发电的制造方法
【专利摘要】本发明提供的发电机结构简单并且可谋求充分抑制齿槽效应；本发明构成具有转子部(2)和定子部(3)的发电机(1)，其中，转子部(2)由多个突出部(8U、9、8L)构成，多个突出部(8U、9、8L)以处于一条直线上且节距固定的方式配置在夹着永久磁铁(7U、7L)而相互分离的位置上；定子部(3)是将定子部件按照使突出部(16U1、16U2)与突出部(16L1、16L2)在邻接的定子部件之间相互错开半个节距的方式加以配置而形成的，该定子部件由定子磁轭(12U、12L)、与永久磁铁(7U、7L)相对置的永久磁铁(15U、15L)以及突出部(16U1、16U2、16L1、16L2)构成，该突出部(16U1、16U2、16L1、16L2)相比永久磁铁(15U、15L)更向转子部(2)侧突出，并且以处于一条直线上且节距固定的方式配置在夹着永久磁铁(15U、15L)而相互分离的位置上；另外，也可以使转子部(2)侧错开半个节距而不是在定子部(3)侧错开半个节距。
【专利说明】发电机
【技术领域】
[0001]本发明涉及发电机。
【背景技术】
[0002]在设有具备永久磁铁等磁铁的转子(rotor)和具备线圈的定子(stator)的发电机中，线圈的匝数越多则越可谋求提高发电机的发电效率。但是，在增加线圈的匝数的情况下，会导致发电机变得大型化。
[0003]另一方面，例如在专利文献I中公开了一种电动机，其通过将转子侧的磁铁与定子侧的线圈配置为规定的位置关系来谋求小型化和提高输出功率。因此，可以认为在发电机中采用上述电动机的磁铁与线圈之间的位置关系，便能够得到发电效率高的发电机。
[0004]另外，在上述的发电机中，已知当转子旋转时会在转子与铁心之间产生齿槽转矩。该齿槽转矩是由转子与铁心的磁极之间产生的吸引力或排斥力而产生的，其成为在转子的旋转中产生齿槽效应的原因。因此，齿槽转矩的存在会使转子的旋转变得不稳定。针对这一点，例如在专利文献2中公开了下述方法，S卩，将转子的安装磁铁部分的形状形成为规定形状，由此使转子旋转时的磁通变化变得平稳，从而抑制齿槽效应。
[0005]【在先技术文献】
[0006]【专利文献】
[0007]专利文献1:日本公报、特开2006-340425号(参照说明书摘要等)
[0008]专利文献2:日本公报、特开2006-101695号(参照说明书摘要等)
【发明内容】
[0009]但是，根据上述现有技术，均存在结构复杂且对于齿槽效应的抑制并不充分的问题。
[0010]因此，本发明的目的在于提供一种结构简单且可谋求充分抑制齿槽效应的发电机。
[0011]本发明的发电机具有转子部和定子部，该转子部由转子磁轭、环状的转子侧永久磁铁以及多个转子侧突出部构成，其中，转子磁轭由软磁性体形成并且设有圆筒状的非磁性体部和槽，该槽与非磁性体部相对置且设有2的倍数个；转子侧永久磁铁配置在各个槽中并且以在轴向上形成NS极的方式被磁化；转子侧突出部相比转子侧永久磁铁更向定子部侧突出，并且，转子侧突出部按照处于一条直线上且节距固定的方式配置在夹着转子侧永久磁铁而相互分离的位置上；该定子部是将定子部件按照使定子侧突出部在邻接的定子部件之间相互错开半个节距的方式加以配置而形成的，其中，该定子部件由定子磁轭、环状的定子侧永久磁铁以及多个定子侧突出部构成；定子磁轭由软磁性体形成；定子侧永久磁铁与转子侧永久磁铁相对置并且在轴向上以磁极与转子侧永久磁铁的磁极相反的方式被磁化；定子侧突出部相比定子侧永久磁铁更向转子部侧突出，并且，定子侧突出部按照处于一条直线上且节距固定的方式配置在夹着定子侧永久磁铁而相互分离的位置上。
[0012]在本发明的发电机中，优选非磁性体部的设置数量与倍数的数量相等，各非磁性体部以将邻接的两个转子侧永久磁铁之间连接的方式沿着轴向延伸，并且，各非磁性体部的长度形成为该两个转子侧永久磁铁的轴向上的两外端之间距离以上的长度。
[0013]另外，本发明的另一发电机具有转子部和定子部，该转子部由转子磁轭、环状的转子侧永久磁铁以及多个转子侧突出部构成，其中，转子磁轭由软磁性体形成并且设有圆筒状的非磁性体部和槽，该槽与非磁性体部相对置且设有2的倍数个；转子侧永久磁铁配置在各个槽中并且以在轴向上形成NS极的方式被磁化；转子侧突出部相比转子侧永久磁铁更向定子部侧突出，并被配置在夹着转子侧永久磁铁而相互分离的位置上，并且，配置在两个转子侧永久磁铁之间的转子侧突出部在将其轴向上的长度二等分的位置处相互错开半个节距；该定子部是将定子部件按照使定子侧突出部在邻接的定子部件之间处于一条直线上且节距固定的方式加以配置而形成的，其中，定子部件由定子磁轭、环状的定子侧永久磁铁以及定子侧突出部构成；定子磁轭由软磁性体形成；定子侧永久磁铁与转子侧永久磁铁相对置并且在轴向上以磁极与转子侧永久磁铁的磁极相反的方式被磁化；定子侧突出部相比定子侧永久磁铁更向转子部侧突出，并且，定子侧突出部按照处于一条直线上且节距固定的方式配置在夹着定子侧永久磁铁而相互分离的位置上。
[0014]在本发明的另一发电机中，也优选非磁性体部的设置数量与倍数的数量相等；各非磁性体部以将邻接的两个转子侧永久磁铁之间连接的方式沿着轴向延伸，并且，各非磁性体部的长度形成为该两个转子侧永久磁铁的轴向上的两外端之间距离以上的长度。
[0015]此时，优选转子侧突出部与定子侧突出部之间的对置部分的面积和非对置部分的面积分别被设定为:无论转子部与定子部在旋转方向上呈何种位置关系均固定不变。
[0016]进而，本发明的又一发电机也可以构成为取代定子侧永久磁铁而设有非磁性体部。
[0017](发明效果)
[0018]根据本发明，能够实现结构简单且可谋求充分抑制齿槽效应的发电机。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是以包含转子部的中心轴的剖面表示本发明实施方式的发电机的主要部分的图。
[0020]图2是表示图1的发电机的定子部结构的局部剖切立体图(partially cutawayperspective view),且是表示转子部及其插入方向的图。
[0021]图3是表示图1的发电机的转子部结构的局部剖切立体图。
[0022]图4是表示图1的转子部的转子侧突出部(实线)与图2的定子部的定子侧突出部(虚线)在圆周方向(旋转方向)上的位置关系的图。
[0023]图5是表示作为图1的转子部的转子侧突出部(实线)与图2的定子部的定子侧突出部(虚线)之间的规定位置关系的状态Si的图。
[0024]图6是模式地表示在图5中的作为规定位置关系的状态SI下发电机内的磁路状态的图。
[0025]图7是表示作为图1的转子部的转子侧突出部(实线)与图2的定子部的定子侧突出部(虚线)之间的规定位置关系的状态S2的图。
[0026]图8是以图7的A-A线切断并模式地表示在图7中的作为规定位置关系的状态S2下发电机内的磁路状态的图。
[0027]图9是表示作为图1的转子部的转子侧突出部(实线)与图2的定子部的定子侧突出部(虚线)之间的规定位置关系的状态S3的图。
[0028]图10是模式地表示在图9中的作为规定位置关系的状态S3下发电机内的磁路状态的图。
[0029]图11是表示随着时间的经过(时刻tl~t5)而发生变化的图1的转子部的转子侧突出部(实线)与图2的定子部的定子侧突出部(虚线)之间的位置关系的图。
[0030]图12是模式地表示在图11中的经过时间(时刻tl~t5)内发电机内的两个绕组部中产生的电流状态的图。
[0031]图13是作为比较例而模式地表示在转子部侧的磁轭中具有旁路(by-path)部时发电机内的磁路状态的图。
[0032]图14是表示其他实施方式的发电机的转子部和定子部的结构的局部剖切立体图。
[0033]图15是以包含转子部的中心轴的剖面表示其他实施方式的发电机的主要部分的图。
[0034](符号说明)
【权利要求】
1.一种发电机，其特征在于，具有转子部和定子部， 所述转子部由转子磁轭、环状的转子侧永久磁铁以及多个转子侧突出部构成， 所述转子磁轭由软磁性体形成并且设有圆筒状的非磁性体部和槽，其中，所述槽与所述非磁性体部相对置且设有2的倍数个， 所述转子侧永久磁铁配置在各个所述槽中并且以在轴向上形成NS极的方式被磁化，所述转子侧突出部相比所述转子侧永久磁铁更向所述定子部侧突出，并且，所述转子侧突出部按照处于一条直线上且节距固定的方式配置在夹着所述转子侧永久磁铁而相互分离的位置上， 所述定子部是将定子部件按照使定子侧突出部在邻接的所述定子部件之间相互错开半个节距的方式加以配置而形成，其中，所述定子部件由定子磁轭、环状的定子侧永久磁铁以及多个所述定子侧突出部构成， 所述定子磁轭由软磁性体形成， 所述定子侧永久磁铁与所述转子侧永久磁铁相对置并且在轴向上以磁极与所述转子侧永久磁铁的磁极相反的方式被磁化， 所述定子侧突出部相比所述定子侧永久磁铁更向所述转子部侧突出，并且，所述定子侧突出部按照处于一条直线上且节距固定的方式配置在夹着所述定子侧永久磁铁而相互分离的位置上。
2.如权利要求1所述的发电机，其特征在于， 所述非磁性体部的设置数量与所述倍数的数量相等， 各非磁性体部以将邻接的两个所述转子侧永久磁铁之间连接的方式沿着轴向延伸，并且，各非磁性体部的长度形成为两个所述转子侧永久磁铁的轴向上的两外端之间距离以上的长度。
3.一种发电机，其特征在于，具有转子部和定子部， 所述转子部由转子磁轭、环状的转子侧永久磁铁以及多个转子侧突出部构成， 所述转子磁轭由软磁性体形成并且设有圆筒状的非磁性体部和槽，其中，所述槽与所述非磁性体部相对置且设有2的倍数个， 所述转子侧永久磁铁配置在各个所述槽中并且以在轴向上形成NS极的方式被磁化，所述转子侧突出部相比所述转子侧永久磁铁更向所述定子部侧突出，并被配置在夹着所述转子侧永久磁铁而相互分离的位置上，并且，配置在两个所述转子侧永久磁铁之间的所述转子侧突出部在将其轴向上的长度二等分的位置处相互错开半个节距， 所述定子部是将定子部件按照使定子侧突出部在邻接的所述定子部件之间处于一条直线上且节距固定的方式加以配置而形成，其中，所述定子部件由定子磁轭、环状的定子侧永久磁铁以及所述定子侧突出部构成， 所述定子磁轭由软磁性体形成， 所述定子侧永久磁铁与所述转子侧永久磁铁相对置并且在轴向上以磁极与所述转子侧永久磁铁的磁极相反的方式被磁化， 所述定子侧突出部相比所述定子侧永久磁铁更向所述转子部侧突出，并且，所述定子侧突出部按照处于一条直线上且节距固定的方式配置在夹着所述定子侧永久磁铁而相互分离的位置上。
4.如权利要求3所述的发电机，其特征在于， 所述非磁性体部的设置数量与所述倍数的数量相等， 各非磁性体部以将邻接的两个所述转子侧永久磁铁之间连接的方式沿着轴向延伸，并且，各非磁性体部的长度形成为两个所述转子侧永久磁铁的轴向上的两外端之间距离以上的长度。
5.如权利要求1?4中任一项所述的发电机,其特征在于， 所述转子侧突出部与所述定子侧突出部之间的对置部分的面积和非对置部分的面积分别被设定为:无论所述转子部与所述定子部在旋转方向上呈何种位置关系均固定不变。
6.如权利要求1或3所述的发电机，其特征在于，取代所述定子侧永久磁铁而设有非磁性体部。
【文档编号】H02K21/02GK104137401SQ201280068570
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2012年12月14日 优先权日:2011年12月16日
【发明者】荻野三四郎, 小林隆逸 申请人:荻野三四郎, T.K 杠杆株式会社