旋转电机的转子制造技术

根据实施方式，旋转电机的转子具有轴、转子铁芯及多个永磁体。两个第1永磁体以极中心为中心呈线对称地配置，配置为随着从第1端部朝向第2端部而逐渐远离极中心。两个第2永磁体以极中心为中心呈线对称地配置，配置为随着从第3端部朝向第4端部而逐渐远离极中心。角度θ1、θ2被设定为满足θ1>θ2、70度≦θ2≦110度。

Rotor of Rotating Motor

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】旋转电机的转子
本专利技术的实施方式涉及旋转电机的转子。
技术介绍
旋转电机中有永磁体式旋转电机，该永磁体式旋转电机具备卷绕安装有电枢绕组的定子、和相对于该定子旋转自如地设置且在转子铁芯埋入有永磁体的转子。这种旋转电机中，由永磁体在转子铁芯形成的表面磁通密度较大地影响着旋转电机的转矩性能、转矩脉动。因此，提出了在转子铁芯的1极配置多个永磁体而高效地提高转子铁芯的表面磁通密度的技术。但是，若在转子铁芯的1极配置多个永磁体，则虽然能够提高转子铁芯的表面磁通密度，但存在向电枢绕组供给的电流的值变大的可能性。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2013-123327号公报专利文献2:日本特开2008-306849号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术要解决的课题在于提供一种能够得到高转矩的旋转电机的转子。用于解决课题的手段实施方式的旋转电机的转子具有轴、转子铁芯及从旋转轴线方向观察呈长方形状的多个永磁体。轴围绕旋转轴线旋转。转子铁芯固定于轴，具有多个极。多个永磁体具有两个第1永磁体和两个第2永磁体。另外，在将转子铁芯的1极中的周向中央设为极中心且将周向两端设为极端时，两个第1永磁体以极中心为中心呈线对称地配置，而且，配置成：从旋转轴线方向观察时，相对于长边方向的第1端部，长边方向的与所述第1端部相反侧的第2端部位于径向外侧。并且，两个第1永磁体配置成随着从第1端部趋向第2端部而逐渐远离极中心。两个第2永磁体以极中心为中心呈线对称地配置，而且，配置成：从旋转轴线方向观察时，相对于长边方向的第3端部，长边方向的与第3端部相反侧的第4端部位于径向外侧。并且，两个第2永磁体配置成随着从第3端部趋向第4端部而逐渐远离极中心。进而，两个第2永磁体配置成：第3端部位于比两个第1永磁体的第1端部更靠轴侧的位置，且第4端部位于比两个第1永磁体的第2端部更靠极端侧的位置。并且，从旋转轴线方向观察时，将两个第1永磁体的与第2永磁体相反侧的短边方向的第1侧面之间的角度设为θ1，将两个第2永磁体的第1永磁体侧的短边方向的第2侧面之间的角度设为θ2，此时，角度θ1、θ2设定成满足：θ1>θ2，70度≦θ2≦110度。附图说明图1示出了实施方式的旋转电机，是与旋转轴线正交的剖视图。图2是图1的转子的放大图。图3是图2的A部放大图。图4是对将纵轴设为向电枢绕组供给的电流的值、将横轴设为角度θ2时的电流的值的变化进行表示的曲线图。图5是对将纵轴设为向电枢绕组供给的电流的值、将横轴设为(最短距离L2/最短距离L1)时的电流的值的变化进行表示的曲线图。图6是对将纵轴设为向电枢绕组供给的电流的值、将横轴设为((最短距离R1-最大距离R2)/最短距离L1)时的电流的值的变化进行表示的曲线图。图7是对将纵轴设为旋转电机的转矩值及输出值、将横轴设为角度θ2时的旋转电机的转矩及输出的变化进行表示的曲线图。图8是对将纵轴设为旋转电机的转矩值及输出值、将横轴设为(最短距离L2/最短距离L1)时的旋转电机的转矩及输出的变化进行表示的曲线图。图9是对将纵轴设为旋转电机的转矩值及输出值、将横轴设为((最短距离R1-最大距离R2)/最短距离L1)时的旋转电机的转矩及输出的变化进行表示的曲线图。具体实施方式以下，参照附图对实施方式的旋转电机的转子进行说明。图1示出了旋转电机1，是与旋转轴线P正交的剖视图。另外，旋转电机1的转子2设定为8极，在图1中仅示出1极、即1/8周的周角度区域。旋转电机1具备大致圆筒状的定子20和设置于比定子20靠径向内侧的位置且相对于定子20旋转自如地设置的转子2。另外，定子20和转子2以各自的中心轴线位于共用轴上的状态配置。以下，将共用轴称为旋转轴线P，将绕旋转轴线P旋转的方向称为周向，将与旋转轴线P方向及周向正交的方向称为径向。定子20具有大致圆筒状的定子铁芯21。定子铁芯21可以通过层叠多片电磁钢板、或对软磁性粉进行加压成形而形成。在定子铁芯21的内周面一体成形有朝向旋转轴线P突出且在周向上以等间隔排列的多个(例如，本实施方式中为48个)齿部22。齿部22形成为截面大致矩形形状。并且，在相邻的各齿部22之间分别形成有槽23。经由这些槽23，在各齿部22上卷绕有电枢绕组24。通过向该电枢绕组24供给电流，在定子20(齿部22)形成规定的交链磁通。图2是将图1的转子2放大的图。如该图所示，转子2具备沿着旋转轴线P延伸且绕该旋转轴线P旋转的轴3、外嵌固定于轴3的大致圆柱状的转子铁芯4。在转子铁芯4的径向中央形成有供轴3插入或压入的贯通孔5。在此，在本实施方式的转子铁芯4中，将由定子20形成的交链磁通容易流动的方向称为q轴。另外，将相对于q轴电性、磁性正交的沿着径向的方向称为d轴。即，对转子铁芯4的外周面4a的任意的周角度位置赋予正的磁位(例如使磁体的N极接近)，对与其错开1极(本实施方式的情况下为机械角45度)的其他任意的周角度位置赋予负的磁位(例如使磁体的S极接近)，将使任意位置沿周向错开的情况下流动最多磁通时的从旋转轴线P朝向任意位置的方向定义为q轴。并且，将相对于该q轴电性、磁性正交的沿着径向的方向定义为d轴。即，转子铁芯4的1极是指q轴间的区域(1/8周的周角度区域)。因此，转子铁芯4构成为8极。另外，在本实施方式的转子铁芯4中，1极中的周向中央为d轴。另外，在以下的说明中，将d轴称为极中心E1，将q轴(1/8周的周角度区域的周向两端)称为极端E2进行说明。在转子铁芯4中，每1极分别埋设有两个第1永磁体7和两个第2永磁体14。具体而言，在转子铁芯4形成有与各永磁体7、14的形状对应的磁体收纳孔6、13，以填埋该磁体收纳孔6、13的方式配置各永磁体7、14。并且，永磁体7、14分别通过例如粘接剂等而固定于转子铁芯4的磁体收纳孔6、13。两个第1永磁体7和两个第2永磁体14分别是从旋转轴线P1方向观察为矩形的板状磁体。另外，在以下的说明中，在称呼各永磁体7、14的部位时，将从旋转轴线P1方向观察时的长边方向简称为长边方向，将从旋转轴线P1方向观察时的短边方向简称为短边方向进行说明。两个第1永磁体7以磁中心E1为中心呈线对称地配置。另外，两个第1永磁体7配置为，相对于在长边方向上位于极中心E1侧的第1端部(相当于权利要求的“第1端部”)7a，与该第1端部7a相反侧的第2端部(相当于权利要求的“第2端部”)7b位于径向外侧。并且，两个第1永磁体7配置为随着从第1端部7a趋向第2端部7b逐渐远离极中心E1。这样配置的第1永磁体7为，各第1永磁体7中的转子铁芯4的外周面4a侧的磁通密度变高，能够降低转子铁芯4的表面磁通密度的高次谐波。另外，在极中心E1容易集中第1永磁体7的磁通。即，在1/8周的周角度区域分别配置的两个第1永磁体7的磁化方向相同。即，例如，在1/8周的周角度区域中分别配置的两个第1永磁体7各自的径向外侧的面被磁化为N极。在该情况下，在周向上相邻的另外的1/8周的周角度区域中配置的两个第1永磁体7各自的径向外侧的面被磁化为S极。在第1永磁体7的纵向端部7a及7b形成有4个磁障(FluxBarrier)9～12(第1磁障9、第2磁障10、第3磁障11和第4磁障12)。各磁障9～12是沿轴向贯通转子铁芯4的空洞部。各本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转电机的转子，其中，所述转子具备：轴，绕旋转轴线旋转；转子铁芯，固定于所述轴，具有多个极；以及多个永磁体，配置于所述转子铁芯的每个极，从所述旋转轴线方向观察呈长方形状，在将所述转子铁芯的1极中的周向中央设为极中心、将周向两端设为极端时，所述多个永磁体具有：两个第1永磁体，以所述极中心为中心呈线对称地配置，而且，配置成：从所述旋转轴线方向观察时，相对于长边方向的第1端部，长边方向的与所述第1端部相反侧的第2端部位于径向外侧，并且随着从所述第1端部趋向所述第2端部而逐渐远离所述极中心；以及两个第2永磁体，以所述极中心为中心呈线对称地配置，而且，配置成：从所述旋转轴线方向观察时，相对于长边方向的第3端部，长边方向的与所述第3端部相反侧的第4端部位于径向外侧，并且随着从所述第3端部趋向所述第4端部而逐渐远离所述极中心，所述两个第2永磁体配置成：所述第3端部位于比所述两个第1永磁体的所述第1端部更靠所述轴侧的位置，且所述第4端部位于比所述两个第1永磁体的所述第2端部更靠所述极端侧的位置，从所述旋转轴线方向观察时，将所述两个第1永磁体的与所述第2永磁体相反侧的短边方向的第1侧面之间的角度设为θ1，将所述两个第2永磁体的所述第1永磁体侧的短边方向的第2侧面之间的角度设为θ2，此时，所述角度θ1、θ2设定成满足：θ1>θ2，70度≦θ2≦110度。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.04.13 JP 2017-0798491.一种旋转电机的转子，其中，所述转子具备：轴，绕旋转轴线旋转；转子铁芯，固定于所述轴，具有多个极；以及多个永磁体，配置于所述转子铁芯的每个极，从所述旋转轴线方向观察呈长方形状，在将所述转子铁芯的1极中的周向中央设为极中心、将周向两端设为极端时，所述多个永磁体具有：两个第1永磁体，以所述极中心为中心呈线对称地配置，而且，配置成：从所述旋转轴线方向观察时，相对于长边方向的第1端部，长边方向的与所述第1端部相反侧的第2端部位于径向外侧，并且随着从所述第1端部趋向所述第2端部而逐渐远离所述极中心；以及两个第2永磁体，以所述极中心为中心呈线对称地配置，而且，配置成：从所述旋转轴线方向观察时，相对于长边方向的第3端部，长边方向的与所述第3端部相反侧的第4端部位于径向外侧，并且随着从所述第3端部趋向所述第4端部而逐渐远离所述极中心，所述两个第2永磁体配置成：所述第3端部位于比所述两个第1永磁体的所述第1端部更靠所述轴侧的位置，且所述第4端部位于比所述两个第1永磁体的所述第2端部更靠所述极端侧的位置，从所述旋转轴线方向观察时，将所述两个第1永磁体的与所述第2永磁体相反侧的短边方向的第1侧面之间的角度设为θ1，将所述两个第2永磁体的所述第1永磁体侧的短边方向的第2侧面之间的角度设为θ2，此时，所述角度θ1、θ2设定成满足：θ1>θ2，70度≦θ2≦110度。2.根据权利要求1所述的旋转电机的转子，其中，所述角度θ1、θ2设定成满足：70度≦θ2≦90度，在所述转子铁芯形成有从所述第1永磁体的所述第2端部朝向外周面侧扩展的第1空洞部，并且形成有从所述第2永磁体的所述第4端部朝向外周面侧扩展的第2空洞部，将与所述第2永磁体的所述第2侧面平行且与所述第2空洞部的最靠所述第1永磁体侧的部位相切的直线和以所述旋转轴线为中心的所述第2空...

【专利技术属性】
技术研发人员：松原正克，松冈佑将，
申请(专利权)人：株式会社东芝，东芝基础设施系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP