專利名稱：旋轉(zhuǎn)電機(jī)的磁體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種軸向間隙型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的磁體。
背景技術(shù)：
作為用于電動(dòng)摩托車等的驅(qū)動(dòng)源或其他普通電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，近年來(lái)，除徑向間隙型旋轉(zhuǎn)電機(jī)之外，軸向間隙型旋轉(zhuǎn)電機(jī)也受到了關(guān)注。
作為所述軸向間隙型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的一個(gè)例子的軸向間隙型電動(dòng)機(jī)具有如下結(jié)構(gòu)圓盤形轉(zhuǎn)子側(cè)的輪軛和定子側(cè)的輪軛相對(duì)彼此相對(duì)，并且其相對(duì)面與旋轉(zhuǎn)軸正交，其中所述轉(zhuǎn)子側(cè)的輪軛具有由此軸承支撐的旋轉(zhuǎn)軸，所述定子側(cè)的輪軛是例如將圓盤形鋼板沿中心軸方向?qū)盈B而成的層疊體。
并且，在轉(zhuǎn)子側(cè)的輪軛的相對(duì)面上設(shè)置有例如圓形(圓環(huán)狀)的勵(lì)磁磁體(磁石)，所述磁體具有沿所述圓周方向交叉配置的磁極(N極、S極)。
此外，在定子一側(cè)的輪軛的相對(duì)面上沿相對(duì)旋轉(zhuǎn)軸的輻射方向(半徑方向)配置有多個(gè)齒，磁石及齒之間的相對(duì)面與旋轉(zhuǎn)軸正交，并且其相對(duì)面之間的間隙是與旋轉(zhuǎn)軸垂直的平面形狀。
即，在軸向間隙型發(fā)動(dòng)機(jī)中，在轉(zhuǎn)子與定子之間形成磁路，從而經(jīng)由繞卷在定子各齒上的線圈，并與轉(zhuǎn)子一側(cè)的磁體的N極、S極配合來(lái)轉(zhuǎn)換從各齒產(chǎn)生的磁通量，由此，利用轉(zhuǎn)子一側(cè)的磁體對(duì)各齒的磁通量的引力及斥力使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。
但是，在上述結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)從而與各齒相對(duì)的磁體的磁極進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，由于所述磁極的轉(zhuǎn)換十分急速，所以在由交錯(cuò)磁通量引起的感應(yīng)電壓波形中含有高次諧波成分。
由于所述高次諧波成分，感應(yīng)電壓波形從正弦波形變化為失真波形，從而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩漣波，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)變得不平穩(wěn)，因此存在發(fā)生振動(dòng)、噪音的問(wèn)題。
關(guān)于這一點(diǎn)，在日本專利文獻(xiàn)特開(kāi)平2001-57753中公開(kāi)了以下方案通過(guò)削除粘在轉(zhuǎn)子鐵心的多個(gè)磁極間的邊緣從而形成槽，以此來(lái)降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的波動(dòng)。
但是，在上述日本專利文獻(xiàn)特開(kāi)平2001-57753的結(jié)構(gòu)中，分別將多個(gè)磁極粘貼在轉(zhuǎn)子的鐵心上，而在所述粘貼之后，必須削除所有的磁極間的邊緣。因此，轉(zhuǎn)子的組裝性能差，此外，還導(dǎo)致轉(zhuǎn)子部件數(shù)量增大的結(jié)果。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述問(wèn)題完成的，其目的在于提供一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)的磁體，其可以在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)從而與各齒相對(duì)的磁體的磁極進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，實(shí)現(xiàn)在不降低所述轉(zhuǎn)子的組裝性能的情況下使感應(yīng)電壓波形接近正弦波形。
用于實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的第一方案中的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的磁體具有多個(gè)磁極部和多個(gè)磁極間部分；其中所述多個(gè)磁極部被配置成大致圓形，并且在旋轉(zhuǎn)軸方向上留有間隙地與配置成大致圓形的多個(gè)齒相對(duì)；所述多個(gè)磁極間部分從所述多個(gè)磁極部的相鄰接的每個(gè)磁極部開(kāi)始沿圓周方向延伸，并且具有與所述磁極部的與所述齒相對(duì)面相比沿所述旋轉(zhuǎn)軸方向凹入的齒相對(duì)面。
用于實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的第二方案中的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的磁體具有多個(gè)磁極部和多個(gè)磁極間部分；其中所述多個(gè)磁極部被配置成大致圓形，并且在旋轉(zhuǎn)軸方向上留有間隙地與配置成大致圓形的多個(gè)齒相對(duì)；所述多個(gè)磁極間部分從所述多個(gè)磁極部的相鄰接的每個(gè)磁極部開(kāi)始沿圓周方向延伸，并且具有與所述磁極部的與所述齒相對(duì)的面相比沿所述旋轉(zhuǎn)軸方向凹入的齒相對(duì)面；使所述磁極間部分的徑向的寬度比所述各磁極部上的徑向的寬度窄，并且使得從所述旋轉(zhuǎn)軸開(kāi)始到所述磁極間部分的內(nèi)周側(cè)及外周側(cè)中的至少一個(gè)周邊部的沿徑向的長(zhǎng)度不同于到所述各磁極部上相對(duì)應(yīng)的周邊部的長(zhǎng)度。
在本發(fā)明的第二方案中，使所述磁極間部分的內(nèi)周部與所述各磁極部的內(nèi)周部相比向所述磁極間部分的外周部凹入從而形成凹形內(nèi)周部。
在本發(fā)明的第一或第二方案中，所述多個(gè)磁極部及所述多個(gè)磁極間部分是由樹脂材料一體成形的樹脂磁體部分。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的第一及第二方案中的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的磁體，通過(guò)使磁極間部分的磁通量比相鄰的磁極部少，從而對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)(磁極部的旋轉(zhuǎn))，也可以使磁通量的變化平滑。
因此，可以使與轉(zhuǎn)子的磁體和齒之間的交錯(cuò)磁通量對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電壓波形接近正弦波形，從而抑制轉(zhuǎn)矩漣波的產(chǎn)生并維持轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)圓滑性，進(jìn)而防止振動(dòng)、噪音的產(chǎn)生。
圖1是作為安裝有軸向間隙型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的裝置的一個(gè)例子的電動(dòng)摩托車的側(cè)視圖，其中所述軸向間隙型旋轉(zhuǎn)電機(jī)包括本發(fā)明的實(shí)施方式中的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的磁體；圖2是用于說(shuō)明圖1所示的后臂后端部的內(nèi)部的、沿圖1中的II-II視向的剖面圖(一部分的側(cè)視圖)；圖3是表示從圖2所示的定子一側(cè)觀看固定設(shè)置有本發(fā)明的實(shí)施方式中的磁體的轉(zhuǎn)子時(shí)的狀態(tài)的平面圖；圖4是圖3所示的轉(zhuǎn)子的IV-IV視向的剖面圖；圖5是放大表示圖3所示的磁極間部分的立體圖；圖6A～圖6C是圖2、圖3等所示的轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)時(shí)齒之間的位置關(guān)系的示意圖；圖7A是以往例子中磁體的磁體量和本發(fā)明(本實(shí)施方式)磁體的磁體量之間的關(guān)系的示意圖；
圖7B是使用以往例子中的磁體的電動(dòng)機(jī)中的感應(yīng)電壓波形失真系數(shù)和使用本發(fā)明(本實(shí)施方式)的磁體的電動(dòng)機(jī)中的感應(yīng)電壓波形失真系數(shù)之間的比率的示意圖；圖8是本發(fā)明實(shí)施方式的第一變形例中的磁體的示意圖；圖9是本發(fā)明實(shí)施方式的第二變形例中的磁體的示意圖；圖10是本發(fā)明實(shí)施方式的第三變形例中的磁體的示意圖；圖11是本發(fā)明實(shí)施方式的第四變形例中的磁體的示意圖。
具體實(shí)施例方式
參照
本發(fā)明中的轉(zhuǎn)子的實(shí)施方式。
圖1是安裝有軸向間隙型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電動(dòng)摩托車1的側(cè)視圖，其中所述軸向間隙型旋轉(zhuǎn)電機(jī)是使用了本發(fā)明實(shí)施方式中的磁體的旋轉(zhuǎn)電機(jī)一個(gè)例子。
如圖1所示，電動(dòng)摩托車1在其車體前方的上部配有前管2，并且在該前管中以可自由旋轉(zhuǎn)的方式插入有用于變更車體方向的圖中未示出的轉(zhuǎn)向軸。在該轉(zhuǎn)向軸的上端安裝有用于固定車把3a的車把支撐部3，并且在該車把3a的兩端安裝有把手4。此外，圖中未示出的右側(cè)(圖1的里側(cè))的把手6是可以旋轉(zhuǎn)的調(diào)節(jié)把手。
并且，從前管2的下端朝向下方安裝有左右一對(duì)前叉5。在前叉5各自的下端上經(jīng)由前車軸7安裝有前輪6，其中，前輪6在由前叉5緩沖式懸掛的狀態(tài)下被前車軸7支撐并可以自由旋轉(zhuǎn)。在車把支撐部3的車把3a的前方配置有儀表8，在車把支撐部3上的儀表8的下方固定有前燈9，并且在所述前燈9的兩側(cè)分別設(shè)置有閃光燈10(在圖1中只示出了一個(gè))。
從前管2向車體后方延伸設(shè)置有左右一對(duì)車架11，所述車架11在側(cè)面看略成L字形。所述車架11是圓管形狀，并且在從前管2向車體后方的斜下方延伸之后又向后方水平地延伸，從而成為在側(cè)面看略為L(zhǎng)字形。
在該一對(duì)車架11的后側(cè)端部上，從所述后側(cè)端部朝向后方向斜上方延伸設(shè)置有左右一對(duì)車座立管12，該車座立管12的后側(cè)端部12a沿車座13的形狀向后方一側(cè)彎曲。
并且，在該左右一對(duì)車座立管12的中間配置有可自由裝卸的電池14，該電池14容納有多個(gè)可充電的二次電池。
在左右一對(duì)車座立管12的彎曲部分附近焊接有朝向車體前方并向斜上方傾斜的逆U字形的車座支柱15，在由所述車座支柱15和左右車座立管12圍住的部分配置有所述車座13，該車座13可以開(kāi)合，即可以通過(guò)車座13的前端部上下轉(zhuǎn)動(dòng)。
在車座12的后端部安裝有后擋泥板16，在該后擋泥板16的后表面上安裝有尾燈17。進(jìn)而，在尾燈17的左右安裝有閃光燈18(在圖1中只示出了一個(gè))。
另一方面，在左右一對(duì)車架11的車座13下方的水平部分上分別焊接有后臂托架19(在圖1中只示出了一個(gè))，在左右一對(duì)后臂托架19上經(jīng)由樞軸21擺動(dòng)自如地支承著后臂20的前端。并且，在該后臂20的后端部20a上旋轉(zhuǎn)自如地軸支承有作為驅(qū)動(dòng)輪的后輪22，該后臂20及后輪22由后緩沖器23進(jìn)行緩沖懸吊。
在左右一對(duì)車架11的水平部的下方分別配置有左右一對(duì)腳蹬24(在圖1中只示出了一個(gè))，此外，在腳蹬24的后方，在左側(cè)的后臂20上經(jīng)由軸26可以轉(zhuǎn)動(dòng)地支承有側(cè)支架25，并且側(cè)支架25被復(fù)位彈簧27向關(guān)閉的一側(cè)偏置。
并且，后臂20的后端部20a內(nèi)安裝有驅(qū)動(dòng)單元29，所述驅(qū)動(dòng)單元29包括與后輪相聯(lián)結(jié)，用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)所述后輪22的軸向間隙型電動(dòng)機(jī)28(以下也簡(jiǎn)稱為電動(dòng)機(jī)28)。
圖2是用于說(shuō)明后臂20的后端部20a的內(nèi)部的、沿圖1中的II-II視向的剖面圖(一部分的側(cè)視圖)。此外，后輪22在圖中未示出。
如圖2所示，在后臂20的后端部20a的右側(cè)側(cè)面上覆蓋有齒輪罩35，并在其內(nèi)部形成的空間內(nèi)一體組裝有構(gòu)成驅(qū)動(dòng)單元29的電動(dòng)機(jī)28、行星齒輪減速器36以及控制器37等。
軸向間隙型電動(dòng)機(jī)28如圖2所示，具有轉(zhuǎn)子40和近似圓環(huán)(圓圈)形的定子41，其中所述轉(zhuǎn)子40與后輪20的后端部20a相對(duì)并經(jīng)由軸承38a、38b被支承為可以以所述軸承38a、38b的中心軸線BO為中心轉(zhuǎn)動(dòng)，所述定子41與所述轉(zhuǎn)子41相對(duì)并且固定在后輪后端部20a的內(nèi)表面上。
轉(zhuǎn)子40如圖2、圖3及圖4所示，具有轉(zhuǎn)子一側(cè)的輪軛42，所述轉(zhuǎn)子一側(cè)的輪軛42朝向后輪20的后端部20a形成為凸出的大致斜折線形。
即，轉(zhuǎn)子一側(cè)的輪軛42具有與定子41相對(duì)的圓環(huán)形狀的圓環(huán)部42a；錐形部42b，其從所述圓環(huán)部42a的內(nèi)周緣部開(kāi)始向后臂20的后端部20a延伸成大致錐形(大致圓錐臺(tái)形狀)；第一圓筒部42c，其沿中心軸線BO，從所述錐形部42b的后臂后端部20a一側(cè)周緣部開(kāi)始向后端部20a延伸成凸出形狀；圓環(huán)部42d，從所述圓筒部42c的后臂后端部20a一側(cè)周緣部開(kāi)始朝向其內(nèi)側(cè)在徑向上延伸；第二圓筒部42e，從所述圓環(huán)部42d的內(nèi)周緣部向后端部20a沿中心軸線BO延伸成凸出形狀。
并且，所述第二圓筒部42e通過(guò)經(jīng)由軸承被支承為可以以中心軸線BO為中心轉(zhuǎn)動(dòng)，從而構(gòu)成轉(zhuǎn)子40的旋轉(zhuǎn)軸。因此，轉(zhuǎn)子40的旋轉(zhuǎn)軸42e的旋轉(zhuǎn)軸中心與軸承38a、38b的中心軸線BO相對(duì)應(yīng)。
此外，轉(zhuǎn)子40具有勵(lì)磁用磁體(磁石)45，所述磁體45固定設(shè)置在轉(zhuǎn)子一側(cè)的輪軛42的圓環(huán)部42a的與定子相對(duì)的表面上，并且具有與中心軸線BO同軸的大致圓形的形狀(圓環(huán)形狀)。
在轉(zhuǎn)子40的旋轉(zhuǎn)軸42e的后輪一側(cè)的端部上，與該轉(zhuǎn)子40(旋轉(zhuǎn)軸42e)同軸地連接有旋轉(zhuǎn)軸46，所述旋轉(zhuǎn)軸46可以與轉(zhuǎn)子40一體地旋轉(zhuǎn)。
另一方面，行星齒輪減速器36聯(lián)結(jié)在旋轉(zhuǎn)軸46上，并被裝入轉(zhuǎn)子一側(cè)的輪軛42的錐形部42b內(nèi)。所述行星齒輪減速器36和電動(dòng)機(jī)28在車體橫向上部分重疊。
行星齒輪減速器36聯(lián)結(jié)在與旋轉(zhuǎn)軸46同軸配置的后車軸47上，并具有使電動(dòng)機(jī)28的旋轉(zhuǎn)(旋轉(zhuǎn)軸46的旋轉(zhuǎn))減速并將其傳遞到后車軸47上的功能。在后車輪47的、從齒輪罩35突出的前端部47a上可自由裝卸地螺旋固定有螺母50，后輪22在嵌合到后車輪47上的狀態(tài)下通過(guò)螺母50的螺旋固定而被安裝。
此外，如圖2所示，定子41固定設(shè)置在后臂20的后端部20a上，并且具有定子一側(cè)的輪軛(定子輪軛)60和多個(gè)齒61，其中所述定子一側(cè)的輪軛60是圓盤形或圓環(huán)形鋼板(在本實(shí)施方式中是圓環(huán)形鋼板)沿中心軸方向?qū)盈B而成的層疊體結(jié)構(gòu)，所述齒61在相對(duì)于磁石45留有預(yù)定間隔地相對(duì)的狀態(tài)下被配置成近似圓形，其每一個(gè)都由鋼板的層疊體形成。
即，如圖3及圖4所示，磁體45具有在旋轉(zhuǎn)軸BO方向上隔有間隙與配置成上述大致圓形的多個(gè)齒61相對(duì)，并被配置成大致圓形的磁極部45a(N極)及45b(S極)。所述N極部45a極S極部45b沿圓周方向交叉配置。
此外，磁體45具有從多個(gè)磁極部(N極部45a及S極部45b)中的每個(gè)相鄰磁極部開(kāi)始沿圓周方向延伸的多個(gè)磁極間部分45c，在磁極間部分45c的大致的中心上具有沿大致徑向的磁極的邊界(N極和S極的邊界)Bm。
圖5是圖3所示的磁極間部分45c的放大示意圖。如圖5所示，磁極間部分45c的齒相對(duì)面與相鄰磁極部(N極部45a及S極部45b)的齒相對(duì)面相比，沿旋轉(zhuǎn)軸方向凹入而成為曲面形狀，從而磁極間部分45c具有凹形的齒相對(duì)面。
所述磁極間部分45c的凹形的齒相對(duì)面的面積比其兩側(cè)的N極部45a及S極部45b小，此外，由于留下基波成分而只去除了高次諧波成分，所以與沒(méi)有所述凹形磁極間部分的情況相比，可以使轉(zhuǎn)矩維持為大致恒定。
此外，磁極間部分45c凹形部分的、沿旋轉(zhuǎn)軸方向的深度及曲面凹形部分的曲率半徑，被定為使得后述磁通量的變化平穩(wěn)的長(zhǎng)度。
并且，在本實(shí)施方式中的磁體45(磁極部45a、45b及磁極間部分45c)例如為樹脂磁體(粘結(jié)磁體)，其是通過(guò)將混合了磁粉和粘結(jié)樹脂的樹脂(混合物)進(jìn)行注射模塑成形從而一體成形為圓環(huán)形而生成的。
下面說(shuō)明使用具有上述結(jié)構(gòu)的磁體45的電動(dòng)機(jī)28的工作原理。
在所述電動(dòng)機(jī)28中，在轉(zhuǎn)子40和定子41之間形成磁路，從而從轉(zhuǎn)子40的磁體45的N極出來(lái)的磁通量經(jīng)由齒61流向定子一側(cè)的輪軛60，并經(jīng)由其他的齒61流向磁體45的S極。
在這種狀態(tài)下，若向預(yù)定的齒61的線圈62通電，則經(jīng)由所述線圈62使預(yù)定的齒61被勵(lì)磁，從而在齒61及磁體45之間引起吸引排斥作用。
因此，通過(guò)經(jīng)由控制器37等按順序切換勵(lì)磁的齒61，從而可以按順序使被勵(lì)磁的齒61移動(dòng)，進(jìn)而使磁體45和轉(zhuǎn)子40移動(dòng)。
此處，在圖6A～圖6C中示出了轉(zhuǎn)子40在旋轉(zhuǎn)時(shí)與齒61(用雙點(diǎn)劃線表示)之間的位置關(guān)系。
此時(shí)，假設(shè)沒(méi)有磁極間部分45c，則當(dāng)轉(zhuǎn)子40的N極45a及45b從齒61向下一個(gè)齒61移動(dòng)時(shí)，由于磁通量急速變化，所以會(huì)產(chǎn)生由該磁通量變化而引起的高次諧波成分。
但是，根據(jù)本實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)28，由于在所述磁體45的磁極部(N極部45a及S極部45b)之間設(shè)置了其齒相對(duì)面與磁極部45a及45b相比凹入的磁極間部分45c，所以所述凹形磁極間部分45c的磁通量減少，從而當(dāng)轉(zhuǎn)子40的N極45a及45b從預(yù)定的齒61向下一個(gè)齒61移動(dòng)時(shí)，磁通量的變化平滑。
此處，圖7A是將轉(zhuǎn)矩保持恒定時(shí)的以往例子中的(沒(méi)有凹形磁極間部分的情況)磁體的磁體量M0和本實(shí)施方式的磁體45的磁體量M1之間關(guān)系的示意圖(縱軸表示磁體量)。此外，圖7B是使用了以往例子中的(沒(méi)有凹形磁極間部分的情況)的磁體的電動(dòng)機(jī)中的感應(yīng)電壓波形失真系數(shù)(高次諧波成分的量)、和使用本實(shí)施方式的磁體45的電動(dòng)機(jī)28中的感應(yīng)電壓波形失真系數(shù)之間的比率的示意圖。
由圖7A明確可知，由于本實(shí)施方式的磁體45維持轉(zhuǎn)矩并使所述磁極間部分45c下凹，所以可以減少與該凹陷相當(dāng)?shù)拇朋w量(例如，減少約11.4％)，從而可有助于減少轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)的成本。
此外，由圖7B明確可知，使用本實(shí)施方式的磁體45的電動(dòng)機(jī)28中的感應(yīng)電壓波形失真系數(shù)與使用以往例子中的磁體的電動(dòng)機(jī)中的感應(yīng)電壓波形失真系數(shù)相比減少約1/7，從而可以使由交錯(cuò)磁通量引起的感應(yīng)電壓波形接近正弦波形。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，通過(guò)在磁體45的N極部45a及S極部45b之間設(shè)置其齒相對(duì)面與該磁極部45a及45b相比下凹的凹形磁極間部分45c，從而可以使與轉(zhuǎn)子40的磁體45和齒61之間的交錯(cuò)磁通量相對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電壓波形接近正弦波形，進(jìn)而抑制轉(zhuǎn)矩漣波的產(chǎn)生從而維持轉(zhuǎn)子40的旋轉(zhuǎn)圓滑性，從而可以防止振動(dòng)、噪音的發(fā)生。
并且，在本實(shí)施方式中，構(gòu)成磁體45的多個(gè)磁極部45a、45b及多個(gè)磁極間部分45c是例如使用混合了磁粉和粘結(jié)樹脂的樹脂，通過(guò)注射模塑成形一體地成形為圓環(huán)形而生成的。
為此，與如日本專利文獻(xiàn)特開(kāi)平2001-57753號(hào)公報(bào)所公開(kāi)的那樣，將多個(gè)磁極分別粘貼在轉(zhuǎn)子鐵心上，并且在所述粘貼之后切削全部磁極間的邊界的結(jié)構(gòu)相比，可以減少所述多個(gè)磁極的粘貼工序及切削磁極間的邊界的工序，從而可以在不降低轉(zhuǎn)子40的組裝性能的情況下實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)矩漣波的抑制效果。
此外，與上述粘貼多個(gè)磁極從而組裝轉(zhuǎn)子的情況相比，不必分別單獨(dú)地使用上述多個(gè)磁極，從而可以降低轉(zhuǎn)子40的部件數(shù)量。
此外，在本實(shí)施方式中，使N極45a及45b之間凹成曲面形狀而設(shè)置凹形磁極間部分45c，但對(duì)于凹形部分的形狀并不僅限于曲面形狀，可以是矩形等任意形狀。
并且，在本實(shí)施方式中，在轉(zhuǎn)子40的N極部45a及S極部45b從齒61向下一個(gè)齒61移動(dòng)替換時(shí)，為了使磁通量平滑變化，在N極部45a及45b之間設(shè)置了凹形磁極間部分45c，但本發(fā)明并不僅限于此。
即，圖8是本實(shí)施方式的第一變形例中的磁體70的示意圖。
如圖8所示，磁體70例如是使用注射模塑成形而一體成形的樹脂磁體，具有沿旋轉(zhuǎn)軸BO方向留有間隙地與上述大致配置成圓形的多個(gè)齒61相對(duì)的、被大致配置成圓形的多個(gè)磁極部70a(N極)及70b(S極)。所述N極部70a及S極部70b沿圓周方向交叉配置。
此外，磁體70具有從多個(gè)磁極部(N極部70a及S極部70b)中的每個(gè)相鄰磁極部開(kāi)始沿圓周方向延伸的多個(gè)磁極間部分70c，在磁極間部分70c的大致的中心上具有大致沿著徑向的磁極的邊界(N極和S極的邊界)Bm。
進(jìn)而，在本結(jié)構(gòu)的磁體70中，從旋轉(zhuǎn)軸BO開(kāi)始到磁極間部分70c的內(nèi)周部71的、沿徑向的長(zhǎng)度L1，比到各磁極部70a及70b的內(nèi)周部72的長(zhǎng)度L2長(zhǎng)，從而磁極間部分70c的徑向的寬度W1比各磁極部70a及70b的徑向的寬度W2短。
即，在本變形例的磁體70中，通過(guò)使所述磁極間部分70c的內(nèi)周部71與各磁極部70a及70b的內(nèi)周部72相比向所述磁極間部分70c的外周部73凹入成為矩形，從而使內(nèi)周部71成為凹形內(nèi)周部。
其結(jié)果是，各磁極部70a及70b的內(nèi)周部72向旋轉(zhuǎn)軸BO突出成為矩形。
在使用基于此變形例的磁體70的電動(dòng)機(jī)28中也同樣，由于在所述磁體70的磁極部(N極部70a及S極部70b)之間設(shè)置了其內(nèi)周部71與各磁極部70a及70b的內(nèi)周部72相比凹入的磁極間部分70c，所以所述凹形磁極間部分70c的磁通量減少，從而當(dāng)轉(zhuǎn)子40的N極70a及70b從預(yù)定的齒61向下一個(gè)齒61移動(dòng)時(shí)，磁通量的變化平滑。
其結(jié)果是，可以使與轉(zhuǎn)子40的磁體70和齒61之間的交錯(cuò)磁通量相對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電壓波形接近正弦波形，從而抑制轉(zhuǎn)矩漣波的產(chǎn)生，維持轉(zhuǎn)子40的旋轉(zhuǎn)圓滑性，進(jìn)而可以防止振動(dòng)、噪音的發(fā)生。
此外，在第一變形例的磁體70中也同樣，構(gòu)成磁體70的多個(gè)磁極部70a、70b及多個(gè)磁極間部分70c例如是使用混合了磁粉和粘結(jié)樹脂的樹脂，通過(guò)注射模塑成形一體地成形為圓環(huán)形而生成的。
為此，與上述實(shí)施方式相同，可以一方面不增大轉(zhuǎn)子40的部件數(shù)量并且維持轉(zhuǎn)子40的高組裝性能，一方面得到轉(zhuǎn)矩漣波的降低效果。
此外，圖9是本實(shí)施方式的第二變形例中的磁體80的示意圖。
磁體80也是例如通過(guò)注射模塑成形而一體成形的樹脂磁體，具有與圖8所示的磁極部70a及70b同等的多個(gè)磁極部80a(N極)、80b(S極)以及多個(gè)磁極間部分80c，在磁極間部分80c的大致的中心上具有大致沿著徑向的磁極的邊界(N極和S極的邊界)Bm。
在本變形例的磁體80中，從旋轉(zhuǎn)軸BO開(kāi)始到磁極間部分80c的內(nèi)周部81的、沿徑向的長(zhǎng)度L3，比到各磁極部80a及80b的內(nèi)周部82的長(zhǎng)度L4長(zhǎng)，從而磁極間部分80c的徑向的寬度W3比各磁極部80a及80b的徑方向的寬度W4短。
并且，使磁極間部分80c的內(nèi)周部81比各磁極部80a及80b的內(nèi)周部82更加凹向所述磁極間部分80c的外周部83，從而使各磁極部80a及80b的內(nèi)周部82向旋轉(zhuǎn)軸BO突出為曲面形。
即，在本變形例中也同樣，由于設(shè)置了磁極間部分80c，其中，內(nèi)周部81與各磁極部80a及80b的內(nèi)周部82相比凹入，所以所述凹形磁極間部分80c的磁通量減少，從而可以使與轉(zhuǎn)子40的旋轉(zhuǎn)相伴的磁通量變化平滑。其結(jié)果是，可以得到與第一變形例相同的效果。
此外，圖10是本實(shí)施方式的第三變形例中的磁體90的示意圖。
所述磁體90也是例如通過(guò)注射模塑成形而一體成形的樹脂磁體，具有與第一及第二變形例大致同等的多個(gè)磁極部90a(N極)、90b(S極)以及多個(gè)磁極間部分90c。在磁極間部分90c的大致的中心上具有大致沿著徑向的磁極的邊界(N極和S極的邊界)Bm。
在本變形例的磁體90中，從旋轉(zhuǎn)軸BO開(kāi)始到磁極間部分90c的內(nèi)周部91的、沿徑向的長(zhǎng)度L5，比到各磁極部90a及90b的內(nèi)周部92的長(zhǎng)度L6長(zhǎng)，從而磁極間部分90c的徑向的寬度W5比各磁極部90a及90b的徑向的寬度W6短。
并且，在本變形例的磁體90中，使磁極間部分90c的內(nèi)周部91與各磁極部90a及90b的內(nèi)周部92相比向所述磁極間部分90c的外周部93凹成大致V字形，從而使各磁極部90a及90b的內(nèi)周部92向旋轉(zhuǎn)軸BO突出成大致逆V字形。
即，在本變形例中也同樣，由于設(shè)置了磁極間部分90c，其中，內(nèi)周部91與各磁極部90a及90b的內(nèi)周部92相比凹入，所以所述凹形磁極間部分90c的磁通量減少，從而可以使與轉(zhuǎn)子40的旋轉(zhuǎn)相伴的磁通量變化平滑。其結(jié)果是，可以得到與第一及第二變形例相同的效果。
此外，在第一變形例至第三變形例中，示出了從旋轉(zhuǎn)軸BO開(kāi)始到磁極間部分的內(nèi)周部的沿徑向的長(zhǎng)度比到各磁極部的內(nèi)周部的長(zhǎng)度長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)，但不發(fā)明并不僅限于此。
即，圖11是本實(shí)施方式的第四變形例中的磁體100的示意圖。
如圖11所示，磁體100是例如使用注射模塑成形而一體成形的樹脂磁體，具有約與第一至第三變形例大致同等的多個(gè)磁極部100a(N極)、100b(S極)以及多個(gè)磁極間部分100c。在磁極間部分100c的大致的中心上，存在大致沿徑向的磁極的邊界(N極和S極的邊界)Bm。
在本變形例的磁體100中，從旋轉(zhuǎn)軸BO開(kāi)始到磁極間部分100c的外周部101的、沿徑向的長(zhǎng)度L7，比到各磁極部100a及100b的外周部102的長(zhǎng)度L8短，從而磁極間部分100c的徑向的寬度W7比各磁極部100a及100b的徑向的寬度W8短。
并且，在本變形例的磁體100中，使磁極間部分100c的外周部101與各磁極部100a及100b的外周部102相比向所述磁極間部分100c的內(nèi)周部103凹成大致矩形，從而使各磁極部100a及100b的外周部102從旋轉(zhuǎn)軸BO向外周一側(cè)突出成大致矩形。
即，在本變形例中，并不使磁極間部分100c的內(nèi)周部103凹入，而是使所述外周部101向各磁極部100a及100b的外周部102凹入。在該結(jié)構(gòu)中也同樣可以使凹形磁極間部分100c的磁通量減少，從而可以使與轉(zhuǎn)子40的旋轉(zhuǎn)相伴的磁通量變化平滑。其結(jié)果是，可以得到與第一至第三變形例相同的效果。
此外，在上述實(shí)施方式及所述變形例中，表示了僅使磁極間部分的內(nèi)周側(cè)及外周側(cè)中的一方向另一方那側(cè)凹入的結(jié)構(gòu)，但本發(fā)明并不僅限于此結(jié)構(gòu)，可以使磁極間部分的內(nèi)周側(cè)及外周側(cè)雙方分別向另一方那側(cè)凹入。
此外，還可以組合使用在上述實(shí)施方式中說(shuō)明的在磁極間部分上使其齒相對(duì)面沿旋轉(zhuǎn)軸方向凹入的結(jié)構(gòu)和在在第一至第四變形例中說(shuō)明的在磁極間部分上使其內(nèi)周部及外周部中的至少一方向另一方的一側(cè)凹入(當(dāng)使內(nèi)周部凹入時(shí)就向外周部一側(cè)，當(dāng)使外周部凹入時(shí)就向內(nèi)周部一側(cè))的結(jié)構(gòu)，從而可以使與轉(zhuǎn)子40的旋轉(zhuǎn)相伴的磁通量變化更加平滑。
此外，在上述實(shí)施方式及變形例中，使用將本發(fā)明的磁體適用于安裝在電動(dòng)摩托車上的軸向間隙型旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，但本發(fā)明并不僅限于此，其還可以適用于安裝在其他裝置/設(shè)備上的軸向間隙型旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，并可以取得上述效果。
并且，在上述實(shí)施方式及變形例中，作為安裝有本發(fā)明的磁體的軸向間隙型旋轉(zhuǎn)電機(jī)，說(shuō)明了軸向間隙型電動(dòng)機(jī)(電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī))，但本發(fā)明并不僅限于此，還可以適用于通過(guò)從外部使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)從在線圈上產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的所謂的發(fā)電機(jī)上。
此外，在上述實(shí)施方式及變形例中，將磁體一側(cè)作為轉(zhuǎn)子，將線圈一側(cè)作為定子進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不僅限于此，還可以是將磁體一側(cè)作為定子，將線圈一側(cè)作為轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)，并且可以得到和上述各實(shí)施方式大致相同的效果。
進(jìn)而，在上述實(shí)施方式及變形例中，以由注射模塑成形而一體成形的樹脂磁體對(duì)本發(fā)明的磁體進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不僅限于此，例如還可以是燒結(jié)磁體等。
此外，本發(fā)明并不僅限于所述各實(shí)施方式，通過(guò)在基于該發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏?，可以以其他方式?lái)實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)的磁體，其特征在于，具有多個(gè)磁極部，被配置成大致圓形，并且在旋轉(zhuǎn)軸方向上留有間隙地與配置成大致圓形的多個(gè)齒相對(duì)；多個(gè)磁極間部分，其從所述多個(gè)磁極部的相鄰接的每個(gè)磁極部開(kāi)始沿圓周方向延伸，并且具有與所述磁極部的與所述齒相對(duì)的面相比、沿所述旋轉(zhuǎn)軸方向凹入的齒相對(duì)面，其中，將所述多個(gè)磁極部及所述多個(gè)磁極間部分一體成形形成。
2.一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)的磁體，其特征在于，具有多個(gè)磁極部，被配置成大致圓形，并且在旋轉(zhuǎn)軸方向上留有間隙地與配置成大致圓形的多個(gè)齒相對(duì)；多個(gè)磁極間部分，其從所述多個(gè)磁極部的相鄰接的每個(gè)磁極部開(kāi)始沿圓周方向延伸；使所述磁極間部分的徑向的寬度比所述各磁極部上的徑向的寬度窄；使得從所述旋轉(zhuǎn)軸開(kāi)始到所述磁極間部分的內(nèi)周側(cè)及外周側(cè)中的至少一個(gè)周邊部的沿徑向的長(zhǎng)度，不同于到所述各磁極部上相對(duì)應(yīng)的周邊部的長(zhǎng)度。
3.如權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的磁體，其特征在于，使所述磁極間部分的內(nèi)周部與所述各磁極部的內(nèi)周部相比向所述磁極間部分的外周部凹入，從而形成凹形內(nèi)周部，將所述多個(gè)磁極部及所述多個(gè)磁極間部分一體成形形成。
4.如權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的磁體，其特征在于，所述多個(gè)磁極間部分具有與所述磁極部的與所述齒相對(duì)的面相比沿所述旋轉(zhuǎn)軸方向凹入的齒相對(duì)面。
5.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的磁體，其特征在于，所述多個(gè)磁極部及所述多個(gè)磁極間部分是由樹脂材料一體成形的樹脂磁體部分。
全文摘要
本發(fā)明使得當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)從而與各齒相對(duì)的磁體的磁極切換時(shí)，感應(yīng)電壓波形接近正弦波形。其具有多個(gè)磁極部(45a、45b)，被配置成大致圓形，并且在旋轉(zhuǎn)軸方向(BO)上留有間隙地與配置成大致圓形的多個(gè)齒(61)相對(duì)；多個(gè)磁極間部分(45c)，從多個(gè)磁極部(45a、45b)中的相鄰接的每個(gè)磁極部開(kāi)始沿周邊方向延伸，并且具有與磁極部(45a、45b)的與所述齒(61)相對(duì)的面相比沿所述旋轉(zhuǎn)軸方向(BO)凹入的齒相對(duì)面；其中，多個(gè)磁極部(45a、45b)及所述多個(gè)磁極間部分(45c)是一體成形而形成的。
文檔編號(hào)H02K21/12GK1675813SQ03819129
公開(kāi)日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2003年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月16日
發(fā)明者內(nèi)藤真也, 日野陽(yáng)至, 石原弘之, 寺田潤(rùn)史, 小野朋寬, 西山統(tǒng)邦, 川崎雅史 申請(qǐng)人:雅馬哈發(fā)動(dòng)機(jī)株式會(huì)社