永磁旋转电机制造技术

依照一实施例，一种永磁旋转电机，其包括定子（12）和转子（14），所述转子包括转子芯部（24）、在转子芯部的径向方向上前后地形成的磁体嵌孔（32a，32b）、和嵌在磁体嵌孔中的永磁体（26a，26b）。磁体嵌孔形成为弓形形状。转子芯部包括在两个端部部分处从内周表面突出至内磁体嵌孔中的两个支撑突起（34）和在中心轴线上从内周表面突出至磁极的内磁体嵌孔中的中心支撑结构（50）。两个永磁体在中心支撑结构的两侧嵌到内磁体嵌孔中，每个永磁体均由中心支撑结构以及其两个端部部分处都具有的一个支撑突起支撑。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】依照一实施例，一种永磁旋转电机，其包括定子（12）和转子（14），所述转子包括转子芯部（24）、在转子芯部的径向方向上前后地形成的磁体嵌孔（32a，32b）、和嵌在磁体嵌孔中的永磁体（26a，26b）。磁体嵌孔形成为弓形形状。转子芯部包括在两个端部部分处从内周表面突出至内磁体嵌孔中的两个支撑突起（34）和在中心轴线上从内周表面突出至磁极的内磁体嵌孔中的中心支撑结构（50）。两个永磁体在中心支撑结构的两侧嵌到内磁体嵌孔中，每个永磁体均由中心支撑结构以及其两个端部部分处都具有的一个支撑突起支撑。【专利说明】永磁旋转电机相关申请的交叉引用本申请基于并要求2012年10月19日提交的日本专利申请N0.2012-232125和2013年9月5日提交的日本专利申请N0.2013-184523的优先权，这两件申请的全部内容在此引入作为参考。
概括来说，在此所述的实施例涉及一种永磁旋转电机，在该永磁旋转电机中，永磁体嵌入到转子中。
技术介绍
近年来，对于用于电动车或混合动力车的车载旋转电机，为抑制废气，坚决要求较高程度地提高效率以及提高燃料效率。与之伴随的，尺寸的减小以及朝向使使用永磁体的旋转电机具有较高程度的输出水平的努力现在也在进展中。有限安装空间中的车载旋转电机需要高转矩以及高程度的输出水平。因此，提出了 一种永磁磁阻旋转电机，在该电机中，诸如稀土(NdFeB)磁体的具有高磁能积的永磁体布置成V形，槽(内极槽)布置在永磁体的外周侧。这种旋转电机，增大了磁阻转矩，获得了高转矩，由此实现了高输出和可变速的运行。另一方面，在用作车载旋转电机的永磁旋转电机中，稀土( NdFeB )磁体具有强大的磁力，并且经常使用高能积。稀土磁体可以以小体积产生较高的转矩。但是，稀土金属生产区分布不均衡，资源量匮乏，因此稀土金属作为材料的获取风险以及未来资源耗尽成为了问题。为此，目前正在研究使用资源量丰富、价格低的铁素体磁体的旋转电机。但是，铁素体的磁力低至稀土磁体磁力的三分之一。因而，提出了一种永磁磁阻旋转电机，在该电机中，通过在转子中设置多层结构的狭缝并在狭缝中布置永磁体来利用磁阻转矩，磁阻转矩与基于永磁体的磁体扭矩协同组合，由此提高所产生的转矩。另外,在车载旋转电机中，当采用高速旋转来促进尺寸减小时，转子芯部的离心力引起的应力变大，这也成为了一个问题。因而，提出了一种永磁旋转电机，其中，通过借助突起保持嵌在转子芯部中的永磁体来减少旋转离心力，并从而减小转子芯部中产生的应力。通过在使用铁素体磁体的上述永磁磁阻旋转电机上设置永磁体保持突起，可以实现能够高速旋转、同时使用低磁力的铁素体磁体的永磁体磁阻旋转电机。但是，在永磁磁阻旋转电机中，由于旋转离心力引起的变形，通过使用磁体保持突起充分保持外周上层磁体变得困难。另外，磁体和转子芯部的嵌入孔之间发生不均匀接触，从而导致了裂纹或碎片，此外，由于马达特性下降引起转子芯部应力增加、磁体裂纹或碎片以及转动不平衡增大，还存在转子损坏的可能。
技术实现思路
本专利技术正是考虑到这些情形设计的，其目的是提供一种永磁磁阻旋转电机，该电机能够高速旋转，制造成本低，确保高度可靠性，同时避免永磁体断裂和损坏转子，并保持高转矩和高输出。依照本专利技术的一方面，一种永磁旋转电机，其包括:定子，所述定子包括定子芯部和附接到定子芯部上的定子绕组；和转子，所述转子包括能够相对于定子旋转的转子芯部、在转子芯部的径向方向上前后地形成多层的多个磁体嵌孔、和嵌在磁体嵌孔中的多个永磁体，所述永磁体在转子芯部的径向方向上前后地布置多层。磁体嵌孔包括位于转子芯部的外周侧上的外磁体嵌孔和位于转子芯部的中心侧上的内磁体嵌孔，外磁体嵌孔和内磁体嵌孔中的每个均形成为弓形，该弓形的中心位于转子的磁极中心轴线上，并且朝转子的中心侧凸出。每个内磁体嵌孔由位于转子芯部的外周侧上的外周表面和位于转子芯部的中心侧上的内周表面限定，所述内周表面与外周表面相对，两者之间具有一空间。转子芯部包括中心支撑结构和两个支撑突起，所述两个支撑突起在与磁极中心轴线分开的两个端部部分从所述内周表面突出到内磁体嵌孔中，所述中心支撑结构在磁极中心轴线上从所述内周表面突出到内磁体嵌孔中，所述中心支撑结构被构造成至少在转子芯部旋转时支撑永磁体。永磁体包括嵌到中心支撑结构的两侧上的内磁体嵌孔中的两个永磁体,这两个永磁体共同构成两侧对称结构，每个永磁体均呈弓形横截面形状，这两个永磁体中的每一个均被中心支撑结构支撑并且在其弓形方向上的两个端部部分上都由一个支撑突起支撑，并且被保持在内磁体嵌孔中。【专利附图】【附图说明】图1是依照第一实施例的永磁旋转电机的横截面视图；图2是旋转电机的转子和定子的一部分的横截面放大图；图3是依照第二实施例的永磁旋转电机的横截面视图；图4是依照第二实施例的永磁旋转电机的转子和定子的一部分的横截面放大图；图5是依照第三实施例的永磁旋转电机的横截面视图；图6是示出了依照第三实施例的永磁旋转电机的转子的一部分的横截面放大图；和图7是依照第四实施例的永磁旋转电机的转子的一部分的横截面放大图。【具体实施方式】参照附图，将在下文描述各实施例。应该注意，贯穿各实施例的共同的构造用相同的附图标记表示，重复描述从略。另夕卜，每一视图都是用于促进对实施例的理解的示意图，虽然这些视图中的部分视图在形状、尺寸和比例上不同于实际的装置，但是，这些通过对下面的描述进行修正可以进行适当的设计上的改变，这些都是公知的技术。(第一实施例)图1是依照第一实施例的永磁磁阻旋转电机10的定子和转子的横截面视图。图2是示出了转子的横截面放大图。在该实施例中，虽然将描述的永磁磁阻旋转电机具有八个磁极和四十八个狭槽，但是，旋转电机的磁极数量和狭槽数量可以适当增减。如图1所示，旋转电机10被构成作为例如内转子旋转电机，其设置有:定子12，在本方案中，所述定子呈环状圆筒形，并且由固定框架(未显示)支撑；和转子14，所述转子可旋转地支撑在定子内部并且与定子同轴。定子12设置有圆筒形定子芯部16和嵌在定子芯部中的定子绕组18。定子芯部16通过同轴层压大量磁性部件(例如环形磁钢片)构成。在定子芯部16的内周部分中，形成有多个狭槽20，每个狭槽均沿轴向延伸，由此，定子芯部16的该内周部分构成了面对转子14的大量定子齿21。狭槽的数量为48。另外，定子绕组18嵌在这些狭槽20中。转子14包括两端由轴承(未显示)可旋转地支撑的旋转轴22、在所述旋转轴沿轴向方向的大体中心部分固定于旋转轴的圆柱形转子芯部24、和嵌在转子芯部中的多个永磁体26，所述转子与定子12同轴地布置在定子内部，两者之间保持一小的气隙。转子芯部24被构造成通过同轴层压大量磁性部件(例如环形磁钢片24a)形成的层压体。转子芯部24具有易磁化轴线(磁通量容易通过的部分)d和难磁化轴线(磁通量难以通过的部分)q，这些轴线均在径向方向或在放射方向上延伸，并且这些轴线d和轴线q在转子芯部24的周向上以预定的相位交替形成。转子芯部24的外周部分中形成有多个凹陷部30。每一凹陷部30以贯穿的方式在转子芯部24的轴向方向上延伸，并位于轴线d上。转子芯部24设置有多个磁体嵌孔和嵌在这些磁体嵌孔中的多个永磁体26，以便在其外周表面上形成磁凸出部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种永磁旋转电机，其特征在于，该永磁旋转电机包括：定子，所述定子包括定子芯部和附接到定子芯部上的定子绕组；和转子，所述转子包括能够相对于定子旋转的转子芯部、在转子芯部的径向方向上前后地形成多层的多个磁体嵌孔、和嵌在磁体嵌孔中的多个永磁体，所述永磁体在转子芯部的径向方向上前后地布置多层，其中，磁体嵌孔包括位于转子芯部的外周侧上的外磁体嵌孔和位于转子芯部的中心侧上的内磁体嵌孔，外磁体嵌孔和内磁体嵌孔中的每个均形成为弓形，其中心位于转子的磁极中心轴线上，并且朝转子的中心侧凸出，每个内磁体嵌孔由位于转子芯部的外周侧上的外周表面和位于转子芯部的中心侧上的内周表面限定，所述内周表面与外周表面相对，两者之间具有一空间，转子芯部包括中心支撑结构和两个支撑突起，所述两个支撑突起在与磁极中心轴线分开的两个端部部分从所述内周表面突出到内磁体嵌孔中，所述中心支撑结构在磁极中心轴线上从所述内周表面突出到内磁体嵌孔中，所述中心支撑结构被构造成至少在转子芯部旋转时支撑永磁体，和永磁体包括在中心支撑结构的两侧上嵌到内磁体嵌孔中的两个永磁体，这两个永磁体共同构成两侧对称结构，每个永磁体均具有弓形横截面形状，这两个永磁体中的每一个均被中心支撑结构支撑并且两个永磁体在弓形方向上的两个端部部分都由一个支撑突起支撑，并且被保持在内磁体嵌孔中。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：高桥则雄，松下真琴，桥场丰，三须大辅，竹内活德，高畠干生，松冈佑将，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本;JP