旋转电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及旋转电机。
【背景技术】
[0002]在专利文献I中记载了一种旋转电机，其通过定子沿着轴线方向移动而改变定子和转子的相对面积，从而能够调整特性。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2008-295272号公报【实用新型内容】
[0006]本实用新型要解决的问题
[0007]然而，在专利文献I中记载的内容是增减贡献于转子的旋转驱动的来自磁路的磁通的漏磁量的技术方案，会产生由磁通的漏磁导致的损失。
[0008]本实用新型是鉴于这种问题而完成的，其目的是提供能够防止由磁通的漏磁导致的损失产生并能够对特性进行各种调整的旋转电机。
[0009]用于解决问题的技术方案
[0010]为了解决上述问题，根据本实用新型的一个观点，适用如下旋转电机，所述旋转电机具有:磁性体；轴体，其具备能够容纳所述磁性体的空间，并能够旋转；转子铁芯，其固定在所述轴体；定子铁芯，其设在所述转子铁芯的径向外侧；以及第一绕组，其设于所述定子铁芯，其中，所述磁性体至少具备:第一柱状部，其位于轴向一侧；第二柱状部，其位于轴向另一侧；以及第三柱状部，其位于所述第一柱状部及所述第二柱状部的轴向中间部，所述转子铁芯具备:外周部，其沿着周向交替地排列有极性互不相同的第一极磁铁及第二极磁铁；第一内周部，其设在所述外周部的径向内侧的所述轴向一侧，并能够与所述第一柱状部的径向外侧对置；第二内周部，其设在所述外周部的径向内侧的所述轴向另一侧，并能够与所述第二柱状部的径向外侧对置；第一连结部，其沿着径向连结所述第一内周部和所述外周部的所述第一极磁铁的配置部位；以及第二连结部，其沿着径向连结所述第二内周部和所述外周部的所述第二极磁铁的配置部位。
[0011]实用新型效果
[0012]根据本实用新型的旋转电机，能够防止由磁通的漏磁导致的损失产生并能够对特性进行各种调整。
【附图说明】
[0013]图1是表示第一实施方式的旋转电机的整体结构的轴向剖视图。
[0014]图2是旋转电机所具备的轴体的外观图。
[0015]图3是根据图1中的A — A'剖面的横向剖视图、根据B — B'剖面的横向剖视图、以及根据C 一 C'剖面的横向剖视图。
[0016]图4是表示沿着轴线方向切断了旋转电机的转子铁芯及其内侧的半体的立体图。
[0017]图5是表示第一状态的磁性体及转子铁芯、第二状态的磁性体及转子铁芯的概念性轴向#丨】视图。
[0018]图6是表示磁性体和转子铁芯处于第二状态的旋转电机的轴向剖视图。
[0019]图7是表示将磁性体构成为多级的变形例中的磁性体及转子铁芯的概念性轴向剖视图。
[0020]图8是表示在磁性体的第一大径部及第二大径部设置永久磁铁的变形例中的磁性体及转子铁芯的概念性轴向剖视图。
[0021]图9是表示在磁性体的第一小径部设置永久磁铁的变形例中的磁性体及转子铁芯的概念性轴向剖视图。
[0022]图10是能够将设置成分割结构的磁性体沿着轴向相反侧驱动的变形例中的旋转电机的磁性体及转子铁芯的第一状态和第二状态的轴向轴向剖视图。
[0023]图11是表示第二实施方式中的磁性体及转子铁芯的概念性轴向剖视图、根据图11(a)中的F — F'剖面的横向剖视图、表示旋转后的状态的磁性体及转子铁芯的概念性轴向剖视图、以及根据图11 (C)中的G — 剖面的横向剖视图。
[0024]图12是表示第三实施方式的旋转电机的整体结构的轴向剖视图。
[0025]图13是旋转电机所具备的轴体的外观图。
[0026]图14是根据图12的H — H'剖面的横向剖视图、根据I 一 V剖面的横向剖视图、以及根据J 一 Γ剖面的横向剖视图。
[0027]图15是立体地表示当从轴向横剖面观察时将第四实施方式的旋转电机的转子铁芯及其内侧切断为内周角135°的扇形。
[0028]图16是在第四实施方式的旋转电机中分别与图3(a)?图3(c)对应的横向剖视图。
[0029]图17是在对第三实施方式和第四实施方式进行组合的旋转电机中与图14、图16对应的横向剖视图。
【具体实施方式】
[0030]以下，参照附图对实施方式进行说明。
[0031]<旋转电机的整体结构>
[0032]首先，利用图1及图2对第一实施方式的旋转电机的整体结构进行说明。图1是旋转电机的轴向剖视图，图2是旋转电机所具备的轴体的外观图。
[0033]如图1所示，旋转电机I具备:磁性体10 ;轴体20，其在径向中央部具备能够容纳磁性体10的空间21 ;转子铁芯30，其固定于轴体20 ;定子铁芯50，其设在转子铁芯30的径向外侧；励磁磁轭50a，其设在定子铁芯50的径向外侧部分(参照后述的图3);绕组4(相当于第一绕组)，其设于定子铁芯50 ;以及轴向驱动机构60 (相当于第一驱动单元)，其能够使磁性体10在轴体20的空间21内沿轴向进行位移。
[0034]壳体3形成为轴向一侧(图1中的上侧)开口并且轴向另一侧(图1中的下侧)关闭的圆筒状。利用盖体6对壳体3的上述轴向一侧的开口部3a进行关闭，其中，轴体20贯穿过所述盖体6。
[0035]轴体20的上述轴向一侧部分通过轴承7a旋转自如地被支承在盖体6上。轴体20的上述轴向另一侧部分通过轴承7b旋转自如地被支承在壳体3的底壁部3b上。另外，如图2及上述图1所示，轴体20具备:有底的圆筒体部23 ;小圆筒状的中空的凸缘部22，其设在圆筒体部23的上述轴向一侧；以及轴部24，其设在凸缘部22的上述轴向一侧。凸缘部22及圆筒体部23的内侧的中空部连通，从而形成上述空间21。如图2所示，在圆筒体部23的周壁部23c上沿着周向以规定间隔设有多个(在该例子中是8个)狭缝25。
[0036]狭缝25具有从圆筒体部23的上述轴向一侧(图2中的上侧)的顶板部23a的正下方到轴向另一侧(图2中的下侧)的底部23b的附近的长方形状。另外，狭缝25在径向上贯穿而与上述空间21连通。
[0037]<磁性体及其周围的横向剖视结构>
[0038]图3 (a)是根据图1中的A — A'剖面的横向剖视图，图3 (b)是根据图1中的B —B'剖面的横向剖视图，图3(c)是根据图1中的C 一 C'剖面的横向剖视图。图4是表示沿着轴线方向切断了旋转电机的转子铁芯及其内侧的半体的立体图。
[0039]如图3(a)?图3 (C)、图4、以及上述图1所示，磁性体10具备:第一大径部11 (相当于第一柱状部)，其位于上述轴向一侧(在图4中是上侧)；第二大径部12 (相当于第二柱状部)，其位于上述轴向另一侧(在图4中是下侧)；以及第一小径部13 (相当于第三柱状部)，其位于这些第一大径部11及第二大径部12的轴向中间部。
[0040]转子铁芯30具备:环状的外周部31 ;环状的第一内周部32，其设在外周部31的径向内侧的上述轴向一侧；环状的第二内周部33，其设在外周部31的径向内侧的上述轴向另一侧；第一连结部34，其沿着径向连结第一内周部32和外周部31 ;以及第二连结部35，其沿着径向连结第二内周部33和外周部31。此时，外周部31嵌合在轴体20的圆筒体部23的外周面。第一内周部32及第二内周部33嵌合在上述圆筒体部23的内周面。第一连结部34及第二连结部35嵌合在上述圆筒体部23的周壁部23c的狭缝25。通过如上述设定，转子铁芯30以外周部31、第一内周部32、第二内周部33、第一连结部34、以及第二连结部35被嵌合的状态而固定于轴体20的顶板部23a及底壁部23b。
[0041]第一内周部32在磁性体10位于图1及图4所示的位置时，与上述第一大径部11的径向外侧对置。同样地，第二内周部33在磁性体10位于图1及图4所示的位置时，与上述第二大径部12的径向外侧对置。
[0042]在该例子中，外周部31通过平板形状的永久磁铁31a沿着周向被划分成交替形成有剖面八字状区域和剖面矩形状区域。平板形状的永久磁铁31a设定为其轴向长度与转子铁芯30相同，并与转子铁芯30的中心轴向平行地贯穿过外周部31。各永久磁铁31a沿着各自的平板形状的厚度方向(转子铁芯30的大致周向)被进行磁化。各永久磁铁31a的磁化方向如下:夹着各剖面八字区域的两个永久磁铁31a彼此在周向上大致相互对置，夹着各剖面矩形状区域的两个永久磁铁31a彼此沿着周向朝向大致相同方向。关于夹在以N极性相互对置的两个永久磁铁31a之间的剖面八字区域，其成为从剖面八字区域分别对径向外侧及径向内侧释放N极性的磁通的N极(相当于第一极)磁极部8a。关于夹在以S极性相互对置的两个永久磁铁31a之间的剖面八字区域，其成为从剖面八字区域分别对径向外侧及径向内侧释放S极性的磁通的S极(相当于第二极)磁极部8a。由此，当仅在剖面八字区域内观察时，沿