CN105723596A - 磁感应式电动机及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明得到一种具有被集中卷绕地卷装的线圈，使凸缘部从永久磁铁的轴部的内径侧端部向圆周方向两侧突出的磁感应式电动机及其制造方法。第1定子芯以及第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将使包括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一个齿的芯块在轴向上相离地重叠而构成的芯块对按照圆环状排列而构成的，永久磁铁被分割构成为多个磁铁块，多个所述磁铁块分别具有圆弧形的基部、从基部的内周面向径向内部突出的一个轴部以及从轴部的内径侧端部向圆周方向两侧突出的凸缘部，使基部以及轴部位于芯块对内，且使凸缘部从芯块对向圆周方向突出，所述磁铁块被夹持在芯块对之间。
Description
技术领域
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及其制造方法。
背景技术
以往，已知将作为励磁单元的永久磁铁安装到转子的永久磁铁式同步电动机。但是，对于在汽车增压器的涡轮机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/分钟的高速旋转，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。
鉴于这样的状况，提出了一种以往的磁感应式电动机：将作为励磁单元的永久磁铁配置于定子，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转子(参照例如专利文献1)。该转子仅由简单形状的铁部件构成，所以能够得到高的抗离心力强度。因此，以往的磁感应式电动机在电动辅助涡轮、电动压缩机等要求高速旋转的用途中被使用。
专利文献1：日本特开平8－214519号公报
专利文献2：日本特开2011－91920号公报
发明内容
在这种磁感应式电动机中，在构造上，在轴向上排列配设有两个转子铁芯，所以相对以往的永久磁铁式同步电动机，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，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。因此，作为避免超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，在汽车用增压器中使用这种磁感应式电动机的情况下，对于磁感应式电动机，要求增大输出。作为增大磁感应式电动机的输出的对策，考虑增加永久磁铁的体积以及增多定子线圈的匝数。
因此，在以往的磁感应式电动机中，考虑增厚永久磁铁的轴向厚度而增加磁铁体积，增大输出。但是，永久磁铁是从轴向两侧被第1以及第2定子铁芯夹着而配置的，所以在增厚永久磁铁的轴向厚度时，带来定子的轴向尺寸的增大。这样，在增厚永久磁铁的轴向厚度时，带来定子甚至转子的轴向尺寸的增大，产生发生轴共振的问题这样新的课题。
另外，在以往的磁感应式电动机中，未提及定子线圈的匝数。
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磁感应式电动机及其制造方法，所述磁感应式电动机具有被集中卷绕地卷装的线圈，使凸缘部从永久磁铁的轴部的内径侧端部向圆周方向两侧突出，无需使轴向尺寸增大就能够使磁铁块体积增大，提高输出。
本发明涉及磁感应式电动机，其特征在于，具备：壳体，用非磁性材料制作；定子，具有定子芯以及多个集中卷绕线圈，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1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，且槽构成为开槽，所述第1定子芯以及所述第2定子芯是将所述齿分别形成为圆周方向宽度朝向径向内部逐渐变窄的尖细形状、从圆筒状的芯背的内周面朝向径向内部突出、在圆周方向上按照等角间距配设而成的，所述集中卷绕线圈是分别将没有连接部的连续的导线集中卷绕地卷绕到所述定子芯的在轴向上对置的所述齿的对上而制作出的；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1转子芯以及第2转子芯分别位于所述第1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1定子芯与所述第2定子芯之间，以使所述第1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1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一个所述齿，所述永久磁铁被分割构成为多个磁铁块，多个所述磁铁块分别具有圆弧形的基部、从基部的内周面向径向内部突出的一个轴部以及从所述轴部的内径侧端部向圆周方向两侧突出的凸缘部，使所述基部以及所述轴部位于所述芯块对内且使所述凸缘部从所述芯块对向圆周方向突出，所述磁铁块被夹持在所述芯块对之间。
根据本发明，集中卷绕线圈被集中卷绕地卷绕，磁铁块具有从轴部的内径侧端部向圆周方向两侧突出的凸缘部，所以无需使电动机的轴向尺寸增大，就能够提高输出。另外，芯块的齿被制作成尖细形状，且芯块不具有从齿的内径侧端部向圆周方向两侧突出的凸缘部，所以能够以高占空系数将集中卷绕线圈安装到齿对上。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1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1的磁感应式电动机中的转子的立体图。
图3是示出本发明的实施方式1的磁感应式电动机中的定子ASSY的局部剖切立体图。
图4是示出本发明的实施方式1的磁感应式电动机中的芯块的立体图。
图5是示出本发明的实施方式1的磁感应式电动机中的磁铁块的立体图。
图6是说明本发明的实施方式1的磁感应式电动机的定子的制造方法的流程图。
图7是示出本发明的实施方式1的磁感应式电动机中的线圈ASSY的立体图。
图8是说明本发明的实施方式1的磁感应式电动机的定子的制造方法中的将磁铁块安装到线圈ASSY的工序的图。
图9是说明本发明的实施方式1的磁感应式电动机的定子的制造方法中的将磁铁块安装到线圈ASSY的工序的图。
图10是说明本发明的实施方式1的磁感应式电动机的定子的制造方法中的将第1个芯块安装到线圈ASSY的工序的图。
图11是说明本发明的实施方式1的磁感应式电动机的定子的制造方法中的将第2个芯块安装到线圈ASSY的工序的图。
图12是示出本发明的实施方式1的磁感应式电动机中的磁铁块与线圈ASSY的尺寸关系的示意图。
图13是说明本发明的实施方式2的磁感应式电动机中的定子ASSY的结构的图。
图14是示出本发明的实施方式3的磁感应式电动机中的定子ASSY的立体图。
图15是示出本发明的实施方式4的磁感应式电动机中的使磁铁块和芯块重叠的状态的平面图。
图16是示出本发明的实施方式5的磁感应式电动机中的使磁铁块和芯块重叠的状态的平面图。
图17是示出本发明的实施方式6的磁感应式电动机中的使磁铁块和芯块重叠的状态的平面图。
图18是示出本发明的实施方式7的磁感应式电动机中的按照圆环状排列了磁铁块的状态的平面图。
图19是图18的XIX-XIX向视剖面图。
图20是示出本发明的实施方式8的磁感应式电动机中的磁铁块的立体图。
具体实施方式
实施方式1.
图1是示出本发明的实施方式1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1的磁感应式电动机中的转子的立体图，图3是示出本发明的实施方式1的磁感应式电动机中的定子ASSY的局部剖切立体图，图4是示出本发明的实施方式1的磁感应式电动机中的芯块的立体图，图5是示出本发明的实施方式1的磁感应式电动机中的磁铁块的立体图。另外，在图1以及图3中，为方便起见，省略了集中卷绕线圈的一部分以及绝缘子。
在图1中，磁感应式电动机1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及永久磁铁12的壳体14。
如图2所示，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1以及第2转子芯4、5、和对多张磁性钢板进行层叠一体化而制作出且在轴心位置处贯穿设置有旋转时插入孔(未图示)的圆盘状的隔板6。第1以及第2转子芯4、5包括：圆筒状的基部4a、5a，按照相同形状制作，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。
第1以及第2转子芯4、5在圆周方向上错开半凸极间距，以隔着隔板6而对置的方式相互相接地配置，被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，并能够旋转地配设在壳体14内。
定子芯8具备按照相同形状制作出的第1以及第2定子芯9A、9B。第1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10c通过芯背和相邻的齿10b而形成。第1以及第2定子芯9A、9B以使齿10b的圆周方向位置一致，在轴向上相离，分别围绕第1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。该定子芯8的槽10c在齿10b的内径侧端部没有凸缘部，构成为开槽。
第1以及第2定子芯9A、9B分别具有在圆周方向上进行6等分割而成的6个芯块10。如图4所示，芯块10具备圆弧形的芯背部10a和从芯背部10a的内周面的圆周方向中央位置向径向内部突出的、圆周方向宽度朝着径向内部逐渐变窄的尖细形状的齿10b，是对按照大致T字状冲压而得到的多张磁性钢板进行层叠一体化而制作出的。第1以及第2定子芯9A、9B分别是使芯背部10a的圆周方向的侧面彼此相对地按照圆环状排列6个芯块10而构成的。6个芯背部10a按照圆环状排列，构成第1以及第2定子芯9A、9B的芯背。
永久磁铁12包括6个磁铁块13。如图5所示，使磁铁块13成形为均匀的厚度的大致T字状的块状体，该大致T字状的块状体包括圆弧形的基部13a、从基部13a的内周面向径向内部突出的轴部13b以及从轴部13b的突出端(内径侧端部)向圆周方向两侧突出的凸缘部13c。另外，基部13a被形成为与芯背部10a等同的外形形状。另外，轴部13b被形成为与齿10b等同的外形形状，但径向长度比齿10b稍微短。
如图3所示，关于磁铁块13，使基部13a位于芯背部10a之间，使轴部13b位于齿10b之间，所述磁铁块13被夹持在一对芯块10之间。此时，关于磁铁块13，基部13a以及轴部13b不从一对芯块10之间超出，凸缘部13c从齿10b的内径侧端部向圆周方向两侧突出。另外，磁铁块13以与一对芯块10相接的两面为N极和S极的方式在轴向上被磁化。
定子线圈11具有6个集中卷绕线圈11a，该6个集中卷绕线圈11a是分别将例如被瓷釉树脂绝缘包覆且没有连接部的连续的由铜、铝等构成的扁平导体不跨过槽10c地在齿10b上以扁平卷绕方式按照螺旋状卷绕4匝而制作出的，所述齿10b在轴向上对置地形成对。集中卷绕线圈11a隔着绝缘子(未图示)安装到夹持着磁铁块13的芯块10的对的对置的齿10b的对上，而构成图3所示的定子ASSY20。
使芯背部10a的圆周方向的侧面彼此相对地将这样构成的定子ASSY20按照圆环状排列6个，插入、固定到壳体14内，制作定子7。壳体14被配设成与第1定子芯9A的芯背的外周面以及第2定子芯9B的芯背的外周面相接。而且，用非磁性体来制作壳体14，避免使永久磁铁12的磁路短路。
另外，关于定子线圈11，将例如6个集中卷绕线圈11a按照圆周方向的排列顺序接线成U相、V相、W相、U相、V相、W相的线圈，构成为三相交流绕组。
另外，第1以及第2定子芯9A、9B是使芯背部10a的圆周方向侧面彼此相对地按照圆环状排列包括圆弧形的芯背部10a以及齿10b的大致T字状的芯块10而构成的。因此，邻接的芯块10的芯背部10a彼此相接，由定子线圈11产生的磁通的圆周方向的磁路得到确保。
接下来，说明这样构成的磁感应式电动机1的动作。
关于永久磁铁12的磁通，如在图1中用箭头示出那样，进入到第2定子芯9B内，在第2定子芯9B内向径向内部流过，从齿10b进入到与齿10b对置的第2转子芯5的凸极5b。然后，进入到第2转子芯5的磁通在第2转子芯5内流向径向内部之后，其一部分在轴向上流过第2转子芯5的基部5a，剩余部分在旋转轴2内在轴向上流过，进入到第1转子芯4。然后，进入到第1转子芯4的磁通在第1转子芯4内流向径向外部，从凸极4b进入到第1定子芯9A的齿10b。进入到第1定子芯9A的磁通在第1定子芯9A内流向径向外部之后，在第1定子芯9A内在轴向上流过，返回到永久磁铁12。
此时，第1以及第2转子芯4、5的凸极4b、5b在圆周方向上错开半凸极间距，所以当从轴向观察时，磁通作用成在圆周方向上交替地配置N极和S极。而且，通过根据转子3的旋转位置而在定子线圈11中使交流电流流过，从而使转矩产生。由此，磁感应式电动机1作为无整流子马达进行动作，磁性地作为四极六槽的永久磁铁式同步电动机进行动作。
根据该实施方式1，构成定子线圈11的集中卷绕线圈11a被卷绕为4匝，所以相比于被卷绕为1匝的集中卷绕线圈的情况，能够增加相同电流下的相同转速的输出。另外，磁铁块13具有从轴部13b的内径侧端部向圆周方向两侧突出的凸缘部13c，所以能够增大磁铁体积。因此，在第1以及第2转子芯4、5的凸极4b、5b中感应的磁通量变多，在第1以及第2转子芯4、5中产生的旋转驱动力变大。由此，能够实现能够在汽车用增压器中应用的高输出的磁感应式电动机1。另外，在该实施方式1中，集中卷绕线圈11a的匝数是4匝，但在输出充足的情况下，集中卷绕线圈11a的匝数也可以是1匝。
另外，由于凸缘部13c被形成为从轴部13b的内径侧端部向圆周方向突出，所以定子7的轴向尺寸没有增大，能够抑制轴共振的问题的发生，并且能够确保集中卷绕线圈11a的卷装空间。
另外，具有与磁铁块13的轴向宽度大致相等的轴向宽度、且具有与凸极4b、5b的外径大致相等的外径的、用磁性材料制作出的圆盘状的隔板6配置于第1以及第2转子芯4、5之间，所以能够缓和磁饱和。
此处，关于使定子芯8坚固地保持于壳体14，在抑制由于在定子7中产生的磁吸引力等而引起的振动的方面是重要的。因此，最好是在壳体14中形成圆筒部，将按照圆环状排列的芯块10的对的群压入到壳体14的圆筒部或者通过冷缩配合而进行固定，增大芯块10的对的群的紧固力，提高定子7的刚性。
接下来，说明定子7的制造方法。图6是说明本发明的实施方式1的磁感应式电动机的定子的制造方法的流程图，图7是示出本发明的实施方式1的磁感应式电动机中的定子ASSY的立体图，图8以及图9是分别说明本发明的实施方式1的磁感应式电动机的定子的制造方法中的将磁铁块安装到线圈ASSY的工序的图，图10是说明本发明的实施方式1的磁感应式电动机的定子的制造方法中的将第1个芯块安装到线圈ASSY的工序的图，图11是说明本发明的实施方式1的磁感应式电动机的定子的制造方法中的将第2个芯块安装到线圈ASSY的工序的图。
首先，准备芯块10、磁铁块13以及线圈ASSY21。
如图7所示，线圈ASSY21是将集中卷绕线圈11a以外嵌状态安装到绝缘用的绝缘子22而制作的，所述绝缘用的绝缘子22被成形为与用一对齿10b夹入轴部13b而成的层叠体的外形形状大致一致的筒状体。虽然未图示，但线圈ASSY21是例如在将绝缘用的绝缘子22卷绕到与用一对齿10b夹入轴部13b而成的层叠体的外形形状大致一致的卷绕模、并从绝缘子22之上将扁平导体以扁平卷绕方式螺旋状地卷绕4匝之后，将集中卷绕线圈11a与绝缘子一起从卷绕模抽出而制作的。这样制作出的线圈ASSY21构成为长方形的短边在与长方形的短边以及长边这两边正交的方向上逐渐变长的筒状体。此处，为方便起见，将与线圈ASSY21的筒状体的长方形的短边以及长边这两边正交的方向、长方形的长边的长度方向以及长方形的短边的长度方向分别作为径向、轴向以及圆周方向。
接下来，使通过磁铁块13的轴部13b的宽度方向以及厚度方向的中央的中心轴与线圈ASSY21的径向一致，使凸缘部13c侧朝向线圈ASSY21而使磁铁块13配置于线圈ASSY21的大开口(外径侧开口)的径向外侧。因此，以使得当从径向内部观察时凸缘部13c收纳于线圈ASSY21的小开口(内径侧开口)内的方式，使磁铁块13围绕中心轴旋转。之后，一边维持磁铁块13的倾斜姿势，一边使磁铁块13在径向上移动，插入到线圈ASSY21(步骤1)。由此，如图8所示，磁铁块13的凸缘部13c从小开口突出地插入到线圈ASSY21。
接下来，如图9所示，以使凸缘部13c的突出方向与圆周方向一致的方式，使磁铁块13围绕中心轴旋转，并且使磁铁块13位于线圈ASSY21的轴向的中央(步骤2)。
接下来，如图10所示，使通过第1个芯块10的齿10b的宽度方向以及厚度方向的中央的中心轴与线圈ASSY21的径向一致，将齿10b侧从线圈ASSY21的大开口侧插入到线圈ASSY21内的磁铁块13的一侧(步骤3)。
接下来，如图11所示，使通过第2个芯块10的齿10b的宽度方向以及厚度方向的中央的中心轴与线圈ASSY21的径向一致，将齿10b侧从线圈ASSY21的大开口侧插入到线圈ASSY21内的磁铁块13的另一侧(步骤4)。由此，制作定子ASSY20。
接下来，使芯背部10a的圆周方向的侧面彼此相对地将定子ASSY20按照圆环状排列6个而插入、固定到壳体14内，制作定子7。
此处，为了说明本申请的效果，说明将集中卷绕线圈安装到构成为槽在齿的内径侧端部具有凸缘部的半封闭槽的定子芯的以往的方法。例如，在专利文献2中，将具有比在齿的内径侧端部形成的凸缘部的圆周方向宽度大的短边的扁立线圈通过凸缘部插入到齿，之后使扁立线圈的两长边位移到轴向相反侧，使扁立线圈的短边长度缩小，将扁立线圈安装到齿。在该专利文献2的方法中，虽然能够提高占空系数，但扁立线圈的轴向尺寸增大。
另外，还考虑将多根U字状的线圈体从轴向一侧安装到齿，并对连结向轴向另一侧突出的线圈体的端部和匝间的连接用线圈进行焊接，来制作集中卷绕线圈。在该方法中，也能够提高占空系数，但在齿的轴向另一侧需要焊接空间，集中卷绕线圈的轴向尺寸增大。
在该实施方式1中，在将芯块10插入到线圈ASSY21的插入工序之前，使磁铁块13围绕中心轴旋转而插入到线圈ASSY21，以避免凸缘部13c与线圈ASSY21干扰。进而，将芯块10设为在齿10b的内径侧端部不具备凸缘部的结构，将芯块10依次插入到线圈ASSY21内的磁铁块13的两侧。由此，线圈ASSY21被安装成与夹入了磁铁块13的芯块10的齿10b的对相接。
这样，根据实施方式1，能够按照简易的工序，在提高占空系数的同时抑制轴向尺寸的增大地将线圈ASSY21安装到在内径侧具有凸缘部13c的芯块10的对上，所以能够廉价地制作定子ASSY20。进而，能够得到能够抑制轴共振的问题发生的磁感应式电动机1。
另外，芯块10的齿10b被形成为使圆周方向宽度朝向径向内部逐渐变窄的尖细形状。因此，槽10c被形成为剖面矩形，能够以高占空系数安装集中卷绕线圈11a，并且易于将芯块10插入到线圈ASSY21内的磁铁块13的两侧。
接下来，参照图12，说明磁铁块13的前端面与线圈ASSY21的小开口的尺寸关系。图12是示出本发明的实施方式1的磁感应式电动机中的磁铁块与线圈ASSY的尺寸关系的示意图。
将作为线圈ASSY21的内径侧开口的小开口21a的轴向长度设为Hcoil，将圆周方向长度设为Wcoil，将磁铁块13的内径侧端面的轴向厚度设为Hmag，将圆周方向长度设为Wmag。因此，如果凸缘部13c被形成为满足式(1)，则能够使磁铁块13围绕通过轴部13b的宽度方向以及厚度方向的中央的中心轴O旋转而通过小开口21a内。另外，集中卷绕线圈11a的内径侧开口实质上成为线圈ASSY21的小开口21a。
Wmag+{Hmag×(Hcoil/Wcoil)}<(Wcoil2+Hcoil2)1/2··(1)
此处，在上述实施方式1中，线圈ASSY21被制作成与用一对齿10b夹入轴部13b而成的层叠体的外形形状等同的内形形状的筒状体，但也可以将线圈ASSY21制作成圆周方向的两侧面(倾斜面)间的间隔比层叠体的圆周方向的两侧面间的间隔稍微窄的筒状体。在该情况下，向线圈ASSY21内的磁铁块13的两侧的空间插入芯块10成为轻压入，芯块10一边扩张线圈ASSY21的圆周方向的两侧面的间隔一边被插入。因此，集中卷绕线圈11a以及绝缘子22依照芯块10的齿10b的圆周方向的两侧面的面形状而变形，隔着绝缘子22的集中卷绕线圈11a与齿10b的接触面积增大。
由此，在集中卷绕线圈11a中产生的铜损所致的热被效率良好地传递给芯块10，定子线圈11的冷却性提高。另外，线圈ASSY21与芯块10以及磁铁块13的结合力提高，所以在搬送定子块20时和在装配定子7的工序中，没有芯块10、磁铁块13脱落而定子AASY20解体那样的情况，定子ASSY20的搬送性、定子7的装配作业性被提高。另外，当芯块10的压入力变大时，会有发生磁铁块13的破裂的危险性，所以优选以成为在磁铁块13中不发生破裂的程度的压入力的方式，设定线圈ASSY21的尺寸。
另外，也可以将线圈ASSY21制作成如下筒状体：不仅是圆周方向的两侧面间的间隔，也使轴向的两侧面的间隔比用一对齿10b夹入轴部13b而成的层叠体的轴向的堆积尺寸稍微短。在该情况下，芯块10的插入成为轻压入，在线圈ASSY21中，不仅是圆周方向的两侧面，轴向的两侧面也依照芯块10的层叠体的轴向的两端面变形。因此，隔着绝缘子22的集中卷绕线圈11a与齿10b的接触面积进一步增大，定子线圈11的冷却性进一步提高。
另外，在上述实施方式1中，绝缘子22被成形为与用一对齿10b夹入轴部13b而成的层叠体的外形形状大致一致的内形形状的筒状体，但也可以使保持绝缘子22的内侧部的轴向中央附近的轴部13b的部分成为与磁铁块13的轴部13b的侧面相配的形状。在该情况下，在第1以及第2定子芯9A、9B以及永久磁铁12、与第1以及第2转子芯4、5的轴向上，位置关系精度良好地确定，能够抑制起因于它们的位置关系的偏差而在第1以及第2转子芯4、5中产生的旋转驱动力的偏差。
另外，在上述实施方式1中，在设定芯块10以及磁铁块13的轴向堆积尺寸、和线圈ASSY21的轴向尺寸时，通过减少芯块10以及磁铁块13的轴向堆积尺寸的数量，从而能够更加精度良好地设定嵌合尺寸。
实施方式2.
图13是说明本发明的实施方式2的磁感应式电动机中的定子ASSY的结构的图，图13的(a)是从径向内部观察的平面图，图13的(b)是立体图。
在图13中，磁铁块13A被形成为从轴部13b的内径侧端部向圆周方向两侧突出的凸缘部13d的轴向厚度比轴部13b的轴向厚度厚。
另外，其它结构与上述实施方式1同样地构成。
在该实施方式2中，凸缘部13d的轴向厚度变厚，所以相比于上述实施方式1，磁铁块13A的体积增大。因此，在第1以及第2转子芯4、5的凸极4b、5b中感应的磁通量变多，在第1以及第2转子芯4、5中产生的旋转驱动力进一步变大。
实施方式3.
图14是示出本发明的实施方式3的磁感应式电动机中的定子ASSY的立体图。
在图14中，磁铁块13B被形成为具有与凸缘部13d相同的轴向厚度的膨胀部13e使轴部13b的内径侧端部的厚度变厚地连结凸缘部13d对。芯块10A的嵌合膨胀部13e的凹部10d凹设在齿10b的与磁铁块13B的对置面的内径侧端部。
另外，其它结构与上述实施方式2同样地构成。
在该实施方式3中，具有与凸缘部13d相同的轴向厚度的膨胀部13e被形成为在基部13b的内径侧端部连结凸缘部13d之间，所以相比于上述实施方式2，磁铁块13B的体积增大与膨胀部13e相当的量。因此，在第1以及第2转子芯4、5的凸极4b、5b中感应的磁通量变多，在第1以及第2转子芯4、5中产生的旋转驱动力进一步变大。
另外，嵌合膨胀部13e的凹部10d凹设于芯块10A的齿10b的与磁铁块13B的对置面的内径侧端部，所以通过将膨胀部13e嵌合到凹部10d，从而能够使磁铁块13B定位到芯块10A。因此，磁铁块13B与芯块10A的定位精度提高。
实施方式4.
图15是示出本发明的实施方式4的磁感应式电动机中的使磁铁块和芯块重叠的状态的平面图。
在图15中，在磁铁块13C中，凸缘部13c的内径侧的角部被倒角，形成随着在圆周方向上从轴部13b远离而向径向外部位移的倾斜面13f。
另外，其它结构与上述实施方式1同样地构成。
在该实施方式4中，朝向凸缘部13c的内径侧的面被形成为随着在圆周方向上从轴部13b远离而向径向外部位移的倾斜面13f，所以抑制在将磁铁块13C插入到线圈ASSY21时发生凸缘部13c与线圈ASSY21接触而损伤那样的事态。
实施方式5.
图16是示出本发明的实施方式5的磁感应式电动机中的使磁铁块和芯块重叠的状态的平面图。
在图16中，在磁铁块13D中，凸缘部13c的外径侧的角部被倒角，形成随着接近轴部13b而向径向外部位移的倾斜面13g。
另外，其它结构与上述实施方式1同样地构成。
在该实施方式5中，朝向凸缘部13c的外径侧的面被形成为随着接近轴部13b而向径向外部位移的倾斜面13g，所以一对凸缘部13c的圆周方向宽度变窄，抑制在将磁铁块13D插入到线圈ASSY21时，发生凸缘部13c与线圈ASSY21接触而损伤那样的事态。
实施方式6.
图17是示出本发明的实施方式6的磁感应式电动机中的使磁铁块和芯块重叠的状态的平面图。
在图17中，磁铁块13被形成为在按照圆环状排列了定子ASSY20时，在相邻的凸缘部13c之间具有间隙δ。
另外，其它结构与上述实施方式1同样地构成。
在该实施方式6中，在按照圆环状排列了定子ASSY20时，在相邻的磁铁块13的凸缘部13c之间形成有间隙δ。因此，防止在将按照环状排列的定子ASSY20插入、固定到壳体14时发生凸缘部13c彼此接触而损伤那样的事态。
实施方式7.
图18是示出本发明的实施方式7的磁感应式电动机中的按照圆环状排列了磁铁块的状态的平面图、图19是图18的XIX-XIX向视剖面图。
在图18以及图19中，在磁铁块13E中，从轴部13b的内径侧端部向圆周方向一侧突出的凸缘部13c1的圆周方向的侧面被形成为从轴部13b的突出量从轴向一侧朝向另一侧逐渐变多的倾斜面13h1，从轴部13b的内径侧端部向圆周方向另一侧延伸出的凸缘部13c2的圆周方向的侧面被形成为从轴部13b的突出量从轴向一侧朝向另一侧逐渐变少的倾斜面13h2。
另外，其它结构与上述实施方式1同样地构成。
在该实施方式7中，从轴部13b的内径侧端部向圆周方向的两侧突出的凸缘部13c1、13c2的圆周方向的侧面被分别形成为倾斜面13h1、13h2。因此，在按照圆环状排列了定子ASSY20时，在相邻的磁铁块13E的凸缘部13c1、13c2之间形成间隙。由此，防止在将按照环状排列的定子ASSY20插入、固定到壳体14时，凸缘部13c1、13c2彼此接触而损伤那样的事态。另外，当从径向内部观察磁铁块13E时，包括轴部13b以及凸缘部13c1、13c2的内径侧端面为平行四边形。因此，相比于当从径向内部观察时内径侧端面为长方形的磁铁块13，在将磁铁块13E插入到线圈ASSY21时，不易与线圈ASSY21接触，抑制由于与线圈ASSY21接触而引起的损伤的发生。
另外，在上述实施方式7中，以使得当从径向内部观察时磁铁块13E的内径侧端面成为平行四边形的方式，将从轴部13b的内径侧端部向圆周方向的两侧突出的凸缘部13c1、13c2的圆周方向的侧面设为倾斜面13h1、13h2，但也可以以使得当从径向内部观察时磁铁块的内径侧端面成为等腰梯形的方式，将从轴部13b的内径侧端部向圆周方向的两侧突出的凸缘部13c1、13c2的圆周方向的侧面设为倾斜面。
实施方式8.
图20是示出本发明的实施方式8的磁感应式电动机中的磁铁块的立体图。
在图20中，保护部件23包覆在磁铁块13的轴向的两面。
另外，其它结构与上述实施方式1同样地构成。
在该实施方式8中，保护部件23包覆成覆盖磁铁块13的轴向的两面。因此，在将芯块10插入到线圈ASSY21内的磁铁块13的两侧时，即使芯块10的角部碰到磁铁块13而磁铁块13损伤，仍通过保护部件23防止磁铁粉的飞散。进而，在将芯块10插入到线圈ASSY21内的磁铁块13的两侧时，保护部件23作为润滑剂发挥功能，芯块10的插入变得容易，定子块20的装配性被提高。
此处，保护部件23是使芯块10与磁铁块13之间的磁阻增大而使马达特性下降的主要原因，所以最好使用高透磁率材料。保护部件23是将例如使作为芯块10的材料的电磁钢板的薄板形成为与磁铁块13的两面的面形状大致相同的形状而成的结构粘接固定到磁铁块13的两面而构成的。
另外，在上述各实施方式中，集中卷绕线圈是以扁平卷绕方式卷绕扁平导体而制作的，但集中卷绕线圈也可以以扁立卷绕方式卷绕扁平导体而制作。
另外，在上述各实施方式中，使用扁平导体制作了集中卷绕线圈，但集中卷绕线圈也可以使用剖面圆形的导线。
另外，在上述各实施方式中，将集中卷绕线圈的匝数设为4匝，但集中卷绕线圈的匝数不限于4匝，只要是1匝以上即可。
另外，在上述各实施方式中，构成为相邻的磁铁块的基部彼此相接，但磁铁块也可以构成为相邻的磁铁块的基部彼此相离。在该情况下，能够在按照环状排列定子ASSY时，防止由于基部彼此相碰而引起的磁铁块的破裂的发生。
另外，在上述各实施方式中，绝缘子以外嵌状态安装到在轴向上对置的齿的对，但也可以省略绝缘子。在该情况下，线圈ASSY成为仅为集中卷绕线圈的结构。
Claims (10)
1.一种磁感应式电动机，其特征在于，具备：
壳体，用非磁性材料制作；
定子，具有定子芯以及多个集中卷绕线圈，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1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，且槽构成为开槽，所述第1定子芯以及所述第2定子芯是将所述齿分别形成为圆周方向宽度朝向径向内部逐渐变窄的尖细形状、从圆筒状的芯背的内周面朝向径向内部突出、在圆周方向上按照等角间距配设而成的，所述集中卷绕线圈是分别将没有连接部的连续的导线集中卷绕地卷绕到所述定子芯的在轴向上对置的所述齿的对上而制作出的；
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1转子芯以及第2转子芯分别位于所述第1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1定子芯与所述第2定子芯之间，以使所述第1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1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一个所述齿，
所述永久磁铁被分割构成为多个磁铁块，多个所述磁铁块分别具有圆弧形的基部、从基部的内周面向径向内部突出的一个轴部以及从所述轴部的内径侧端部向圆周方向两侧突出的凸缘部，使所述基部以及所述轴部位于所述芯块对内且使所述凸缘部从所述芯块对向圆周方向突出，所述磁铁块被夹持在所述芯块对之间。
2.根据权利要求1所述的磁感应式电动机，其特征在于，
所述凸缘部被形成为比所述轴部的厚度厚。
3.根据权利要求2所述的磁感应式电动机，其特征在于，
膨胀部按照与所述凸缘部相同的厚度以连结所述凸缘部间的方式形成于所述基部的前端侧端部，
凹部凹设于所述芯块的所述齿的与所述磁铁块对置的面的内径侧端部，
使所述膨胀部嵌合到所述凹部地将所述磁铁块夹持在所述芯块对之间。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的磁感应式电动机，其特征在于，
所述凸缘部的内径侧角部以及外径侧角部中的至少一方被倒角，形成为倾斜面。
5.根据权利要求1至3中的任意一项所述的磁感应式电动机，其特征在于，
所述凸缘部的圆周方向两侧面被倒角，形成为倾斜面。
6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的磁感应式电动机，其特征在于，
在圆周方向上相邻的所述凸缘部之间形成有间隙。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的磁感应式电动机，其特征在于，
保护部件包覆于所述磁铁块的轴向的两端面。
8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的磁感应式电动机，其特征在于，
在将所述集中卷绕线圈的内径侧开口的圆周方向宽度设为Wcoil、将轴向长度设为Hcoil时，所述磁铁块的内径侧端面的圆周方向宽度Wmag以及轴向长度Hmag被制作成满足
Wmag+{Hmag×(Hcoil/Wcoil)}<(Wcoil2+Hcoil2)1/2。
9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的磁感应式电动机，其特征在于，
绝缘子以外嵌状态安装到所述定子芯的在轴向上对置的所述齿的对上，所述集中卷绕线圈被卷绕于所述绝缘子。
10.一种磁感应式电动机的制造方法，是权利要求1至9中的任意一项所述的磁感应式电动机的制造方法，具备：
集中卷绕地卷绕没有所述连接部的连续的导线而制作线圈ASSY的工序；
以避免所述凸缘部与所述线圈ASSY干扰的方式，使所述磁铁块旋转而插入到所述线圈ASSY内的工序；
将一个芯块插入到所述线圈ASSY内的所述磁铁块的一侧的工序；以及
将另一个芯块插入到所述线圈ASSY内的所述磁铁块的另一侧的工序。
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