[发明专利]马达、转子、转子的制造方法以及具有该转子的马达

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括具有永磁体的转子和相对于该转子产生旋转磁场的定子的无刷马达、在转子轴的外周侧具有永磁体的内转子式马达、该转子的制造方法、以及具有该转子的马达。 

背景技术

无刷马达包括：在朝半径方向突出的多个突极上卷绕有线圈的定子、以及具有与突极的前端隔开空隙而相对的永磁体的转子，对线圈中产生的感应电压的波形进行检测，并基于该感应电压的波形来控制对线圈的通电，从而相对于转子产生最佳的旋转磁场。因此，若感应电压的波形和峰值电压值不合适，则无法良好地进行旋转控制。 

因此，以往提出了：使用将预先卷绕好的线圈安装在极齿上的分布卷绕式的定子并通过调整该卷绕形式来使感应电压的波形接近正弦波的结构、以及使用将线圈分别直接卷绕在多个突极上的集中卷绕式的定子并将永磁体的极数增加至16极的结构等(参照专利文献1)。 

内转子式马达一般包括：在转子轴的外周侧具有永磁体的转子、以及相对于该转子产生旋转磁场的定子。在这种马达中，由于转子高速旋转，因此配置在转子轴外周的永磁体有时会因受到离心力而破损并飞散。为了避免这种情况，如图9所示，有人提出了将碳预浸料热固化后得到的保护罩1003套设或压入在转子轴1001外周设有的环状永磁体1002的外周上的结构(参照专利文献2)。 

专利文献1：日本专利特开2006-187189号公报 

专利文献2：日本专利特开平8-107641号公报 

然而，在专利文献1所公开的马达中，当为了提高马达特性而采用集中卷绕方式时，为了实现马达构造的简化和制造工序的简化等、作为永磁体而使用分割永磁体、并为了减小损失而减少极数，若将转子做成双极构造，在以往则存在无法获得合适的感应电压波形的问题。 

在专利文献2所记载的转子1000中，必须进行如下工序，即先在圆柱状的模型部件(dummy member)等上卷绕碳预浸料并使其热固化，从而形成筒状的保护罩1003，之后，将该保护罩1003从模型部件上拆下，然后，在永磁体1002的外周面上套设、压入保护罩1003，因此存在制造效率低的问题。另外，在专利文献2所记载的转子1001上，为了使永磁体1002与保护罩1003紧贴，需要在将保护罩1003从模型部件上拆下后进行用于提高保护罩1003的内径精度的精加工，这种工序也会使制造效率下降。 

发明内容

鉴于上述问题，本发明的第1技术问题在于提供一种在使用集中卷绕式定子和双极转子时也可获得合适的感应电压波形的马达。 

本发明的第2技术问题在于提供一种可在不造成制造效率下降的情况下防止永磁体飞散的转子、该转子的制造方法以及具有该转子的马达。 

为了解决上述第1技术问题，本发明的马达，包括：在朝半径方向突出的多个突极上卷绕有线圈的定子、以及具有与所述突极的前端隔开空隙而相对的永磁体的转子，其特征在于，所述定子是所述线圈分别卷绕在所述多个突极上的集中卷绕式的定子，所述永磁体为双极结构，S极和N极各具有一个，所述两个磁极分别形成在135°到180°的角度范围内，且彼此形成在相等的角度范围内。 

在本发明中，作为定子使用的是线圈分别卷绕在多个突极上的集中卷绕式的定子，因此，可通过缩短线圈末端来减小电阻，并可提高马达特性。若是集中卷绕式的定子，则接线处理也容易。在本发明中，转子为双极构造，但永磁体的两个磁极分别形成在135°到180°的角度范围内且彼此形成在相等的角度范围内，周向上未形成磁极的区域小。因此，可将感应电压波形的峰值电压的下降抑制在15％的允许范围内，若是这种下降，则可 作为正弦波处理。因此，即使是使用集中卷绕式的定子且转子为双极结构时，也能可靠地进行马达的旋转控制，可减小转矩波动和铁损。 

本发明可应用于所述定子为具有6个所述突极的6极结构的马达。若这样构成，则可减小铁损，并可避免转矩减小、齿槽转矩增大、永磁体磁通的利用效率下降的问题。即，在极数大于6极时，铁损增大，而在极数小于6极时，则会发生转矩减小、齿槽转矩增大、永磁体磁通的利用效率下降的问题，但极数若为6极，则可避免上述问题。 

在本发明中，所述两个磁极最好分别形成在150°到180°的角度范围内。若这样构成，则感应电压波形大致成为正弦波，因此，可将峰值电压的下降抑制在10％的允许范围内，即使是使用集中卷绕式的定子且转子为双极结构时，也能可靠地进行马达的旋转控制。