[发明专利]径向间隙型旋转电机

说明书

本发明提供一种使用能够实现高的效率并且生产性优良的非晶态金属的径向间隙型旋转电机。本发明的径向间隙型旋转电机的特征在于，具备转子和定子，所述转子包括旋转轴和绕旋转轴旋转的转子铁芯，所述定子包括与转子铁芯对置地配置的定子铁芯，定子铁芯具有：后磁轭(4)，其具有圆环形状，并具有沿着内周而设置的多个凹部；以及齿(3)，其一端与上述凹部嵌合，另一端朝向转子铁芯突出，齿(3)具有非晶态金属箔带在旋转轴的轴向上层叠而成的层叠体、以及保持层叠体的绝缘构件(2)，在绝缘构件(2)的与转子对置一侧的端部设置有磁性材料(1)。

技术领域

本发明涉及一种径向间隙型旋转电机。

背景技术

作为工业机器的动力源、汽车驱动用而使用的旋转电机(马达)要求高效化。为了马达的高效化，普遍的是采用利用低损耗的材料作为使用的材料、使用高能量累积的永久磁铁的设计。

马达的损耗主要包括铜损、铁损以及机械损，当要求规格的输出特性(转速和转矩)确定时，机械损唯一地确定，所以降低铁损和铜损的设计变得重要。铜损主要由线圈的电阻值与电流的关系确定，进行如通过冷却来抑制线圈电阻值的降低、磁铁的残留磁通密度的下降那样的设计。铁损能够利用使用的软磁材料来降低。在普通的马达中，利用以下构成：作为铁芯部分而采用电磁钢板，损耗水平因其厚度及Si的含有量等不同而不同。

作为软磁材料，存在与电磁钢板相比导磁率高且铁损低的铁基非晶态金属、铁基纳米晶以及纳米晶体材料等高功能材料，但在这些材料类中，在其板厚非常薄，薄到0.025mm，另外，维氏硬度为900左右，比电磁钢板硬5倍以上等，廉价地制造马达方面的课题多。

以往，报告了非晶态金属应用于轴向间隙型的马达的例子，但非晶态金属限于在双转子型轴向间隙马达的同一截面铁芯中的使用。该双转子型轴向间隙马达的定子在轴向中心处构成定子，其定子铁芯、缠绕于其周围的线圈作为构造物而不紧固于马达的壳体，成为浮岛构造。该浮岛状的定子铁芯以及线圈通过树脂铸模固定于壳体。该构造能够是承受直到某种程度为止的马达的转矩反作用力、温度上升时的热应力的设计，但由于树脂与线圈的线膨胀系数的不同、以及树脂与铁芯、壳体材料等的线膨胀系数的不同，马达的大小及可使用的温度条件等被限制。

因而，为了解决上述轴向间隙型的问题，考虑在径向间隙型的马达中利用非晶态金属。在专利文献1中，公开了一种大体积非晶态金属磁性构成元件，其具有多面体形状，并且包括多个非晶态金属带层，用于在高效率的电动马达中使用。在专利文献1中，提出了一种方法，将非晶态金属带材料切断成具有预定的长度的多个切断带，形成将其堆叠而成的非晶态金属带材料的棒，在实施退火处理之后，用环氧树脂浸渍堆叠而成的棒，使其硬化，将堆叠而成的棒切断成预定的长度，提供具有预定的立体的形状的多面形形状的多个磁性构成元件。

另外，在专利文献2中，公开了一种非晶态层叠铁芯的制造方法，从非晶态薄板材冲裁铁芯片，并进行层叠，制造非晶态层叠铁芯，该非晶态层叠铁芯的制造方法的特征在于，从非晶态薄板材冲裁并形成铁芯片所需部位，并形成连结用孔，在模孔处将铁芯片进行外形冲裁，在使模孔从下方相向地进退自如的承受台上层叠至所期望的积厚，使承受台从模孔的下方后退，且把持约束层叠于该承受台的层叠铁芯，将粘接连结剂注入填充于该层叠铁芯的连结用孔，并进行连结。在专利文献2中，示出了与通过电磁钢板冲压冲裁马达的铁芯同样地利用渐进模具，来对预定的马达铁芯形状进行冲裁的例子。在该例子中，提出了如下方法：能够通过冲裁来进行形状加工，但非晶态箔带过薄，因此无法进行通过电磁钢板实现的板间的铆接紧固，所以在层叠于夹具的状态下使用粘接剂注入至铁芯的预定的孔而层叠粘着。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-21919号公报

专利文献2：日本特开2003-309952号公报

发明内容

发明要解决的问题