永磁铁贴面式马达的磁铁固定构造及其设计方法_2

文档序号:9932835阅读:来源:国知局
另外,本发明的磁铁固定构造的特征在于,所述磁铁侧面紧贴着所述槽侧面,以使得在所述粘接剂时效老化而其粘接力降低、所述永磁铁从所述磁铁插入槽脱离时,在保持所述磁铁下表面和所述槽底面为平行的状态的同时供所述永磁铁脱离。
[0053]另外,本发明的磁铁固定构造的特征在于,在所述磁铁侧面与所述槽侧面之间有间隙,以使得在所述粘接剂时效老化而其粘接力降低、所述永磁铁从所述磁铁插入槽脱离时,所述磁铁下表面相对所述槽底面倾斜而供所述永磁铁倾斜地脱离,
[0054]在磁铁脱离的一侧定义所述点D以及所述点E。
[0055]另外,本发明的磁铁固定构造的设计方法,设计所述永磁铁贴面式马达的磁铁固定构造,其特征在于,
[0056]首先,通过电气性的设计,决定所述永磁铁的半径方向的长度以及所述磁铁上表面与所述定子的内周面之间的半径方向的长度,
[0057]接下来,以满足长度La〈长度Lb的式子的方式,考虑所述磁铁侧面的长度,决定所述槽侧面的长度。
[0058]发明效果
[0059]根据本发明,在作为将永磁铁固定于转子铁芯的磁铁插入槽的手段而仅使用了粘接剂的永磁铁贴面式马达中,假使永磁铁从磁铁插入槽脱离,永磁铁也不会夹在转子铁芯的周面与定子的内周面之间,不会导致马达的突然锁定这样的情况。因此,马达的可靠性提尚O
【附图说明】
[0060]图1A是示出本发明的实施例1的SPM马达的磁铁固定构造的结构图。
[0061 ]图1B是示出本发明的实施例1的SPM马达的磁铁固定构造的结构图。
[0062]图2A是示出本发明的实施例2的SPM马达的磁铁固定构造的结构图。
[0063]图2B是示出本发明的实施例2的SPM马达的磁铁固定构造的结构图。
[0064]图3A是示出本发明的实施例3的SPM马达的磁铁固定构造的结构图。
[0065]图3B是示出本发明的实施例3的SPM马达的磁铁固定构造的结构图。
[0066]图4A是示出本发明的实施例4的SPM马达的磁铁固定构造的结构图。
[0067]图4B是示出本发明的实施例4的SPM马达的磁铁固定构造的结构图。
[0068]图5是示出本发明的实施例5的SPM马达的磁铁固定构造的主要部分的结构图。
[0069]图6A是示出本发明的实施例6的SPM马达的磁铁固定构造的结构图。
[0070]图6B是示出本发明的实施例6的SPM马达的磁铁固定构造的结构图。
[0071]图7A是示出本发明的实施例7的SPM马达的磁铁固定构造的结构图。
[0072]图7B是示出本发明的实施例7的SPM马达的磁铁固定构造的结构图。
[0073]图8是示出以往的磁铁固定构造的结构图。
[0074]图9是示出以往的磁铁固定构造的结构图。
[0075]图10是示出以往的磁铁固定构造的结构图
[0076]图11是示出磁铁漂浮的状态的结构图。
[0077]图12是示出磁铁漂浮的状态的结构图。
[0078]图13是示出磁铁被夹住的状态的结构图。
[0079]图14是示出磁铁碰撞的状态的结构图。
[0080](符号说明)
[0081]101、201:转子铁芯;102、202:磁铁插入槽;102&、10213、2023、20213:槽侧面;102(3、202c:槽底面;103、113、203、213:磁铁;103a、103b、113a、113b、203a、203b、231a、213b:磁铁侧面;103(3、113(3、203(:、213(3:磁铁下表面;103(1、113(1、203(1、213(1:磁铁上表面;104、204:定子;105:定子绕组;106:绝缘纸
【具体实施方式】
[0082]以下,根据实施例,详细说明本发明的永磁铁贴面式马达的磁铁固定构造。
[0083]〔实施例1〕
[0084]图1A、图1B示出实施例1的SPM马达的磁铁固定构造。图1A、图1B是在与SPM马达的旋转轴正交的方向上截断而得的剖面图,仅示出转子铁芯、定子、磁铁的一部分。
[0085]图1A示出磁铁未从转子铁芯剥落的正常状态,图1B示出磁铁从转子铁芯剥落的剥离状态。
[0086]如图1A、图1B所示,在转子铁芯101的表面(周面),在轴向上延伸地形成有截面形状为矩形(长方形)的磁铁插入槽102。磁铁插入槽102形成于转子铁芯101的圆周方向上的多个部位。
[0087]磁铁插入槽12具有位于圆周方向的两侧(在图中为左右两侧)的槽侧面1 2a、102b,和位于内周侧的槽底面102c。槽侧面102a、102b是相互平行的平面。槽底面102c是平面,与槽侧面102a、102b正交。
[0088]在磁铁插入槽102中,插入有磁铁(永磁铁)103。磁铁103从转子铁芯101的半径方向的外周侧朝向内周侧插入磁铁插入槽102,通过粘接剂与磁铁插入槽102(转子铁芯101)粘接。即,作为将磁铁103固定于转子铁芯101的手段,仅使用了粘接剂。
[0089]磁铁103具有位于圆周方向的两侧(在图中为左右两侧)的相互平行的平面即磁铁侧面103a、103b,位于内周侧的平面即磁铁下表面103c,以及位于外周侧的弯曲面即磁铁上表面103d。磁铁下表面103c与磁铁侧面103a、103b正交。磁铁上表面103d成为朝向径向外侧凸起的弯曲面(圆弧面)。
[0090]在将磁铁103插入磁铁插入槽102并通过粘接剂与磁铁插入槽102粘接时,磁铁侧面103a、103b紧贴着槽侧面102a、102b,磁铁下表面103c紧贴着槽底面102c。即,在磁铁侧面103a、103b与槽侧面102a、102b之间几乎无间隙,并且在磁铁103被完全插入磁铁插入槽102时,在磁铁下表面103c与槽底面102c之间几乎无间隙。
[0091]定子104配置于转子铁芯101的外周侧。在该例子中,定子104的内周面成为无凹凸的平滑的周面。
[0092]如图1A所示,在正常状态下,在磁铁103的磁铁上表面103d与定子104的内周面之间有间隔。
[0093]当由于老化而粘接剂的粘接力降低,由于离心力、定子104侧的磁吸引力等,有可能如图1B所示,出现磁铁103剥落而从磁铁插入槽102脱离、磁铁103的磁铁上表面103d与定子104的内周面接触的情况。在磁铁103脱离时,由于磁铁侧面103a、103b以槽侧面102a、102b为引导而滑动,所以在保持磁铁下表面103c和槽底面102c为平行的状态的同时,磁铁103脱离。
[0094]另外,由于在SPM马达的转子铁芯101上粘接/固定了大量磁铁103,所以即使其中的一部分(I个)磁铁103剥落而变为图1B所示的剥离状态,剩余的大量磁铁103仍原样地粘接/固定于转子铁芯101。
[0095]在如图1B所示,磁铁103的磁铁上表面103d与定子104的内周面接触的剥离状态下,如以下那样定义各点以及长度。
[0096]点C:磁铁上表面103d与定子104的内周面的接触点。在该例子中,点C为磁铁上表面103d的顶部。
[0097]点D:磁铁侧面103a、103b中的与槽侧面102a、102b接触的面的位于最外周侧的点。
[0098]点E:槽侧面102a、102b中的与磁铁侧面103a、103b接触的面的位于最内周侧的点。
[0099]长度La:点C所处的半径方向位置与点D所处的半径方向位置之间的半径方向的长度。
[0100]长度Lb:点C所处的半径方向位置与点E所处的半径方向位置之间的半径方向的长度。
[0101]在实施例1中,以
[0102]长度La〈长度Lb...(I)
[0103]的方式,规定磁铁插入槽102的槽侧面102a、102b的半径方向的长度和磁铁103的磁铁侧面103a、103b的半径方向的长度。
[0104]该式(I)的技术性的意义如下所述。即,意思是在假设磁铁103的磁铁侧面103a、103b的高度(长度)与以往的例子(随着磁铁剥落而产生了马达突然锁定的情况)相同的情况下,使槽侧面102a、102b的高度(长度)相对以往的情况更高(长)。
[0105]另外,在使槽侧面102a、102b的高度(长度)更高(长)时,会导致增大转子铁芯101的直径,在转子铁芯101的直径变大时,转子铁芯101的周面(未形成磁铁插入槽102的面)与定子104的内周面之间的半径方向的长度变短。
[0106]附带而言,磁铁103的半径方向的长度、磁铁上表面103d与定子104的内周面之间的长度是根据SPM马达要求的电气性特性(即由电气设计)而决定的。
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