用于旋轉電機的永磁體嵌入式轉子及旋轉電機制造技術

一種容置凹部具有用于容置永磁體的磁體容置部及位于磁體容置部的q軸側的空腔?？涨煌ㄟ^轉子外周表面敞開。每個外空腔形成表面的起點位于轉子外周表面上。外空腔形成表面與磁極表面或者磁極面對表面的假想延伸平面相交。轉子外周表面包括假想環(huán)形線的一部分。外空腔形成表面的起點位于d軸和交點之間，交點位于假想環(huán)形線與磁極面對表面的假想延伸平面之間。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及一種用于旋轉電機的永磁體嵌入式轉子及旋轉電機。
技術介紹
用于永磁體嵌入式轉子的轉子芯包括多個嵌入式永磁體。永磁體形成多個磁極。每對相鄰的磁極彼此不同。因此，磁通量可能在每對相鄰的永磁體的端部之間短路。隨著更多的短路磁通量發(fā)生，產(chǎn)生的轉矩會較小。在日本專利特開No. 2004-104962的圖11和12中公開的轉子芯具有用作磁通量 屏障的空腔。磁通量屏障各自與永磁體的端部相鄰并且通過用作轉子芯的外周表面的轉子外周表面敞開。這減小了相鄰永磁體端部之間的短路磁通量。如前述文獻所述，具有對稱極性布置的相鄰永磁體對使磁體設置成V形。V形使具有對稱極性布置的永磁體與轉子外周表面之間的芯區(qū)域增大。這使磁轉矩增加。具有對稱極性布置的兩個相鄰的永磁體容置在兩個相應的磁體插入凹部中，或者換言之，容置在磁體容置部中。磁體插入凹部與呈平板狀形狀的每個永磁體對應地成形。磁通量屏障(其為空腔)是從每個磁體插入凹部縱向地延伸的空間。然而，在每對永磁體布置成V形的上述構造中，前述芯區(qū)域僅由橋部支撐，該橋部為磁體插入凹部之間的芯部。當轉子芯旋轉時，作用在芯區(qū)域中的離心力作為載荷施加到橋部。因此，如果芯區(qū)域比較大，則橋部上的離心載荷會變得過高。
技術實現(xiàn)思路
因此，本專利技術的目的是減小作用在具有對稱極性布置的每對相鄰的永磁體之間的橋部上的離心載荷。解決問題的方式根據(jù)本專利技術的一個方面，提供了一種用于旋轉電機的永磁體嵌入式轉子。轉子包括轉子芯和一對永磁體。轉子芯具有一對相鄰地設置的容置凹部，其中，在容置凹部之間設置有橋部。所述一對永磁體容置在相應的容置凹部中。每個永磁體具有磁極表面,和面對磁極表面中的每一個的磁極面對表面。轉子芯具有用作外周表面的轉子外周表面。在轉子中限定有d軸和q軸。每個容置凹部具有用于容置相應的永磁體的磁體容置部、以及位于磁體容置部的q軸側的空腔。所述空腔在轉子外周表面中敞開。每個空腔的d軸側由外空腔形成表面形成。每個外空腔形成表面的起點位于轉子外周表面上。每個外空腔形成表面與相應的磁極表面相交或與相應的磁極面對表面的假想延伸平面相交。轉子外周表面包括假想環(huán)形線的一部分。每個外空腔形成表面的起點位于假想環(huán)形線和相應的假想延伸平面之間的交點與d軸之間。當空腔具有外空腔形成表面時，由空腔、磁體容置部以及轉子芯的外周表面圍繞的芯區(qū)域在尺寸上比在日本專利特開No. 2003-104962中描述的芯區(qū)域小。這減小了作用在具有對稱極性布置的相鄰永磁體之間的橋部上的離心載荷。具體地，減小了作用在用于容置具有對稱極性布置的相鄰永磁體的磁體容置部之間的橋部上的離心載荷。在優(yōu)選實施例中，每個磁極面對表面面對相應的磁極表面以形成容置凹部。每個外空腔形成表面的終點位于相應的一個磁極面對表面的假想延伸平面內(nèi)。在另一優(yōu)選實施例中，每個磁極面對表面面對相應的磁極表面以形成容置凹部。每個外空腔形成表面的終點位于相應的一個磁極面對表面上。每個永磁體的位于q軸側的磁極表面端部(磁極端部)最接近定子芯。通常，在該部分容易發(fā)生退磁。然而，在上述構造中，該部分暴露于空腔并因而防止了退磁。在優(yōu)選實施例中，每個磁極面對表面面對相應的磁極表面以形成容置凹部。每個永磁體包括位于相關的磁極表面的相反側的反磁極表面。每個容置凹部由面對相應的反磁極表面的反磁極面對表面形成。每個磁極容置部具有在q軸側垂直于相關的反磁極面對表面的定位表面。每個外空腔形成表面的終點位于相應的磁極面對表面與定位表面的假想延伸平面彼此相交的位置。 換言之，外空腔形成表面的終點位于磁極面對表面與定位表面的假想延伸平面之間的邊界上。相比在日本專利特開No. 2004-104962中描述的芯區(qū)域的尺寸，這減小了由包括該外空腔形成表面的空腔、磁體容置部以及轉子外周表面圍繞的芯區(qū)域的尺寸。在優(yōu)選實施例中，每個空腔的q軸側由內(nèi)空腔形成表面形成。每個內(nèi)空腔形成表面的起點位于轉子外周表面上。每個永磁體具有位于相關的磁極表面的相反側的反磁極表面。每個容置凹部部分地由面對反磁極表面的相應的反磁極面對表面形成。每個內(nèi)空腔形成表面的起點位于相應的一個反磁極面對表面的假想延伸平面和假想環(huán)形線E之間的交點與d軸之間。在另一優(yōu)選實施例中，每個空腔的q軸側由內(nèi)空腔形成表面形成。每個永磁體包括位于相關的磁極表面的相反側的反磁極表面。每個容置凹部部分地由面對反磁極表面的反磁極面對表面形成。每個磁體容置部的q軸側由與相關的反磁極面對表面相交的定位表面形成。每個內(nèi)空腔形成表面的起點位于轉子外周表面上。每個內(nèi)空腔形成表面的終點位于相應的定位表面的端部。以上述方式設置的內(nèi)空腔形成表面有效地增加了磁阻轉矩。在優(yōu)選實施例中，所述一對容置凹部布置成V形，其中，橋部位于容置凹部之間。根據(jù)本專利技術，提供了具有以上述方式構造的永磁體嵌入式轉子的旋轉電機。結合附圖，從通過示例方式示出本專利技術的原則的下面描述中，本專利技術的其他方面和優(yōu)點將會變得明顯。附圖說明被認為新穎的本專利技術的特征在所附權利要求中特別提出。通過結合附圖閱讀對當前優(yōu)選實施方式的下面描述，能夠最好地理解本專利技術及其目的和優(yōu)點，在附圖中圖1(a)是示出根據(jù)本專利技術的第一實施方式的旋轉電機的橫向截面圖；圖1(b)是示出旋轉電機的縱向截面圖；圖2是示出圖I (a)的一部分的放大截面圖；圖3是示出圖2的主要部分的放大圖；圖4是示出本專利技術的第二實施方式的一部分的放大截面圖5是示出本專利技術的第三實施方式的一部分的放大截面圖；圖6是示出本專利技術的第四實施方式的一部分的放大截面圖；圖7是示出本專利技術的第五實施方式的一部分的放大截面圖；圖8是示出本專利技術的第六實施方式的一部分的放大截面圖；圖9是示出本專利技術的第七實施方式的一部分的放大截面圖；圖10(a)是示出本專利技術第八實施方式的一部分的放大截面圖；圖10(b)是示出第八實施方式的主要部分的放大截面圖；圖11是示出本專利技術的第九實施方式的一部分的放大截面圖； 圖12是示出本專利技術的第十實施方式的一部分的放大截面圖；圖13是示出本專利技術的第十一實施方式的一部分的放大截面圖。具體實施例方式圖1、2和3示出了本專利技術的第一實施方式，它是用于車輛的永磁體嵌入式旋轉電機。如在圖1(a)中示出的，永磁體嵌入式旋轉電機M是具有定子11和轉子15的內(nèi)部轉子類型，轉子15布置在定子11內(nèi)。定子11包括環(huán)形定子芯12和沿著定子芯12的內(nèi)周布置的多個線圈13。定子芯12具有沿著定子芯12的內(nèi)周布置的多個齒121。齒121形成槽122，每個槽122容納線圈13中的一個。槽122沿著呈環(huán)形的定子11的周向方向布置并以相同的節(jié)距間隔開。參照圖I (b)，定子芯12通過層疊多個芯板14形成，每個芯板14由磁性體(鋼板)形成。如在圖1(a)中示出的，轉子15具有轉子芯16和嵌入在轉子芯16中的多對平板狀的第一永磁體17A和第二永磁體17B。換言之,轉子15是永磁體嵌入式轉子。相鄰的成對永磁體17A、17B中設置的永磁體17A、17B形狀相同并且尺寸相同。成對的永磁體17A、17B繞轉子15的旋轉軸線C旋轉對稱地布置。 參照圖I (b)，轉子芯16通過層疊多個芯板18形成，每個芯板18由磁性體(鋼板)形成。軸孔161延伸穿過轉子芯16的中心部。輸出軸(未示出)穿過軸孔161并固定在軸孔161中。如圖2所示本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
2011.03.28 JP 2011-0703771.一種用于旋轉電機(M)的永磁體嵌入式轉子，所述轉子包括 轉子芯，所述轉子芯具有一對相鄰地定位的容置凹部，其中，在所述容置凹部之間設置有橋部；以及 一對永磁體,所述一對永磁體容置在相應的容置凹部中，每個所述永磁體具有磁極表面，并且磁極面對表面面對各個所述磁極表面，其中， 所述轉子芯具有作為外周表面的轉子外周表面， 在所述轉子中限定有d軸和q軸， 每個所述容置凹部具有用于容置相應的永磁體的磁體容置部以及位于所述磁體容置部的q軸側的空腔， 所述空腔在所述轉子外周表面中敞開， 每個所述空腔的d軸側由外空腔形成表面形成， 每個所述外空腔形成表面的起點位于所述轉子外周表面上， 每個所述外空腔形成表面與相應的磁極面對表面的假想延伸平面或相應的磁極表面相交， 所述轉子外周表面包括假想環(huán)形線的一部分，以及 每個所述外空腔形成表面的起點位于所述假想環(huán)形線和相應的假想延伸平面之間的交點與所述d軸之間。2.根據(jù)權利要求I所述的轉子，其中 每個所述磁極面對表面面對相應的磁極表面以形成所述容置凹部，并且 每個所述外空腔形成表面的終點位于相應的一個磁極面對表面的假想延伸平面上。3.根據(jù)權利要求I所述的轉子，其中 每個所述磁極面對表面面對相應的磁極表面以形成所述容置凹部，并且 每個所述外空腔形成表面的終點位于相應的一個磁極面對表面上。4.根據(jù)權利要求I所述的轉子，其中 每個所述磁極面對表面面...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：鏡味雅直，楳山亮，中根芳之，
申請(專利權)人：株式會社豐田自動織機，
類型：發(fā)明
國別省市：