用于旋转电机的转子制造技术

技术编号:7663136 阅读:165 留言:0更新日期:2012-08-09 07:57
用于旋转电机的转子。转子铁芯(12)包括:嵌入在转子铁芯的外周部分中的第一永磁体(26);嵌入在第一永磁体的两个圆周侧上并且布置成向外径向开口的大体V状构造的第二永磁体(28a,28b);以及第一区域(40),第一区域设置成在第二永磁体之间的区域的径向内侧的位置与第一永磁体相对,并且第一区域具有低导磁率。q轴磁通路形成在位于第一永磁体、第二永磁体和第一区域之间的铁芯区域中。q轴磁通路的中央部分(50c)和进入/离开部分(50a,50b)具有大体相同的宽度,其中中央部分形成在第一永磁体和第一区域之间,进入/离开部分形成在第二永磁体和设置在所述第一永磁体的两个圆周侧上并且具有低导磁率的第二区域(34)之间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于旋转电机的转子,并且更加具体地涉及一种用于旋转电机的包括多个永磁体的转子,所述永磁体以沿着圆周间隔开的关系嵌入在转子铁芯的外周部分中。
技术介绍
作为相关技术,例如已知用于电动机的如图3所示的转子80,所述转子80在日本专利申请公报No. 2003-134704 (JP-A-2003-134704)中被公开。图3是图解了转子80的一部分的视图,换言之,所述一部分是所述转子80的垂直于轴82的轴线的横截面的四分之一(90。区域)。在图3中,转子80包括被可旋转地支撑的轴82,所述轴82作为转子的旋转轴;固定到轴82的转子铁芯84 ;多个永磁体86 (图3示出了所述多个永磁体86中的仅一个),所述永磁体86沿着转子铁芯84的外周设置在所述转子芯84中;永磁体88a和永磁体88b,所述永磁体88a和永磁体88b皆具有矩形的横截面,并且在转子铁芯84中以大体V状的构造布置在永磁体86的径向内侧;和永磁体90a和永磁体90b,所述永磁体90a和永磁体90b分别定位在永磁体88a和永磁体88b的径向内侧。通过轴向叠压多个磁钢片材形成转子铁芯84。永磁体86和布置成V状构造的永磁体88a和永磁体88b皆是具有高磁通密度的磁体,例如铷磁体。永磁体90a和永磁体90b例如是铁氧体磁体,与永磁体86以及永磁体88a和88b相比,所述永磁体90a和90b具有更低的磁通密度。永磁体88a和88b在一个角部处相互接触。据称,即使具有高磁通密度的诸如铷磁体的磁体被用作永磁体86和永磁体88a和88b,因为定位在永磁体88a和88b的径向内侧并且与永磁体88a和88b相比具有更低的磁通密度的永磁体90a和90b降低了 d轴电感Ld,防止永磁体86与永磁体88a和88b之间磁饱和,并且增加了 q轴电感Lq,所以具有上述构造的转子80能够提高装备有所述转子80的旋转电机的输出转矩。在JP-A-2003-134704的转子80中,包括有作为由点划线所表示的q轴磁通路的一部分的大体三角形的铁芯区域92,所述铁芯区域92被永磁体86以及永磁体88a和88b所包围,其中所述永磁体88a和88b以大体V状构造布置在永磁体86的两侧。在这种情况下,因为磁通路在进入部分94a和离开部分94b处较为狭窄,所以q轴磁通在这些部分中趋于饱和。具体地,当具有高磁通密度的诸如铷磁体的磁体被用作以大体V状构造布置的永磁体88a和88b时,这种趋势更显著。另一个问题是,因为q轴磁通没有顺畅地经过或者根本没有流过作为q轴磁通路的中央部分的大体三角形的铁芯区域92,所以不能有效地使用具有有限的尺寸或者有限的横截面面积的铁芯区域
技术实现思路
鉴于上述问题,本专利技术提供了一种用于旋转电机的转子,通过有效使用具有有限尺寸的铁芯区域来增大q轴电感Lq,所述转子可以提供高转矩输出。根据本专利技术的一个方面,用于旋转电机的转子,所述转子包括转子铁芯;和多个磁极,所述多个磁极以沿着圆周间隔开的关系设置在转子铁芯的外周部分中,并且所述转子的特征在于,用于旋转电机的转子的磁极中的每个磁极均包括定位在圆周中心位置的第一永磁体;第二永磁体,所述第二永磁体嵌入在第一永磁体的两个圆周侧上,并且布置成使得所述第二永磁体之间的距离径向向外地增加;和第一区域,所述第一区域设置成在位于第二永磁体之间的区域的径向内侧的位置与第一永磁体相对,并且所述第一区域与铁芯的材料相比具有更低的导磁率,所述转子的特征还在于,q轴磁通路形成在位于第一永磁体、第二永磁体和第一区域之间的铁芯区域中,q轴磁通路的中央部分和q轴磁通路的进入/离开部分设置成具有大体相同的宽度,其中所述中央部分形成在第一永磁体和第一区域之间,所述进入/离开部分形成在第二永磁体和第二区域之间,所述第二区域设置在第一永磁体的两个圆周侧上,并且与铁芯的材料相比,所述第二区域具有更低的导磁率。除了宽度精确相等的情况之外,短语“具有大体相同的宽度”还意在于包括宽度之间差异很小以至于可以认为所述宽度相等的情况。在用于旋转电机的转子中,第一区域和第二区域皆可以包括中空腔和树脂中的至少一个。在用于旋转电机的转子中,第一区域可以包括两个第一孔,所述两个第一孔形成为与第二磁体插入孔中的对应的一个的径向内端部相连通,第二永磁体插入所述第二磁体插入孔中;和第二孔,所述第二孔形成在第一孔之间且通过桥部分与第一孔分开,并且第二孔的宽度可以与第一永磁体的宽度大体相同。在用于旋转电机的转子中,第二区域可以设置在位于第一永磁体的两个圆周侧上且位于第一永磁体的径向外侧的位置中,并且所述第二区域与插入有第一永磁体的第一磁体插入孔分开,并且q轴磁通路的进入/离开部分可以形成在第二永磁体和第二区域之间。在用于旋转电机的转子中,第一永磁体和第二永磁体可以具有相同的形状和尺寸。根据本专利技术的用于旋转电机的转子,q轴磁通路形成在第一永磁体、第二永磁体和第一区域之间,并且q轴磁通路的形成在第一永磁体和第一区域之间的中央部分和q轴磁通路的形成在第二永磁体和第二区域之间的进入/离开部分被设置成具有大体相同的宽度,其中所述第二区域形成在第一永磁体的两个圆周侧上。因此,可以防止在q轴磁通路进A /离开部分中发生磁饱和,并且可以将从q轴磁通路的进入/离开部分延伸到q轴磁通路的中央部分的铁芯区域有效地用作q轴磁通路,这使得q轴电感增大并且使电抗转矩增大。结果是,可以有效地实现高转矩输出。附图说明在参照附图对本专利技术的示例性实施例进行的以下详细描述中,将说明本专利技术的特征、优势、以及在技术和工业上的显著意义,在这些附图中相同的附图标记指示相同的元件,并且其中图I是作为本专利技术的一个实施例的转子的轴向剖视图2A是图解了在形成图I的转子的转子铁芯中的一个磁极的局部放大视图;图2B是与图2A类似的放大视图,其示意性地图解了相关技术的转子铁芯中的一个磁极中的q轴磁通流;和图3是图解了相关技术的转子中的一个磁极和d轴磁通路以及q轴磁通路的构造的局部放大视图。具体实施例方式在下文中,参照附图详细描述本专利技术的实施例。应当注意的是,在本说明书中的具体形状、材料、数值、方向等是用于帮助理解本专利技术的示例,并且可以根据用途、目的、规格等的要求而变化。图I是这个实施例的用于旋转电机的转子10(所述转子10在下文中视需要可以被简称为“转子”)的轴向剖视图。圆筒形的定子(未示出)围绕转子10设置。定子形成可旋转地驱动转子10的磁场。转子10包括圆柱形或圆筒形柱状的转子铁芯12,所述转子铁芯12具有中心孔;轴14,所述轴14固定地延伸贯穿转子铁芯12的中心孔;端板16,所述端板16布置成与转子铁芯12的在轴14(以及转子铁芯12)的用箭头X表示的轴向方向上的两个侧部相接触;和固定构件18,所述固定构件18将转子铁芯12和端板16固定到轴14。通过轴向叠压多个环形磁钢片材形成转子铁芯12,所述环形磁钢片材中的每片均通过冲压厚度例如为0. 3mm的硅钢板等等而形成。形成转子铁芯12的磁钢片材在通过轴向划分转子铁芯12而形成的多组中的每组中整体地连接在一起,或者所述磁钢片材通过诸如型锻、粘合或者焊接的适当方法连接成单一体。转子铁芯12具有多个磁极,所述多个磁极以沿着圆周等距间隔开的关系设置。磁极中的每个均包括多个永磁体,稍后本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:佐野新也武田健稻垣智广大竹新一宫路刚渡边裕太吉田稔彦齐藤洋一
申请(专利权)人:丰田自动车株式会社爱信艾达株式会社株式会社丰田自动织机
类型:发明
国别省市:

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