CN109075682B - 永磁体型电动机 - Google Patents

Abstract

永磁体型电动机包括在将永磁体插入永磁体型电动机的转子芯体的贯通孔处设置的贯通孔扩大部、及包围相邻的贯通孔扩大部而构成转子芯体的外周面的一部分的桥接部，桥接部包括相对于转子芯体中的桥接部以外的部位形成为薄壁的薄壁部。

Description

永磁体型电动机

技术领域

本发明涉及包括有用于构成励磁极的永磁体的永磁体型电动机，特别涉及将用于构成励磁极的永磁体埋设于转子的永磁体型电动机。

背景技术

众所周知，永磁体型电动机中，将构成励磁极的永磁体埋设于转子的永磁体型电动机称为IPM(Interior Permanent Magnet：埋入磁体型)电动机。专利文献1公开的现有IPM电动机中，存在永磁体的部分的转子的直径构成为大于不存在永磁体的部分的转子的直径，构成为在转子旋转时，通过使定子的齿部的前端面与转子的外周面之间的间隙发生变化，从而降低转矩脉动。

此外，众所周知，永磁体型电动机中，将构成励磁极的永磁体露出到转子的外周面进行配置而形成的永磁体型电动机被称为SPM(Surface Permanent Magnet：表面磁体型)电动机。专利文献2公开的现有的SPM电动机构成为包括实质上为同一结构的2组定子绕组，通过对2组定子绕组进行相位差控制，不仅降低转矩脉动，还降低齿槽转矩。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4793249号公报

专利文献2：再公表WO2013/054439号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

专利文献1、专利文献2所公开的现有的永磁体型电动机可用于各种用途，但在其被使用的环境、例如在对车辆的驾驶员的转向进行辅助的电动助力转向装置中被使用的环境中，永磁体型电动机驱动时的动作声音和振动传送给驾驶员，根据情况存在成为给驾驶员带来不适感的原因的情况。因此，现有的永磁体型电动机中，即使如上所述降低了转矩脉动、齿槽转矩，也存在根据其用途需要进一步降低驱动时的动作声音、振动的问题。

本发明是为了解决现有永磁体型电动机中的上述问题而完成的，其目的在于获得一种能进一步降低驱动时的动作声音、振动的永磁体型电动机。

解决技术问题的技术方案

本发明的永磁体型电动机包括：

定子芯体，该定子芯体将多个电磁钢板沿轴向层叠，在周向上交替形成有齿部和槽部；

电枢线圈，该电枢线圈包含插入到所述槽部的导体，且安装于所述定子芯体；

转子芯体，该转子芯体将多个电磁钢板沿轴向层叠，并配置成外周面与所述定子芯体的内周面隔着规定的空隙相对；及

多个永磁体，该多个永磁体埋设于所述转子芯体，在所述转子芯体形成多个励磁极，所述永磁体型电动机的特征在于，

所述电枢线圈由实质上为同一结构的至少2组线圈构成，

所述转子芯体包括：

多个贯通孔，该多个贯通孔在所述转子芯体的轴心的周围隔着间隔进行配置；

多个贯通孔扩大部，该多个贯通孔扩大部设置成分别与所述多个贯通孔连接；及

桥接部，该桥接部位于相邻的所述励磁极的边界部，包围相邻的所述贯通孔扩大部而构成所述转子芯体的所述外周面的一部分，

所述多个永磁体分别插入到所述多个贯通孔而埋设于所述转子芯体，

所述桥接部包括相对于所述转子芯体中的所述桥接部以外的部位形成为薄壁的薄壁部。

发明效果

本发明的永磁体型电动机中，电枢线圈由实质上为同一结构的至少2组线圈构成，转子芯体构成为包括：多个贯通孔，该多个贯通孔在转子芯体的轴心的周围隔着间隔进行配置；贯通孔扩大部，该贯通孔扩大部分别设置于多个贯通孔；及桥接部，该桥接部位于相邻的励磁极的边界部，包围相邻的贯通孔的各自的贯通孔扩大部而构成转子芯体的外周面的一部分，所述多个永磁体分别插入到所述多个贯通孔而埋设于所述转子芯体，所述桥接部包括相对于所述转子芯体中的所述桥接部以外的部位形成为薄壁的薄壁部，因此，可抑制驱动时的声音的产生、振动的产生。

附图说明

图1是本发明实施方式1的永磁体型电动机的轴向剖视图。

图2是本发明实施方式1的永磁体型电动机中的控制单元的说明图。

图3是本发明实施方式1的永磁体型电动机在与轴向垂直的方向上的剖视图。

图4A是本发明实施方式1的永磁体型电动机中的转子的说明图。

图4B是本发明实施方式1的变形例的永磁体型电动机中的转子的说明图。

图5是本发明实施方式2的永磁体型电动机中的转子的说明图。

图6是本发明实施方式3的永磁体型电动机中的转子的说明图。

具体实施方式

实施方式1.

以下，基于附图详细说明本发明实施方式1的永磁体型电动机。图1是本发明实施方式1的永磁体型电动机的轴向剖视图。图1所示的永磁体型电动机例如在车辆的电动助力转向装置中使用。

图1所示的永磁体型电动机(以下简称为电动机)2为IPM电动机，若大致区分，则包括：形成为圆筒形状的电动机壳体25；固定于电动机壳体25的内周面的定子22；配置成外周面隔着规定的间隙与定子22的内周面相对的转子23；固定有转子23的转子轴40；外周面与电动机壳体25的轴向的一端部251的内周面抵接而固定于电动机壳体25的框架28；及与框架28的轴向的一端面281抵接、且固定于电动机壳体25的轴向的一端部251的支架29。

框架28配置成堵塞开口的电动机壳体25的轴向的一端部251，外周面与电动机壳体25的内周面抵接，固定于电动机壳体25。第1轴承51插入到设置于框架28的径向中央部的贯通孔282而保持于框架28。堵塞电动机壳体25的另一端部252的壁部253与电动机壳体25形成为一体。第2轴承52插入到设置于电动机壳体25的壁部253的径向中央部的贯通孔254而保持于壁部253。

转子轴40的轴向的一端部401由第1轴承51转动自如地进行支承，转子轴40的轴向的另一端部42由第2轴承52转动自如地进行支承。输出轴21固定于转子轴40的轴向的另一端部42，例如与减速机构(未图示)连接。

定子22包括将多个电磁钢板沿轴向层叠而构成的定子芯体22a、及如后述那样安装于定子芯体22a的电枢线圈24。电枢线圈24由实质上为同一结构的2组3相电枢线圈构成。转子23包括将多个电磁钢板沿轴向层叠而构成的转子芯体23a、及埋设于该转子芯体23a的后述的多极对的永磁体。转子23通过使径向中央部贯通转子轴40而固定于转子轴40。

连接环27包括：由绝缘物构成为环状的托架271；及插入到形成于托架271的凹槽而固定于托架271的多个环状的连接导体272。连接环27配置于电枢线圈24附近，固定于支承体60，该支承体60固定于定子22的一个轴向的端部。

由绝缘物构成的支承体60分别固定于定子22的轴向的两端部，对电枢线圈24的轴向的端部进行支承。构成电枢线圈24的2组3相电枢线圈分别利用连接环27进行3相Δ接线、或进行3相Y接线。

由3根导体构成的第1绕组端部26a的一端经由连接环27的连接导体272连接到2组3相电枢线圈中的一组3相电枢线圈的各相绕组，另一端经由框架28的第1贯通孔28a及支架29的贯通孔(未图示)连接到连接器30。

由3根导体构成的第2绕组端部26b的一端经由连接环27的连接导体272连接到2组3相电枢线圈中的另一组3相电枢线圈的各相绕组，另一端经由框架28的第2贯通孔28a及支架29的贯通孔(未图示)连接到连接器30。连接器30固定于支架29，将第1绕组端部26a和第2绕组端部26b经由电缆31连接到逆变器等功率转换装置(未图示)。

接着，对控制像以上那样构成的永磁体型电动机的控制单元进行说明。图2是本发明实施方式1的永磁体型电动机中的控制单元的说明图。图2中，控制单元1包括电源/输入电路5、计算控制量的CPU(central processing unit：中央处理器)4及输出电路3。

电源/输入电路5连接到搭载于车辆等的电池等外部电源6，包括将来自外部电源6的电力提供给CPU4及输出电路3的电源电路、及连接到设置于车辆等的各种传感器类7的输入电路。

CPU4基于经由电源/输入电路5从各种传感器类7输入的各种信息、例如车速、转向转矩等信息，运算用于控制输出电路的输出的控制量，并提供给输出电路3。输出电路3例如包括由以多个开关元件等构成的3相桥式电路所形成的功率转换电路，经由电源和输入电路5从外部电源6接受供电，产生基于由CPU4运算出的控制量来进行控制后的3相输出电流。

从控制单元1的输出电路3输出的输出电流经由线束8提供给图1所示的电缆31。提供给电缆31的来自输出电路3的输出电流经由连接器30及第1绕组端部26a提供给构成电枢线圈24的其中一组3相电枢线圈。同样，提供给电缆31的来自输出电路3的输出电流经由连接器30及第2绕组端部26b提供给构成电枢线圈24的另一组3相电枢线圈。

控制单元1如上述那样将来自传感器类7的各种信息经由电源/输入电路5传送至CPU4，计算控制量并输出到输出电路3，从输出电路3向电动机2的电枢线圈24提供3相电流。此时，对构成电枢线圈24的其中一组3相电枢线圈和另一组3相电枢线圈中的各相线圈分别提供具有120度的相位差的相电流，且对一组3相电枢线圈和另一组3相电枢线圈提供相位互相错开例如电气角30度的3相电流。控制单元1基于由CPU4计算出的控制量来控制输出电路3的驱动，从而能进行电动机2的输出轴21的转速控制、输出转矩的控制等各种电动机的控制。

接着，对电动机2的定子22及转子23的结构进行说明。图3是本发明实施方式1的永磁体型电动机在与轴向垂直的方向上的剖视图，图4A是本发明实施方式1的永磁体型电动机中的转子的说明图，放大示出了图3所示的转子23的一部分。图3及图4A中，定子22的定子芯体22a包括48个槽部22b及位于相邻的槽部22b互相之间的48个齿部22c。在各个槽部22b插入有构成电枢线圈24的4根线圈导体24a。

定子芯体22a如上述那样将多个电磁钢板沿轴向层叠而构成，但其电磁钢板的至少一部分、例如一半电磁钢板构成为使相邻的齿部22c的前端部互相连接。由此，尤其能降低齿槽转矩。

转子芯体23a如上述那样由多个电磁钢板沿轴向层叠而构成，相对于与转子芯体23a的轴心O相交的径向的直线X呈对称地以规定角度倾斜配置的第1贯通孔23b和第2贯通孔23c所形成的贯通孔对231在轴心周围以45度的间隔配置有8对。8个贯通孔对231分别配置成V字状，使得在转子芯体23a的径向外侧相对的间隔小于在转子芯体23a的径向内侧相对的间隔。各贯通孔具备具有互相相对的一对长边部和互相相对的一对短边部的实质上为长方形的截面形状。

在8个贯通孔对231的第1贯通孔23b和第2贯通孔23c中分别插入有截面实质上形成为长方形的第1永磁体41a和第2永磁体41b。更详细进行说明，第1永磁体41a和第2永磁体41b插入到所述贯通孔，使得构成一个磁极的一个端面部与贯通孔的一个长边部相对，构成另一个磁极的另一个端面部与贯通孔的另一个长边部相对。

分别插入到相邻的2个贯通孔对231、231的第1永磁体41a和第2永磁体41b构成第1永磁体对410和第2永磁体对411。另外，图3中图示出仅在相邻的2个贯通孔对231中插入有由第1永磁体41a和第2永磁体41b所形成的第1永磁体对410和第2永磁体对411，但在其他6个贯通孔对231中也同样地交替插入有由第1永磁体41a和第2永磁体41b所形成的第1永磁体对410和第2永磁体对411。多个永磁体构成将不同极性的端面部彼此配置成实质上相对的多个永磁体对，各永磁体对配置成V字状，使得在转子芯体23a的径向外侧相对的间隔小于在转子芯体23a的径向内侧相对的间隔。

图3所示的第1永磁体对410中的第1永磁体41a磁化成使得图的左侧端面部成为S极，右侧端面部成为N极，第2永磁体41b磁化成使得图的左侧端面部成为S极，右侧端面部成为N极。另一方面，第2永磁体对411中的第1永磁体41a磁化成使得图的左侧端面部成为N极，右侧端面部成为S极，第2永磁体41b磁化成使得图的左侧端面部成为N极，右侧端面部成为S极。第1永磁体对410和第2永磁体对411在转子23的轴心的周围交替配置。

如图3所示，在第1永磁体对410中，第1永磁体41a的N极的端面部与第2永磁体41b的S极的端面部相对。在第2永磁体对411中，第1永磁体41a的S极的端面部与第2永磁体41b的N极的端面部相对。这样，第1永磁体对410和第2永磁体对411中，第1永磁体41a和第2永磁体41b均在不同极性的端面部彼此相对。未图示的其他第1永磁体对和第2永磁体对也同样。

此外，第1永磁体对410中的第2永磁体41b的N极的端面部与第2永磁体对411中的第1永磁体41a的N极的端面部相对。第1永磁体对410中的第1永磁体41a的S极的端面部与未图示的左相邻的第2永磁体对中的第2永磁体的S极的端面部相对。第2永磁体对411中的第2永磁体41b的S极的端面部与未图示的右相邻的第1永磁体对中的第1永磁体的S极的端面部相对。未图示的其他第1永磁体对和第2永磁体对也同样。

转子芯体23a包括桥接部23e，该桥接部23e分别将第1永磁体对410中的第1永磁体41a和第2永磁体41b在转子芯体23a的外周面附近以较窄间隔相对的部分及、第2永磁体对411中的第1永磁体41a和第2永磁体41b在转子芯体23a的外周面附近以较窄间隔相对的部分包围。此外，转子芯体23a包括第1永磁体对410和第2永磁体对411在转子芯体23a的外周面附近以较宽间隔相对的励磁极23d。桥接部23e位于相邻的励磁极23d的边界部。

转子芯体23a并非正圆，而形成为桥接部23e处的转子芯体23a的半径小于桥接部23e以外的部位处的转子芯体23a的半径。此外，励磁极23d处的转子芯体23a构成为其中央部的半径最大，随着靠近桥接部23e，半径变小。励磁极23d夹持在相同极性的永磁体的端面部之间，构成N极或S极的励磁极。

即，夹持在第1永磁体对410中的第2永磁体41b的N极的端面部与第2永磁体对411中的第1永磁体41a的N极的端面部之间的励磁极23d构成N极，夹持在第1永磁体对410中的第1永磁体41a的S极的端面部与左相邻的第2永磁体对中的第2永磁体的S极的端面部之间的励磁极23d构成S极。此外，夹持在第2永磁体对411中的第2永磁体41b的S极的端面部与右相邻的第1永磁体对中的第1永磁体的S极的端面部之间的励磁极23d构成S极。因此，在转子23的周面部交替配置有N极的励磁极23d和S极的励磁极23d。

第1贯通孔23b和第2贯通孔23c分别具备具有互相相对的一对长边部和互相相对的一对短边部的实质上为长方形的截面形状，第1永磁体41a和第2永磁体41b分别插入到各贯通孔，使得构成一个磁极的一个端面部与第1贯通孔23b或第2贯通孔23c的一个长边部相对，构成另一个磁极的另一个端面部与贯通孔的另一个长边部相对。

贯通孔扩大部23g设置成与第1贯通孔23b和第2贯通孔23c分别连接。贯通孔扩大部23g形成与对应的第1永磁体41a和第2永磁体41b中的转子芯体23a的周面部侧的端面部相接的扩大空间。第1贯通孔23b和第2贯通孔23c中的各贯通孔扩大部23g和转子芯体23a中的桥接部23e如后述那样具有与磁通的流通相关的重要作用。

如上述那样，安装于定子芯体22a的电枢线圈24由来自控制单元1的电流来进行通电，产生流过齿部22c的磁通，在定子22中产生N极及S极的旋转磁场。其结果，变成利用转子23的励磁极23d中形成的N极及S极的吸引力及排斥力而使转子23旋转。

此处，对第1永磁体41a和第2永磁体41b所产生的磁通的流向进行阐述。从第1永磁体对410中的第2永磁体41b的N极和第2永磁体对411中的第1永磁体41a的N极产生的磁通在从夹持在第1永磁体对410与第2永磁体对411之间的转子芯体23a的励磁极23d经由转子23与定子22之间的空隙到达左相邻的励磁极23d、再到达第1永磁体对410中的第1永磁体41a的S极的磁路中流过，并且，在从夹持在第1永磁体对410与第2永磁体对411之间的励磁极23d经由转子23与定子22之间的空隙到达右相邻的励磁极23d、再到达第2永磁体对411中的第2永磁体41b的S极的磁路中流过。

此外，在第1永磁体对410中，从第1永磁体41a的N极产生的磁通在经由转子芯体23a到达相邻的第2永磁体41b的S极的磁路中流过，并且，从第2永磁体41b的N极产生的磁通在经由转子芯体23a的励磁极23d和桥接部23e到达第1永磁体41a的S极的磁路中流过。在第2永磁体对411中，从第1永磁体41a的N极产生的磁通在经由转子芯体23a的励磁极23d和桥接部23e到达第2永磁体41b的S极的磁路中流过，并且，从第2永磁体41b的N极产生的磁通在经由转子芯体23a到达相邻的第1永磁体41a的S极的磁路中流过。

即，从第1永磁体41a的N极和第2永磁体41b的N极产生的磁通所流过的磁路中，存在从转子芯体23a的励磁极23d经由上述空隙和相邻的左右励磁极23d到达第1永磁体41a的S极及第2永磁体41b的S极的第1磁路、及不经由上述空隙而经由转子芯体23a的桥接部23e到达相邻的第1永磁体41a的S极及第2永磁体41b的S极的第2磁路。

因此，在包含转子23与定子22之间的空间的第1磁路中流过的磁通的量仅减少了在不包含空隙而包含转子芯体23a的桥接部23e的第2磁路中流过的磁通的量。其结果，从转子23的励磁极23d释放到空隙的磁通的量减少，转子23旋转的转速及转矩减少。

因而，本发明实施方式1的永磁体型电动机在转子芯体23a的桥接部23e包括形成为截面积小于转子芯体23a的励磁极23d的薄壁部，以抑制不经由空隙而通过第2磁路从第1永磁体41a和第2永磁体41b的N极直接流向S极的磁通。

通过在转子芯体23a的桥接部23e形成薄壁部，从而经由桥接部23e的上述第2磁路的磁阻增大，流过第2磁路的磁通的量减少，其结果，释放到转子23与定子22之间的空隙的磁通的量、即流过上述第1磁路的磁通的量增大。

接着，对在桥接部23e形成薄壁部的方法进行说明。当前，在设桥接部23e处的转子芯体23a的径向的最小宽度为Wb、桥接部23e处的电磁钢板的板厚为tb、电磁钢板在桥接部23e以外的部位处的板厚为tr、相邻的贯通孔扩大部23g所相对的最少间隔为Wa时，通过构成为满足

Wb≤tb(＝tr)···(1)

tb≤tr···(2)

Wa≤tb···(3)

所示的上述(1)、(2)、(3)中的至少任一个，从而形成薄壁部。

电磁钢板在桥接部23e和除此以外的部位具有同一板厚的情况下，通过利用上述(1)来形成薄壁部，从而上述第2磁路的磁阻增大，可抑制流过第2磁路的磁通。

此外，构成转子芯体23a的电磁钢板构成为在桥接部23e和除此以外的部位具有不同的电磁钢板的板厚，通过利用上述(2)来形成薄壁部，从而上述第2磁路的磁阻增大，可抑制流过第2磁路的磁通。

进一步地，通过利用上述(3)来形成薄壁部，从而可抑制磁通从第1永磁体41a的N极经由桥接部23e直接到达第1永磁体41a的S极，并可抑制磁通从第2永磁体41b的N极经由桥接部23e直接到达第2永磁体41b的S极。

接着，对第1贯通孔23b及第2贯通孔23c进行说明。在设第1贯通孔23b及第2贯通孔23c中的一对相对面部的长度为Lc、第1永磁体41a和第2永磁体41b中的各端面部的长度为Lm时，在图4A所示的实施方式1中，具有满足

Lc≥Lm

的结构。这是为了使得在第1永磁体41a和第2永磁体41b的各端面部与转子芯体23a之间流过的磁通不被贯通孔扩大部23g的空间部所抑制。

此外，如图4A中利用虚线所示，也可在第1永磁体41a和第2永磁体41b在转子23的径向内侧接近而相对的位置处的转子芯体23a的部位形成内径侧贯通孔23j。图4A中示出了如下情况：由于在附近不存在定子22，因此，跨过第1永磁体41a和第2永磁体41b仅公共地设置有一个内径侧贯通孔23j。也可将内径侧贯通孔23j分别设置成与第1永磁体41a和第2永磁体41b分别对应。另外，内径侧贯通孔23j可与第1贯通孔23b和第2贯通孔23c连接，也可不连接。内径侧贯通孔23j与上述贯通孔扩大部23g同样，可抑制磁通直接流过相邻的第1永磁体41a与第2永磁体41b之间。

接着，说明本发明实施方式1的永磁体型电动机的变形例。图4B是本发明实施方式1的变形例的永磁体型电动机中的转子的说明图。图4B所示的实施方式1的变形例中，插入第1永磁体41a的第1贯通孔23b和插入第2永磁体41b的第2贯通孔23c的形状不同。即，第1贯通孔23b形成为图左侧的相对面部23f的长度Lc小于图右侧的相对面部23f的长度Lc，与此相对，第2贯通孔23c形成为图右侧的相对面部23f的长度Lc小于图左侧的相对面部23f的长度Lc。换言之，与第1贯通孔23b连接的贯通孔扩大部23g扩大至第1永磁体41a的图左侧的端面部的中途，与第2贯通孔23c连接的贯通孔扩大部23g扩大至第2永磁体41b的图右侧的端面部的中途。

因此，第1贯通孔23b的图右侧的相对端面的长度Lc实质上等于第1永磁体41a的图右侧的端面部的长度Lm，但图左侧的端面部的长度Lc相对于第1永磁体41a的图左侧的端面部的长度Lm，以满足

Lc≤Lm

的方式来形成。

另一方面，第2贯通孔23c的图左侧的相对面部23f的长度Lc实质上等于第1永磁体41a的图左侧的端面部的长度Lm，但图右侧的相对面部23f的长度Lc相对于第1永磁体41a的图右侧的端面部的长度Lm，以满足

Lc≤Lm

的方式来形成。

因此，从第1永磁体41a及第2永磁体41b中的N极的端面部流向转子芯体23a的励磁极23d的磁通的量得到抑制，从转子芯体23a的励磁极23d流向第1永磁体41a及第2永磁体41b中的S极的端面部的磁通的量得到抑制。

另外，如图4B中利用虚线所示，也可在第1永磁体41a和第2永磁体41b在转子23的径向内侧接近而相对的位置处的转子芯体23a的部位形成内径侧贯通孔23j。图4B中示出了如下情况：由于在附近不存在定子22，因此，跨过第1永磁体41a和第2永磁体41b仅公共地设置有一个内径侧贯通孔23j，也可将内径侧贯通孔23j分别设置成与第1永磁体41a和第2永磁体41b分别对应。另外，内径侧贯通孔23j可与第1贯通孔23b和第2贯通孔23c连接，也可不连接。内径侧贯通孔23j与上述贯通孔扩大部23g同样，可抑制磁通直接流过相邻的第1永磁体41a与第2永磁体41b之间。

在现有的永磁体型电动机中，构成为由各永磁体产生的齿槽转矩及转矩脉动的相位在整个转子抵消，但在一个永磁体偏离理想位置的情况下存在转矩脉动变大的问题。

一般，若将设置于定子的槽部的数量设为S，将设置于转子的永磁体的对数、即励磁极的数量设为P，则通过使

S＝6nP

其中，n为任意整数，

可匹配由各永磁体产生的齿槽转矩及转矩脉动的相位。其结果，即使在永磁体偏离理想位置的情况下，也可抑制齿槽转矩及转矩脉动的增大，可缓和永磁体的位置精度。

在本发明实施方式1的永磁体型电动机的情况下，如前所述，转子23包括16个永磁体所产生的8极的励磁极，定子22包括48个槽部。因此，与上述[S＝6nP(其中，n＝1)]一致，可匹配由各永磁体产生的齿槽转矩及转矩脉动的相位。其结果，即使在永磁体偏离理想位置的情况下，也可抑制齿槽转矩及转矩脉动的增大，可缓和永磁体的位置精度。

像以上那样，通过转子的外周形状、及在埋设永磁体的贯通孔附近即桥接部设置薄壁部，可提供能降低转矩脉动的电动机。此外，通过2组3相绕组所进行的相位差控制、以及将齿部前端部的至少一部分连接，可进一步降低齿槽转矩，进而可抑制驱动时的电动机的振动、声音的产生。

实施方式2.

接下来，对本发明实施方式2的永磁体型电动机进行说明。图5是本发明实施方式2的永磁体型电动机中的转子的说明图，对于与上述实施方式1的情况相同或同等的部位标注了相同标号。实施方式2的永磁体型电动机中，如图5所示，多个永磁体41配置成在在转子芯体23a的外周面附近构成多边形状，构成永磁体41的磁极的端面部沿与转子芯体23a的径向正交的方向进行配置。

各永磁体41如图5所示，相对于相邻的永磁体41磁化为相反极性。在相邻的永磁体41彼此之间的转子芯体23a设置有桥接部23e。此外，在用于将永磁体41埋设于转子芯体23a的贯通孔23b1的长度方向的两端部上，与永磁体41的长度方向的两端部靠近地分别设置有贯通孔扩大部23g。

桥接部23e与上述实施方式1的情况同样地包括薄壁部，与实施方式1的情况同样地可抑制经由桥接部23e而流向相邻的永磁体41间的磁通流，增大流向转子与定子之间的间隙的来自转子的励磁极的磁通的量。

作为在桥接部23e形成薄壁部的方法，与上述实施方式1的情况同样，通过构成为满足上述(1)、(2)、(3)中的至少任一个，来形成薄壁部。

此外，在各贯通孔23b1处的转子的径向内侧设置有宽度形成得大于永磁体41的宽度的贯通孔宽度扩大部23k。若设该贯通孔宽度扩大部23k的长度为Lk，永磁体41的端面部的长度为Lm，则具有

Lk<Lm

的关系。

其结果，对于转子芯体23a的径向内侧的端面部磁化为N极的永磁体41，抑制从其N极的端面部流向转子芯体23a的磁通的量，此外，对于转子芯体23a的径向内侧的端面部磁化为S极的永磁体41，抑制从转子芯体23a流向其S极的端面部的磁通的量。

另外，本发明实施方式2的永磁体型电动机的其他结构与上述实施方式1的永磁体型电动机相同。

像以上那样将永磁体埋设成多边形状的本发明实施方式2的永磁体型电动机与上述实施方式1的永磁体性电动机同样，具有能降低转矩脉动的效果。

实施方式3.

接下来，对本发明实施方式3的永磁体型电动机进行说明。图6是本发明实施方式3的永磁体型电动机中的转子的说明图，对于与上述实施方式1及实施方式2的情况相同或同等的部位标注了相同标号。实施方式3的永磁体型电动机如图6所示，8个永磁体41在转子芯体23a的径向上隔着规定的角度间隔呈放射状配置。

上述8个永磁体41配置成磁化方向交替相反。用于将各永磁体41埋设于转子芯体23a的贯通孔23b2处的转子芯体23a的径向长度设定为大于永磁体41处的转子芯体23a的径向长度。各永磁体41插入到贯通孔23b2，以使得与贯通孔23b2处的转子芯体23a的径向内侧的端面部抵接或靠近，在贯通孔23b2处的转子芯体23a的径向外侧的端面部不存在永磁体41。贯通孔23b2处的不存在永磁体41的端面部成为贯通孔扩大部23g。

桥接部23e与上述实施方式1、2的情况同样包括薄壁部。作为在桥接部23e形成薄壁部的方法，与上述实施方式1的情况同样，通过构成为满足上述(1)、(2)、(3)中的至少任一个，来形成薄壁部。通过在桥接部23e包括薄壁部，可抑制经由桥接部23e流向永磁体41的N极与S极之间的磁通流，增大流向转子与定子之间的间隙的来自转子的励磁极的磁通的量。

位于相邻的永磁体41彼此之间的转子芯体23a被相邻的永磁体41磁化而成为N极的励磁极、及S极的励磁极，桥接部23e存在于各励磁极的边界。桥接部23e处的转子芯体23a的半径设定为小于桥接部23e以外的部位处的转子芯体23a的半径，因此，励磁极的边界部处的转子芯体23a与定子芯体的齿部之间的间隙变大，可力图降低齿槽转矩。

此外，与实施方式2的永磁体型电动机的结构相比，永磁体41的两端面与定子的齿部相对，产生转矩比实施方式2的情况要大。

像以上那样，根据本发明实施方式3的永磁体型电动机，将永磁体以放射状埋设于转子芯体，将存在于相邻的励磁极的边界部的桥接部处的转子芯体a的半径形成得小于构成励磁极的转子芯体23a的半径，且桥接部23e与上述实施方式1、2的情况同样地包括薄壁部，因此，具有能降低转矩脉动及齿槽转矩这双方的效果。

另外，本发明并不限于上述实施方式1、2及3的永磁体型电动机，在不脱离本发明的主旨的范围内，可将实施方式1、2及3的结构适当组合，或对其结构进行部分变形，或省略部分结构。

工业上的实用性

本发明的永磁体型电动机可用于例如汽车等车辆所使用的电动助力转向装置的领域，进而用于汽车产业的领域。

标号说明

2永磁体型电动机、21输出轴、22定子、22a定子芯体、22b槽部、22c齿部、23转子、23a转子芯体、23b第1贯通孔、23c第2贯通孔、23b1、23b2贯通孔、23d励磁极、23e桥接部、23f相对面部、23g贯通孔扩大部、23j内径侧贯通孔、23k贯通孔宽度扩大部、231贯通孔对、41永磁体、41a第1永磁体、41b第2永磁体、410第1永磁体对、411第2永磁体对、24电枢线圈、24a线圈导体、25电动机壳体、28框架、29支架、40转子轴、51第1轴承、52第2轴承。

Claims (9)

1.一种永磁体型电动机，包括：

定子芯体，该定子芯体将多个电磁钢板沿轴向层叠，在周向上交替形成有齿部和槽部；

电枢线圈，该电枢线圈包含插入到所述槽部的导体，且安装于所述定子芯体；

转子芯体，该转子芯体将多个电磁钢板沿轴向层叠，并配置成外周面与所述定子芯体的内周面隔着规定的空隙相对；及

多个永磁体，该多个永磁体埋设于所述转子芯体，在所述转子芯体形成多个励磁极，所述永磁体型电动机的特征在于，

所述电枢线圈由实质上为同一结构的至少2组线圈构成，

所述转子芯体包括：

多个贯通孔，该多个贯通孔在所述转子芯体的轴心的周围隔着间隔进行配置；

多个贯通孔扩大部，该多个贯通孔扩大部设置成分别与所述多个贯通孔连接；及

桥接部，该桥接部位于相邻的所述励磁极的边界部，包围相邻的所述贯通孔扩大部而构成所述转子芯体的所述外周面的一部分，

所述多个永磁体分别插入到所述多个贯通孔而埋设于所述转子芯体，

所述桥接部包括截面积相对于所述转子芯体中的所述桥接部以外的部位形成得较小的薄壁部，

所述桥接部的薄壁部构成为，

在设所述桥接部处的所述转子芯体的径向的最小宽度为Wb、所述桥接部处的所述电磁钢板的板厚为tb、所述电磁钢板在所述桥接部以外的部位处的板厚为tr、相邻的所述贯通孔扩大部相对的最少间隔为Wa时，满足

Wb≤tb(＝tr)···(1)

tb≤tr···(2)

Wa≤tb···(3)

所示的所述(1)、(2)、(3)中的至少任一个。

2.如权利要求1所述的永磁体型电动机，其特征在于，

在设所述槽部的数量为S、所述励磁极的数量为P时，构成为满足

S＝6nP(n为任意的整数)。

3.如权利要求1或2所述的永磁体型电动机，其特征在于，

所述贯通孔具备具有互相相对的一对长边部和互相相对的一对短边部的实质上为长方形的截面形状，

所述永磁体插入到所述贯通孔，使得构成一个磁极的一个端面部与所述贯通孔的一个所述长边部相对，构成另一个磁极的另一个端面部与所述贯通孔的另一个长边部相对，

在设所述贯通孔的所述长边部的长度为Lc、所述永磁体的所述端面部的长度为Lm时，

所述贯通孔中的所述一对长边部中的至少一个长边部构成为满足

Lc≥Lm。

4.如权利要求1或2所述的永磁体型电动机，其特征在于，

所述贯通孔具备具有互相相对的一对长边部和互相相对的一对短边部的实质上为长方形的截面形状，

所述永磁体插入到所述贯通孔，使得构成一个磁极的一个端面部与所述贯通孔的一个所述长边部相对，构成另一个磁极的另一个端面部与所述贯通孔的另一个长边部相对，

在设所述贯通孔的所述长边部的长度为Lc、所述永磁体的所述端面部的长度为Lm时，

所述贯通孔中的所述一对长边部中的一个长边部构成为满足

Lc＜Lm。

5.如权利要求1或2所述的永磁体型电动机，其特征在于，

所述多个永磁体构成将不同极性的端面部彼此配置成实质上相对而形成的多个永磁体对，

各所述永磁体对由配置成V字状以使得在所述转子芯体的径向外侧相对的间隔小于在所述转子芯体的径向内侧相对的间隔而形成的一对所述永磁体构成。

6.如权利要求1或2所述的永磁体型电动机，其特征在于，

所述多个永磁体在所述转子芯体的轴心的周围隔着规定的角度间隔呈放射线状地进行配置。

7.如权利要求1或2所述的永磁体型电动机，其特征在于，

所述多个永磁体配置成在所述转子芯体的外周面附近构成多边形状，

构成所述永磁体的磁极的端面部沿与所述转子芯体的径向正交的方向进行配置。

8.如权利要求1或2所述的永磁体型电动机，其特征在于，

所述桥接部处的所述转子芯体的半径形成为小于所述桥接部以外的部位处的所述转子芯体的半径。

9.如权利要求1或2所述的永磁体型电动机，其特征在于，

所述多个齿部中的至少一部分齿部构成为将相邻的齿部的前端部彼此结合。

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