[发明专利]无刷电动机转子

说明书

本发明有关高效率且制造容易的无刷电动机，确切说有关其转子。

对附图的简单说明。

图1为本发明第1实施例永久磁铁转子的一具体例子的立体图，

图2为图1所示转子的侧视图，

图3为图1所示转子另一例子的侧视图，

图4为本发明第2实施例永久磁铁转子的一具体例子的立体图，

图5为对图4所示转子的剖面进行局部放大的图，

图6为表示传统无刷电动机纵剖面的图，

图7为传统转子的立体图，

图8为对传统转子的剖面进行局部放大的图。

一般说，无刷电动机是在圆筒状转子的外周表面上设置由铁氧体等构成的永久磁铁。

例如传统的无刷电动机1如图6所示，包含电动机壳体（定子）2，而且，此电动机壳体2包含圆筒形侧壁3，把此侧壁两端封塞住的前面板4和后面板5。多个激磁线圈6呈圆筒状排列在侧壁3的内侧，且使固定在壁面上。在转子7的中心，同心地固定着回转轴8。使回转轴8从转子7的两端伸出，使其一端被回转自由地支承在安装在电动机壳体2的后面板5的孔9内的轴承10内，用转轴8的另一端被用安装在电动机壳体2的前面板4的孔11内的轴承12回转自由地支承着。在电动机壳体2的侧壁3的内侧设置圆环状的磁极传感器支承构件13，在该支承构件13上固定设置多个磁极传感器14，且使其位于转子7的表面附近。

通常，无刷电动机的具备永久磁铁的转子，在其轭铁内设有为安放永久磁铁的槽，在此槽内插入磁场用永久磁铁。

图7表示具有传统的永久磁铁的转子。永久磁铁转子20具有层叠硅钢片21而成的轭铁22。轭铁22具有呈辐射状伸出的4个磁极23，在各磁极的前端部设置为插入磁场用永久磁铁的槽24。分别将磁场用永久磁铁25插入槽24内，使各磁极23因这个磁场用永久磁铁25而具有磁性。

图8表示对永久磁铁转子20的剖面的一部分进行局部的放大。在槽24内插入使N极和S极相互交替、朝向半径方向外侧的磁场用永久磁铁25。据此，使磁场用永久磁铁25的磁力线如图中所示那样，从N极出不朝向S极，通过轭铁22的内部和永久磁铁转子20的外部空间。通过永久磁铁转子20外部空间的磁力线和配设在转子周围的定子相交链，利用和定子驱动线圈的电流的相互作用，回转驱动永久磁铁转子。

在上述传统的永久磁铁转子轭铁的一部分上形成连结磁极前端部和基部的桥。也就是如图8所示那样，使永久磁铁转子20的轭铁22的一部分形成连结磁极23的前端部和基部的桥26。使从磁场用永久磁铁25的N极出来的磁力线的一部分通过桥26到达同一磁场用永久磁铁25的S极。由于通过此桥26的磁力线对回转驱动转子无助，因而存在磁场用永久磁铁的利用效率差的问题。

此外，由于在进行传统的永久磁铁转子20的组装时必需向狭窄的槽24内插入细长形磁场用永久磁铁。因此，还存在此插入工序中产生磁场用永久磁铁25破损的问题。

因此，本发明的目的是为了提供构造简单、且使磁场用永久磁铁的全部磁力线用于有效地回转驱动，因而电动机效率高，制造过程中组装简单的永久磁铁转子。

因此，有关本发明第一方案的无刷电动机的转子包括回转轴，和相对此回转轴成一体嵌装的主轭铁，此主轭铁具有至少2个从回转轴呈辐射状伸出的磁极，在相邻的磁极和磁极间，设置为放置磁场用永久磁铁的支承座，在各磁铁支承座上放置磁场用永久磁铁，且要使具有同一极性的磁极面向回转轴中心成面对面配置，再在这些磁场用永久磁铁的更外侧面上安装辅助轭铁，在上述磁极头和辅助轭铁的外周表面上嵌装由非磁性材料构成的圆筒形套筒。

根据此构造，由于在各磁场用永久磁铁的两极间不存在磁性体，使从各永久磁铁的N极出来的全部磁力线通过转子的外部空间返回到S极。因此能使全部磁力线和定子交链，用于有效使转子回转。此外，由于使磁场用永久磁铁被夹持在主轭铁的支承座和辅助轭铁之间，能使转子组装容易。

此外，由于将磁场用永久磁铁配置成使同一极性的磁极相对回转轴面对面，能利用相同磁极间的相斥作用产生两倍于磁场用永久磁铁数目的磁极，从而使转子的构造简单。