旋转电机制造技术

旋转电机(10)包括：励磁元件(40)，该励磁元件具有磁体部(42)，磁体部包括多个磁极；以及电枢(50)，该电枢具有多相的电枢绕组(51)。电枢绕组具有导线部(81)，该导线部以规定间隔沿周向配置，在电枢中，构成为在周向的各导线部之间设置导线间构件(57、142、143)，并且作为导线间构件，使用当将一磁极的导线间构件的周向的宽度尺寸设为Wt，将导线间构件的饱和磁通密度设为Bs，将一磁极的磁体部的周向的宽度尺寸设为Wm，将磁体部的残留磁通密度设为Br时，满足Wt×Bs≤Wm×Br的关系的磁性材料或者非磁性材料，或者构成为，在周向的各导线部之间不设置导线间构件。磁体部取向成与磁极边界即q轴侧相比，易磁化轴的方向在磁极中心即d轴侧与d轴更平行。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】旋转电机相关申请的援引本申请以2017年12月28日申请的日本专利申请号2017-255056号、2017年12月28日申请的日本专利申请号2017-255057号、2017年12月28日申请的日本专利申请号2017-255058号、2017年12月28日申请的日本专利申请号2017-255059号、2017年12月28日申请的日本专利申请号2017-255061号、2017年12月28日申请的日本专利申请号2017-255062号、2017年12月28日申请的日本专利申请号2017-255063号、2017年12月28日申请的日本专利申请号2017-255068号、2017年12月28日申请的日本专利申请号2017-255070号、2018年9月3日申请的日本专利申请号2018-164840号为基础，在此援引其记载内容。
本说明书的专利技术涉及一种旋转电机。
技术介绍
作为装设于车辆等上的旋转电机，已知一种结构，通常包括具有永磁体的转子和具有多相的定子绕组的定子。此外，作为旋转电机的控制系统，已知通过开关控制对定子绕组的通电进行控制的结构。此处，在旋转电机中，担心因在旋转轴产生的轴电流而产生电腐蚀，例如在专利文献1中，构成为在转子中的外侧铁芯与内侧铁芯之间设置介电层。而且，通过该介电层对外侧铁芯与内侧铁芯之间的电容进行调节，从而抑制轴承的电腐蚀。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2016-129439号公报
技术实现思路
然而，由于在上述专利文献1所记载的结构中，构成为在转子中的外侧铁芯与内侧铁芯之间设置介电层，因此结构变得特殊，担心成本提高等。在抑制轴承的电腐蚀的方面认为存在技术改进的余地。本专利技术鉴于上述情况作出，其目的在于理想地抑制旋转电机中的轴承的电腐蚀。本说明书公开的多个方式采用互相不同的技术手段来实现各个目的。参照后续详细的说明和附图，可以更明确本说明书公开的目的、特征和效果。关于方式一，一种旋转电机，包括：励磁元件，该励磁元件具有磁体部，该磁体部包括在周向上极性交替的多个磁极；以及电枢，该电枢具有多相的电枢绕组，所述励磁元件和所述电枢中的任意一个为转子，通过轴承将所述转子的旋转轴支承为能够旋转，所述电枢绕组具有导线部，该导线部在与所述磁体部相对的位置以规定间隔沿周向配置，在所述电枢中，构成为在周向的各所述导线部之间设置导线间构件，并且作为上述导线间构件，使用当将一磁极的所述导线间构件的周向的宽度尺寸设为Wt，将所述导线间构件的饱和磁通密度设为Bs，将一磁极的所述磁体部的周向的宽度尺寸设为Wm，将所述磁体部的残留磁通密度设为Br时，满足Wt×Bs≤Wm×Br的关系的磁性材料或者非磁性材料，或者构成为，在周向的各所述导线部之间不设置导线间构件，所述磁体部取向成与磁极边界即q轴侧相比，易磁化轴的方向在磁极中心即d轴侧与d轴更平行，在旋转电机中，例如，当通过开关来切换电枢绕组的通电时，因开关时刻的微小偏差(开关的不均衡)而产生磁通的畸变，因此，担心在支承旋转轴11的轴承中会发生电腐蚀。磁通的畸变根据电枢的电感而产生，由于上述磁通的畸变而产生的轴向的电动势，引起轴承内的绝缘破坏，从而使电腐蚀加剧。关于这点，在本方式的旋转电机中，通过实现电枢的电感降低，抑制了因开关时刻的偏差而产生磁通畸变，进而抑制了轴承的电腐蚀。具体地，采用以下(A)～(C)的任意一种作为电枢的结构。(A)在电枢中，在周向的各导线部之间设置导线间构件，并且作为上述导线间构件，使用当将一磁极的导线间构件的周向的宽度尺寸设为Wt，将导线间构件的饱和磁通密度设为Bs，将一磁极的磁体部的周向的宽度尺寸设为Wm，将磁体部的残留磁通密度设为Br时，满足Wt×Bs≤Wm×Br的关系的磁性材料。(B)在电枢中，在周向的各导线部之间设置导线间构件，并且使用非磁性材料作为上述导线间构件。(C)在电枢中，构成为在周向的各导线部之间不设置导线间构件。通过采用上述(A)～(C)的任意一种结构，能够减小电枢的电感。因此，即使在电枢绕组通电时产生开关时刻的偏差，也能通过磁通畸变的减少来抑制轴向的电动势。此外，通过使磁体部取向成与q轴侧相比，易磁化轴的方向在d轴侧与d轴更平行，增强了d轴处的磁体磁通，使各磁极中的从q轴到d轴的表面磁通变化(磁通的增减)变得缓和。因此，能够抑制开关不均衡导致的急剧的电压变化，进而有助于抑制电腐蚀。根据方式二，在方式一中，在所述磁体部中，进行取向以形成有如下那样的圆弧状的磁体磁路：在靠近d轴的部分中易磁化轴为与d轴平行或者接近与d轴平行的方向，并且在靠近q轴的部分中易磁化轴为与q轴正交或者接近与q轴正交的方向。根据上述结构，增强了d轴上的磁体磁通，并且抑制了q轴附近的磁通变化。由此，能够理想地实现在各磁极中从q轴到d轴的表面磁通变化变得缓和的磁体部。根据方式三，在方式一或二中，所述磁体部具有在周向上并排配置的多个永磁体，所述永磁体中，所述永磁体的周面中的所述电枢侧的电枢侧外表面和周向的q轴侧的端面为磁通的流入流出面，所述磁体磁路形成为将所述电枢侧外表面和所述q轴侧的端面连接。根据上述结构，增强了d轴上的磁体磁通，并且抑制了q轴附近的磁通变化。由此，能够理想地实现在各磁极中从q轴到d轴的表面磁通变化变得缓和的磁体部。根据方式四，在方式一或二中，所述磁体部由圆环状的永磁体即环状磁体构成，在所述环状磁体形成有圆弧状的磁体磁路，该圆弧状的磁体磁路在各磁极的d轴上取向的方向为径向，在各磁极间的q轴上取向的方向为周向。根据上述结构，增强了d轴上的磁体磁通，并且抑制了q轴附近的磁通变化。由此，能够理想地实现在各磁极中从q轴到d轴的表面磁通变化变得缓和的磁体部。根据方式五，在方式一至四的任意一个中，所述励磁元件构成为具有扭斜结构，在所述旋转轴的轴向上，使所述磁体部的磁极位置沿周向不同，在所述磁体部的各磁极中，周向的一方侧和另一方侧相对于沿轴向延伸的磁极中心线的扭斜量相等。根据在励磁元件施加扭斜的结构，可以期待转矩纹波等的降低效果。不过另一方面，担心因促进了轴向上的磁通的不均衡而导致容易产生轴承的电腐蚀。关于这点，在上述结构中，由于在磁体部的各磁极中，周向的一方侧和另一方侧相对于沿轴向延伸的磁极中心线的扭斜量相等，因此能够使在轴向上流动的电流抵消。由此，能够抑制轴承的电腐蚀。作为周向的一方侧和另一方侧相对于磁极中心线的扭斜量相等的结构，可以想到例如以下的结构。·如图36的(a)所示，根据以使周向位置在轴向上台阶状地变化的方式设置磁体91的扭斜结构，对于周向的磁体位置彼此不同的第一部分B1和第二部分B2，周向一方侧相对于磁极中心线LA的扭斜量L1和周向另一方侧相对于磁极中心线LA的扭斜量L2相同，并且各自的轴向长度相同。·如图36的(b)所示，根据以使周向位置在轴向上倾斜地变化的方式设置磁体91的扭斜结构，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转电机(10)，包括：励磁元件(40)，该励磁元件具有磁体部(42)，所述磁体部包括在周向上极性交替的多个磁极；以及电枢(50)，该电枢具有多相的电枢绕组(51)，将所述励磁元件和所述电枢中的任意一个作为转子，通过轴承(21、22)将所述转子的旋转轴(11)支承为能够旋转，/n所述电枢绕组具有导线部(81)，该导线部在与所述磁体部相对的位置以规定间隔沿周向配置，/n在所述电枢中，/n构成为在周向的各所述导线部之间设置导线间构件(57、142、143)，并且作为所述导线间构件，使用当将一磁极的所述导线间构件的周向的宽度尺寸设为Wt，将所述导线间构件的饱和磁通密度设为Bs，将一磁极的所述磁体部的周向的宽度尺寸设为Wm，将所述磁体部的残留磁通密度设为Br时，满足Wt×Bs≤Wm×Br的关系的磁性材料或者非磁性材料，/n或者构成为，在周向的各所述导线部之间不设置导线间构件，/n所述磁体部取向成与磁极边界即q轴侧相比，易磁化轴的方向在磁极中心即d轴侧与d轴更平行。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171228 JP 2017-255056;20171228 JP 2017-255057;201.一种旋转电机(10)，包括：励磁元件(40)，该励磁元件具有磁体部(42)，所述磁体部包括在周向上极性交替的多个磁极；以及电枢(50)，该电枢具有多相的电枢绕组(51)，将所述励磁元件和所述电枢中的任意一个作为转子，通过轴承(21、22)将所述转子的旋转轴(11)支承为能够旋转，
所述电枢绕组具有导线部(81)，该导线部在与所述磁体部相对的位置以规定间隔沿周向配置，
在所述电枢中，
构成为在周向的各所述导线部之间设置导线间构件(57、142、143)，并且作为所述导线间构件，使用当将一磁极的所述导线间构件的周向的宽度尺寸设为Wt，将所述导线间构件的饱和磁通密度设为Bs，将一磁极的所述磁体部的周向的宽度尺寸设为Wm，将所述磁体部的残留磁通密度设为Br时，满足Wt×Bs≤Wm×Br的关系的磁性材料或者非磁性材料，
或者构成为，在周向的各所述导线部之间不设置导线间构件，
所述磁体部取向成与磁极边界即q轴侧相比，易磁化轴的方向在磁极中心即d轴侧与d轴更平行。


2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，
在所述磁体部中，进行取向以形成有如下那样的圆弧状的磁体磁路：在靠近d轴的部分中易磁化轴为与d轴平行或者接近与d轴平行的方向，并且在靠近q轴的部分中易磁化轴为与q轴正交或者接近与q轴正交的方向。


3.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，
所述磁体部具有在周向上并排配置的多个永磁体(91、92)，
所述永磁体中，所述永磁体的周面中的所述电枢侧的电枢侧外表面和周向的q轴侧的端面为磁通的流入流出面，所述磁体磁路形成为将所述电枢侧外表面和所述q轴侧的端面连接。


4.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，
所述磁体部由圆环状的永磁体即环状磁体(95)构成，
在所述环状磁体形成有圆弧状的磁体磁路，该圆弧状的磁体磁路在各磁极的d轴上取向的方向为径向，在各磁极间的q轴上取向的方向为周向。


5.如权利要求1至4中任一项所述的旋转电机，其特征在于，
所述励磁元件具有扭斜结构，在所述旋转轴的轴向上，使所述磁体部的磁极位置沿周向不同，
构成为在所述磁体部的各磁极中，周向的一方侧和另一方侧相对于沿轴向延伸的磁极中心线的扭斜量相等。


6.如权利要求1至5中任一项所述的旋转电机，其特征在于，
所述电枢具有扭斜结构，在所述旋转轴的轴向上，使所述电枢绕组的各相的导线位置沿周向不同，
构成为在所述电枢绕组的各相绕组中，周向的一方侧和另一方侧相对于沿轴向延伸的通电相位中心线的扭斜量相等。


7.如权利要求1至6中任一项所述的旋转电机，其特征在于，
所述旋转轴通过多个所述轴承支承为能够旋转，
各所述轴承配置成相对于所述励磁元件和所述电枢中的作为转子的一方的轴向中央向所述轴向的任意一方侧偏移。


8.如权利要求7所述的旋转电机，其特征在于，
所述旋转电机是外转子式的旋转电机，将所述励磁元件和所述电枢中的作为转子的一方配置于径向外侧，
所述励磁元件具有保持所述磁体部的磁体保持构件(41)，
所述磁体保持构件具有沿所述励磁元件的径向突出的突出部(45)，在所述突出部设有在所述轴向上延伸并避免与所述电枢接触的接触避免部。


9.如权利要求7或8所述的旋转电机，其特征在于，
所述旋转电机是外转子式的旋转电机，将所述励磁元件和所述电枢中的作为转子的一方配置于径向外侧，
所述旋转电机具有：轴承保持构件(23)，该轴承...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥裕树，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本;JP