磁感应式电动机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及在高速旋转区域被驱动的电动辅助涡轮等的用途中应用的磁感应式电动机。
【背景技术】
[0002]以往，已知将作为励磁单元的磁铁安装到转子的永久磁铁式同步旋转机。但是，对于在汽车增压器的涡轮与压缩机之间配置了电动机的所谓电动辅助涡轮中使用的电动机，要求超过10万转/分的高速旋转，所以在使用了以往的永久磁铁式电动机作为该电动机的情况下，产生磁铁的保持强度的问题。
[0003]鉴于这样的状况，提出了一种以往的磁感应式旋转机:将作为励磁单元的磁铁配置到定子，将齿轮状的提供了磁性的凸极性的两个转子芯在轴向上排列、且在圆周方向上错开半极间距地配设而构成了转子(参照例如专利文献I)。该转子仅由简单形状的铁部件构成，所以能够得到高的耐离心力强度。因此，以往的磁感应式旋转机在电动辅助涡轮等要求高速旋转的用途中被使用。
[0004]在以往的磁感应式旋转机中，在轴向上排列配设了两个转子芯，所以相对以往的永久磁铁式同步旋转机，需要两倍的轴向尺寸。因此，在配置在转子的轴向两侧的轴承处用轴支承转子的旋转轴的状态下，变得容易产生旋转轴构成共振系统而进行挠曲振动的所谓的轴共振的问题。轴承之间的间隔越长，另外转子的旋转速度越快，则越容易发生该轴共振，在最坏的情况下，转子与定子接触。
[0005]作为避免高速旋转时的转子与定子的接触的对策，缩小轴承之间的间隔来提高发生轴共振的转速的做法是有效的。另外，根据耐离心力强度的制约，转子直径变小，附随其而定子直径变小，定子线圈的线圈端部的相对旋转轴的轴心的距离变短。另一方面，关于轴承，从确保刚性以及确保油冷却流路等观点来看，期望大直径化。因此，在使轴承配置到定子线圈的线圈端部的内径侧的情况下，产生轴承与定子线圈的线圈端部干扰的问题。
[0006]因此，为了避免轴承与定子线圈的线圈端部干扰，缩短轴承之间的间隔，而极力缩短定子线圈的线圈端部的轴向长度的做法是有效的。在以往的磁感应式旋转机中，使用集中卷绕方式的定子线圈，缩短了定子线圈的线圈端部的轴向长度。但是，集中卷绕方式的定子线圈分别由不跨过槽地将导线卷绕到I个齿上而制作的多个集中卷绕线圈构成，所以产生难以将集中卷绕线圈安装到分别从圆环状的芯背(core back)的内周面向径向内部突出并在圆周方向上相互相离地排列齿而成的定子芯上这样的问题。
[0007]为了提高集中卷绕线圈的安装性，提出了一种以往的定子芯:由具备圆弧形的芯背部以及从芯背部的内周面向径向内部突出的齿的多个芯块构成(参照例如专利文献2)。在该结构中，能够使芯背部的圆周方向的侧面彼此相对，按照圆环状来排列在齿上安装了集中卷绕线圈的芯块，而构成定子芯，所以向定子芯安装集中卷绕线圈变得容易。
[0008]专利文献I:日本特开平8-214519号公报
[0009]专利文献2:日本特开2001-103717号公报
【发明内容】
[0010]在以往的磁感应式旋转机中，在芯背之间夹着永久磁铁地将两个定子芯在轴向上排列配设并进行一体化，收纳到壳体内。沿圆周方向将永久磁铁分割为多个磁铁块，多个磁铁块被定位到单一部件的定子芯而用粘接剂等固定，从而在装配定子芯时，不会发生磁铁块彼此接触那样的情形。
[0011]但是，在为了提高集中卷绕线圈的安装性，而应用专利文献2所记载的技术，将以往的磁感应式旋转机的定子芯分割构成为多个芯块的情况下，将在两个芯块之间夹着磁铁块而构成的芯块对在圆周方向上排列并进行一体化。此时，存在磁铁块彼此接触而产生破裂、缺损这样的课题。
[0012]由于磁铁块的破裂、缺损而产生的磁铁片侵入到定子与转子的间隙，导致转子的锁定或者增大机械损伤。磁铁块的破裂、缺损导致磁特性的劣化。而且，如果在永久磁铁的磁特性极端地下降的状态下，周围的环境温度变高，则还存在发生永久磁铁的不可逆退磁的担心。
[0013]本发明是为了解决这样的课题而完成的，其目的在于得到一种能够在将夹持磁铁块的芯块对按照圆环状排列并进行一体化时消除磁铁块彼此的接触而抑制磁铁块产生破裂、缺损的磁感应式电动机。
[0014]本发明涉及磁感应式电动机，具备:壳体，用非磁性材料制作;定子，具有定子芯以及定子线圈，该定子配设在所述壳体内，所述定子芯是使按照同一形状制作出的第I定子芯以及第2定子芯在轴向上背离且使齿的圆周方向位置一致地同轴配置而构成的，所述第I定子芯以及所述第2定子芯是将所述齿从圆筒状的芯背的内周面向径向内部突出并在圆周方向上按照等角间距配设而成的，所述齿形成开口在内周侧的槽，所述定子线圈被集中卷绕地卷装到所述定子芯的在轴向上对置的各对所述齿上;转子，使在圆筒状的基部的外周面在圆周方向上按照等角间距突出设置凸极而成的按照同一形状制作出的第I转子芯以及第2转子芯分别位于所述第I定子芯以及所述第2定子芯的内周侧，且在圆周方向上相互错开半凸极间距而同轴地固定于旋转轴，该转子能够旋转地配设于所述壳体内；以及永久磁铁，配设于所述第I定子芯与所述第2定子芯之间，以使所述第I转子芯的凸极与所述第2转子芯的凸极为不同的极性的方式产生励磁磁通，所述第I定子芯以及所述第2定子芯是以使芯背部的圆周方向的侧面彼此相接的方式按照圆环状排列芯块对而构成的，所述芯块对是使芯块在轴向上相离地重叠而构成的，所述芯块包括圆弧形的所述芯背部以及从所述芯背部的内周面向径向内部突出的所述齿。所述永久磁铁被分别分割构成为多个磁铁块，该多个磁铁块以收纳到所述芯块对内的方式夹持在所述芯块对之间，所述磁铁块具有夹持在所述芯背部之间的、圆周方向两侧面与所述芯背部的圆周方向两侧面相比更位于圆周方向内侧的外形形状的基部。
[0015]根据本发明，被夹持在芯背部之间的磁铁块的基部的两侧面与芯背部的两侧面相比更位于圆周方向内侧。因此，在使芯背部的圆周方向的侧面彼此相对地将夹持磁铁块的芯块对按照圆环状排列并进行一体化而制作了第I以及第2定子芯时，避免在圆周方向上相邻的磁铁块彼此的接触。因此，抑制磁铁块产生破裂、缺损。
【附图说明】
[0016]图1是示出本发明的实施方式I的磁感应式电动机的主要结构的局部剖切立体图。
[0017]图2是示出本发明的实施方式I的磁感应式电动机中的在轴向上排列的芯块对的立体图。
[0018]图3是示出本发明的实施方式I的磁感应式电动机中的磁铁块的立体图。
[0019]图4是示出在本发明的实施方式2的磁感应式电动机中排列了3个芯块对的状态的立体图。
[0020]图5是从径向内部观察在本发明的实施方式2的磁感应式电动机中相邻的芯块对的立体图。
[0021]图6是从径向内部观察在本发明的实施方式2的磁感应式电动机中相邻的芯块对的示意图。
[0022]图7是从径向内部观察本发明的实施方式3的磁感应式电动机中的相邻的芯块对的示意图。
[0023]图8是示出本发明的实施方式4的磁感应式电动机中的定子芯的主要部分立体图。
【具体实施方式】
[0024]以下，使用附图，说明本发明的磁感应式电动机的优选的实施方式。
[0025]实施方式1.
[0026]图1是示出本发明的实施方式I的磁感应式电动机的主要结构的局部剖切立体图，图2是示出本发明的实施方式I的磁感应式电动机中的在轴向上排列的芯块对的立体图，图3是示出本发明的实施方式I的磁感应式电动机中的磁铁块的立体图。
[0027]在图1中，磁感应式电动机I具备用铁等块状磁性体制作出的同轴地固定于旋转轴2的转子3、将作为转矩产生用驱动线圈的定子线圈11卷装到以围绕转子3的方式配设的定子芯8而成的定子7、作为励磁单元的永久磁铁12、以及收纳转子3、定子7以及永久磁铁12的壳体14。
[0028]转子3具备对按照决定的形状成形的多张磁性钢板进行层叠一体化而制作出的第I以及第2转子芯4、5。第I以及第2转子芯4、5包括:圆筒状的基部4a、5a，按照同一形状制作，在轴心位置处贯穿设置有旋转轴插入孔；以及凸极4b、5b，从基部4a、5a的外周面向径向外部突出且在轴向上延伸设置，在圆周方向上按照等角间距设置了两个。
[0029]第I以及第2转子芯4、5在圆周方向上错开半凸极间距，以对置方式相互相接地配置，固定到插通它们的旋转轴插入孔的旋转轴2，而构成转子3。另外，转子3在旋转轴2的两端被轴承(未图示)支承，并旋转自如地配设在壳体14内。
[0030]定子芯8具备按照同一形状制作出的第I以及第2定子芯9A、9B。第I以及第2定子芯9A、9B具备圆筒状的芯背、和分别从芯背的内周面向径向内部突出并在圆周方向上按照等角间距设置有6个的齿10b。在内周侧开口的槽1c通过芯背和相邻的齿1b而形成。第I以及第2定子芯9A、9B以使齿1b的圆周方向位置一致，在轴向上相离，分别围绕第I以及第2转子芯4、5的方式在轴向上排列，并被配设在壳体14内。
[0031]