CN103004057A - 转子及电动机 - Google Patents

转子及电动机 Download PDF

Info

Publication number
CN103004057A
CN103004057A CN2011800362346A CN201180036234A CN103004057A CN 103004057 A CN103004057 A CN 103004057A CN 2011800362346 A CN2011800362346 A CN 2011800362346A CN 201180036234 A CN201180036234 A CN 201180036234A CN 103004057 A CN103004057 A CN 103004057A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rotor core
rib
rotor
groove
permanent magnet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2011800362346A
Other languages
English (en)
Inventor
泷泽大二郎
岩井明信
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Publication of CN103004057A publication Critical patent/CN103004057A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

本发明的一形态的转子具备：圆柱状的转子铁心；在从包含该转子铁心的轴心的视线观察时，沿着所述转子铁心的周向以规定的极间距角排列配置的永久磁铁，其中，所述转子铁心具有：开口部，其形成在所述转子铁心的外周面上，且供所述永久磁铁插入；附加极形成槽，其由在所述开口部的周向两侧分别向所述轴心方向延伸的一对槽即第一槽及第二槽构成，且形成与磁极数对应的量；附加极，其形成在所述第一槽和与该第一槽相邻的所述第二槽之间；肋，其形成在所述转子铁心的轭部上的所述开口部与所述附加极形成槽之间，在所述肋上形成有应力吸收部，该应力吸收部由在所述转子的包含轴心的剖面的剖视观察下的所述轭部中的厚度最薄的薄壁部构成。

Description

转子及电动机
技术领域
本发明涉及转子及电动机。
本申请基于2010年7月30日在日本提出申请的日本特愿2010-172260号而主张优先权，并将其内容援引于此。
背景技术
以往，已知有一种电动机，其具备：被支承为绕轴心旋转自如且配设有永久磁铁的转子；对置配置在转子的周围，且卷绕有线圈的定子。在这样的电动机中，提出有实现电动机的高转矩化并实现电动机的高性能化的方案(例如，参照专利文献1)。
例如，在专利文献1的永久磁铁电动机(电动机)中，在产生旋转磁场的固定件(定子)的内侧配置旋转件(转子)。在该转子的d轴附近，以沿着圆周方向等间隔的方式埋设有截面长方形的多个第一永久磁铁。而且，在q轴附近，沿着圆周方向等间隔地配置有棱柱形状的多个第二永久磁铁。通过上述的第一及第二永久磁铁而形成主磁极，在第一永久磁铁与第二永久磁铁之间确保从一方的q轴向另一方的q轴的磁通的路径(磁路)。而且，在转子形成有附加极，此外，磁障(flux barrier)形成在第一永久磁铁的两端部侧。
【在先技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本国特开2000-333390号公报
【发明的概要】
【发明要解决的课题】
然而，在上述的专利文献1的转子中，提出有一种在转子铁心的周缘部形成有切口部(附加极形成槽)的磁障。这样的转子在以轴心为中心而进行旋转驱动时，在永久磁铁上产生离心力。其结果是，在永久磁铁与附加极形成槽之间形成的肋的根部(肋的径向外侧端部)集中有应力。因此，这种转子需要使肋的根部部分牢固，以免转子铁心弯折。因此，以往的转子存在必须设计成能够确保肋的根部部分的厚度这样的问题。
发明内容
因此，本发明课题在于提供一种能够抑制肋的根部的应力集中的转子及电动机。
【用于解决课题的手段】
为了解决上述课题，本发明的各形态采用以下的手段。
〔1〕本发明的一形态的转子具备：圆柱状的转子铁心；在从包含该转子铁心的轴心的视线观察时，沿着所述转子铁心的周向以规定的极间距角排列配置的永久磁铁，其中，所述转子铁心具有：开口部，其形成在所述转子铁心的外周面上，且供所述永久磁铁插入；附加极形成槽，其由在所述开口部的周向两侧分别向所述轴心方向延伸的一对槽即第一槽及第二槽构成，且形成与磁极数对应的量；附加极，其形成在所述第一槽和与该第一槽相邻的所述第二槽之间；肋，其形成在所述转子铁心的轭部上的所述开口部与所述附加极形成槽之间，在所述肋上形成有应力吸收部，该应力吸收部由在所述转子的包含轴心的截面的剖视下的所述轭部中的厚度最薄的薄壁部构成。
〔2〕在上述〔1〕所记载的转子中，还可以构成为，所述开口部的长度方向轴线形成为在从包含所述转子铁心的所述轴心的视线观察时与通过所述极间距角的中心角的中心线正交，所述肋的侧面具有所述永久磁铁侧的第一肋侧面、从该第一肋侧面向所述开口部连结的第一圆弧、所述附加极侧的第二肋侧面、从该第二肋侧面向所述附加极连结的第二圆弧，所述应力吸收部设置在所述第一肋侧面与所述第二肋侧面之间。
〔3〕在上述〔1〕所记载的转子中，还可以构成为，在从包含所述转子铁心的所述轴心的视线观察时，所述轭部的距所述轴心的距离随着从通过所述极间距角的中心角的中心线与所述转子铁心的外周面的交点向所述极间距角的周向两端部接近而缩短。
〔4〕在上述〔1〕所记载的转子中，还可以构成为，与所述永久磁铁的径向外侧的平面部对置的所述开口部的内壁侧面的周向中央相对于所述内壁侧面的周向的两端部位于所述转子铁心的径向外侧。
〔5〕本发明的一形态的电动机具有：上述〔1〕～〔4〕中任一项记载的转子；以围绕所述转子的方式配置的圆筒状的定子；卷绕在所述定子的齿部上的绕组。
【发明效果】
根据上述〔1〕的形态的转子，在开口部插入有永久磁铁的状态下使转子铁心绕轴心旋转时，在永久磁铁上产生离心力。此时，永久磁铁的应力集中在肋的应力吸收部。但由于该应力吸收部由在转子的包含轴心的剖面的剖视观察下的轭部中的厚度最薄的薄壁部构成，因此能够有效地吸收在转子上产生的应力。因此，能够抑制向肋的根部的应力集中。由此，无需确保肋的根部部分的厚度，从而能够实现转子的轻量化。
另外，根据上述〔2〕的形态的转子，由于开口部的长度方向轴线形成为在从包含转子铁心的所述轴心的视线观察时与通过极间距角的中心角的中心线正交，因此能够使转子铁心的旋转产生的永久磁铁的应力集中于肋。并且，由于肋的侧面具有永久磁铁侧的第一肋侧面、向该第一肋侧面连结的第一圆弧、附加极侧的第二肋侧面、从该第二肋侧面向所述附加极连结的第二圆弧，因此能够使转子铁心的旋转产生的应力集中在第一肋侧面与第二肋侧面之间。由此，能够通过设置在第一肋侧面与第二肋侧面之间的应力吸收部有效地吸收转子铁心的旋转产生的应力。
另外，根据上述〔3〕的形态的转子，距轴心的距离随着从通过极间距角的中心角的中心线与转子铁心的外周面的交点向极间距角的周向两端部接近而缩短。因此，转子铁心的外周面与定子的外周面之间的距离越接近极间距角的周向两端部越增大，从而能够减少转子铁心的旋转产生的转矩脉动及齿槽转矩。其结果是，在转子铁心旋转之际的电动机驱动时能够抑制振动和噪音。
另外，在极间距角的周向两端部，在转子铁心的外周面与定子的外周面之间存在距离。因此，即使肋因转子铁心的旋转产生的应力由应力吸收部吸收而伸张，肋的伸张的部位也很难比转子的最外周面向径向外侧突出。由此，能够可靠地防止定子与转子的干涉。而且，能够进一步减小定子与转子之间的缝隙(间隙)。
另外，根据上述〔4〕的形态的转子，若当转子旋转时在永久磁铁上产生离心力，则永久磁铁至少与开口部的内壁侧面的周向的两端部的两部位抵接。因此，永久磁铁不会与开口部的内壁侧面的一个部位集中抵接，从而能够抑制在转子铁心上产生应力集中部位的情况。因此，能够提高转子铁心的强度。
另外，根据上述〔5〕的形态的电动机，通过将应力吸收部形成于肋，在转子旋转时，能够通过应力吸收部来吸收在永久磁铁上产生的离心力引起的应力。其结果是，能够抑制向肋的根部的应力集中。因此，无需确保肋的根部部分的厚度，能够提高转子铁心的设计自由度，并能够实现转子铁心的轻量化。而且，通过在转子铁心形成附加极，能够产生磁阻转矩并同时减少转矩脉动。由此，能够提供一种可提高转矩的电动机。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的电动机单元的简要结构剖视图。
图2是该实施方式的转子的俯视图。
图3是该转子的局部放大图。
图4是表示在该实施方式的转子铁心的外周面设有间隙时的齿槽转矩及转矩脉动的变化的曲线图。
图5是为了说明肋的形状而在图3的局部放大图中记入了必要的线段的图。
图6是表示本发明的一实施方式的附加极形成槽的另一形态的形状的图(与图3对应)。
图7是表示本发明的一实施方式的附加极形成槽的又一形态的形状的图(与图3对应)。
具体实施方式
接下来，参照图1～图7，说明本发明的一实施方式的电动机。需要说明的是，在本实施方式中，对作为车辆用电动机单元而使用的电动机进行说明。
图1是车辆用电动机单元的简要结构剖视图。如图1所示，在车辆用电动机单元(以下，称为电动机单元)10上设有电动机23。该电动机23中具备转子22。在转子22上配设有卷绕了绕组(线圈)20的圆筒状的定子21及永久磁铁48。并且，转子22与定子21隔开规定间隔而对置配置。
并且，电动机单元10具备电动机壳体11、变速器壳体12、传感器壳体13。在电动机壳体11内收容有电动机23。而且，变速器壳体12与电动机壳体11的一侧紧固连结，且收容有动力传递部(未图示)。从电动机23的输出轴24产生的动力向该动力传递部传递。传感器壳体13与电动机壳体11的另一侧紧固连结，在该传感器壳体13中收容有电动机23的旋转传感器25。需要说明的是，电动机壳体11的内部构成为电动机室36，变速器壳体12的内部构成为变速器室37，传感器壳体13的内部构成为传感器室38。
电动机壳体11以将电动机23整体覆盖那样的大致圆筒形状形成。在电动机壳体11与变速器壳体12的交界部的变速器壳体12侧设有轴承26，该轴承26将电动机23的输出轴24的一端支承为旋转自如。并且，在电动机壳体11与传感器壳体13的交界部的传感器壳体13侧设有轴承27，该轴承27将电动机23的输出轴24的另一端支承为旋转自如。
在电动机壳体11的壁部31、变速器壳体12的壁部32及传感器壳体13的壁部33上分别形成有相互连通的通气通路35。
并且，在电动机壳体11的壁部31内，用于对电动机23进行冷却的水套40以将电动机23的定子21的整周覆盖的方式设置。而且，定子21被压入电动机壳体11内，以与电动机壳体11的内周面密接的方式配置。
在变速器壳体12内形成有通气室42，该通气室42用于将在电动机单元10内使用的润滑油分离。由此，因动力传递部(齿轮)、电动机23的旋转而飞散的润滑油在通气室42内分离，从而能够防止从通气配管39向外部漏出的情况。
该通气室42形成在位于电动机单元10的最上部的位置。而且，通气室42与通气通路35连通，能够从通气配管39排出电动机单元10内的高压、高温的空气。此外，通气室42经由通气通路35而与电动机室36、变速器室37及传感器室38连通。
在此，使用图2、图3，详细地说明电动机单元10的转子22的结构。图2是转子22的俯视图，图3是转子22的局部放大图(图2的A部)。
如图2所示，转子22具备圆柱状的转子铁心46和永久磁铁48，且被支承为能够以输出轴(轴心)C为中心进行旋转。该转子铁心46通过将在从包含轴心C的视线观察时呈圆形状的大致环状的多个磁性板材45层叠而成。而且，开口部47在转子铁心46的外周面46a附近的轭部49的周向上以例如等间隔的方式形成。在这些开口部47内分别保持有永久磁铁48。
转子22构成将永久磁铁48埋入到转子铁心46中的所谓IPM(InteriorPermanent Magnet)电动机。
如图3所示，本实施方式的转子铁心46中，在从包含转子铁心46的轴心C的视线观察时，构成多个极的永久磁铁48(48A、48B)沿着转子铁心46的周向以规定的极间距角α(各极间的中心线P-P′间的角度)配置。
另外，以将配设于一个极的永久磁铁48分割配置为第一永久磁铁48A及第二永久磁铁48B的方式，在转子铁心46的外周侧的区域上形成供第一永久磁铁48A插入的大致矩形形状的第一开口部47A、供第二永久磁铁48B插入的大致矩形形状的第二开口部47B、将上述的第一开口部47A及第二开口部47B之间分隔的分隔部50。并且，在从包含转子铁心46的轴心C的视线观察时，各开口部47(第一开口部47A、第二开口部55B)的长度方向轴线L与通过极间距角α的中心角的中心线C′正交。需要说明的是，在以下的说明中，将极间距角α的中心线定义为中心线C′。
在以下的说明中，对开口部47及永久磁铁48的形状进行说明，第一开口部47A和第二开口部47B的形状、及第一永久磁铁48A和第二永久磁铁48B的形状都隔着分隔部50对称，因此以下，仅说明第一开口部47A及第一永久磁铁48A的形状。
第一开口部47A通过第一直线部51、第二直线部52、第三直线部53、填充用切口部54及磁障55而构成为大致矩形形状。
其中，第一直线部51处于与分隔部50的侧面对应的位置，从包含轴心C的视线观察时，以沿着转子铁心46的径向的方式形成。第二直线部52从分隔部50的轴心C侧(转子铁心46的内径侧)的端部向相对于第一直线部51大致呈直角方向延伸设置，在其两端设有用于填充粘接剂的填充用切口部54。第三直线部53从分隔部50的外周面46a侧的端部向相对于第一直线部51大致呈直角方向延伸设置。并且，磁障55以从第二直线部52的端部及第三直线部53的端部向周向外方鼓出的方式形成。需要说明的是，磁障55的周缘部(第一圆弧)76A形成为圆弧形状，其曲率半径越大，在形成磁障上越优选。
在将第一永久磁铁48A插入到第一开口部47A的状态下使转子铁心46旋转时，在第一永久磁铁48A上作用有离心力。由此，在第一圆弧76A上作用有拉伸应力，但通过将第一圆弧6A的曲率半径较大地形成，能够有效地使尤其是离心力容易作用的磁障55的外径侧的应力广阔地分散。这样，能够使由离心力引起的第一永久磁铁48A的拉伸应力广阔地分散，因此能够防止转子铁心46的破损，能够确保规定的强度。
在第一开口部47A内配设有第一永久磁铁48A。该第一永久磁铁48A具有：与第一开口部47A的第一直线部51对应的第一直线部61；与第一开口部47A的第二直线部52对应的第二直线部62；与第一开口部47A的第三直线部53对置的第三直线部(平面部)63；将第一开口部47A的第二直线部62的端部和第三直线部63的端部连结，且与第一直线部61大致平行地延伸设置的第四直线部(第一开口部47A的宽度方向的侧面)64。即，在从包含轴心C的视线观察时，第一永久磁铁48A形成为例如大致长方形等矩形形状。
此外，与第一永久磁铁48A的径向外侧的第三直线部63对置的第一开口部47A的内壁侧面(第三直线部53)的周向的中央47A1的周边区域相对于周向的两端部47A2而位于转子铁心46的径向外侧。该中央47A1的周边的位于比两端部47A2靠径向外侧的区域为避让槽66。
避让槽66在第三直线部53上的规定的范围内形成。这样，通过在第三直线部53形成避让槽66，在转子铁心46的旋转时，即使在永久磁铁48上产生离心力，永久磁铁48也至少与各两端部47A2这两部位抵接。因此，永久磁铁48不会与第一开口部47A的内壁侧面的一个部位集中抵接，从而能够抑制在转子铁心46上产生应力集中部位的情况。因此，能够提高转子铁心46的强度。而且，通过调整设置避让槽66的范围，而能够任意地设定永久磁铁48的应力所作用的部位。
另外，在与第一永久磁铁48A的分隔部50侧的第一直线部61对置的第一开口部47A的内壁侧面(第一直线部51)的规定的区域上形成有避让槽67。避让槽67以使分隔部50的周向的厚度减薄的方式形成。通过这样形成避让槽67，在转子铁心46的旋转时，若在永久磁铁48上产生离心力，则永久磁铁48与第一直线部51的一部分的区域抵接。因此，通过调整设置避让槽67的范围，能够有意图地设定永久磁铁48的应力所作用的部位。因此，能够提高转子铁心46的强度。
另外，如图3所示，在从包含轴心C的视线观察转子铁心46时，轭部49中的外周面46a的与极间距角α对应的部分弯曲形成。即，轭部49的外周面46a的距轴心C的距离随着从中心线C′与转子铁心46的外周面46a的交点46a1向外周面46a的极间距角α的周向两端部接近而缩短。以下，将轭部49的外周面46a中的与极间距角α的周向两端部最接近的部分作为周向两端部46a2。
具体而言，如图2所示，比较从轴心C到交点46a1的长度H1和从轴心C到两端部46a2的长度H2的话，H1＞H2。即如图3所示，外周面46a与定子21的外周面(齿部)的间隙(缝隙)随着从交点46a1向周向两端部46a2接近而增大。
图4表示对外周面46a的周向两端部46a2和定子21的齿部之间的间隙(缝隙)的大小与齿槽转矩及转矩脉动的大小的相关关系进行分析后的结果。如图4所示可知，随着周向两端部46a2和定子21的齿部之间的间隙增大，而齿槽转矩及转矩脉动减少。即，通过随着从交点46a1向周向两端部46a2接近而缩短距轴心C的距离，由此能够在确保转子铁心46的强度的同时有效地减少齿槽转矩及转矩脉动。其结果是，能够抑制转子铁心46旋转时的噪音和振动的产生。
返回图3，在转子铁心46中的相邻的各极间的开口部47的周向两侧形成有从外周面46a向轴心C方向延伸的由第一槽70A和第二槽70B构成的一组槽部(附加极形成槽)70。即，附加极形成槽70形成与磁极对应的量。如图3所示，夹在相邻的第一槽70A与第二槽70B之间的区域构成为附加极71。该附加极71作为磁通通过的区域而发挥功能。
在从包含轴心C的视线观察时，槽部70(第一槽70A、第二槽70B)在磁障55的附近以俯视下大致U字状形成。在此，在第一永久磁铁48A的附近形成的槽部为第一槽70A，在第二永久磁铁48B的附近形成的槽部为第二槽70B。即，转子铁心46中的夹在第一槽70A与第二槽70B之间的区域成为附加极71。
在附加极71的外周缘71a的周向两侧分别形成有向周向两侧突出的凸部72。该附加极71的周向的厚度中，外周缘71a的区域的厚度W2比径向内侧的区域的厚度W1形成得厚。作为该凸部72的形状，在从包含轴心C的视线观察时优选为大致矩形形状的形状。通过以大致矩形形状形成凸部72，能够在确保槽部70的周向的宽度的同时尽量大地确保凸部72的面积。
另外，附加极71的从外周面71b到轴心C的长度沿着附加极71的周向大致相同。即，附加极71的外周面71b与定子21的齿部的间隙(缝隙)在整个全长上大致相同。
此外，槽部70的内周面70a弯曲形成，随着从中心线C′向配设有附加极71的一侧接近，内周面70a与轴心C的距离逐渐缩短。通过将槽部70的内周面70a这样弯曲形成，从而能够较大地确保附加极71的周向的宽度。因此，能够实现作为电动机23的转矩提高、转子铁心46的强度提高。需要说明的是，在将内周面70a如上述那样弯曲形成时和形成为U字状时，即使因转子22的旋转而产生永久磁铁48的离心力的情况下，其应力分布也不变。即，无论内周面70a的形状如何，在内周面70a的中心线C′侧产生应力，但在附加极71侧不会产生应力。因此，通过以随着从中心线C′向配置有附加极71的一侧接近而使槽部70的内周面70a与轴心C的距离逐渐缩短的方式进行弯曲形成，从而能够减小槽部70的周向的宽度。
在转子铁心46的轭部49上，在开口部47(第一开口部47A、第二开口部47B)与槽部70(第一槽70A及第二槽70B)之间分别形成有肋75(肋75A及肋75B)。肋75A、75B分别隔着永久磁铁48而对称形成。因此，以下，关于肋75的结构，以肋75A为例使用图5进行说明。
肋75A的周向的侧面中，第一永久磁铁48A的侧面的直线部分为第一肋侧面76，附加极71侧的侧面的直线部分为第二肋侧面77。第一肋侧面76与第二肋侧面77平行设置。而且，第一肋侧面76及第二肋侧面77在从包含轴心C的视线观察时，相对于第四直线部64以-45°～+45°的角度倾斜形成。在本实施方式中，说明第一肋侧面76及第二肋侧面77相对于第四直线部64以约+30°的角度倾斜形成的例子。
在此，如图5所示，沿着第一肋侧面76的线段为第一肋侧面形成线78，沿着第二肋侧面77的线段为第二肋侧面形成线79。并且，与第一肋侧面形成线78及第二肋侧面形成线79平行且通过第一永久磁铁48A的外周侧角部58的线段为第一平行线80，与第一肋侧面形成线78及第二肋侧面形成线79平行且通过槽部70的最深部(槽部70的内周中的最内径侧的部位)89的线段为第二平行线81。需要说明的是，在本实施方式中，第二平行线81成为与附加极71的侧面73一致的线段。
另外，第一肋侧面76与圆弧状的第一圆弧76A连结。第一肋侧面76与第一肋侧面形成线78重叠，该区域的轴心C侧的端部为第一起点82，外周面46a侧的端部为第一终点83。
另外，第二肋侧面77与圆弧状的第二圆弧77A连结。第二肋侧面77与第二肋侧面形成线79重叠，该区域的轴心C侧的端部为第二起点85，外周面46a侧的端部为第二终点86。
在本实施方式中，在与第一肋侧面形成线78正交且通过第一起点82的线段为第一垂线88时，第二起点85位于比第一垂线88靠外周面46a侧的位置。而且，附加极71的侧面73的最深部89位于比第一垂线88靠外周面46a侧且比第二起点85靠轴心C侧的位置。
此外，在与第二肋侧面形成线79正交且通过第二终点86的线段为第二垂线90时，第一终点83位于比第二垂线90靠轴心C侧的位置。并且，第一永久磁铁48A的外周侧角部58位于比第二垂线90靠轴心C侧且比第一终点83靠外周面46a侧的位置。
在本实施方式中，第一终点83与第一永久磁铁48A的外周侧角部58之间通过例如圆弧状的第一圆弧76A连结。而且，第二起点85与最深部89之间也通过例如圆弧状的第二圆弧77A连结。需要说明的是，第一圆弧76A及第二圆弧77A的形状并不局限于圆弧状，也可以是直线状。
在包含转子22的轴心C的剖面的剖视观察下，由轭部49中的厚度最薄的薄壁部构成的应力吸收部94形成于肋75。当与第一垂线88平行且与第一肋侧面76及第二肋侧面77交叉的线段分别为第三垂线91、第四垂线92时，应力吸收部94成为由第一肋侧面76、第二肋侧面77、第三垂线91及第四垂线92包围的区域。
另外，第二圆弧77A与外周面71b的距离D1以能够减少相邻的各极间的短路磁通的深度形成。具体而言，如图2所示，将轴心C与最深部89连结的距离X1比接近该最深部89的永久磁铁48的外周侧角部58与轴心C的距离X2短。即，最深部89的位置设定成使槽部70与永久磁铁48沿着周向重叠。
需要说明的是，槽部70的周向的宽度虽然无需特别限定，但优选形成为能够确保转子铁心46的强度的程度的长度。而且，槽部70的形成位置尽量为与接近该槽部70的永久磁铁48靠近的位置对于电动机23的性能而言优选。不过，如图5所示，槽部70的形成位置越接近永久磁铁48，应力吸收部94的周向的宽度W3越小。因此，需要考虑转子铁心46的强度来设定应力吸收部94的周向的宽度W3和槽部70的形成位置。另外，转子铁心46的应力吸收部94成为磁通最饱和的部位，但是通过在应力吸收部94的一侧形成磁障55并在另一侧形成槽部70，而能够防止磁通短路的发生。
根据本实施方式，在将永久磁铁48插入到开口部47的状态下使转子铁心46绕轴心C旋转时，在永久磁铁48上产生离心力。此时，在肋75(75A、75B)上设有应力吸收部94，该应力吸收部94由在转子22的包含轴心C的截面的剖视下的轭部49中的厚度最薄的薄壁部构成，由此使因永久磁铁48引起而在转子22产生的应力集中在该应力吸收部94。因此，能够通过应力吸收部94来吸收转子22上产生的应力。其结果是，能够抑制应力集中在肋75的根部的情况。因此，无需确保肋75的根部部分的厚度，能够提高转子铁心46的设计自由度，并能够实现转子22的轻量化。
另外，开口部47的长度方向轴线L在从包含转子铁心46的轴心C的视线观察时以与中心线C′正交的方式形成，因此能够使转子铁心46的旋转引起的永久磁铁48的应力集中于肋75。
另外，在肋75的周向的侧面设有第一肋侧面76、向该第一肋侧面76连结的第一圆弧76A、第二肋侧面77、从该第二肋侧面77向附加极71连结的第二圆弧77A，因此能够使设置在第一肋侧面76与第二肋侧面77之间的应力吸收部94有效地吸收集中于肋75的应力。而且，因转子铁心46的旋转而作用在磁障55的周缘部上的拉伸应力能够在第一圆弧76A上广泛且有效地分散。因此，能够防止拉伸应力引起的转子铁心46的破损，从而能够确保规定的强度。
另外，距轴心C的距离随着从中心线C′与转子铁心46的外周面46a的交点46a1向外周面46a的极间距角α的周向两端部46a2接近而缩短，因此转子铁心46的外周面46a与定子21的齿部(外周面)之间的距离越接近周向两端部46a2越增大。由此，能够减少转子铁心46的旋转产生的转矩脉动及齿槽转矩。其结果是，能够抑制在转子铁心46旋转之际的电动机驱动时产生振动和噪音的情况。
另外，即使肋75因转子铁心46的旋转所产生的应力由应力吸收部94吸收而伸张，由于在周向两端部46a2，在转子铁心46的外周面46a与定子21的外周面之间存在距离，因此，该部位也难以比转子22的最外周面46a侧向径向外侧突出。因此，能够可靠地防止定子21与转子22的干涉。而且，能够进一步减小定子21与转子22之间的缝隙(间隙)。
此外，通过在开口部47形成避让槽66，即使当转子铁心46的旋转时在永久磁铁48上产生离心力，永久磁铁48也至少与各两端部47A2这两部位抵接。因此，永久磁铁48不会集中抵接于第一开口部47A的内壁侧面的一个部位，从而能够抑制在转子铁心46上产生应力集中部位的情况。而且，通过调整设置避让槽66的范围，能够有意图地设定永久磁铁48的应力所作用的部位。因此，能够提高转子铁心46的强度。
并且，通过采用具有上述那样构成的转子22的电动机23，能够产生磁阻转矩，并减少转矩脉动。由此，能够提供一种可使转矩上升的电动机23。
需要说明的是，本发明并不局限于上述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内，还包含对上述的实施方式施加了各种变更的方式。即，实施方式中列举的具体的结构、形状等只不过是一例，可以适当变更。
例如，在本实施方式中，说明了在转子铁心46设置分隔部50而将永久磁铁48分割为两部分，并配置作为第一永久磁铁48A和第二永久磁铁48B的情况，但也可以是永久磁铁48不分割的结构。
另外，在本实施方式中，用于填充粘接剂的填充用切口部54形成于开口部47，但在能够利用其他的方法在开口部47内固定永久磁铁48时，也可以不形成填充用切口部54。
另外，在本实施方式中，说明了通过向开口部47与永久磁铁48的间隙填充粘接剂来固定永久磁铁48的情况，但只要能够将永久磁铁48保持在开口部47内即可，可以使用任意的填充剂。
此外，在本实施方式中，说明了第一肋侧面76及第二肋侧面77在从包含轴心C的视线观察时，相对于第四直线部64以约+30°的角度倾斜形成的例子，但也可以如图6所示，肋175A的周向的侧面相对于第四直线部64大致平行(相对于第四直线部64成约0°的角度)地形成。
另外，如图7所示，肋275A的周向的侧面可以相对于第四直线部64以约-30°的角度倾斜形成。即，第一肋的周向的侧面只要相对于第四直线部64以-45°～+45°的角度倾斜形成即可。
【工业实用性】
根据本发明，能够提供一种可抑制肋的根部的应力集中的转子及电动机。
【符号说明】
20 线圈(绕组)
21 定子
22 转子
23 电动机
46 转子铁心
46a 外周面
46a1 交点
46a2 两端部
47(47A、47B) 开口部
47A1 中央
47A2 两端部
48(48A、48B) 永久磁铁
49 轭部
50 分隔部
58 外周侧角部
63 第三直线部(平面部)
64 第四直线部(宽度方向的侧面)
66 避让槽
70 槽部(一对附加极形成槽)
70a 内周面
70A 第一槽
70B 第二槽
71 附加极
73 附加极的侧面
75(75A、75B) 肋
76 第一肋侧面
76A 第一圆弧
77 第二肋侧面
77A 第二圆弧
78 第一肋侧面形成线
79 第二肋侧面形成线
80 第一平行线
81 第二平行线
82 第一起点
83 第一终点
85 第二起点
86 第二终点
88 第一垂线
89 最深部(最靠内径侧的部位)
90 第二垂线
91 第三垂线
92 第四垂线
94 应力吸收部(薄壁部)
C 轴心
C′ 中心线
α 极间距角
H1 从轴心到交点的长度
H2 从轴心到两端部的长度

Claims (5)

1.一种转子，其具备：圆柱状的转子铁心；在从包含该转子铁心的轴心的视线观察时，沿着所述转子铁心的周向以规定的极间距角排列配置的永久磁铁，
所述转子的特征在于，
所述转子铁心具有：
开口部，其形成在所述转子铁心的外周面上，且供所述永久磁铁插入；
附加极形成槽，其由在所述开口部的周向两侧分别向所述轴心方向延伸的一对槽即第一槽及第二槽构成，且形成与磁极数对应的量；
附加极，其形成在所述第一槽和与该第一槽相邻的所述第二槽之间；
肋，其形成在所述转子铁心的轭部上的所述开口部与所述附加极形成槽之间，
在所述肋上形成有应力吸收部，该应力吸收部由在所述转子的包含轴心的截面的剖视下的所述轭部中的厚度最薄的薄壁部构成。
2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，
所述开口部的长度方向轴线形成为在从包含所述转子铁心的所述轴心的视线观察时与通过所述极间距角的中心角的中心线正交，
所述肋的侧面具有：所述永久磁铁侧的第一肋侧面；从该第一肋侧面向所述开口部连结的第一圆弧；所述附加极侧的第二肋侧面；从该第二肋侧面向所述附加极连结的第二圆弧，
所述应力吸收部设置在所述第一肋侧面与所述第二肋侧面之间。
3.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，
在从包含所述转子铁心的所述轴心的视线观察时，所述轭部的距所述轴心的距离随着从通过所述极间距角的中心角的中心线与所述转子铁心的外周面的交点向所述极间距角的周向两端部接近而缩短。
4.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，
与所述永久磁铁的径向外侧的平面部对置的所述开口部的内壁侧面的周向的中央相对于所述内壁侧面的周向的两端部位于所述转子铁心的径向外侧。
5.一种电动机，其特征在于，具有：
权利要求1～4中任一项所述的转子；
围绕所述转子的圆筒状的定子；
卷绕在所述定子的齿部上的绕组。
CN2011800362346A 2010-07-30 2011-07-25 转子及电动机 Pending CN103004057A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010172260 2010-07-30
JP2010-172260 2010-07-30
PCT/JP2011/066832 WO2012014836A1 (ja) 2010-07-30 2011-07-25 ロータおよびモータ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103004057A true CN103004057A (zh) 2013-03-27

Family

ID=45530044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011800362346A Pending CN103004057A (zh) 2010-07-30 2011-07-25 转子及电动机

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20130119812A1 (zh)
EP (1) EP2600496A4 (zh)
JP (1) JPWO2012014836A1 (zh)
CN (1) CN103004057A (zh)
WO (1) WO2012014836A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104767303A (zh) * 2014-01-03 2015-07-08 广东德昌电机有限公司 嵌入式永磁电机转子
CN106030988A (zh) * 2014-08-11 2016-10-12 富士电机株式会社 旋转电机
CN113497501A (zh) * 2020-04-02 2021-10-12 安徽威灵汽车部件有限公司 转子冲片、电机的转子、电机和车辆

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5433198B2 (ja) * 2008-10-16 2014-03-05 日立オートモティブシステムズ株式会社 回転電機及び電気自動車
JP6029597B2 (ja) * 2012-01-31 2016-11-24 三菱電機株式会社 ポンプ及び冷凍サイクル装置並びにポンプの製造方法
US20130249342A1 (en) * 2012-03-20 2013-09-26 Kollmorgen Corporation Cantilevered Rotor Magnet Support
US9502931B2 (en) 2012-03-23 2016-11-22 Asmo Co., Ltd. Brushless motor
JP5865174B2 (ja) * 2012-05-11 2016-02-17 アスモ株式会社 ブラシレスモータ
ES2482040B1 (es) * 2013-01-31 2015-08-14 Gamesa Innovation & Technology, S.L. Disposición constructiva de un rotor de imanes permanentes de un generador
EP2955816B1 (en) * 2013-02-08 2019-07-03 Fuji Electric Co., Ltd. Embedded permanent magnet type rotating electric machine
JP2015208184A (ja) * 2014-04-23 2015-11-19 株式会社デンソー 回転電機のロータ
JP2015233381A (ja) * 2014-06-10 2015-12-24 多摩川精機株式会社 Ｉｐｍモータ及びそのコギングトルクの抑制方法
CN106030989B (zh) * 2014-08-11 2018-09-11 富士电机株式会社 旋转电机
EP3192156A4 (en) * 2014-09-11 2018-05-23 Nissan Motor Co., Ltd Permanent magnet synchronous motor
CN107078618B (zh) * 2014-09-24 2020-01-14 Tm4股份有限公司 磁阻辅助外部转子pmsm
JP6601568B2 (ja) * 2016-09-07 2019-11-06 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 ロータの製造方法
GB201619856D0 (en) * 2016-11-24 2017-01-11 Jaguar Land Rover Ltd Electric machine apparatus
GB201620300D0 (en) * 2016-11-30 2017-01-11 Jaguar Land Rover Ltd Electric machine apparatus
JP6630690B2 (ja) 2017-02-22 2020-01-15 本田技研工業株式会社 回転電機のロータ
JP7000109B2 (ja) * 2017-10-18 2022-01-19 株式会社日立インダストリアルプロダクツ 回転電機及びこれを備えた電動機車両
FR3121799B1 (fr) 2021-04-08 2023-03-03 Seb Sa Rotor pour moteur synchrone sans balais a aimants permanents inseres
WO2023132011A1 (ja) * 2022-01-05 2023-07-13 株式会社 東芝 回転子

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05219669A (ja) * 1992-02-03 1993-08-27 Toshiba Corp 永久磁石式回転子
CN1606211A (zh) * 2003-10-10 2005-04-13 本田技研工业株式会社 永久磁铁式转子和无刷电动机
CN1976171A (zh) * 2005-12-01 2007-06-06 爱知Elec株式会社 永磁式旋转机械
CN101527475A (zh) * 2008-03-04 2009-09-09 株式会社日立制作所 旋转电机及使用其的混合动力汽车

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09224338A (ja) * 1996-02-16 1997-08-26 Seiko Epson Corp モータ
JP3509508B2 (ja) * 1997-02-21 2004-03-22 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 永久磁石式同期モータ
JPH1118324A (ja) * 1997-06-19 1999-01-22 Toyota Motor Corp 回転機及びその製造方法
JP2000270503A (ja) * 1999-03-17 2000-09-29 Fujitsu General Ltd 永久磁石電動機
JP4324821B2 (ja) 1999-05-18 2009-09-02 株式会社富士通ゼネラル 永久磁石電動機
JP4248887B2 (ja) * 2003-01-31 2009-04-02 本田技研工業株式会社 永久磁石式回転子
JP4449035B2 (ja) * 2004-03-10 2010-04-14 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動車両用の永久磁石回転電機
JP2008092693A (ja) * 2006-10-03 2008-04-17 Nissan Motor Co Ltd コア
JP4404223B2 (ja) * 2007-03-20 2010-01-27 株式会社安川電機 電磁鋼板形成体、電磁鋼板積層体、これを備えた永久磁石形同期回転電機用回転子、永久磁石形同期回転電機、該回転電機を用いた車両、昇降機、流体機械、加工機

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05219669A (ja) * 1992-02-03 1993-08-27 Toshiba Corp 永久磁石式回転子
CN1606211A (zh) * 2003-10-10 2005-04-13 本田技研工业株式会社 永久磁铁式转子和无刷电动机
CN1976171A (zh) * 2005-12-01 2007-06-06 爱知Elec株式会社 永磁式旋转机械
CN101527475A (zh) * 2008-03-04 2009-09-09 株式会社日立制作所 旋转电机及使用其的混合动力汽车

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104767303A (zh) * 2014-01-03 2015-07-08 广东德昌电机有限公司 嵌入式永磁电机转子
CN106030988A (zh) * 2014-08-11 2016-10-12 富士电机株式会社 旋转电机
CN106030988B (zh) * 2014-08-11 2018-08-31 富士电机株式会社 旋转电机
US10720803B2 (en) 2014-08-11 2020-07-21 Fuji Electric Co., Ltd. Rotating electrical machine with rotor having plurality of umbrella form portions and radiating projections in between
CN113497501A (zh) * 2020-04-02 2021-10-12 安徽威灵汽车部件有限公司 转子冲片、电机的转子、电机和车辆
CN113497501B (zh) * 2020-04-02 2022-07-29 安徽威灵汽车部件有限公司 转子冲片、电机的转子、电机和车辆

Also Published As

Publication number Publication date
EP2600496A1 (en) 2013-06-05
WO2012014836A1 (ja) 2012-02-02
JPWO2012014836A1 (ja) 2013-09-12
EP2600496A4 (en) 2014-03-05
US20130119812A1 (en) 2013-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103004057A (zh) 转子及电动机
US9190877B2 (en) Rotor for rotating electric machine
US9660491B2 (en) Rotor for rotating electric machine
KR101076956B1 (ko) 영구자석 동기 전동기 및 밀폐형 압축기
EP2139093A2 (en) Permanent-magnet type electric rotating machine
US8760025B2 (en) Interior permanent magnet machine having off axis centered arc geometry
CN102812619B (zh) 电磁钢板形成体、转子芯、转子、旋转电机以及车辆
US20110278978A1 (en) Consequent pole permanent magnet motor
US20120049686A1 (en) Rotary electric machine
US9583987B2 (en) Stator for electric rotating machine and method of manufacturing the same
US9735633B2 (en) Rotor for rotating electric machine
US20130221793A1 (en) Stator of rotary electric machine
US20160322872A1 (en) Rotor for rotating electric machine
JP2009022089A (ja) 永久磁石式回転電機、及び永久磁石式回転電機システム
CN106663975A (zh) 旋转电机的定子，以及具备该定子的旋转电机
CN101981784B (zh) 定子、电动机及压缩机
CN1856923B (zh) 永久磁铁式同步电机及使用它的压缩机
JP2009303446A (ja) 永久磁石電動機
US20170110919A1 (en) Torque-optimized rotor and small electric engine with a rotor of this type
US20220263356A1 (en) Motor
EP1736347A1 (en) Electric hub motor
JP6277648B2 (ja) 磁石埋込型ロータ
JP2018038209A (ja) 回転電機の固定子、及びこれを備えた回転電機
JP4453092B2 (ja) 車両用交流発電機の回転子
JP2009303447A (ja) 永久磁石電動機

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C05 Deemed withdrawal (patent law before 1993)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20130327