本公开提供了“带有软材料层的永磁体”。一种电机的转子，包括转子芯，所述转子芯带有一个或多个永磁体，所述永磁体具有相对的端。所述转子芯限定磁体通道，所述磁体通道在所述转子芯的相对的端之间轴向地延伸。所述永磁体设置在所述通道中并轴向地延伸穿过所述转子芯。所述磁体包括包含稀土金属的平面磁性硬相材料层，并且包括不包含稀土金属的平面磁性软相材料层。所述硬层和所述软层两者都在所述相对的端之间延伸。所述软相材料具有抵靠所述硬相材料的主面设置的主面。
【技术实现步骤摘要】
带有软材料层的永磁体
本公开涉及用于电机的永磁体，并且更具体地涉及具有软相磁性材料的永磁体。
技术介绍
许多汽车制造商都在生产电动和混合动力车辆以提高燃料经济性并减少污染。这些车辆包括牵引电池和由牵引电池供电的一个或多个电机。每个电机包括定子和转子，转子被支撑以在定子内旋转。转子安装在轴上，该轴通过一个或多个动力传动系统部件可传动地连接到从动轮。一种类型的转子具有嵌入的永磁体。由电机产生的转矩通过动力传动系统部件传送到从动轮以推进车辆。
技术实现思路
根据一个实施例，一种电机的转子包括转子芯，所述转子芯带有一个或多个永磁体，所述永磁体具有相对的端。所述转子芯限定磁体通道，所述磁体通道在所述转子芯的相对的端之间轴向地延伸。所述永磁体设置在所述通道中并轴向地延伸穿过所述转子芯。所述磁体包括包含稀土金属的平面磁性硬相材料层，并且包括不包含稀土金属的平面磁性软相材料层。所述硬层和所述软层两者都在所述相对的端之间延伸。所述软相材料具有抵靠所述硬相材料的主面设置的主面。所述软相材料的所述主面被定向为在垂直于所述磁体的易磁化结晶轴的正负30度内。根据另一个实施例，一种电机的转子包括转子芯，所述转子芯限定磁体通道，所述磁体通道在所述转子芯的相对的端之间轴向地延伸。永磁体设置在所述通道中并轴向地延伸穿过所述转子芯。所述磁体是矩形棱柱，所述矩形棱柱具有相对的端、在所述相对的端之间延伸的相对的主侧，以及在所述相对的端之间且在所述主侧之间延伸的相对的副侧。所述永磁体包括平面磁性硬相材料层，所述平面磁性硬相材料层包含稀土金属。所述硬相材料层具有在所述相对的端之间延伸的相对的主面和在所述相对的主面之间延伸且形成所述副侧的第一部分的相对的副面。所述磁体还包括平面磁性软相材料层，所述平面磁性软相材料层不包含稀土金属。所述软相材料层具有在所述相对的端之间延伸的相对的主面和在所述软相材料的所述相对的主面之间延伸且形成所述副侧的第一部分的相对的副面。根据又一个实施例，一种永磁体具有易磁化结晶轴。所述磁体包括第一平面磁性硬相材料层，所述第一平面磁性硬相材料层具有相对的端面、在所述相对的端面之间延伸的相对的第一主面和第二主面，以及在所述相对的主面之间延伸且在所述相对的端面之间延伸的相对的副面。所述磁体还包括第二平面磁性软相材料层，所述第二平面磁性软相材料层具有相对的端面、在所述相对的端面之间延伸的相对的第一主面和第二主面，以及在所述相对的主面之间延伸且在所述相对的端面之间延伸的相对的副面。所述磁体还包括第三平面磁性硬相材料层，所述第三平面磁性硬相材料层具有相对的端面、在所述相对的端面之间延伸的相对的第一主面和第二主面，以及在所述相对的主面之间延伸且在所述相对的端面之间延伸的相对的副面。其中，所述第一层、所述第二层和所述第三层进行堆叠，使得所述第一层的所述第一主面邻近所述第二层的所述第一主面，并且所述第三层的所述第一主面邻近所述第二层的所述第二主面，并且所述层的所述主面被定向为基本上垂直于所述易磁化结晶轴。附图说明图1是电机的横截面的图解侧视图。图2是转子的透视图。图3是用于转子中的永磁体的透视图。图4是图3的磁体的分解透视图。图5是根据可选的实施例的具有永磁体的转子的局部端视图。图6是另一个永磁体的端视图。图7是又一个永磁体的透视图。具体实施方式本文描述了本公开的实施例。然而，应理解，所公开的实施例仅是示例，并且其他实施例可采取各种和替代形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可能被夸大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文公开的特定结构和功能细节不应被理解为限制性的，而是仅应理解为用于教导本领域的技术人员以各种方式采用本专利技术的代表性基础。如本领域的普通技术人员应理解，参考附图中的任一附图示出和描述的各种特征可与一个或多个其他附图所示的特征组合以产生未明确示出或描述的实施例。所示出的特征的组合提供典型的应用的代表性实施例。然而，对于特定应用或实现方式，可能希望与本公开的教导一致的特征的各种组合和修改。参考图1，电动或混合动力电动车辆可包括电机50以用于推进车辆。电机50可取决于工况而充当马达和/或发电机。电机50可为永磁AC电机。虽然被描述为用于车辆的电机，但电机50可在广泛的应用中使用。电机50可包括具有多个叠片(未示出)的定子52。叠片中的每一个包括正面和背面。当堆叠时，正面和背面抵靠相邻的正面和背面设置以形成定子芯58。叠片中的每一个可为甜甜圈状的并限定中空中心。每个叠片还包括外径(或外壁)和内径(或内壁)。外径配合以限定定子芯58的外表面，并且内径配合以限定腔60。每个叠片可包括朝着内径径向向内延伸的多个齿。相邻的齿配合以限定槽。叠片的齿和槽彼此对准以限定定子槽，所述定子槽在相对的端面62之间延伸穿过定子芯58。端面62限定芯58的相对的端并由定子芯58的第一叠片和最后一个叠片形成。多个绕组(也称为线圈、导线或导体)64缠绕在定子芯58上并设置在定子槽内。绕组64可设置在绝缘材料(未示出)中。绕组64的部分通常沿着定子槽在轴向方向上延伸。在定子芯的端面62处，绕组可弯曲以围绕定子芯58的端面62周向地延伸，从而形成端部绕组66。虽然被示出为具有分布式绕组，但绕组也可为集中式或发夹型的。参考图1和图2，转子54设置在腔60内并被支撑以相对于定子52旋转，该定子典型地为固定部件。转子54可被支撑在轴82上并定位在定子52内部，使得在转子54与定子52之间形成气隙。当电流被供应到定子52时，在定子52中产生旋转磁场，从而致使转子54自旋以生成转矩。轴82被配置为将转矩输出到另一个部件，诸如齿轮箱。转子54具有可由多个堆叠的叠片68形成的转子芯56。叠片典型地为钢板，但可由具有高磁导率的任何材料形成。转子芯56可限定围绕转子芯56周向地布置的一个或多个磁袋70。磁袋中的每一个可从芯56的一端80延伸到另一端82。多个永磁体78嵌入在转子芯56中，其中每个磁体78设置在袋70中的一个中并轴向地延伸穿过转子芯56。磁体78的长度可基本上匹配芯56的长度，使得磁体78从端80延伸到端82。用于在电机中使用的典型永磁体由稀土金属制成并可包含诸如Nd2Fe14B、SmCo5、Sm2Co17、它们的组合等的化合物。这些稀土金属化合物还可包含小百分比的其他稀土金属，以增强磁体的性质。稀土金属因其良好的矫顽力而用于永磁体中。稀土金属因其稀缺性而是昂贵的。随着电动马达变得越来越普遍，稀土金属的潜在供应进一步更大幅度地缩减驾驶成本。本公开提出了更具成本效益的永磁体，所述永磁体具有降低的稀土金属浓度，而仍维持足够的矫顽力和其他期望的性质。参考图3和图4，根据一个或多个实施例的永磁体78包括包含稀土金属的磁性硬相材料层或其他区段或部分和不包含稀土金属的磁性软相材料层或其他区段或部分。在所示的实施例中，磁体78包括第一硬相材料层90、第二硬相层92以及夹在第一层90与第二层92之间的第三软相材料层94。磁性硬相材料通常具有高本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电机的转子，所述转子包括：/n转子芯，所述转子芯限定磁体通道，所述磁体通道在所述转子芯的相对的端之间轴向地延伸；以及/n永磁体，所述永磁体设置在所述通道中，所述永磁体轴向地延伸穿过所述转子芯，并且具有相对的端，所述磁体包括：/n平面磁性硬相材料层，所述平面磁性硬相材料层包含稀土金属，所述平面磁性硬相材料层在所述相对的端之间延伸，以及/n平面磁性软相材料层，所述平面磁性软相材料层不包含稀土金属，所述平面磁性软相材料层在所述相对的端之间延伸并具有抵靠所述硬相材料的主面设置的主面，其中所述软相材料层的所述主面被定向为在垂直于所述磁体的易磁化结晶轴的正负30度内。/n
【技术特征摘要】
20190612 US 16/438,9371.一种电机的转子，所述转子包括：
转子芯，所述转子芯限定磁体通道，所述磁体通道在所述转子芯的相对的端之间轴向地延伸；以及
永磁体，所述永磁体设置在所述通道中，所述永磁体轴向地延伸穿过所述转子芯，并且具有相对的端，所述磁体包括：
平面磁性硬相材料层，所述平面磁性硬相材料层包含稀土金属，所述平面磁性硬相材料层在所述相对的端之间延伸，以及
平面磁性软相材料层，所述平面磁性软相材料层不包含稀土金属，所述平面磁性软相材料层在所述相对的端之间延伸并具有抵靠所述硬相材料的主面设置的主面，其中所述软相材料层的所述主面被定向为在垂直于所述磁体的易磁化结晶轴的正负30度内。
2.如权利要求1所述的转子，其中所述磁体还包括在所述相对的端之间延伸的第二平面磁性硬相材料层，所述第二层具有抵靠所述软相材料层的另一个主面设置的主面。
3.如权利要求1所述的转子，其中所述磁体还包括在所述相对的端之间延伸的第二平面磁性软相材料层，其中所述硬相材料层夹在所述软相材料层之间。
4.如权利要求3所述的转子，其中所述软相材料层和所述第二软相材料层彼此基本上平行。
5.如权利要求1所述的转子，其中所述软相材料层的所述主面被定向为在垂直于所述磁体的所述易磁化结晶轴的正负15度内。
6.如权利要求1所述的转子，其中所述软相材料层的所述主面被定向为在垂直于所述磁体的所述易磁化结晶轴的正负5度内。
7.如权利要求1所述的转子，其中所述磁体是矩形棱柱，所述矩形棱柱具有在所述相对的端之间延伸的相对的主侧并且具有在所述相对的端之间延伸且在所述磁体的所述主侧之间延伸的副侧，其中所述磁体的所述主侧由硬相材料形成。
8.如权利要求1所述的转子，其中所述软相材料层是矩形棱柱。
9.如权利要求1所述的转子，其中所述磁性硬相材料包括Nd2Fe14B、Sm2Co17、SmCo5、MnBi、SmFeN或它们的组合。
10.一种电机的转子，所述转子包括：
转子芯，所述转子芯限定磁体通道，所述磁体通道在所述转子芯的相对的端之间轴向地延伸；以及
永磁体，所述永磁体设置在所述通道中并轴向地延伸穿过所述转子芯，所述磁体是...
【专利技术属性】
技术研发人员：荣传兵，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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