁性体101Q和磁性环101Qa发挥使所谓的q轴方向的电感增大的功能。这从增 大d轴电感与q轴电感之差、容易获得磁阻转矩的观点来看是优选的。 图27是表示转子1的第八变形的立体图。第八变形具有以下结构从图5所示的 转子1的结构中，去除了阶梯差109N、109S，并追加了磁性体IOIQ。磁性体IOIQ配置成在 周向上与磁性板101N、101S交错并且磁分离。由于磁性板101N、101S为弧形，所以磁性体 IOIQ彼此通过设置在其内周侧的磁性环101Qb而在周向上相互连接起来。关于这样在内周 侧将磁性体IOIQ彼此连接起来的方式，有利于縮短磁路。 在磁性环101Qb中没有励磁磁通流动。因此，即使在磁性环101Qb的内周侧保持 作为磁性体的旋转轴(省略图示)，励磁磁通也不会经该旋转轴在转子l内部以短路方式流 动。 图28是局部地切取转子1的第九变形的结构进行表示的立体图。图29是从旋转 轴线方向对该结构的磁性体101Q附近进行观察的俯视图。图30至图33分别是表示在图 29的位置XXX-XXX、 XXXI-XXXI、 XXXII-XXXII、 XXXIII-XXXIII处的周向的截面的剖视图。 在该变形中，磁性体IOIQ彼此通过磁性环101Qc而在磁性环102N、102S之间沿周向被连接 起来。 另外，也可以让定子3承担将磁性体101Q彼此相互磁连接起来的功能。图34是 举例表示承担上述功能的定子3的结构的立体图。该定子3还具有突起30Q，该突起30Q在 磁极面30N、30S之间沿周向延伸。该突起30Q将转子1所具有的磁性体IOIQ在周向相互 磁连接起来。 这样，通过采用突起30Q，无需在转子1上设置将磁性体IOIQ相互磁连接起来的结 构。因此，能够减小作用在将磁性体IOIQ相互磁连接起来的结构与电枢之间的吸引力。
在采用这样的定子3的情况下，为了减小磁性体101Q与突起30Q之间的磁阻，磁性体101Q优选具有向定子3侧突出的突起。图35是在磁性体101Q附近从旋转轴线方向 对具有突起101Qd的转子1进行观察的俯视图。图36是表示在图35的位置XXXVI-XXXVI 处的周向的截面的剖视图。突起30Q、101Qd在实质上降低了磁性体101Q与定子3之间的 磁阻。 另外，如果使用图13所示的桥B将磁性环lOlQb与磁性环102S连接起来，则能够 在实质上将两者在磁分离的状态下连接起来。或者，也可以利用薄壁的磁性体在周向上将 磁性体IOIQ和磁性板101N、101S连接起来。或者，也可以利用薄壁的磁性体在径向上将 磁性环lOlQb和磁性板101N、101S连接起来。此外，也可以将磁性体101Q与磁性板IOIN、 101S以及磁性环102N、102S、101Qb在临时固定状态下一体地模制成型。
第三实施方式 在本实施方式中，对定子3的优选变形进行介绍。图37是表示定子3的第一变形 的立体图。 由于轭31使永久磁铁30A在磁极面30N、30S的相反侧短路，所以使磁通在旋转轴 线方向和径向上流动。因此，也可以在周向上层叠电磁钢板311而构成轭31。
但是在上述结构中，在电磁钢板311之间产生了在径向延伸的间隙。因此，也可以 由巻绕铁芯或在轴向上层叠而成的电磁钢板来构成轭31。该情况下，沿径向的磁通流会通 过叠层间的微小空隙。但是由于在轭31中磁通几乎不发生变化，所以对于低透磁率不会造 成多大的问题。此外，铁损也不会增大。 也可以用压粉磁芯来形成轭31。压粉磁芯具有涡流损耗小、但磁滞损耗大的特征。 由于在轭31中不产生交变磁通，所以该特征基本上不阻碍轭31的功能。
关于为了形成压粉磁芯而使用模具进行冲压的力，用模具按压的面积越大，所需 的上述力就越大。因此，也可以将轭31在周向上分割而形成。在该情况下，分割开的部分 相邻接的位置处的空隙在径向上延伸。由于磁通不会横穿地(即在周向上)通过该空隙， 所以该间隙基本上不会阻碍轭31的功能。 也可以采用电磁软铁作为轭31的材料。并且，也可以将轭31兼用作由铁构成的 机构部件(框架、压縮机构部等)。 图38是表示定子3的第二变形的立体图。定子3具有在周向巻绕而成的励磁绕 组32。此处，举例表示了励磁绕组32配置在磁极面30N、30S之间的情况，但是也可以将励 磁绕组32配置在磁极面30N的外周侧或磁极面30S的内周侧。 在永久磁铁30AN、30AS采用粘结磁铁的情况下，也可以将励磁绕组32埋设在形成 该粘结磁铁的树脂中。 励磁绕组32的端部32a在磁极面30N、30S的相反侧从轭31被拉出。另外，通过 使电流经该端部32a流向励磁绕组32，并对该电流进行调整，能够容易地进行励磁磁通的 调整。 例如，在采用旋转电机作为电动机、且电动机需要转矩时，使产生极性与励磁磁通 相同的磁通的电流流动，从而增强励磁磁通。在使电动机高速旋转的情况下，通过使产生极 性与励磁磁通相反的磁通的电流流动而减弱励磁磁通(所谓的"减弱励磁")，能够减小感 应电压。相反地，在使电动机低速运转的情况下，通过使产生极性与励磁磁通相同的磁通的 电流流动而增强励磁磁通，能够提高转矩。
这能够兼顾到高速运转、和效率高的低速运转双方，特别适合车载用电动机。此 外，在作为发电机使用时，能够根据转速的变动来调整励磁磁通，从而能够与转速无关地生 成所需电压，特别适合车载用交流发电机。或者，在作为电车用电动机使用时，能够在运转 时间较长的惯性行驶中减弱励磁磁通。 此夕卜，也可以在设置了作为永久磁铁30AN、30AS的材料的磁性体后，使用励磁绕 组32对其进行磁化。在该磁化时，当然也可以一并使用电枢2。 图39是表示定子3的第三变形的立体图。第三变形具有相对于第二变形将永久磁 铁30AN、30AS置换成磁性体而构成的结构。即，定子3具有励磁绕组32和轭31。轭31具 有向转子1侧突出的铁芯31N、31S，这些铁芯分别从内周侧和外周侧夹持励磁绕组32。轭 31将该铁芯31N、31S在转子1的相反侧相互磁连接起来。 另外，只要没有特别提示，则在本申请中所说的轭和铁芯的名称是指磁轭和磁性 铁芯。 通过使电流流向励磁绕组32，铁芯31N、31S的靠转子1侧的面分别作为磁极面
30N、30S发挥作用。由此，与第二变形一样，能够进行励磁磁通的调整。 而且，在转矩小时，也能够减弱励磁磁通，从而减小齿槽转矩。在停止时的惯性运
转时，由于不作为发电机发挥作用，所以齿槽转矩为零。在例如作为电车用电动机采用时，
能够在惯性运转时顺畅地旋转。 由于本结构不使用永久磁铁，所以也适合例如在高温等特殊环境下使用的旋转电 机。 图40是表示定子3的第四变形的立体图。第四变形具有在图1所示的结构的定 子3中用铁芯30Y置换永久磁铁30AS而构成的结构。铁芯30Y可以理解成作为突起而构 成轭31的一部分。 在图1所示的结构的定子3中，永久磁铁30A呈现出磁极面30N、30S两者。与此 相对，在第四变形中，由一个永久磁铁30AN来呈现磁极面30N，磁极面30S作为铁芯30Y的 靠转子1侧的面呈现。铁芯30Y在转子1的相反侧与永久磁铁30AN磁连接。
图41也是表示定子3的第四变形的立体图。在图41所示的结构中，具有在图1 所示的结构的定子3中用铁芯30Y置换永久磁铁30AN而构成的结构。由此，由一个永久磁 铁30AS来呈现磁极面30S，磁极面30N作为铁芯30Y的靠转子1侧的面呈现。铁芯30Y在 转子1的相反侧与永久磁铁30AS磁连接。 通过采用上述结构，能够减少使用于定子3中的永久磁铁的个数。此夕卜，由于使永 久磁铁磁化的方向为一个方向即可，所以即使在组装旋转电机后，也能够利用空心线圈容 易地进行永久磁铁的磁化。 图42是表示采用了定子3的第五变形的旋转电机的立体图。在第五变形中，在图 1所示的结构的定子3中，不是将永久磁铁30AN、30AS分离开来进行设置，而是取而代之，设 置N极和S极都呈现在转子1侧的永久磁铁30A。在图42中，永久磁铁30A在转子1侧呈 现磁极面30N、30S。磁极面30N和磁极面30S的边界以虚线表示。 当采用这样的永久磁铁30A时，既可以省略轭31，也可以由非磁性体来形成轭31。 永久磁铁30A也可以以使一块圆盘状的磁铁的内侧和外侧成为不同磁极的方式被磁化。在 例如利用铁氧体磁铁或粘结磁铁来形成永久磁铁30A的情况下，容易实现上述方式。
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永久磁铁30A也可以分割成多个，以便于制造。对于分割数量没有特别限制。分 割后的各个永久磁铁30A形成为扇形或梯形。特别是在高性能的稀土类烧结磁铁中，存在 更容易形成为梯形形状的情况。在图42中举例表示了永久磁铁30A呈梯形形状地被分割 成六个的情况。 在转子1中也优选为下述情况为了使磁性环102N、102S不产生涡流，在分割后的 各个永久磁铁30A邻接的位置处产生的空隙小。 当供给向磁性环102N、102S的励磁磁通依靠转子1的旋转而变动时，有可能使转 子1产生涡流。因此，优选磁性环102N、102S分别在比与永久磁铁30A的外周形状(此处 为六边形)内切的圆更靠内侧的位置、且比与永久磁铁30A的内周形状(此处为六边形) 外接的圆更靠外侧的位置与永久磁铁30A对置。 图43是表示采用了定子3的第六变形的旋转电机的立体图。第六变形具有相对 于第五变形追加了辅助铁芯33N、33S而构成的结构。辅助铁芯33N与磁极面30N磁连接并 且与磁性环102N对置。辅助铁芯33S与磁极面30S磁连接并且与磁性环102S对置。
即使永久磁铁30A在周向上被分割开，辅助铁芯33N、33S也能够在周向上向转子 1供给均匀的励磁磁通。此外，通过使辅助铁芯33N、33S形成为环状，能够在周向上向转子 1提供均匀的励磁磁通。由此，不管永久磁铁30A的外形如何，例如即使被分割后的各个永 久磁铁30A为梯形，也能够降低使转子1产生涡流的可能性。 图44和图45是表示定子3的第七变形的立体图。图44是从磁极面30N、30S侧相 对于旋转轴线Q倾斜地观察到的立体图。图45是从磁极面30N、30S的相反侧相对于旋转 轴线Q倾斜地观察到的立体图。此夕卜，图46是表示定子3的在图45的位置XXXXVI-XXXXVI 处的截面的剖视图，该截面与旋转轴线Q平行。 第七变形具有相对于定子3的第二变形将励磁绕组32置换成永久磁铁30R而构 成的结构。永久磁铁30R在旋转轴线Q的周围形成为环状，并且在径向上被磁化。铁芯31N、 31S分别从外周侧和内周侧覆盖永久磁铁30R。 由于永久磁铁30R在径向上被磁化，所以向铁芯31N、31S供给励磁磁通。铁芯31N、 31S在转子1侧分别呈现磁极面30N、30S。由此，永久磁铁30R产生的磁通从磁极面30N、 30S被供给至转子1。在图46中，以虚线示意性地表示铁芯31N、31S内部的励磁磁通的磁 力线①。 另外，为了将励磁磁通高效率地供给至转子1，优选磁极面30N、30S比永久磁铁 30R更靠近转子1。更具体地说，优选铁芯31N、31S比永久磁铁30R更向转子1突出。
图47是表示永久磁铁30R的磁化方法的立体图。环状的磁化线圈81被磁化用铁 芯80包围。在磁化用铁芯80中，在沿着磁化线圈81的轴线的一侧(此处为铁芯31N、31S 侧)开设有在周向延伸的间隙82。 间隙82从磁极面30N、30S的相反侧与铁芯31N、31S对置。此夕卜，间隙82配置在 铁芯31N、31S的边界附近。 预先利用铁芯31N、31S分别从外周侧和内周侧夹持环状的磁铁材料进行配置。然 后，如上所述地配置间隙82并且使电流流过磁化线圈81 。由此，磁化用磁通在磁化用铁芯 80的靠铁芯31N侧的面与磁化用铁芯80的靠铁芯31S侧的面之间流动。因此，被铁芯31N、 31S夹持的磁铁材料在径向上被磁化，从而能够形成永久磁铁30R。 S卩，即使在组装成旋转电机后，也容易从转子1的相反侧进行磁化从而得到永久磁铁30R。 图48是表示在第七变形中减弱励磁磁通的结构的剖视图。图48与图46的截面
对应。通过使磁性体3IB从磁极面30N、30S的相反侧接近铁芯31N、31S，能够减弱从磁极面
30N、30S供给的励磁磁通。这是因为，如图48中用虚线描绘出的磁力线①所示，励磁磁通
的一部分在磁极面30N、30S的相反侧以短路方式在磁性体31B中流动。 由此，在使旋转电机作为电动机高速旋转时，通过使磁性体31B接近铁芯31N、
31S，能够实现减弱励磁。上述磁性体31B的接近可以通过使用公知的致动器、例如伺服电
动机来实现。 图49和图50是表示定子3的第八变形的立体图。图49和图50是从磁极面30N、 30S侧相对于旋转轴线Q倾斜地观察到的立体图。此外，在图49中，为了容易理解该结构， 沿旋转轴线Q分解地进行了表示，但实际上是如图50所示接触进行配置。此外，图51是表 示定子3的在图50所示的位置LI-LI处的截面的剖视图，该截面与旋转轴线Q平行。
在第八变形中，在径向被磁化的永久磁铁30R在周向被分割开来。设想有在制造 的便利性上不易作为环状的一个整体来制作永久磁铁30R的情况。此处，举例表示了分割 后的各个永久磁铁30R形成为弧形的情况。 在磁性的保持架41上开设有孔411。在非磁性的保持架41上设置有肋412，肋 412将保持架41的靠孔411的外周侧的部分413和保持架41的靠孔411的内周侧的部分 414连接在一起。换言之，孔411被肋412和部分413、414包围起来。 肋412配置在永久磁铁30R被分割开的位置，由此将永久磁铁30R收纳于孔411 中。为了使肋412实质上作为磁阻挡壁发挥作用，肋412的以径向为法线的截面形成得很 小(达到通过流过该截面的磁通而容易磁饱和的程度)。通过这样的结构，永久磁铁30R在 径向和周向上被定位。 保持架41和收纳在该孔411中的永久磁铁30R沿旋转轴线方向被夹持在环状的 铁芯42、43与环状的铁芯44、45之间。从永久磁铁30R的中央观察，铁芯42、44分别配置 在外周侧，铁芯43、45分别配置在内周侧。铁芯42、43分别呈现磁极面30N、30S。
铁芯43的外周端和铁芯45的外周端夹持永久磁铁30R的内周端，铁芯42的内周 端和铁芯44的内周端夹持永久磁铁30R的外周端(参照图51)。通过这样的结构，永久磁 铁30R在旋转轴线方向上被定位。 此外，通过上述结构，磁极面30N、 30S比永久磁铁30R更靠近转子1 ，励磁磁通被有 效地供给至转子l。 保持架41和铁芯42、43可以由在旋转轴线方向层叠而成的电磁钢板构成。或者
也可以采用电磁软铁作为这些部件的材料。也可以层叠未实施绝缘的电磁软铁。 图52也是表示第八变形的立体图。此处，举例表示了永久磁铁30R被分割后的各
个部分形成为直线形状的情况。图52是从磁极面30N、30S侧相对于旋转轴线Q倾斜地观
察到的立体图。此外，在图52中，为了容易理解该结构，沿旋转轴线Q分解地进行了表示，
但实际上是像后述那样接触进行配置。 在磁性的保持架41上，除了设置有用于收纳分割开的各个永久磁铁30R的孔411 之外，还设置有紧固用的孔415。孔415开设在比孔411更靠外周侧的位置。图53是表示 在保持架41的孔411中收纳有永久磁铁30R的状态的立体图。
相对于图53所示的结构，沿旋转轴线方向从两侧夹持环状的紧固板46、47。此处， 设想为紧固板47配置在转子l侧的情况。例如，将孔415加工出螺纹，由与该孔415螺合 的紧固体40将紧固板46、47彼此结合起来。由此，保持架41上的永久磁铁30R在旋转轴 线方向上被定位。图54是表示一对紧固板46、47彼此结合在一起的状态的立体图。
紧固板46、47为非磁性的，以免永久磁铁30R产生的励磁磁通经该紧固板46、47 以短路方式流动。 相对于图54所示的结构，使环状的铁芯48、49从转子1侧分别与保持架41的部 分413、414接触。具体来说，将铁芯48、49分别配置在紧固板47的外周侧和内周侧。
图55是将配置有铁芯48、49的结构和铁芯42、43沿旋转轴线方向分解进行表示 的立体图。使铁芯42、43从保持架41的相反侧与铁芯48、49接触。由此，永久磁铁30R的 外周侧的磁极面与磁极面30N经铁芯42、48以及部分413而磁连接起来。此外，永久磁铁 30R的内周侧的磁极面与磁极面30S经铁芯43、49以及部分414而磁连接起来。由此，由永 久磁铁30R产生的磁通从磁极面30N、30S被供给至转子1。 通过上述结构，磁极面30N、 30S比永久磁铁30R更靠近转子1 ，励磁磁通被有效地
供给至转子l。 第四实施方式 在第本实施方式中，对减小转子1和定子3之间的推力的变形进行介绍。关于此 处介绍的变形，总地来说，流向定子3与转子1之间的励磁磁通的径向分量提高，因此其旋 转轴线方向分量降低。 通过降低励磁磁通的旋转轴线方向分量，从而减小了推力。虽然提高了励磁磁通
的径向分量，但是由于极性不同的励磁磁通在径向上平行地流动，因而在径向上作用于转
子1和定子3的吸引力存在相互反向的两种类型，从而两者相互抵消。 图56至图71都是局部地表示转子1和定子3的剖视图，它们都表示与旋转轴线
方向及径向平行的截面。在这些图中，旋转轴线方向与箭头A平行而被定为纵向，径向被定
为横向。 图56举例表示了下述情况采用了永久磁铁30AN、30AS，这些永久磁铁30AN、30AS 分别呈现磁极面30N、30S。但是，在图56所示的结构中，磁极面30N、30S朝相互面对的方向 倾斜。磁性环102N、102S以相互背离的方式倾斜。由此，磁性环102N、102S分别与磁极面 30N、30S大致正对。 与磁极面30N和磁性环102N垂直于旋转轴线方向的情况相比，流向如上述那样倾 斜的磁极面30N和磁性环102N之间的励磁磁通的旋转轴线方向分量减小。因此，作用于磁 极面30N和磁性环102N之间的吸引力的平行于旋转轴线的分量减小。同样，对于作用于磁 极面30S和磁性环102S之间的吸引力，其平行于旋转轴线的分量也减小。由此，作用于转 子1和定子3之间的推力减小。 由于作用于磁极面30N和磁性环102N之间的吸引力的径向分量与作用于磁极面 30S和磁性环102S之间的吸引力的径向分量相互抵消，所以可以忽略在转子1和定子3之 间作用于径向的力。 如上所述，能够减小作用于转子1和定子3之间的推力，而不会使沿着径向的不必 要的力增大。
图57表示在图56所示的结构中将磁性环102N、102S以及磁极面30N、30S的倾斜 方向全部颠倒而构成的结构。即，磁极面30N、30S朝相互背离的方向倾斜。磁性环102N、 102S以相互面对的方式倾斜。由此，磁性环102N、102S分别与磁极面30N、30S大致正对，与 图56所示的结构一样能够减小推力。 图58和图59都表示下述结构采用了定子3的第三变形(参照图39)，并且磁性 环102N、102S和磁极面30N、30S倾斜。图58和图59分别与图56和图57对应，它们都能 够减小推力。 图60和图61都表示下述结构采用了定子3的第七变形(参照图44)，并且磁性 环102N、102S和磁极面30N、30S倾斜。图60和图61分别与图56和图57对应，它们都能 够减小推力。 既便不使磁性环102N、102S和磁极面30N、30S倾斜，而是取而代之，使磁性环 102N、102S的靠磁极面30N、30S侧的形状形成为阶梯状，也能够减小励磁磁通的旋转轴线 方向分量。图62和图63举例表示了下述情况采用了永久磁铁30AN、30AS，这些永久磁铁 30AN、30AS分别呈现磁极面30N、30S。 在图62所示的结构中，磁性环102N在永久磁铁30AN的内周侧沿旋转轴线方向朝 轭31突出，磁性环102S在永久磁铁30AS的外周侧沿旋转轴线方向朝轭31突出。通过这 样的结构，励磁磁通随着从磁极面30N朝向磁性环102N而在径向上扩展，并且励磁磁通随 着从磁极面30S朝向磁性环102S而在径向上扩展。由此，励磁磁通的旋转轴线方向分量减 小。 而且，从磁极面30N观察，励磁磁通随着从磁极面30N朝向磁性环102N而在径向 上扩展的方向为内周侧。此外，从磁极面30S观察，励磁磁通随着从磁极面30S朝向磁性环 102S而在径向上扩展的方向为外周侧。由此，在上述结构中，作用于磁极面30N和磁性环 102N之间的吸引力与作用于磁极面30S和磁性环102S之间的吸引力也相互抵消。
在图63所示的结构中，磁性环102N在永久磁铁30AN的外周侧沿旋转轴线方向朝 轭31突出，磁性环102S在永久磁铁30AS的内周侧沿旋转轴线方向朝轭31突出。在上述 结构中，也能够获得与图62所示的结构相同的效果。 图64和图65都表示下述结构采用了定子3的第三变形，并且磁性环102N、102S 的靠磁极面30N、30S侧的形状为阶梯状。图64和图65分别与图62和图63对应，它们都 能够减小推力。 在定子3的第八变形(参照图49至图55)中面向下述方面使磁极面30N、30S比 永久磁铁30R更靠近转子1，从而向转子1有效地供给励磁磁通。但是，从抑制励磁磁通的 旋转轴线方向分量的观点来看，则与此相反，优选使永久磁铁30R比磁极面30N、30S更突 出。 图66表示使永久磁铁30R沿旋转轴线方向朝转子l侧突出而构成的结构。永久磁
铁30R的部分30RT比铁芯31N、31S更突出。由于永久磁铁30R在径向上被磁化，所以励磁
磁通从部分30RT沿径向流动。因此，通过磁性环102N、102S在径向上从两侧夹持该部分，
能够提高励磁磁通的径向分量，从而降低励磁磁通的旋转轴线方向分量。 也设想有永久磁铁30AN、30AS的形状的加工困难，从而难以使磁极面30N、30S从
旋转轴线方向倾斜的情况。例如，存在永久磁铁30AN、30AS的垂直于周向的截面被限定为长方形的情况。在这样的情况下，可以采取下述方法。首先，为了简单起见，可以考虑在轭 31上相对于旋转轴线方向倾斜地设置用于支承永久磁铁30AN、30AS的孔。由此，永久磁铁 30AN、 30AS被倾斜地保持，从而永久磁铁30AN、 30AS本身所呈现的磁极面30N、 30S从旋转轴 线方向倾斜。 或者如图67和图68所示，以分别从转子1侧覆盖永久磁铁30AN、30AS的方式设 置辅助铁芯30ZN、30ZS，该铁芯30ZN、30ZS在转子1侧呈现磁极面30N、30S。如果用例如压 粉磁芯来形成辅助铁芯30ZN、30ZS，则容易使这些辅助铁芯30ZN、30ZS呈现如上所述地倾 斜的磁极面30N、30S。图67和图68分别与图56和图57对应。 也可以在无需使磁极面30N、30S倾斜的情况下用辅助铁芯30ZN、30ZS来覆盖永久 磁铁30AN、30AS。图69和图70分别表示与图62和图63所示的结构对应地设置有辅助铁 芯30ZN、30ZS的结构。 在图67至图70中，举例表示了永久磁铁30AN、30AS在转子1的相反侧局部地埋 入轭31中的方式。但是，在设置辅助铁芯30ZN、30ZS时，并不以这样的埋设作为前提。
图71举例表示了下述结构相对于图66所示的结构，用铁芯31N、31S覆盖了永久 磁铁30R的磁极面而不使其露出。上述结构也可以理解成使永久磁铁30R及其附近的铁芯 31N、31S向转子1侧突出而进入到磁性环102N、102S之间的结构。或者，也可以理解成使铁 芯31N、31S中的与磁性环102N、102S对置的部分向转子1的相反侧后退而构成的结构。
变形的组合 关于在上述各实施方式中介绍的各种变形，只要不相互阻碍功能，就可以进行组 合。例如，可以与转子1的变形独立地应用定子3的各种变形。
在压縮机中的应用 图72是将上述旋转电机作为电动机来应用的压縮机的纵剖视图。图72所示的压
縮机是高压拱顶型的旋转压縮机，在其制冷剂中采用了例如二氧化碳。 该压縮机包括密闭容器Kl、压縮机构部K2以及电动机K3。压縮机构部K2配置在
密闭容器K1内。电动机K3配置在密封容器K1内、且配置在压縮机构部K2的上侧。此处，
所谓上侧，是指沿着密闭容器K1的中心轴的上侧，而与密闭容器K1的中心轴是否相对于水
平面倾斜无关。 电动机K3经旋转轴K4对压縮机构部K2进行驱动。电动机K3具有上述实施方式 中说明过的结构。 在密闭容器K1的下侧侧方连接有吸入管K11，在密闭容器K1的上侧连接有排出 管K12。制冷剂气体(省略图示)从吸入管K11被供给至密闭容器K1，并被引导向压縮机 构部K2的吸入侧。该旋转压縮机为立式旋转压縮机，至少在电动机K3的下部具有储油部。
密闭容器Kl内部夹着压縮机构部K2而被划分为高压区域H和低压区域L。在高 压区域H内充满了从压縮机构部K2排出的高压的制冷剂气体。电动机K3配置在高压区域 H。 轭21、31配置成相对于旋转轴K4比转子1更靠外周侧，并且轭21、31固定于密闭 容器K1。 压縮机构部K2包括气缸状的主体部K20、上端板K8以及下端板K9。上端板K8和 下端板K9分别安装在主体部K20的上下开口端。旋转轴K4贯穿上端部K8和下端板K9，并
24插入在主体部K20的内部。旋转轴K4通过轴承K21和轴承K22支承成旋转自如，上述轴承 K21设置于上端板K8，上述轴承K22设置于下端板9。 在主体部K20内，在旋转轴K4上设置有曲柄销K5。活塞K6与曲柄销K5嵌合而被 驱动。在活塞K6与对应于活塞K6的气缸之间形成压縮室K7。活塞K6以偏心状态旋转、或 者进行公转运动，从而使压縮室K7的容积发生变化。 接下来，说明上述旋转压縮机的动作。从吸入管K11向压縮室K7供给制冷剂气体。 通过电动机K3驱动压縮机构部K2，对制冷剂气体进行压縮。压縮后的制冷剂气体与冷冻机 油(省略图示) 一起经排出孔K23从压縮机构部K2被运送向压縮机构部K2的上侧，进而 经电动机K3从排出管K12被排出到密闭容器Kl的外部。 制冷剂气体与冷冻机油一起在电动机K3的内部向上侧移动。制冷剂气体被引导 至比电动机K3更靠上侧的位置，但冷冻机油借助于转子1的离心力而向密闭容器K1的内 壁运动。冷冻机油通过以微粒的状态附着于密闭容器K1的内壁而液化，然后通过重力作用 而返回电动机K3的制冷剂气体流的上游侧。 图73是应用了上述实施方式的电动机的压縮机的纵剖视图。图73所示的压縮机 是低压拱顶型的涡旋压縮机，在其制冷剂中采用了例如二氧化碳。 在该压縮机中，电动机K3配置在密闭容器Kl内，并经旋转轴K4驱动压縮机构部 K2。压縮机构部K2具有涡旋机构。 密闭容器K1内部夹着压縮机构部K2而被划分为高压区域H和低压区域L。其中， 电动机K3配置在低压区域L。 S卩，压縮机构部K2配置在比电动机K3更靠上侧的位置。
在与发动机组合而成的旋转机构中的应用 图74是举例表示具有永久磁铁30A的上述旋转电机与发动机组合而成的旋转机 构的结构的侧视图，其表示与旋转轴线Q平行的侧面。旋转轴8与转子1连接，并贯穿插入 在定子3的孔300(例如参照图1、图2、图8)中。旋转轴8在孔300中在径向与定子3分 离。 同样地，旋转轴8以不妨碍其旋转的方式贯穿电枢2的贯通孔200(例如参照图1、 图2、图8)。 发动机9沿旋转轴线方向相对于电枢2配置在与转子1相反的一侧。此外，发动
机9与旋转轴8连接，从而在发动机9与旋转轴8之间传递旋转运动。 在这样的结构中，由于旋转轴8与定子3分离，所以即使发动机9的热传递至旋转
轴8，该热也不易传递至定子3。这在不易使设置于定子3的永久磁铁30A产生加热退磁的
方面是优选的。 在有效地进行定子3的散热的方面，优选在定子3上设置散热片34。散热片34可 以如图74例示的那样设置成从定子3向径向延伸。或者，也可以设置在转子1的相反侧。
图75是举例表示了下述结构的侧视图相对于图74的结构，使旋转轴8在旋转轴 线方向上进一步远离定子3。更具体地说，旋转轴8的靠定子3侧的端部在旋转轴线方向上 向发动机侧后退。由此，有效地减小了从发动机9经旋转轴8向定子3的热传递。
旋转轴8支承在发动机9上，但是为了减小旋转轴8的轴向偏差，优选将旋转轴8 以不妨碍其旋转的方式保持在电枢2的贯通孔200中。图76是电枢2的贯通孔200附近 的包含旋转轴线Q的位置处的剖视图。在轭21和旋转轴8之间，在贯通孔200中设置有轴承24。通过例如上述结构，旋转轴8以不妨碍其旋转的方式被保持在电枢2的贯通孔200 中。 虽然对本发明详细地进行了说明，但上述说明仅是所有方面中的例示，而不是将 本发明限定于此。没有例示出的无数变形可以解释为在不脱离本发明的范围内能够想到。
权利要求
一种轴向间隙型旋转电机，该轴向间隙型旋转电机具备转子(1)，其是能够绕旋转轴线(Q)在周向旋转的磁性体；电枢(2)，其具有电枢绕组(22)，该电枢绕组从与上述旋转轴线平行的旋转轴线方向的一侧与上述转子对置；以及定子(3)，其从上述旋转轴线方向的另一侧经由上述转子使励磁磁通与上述电枢绕组交链。
2. 根据权利要求1所述的轴向间隙型旋转电机，其中， 上述转子(1)具有第一磁性环(102N)，从上述定子(3)向该第一磁性环(102N)供给第一极性的上述励磁 磁通；第二磁性环(102S)，其配置成比上述第一磁性环更靠上述旋转轴线(Q)侧，并且从上 述定子向该第二磁性环(102S)供给第二极性的上述励磁磁通；第一磁性板(100N、101N)，其与上述电枢(2)对置地在上述周向上配置成环状，并且该 第一磁性板与上述第二磁性环磁分离，并与上述第一磁性环磁连接；以及第二磁性板(100S、101S)，该第二磁性板与上述电枢对置，并且该第二磁性板以其在上 述周向的位置与第一磁性板交错的方式配置成环状，并且该第二磁性板与上述第一磁性环 及上述第一磁性板磁分离，并与上述第二磁性环磁连接。
3. 根据权利要求2所述的轴向间隙型旋转电机，其中，上述第一磁性板(101N)的与上述旋转轴线相反一侧连接于上述第一磁性环(102N)， 并且该第一磁性板在径向延伸直到到达上述第二磁性环(102S)的上述电枢(2)侧为止，上述第二磁性板(101S)的上述旋转轴线侧连接于上述第二磁性环，并且该第二磁性 板在径向延伸直到到达上述第一磁性环的上述电枢侧为止。
4. 根据权利要求2或3所述的轴向间隙型旋转电机，其中， 上述定子(3)具有第一磁极面(30N)，其向上述第一磁性环(102N)供给上述第一极性的上述励磁磁通； 第二磁极面(30S)，其向上述第二磁性环(102S)供给上述第二极性的上述励磁磁通；以及永久磁铁(30A、30R)，其向上述第一磁极面和上述第二磁极面供给上述励磁磁通。
5. 根据权利要求4所述的轴向间隙型旋转电机，其中，上述永久磁铁(30R)在上述旋转轴线(Q)的周围形成为环状，并且在相对于上述旋转 轴线的径向上被磁化，上述定子(3)还具有第一铁芯(31N)和第二铁芯(31S)，该第一铁芯和第二铁芯分别从 外周侧和内周侧覆盖上述永久磁铁，上述第一铁芯呈现上述第一磁极面(30N)，上述第二铁芯呈现上述第二磁极面(30S)。
6. 根据权利要求5所述的轴向间隙型旋转电机，其中，上述定子(3)还具有第三铁芯(31B)，该第三铁芯用于将上述第一铁芯(31N)和上述第 二铁芯(31S)从上述转子(1)的相反侧磁结合起来，从而使从上述永久磁铁(30R)产生的 磁通局部地短路。
7. 根据权利要求4所述的轴向间隙型旋转电机，其中，上述永久磁铁(30A)呈现上述第一磁极面(30N)和上述第二磁极面(30S)中的至少任一方。
8. 根据权利要求7所述的轴向间隙型旋转电机，其中， 上述永久磁铁(30A)在周向上配置成环状。
9. 根据权利要求8所述的轴向间隙型旋转电机，其中，上述永久磁铁(30A)呈现上述第一磁极面(30N)和上述第二磁极面(30S)双方， 上述定子(3)还具有第一辅助铁芯(33N)，其与上述第一磁性环(102N)对置配置，并且与上述第一磁极面 (30N)磁连接;以及第二辅助铁芯(33S)，其与上述第二磁性环(102S)对置配置，并且与上述第二磁极面 (30S)磁连接。
10. 根据权利要求4所述的轴向间隙型旋转电机，其中，上述永久磁铁(30A)仅呈现上述第一磁极面(30N)和上述第二磁极面(30S)中的任一方，上述定子(3)还具有轭(30Y)，该轭(30Y)与上述永久磁铁(30A)磁连接，并呈现上述 第一磁极面(30N)和上述第二磁极面(30S)中的另一方。
11. 根据权利要求4所述的轴向间隙型旋转电机，其中， 上述定子(3)还具有在上述周向上巻绕而成的励磁绕组(32)。
12. 根据权利要求4所述的轴向间隙型旋转电机，其中，上述转子(1)还具有多个磁性体(101Q)，这些磁性体与上述电枢对置，并且以其在上 述周向的位置与第一磁性板(100N、101N)和第二磁性板(100S、101S)交错的方式配置成环 状，而且这些磁性体在与上述第一磁性环(102N)和上述第二磁性环(102S)磁分离的同时 相互磁连接在一起。
13. 根据权利要求12所述的轴向间隙型旋转电机，其中，上述转子(1)还具有磁性环(101Qa)，该磁性环将上述多个磁性体(101Q)彼此在上述 旋转轴线(Q)的相反侧沿周向连接起来。
14. 根据权利要求12所述的轴向间隙型旋转电机，其中，上述转子(1)还具有磁性环(101Qc)，该磁性环在上述第一磁性环(102N)和上述第二 磁性环(102S)之间将上述多个磁性体(101Q)彼此沿周向连接起来。
15. 根据权利要求12所述的轴向间隙型旋转电机，其中，上述转子(1)还具有磁性环(101Qb)，该磁性环将上述多个磁性体(101Q)彼此在上述 旋转轴线(Q)的相反侧沿周向连接起来。
16. 根据权利要求12所述的轴向间隙型旋转电机，其中，上述定子(3)还具有突起(30Q)，该突起与上述多个磁性体(101Q)接近。
17. 根据权利要求1所述的轴向间隙型旋转电机，其中， 上述定子(3)具有励磁绕组(32)，其在上述周向巻绕，用于产生上述励磁磁通；以及 励磁轭(31)，其从内周侧和外周侧夹持上述励磁绕组，并且在上述转子的相反侧相互 磁连接在一起。
18. —种旋转驱动装置，该旋转驱动装置具备 权利要求4所述的轴向间隙型旋转电机；旋转轴(8)，其与上述定子(3)分离而与上述转子(1)连接；以及发动机(9)，其沿上述旋转轴线方向相对于上述电枢(2)配置在上述转子的相反侧，并 且该发动机与上述旋转轴连接从而在该发动机与旋转轴之间传递旋转运动，在上述电枢设置有贯通孔(200)，该贯通孔供上述旋转轴贯穿而不会妨碍上述旋转轴 的旋转。
19. 根据权利要求18所述的旋转驱动装置，其中，上述旋转轴(8)的靠上述定子(3)侧的端部相对于上述定子在上述旋转轴线方向上向 上述发动机(9)侧后退。
20. 根据权利要求18所述的旋转驱动装置，其中， 在上述定子(3)设置有散热部件(34)。
全文摘要
本发明提供一种轴向间隙型旋转电机和旋转驱动装置，其目的在于，在转子的沿着旋转轴线的两侧设置定子从而减小推力，同时不会使产生交变磁场的背轭的个数增加。轴向间隙型旋转电机具备转子(1)、电枢(2)和定子(3)。转子(1)是能够绕旋转轴线(Q)在周向旋转的磁性体。电枢(2)具有电枢绕组(22)，该电枢绕组从与旋转轴线平行的旋转轴线方向的一侧与转子对置。定子(3)从旋转轴线方向的另一侧经由转子使励磁磁通与电枢绕组交链。
文档编号H02K21/24GK101796707SQ20088010557
公开日2010年8月4日 申请日期2008年9月11日 优先权日2007年9月11日
发明者浅野能成 申请人:大金工业株式会社