[发明专利]永久磁铁旋转机用旋转盘和制造永久磁铁旋转机的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可应用于发动机和发电机的永久磁铁旋转机，尤其涉及一种轴向间隙型永久磁铁旋转机，在该轴向间隙型永久磁铁旋转机中，多个转子和一个定子在沿着旋转轴的方向上配置，使得多个转子与介于其间的定子相对设置。

背景技术

在发动机或发电机中使用的旋转机有多种类型，包括使用永久磁铁作为磁场系统的类型和使用线圈作为磁场系统的类型。虽然每种类型都有其优点和缺点，但是当发电效率重要时，通常采用使用永久磁铁作为磁场系统的永久磁铁旋转机。这是因为，当比较基本上具有相同的物理尺寸的这两种类型的磁铁旋转机时，使用永久磁铁作为磁场系统的磁铁旋转机产生的磁场强于使用线圈作为磁场系统的发电机产生的磁场。从而，与电枢线圈关联的磁通量密度增加，这将导致较高的感应电压。

从结构的视角来看，永久磁铁旋转机分为径向间隙型和轴向间隙型。径向间隙型永久磁铁旋转机包含圆柱形转子和圆柱形定子，围绕圆柱形转子，多个具有径向磁化方向的磁铁设置在转子的圆周方向上，圆柱形定子位于转子的径向外侧或内侧，并具有配置为面向永久磁铁的线圈。由于该转子仅从它的圆周表面发出磁通量，转子的内部空间为电无用空间(electrically useless space)。

另一方面，轴向间隙型永久磁铁旋转机包含固定于旋转轴的圆盘形转子，和设置为在沿着旋转轴的方向上面向转子的定子。转子具有多个固定于其上的永久磁铁，定子具有多个固定于其上以分别面向永久磁铁的线圈。在定子的每一侧设置两个定子增强了磁效应。此外，由于永久磁铁的性能的新改进，即使在线圈中不设有铁芯，也能够保证充分输出。当然，当在线圈中设有铁芯时，可以获得更多的输出。

因此，对于轴向间隙型永久磁铁旋转机，磁通量从圆盘形平面发出。从而，如果采用圆盘堆叠的结构，在转子的内部空间形成发出磁通量的许多表面。因此，与径向间隙型永久磁铁旋转机相比，轴向间隙型旋转机将能够以单位体积提供更高的输出。

然而，在现有的情况下径向间隙型更常用。其中一个原因是，其已经被指出，与径向间隙型相比，轴向间隙型具有复杂的结构并且很难制造。

当磁铁安装在转子圆盘上时，如图10所示，导销113在转子圆盘103上垂直竖立，每个磁铁104穿过导销113从上方靠近转子圆盘103移动，磁铁通过粘接、螺栓连接等固定在转子圆盘上。例如，JP 2009-33946A(在示意图中)记载了从旋转盘的上方将磁铁安装在旋转盘上。小磁铁的吸引力不大。然而，较大的旋转机使用较大的磁铁，较大的磁铁提供较大的吸引力。

此外，如图11所示，需要通过结合转子来形成用于在其中容纳定子线圈的间隙，每个转子具有其上安装磁铁104的转子圆盘103，使得转子圆盘103面向彼此，并且间隔物105等介于它们之间。然而，转子之间的磁引力较强，这将导致很难制造较大的轴向间隙型旋转机。

专利文献1：JP2009-33946A

发明内容

发明要解决的问题

鉴于上述情况，本发明的目的是提供一种能够用于组装轴向间隙型旋转机的转子的旋转盘，和一种组装转子的方法，通过该方法，可减小组装所需要的力。

用于解决问题的方案

本发明旨在解决上述问题。更具体地，一种永久磁铁旋转机用旋转盘，所述旋转盘包含贯通孔和狭槽(凹槽)，其中所述贯通孔位于旋转盘的中心，以容纳旋转轴；所述狭槽至少形成在旋转盘的配置永久磁铁的区域，以围绕贯通孔径向延伸至旋转盘的圆周表面。

此外，轴向间隙型永久磁铁旋转机包含：旋转轴；至少两个转子，每个转子包含本发明的旋转盘和永久磁铁，所述永久磁铁安装在旋转盘的狭槽形成表面(凹槽形成表面)上；所述转子在旋转轴的轴线方向上间隔开，配置为使得狭槽形成表面面向彼此，并且可与旋转轴一起旋转；间隔物，所述间隔物用于保持由至少两个转子形成的每个间隙；和定子，所述定子包含固定盘和由固定盘支撑的线圈，所述定子设置在由至少两个转子形成的间隙中，并与旋转轴分离。

此外，一种根据本发明的制造轴向间隙型永久磁铁旋转机的方法包含以下步骤，组装至少两个转子的各自的旋转盘，使得在其间形成预定间隙，在朝向旋转盘的径向旋转中心将已磁化的磁铁插入每个旋转盘中之后，组装转子。

发明效果