永久磁铁埋入型转子以及旋转电机制造技术

本发明专利技术提供永久磁铁埋入型转子以及旋转电机。永久磁铁埋入型转子具备：转子铁芯，其适合配置在固定件的径向内侧；第一永久磁铁，其埋入于该转子铁芯的靠近外周面的位置，并在与d轴正交的方向上延伸；以及第二永久磁铁，其埋入于该第一永久磁铁的周向两侧，并沿q轴延伸。该永久磁铁埋入型转子还具备空隙，该空隙以朝该第二永久磁铁离开该第一永久磁铁的周向两端的方式形成于该转子铁芯。该空隙在该转子铁芯的径向上具有位于最外侧的径向外侧端部和位于最内侧的径向内侧端部。该第一永久磁铁的磁极面在转子铁芯的径向上位于该空隙的径向外侧端部与径向内侧端部之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及永久磁铁埋入型转子以及具备该永久磁铁埋入型转子的旋转电机，其中，永久磁铁埋入型转子具备第一永久磁铁，该第一永久磁铁埋入到转子铁芯的靠近外周面的位置并在与d轴正交的方向上延伸；第二永久磁铁，该第二永久磁铁埋入到转子铁芯并沿q轴延伸；以及空隙，该空隙以朝第二永久磁铁离开第一永久磁铁的方式形成于转子铁芯。
技术介绍
如图7所示，专利文献I所记载的永久磁铁式磁阻型旋转电机90具备具备多个电枢线圈91的固定件92 ;以及配置于该固定件92的径向内侧的转子93。转子93具备圆筒形的转子铁芯94。在转子铁芯94设有多个磁极。在沿着转子铁芯94的各磁极轴的方向上，以隔开磁极宽度的间隔的方式形成有多对长方形的第一空洞部95。各对第一空洞部95形成在从周向两侧夹入各磁极的位置。分别在第一空洞部95 埋入有第一永久磁铁96。另外，在各磁极间，大致沿转子铁芯94的外周形成有长方形的第二空洞部97。分别在第二空洞部97埋入有第二永久磁铁98。设置于转子铁芯94的第一永久磁铁96和第二永久磁铁98使得磁阻扭矩增大。由此，使得永久磁铁式磁阻型旋转电机90的扭矩增大。专利文献I:日本特许第3597821号公报因为第二永久磁铁98配置在转子铁芯94的靠近外周面的位置，所以与该第二永久磁铁98交链的交变磁场较强，从而在第二永久磁铁98产生较大的涡流损耗。因该较大的涡流损耗而导致第二永久磁铁98的温度上升，从而产生自第二永久磁铁98的磁力线减少。因此，永久磁铁式磁阻型旋转电机90的扭矩降低。作为减少涡流损耗的对策，能够举出采用具有高顽磁力的磁铁作为第二永久磁铁 98、增加第二永久磁铁98的厚度、将第二永久磁铁98分割成多个等的对策，但是无论哪种对策都会导致第二永久磁铁98的成本提升，因此这些对策全部不是优选对策。为了减弱与第二永久磁铁98交链的交变磁场，考虑使第二永久磁铁98与转子铁芯94的外周面分离，即如图7中的双点划线所示那样地使第二永久磁铁98的埋入位置(第二空洞部97的形成位置)向转子铁芯94的中心移动。但是，若使第二永久磁铁98的埋入位置向转子铁芯94的中心移动，则因为第二永久磁铁98与第一永久磁铁96接近，所以第一永久磁铁96与第二永久磁铁98之间的短路磁力线增加，从而从第二永久磁铁98通过固定件92的磁力线减少。因此，永久磁铁式磁阻型旋转电机90的扭矩降低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种既能减少涡流损耗而又不会降低扭矩的永久磁铁埋入型转子、以及具备该永久磁铁埋入型转子的旋转电机。为了实现上述目的，在本专利技术的一个实施方式中提供一种永久磁铁埋入型转子，其具备转子铁芯，其适合配置在固定件的径向内侧；第一永久磁铁，其埋入于该转子铁芯的靠近外周面的位置，并在与d轴正交的方向上延伸；以及第二永久磁铁，其埋入于该第一永久磁铁的周向两侧，并沿q轴延伸。该永久磁铁埋入型转子还具备空隙，上述空隙以朝该第二永久磁铁离开该第一永久磁铁的周向两端的方式形成于该转子铁芯。该空隙具有在该转子铁芯的径向上位于最外侧的径向外侧端部和在该转子铁芯的径向上位于最内侧的径向内侧端部。该第一永久磁铁的磁极面在转子铁芯的径向上位于该空隙的径向外侧端部与径向内侧端部之间。附图说明图I是示出基于本专利技术的第一实施方式的永久磁铁埋入型旋转电机的俯视图。图2是示出图I的永久磁铁埋入型旋转电机的永久磁铁埋入型转子的磁极的局部放大图。图3是示出基于本专利技术的第二实施方式的永久磁铁埋入型旋转电机的俯视图。图4是示出图3的永久磁铁埋入型旋转电机的永久磁铁埋入型转子的磁极的局部放大图。图5是示出图I的永久磁铁埋入型旋转电机的第二永久磁铁的其它例子的局部放大图。图6是示出图3的永久磁铁埋入型旋转电机的第二永久磁铁的其它例子的局部放大图。图7是示出基于现有技术的永久磁铁式磁阻型旋转电机的俯视图。具体实施方式以下，结合图I 图2对将本专利技术具体化了的第一实施方式进行说明。如图I所示，永久磁铁埋入型旋转电机M具备环状的固定件10、和以能够旋转的方式设置在该固定件10内的永久磁铁埋入型转子15(以下，简单地记作转子15)。固定件10 具备环状的定子铁芯11。该定子铁芯11是通过层叠多张磁性体(钢板)制的铁芯板而形成的。在定子铁芯11的内周部排列有多个齿(teeth) 13。另外,在沿定子铁芯11的周向相邻的齿13之间形成有槽12。分别在槽12中组装有线圈30。此处，如图2所示，将齿 13的沿与定子铁芯11的径向正交的方向的长度设为齿13的宽度。将通过该齿13的宽度的中间点且在定子铁芯11的径向上延伸的直线设为该齿13的中心轴TL。另外，将相邻的一对齿13的中心轴TL间的宽度设为齿13之间的间距P。上述齿13的中心轴TL间的宽度随着从齿13的前端(径向内侧端部)趋向基端而逐渐增大，因此，在本实施方式中，将一对齿 13的前端处的中心轴TL间的宽度、即中心轴TL间的宽度的最小值设为间距P。接下来，对转子15进行说明。如图I所示，转子15具备圆环状的转子铁芯16，该转子铁芯16是通过层叠多张磁性体(钢板)制的铁芯板161而形成的。在转子铁芯16的中心部贯通设置有轴孔16a。在该轴孔16a插通并固定有永久磁铁埋入型旋转电机M的输出轴(省略图示)。分别在沿周向将转子铁芯16平均分割(在本实施方式中分割成八份)而得的各假想区域W埋入有一个第一永久磁铁17和两个第二永久磁铁18。第一永久磁铁17以及第二永久磁铁18分别呈平板形状，第一永久磁铁17以及第二永久磁铁18的与转子铁芯16的中心轴C正交的截面形成为矩形形状。在各假想区域W内，包括一个第一永久磁铁17和两个第二永久磁铁18的一组磁铁组作为一个磁极而发挥功能。在本实施方式中，沿转子铁芯16的周向在8处位置配设有磁铁组，转子15具备8个磁极。另外，多个磁极设置成在转子铁芯16的周向上交替地成为异极。此外，图I所不的d轴26表不一个磁极所产生的磁力线的方向(与第一永久磁铁17 的长边方向正交、且通过两个第二永久磁铁18之间的方向)，q轴27表不与d轴26在电场及磁场中均正交的轴，并且延伸成圆弧状。如图2所示，在各假想区域W内，在转子铁芯16的靠近外周面16b的位置形成有第一埋入孔19。第一埋入孔19在与转子铁芯16的中心轴C平行的方向上将转子铁芯16 贯通，并且大致沿转子铁芯16的周向细长(矩形形状)地延伸。详细而言，第一埋入孔19的长边与d轴26正交。在该第一埋入孔19嵌入有第一永久磁铁17。形成第一埋入孔19的面、即形成面包括与转子铁芯16的外周面16b接近的作为长边侧形成面的外侧形成面19a ;以及与该外侧形成面19a对置且与转子铁芯16的内周面接近的作为长边侧形成面的内侧形成面1%。嵌入于第一埋入孔19的第一永久磁铁17具有磁极面17a，该磁极面17a是与转子铁芯16的外周面16b接近的端面，亦即与外侧形成面19a对置的面；以及反磁极面17b,该反磁极面17b是与转子铁芯16的内周面接近的端面，亦即与内侧形成面1%对置的面。进而，第一永久磁铁17具有作为两条短边侧的端面的磁铁端面17c。在各假想区域W形成有一对呈矩形形状的第二埋入孔20。各第二埋入孔20在与中心轴C平行的方向上将转子铁芯16贯通，并且各第二埋入孔20的长边从转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐藤洋一，吉田稔彦，服部达哉，
申请(专利权)人：株式会社丰田自动织机，
类型：
国别省市：