转子铁心、转子以及旋转电机制造技术

本发明专利技术涉及转子铁心、转子以及旋转电机。根据一实施方式的转子铁心具有多个磁体开口和空腔部。这些磁体开口沿周向方向彼此邻接。在所述磁体开口中插入有永磁体。所述空腔部均相对于夹设在这些磁体开口之中的如下两个磁体开口之间的区域形成，所述两个磁体开口供相互邻近并且相对于径向方向具有彼此相反的磁极方向的永磁体插入其中。

【技术实现步骤摘要】

本文所讨论的实施方式涉及转子铁心、转子以及旋转电机。
技术介绍
永磁体旋转电机作为旋转电机(诸如电动机和发电机)是公知的。永磁体旋转电机包括定子和转子，在定子和转子之间限定有气隙，所述转子具有沿转子铁心的周向方向布置的多个永磁体，所述定子布置成面向转子的外周面。这类旋转电机包括:表面永磁体(SPM)旋转电机，该SPM旋转电机具有相对于转子铁心的外周面布置的永磁体；以及内部永磁体(IPM)旋转电机，该IPM旋转电机具有嵌入在转子铁心内部的永磁体。IPM旋转电机具体地广泛使用在例如机床、电动车辆和机器人的领域中。然而，现有技术的旋转电机在降低从永磁体之间泄漏的磁通方面存在进一步改进的余地。如本文所使用的，从永磁体之间泄漏的磁通是指从永磁体出来而流到另一个永磁体但不流经定子的磁通。当发生这样的磁通泄漏时，有助于旋转电机的输出的有效磁通因磁通泄漏而降低，而导致旋转电机的输出降低。因此，优选地，降低旋转电机中磁通泄漏的发生。本专利技术的一个方面的目的在于提供一种能够降低永磁体的磁通泄漏的转子铁心、转子以及旋转电机。
技术实现思路
根据本专利技术一个方面的转子铁心具有多个磁体开口和空腔部。所述磁体开口沿周向方向彼此邻接(juxtaposition)。在所述磁体开口中插入有永磁体。所述空腔部均相对于夹设在这些磁体开口之中的如下两个磁体开口之间的区域形成，所述两个磁体开口供相互邻近并且相对于径向方向具有彼此相反的磁极方向的永磁体插入其中。根据本专利技术的一个方面，能够降低永磁体的磁通泄漏。附图说明结合附图考虑下列详细说明，将能够容易地实现对本专利技术以及本专利技术的附带优点的更全面的理解，在附图中:图1是示出当从轴的轴向方向观看时根据第一实施方式的马达的示意图；图2是示出根据第一实施方式的转子铁心的布置的示意图；图3是示出在图2所示的磁体开口部的周围的部分的放大图；图4是示出在图3所示的第二开口部周围的部分的放大图；图5A和图5B是示出第二开口部的其它示例性形状的图示；图6是示出当从轴的轴向方向观看时根据第二实施方式的马达的示意图；图7是示出根据第二实施方式的转子铁心的布置的示意图8是示出空腔部周围的部分的放大示意图；图9是示出磁体开口部的布置的示意图；图1OA是示出第二开口部周围的部分的放大示意图；图1OB是示出第二开口部的布置的示意图；图1lA至图1lE是示出空腔部的其它布置的示意图；图1lF是示出转子铁心的另一布置的示意图；以及图12是示出第二开口部的另一布置的示意图。具体实施例方式以下将参照附图详细地描述根据本申请中公开的优选实施方式的转子铁心、转子和旋转电机。应注意，下文待述的实施方式不旨在限制本专利技术。例如，虽然本申请中公开的旋转电机将被描述为示例性马达，但是本申请中公开的旋转电机例如可以是发电机。第一实施方式以下将参照图1描述根据第一实施方式的马达的布置。图1是示出当从轴的轴向方向观看时根据第一实施方式的马达的示意图。参照图1，根据第一实施方式的马达I包括转子10、定子20以及轴30。转子10包括转子铁心11和永磁体12。转子铁心11是由层压在一起的诸如电磁钢板之类的大量薄板(电磁钢板形成体)形成的筒形构件(电磁钢板的层压件)。永磁体12在转子铁心11内侧沿周向方向布置。转子10安装在轴30上，从而能够以轴30为中心轴线旋转。定子20布置成面向转子10的外周面，而在该定子与转子之间限定气隙。定子20包括定子铁心21和定子绕组22。定子铁心21为大体筒状构件，该筒状构件在内周侧具有沿着周向方向形成的大量齿211，这些齿均沿径向向内突出。齿211之间的间隔称为槽212。利用绝缘包覆电线缠绕的定子绕组22收纳在各槽212内。注意，定子绕组22能够以分布式绕组的方式缠绕；然而，定子绕组22还可以以集中绕组的方式缠绕。当电流流过定子20的定子绕组22时，在定子20的内部产生旋转磁场。该旋转磁场和由转子10的永磁体12产生的磁场相互作用以使转子10旋转。转子10的旋转导致轴30随之一起旋转。在根据第一实施方式的马达I中，构成单极的永磁体12包括第一磁体12a和第二磁体12b。第一磁体12a和第二磁体12b的磁极方向相对于径向方向彼此相同，并且该第一磁体12a和第二磁体12b布置成使得该第一磁体12a和第二磁体12b之间的间隔形成朝向转子铁心11的外周侧变宽的V形。例如，参照图1，如果第一磁体12a布置成使得其N极位于外周侧，则与该第一磁体12a成对的第二磁体12b也布置成使得其N极位于外周侧。彼此相邻的永磁体12布置成使得磁极方向相对于径向方向彼此相反。例如，参照图1，包括具有面向旋转中心侧的N极的第一磁体12a和第二磁体12b的永磁体12布置成与具有面向外周侧的N极的第一磁体12a和第二磁体12b中的对应一个磁体相邻。这里应注意，在现有技术的旋转电机中，永磁体能够因例如电枢反应而由来自定子的相反磁场消磁。永磁体的消磁是指永磁体的残余磁通减少。永磁体的这种消磁成为旋转电机的性能劣化的原因。因此，根据第一实施方式的马达I在永磁体12的趋于发生消磁的部分周围的区域中具有预定气隙。具体地，永磁体12将不被插入其中的部分(稍后待述的第二开口部112b、113b)相对于形成在转子铁心11中的用于供插入永磁体12的磁体开口形成。这有助于即使产生来自定子的相反磁场也难以使永磁体12发生消磁。在现有技术的旋转电机中可发生来自永磁体之间的磁通泄漏。当发生这种磁通泄漏时，有助于旋转电机的输出的有效磁通因磁通泄漏而降低，而导致旋转电机的输出降低。马达I因此相对于夹设在相邻的永磁体12之间的区域具有空腔部111。结果，具有低导磁率的空气层介于泄漏磁通的磁路中，从而能够降低磁通泄漏。这将在稍后参照第二实施方式进行描述。以下将具体地描述转子铁心11的布置。图2是示出根据第一实施方式的转子铁心11的布置的示意图。参照图2，转子铁心11具有沿周向方向彼此邻接地形成的磁体开口部114，各磁体开口部114均包括一组第一磁体开口 112和第二磁体开口 113。各磁体开口部114均布置成使得第一磁体开口 112和第二磁体开口 113相对于以45度的极距角设置的极距线P彼此对称。第一磁体开口 112是待供插入第一磁体12a (参见图1)的开口。第二磁体开口113是待供插入第二磁体12b (参见图1)的开口。第一磁体开口 112和第二磁体开口 113布置成使得它们之间的间隔形成朝向外周侧变宽的V形。这里描述在转子铁心11中形成八组磁体开口部114的示例性布置；然而，在转子铁心11中形成的磁体开口部114的组的数量不局限于八个。以下将参照图3具体地描述磁体开口部114的布置。图3是示出在磁体开口部114周围的部分的放大图。注意，图3示出第一磁体12a和第二磁体12b分别插入第一磁体开口 112和第二磁体开口 113中的情况。参照图3，第一磁体开口 112具有将第一开口部112a、第二开口部112b和第三开口部112c连接在一起的形状。类似地，第二磁体开口 113具有将第一开口部113a、第二开口部113b和第三开口部113c连接在一起的形状。注意，由于第一磁体开口 112和第二磁体开口 113是对称构造，因此以下将仅描述第一磁体开口 112的形状。第一开口部112a沿着本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转子铁心，该转子铁心包括：多个磁体开口，这些磁体开口沿周向方向彼此邻接地形成，并且在这些磁体开口中插入有永磁体；以及空腔部，每个空腔部均相对于夹设在这些磁体开口之中的如下两个磁体开口之间的区域形成，所述两个磁体开口供相互邻近并且相对于径向方向具有彼此相反的磁极方向的永磁体插入其中。

【技术特征摘要】
2011.11.08 JP 2011-244621;2011.11.08 JP 2011-24461.一种转子铁心，该转子铁心包括: 多个磁体开口，这些磁体开口沿周向方向彼此邻接地形成,并且在这些磁体开口中插入有永磁体；以及 空腔部，每个空腔部均相对于夹设在这些磁体开口之中的如下两个磁体开口之间的区域形成，所述两个磁体开口供相互邻近并且相对于径向方向具有彼此相反的磁极方向的永磁体插入其中。2.根据权利要求1所述的转子铁心，其中: 所述空腔部在其与所述两个磁体开口的内周侧的侧面之间形成平行通路，这些平行通路将所述两个磁体开口的最接近点作为起始点；并且 每个通路的宽度均等于或小于每个所述磁体开口与所述转子铁心的外周之间的最小间隔。3.根据权利要求1所述的转子铁心，其中: 所述空腔部在其与所述两个磁体开口的内周侧的侧面之间形成用于产生磁饱和的平行通路，这些平行通路将所述两个磁体开口的最接近点作为起始点。4.根据权利要求1所述的转子铁心，其中，所述区域由将所述两个磁体开口中的布置在外周侧的末端处的点相连的假想线、将所述两个磁体开口中的布置在旋转中心侧的末端处的点相连的假想线、以及所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：森下大辅，落合悠基，
申请(专利权)人：株式会社安川电机，
类型：发明
国别省市：