CN101861692A - 层压卷绕芯及具备其的转子、旋转电机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种转子的层压卷绕芯、转子芯、具备其的永磁式同步旋转电机用转子、永磁式同步旋转电机、及使用其的车辆、升降机、加工机械，其不影响马达的磁特性，可以减少所需的层压芯材料。具体为，在具备：圆弧状单元芯(2)，用于形成具有配置永久磁铁的永久磁铁安装部(3a)的转子芯；及多个铆接部(7)，在将单元芯(2)以螺旋状进行规定张数层压卷绕时，为了相互通过铆接结合进行连接而形成于单元芯(2)的转子的层压卷绕芯(1)中，多个铆接部(7)与永久磁铁安装部(3a)相对地在单元芯(2)内回避受转子磁通磁路影响的部位而被排列设置成波状。

Description

层压卷绕芯及具备其的转子、旋转电机
技术领域
本发明涉及使用于电动机、发电机等的旋转电机的转子的层压卷绕芯、转子芯、具备其的永磁式同步旋转电机用转子、永磁式同步旋转电机、及使用其的车辆、升降机、加工机械。
背景技术
以往，作为使用于电动机、发电机等的旋转电机的转子的层压卷绕芯，存在图10、图11所示的转子的层压卷绕芯(例如，参照专利文献1)。
图10是表示现有技术的构成转子的层压卷绕芯的单元芯，是表示对圆弧状单元芯进行弯曲并抵接的状态的主视图，通过对带材进行冲孔来制造圆弧状单元芯，图11是表示对图10的圆弧状单元芯进行弯曲前的状态的主视图。
在图10、图11中，10是层压卷绕芯，11是单元芯，12是磁铁安装孔，13是贯穿孔，14a是凸部，14b是凹部，15是缺口部，16是半冲孔凸起。
层压卷绕芯10被设定为圆弧状单元芯11由各单元芯11a、11b、…、11g构成，同时使形成在作为旋转电机的转子全周的极数形成n极(n：2的倍数)。
图10是极数为20极的事例。
另外，在图11中，圆弧状单元芯11为一般由硅钢板等的钢板带通过冲孔来连续形成的同时连接成带状，使磁极数为m极(m：n的约数以外的自然数)的例子。图11是磁极数为3极的事例。
另外，圆弧状单元芯11的端部为一端形成有半圆形凸部14a，对应的另一端同样形成有半圆形的凹部14b，对应磁极数m极而形成用于安装永久磁铁的m个磁铁安装孔12。而且，在圆弧状单元芯11上形成用于安装未图示的套筒的贯穿孔13。
对这样的构成的层压卷绕芯的制造工序进行说明。
首先，使带状连接的各单元芯11a、11b、…、11g相互间贴紧，在用使各单元芯相互间贴紧的未图示的端板进行夹紧之前，在进行层压的同时将未图示的套筒插入贯穿孔13，在设置于全周的半冲孔凸起16处对单元芯端部进行铆接处理，作为旋转电机的转子芯被整体化，未图示的永久磁铁被插入芯层压后的磁铁安装孔12。
并且，在圆弧状单元芯11上形成有用于对芯进行卷绕的缺口凹部15。该缺口凹部15在层压卷绕圆弧状单元芯11时，使用于引入呈带状的单元芯列并按顺序组合，被设置在不影响贯穿孔13周围的强度的位置，该贯穿孔13承受作用于圆弧状单元芯11的伴随旋转的离心力。
上述的旋转电机的层压卷绕芯的构造由于只要卷起圆弧状单元芯11，则芯分割部位置(抵接面位置)在每一次卷起中就在周向错开，实现了交叉层压，可在短时间内制造，因此可以实现生产率高的马达。
专利文献1：日本国特开2007-68310
如上所述，专利文献1的构成如下，为了进行单元芯相互间的正确定位，维持良好的层压状态，并且成为机械强度高的层压卷绕芯，因此在单元芯上配置多个半冲孔凸起的铆接或贯穿孔。
因此，对于单元芯来说重要的是在不使马达的磁特性产生问题的位置，将所需的半冲孔凸起的铆接或贯穿孔配置在最适当的位置。
但是，专利文献1在对单元芯的永久磁铁安装部的铆接配置方面，关于考虑马达磁特性的具体位置、配列关系没有进行任何记载和启发。即，如果在马达设计的观点上也忽视了将该铆接的位置最适当地配置在单元芯上这一点，则会对贯穿孔、缺口凹部等的配置关系也产生影响，在马达的磁特性上，或者产生层压芯材料的不必要的芯面积，或者降低生产率，存在马达制造成本增加的问题。
发明内容
本发明是基于上述问题而进行的，目的在于提供一种转子的层压卷绕芯、转子芯、具备其的永磁式同步旋转电机用转子、永磁式同步旋转电机、及使用其的车辆、升降机、加工机械，其不影响马达的磁特性，可以减少所需的层压芯材料。
为了解决上述问题，本发明如以下构成。
技术方案1所述的发明为，在具备：圆弧状单元芯，用于形成具有配置永久磁铁的永久磁铁安装部的转子芯；及多个铆接部，在将所述单元芯以螺旋状进行规定张数层压卷绕时，为了相互通过铆接结合进行连接而形成于所述单元芯的转子的层压卷绕芯中，其特征为，所述多个铆接部与所述永久磁铁安装部相对地在所述单元芯内回避受该转子磁通磁路影响的部位而被排列设置成波状。
技术方案2所述的发明为，在技术方案1所述的转子的层压卷绕芯中，其特征为，在配置于所述单元芯的多个铆接部中，与配置于从该单元芯的圆弧状中心向该永久磁铁安装部的放射方向的大致两端位置的铆接部相比，配置于从该单元芯的圆弧状中心向该永久磁铁安装部的放射方向的大致中心轴上的铆接部设置成更接近该永久磁铁安装部的内周侧。
技术方案3所述的发明为，在技术方案1或2所述的转子的层压卷绕芯中，其特征为，所述单元芯具有用于定位该螺旋状卷绕层压的单元芯的导向孔，在所述单元芯的放射方向的与永久磁铁安装部的相反侧的面上，具有在将该转子芯嵌合于旋转轴时用于定位的转子键槽。
技术方案4所述的发明为，在技术方案3所述的转子的层压卷绕芯中，其特征为，所述导向孔形成在所述单元芯的所述永久磁铁安装部相互间的大致中心轴上。
技术方案5所述的发明为，在技术方案3所述的转子的层压卷绕芯中，其特征为，所述导向孔形成在所述单元芯的所述永久磁铁安装部的大致中心轴上。
技术方案6所述的发明为，在技术方案3所述的转子的层压卷绕芯中，其特征为，所述导向孔与所述转子键槽在周向上相互被错开配置。
技术方案7所述的发明为，在技术方案1或2所述的转子的层压卷绕芯中，其特征为，所述永久磁铁安装部形成在所述单元芯的周向表面。
技术方案8所述的发明为，在技术方案1或2所述的转子的层压卷绕芯中，其特征为，所述永久磁铁安装部由形成在所述单元芯的周向内部的永久磁铁插入孔构成。
技术方案9所述的发明为，在技术方案8所述的转子的层压卷绕芯中，其特征为，只有配置有所述永久磁铁插入孔的所述单元芯的磁极部分向该单元芯的周向突出地形成。
技术方案10所述的发明的特征为，其为层压卷绕技术方案1～9中任意一项所述的层压卷绕芯，通过铆接结合来形成圆筒状层压体而构成的转子芯。
技术方案11所述的发明的特征为，其为具有：技术方案10所述的转子芯；及成为配设在所述转子芯的永久磁铁安装部的场磁铁的永久磁铁的永磁式同步旋转电机用转子。
技术方案12所述的发明的特征为，其为具有：技术方案11所述的转子；及隔着间隙与所述转子对置的定子的永磁式同步旋转电机。
技术方案13所述的发明为，在技术方案12所述的永磁式同步旋转电机中，其特征为，所述定子使用有定子芯，该定子芯通过铆接结合螺旋状层压卷绕而构成的层压卷绕芯来形成圆筒状层压体而构成。
技术方案14所述的发明的特征为，其为将技术方案12所述的永磁式同步旋转电机作为驱动车轮的马达来使用，或者作为发电机来进行动作的车辆。
技术方案15所述的发明的特征为，其为将技术方案12所述的永磁式同步旋转电机作为驱动绳轮的马达来使用的升降机。
技术方案16所述的发明的特征为，其为将技术方案12所述的永磁式同步旋转电机作为驱动源来使用的加工机械。
根据技术方案1、2所述的发明，由于考虑磁通密度、磁通流向来配置转子的层压卷绕芯的单元芯的铆接位置，因此可以在确保所需的马达磁特性的同时，对于提供转子芯的层压卷绕芯，可成为所需的最小限度的芯材料，而且也可以得到生产率高、廉价的层压卷绕芯。
另外，由于铆接的最适当配置考虑对磁特性产生的影响，因此可以实现能将对马达输出性能产生的影响限制在最小限的层压卷绕芯。
根据技术方案3～6所述的发明，由于在转子的层压卷绕芯中，将导向孔形成在单元芯的永久磁铁安装部相互间的大致中心轴上，或者将导向孔形成在单元芯的所述永久磁铁安装部的大致中心轴上，或者将导向孔与转子键槽在周向上相互错开来配置，因此除了技术方案1、2的效果之外，还可以不影响磁路，不降低作为电动机芯的磁特性。
根据技术方案7～9所述的发明，由于在转子的层压卷绕芯中，通过将磁铁安装部形成在单元芯的周向表面(表面式永磁同步电动机)，或者形成在单元芯的周向内部(内置式永磁同步电动机)，除了技术方案1、2的效果之外，还可以得到使用于各种表面式永磁同步电动机的转子的层压卷绕芯。
根据技术方案10所述的发明，可以得到附加技术方案1～9所述的效果的转子芯。
根据技术方案11所述的发明，可以得到附加技术方案10所述的效果的永磁式同步旋转电机用转子。
根据技术方案12、13所述的发明，可以得到附加技术方案11所述的效果的永磁式同步旋转电机。
附图说明
图1是表示本发明第1实施例的构成转子的层压卷绕芯的单元芯，(a)是表示对圆弧状单元芯进行弯曲并抵接的状态的主视图，通过对带材进行冲孔来制造圆弧状单元芯，(b)是对带材进行冲孔状态的圆弧状单元芯的主视图。
图2是表示本发明第2实施例的构成转子的层压卷绕芯的单元芯，(a)是表示对圆弧状单元芯进行弯曲并抵接的状态的主视图，通过对带材进行冲孔来制造圆弧状单元芯，(b)是对带材进行冲孔状态的圆弧状单元芯的主视图。
图3是表示本发明第3实施例的构成转子的层压卷绕芯的单元芯，(a)是表示对圆弧状单元芯进行弯曲并抵接的状态的主视图，通过对带材进行冲孔来制造圆弧状单元芯，(b)是对带材进行冲孔状态的圆弧状单元芯的主视图。
图4是表示本发明第4实施例的构成转子的层压卷绕芯的单元芯，(a)是表示对圆弧状单元芯进行弯曲并抵接的状态的主视图，通过对带材进行冲孔来制造圆弧状单元芯，(b)是对带材进行冲孔状态的圆弧状单元芯的主视图。
图5是表示本发明第5实施例的构成转子的层压卷绕芯的单元芯，(a)是表示对圆弧状单元芯进行弯曲并抵接的状态的主视图，通过对带材进行冲孔来制造圆弧状单元芯，(b)是对带材进行冲孔状态的圆弧状单元芯的主视图。
图6是表示本发明第6实施例的构成转子的层压卷绕芯的单元芯，(a)是表示对圆弧状单元芯进行弯曲并抵接的状态的主视图，通过对带材进行冲孔来制造圆弧状单元芯，(b)是对带材进行冲孔状态的圆弧状单元芯的主视图。
图7是表示本发明实施例的使用有转子的层压卷绕芯的电动机侧视剖视图，表示插入到壳中的状态。
图8是电动机的主视剖视图。
图9是在本实施例中使用的电动机磁场的解析图。
图10是表示现有技术的构成转子的层压卷绕芯的单元芯，表示对圆弧状单元芯进行弯曲并抵接的状态的主视图，通过对带材进行冲孔来制造圆弧状单元芯。
图11是表示对图10的圆弧状单元芯进行弯曲前的状态的主视图。
符号说明
1-层压卷绕芯；2-单元芯；3a-永久磁铁安装部；3b-永久磁铁插入孔；3c-永久磁铁插入孔；3d-永久磁铁定位用凸起；3e-芯磁极部；4-导向孔；5-狭缝；6-转子键槽；7-铆接部；8-桥接部；9-永久磁铁；10-层压卷绕芯；11-单元芯；11a、11b、11c、11d、11e、11f、11g-单元芯；12-磁铁安装孔；13-贯穿孔；14a-凸部；14b-凹部；15-缺口凹部；16-半冲孔凸起；20-带材；21-电动机；22-定子；23-定子芯；24-定子线圈；25-转子；26-转子芯；27-马达壳；28-旋转轴；29-轴承。
具体实施方式
下面，根据附图对本发明的实施例进行具体说明。并且，在本发明的第1实施例之后，与第1实施例相同的记号或相同的符号表示相同的构成要素，省略其详细说明，主要只说明不同点。
实施例1
图1是表示本发明第1实施例的构成转子的层压卷绕芯的单元芯，(a)是表示对圆弧状单元芯进行弯曲并抵接的状态的主视图，通过对带材进行冲孔来制造圆弧状单元芯，(b)是对带材进行冲孔状态的圆弧状单元芯的主视图。
在图1(a)、(b)中，1是层压卷绕芯，2是单元芯，3a是永久磁铁安装部，3d是永久磁铁定位用凸起，4是导向孔，5是狭缝，6是转子键槽，7是铆接部，8是桥接部，20是带材。
本发明的特征如下。
本实施例所涉及的单元芯2的构成为，在该芯的周向上的外周表面配设永久磁铁的永久磁铁安装部3a等间隔形成，表示了应用于所谓表面式永磁马达(SPM)用转子芯的情况。
也就是说，在具备：圆弧状单元芯2，用于形成具有配置永久磁铁的永久磁铁安装部3a的转子芯；及多个铆接部7，在将单元芯2以螺旋状进行规定张数层压卷绕时为了相互通过铆接结合来连接而形成于单元芯2的转子的层压卷绕芯1中，多个铆接部7与所述永久磁铁安装部3a相对地在所述单元芯2内回避受转子磁通磁路影响的部位而被排列设置成波状。在此，单元芯2由带材20形成，带材20由电磁钢板构成。
具体而讲，在配置于单元芯2的多个铆接部7中，与配置于从该单元芯2的圆弧状中心向该永久磁铁安装部3a的放射方向的大致两端位置的铆接部(从圆弧中心O半径R2的位置)相比，配置于从该单元芯2的圆弧状中心向该永久磁铁安装部3a的放射方向的大致中心轴上的铆接部(从圆弧中心O半径R1的位置)设置成更接近该永久磁铁安装部3a的内周侧(R1＞R2)。
另外，单元芯2具有用于定位该螺旋状卷绕层压的单元芯2的导向孔4，在单元芯2的放射方向的永久磁铁安装部3a的相反侧的面上，具有在将转子芯嵌合于未图示的旋转轴时用于定位的转子键槽6。
在此，导向孔4形成在单元芯2的永久磁铁安装部3a相互间的大致中心轴上(永久磁铁定位用凸起3d)。而且，导向孔4与转子键槽6在周向上相互被错开配置。
并且，在将单元芯2以螺旋状进行规定张数层压卷绕时，在从该单元芯2端部的一侧到另一侧的跨度上设置尖端变窄的狭缝5，使该单元芯2彼此连接而抵接，在该狭缝5与该单元芯2的该另一侧之间设置有桥接部8。
下面，对层压卷绕芯的制作进行说明。
层压卷绕芯1为在以桥接部8为中心弯曲各圆弧状单元芯2相互间而抵接狭缝部5的同时，在以螺旋状进行规定张数层压卷绕时，在铆接部7的位置按顺序进行铆接结合，从而作为圆筒状层压体而被整体化。此时，在将单元芯向轴向进行规定张数层压卷绕时，虽然事先将棒状夹具插入导向孔4中，但是在层压体完成后将夹具从导向孔4中取出。
这样，转子芯通过层压卷绕芯作为层压体被整体化而构成，将永久磁铁插入永久磁铁安装部3a作为后述的转子来完成。在此，利用设置于单元芯的转子键槽将转子嵌合于旋转轴。并且，关于铆接，也可以在弯曲各圆弧状单元芯2相互间而抵接狭缝部的同时，在以螺旋状进行规定张数层压卷绕之后，最后进行铆接结合。
在此，现有技术(专利文献1)是将套筒安装于贯穿孔，将其两端通过铆接在圆弧状单元芯相互间保持位置来构成层压卷绕芯的技术，现有技术的贯穿孔与本实施例的导向孔的目的、功能基本上是不同的。
因此，第1实施例通过考虑磁通密度、磁通流向来配置层压卷绕芯的铆接位置，可以在确保所需的马达磁特性的同时，对于提供转子芯的层压卷绕芯，可成为所需的最小限度的芯材料，而且也可以得到生产率高、廉价的层压卷绕芯。另外，由于铆接的最适当的配置考虑对磁特性产生的影响，因此可以实现能将对马达输出性能产生的影响限制在最小限的层压卷绕芯。
实施例2
图2是表示本发明第2实施例的构成转子的层压卷绕芯的单元芯，(a)是表示对圆弧状单元芯进行弯曲并抵接的状态的主视图，通过对带材进行冲孔来制造圆弧状单元芯，(b)是对带材进行冲孔状态的圆弧状单元芯的主视图。
在图2(a)、(b)中，3b是永久磁铁插入孔，3e是芯磁极部。
第2实施例与第1实施例的不同点如下。
也就是说，本实施例所涉及的单元芯2的构成为，在该芯2的周向上的内部等间隔形成插入永久磁铁的永久磁铁插入孔3b的同时，只有配置有该永久磁铁插入孔3b的单元芯2的磁极部分(芯磁极部3e)向该单元芯2的径向突出地形成。本例表示了应用于所谓内置式永磁马达(IPM)的转子用芯的情况。
虽然第2实施例是内置式永磁马达的转子用途的情况，但是与第1实施例相同，通过考虑磁通密度、磁通流向来配置层压卷绕芯的铆接位置，可以在确保所需的马达磁特性的同时，对于层压卷绕芯，可成为所需的最小限度的芯材料，而且也可以得到生产率高、廉价的层压卷绕芯。另外，通过铆接的最适当的配置，可以实现能将对马达输出性能产生的影响限制在最小限的层压卷绕芯。
实施例3
图3是表示本发明第3实施例的构成转子的层压卷绕芯的单元芯，(a)是表示对圆弧状单元芯进行弯曲并抵接的状态的主视图，通过对带材进行冲孔来制造圆弧状单元芯，(b)是对带材进行冲孔状态的圆弧状单元芯的主视图。
在图3(a)、(b)中，3c是永久磁铁插入孔。
第3实施例与第2实施例的不同点如下，代替在向单元芯2的径向突出的芯磁极部3e内部具备永久磁铁插入孔3b的第2实施例的构成，单元芯2的构成是在未设有芯磁极部3e的单元芯2的周向内部形成永久磁铁插入孔3c。本实施例也同样表示了应用于内置式永磁马达(IPM)的转子用芯的情况。
因此，第3实施例与第2实施例同样是内置式永磁马达的转子用途的情况，与第2实施例相同，通过考虑磁通密度、磁通流向来配置层压卷绕芯的铆接位置，可以在确保所需的马达磁特性的同时，对于层压卷绕芯，可成为所需的最小限度的芯材料，而且也可以得到生产率高、廉价的层压卷绕芯。另外，通过铆接的最适当的配置，可以实现能将对马达输出性能产生的影响限制在最小限的层压卷绕芯。
实施例4
图4是表示本发明第4实施例的构成转子的层压卷绕芯的单元芯，(a)是表示对圆弧状单元芯进行弯曲并抵接的状态的主视图，通过对带材进行冲孔来制造圆弧状单元芯，(b)是对带材进行冲孔状态的圆弧状单元芯的主视图。
第4实施例与第1实施例的不同点如下，在导向孔4形成在单元芯2的永久磁铁安装部3a的大致中心轴上的同时，导向孔4与转子键槽6在周向上相互被错开配置。
具体而讲，虽然本实施例的构成为，代替第1实施例的存在于接近磁铁安装部的大致中心轴上的位置的铆接部而设有导向孔4，但是在配置于单元芯2的导向孔4与多个铆接部7中，与配置于从该单元芯2的圆弧状中心向该永久磁铁安装部3a的放射方向的大致两端位置的铆接部(从圆弧中心O半径R2的位置)相比，配置于从该单元芯2的圆弧状中心向该永久磁铁安装部3a的放射方向的大致中心轴上的导向孔(从圆弧中心O半径R0的位置)设置成更接近该永久磁铁安装部3a的内周侧(R0＞R2)。
另外，配置于永久磁铁安装部3a的放射方向的大致两端位置的铆接部(从圆弧中心O半径R2的位置)与比该半径R2位置的铆接部更接近永久磁铁安装部3a的大致中心轴侧位置的铆接部(从圆弧中心O半径R1的位置)的位置关系为R1＞R2。
因此，第4实施例由于导向孔4形成于单元芯2的永久磁铁安装部3a的大致中心轴上，所以通过考虑磁通密度、磁通流向来配置层压卷绕芯的导向孔位置与铆接位置，可以在确保所需的马达磁特性的同时，对于层压卷绕芯，可成为所需的最小限的芯材料，而且也可以得到生产率高、廉价的层压卷绕芯。另外，通过铆接的最适当的配置，可以实现能将对马达输出性能产生的影响限制在最小限的层压卷绕芯。
实施例5
图5是表示本发明第5实施例的构成转子的层压卷绕芯的单元芯，(a)是表示对圆弧状单元芯进行弯曲并抵接的状态的主视图，通过对带材进行冲孔来制造圆弧状单元芯，(b)是对带材进行冲孔状态的圆弧状单元芯的主视图。
第5实施例与第2实施例的不同点如下，在导向孔4形成在单元芯2的永久磁铁插入孔3b的大致中心轴上的同时，导向孔4与转子键槽6在周向上相互被错开配置。
因此，第5实施例由于导向孔4形成于单元芯2的永久磁铁插入孔3b的大致中心轴上，所以通过考虑磁通密度、磁通流向来配置层压卷绕芯的导向孔位置与铆接位置，可以在确保所需的马达磁特性的同时，对于层压卷绕芯，可成为所需的最小限的芯材料，而且也可以得到生产率高、廉价的层压卷绕芯。另外，通过铆接的最适当的配置，可以实现能将对马达输出性能产生的影响限制在最小限的层压卷绕芯。
实施例6
图6是表示本发明第6实施例的构成转子的层压卷绕芯的单元芯，(a)是表示对圆弧状单元芯进行弯曲并抵接的状态的主视图，通过对带材进行冲孔来制造圆弧状单元芯，(b)是对带材进行冲孔状态的圆弧状单元芯的主视图。
第6实施例与第3实施例的不同点如下，在导向孔4形成在单元芯2的永久磁铁插入孔3c的大致中心轴上的同时，导向孔4与转子键槽6在周向上相互被错开配置。
因此，第6实施例由于导向孔4形成于单元芯2的永久磁铁插入孔3c的大致中心轴上，所以通过考虑磁通密度、磁通流向来配置层压卷绕芯的导向孔位置与铆接位置，可以在确保所需的马达磁特性的同时，对于层压卷绕芯，可成为所需的最小限的芯材料，而且也可以得到生产率高、廉价的层压卷绕芯。另外，通过铆接的最适当的配置，可以实现能将对马达输出性能产生的影响的限制在最小限的层压卷绕芯。
实施例7
图7是表示本发明第7实施例的使用有转子的层压卷绕芯的电动机侧视剖视图，表示了插入到马达壳中的状态。图8是图7电动机的主视剖视图。图9是在本实施例中使用的电动机磁场的解析图。
在图7、图8中，9是永久磁铁，21是电动机，22是定子，23是定子芯，24是定子线圈，25是转子，26是转子芯，27是马达壳，28是旋转轴，29是轴承。
图7、图8是将第1实施例～第6实施例中表示的单元芯作为转子芯来应用的永磁式同步电动机的事例。转子25(永磁式同步电动机用转子)由：转子芯26，对由层压卷绕芯构成的各单元芯进行规定张数连接，并通过铆接结合作为层压体来制作；及与永久磁铁9，配设于转子芯26的永久磁铁安装部(未图示)的场磁铁构成。在此，转子芯26通过嵌合固定来将圆筒状层压体安装于旋转轴28，该圆筒状层压体通过铆接结合而形成。
另外，定子22由定子芯23与卷绕安装在定子芯23的定子线圈24构成。转子25隔着间隙与定子22对置。在此，定子使用对层压卷绕芯进行铆接结合来形成圆筒状层压体而构成的定子芯，该层压卷绕芯与转子同样通过进行螺旋状层压卷绕来形成。由于在定子中与转子同样使用层压卷绕芯，因此理所当然地可得到生产率高、廉价的层压卷绕芯，关系到马达整体的成本降低。
根据在图9的本实施例中应用的电动机磁场的解析图，由于铆接部的安装位置与其他部分相比磁通磁路变粗，因此可以知道是最适当地配置在不受磁通影响的部位。
第7实施例由于将最适当地配置了铆接的转子芯应用于永磁式同步电动机用转子，因此可以将对马达输出性能产生的影响限制在最小限。
并且，虽然作为本发明的永磁式同步旋转电机示出了在转子芯使用层压卷绕芯的电动机的事例，但是在实施本发明时，也可以是代替电动机而具有作为旋转电机的对偶性的进行多相输出的发电机。
另外，多个铆接部示出了与永久磁铁安装部相对地在单元芯内回避受转子磁通磁路影响的部位而被排列设置成波状的例子，但是如果磁铁形状或配置发生变化，则也可以代替波状而排列成V字形或W字形。
另外，虽然使用设想转子配置在定子内侧而进行旋转的内转子的事例来说明了构成层压卷绕芯的单元芯，但是即使作为转子配置在定子外侧而进行旋转的外转子式也丝毫无妨。在外转子式的情况下，磁铁安装部配置在单元芯的内周侧，铆接部安装在磁铁安装部的外周侧。
另外，虽然有关定子芯讲述了使用层压卷绕芯，但是并不局限于此，也可以是圆环状整体芯、扇形芯的定子组合。
根据本发明，由于在转子的层压卷绕芯中，多个铆接部与永久磁铁安装部相对地在单元芯内回避受转子磁通磁路影响的部位而被排列设置成波状，因此可以将对马达输出性能产生的影响限制在最小限。其结果，可以应用于即使在启动时或对急剧的负荷变化也能得到较大转矩且可以使效率良好的永磁式同步旋转电机中，因此，可有效地作为驱动车轮的马达来使用，或者作为发电机来进行动作的车辆(例如，混合动力型汽车、电动汽车、燃料电池汽车等的车辆)、铁路车辆用的驱动用马达或发电机、搭载不停电电源用发电机的车辆所使用的发电机而有效。另外，作为将永磁式同步旋转电机作为驱动绳轮的马达来使用的电梯、卷扬机、立体停车场等的升降机，或者作为机床、注塑机、半导体制造装置等的加工机械等工业用机械的驱动用马达来也有效。

Claims (16)

1.一种转子的层压卷绕芯，具备：圆弧状单元芯，用于形成具有配置永久磁铁的永久磁铁安装部的转子芯；
及多个铆接部，在将所述单元芯以螺旋状进行规定张数层压卷绕时，为了相互通过铆接结合进行连接而形成于所述单元芯，其特征为，
所述多个铆接部与所述永久磁铁安装部相对地在所述单元芯内回避受该转子磁通磁路影响的部位而被排列设置成波状。
2.根据权利要求1所述的转子的层压卷绕芯，其特征为，在配置于所述单元芯的多个铆接部中，与配置于从该单元芯的圆弧状中心向该永久磁铁安装部的放射方向的大致两端位置的铆接部相比，配置于从该单元芯的圆弧状中心向该永久磁铁安装部的放射方向的大致中心轴上的铆接部设置成更接近该永久磁铁安装部的内周侧。
3.根据权利要求1或2所述的转子的层压卷绕芯，其特征为，所述单元芯具有用于定位该螺旋状卷绕层压的单元芯的导向孔，
在所述单元芯的放射方向的与永久磁铁安装部的相反侧的面上，具有在将该转子芯嵌合于旋转轴时用于定位的转子键槽。
4.根据权利要求3所述的转子的层压卷绕芯，其特征为，所述导向孔形成在所述单元芯的所述永久磁铁安装部相互间的大致中心轴上。
5.根据权利要求3所述的转子的层压卷绕芯，其特征为，所述导向孔形成在所述单元芯的所述永久磁铁安装部的大致中心轴上。
6.根据权利要求3所述的转子的层压卷绕芯，其特征为，所述导向孔与所述转子键槽在周向上相互被错开配置。
7.根据权利要求1或2所述的转子的层压卷绕芯，其特征为，所述永久磁铁安装部形成在所述单元芯的周向表面。
8.根据权利要求1或2所述的转子的层压卷绕芯，其特征为，所述永久磁铁安装部由形成在所述单元芯的周向内部的永久磁铁插入孔构成。
9.根据权利要求8所述的转子的层压卷绕芯，其特征为，只有配置有所述永久磁铁插入孔的所述单元芯的磁极部分向该单元芯的周向突出地形成。
10.一种转子芯，其特征为，层压卷绕权利要求1～9中任意一项所述的层压卷绕芯，通过铆接结合来形成圆筒状层压体而构成。
11.一种永磁式同步旋转电机用转子，其特征为，具有：
权利要求10所述的转子芯；
及成为配设在所述转子芯的永久磁铁安装部的场磁铁的永久磁铁。
12.一种永磁式同步旋转电机，其特征为，具有：
权利要求11所述的转子；
及隔着间隙与所述转子对置的定子。
13.根据权利要求12所述的永磁式同步旋转电机，其特征为，所述定子使用有定子芯，该定子芯通过铆接结合螺旋状层压卷绕而构成的层压卷绕芯来形成圆筒状层压体而构成。
14.一种车辆，其特征为，将权利要求12所述的永磁式同步旋转电机作为驱动车轮的马达来使用，或者作为发电机来进行动作。
15.一种升降机，其特征为，将权利要求12所述的永磁式同步旋转电机作为驱动绳轮的马达来使用。
16.一种加工机械，其特征为，将权利要求12所述的永磁式同步旋转电机作为驱动源来使用。
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