CN106464049A - 永磁体嵌入式旋转电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种转子的强度优异且能够以低成本进行制造的永磁体嵌入式旋转电机。另外，在不降低转子的强度的前提下，增加转子所产生的转矩。另外，将转子钢板精度良好地层叠而稳定地制造永磁体嵌入式旋转电机。在该永磁体嵌入式旋转电机中，一个极包括两个永磁体，将多个极的永磁体嵌入转子内部，其中，该永磁体嵌入式旋转电机具有转子(3)，该转子(3)的转子外周和磁体嵌入孔相连通。磁体嵌入孔呈倒V字状排列。在构成转子(3)的各转子钢板上的位于磁体嵌入孔的内切圆与转子外周之间的区域，实施了V字加工、凸台加工、销孔加工或螺栓孔加工这样的辅助加工。

Description

永磁体嵌入式旋转电机

技术领域

本发明涉及电动机、发电机等具有转子的旋转电机，特别涉及一种在转子中嵌入了永磁体的永磁体嵌入式旋转电机。

背景技术

图9的(a)、图9的(b)是表示以往的永磁体嵌入式旋转电机的一例子，即IPM电动机的转子的结构的剖视图，图9的(c)是表示该转子的外周面的图。该以往例的IPM电动机为专利文献1所公开的电动机。该IPM电动机将以朝向转子3的外侧扩张的方式配置为V字状的两个永磁体13a、13b作为一个极，通过在转子3的内部嵌入多组两个永磁体13a、13b而形成多个极。另外，转子3是通过将图9的(a)所示的层叠钢板11和图9的(b)所示的层叠钢板12如图9的(c)所示那样一片一片地交替层叠而构成的，或是以多片为单位交替层叠而构成的。

如图9的(a)所示，在层叠钢板11上，作为一个极形成两个保持孔部18a、18b、两个空洞部14a、14b以及两个空洞部15a、15b，这样的组合形成有多组。具体而言，作为一个极，形成有：两个保持孔部18a、18b，所述两个保持孔部18a、18b配置为V字状，并用于保持两个永磁体13a、13b；两个空洞部14a、14b，所述两个空洞部14a、14b配置于两个保持孔部18a、18b彼此之间的部分(V字的中央部分)并分别与各保持孔部18a、18b连通；以及两个空洞部15a、15b，所述两个空洞部15a、15b配置在与相邻的另一极之间的部分(V字的端部部分)并分别与各保持孔部18a、18b连通。

保持孔部18a、空洞部14a、空洞部15a成为一个连续的区域(孔)，另外，保持孔部18b、空洞部14b、空洞部15b也成为一个连续的区域(孔)，在对层叠钢板11进行冲切加工时，可以分别作为一个孔进行冲切。通过冲切加工，在空洞部15a、15b的外缘侧形成侧桥(日文：サイドブリッジ)19a、19b。

另外，如图9的(b)所示，在层叠钢板12上，作为一个极形成两个保持孔部18a’、18b’、两个空洞部14a’、14b’以及两个切口部16a、16b，这样的组合形成有多组。层叠钢板12上的保持孔部18a’、18b’、空洞部14a’、14b’分别与层叠钢板11上的保持孔部18a、18b、空洞部14a、14b等同。具体而言，作为一个极，形成有：两个保持孔部18a’、18b’，所述两个保持孔部18a’、18b’配置为V字状，并用于保持两个永磁体13a、13b；两个空洞部14a’、14b’，所述两个空洞部14a’、14b’配置于两个保持孔部18a’、18b’彼此之间的部分(V字的中央部分)并分别与各保持孔部18a’、18b’连通；以及两个切口部16a、16b，所述两个切口部16a、16b配置为分别与各空洞部15a、15b重叠，并分别与各保持孔部18a’、18b’连通并且所述两个切口部16a、16b连通至层叠钢板12的外缘。各切口部16a、16b配置为分别在内部包含各空洞部15a、15b，由此，配置为分别与各空洞部15a、15b重叠。

保持孔部18a’、空洞部14a’、切口部16a成为一个连续的区域(切口)，另外，保持孔部18b’、空洞部14b’、切口部16b也成为一个连续的区域(切口)，在对层叠钢板12进行冲切加工时，可以分别作为一个切口进行冲切。

在层叠钢板11上的空洞部14a与空洞部14b之间、层叠钢板12上的空洞部14a’与空洞部14b’之间具有中间桥(日文：センタブリッジ)19c。在层叠钢板11和层叠钢板12上，比永磁体靠内周侧的区域和靠外周侧的区域借助该中间桥19c连接起来。

而且，在将所述层叠钢板11、12一片一片交替层叠的情况下，转子3的外周面成为图9的(c)所示的外观，切口部16a、16b分别成为一列，并分别隔着一片层叠钢板地进行配置。

在该以往例中，将层叠钢板11和层叠钢板12交替层叠，在层叠钢板12上，磁通通过切口部16a、16b，因此，即使在层叠钢板11上不减小侧桥19a、19b的宽度，也能够降低磁短路。具体而言，由于在层叠钢板12具有切口部16a、16b，因此，将各钢板上的永磁体与转子外周面之间的铁芯的截面积总计而得到的总截面积(即，将侧桥19a、19b的部分的截面积总计而得到的总截面积)成为1/2，其结果，能够降低磁短路。

另外，在层叠钢板12上，在与相邻的另一极之间的部位形成有切口部16a、16b，由于不存在铁芯，因此，能够使切口部16a、16b处的磁阻大于侧桥19a、19b处的磁阻。而且，由于将层叠钢板11和层叠钢板12交替层叠，因此，能够使磁阻大于仅使用了层叠钢板11的情况下的磁阻。因而，通过降低切口部16a、16b处的磁短路，能够抑制磁通泄漏，从而能够向定子侧供给更多的磁通，能够谋求提高电动机效率。而且，在层叠钢板12上，由于在d轴磁通、q轴磁通所通过部分存在有铁芯，因此，能够维持期望的磁阻转矩。

根据所述结构，即使在为了冲切加工性、耐离心力性而需要将侧桥19a、19b设为规定的宽度的情况下，由于存在切口部16a、16b，因此能够确保规定的宽度作为侧桥19a、19b的宽度，并且能够增大磁阻而抑制磁通泄漏。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-4480号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，由于所述的以往的永磁体嵌入式旋转电机利用形状不同的多种转子钢材构成了转子，因此，存在如下问题。首先，在制造转子时，需要用于制造转子钢材的多种冲切模具，导致存在构件、模具的管理变得复杂的问题。另外，形状不同的转子钢材的强度特性彼此不同。尽管如此，在以往的永磁体嵌入式旋转电机中，在多种转子钢材的彼此之中，需要使磁体、轴的形状、配置相同。因此，使得磁体、轴的形状、配置的设计范围大幅缩小。其结果，不得不使用较小的磁体、较细的轴，因此，较大程度地限制了旋转电机的转速或转矩。另外，在通过层叠形状不同的多种转子钢材而构成转子的情况下，在设计转子时，需要进行三维的磁场计算、强度计算，而存在计算负荷增大,而且计算精度下降的问题。另外，形状不同的多种转子钢材无法从作为整体构件的钢材上通过例如利用线切割等进行的去除加工来形成。因此，存在加工成本增大的问题。

另外，由于以往的永磁体嵌入式旋转电机在构成转子的两种钢板中的一种钢板上具有侧桥19a、19b，因此，存在以下的问题。首先，由于具有侧桥19a、19b，因此，永磁体的泄漏磁通量依然残留不少，另外，磁阻也远大于零。这对增加转子产生的转矩造成了妨碍。另外，由于以往的永磁体嵌入式旋转电机在转子上具有侧桥19a、19b，因此，转子轴向上的通风较差。该转子的通风较差成为了妨碍转子、特别是其中的永磁体冷却的原因。另外，由于在转子上具有侧桥19a、19b，因此，相对于离心力而言，支承永磁体的力变得不均匀，而存在有在永磁体内部产生较大的应力的问题。

另外，通常，针对永磁体嵌入式旋转电机而言，在将转子钢材嵌合并固定于轴的情况下，在转子钢材上残留有周向上的组装残余应力。该组装残余应力主要残留的范围为在以转子轴为中心的圆周上未存在孔、切口的半径范围(即以环状相连接的范围)。以往例的情况下，由于存在侧桥19a、19b，因此，在转子的最外周具有环状区域，在该最外周的环状区域残留有拉伸残余应力。另外，在转子旋转时，在侧桥19a、19b上施加有由离心力引起的剪切应力。因而，为了防止在转子旋转时侧桥19a、19b破损，需要增加侧桥19a、19b的宽度。因此，在以往例中，难以削减泄漏磁通量。

另外，在以往例中，在中间桥19c所处位置的附近残留有较大的组装残余应力。而且，在转子旋转时，在中间桥19c产生由离心力产生的较大的拉伸应力(以下称为离心应力)。以往的永磁体嵌入式旋转电机的转子的该组装残余应力所产生的区域和离心应力所产生的区域接近，从而导致转子的强度设计较难。为了使转子能够高速旋转，需要使拉伸残余应力的产生范围内不产生较大的应力。为了该应力缓和，例如考虑有对中间桥19c进行曲率半径较大的倒角。但是，若实施这样的曲率半径较大的倒角，则减小了配置磁体的空间，而限制了转矩。这样，在以往例中，由于不存在缓和应力的有效的方法，因此，存在转子的转速被限制或磁体的大小被限制而使转矩被限制的问题。

另外，通常，若在转子的外周面设置凹凸，则能够将在转子上产生的转矩的高次谐波成分转化为基波成分，能够减少转矩脉动而使转矩增大。但是，如以往例所示，对于在磁体嵌入孔的外侧具有没有孔、凹陷的、环状的最外周区域的转子而言，在最外周的环状的区域残留组装残余应力。因而，在以往的转子中，难以在转子的这样的残留有残余应力的最外周面设置会引起应力集中的凹凸。因此，以往的永磁体嵌入式旋转电机难以通过在转子的外周面设置凹凸来提高转矩。

另外，在如以往例那样将层叠钢板11和层叠钢板12层叠的情况下，难以精度良好地进行层叠。若不能精度良好地进行层叠，则难以将永磁体13a和永磁体13b插入保持孔部18a和保持孔部18b，转子3会失去平衡，永磁体13a和13b的磁吸力发生偏置而对轴承施加的负荷增大。并且，在制造时等情况下，还难以搬运将层叠钢板11、层叠钢板12层叠而成的转子3。

本发明即是鉴于以上这样的情况而做成的，其第1目的在于提供一种转子的强度优异且能够以低成本进行制造的永磁体嵌入式旋转电机。另外，本发明的第2目的在于在不降低转子的强度的前提下，增加转子所产生的转矩。另外，本发明的第3目的在于将转子钢板精度良好地层叠而稳定地制造能实现第1目的和第2目的的永磁体嵌入式旋转电机。

用于解决问题的方案

为了解决所述问题，本发明提供一种永磁体嵌入式旋转电机，在该永磁体嵌入式旋转电机中，一个极包括两个永磁体，多个极的永磁体嵌入在将多个转子钢板层叠而成的转子内部，其特征在于，在所述转子中，转子外周和用于容纳所述永磁体的磁体嵌入孔相连通，在构成所述转子的各转子钢板上的位于所述磁体嵌入孔的内切圆与所述转子外周之间的区域，实施了用于将相邻的各转子钢板相互位置固定的辅助加工。

发明的效果

根据本发明，由于使磁体嵌入孔与转子外周连通，因此，在转子的最外周不会产生组装残余应力的残留区域。因此，能够提高转子在旋转时的强度。另外，使磁体嵌入孔与转子外周连通的结构，原本就不需要侧桥，因此，不需要为了降低泄漏磁通量而通过组合无侧桥的钢板和有侧桥的钢板来构成转子。因而，能够通过仅层叠一种钢板来制造转子。并且，能够通过辅助加工将转子钢板精度良好地层叠。另外，被实施辅助加工的区域是转子钢板上的位于磁体嵌入孔的内切圆与转子外周之间的区域，该区域的组装残余应力较少。因而，能够减少辅助加工对转子钢板带来的影响。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的永磁体嵌入式旋转电机的整体结构的纵剖视图。

图2是表示该实施方式的转子的一个极的结构的立体图。

图3是从该实施方式的旋转中心轴线方向观察转子的一个极的主视图。

图4是例示该实施方式中的被实施了辅助加工的位置的、转子的一个极的主视图。

图5是实施了V字加工后的转子的轴向剖视图。

图6是实施了凸台加工后的转子的轴向剖视图。

图7是实施了销孔加工后的转子的轴向剖视图。

图8是实施了螺栓孔加工后的转子的轴向剖视图。

图9是表示以往的永磁体嵌入式旋转电机的转子的结构的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

图1是表示本发明的一实施方式的永磁体嵌入式旋转电机的整体结构的纵剖视图。在图1中，框架1为覆盖永磁体嵌入式旋转电机整体的框体，由铁、铝、不锈钢等形成。在框架1的内侧设有中空圆筒状的固定侧铁芯2。该固定侧铁芯2通过层叠硅钢板而成。在该固定侧铁芯2上设有孔，在该孔内贯穿有由铜线等制作的定子绕组(省略图示)。作为旋转侧铁芯的转子3以转子3与固定侧铁芯2之间隔有规定的间隙的状态在固定侧铁芯2的内侧贯穿。该转子3通过层叠硅钢板而成。转子3的中心贯通有由铁等形成的轴4。在理想情况下，轴4的中心轴线成为转子3的旋转中心轴线4a。而且，轴4借助由轴承钢等形成的滚动轴承5支承于设在框架1的前后方向两端的端盖6。

在该例子中，永磁体嵌入式旋转电机为电动机。在该电动机中，转子3在由定子绕组(未图示)产生的旋转磁场的作用下被给予能量，而绕旋转中心轴线4a旋转。

本实施方式的特征在于转子3的结构。图2是表示本实施方式中的转子3的一个极的结构的立体图。另外，图3是从旋转中心轴线4a方向观察转子3的一个极的主视图。另外，在图3中，为了容易理解转子3的结构，除一个极的结构以外，利用虚线表示了其旋转方向两侧相邻的极的结构。

本实施方式的转子3能够大致分为：芯部31，其靠近于旋转中心轴线4a；两个永磁体34a、34b，在每个极均设有所述两个永磁体34a、34b；各极的外周缘部33，从旋转中心轴线4a观察时，各极的外周缘部33位于永磁体34a、34b的外侧，且各极的外周缘部33由转子钢材形成；各极的中间桥32，其分别连接芯部31和外周缘部33；以及q轴突起37，其设于极之间。

一个极的外周缘部33具有大致圆弧状的截面形状，在转子旋转方向中央，外周缘部33经由中间桥32与芯部31相连接。该外周缘部33的外周面具有小于自旋转中心轴线4a到转子最外周部的距离的曲率半径。这是因为，根据本申请发明人们进行的磁场计算，明确了通过将外周缘部33设为这样的形状，能够削减转矩的高次谐波成分，使得在转子3上产生的转矩的基波成分增加与该被削减的量相对应的量。另外，还可以不针对外周缘部33整体，而是将外周缘部33的一部分的曲率半径设为小于自旋转中心轴线4a到转子最外周部的距离。

在外周缘部33的内侧设有用于保持永磁体34a的磁体嵌入孔35a和用于保持永磁体34b的磁体嵌入孔35b。该磁体嵌入孔35a、35b被外周缘部33、中间桥32以及芯部31从三个方向包围。外周缘部33克服在转子3旋转时作用于永磁体34a、34b的离心力而将永磁体34a、35b向旋转中心轴线4a侧支承。与各极相对应的各外周缘部33以在与相邻的外周缘部之间隔有间隙的方式沿转子旋转方向排列。两个外周缘部33之间的间隙位于极之间的中央。磁体嵌入孔35a、35b经由该两个外周缘部33之间的间隙与转子外周连通。

磁体嵌入孔35a、35b以倒V字状排列。而且，磁体嵌入孔35a、35b的内周壁中的靠旋转中心轴线4a侧的区域(芯部31)随着自相邻的极之间的中心离开并向两个磁体嵌入孔之间(即、中间桥32)靠近而向自旋转中心轴线4a离开的方向偏离。因此，中间桥32位于自转子3的全部的磁体嵌入孔35a、35b的内切圆36向转子半径方向外侧离开的位置。

q轴突起37在芯部31的极之间的中央位置通过两个外周缘部33之间的间隙并向离心方向(自旋转中心轴线4a离开的方向)突出。在磁体嵌入孔35a设有用于限制永磁体34a向该q轴突起37侧移动的定位突起38a，在磁体嵌入孔35b设有用于限制永磁体34b向该q轴突起37侧移动的定位突起38b。在磁体嵌入孔35a、35b的内壁中的从永磁体34a、34b观察时位于转子半径方向外侧的区域，即外周缘部33的内侧的靠q轴突起37侧的端部，该定位突起38a、38b朝向旋转中心轴线4a突出。永磁体34a、34b被该定位突起38a、38b推压而固定在磁体嵌入孔35a、35b内。此时，为了辅助永磁体34a、34b相对于磁体嵌入孔35a、35b的固定，而使用粘接剂。

另外，在构成转子3的各转子钢板上，为了将相邻的各转子钢板相互位置固定而实施了辅助加工。在转子钢板的冲切加工时进行该辅助加工，在将转子钢板层叠时，能够以被实施了辅助加工的位置为基准准确地进行层叠。另外，由于还能够将层叠了的转子钢板凿紧而使它们相互位置固定，因此，在制造时等情况下易于搬运转子3。图4是例示被实施了辅助加工的位置的、转子3的一个极所对应的部分的主视图。此外，在图4中，仅图示了转子3的一个极的结构。

具体而言，在本实施方式中，对构成转子3的各转子钢板实施用于形成V字突起部101的V字加工、用于形成凸台突起部102的凸台加工、用于形成销孔103的销孔加工、用于形成螺栓孔104的螺栓孔加工等辅助加工。此外，V字突起部101也可以V字凹陷部，凸台突起部102也可以是凸台凹陷部。对转子3实施各辅助加工中的1种辅助加工或多种辅助加工。另外，被实施各辅助加工的位置未必限定于图4所示的位置，辅助加工部位只要位于比内切圆36靠转子3外周侧的位置即可。但是，不对中间桥32实施辅助加工。

另外，在本实施方式中，在转子3的多个极所对应的区域内，仅实施一处辅助加工。具体而言，对每个由N极和S极以成对的方式构成的磁极对仅实施一处辅助加工或对多个由N极和S极以成对的方式构成的磁极对仅实施一处辅助加工。但是，由于需要将转子钢板精度良好地层叠，因此，需要对转子3整体进行至少两处辅助加工。并且，从取得平衡的观点考虑，在以转子3的纵截面观察时，在多处实施了辅助加工的位置以旋转中心轴线4a为中心具有对称性。

图5～图8是分别实施了V字加工、凸台加工、销孔加工以及螺栓孔加工的辅助加工后的转子3的轴向剖视图。此外，在图5～图8中，仅图示了第1转子钢板105和第2转子钢板106这两片转子钢板，而省略了余下的转子钢板。并且，在图7和图8中，还省略了螺母、垫圈等的图示。

在图5所示的V字加工的转子3中，将第2转子钢板106的突起部重叠于第1转子钢板105的凹陷部。通过还同样地重叠余下的转子钢板，从而将各转子钢板相互位置固定并精度良好地层叠起来。在图6所示的凸台加工的转子3中，将第2转子钢板106的突起部重叠于第1转子钢板105的凹陷部。通过还同样地重叠余下的转子钢板，从而将转子钢板精度良好地层叠起来。在图7所示的销孔加工的转子3中，将由非磁性材料构成的销107插入在第1转子钢板105和第2转子钢板106这两者上开设的销孔103。将由非磁性材料构成的销107同样地插入在余下的转子钢板上也开设的销孔103。在图8所示的螺栓孔加工的转子3中，将由非磁性材料构成的螺栓108插入在第1转子钢板105和第2转子钢板106这两者上开设的螺栓孔104。将由非磁性材料构成的螺栓108同样地插入在余下的转子钢板也开设的螺栓孔104。在此，销107、螺栓108使用非磁性材料的原因在于，不使转子3所产生的转矩发生损失。

以上为本实施方式的转子3的结构。

本实施方式的转子3成为磁体嵌入孔35a、35b与转子外周连通的结构。以下说明采用了该结构的理由。

在制造电动机时，通常使用通过热压配合等静配合组装轴和转子钢材的方法。在该静配合的工序中，在转子钢材上沿周向残留拉伸应力。在组装该转子时产生的残余应力在转子的高速旋转中也保持残留的状态。本申请发明人们在根据有限元法进行了计算，确认了：该残余应力几乎不会在转子钢材上的具有与存在孔、凹陷等的部分的半径相同的半径的圆周上产生(即，若不是没有孔、凹陷而以环状相连接的部分，则不会残留应力)。

另一方面，在转子旋转时，特别是在高速旋转时，在转子的各部分产生强大的离心力。此时，如以往例所示，在转子具有中间桥和侧桥的情况下，在该中间桥和侧桥产生较大的离心应力。在该情况下，在因转子的旋转而产生的离心力的作用下，对中间桥作用拉伸应力，而在侧桥上产生剪切应力。因此，为了防止因高速旋转而使得转子破损，相比于中间桥，需要更加充分地提高侧桥的强度，而这一点使得转子的强度设计变得较难。

另外，在以往例中，为了达成降低泄漏磁通量的目的和确保转子的强度的目的这两个目的，将有侧桥的转子钢板和无侧桥的转子钢板组合而构成了转子。因此，在以往例的转子中，存在制造成本增加等的问题。

于是，在本实施方式中，作为转子3的结构采用了使磁体嵌入孔35a、35b与转子外周连通的结构，即采用了没有以往例中的侧桥的结构。根据本实施方式，由于转子3在最外周不具有侧桥，因此，在转子3的最外周不残留组装残余应力。因转子3旋转时的离心力而产生的离心应力集中在中间桥32，但由于作用于该中间桥32的离心应力为拉伸应力，因此，通过调整中间桥32的宽度等就能够容易地进行应对，而使得中间桥32不发生破损。而且，磁体嵌入孔35a、35b与转子外周连通的转子3的结构还能带来以下所述的较大的优点。

首先，与以往例不同，本实施方式的转子3在与转子旋转轴垂直的任何平面上进行切断都成为相同的截面形状。因此，本实施方式的转子3具有制造方面的优点。在通过层叠钢板来形成转子3的情况下，也不需要准备孔形状不同的多种钢板，而只要准备一种钢板即可。因而，无论是从用于形成钢板的冲孔模具的投资费用方面、部件管理方面还是强度、磁场设计方面，都能够压倒性地将钢板的成本抑制地较低。

另外，与具有侧桥的以往例相比，本实施方式的转子3的磁通的泄漏路径较少。因此，磁体磁通容易与绕组交链，这有助于增加转矩。

而且，本实施方式的转子3在冷却方面也具有优点。即，转子3的旋转轴方向的通风较佳，而有利于冷却，特别有利于磁体冷却。因而，通过采用本实施方式的转子3，能够缓和与电动机容量相关的限制。

而且，在使全部的磁体嵌入孔35a、35b与转子外周连通的情况下，永磁体34a、34b成为利用外周缘部33在整个长度上由均匀的应力支承。因此，不易在永磁体34a、34b的内部产生应力，而能够保护永磁体34a、34b不会破损。

本实施方式的其他的特征在于q轴突起37。该q轴突起37能够产生较强的磁阻转矩，能够有助于增加在转子3上产生的转矩。

本实施方式的另一其他的特征在于外周缘部33的形状。若在转子3的外周面设置凹凸，则能够将在转子3上产生的转矩的高次谐波成分转化为基波成分，能够减少转矩脉动，能够增加转矩。另一方面，众所周知的是，若向凹凸部施加力，则在被称为应力集中的现象的作用下在局部产生较高的应力。在如以往例那样使磁体嵌入孔不与转子外周连通，而最外周以环状连续的转子的情况下，在转子外周面附近的环状的区域残留组装残余应力。因此，在以往例的转子中，难以在转子的残留有这样的残余应力的最外周面设置会引起应力集中的凹凸。然而，在本实施方式中，由于使磁体嵌入孔35a、35b与转子外周连通，因此，在转子3的最外周区域即外周缘部33未残留残余应力。因而，在本实施方式中，能够容易地为了使转矩增大而在转子3的最外周区域即外周缘部33的外周面设置凹凸。于是，在本实施方式中，将从转子旋转中心观察位于永磁体的外侧的外周缘部33的外周面的曲率半径设为小于自转子旋转中心到转子最外周部的距离。像这样，在本实施方式中，能够在不提高发生应力的前提下，减少在转子3上发生的转矩的脉动，增加转矩。

另外，本实施方式的特征在于以倒V字状排列的磁体嵌入孔35a、35b。以下说明利用该特征能够获得的效果。

首先，在轴4相对于转子3的静配合工序中，在转子钢材上沿周向残留拉伸应力。该残余应力在具有与磁体嵌入孔35a、35b相同的半径的圆周上几乎不会产生。因而，本实施方式的转子3中，在比磁体嵌入孔35a、35b的内切圆36靠转子半径方向外侧的位置几乎不残留组装残余应力。另一方面，在转子3旋转时，在中间桥32上产生由离心力导致的拉伸应力(离心应力)。在将磁体嵌入孔35a、35b以倒V字状排列的情况下，该中间桥32的位置自主要产生残余应力的内切圆36内向转子半径方向外侧远离。这样，根据本实施方式，由于在转子3旋转时离心应力所集中的中间桥32自主要产生因静配合加工而导致的残余应力的内切圆36内远离，因此，能够提高转子3旋转时的中间桥32的强度。

另外，在本实施方式中，在从永磁体34a观察位于半径方向外侧的外周缘部33设有定位突起38a，在从永磁体34b观察位于半径方向外侧的外周缘部33设有定位突起38b。因而，通过将永磁体34a、34b由定位突起38a、38b推压并固定，能够防止在一个极所包括的两个永磁体34a、34b上产生的离心力的失衡。与此同时，能够防止各永磁体所产生的磁通分布的失衡。

另外，如以往例所示，还存在有在转子钢材的从永磁体观察位于半径方向内侧的部分设置定位突起的方法，但将磁体嵌入孔35a、35b以倒V字状配置而进行该方法时存在问题。这是因为，这会在组装残余应力所发生的范围附近设置定位突起。若设置定位突起则会同时出现凹陷。凹陷本来就容易发生应力集中。该情况下，若能够以增大倒角半径的方式对凹部进行倒角，则能够在某种程度上缓和应力集中，但是，能够充分地缓和应力的倒角半径通常为与磁体的厚度相同或为磁体的厚度以上，不能用于定位。因而，如以往例那样在转子钢材的从永磁体观察位于半径方向内侧的部分设置定位突起会减小定位突起相对于组装残余应力的强度，因而不理想。

另外，在本实施方式中，对构成转子3的各转子钢板实施V字加工、凸台加工、销孔加工以及螺栓孔加工这四种辅助加工中的1种或多种辅助加工。因而，根据本实施方式，在将转子钢板层叠而构成转子3时，能够将相邻的各转子钢板相互位置固定。因而，能够将转子钢板精度良好地层叠而构成转子3，从而能够稳定地制造永磁体嵌入式旋转电动机。

另外，在本实施方式中，对转子钢板上的位于磁体嵌入孔35a、35b的内切圆36与转子3外周之间的区域实施辅助加工。该区域是在轴4与转子钢材之间的静配合的工序中产生的应力的残余应力较少的区域。因而，即使在该区域实施辅助加工，在转子3的高速旋转中因龟裂等而产生破损的可能性也较低。另外，在本实施方式中，由于中间桥32上会作用有因离心力而引起的拉伸应力，因此，避开该中间桥32地实施辅助加工。因而，在本实施方式中，能够防止中间桥32的破损。

另外，在本实施方式中，对转子3的多个极所对应的区域仅实施一处辅助加工、即对每个磁极对仅实施一处辅助加工或对多个磁极对仅实施一处辅助加工。该效果如下。首先，对转子钢板的表面实施了绝缘处理，以便抑制产生沿轴向流动的循环电流。在此，在对转子钢板实施辅助加工时，转子钢板表面的绝缘膜剥落而与相邻的转子钢板导通。于是，假设对转子3的1个磁极对实施两处以上的辅助加工，则在转子3的与1个极相对应的区域内会形成各转子钢板的辅助加工部位在轴向上连接起来而成的电流路径。并且，在与相邻的1极相对应的区域内，也会形成各转子钢板的辅助加工部位在轴向上连接而成的电流路径。于是，在永磁体嵌入型电动机的运转时，循环电流容易在如此形成的两个电流路径中流动，从而会造成转子3的发热、所产生的转矩的损失。然而，在本实施方式中，在转子3的多个极所对应的区域，仅进行一处辅助加工。因此，能够避免形成供循环电流流动的两个电流路径，从而能够防止转子3的发热、所产生的转矩的损失。

另外，在本实施方式的辅助加工中，销107、螺栓108使用非磁性材料。假设销107、螺栓108为磁性材料，则容易在转子钢板的轴向上产生循环电流，从而导致转子3所产生的转矩的损失。然而，在本实施方式中，由于利用由非磁性材料构成的销107、螺栓108对转子钢板实施辅助加工，因此不会产生这样的问题。

如上所述，根据本实施方式，能够实现作为本发明的第1目的的、提供转子的强度优异且能够以低成本进行制造的永磁体嵌入式旋转电机。另外，还能够实现作为本发明的第2目的的、不降低转子的强度的前提下增加转子所产生的转矩。并且，能够实现作为本发明的第3目的的、将转子钢板精度良好地层叠而稳定地制造能实现第1目的和第2目的的永磁体嵌入式旋转电机。

以上，说明了本发明的一实施方式，但能够想到本发明还有其他的实施方式。例如，在所述实施方式中，以实施了4种辅助加工的位置为基准对转子钢板进行了精度较高的层叠，但也可以是，通过将转子钢板彼此焊接起来来实现转子钢板的精度较高的层叠。但是，在进行焊接的情况下，需要用于将转子钢板层叠的工具，因此，会导致成本高于上述实施方式。另外，在所述实施方式中，将本发明应用于了电动机，但当然本发明还能够应用于发电机。

附图标记说明

1、框架；2、铁芯；3、转子；31、芯部；32、中间桥；33、外周缘部；34a、34b、永磁体；35a、35b、磁体嵌入孔；36、内切圆；37、q轴突起；38a、38b、定位突起；4、轴；4a、旋转中心轴线；5、滚动轴承，6、端盖；11、12、层叠钢板；13a、13b、永磁体；14a、14b、14a’、14b’、15a、15b、空洞部；16a、16b、切口部；18a、18b、18a’、18b’、保持孔部；19a、19b、侧桥；19c、中间桥；101、V字突起部；102、凸台突起部；103、销孔；104、螺栓孔；105、第1转子钢板；106、第2转子钢板；107、销；108、螺栓。

Claims (9)

1.一种永磁体嵌入式旋转电机，在该永磁体嵌入式旋转电机中，一个极包括两个永磁体，多个极的永磁体嵌入在将多个转子钢板层叠而成的转子内部，其特征在于，

在所述转子中，转子外周和用于容纳所述永磁体的磁体嵌入孔相连通，

在构成所述转子的各转子钢板上的位于所述磁体嵌入孔的内切圆与所述转子外周之间的区域，实施了用于将相邻的各转子钢板相互位置固定的辅助加工。

2.根据权利要求1所述的永磁体嵌入式旋转电机，其特征在于，

磁体嵌入孔的内周壁中的转子旋转中心轴线侧的区域随着自相邻的极之间的中心离开并接近两个所述磁体嵌入孔之间而向自转子旋转中心离开的方向伸出。

3.根据权利要求1所述的永磁体嵌入式旋转电机，其特征在于，

所述转子在相邻的极之间具有向自转子旋转中心轴线离开的方向突出的q轴突起。

4.根据权利要求1所述的永磁体嵌入式旋转电机，其特征在于，

在所述磁体嵌入孔的内壁中的从所述永磁体观察时位于转子半径方向外侧的区域，具有用于限制永磁体移动的定位突起。

5.根据权利要求1所述的永磁体嵌入式旋转电机，其特征在于，

从转子旋转中心观察时，转子钢材的位于永磁体的外侧的外周面的一部分或全部的曲率半径小于自转子旋转中心轴线到转子最外周部的距离。

6.根据权利要求1所述的永磁体嵌入式旋转电机，其特征在于，

利用粘接剂辅助所述永磁体的固定。

7.根据权利要求1至6中任一项权利要求所述的永磁体嵌入式旋转电机，其特征在于，

所述辅助加工是V字加工、凸台加工、销加工、螺栓孔加工中任意一种以上的加工。

8.根据权利要求1所述的永磁体嵌入式旋转电机，其特征在于，

在所述转子钢板的多个极所对应的区域内，仅进行一处所述辅助加工。

9.根据权利要求7所述的永磁体嵌入式旋转电机，其特征在于，

在所述转子钢板的多个极所对应的区域内，仅进行一处所述辅助加工。