永磁体嵌入式电动机制造技术

一种永磁体嵌入式电动机，包括转子和定子。转子包括转子芯。转子芯通过对钢板进行层叠形成，所述钢板各自包括成对的磁体插入孔和成对的切口。每对磁体插入孔均包括设置成V形的两个磁体插入孔，V形的宽的端部相对更靠近外边缘，使支撑部位于两个磁体插入孔之间。每对切口均形成在对应的磁体插入孔的q轴端部处，并且包括与转子芯的外边缘相连的两个切口。在永磁体插入磁体插入孔中的情况下，在每个磁体插入孔的d轴端部处形成间隙。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种永磁体嵌入式电动机，该永磁体嵌入式电动机包括嵌入转子中的永磁体。
技术介绍
日本特开专利公报No.2011-4480公开了一项专利技术，该专利技术提供了一种保证了强度并改善了磁性能的永磁体嵌入式电动机。形成磁极的永磁体被嵌入在上述公报中公开的转子中。两个永磁体相当于单个磁极。永磁体被设置成形成V形，V形的最宽的部分相对更靠近转子的外侧。另外，用于嵌入永磁体的转子通过交替地层叠具有不同结构的两种钢板（第一层叠钢板和第二层叠钢板）而形成。也就是说，每块第一层叠钢板包括与磁极对应的第一保持孔、第一腔以及第二腔。保持两个永磁体的两个第一保持孔、设置在两个第一保持孔之间的两个第一腔、以及设置在两个永磁体与邻近这两个永磁体设置的另外两个永磁体之间的两个第二腔与单个磁极对应。每块第二层叠钢板包括与磁极对应的第二保持孔、第三腔以及切口部分。保持两个永磁体的两个第二保持孔、设置在两个第二保持孔之间的两个第三腔、以及设置成与第一层叠钢板的第二腔重叠并与转子的外边缘相连的两个切口部分与单个磁极对应。转子的铁芯通过交替地层叠第一层叠钢板和第二层叠钢板而形成。日本特开专利公报No.2004-104962公开了一项专利技术，该专利技术防止了由永磁体的磁通泄露造成的输出减少。根据在上面的公报中公开的第九实施方式和第十实施方式中的转子，日本特开专利公报No.2011-4480中的第二层叠钢板的第三腔填充有永磁体。根据日本特开专利公报No.2011-4480中的设备，在每个第一层叠钢板中、第二腔与转子的外边缘之间形成外边缘支撑部，以保证强度。在第一腔之间还设置了中央支撑部。如图7中所示，在旋转期间，离心力CF作用于夹在形成转子的第一层叠钢板50的第一保持孔51之间的区域中；剪应力SS作用在外边缘支撑部52上；并且张应力TS作用在中央支撑部53上。由于铁质材料抗剪应力能力弱，因此相比于中央支撑部53，外边缘支撑部52更容易破裂。另外，弯矩BM也作用在外边缘支撑部52上。在这种情况下同样，相比于中央支撑部53，外边缘支撑部52更容易破裂。如果外边缘支撑部52在旋转期间破裂，则第一层叠钢板50的碎片就会在电动机的内部高速搅动。这可能会导致电动机故障。也就是说，设置在转子中以改善机械性能的外边缘支撑部52可能会使机械性能恶化。然而，如果将外边缘支撑部52形成为较厚来防止破裂，则转子的尺寸就会增大并且成本会增加。另外，在日本特开专利公报No.2011-4480中公开的转子通过交替地层叠具有不同结构的第一层叠钢板和第二层叠钢板而形成。因此，转子的制造过程是复杂的，并且由于第一层叠钢板的结构而不可避免地增大了转子的尺寸。这不合需要地增加了成本。在日本特开专利公报No.2004-104962中的设备中，由于不存在日本特开专利公报No.2011-4480中的第三腔，所以中央支撑部处的磁通泄露很大。因此，与对具有相同尺寸的第一保持孔增加第三腔的情况相比，永磁体每单位面积的输出减小。在近几年的汽车领域中，已经常使用昂贵的钕磁体作为永磁体。因此，从成本的角度来讲，永磁体每单位面积输出的减少是一个问题。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是在减少转子中的磁通泄露并降低制造成本的同时改善机械性能。为实现前述目的，依照本专利技术的一个方面，提供了一种永磁体嵌入式电动机，该永磁体嵌入式电动机包括：转子，该转子包括具有外边缘的转子芯；多对永磁体，所述多对永磁体嵌入在多对磁体插入孔中；以及定子，绕该定子缠绕有线圈。定子芯通过层叠钢板形成，所述钢板包括多对磁体插入孔。每对磁体插入孔均由设置成V形的两个磁体插入孔形成，V形的宽的端部相对更靠近转子芯的外边缘。每对永磁体均由设置成V形并使得相应的磁极彼此面对的两个板状永磁体形成。每个磁体插入孔均包括位于d轴附近的d轴端部，以及位于q轴附近的q轴端部。转子芯通过仅层叠这样的钢板形成：在该钢板中，所有磁体插入孔的q轴端部都通过切口连接到转子芯的外边缘（4A），当永磁体被插入磁体插入孔中时，在每个磁体插入孔的d轴端部处均形成间隙。通过结合以示例方式示出本专利技术的原理的附图而进行的下面的详细描述，本专利技术的其他方面和优点将变得明显。附图说明通过参照当前优选实施方式的以下描述以及附图，可以最佳地理解本专利技术以及其目的和优点，在附图中：图1是示出了根据本专利技术的第一实施方式的电动机的转子和定子的侧视图；图2是图1中的转子的局部放大视图；图3是形成转子芯的钢板的局部放大视图；图4是示出了转子芯的层叠结构的局部放大视图；图5是示出了根据本专利技术的第二实施方式的转子的局部放大视图；图6是示出了根据本专利技术的第三实施方式的转子的局部放大视图；以及图7是示出了常规转子芯的局部截面图。具体实施方式（第一实施方式）现在将对根据本专利技术的第一实施方式的永磁体嵌入式电动机进行描述。该永磁体嵌入式电动机安装在车辆上。将参照图1至图4对第一实施方式进行描述。如图1中所示，永磁体嵌入式电动机1包括转子2和定子3，定子3设置在转子2的外周上。形成转子2的转子芯4由磁体制成的层叠钢板构成（见图4）。另外，在形成于转子芯4的中央处的轴孔5中插入有旋转轴（未图示），并通过例如压配合以及粘结结合等适合的方法将该旋转轴紧固到转子芯4。绕定子3缠绕有线圈3A。如图3中所示，在形成转子芯4的每个钢板中设置有两个磁体插入孔6A。两个磁体插入孔6A设置成形成V形，V形的宽的端部相对更靠近钢板的外边缘4A；也就是说，当沿轴向观察时，V形形成沿径向指向转子中心的箭头。在靠近外边缘4A并且与q轴的端部相对应的位置处、在以V形设置的两个磁体插入孔6A中形成两个切口7A，切口7A将在下面进行描述。切口7A连接到钢板的外边缘4A。每个切口7A都从相应的磁体插入孔6A延伸并相对于磁体插入孔6A的延伸方向朝外边缘4A倾斜。换句话说，每个切口7A都从相关联的磁体插入孔6A沿径向向外延伸。另外，切口7A沿着q轴——即，沿径向方向——延伸。两个磁体插入孔6A和两个切口7A形成一对。如图1中所示，在钢板中沿着圆周方向等间距地形成有与这对磁体插入孔6A和切口7A具有相同结构的八对磁体插入孔和切口。在图1中，八对磁体插入孔以6A至6H表示，而八对切口以7A至7H表示。因此，转子芯4由具有相同结构的层叠钢本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种永磁体嵌入式电动机，包括：转子（2），所述转子（2）包括具有外边缘（4A）的转子芯（4），所述转子芯（4）通过对钢板进行层叠而形成，所述钢板各自包括多对磁体插入孔（6A?6H），每对磁体插入孔（6A?6H）均由设置成V形的两个磁体插入孔（6A?6H）形成，所述V形的宽的端部相对更靠近所述转子芯（4）的所述外边缘（4A）；多对永磁体（8），所述多对永磁体（8）嵌入在所述多对磁体插入孔（6A?6H）中，每对永磁体（8）均由两个板状永磁体（8）形成，所述两个板状永磁体（8）设置成V形并使得相应的磁极彼此面对；以及定子（3），绕所述定子（3）缠绕有线圈，所述永磁体嵌入式电动机的特征在于，每个磁体插入孔（6A?6H）均包括位于d轴附近的d轴端部，以及位于q轴附近的q轴端部，所述转子芯（4）通过仅层叠这样的钢板形成：在所述钢板中，所有磁体插入孔（6A?6H）的所述q轴端部都通过切口（7A?7H）连接到所述转子芯（4）的所述外边缘（4A），以及当所述永磁体（8）被插入到所述磁体插入孔（6A?6H）中时，在每个磁体插入孔（6A?6H）的所述d轴端部处均形成间隙（9；10；12）。

【技术特征摘要】
2011.08.21 JP 2011-1800321.一种永磁体嵌入式电动机，包括：
转子（2），所述转子（2）包括具有外边缘（4A）的转子芯（4），
所述转子芯（4）通过对钢板进行层叠而形成，所述钢板各自包括多对
磁体插入孔（6A-6H），每对磁体插入孔（6A-6H）均由设置成V形的
两个磁体插入孔（6A-6H）形成，所述V形的宽的端部相对更靠近所述
转子芯（4）的所述外边缘（4A）；
多对永磁体（8），所述多对永磁体（8）嵌入在所述多对磁体插入
孔（6A-6H）中，每对永磁体（8）均由两个板状永磁体（8）形成，所
述两个板状永磁体（8）设置成V形并使得相应的磁极彼此面对；以及
定子（3），绕所述定子（3）缠绕有线圈，
所述永磁体嵌入式电动机的特征在于，
每个磁体插入孔（6A-6H）均包括位于d轴附近的d轴端部，以及
位于q轴附近的q轴端部，
所述转子芯（4）通过仅层叠这样的钢板形成：在所述钢板中，所
有磁体插入孔（6A-6H）的所述q轴端部都通过切口（7A-7H）连接到
所述转子芯（4）的所述外边缘（4A），以及
当所述永磁体（8）被插入到所述磁体插入孔（6A-6H）...

【专利技术属性】
技术研发人员：镜味雅直，中根芳之，楳山亮，光田聪，铃木希幸，
申请(专利权)人：株式会社丰田自动织机，
类型：发明
国别省市：