CN113224875A - 旋转电机的转子及圆弧磁铁制造方法 - Google Patents

旋转电机的转子及圆弧磁铁制造方法 Download PDF

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CN113224875A CN202110157829.2A CN202110157829A CN113224875A CN 113224875 A CN113224875 A CN 113224875A CN 202110157829 A CN202110157829 A CN 202110157829A CN 113224875 A CN113224875 A CN 113224875A
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Abstract

本发明提供能够防止在圆弧磁铁中发生减磁的旋转电机的转子、以及制造旋转电机的转子的各圆弧磁铁的圆弧磁铁制造方法。在旋转电机的转子(10)中,外径侧圆弧磁铁(810)、第一内径侧圆弧磁铁(821)及第二内径侧圆弧磁铁(822)的从轴向观察时的形状大致相同。第一内径侧圆弧磁铁(821)配置为q轴侧端部(821Q)在周向上位于比第一假想直线(VL1)靠外侧的位置,第二内径侧圆弧磁铁(822)配置为q轴侧端部(822Q)在周向上位于比第二假想直线(VL2)靠外侧的位置。第一内径侧圆弧磁铁(821)及第二内径侧圆弧磁铁(822)与外径侧圆弧磁铁(810)相比固有矫顽力较高。

Description

旋转电机的转子及圆弧磁铁制造方法
技术领域
本发明涉及一种搭载于电动车辆等的旋转电机的转子、以及制造旋转电机的转子的各圆弧磁铁的圆弧磁铁制造方法。
背景技术
以往,在混合动力车、电池驱动车、燃料电池车等电动车辆上搭载有电动机、发电机等旋转电机。伴随这些电动车辆的普及,对搭载于电动车辆的旋转电机更进一步要求提高输出性能。
于是,例如专利文献1公开了一种旋转电机的转子,其具有在径向上配置的多层永磁铁,且具有外径侧圆弧磁铁及一对内径侧圆弧磁铁。由此,能够增大转子的各磁极部的磁体转矩,因此能够提高旋转电机的输出性能。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2018-102039号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,专利文献1的转子的一对内径侧圆弧磁铁形成有使d轴电流所引起的交链磁通中的不通过外径侧圆弧磁铁的交链磁通通过的区域。使不通过外径侧圆弧磁铁的交链磁通通过的内径侧圆弧磁铁的各区域的磁导降低,因此容易减磁。若转子的磁铁发生减磁,则旋转电机的输出性能降低,因此在使不通过外径侧圆弧磁铁的交链磁通通过的内径侧圆弧磁铁的各区域发生的减磁妨碍了旋转电机的输出性能的提高。
本发明提供能够抑制在圆弧磁铁中发生减磁的旋转电机的转子、以及制造旋转电机的转子的各圆弧磁铁的圆弧磁铁制造方法。
用于解决课题的方案
第一发明提供一种旋转电机的转子,其具备:
大致圆环形状的转子铁心;以及
多个磁极部,它们在所述转子铁心的周向上以规定的间隔形成,
各磁极部具有:
外径侧磁铁部,其由向径向的内侧凸出配置的至少一个外径侧圆弧磁铁构成;以及
内径侧磁铁部,其在所述径向上位于比所述外径侧磁铁部靠内侧的位置,且由向所述径向的内侧凸出配置的至少一对内径侧圆弧磁铁构成,
各圆弧磁铁是内周面与外周面具有相同圆弧中心的圆弧磁铁,
在将各磁极部的中心轴设为d轴、将相对于该d轴隔开90度电角度的轴设为q轴的情况下,
所述内径侧磁铁部相对于所述d轴对称地形成,
一对所述内径侧圆弧磁铁具备:
第一内径侧圆弧磁铁,其在所述周向上相对于所述d轴位于一侧,且具有在所述d轴侧的d轴侧端部和在所述q轴侧的q轴侧端部;以及
第二内径侧圆弧磁铁,其在所述周向上相对于所述d轴位于另一侧,且具有在所述d轴侧的d轴侧端部和在所述q轴侧的q轴侧端部,
其中,
所述外径侧圆弧磁铁、所述第一内径侧圆弧磁铁及所述第二内径侧圆弧磁铁的从轴向观察时的形状大致相同,
所述第一内径侧圆弧磁铁配置为,所述q轴侧端部在所述周向上位于比第一假想直线靠外侧的位置,所述第一假想直线通过所述外径侧圆弧磁铁的圆弧中心和所述外径侧圆弧磁铁的在所述周向上位于所述一侧的第一端部,
所述第二内径侧圆弧磁铁配置为,所述q轴侧端部在所述周向上位于比第二假想直线靠外侧的位置,所述第二假想直线通过所述外径侧圆弧磁铁的所述圆弧中心和所述外径侧圆弧磁铁的在所述周向上位于所述另一侧的第二端部,
所述第一内径侧圆弧磁铁及所述第二内径侧圆弧磁铁与所述外径侧圆弧磁铁相比固有矫顽力较高。
第二发明提供一种旋转电机的转子,其具备:
大致圆环形状的转子铁心;以及
多个磁极部,它们在所述转子铁心的周向上以规定的间隔形成,
各磁极部具有:
外径侧磁铁部,其由向径向的内侧凸出配置的至少一个外径侧圆弧磁铁构成;以及
内径侧磁铁部,其在所述径向上位于比所述外径侧磁铁部靠内侧的位置,且由向所述径向的内侧凸出配置的至少一对内径侧圆弧磁铁构成,
各圆弧磁铁是内周面与外周面具有相同圆弧中心的圆弧磁铁,
在将各磁极部的中心轴设为d轴、将相对于该d轴隔开90度电角度的轴设为q轴的情况下,
所述内径侧磁铁部相对于所述d轴对称地形成,
一对所述内径侧圆弧磁铁具备:
第一内径侧圆弧磁铁,其在所述周向上相对于所述d轴位于一侧,且具有在所述d轴侧的d轴侧端部和在所述q轴侧的q轴侧端部;以及
第二内径侧圆弧磁铁,其在所述周向上相对于所述d轴位于另一侧,且具有在所述d轴侧的d轴侧端部和在所述q轴侧的q轴侧端部,
其中,
所述外径侧圆弧磁铁、所述第一内径侧圆弧磁铁及所述第二内径侧圆弧磁铁的从轴向观察时的形状大致相同,
所述第一内径侧圆弧磁铁配置为,所述q轴侧端部在所述周向上位于比第一假想直线靠外侧的位置,所述d轴侧端部在所述周向上位于比所述第一假想直线靠内侧的位置,所述第一假想直线通过所述外径侧圆弧磁铁的圆弧中心和所述外径侧圆弧磁铁的在所述周向上位于所述一侧的第一端部,
所述第二内径侧圆弧磁铁配置为,所述q轴侧端部在所述周向上位于比第二假想直线靠外侧的位置,所述d轴侧端部在所述周向上位于比所述第二假想直线靠内侧的位置,所述第二假想直线通过所述外径侧圆弧磁铁的所述圆弧中心和所述外径侧圆弧磁铁的在所述周向上位于所述另一侧的第二端部,
在所述第一内径侧圆弧磁铁中,在包含所述q轴侧端部、且在所述周向上比所述第一假想直线靠外侧的区域,形成有与所述外径侧圆弧磁铁相比固有矫顽力较高的矫顽力增大部,
在所述第二内径侧圆弧磁铁中,在包含所述q轴侧端部、且在所述周向上比所述第二假想直线靠外侧的区域,形成有与所述外径侧圆弧磁铁相比固有矫顽力较高的矫顽力增大部。
发明效果
根据第一发明,由于第一内径侧圆弧磁铁和第二内径侧圆弧磁铁的固有矫顽力高于外径侧圆弧磁铁的固有矫顽力,因此能够抑制在使不通过外径侧圆弧磁铁的交链磁通通过的第一内径侧圆弧磁铁和第二内径侧圆弧磁铁的各区域中发生减磁。
根据第二发明,能够在使不通过外径侧圆弧磁铁的交链磁通通过的第一内径侧圆弧磁铁和第二内径侧圆弧磁铁的各区域中设置具有高固有矫顽力的矫顽力增大部,因此,能够抑制在使不通过外径侧圆弧磁铁的交链磁通通过的第一内径侧圆弧磁铁和第二内径侧圆弧磁铁的各区域中发生减磁。
附图说明
图1是从轴向观察本发明的第一实施方式的旋转电机的转子时的主视图。
图2是图1中的旋转电机的转子的磁极部周边的放大图。
图3是说明图1中的旋转电机的转子的各圆弧磁铁的制造方法的图。
图4是在将矫顽力比外径侧圆弧磁铁高的圆弧磁铁用作第一内径侧圆弧磁铁和第二内径侧圆弧磁铁的情况、和在将具有与外径侧圆弧磁铁相同的矫顽力的圆弧磁铁用作第一内径侧圆弧磁铁以及第二内径侧圆弧磁铁的情况下,对与圆弧磁铁的温度相应的减磁指标进行比较的曲线图。
图5是本发明的第二实施方式的旋转电机的转子的磁极部周边的放大图。
图6是本发明的第三实施方式的旋转电机的转子的磁极部周边的放大图。
附图标记说明:
10 转子
20 转子铁心
30 磁极部
310 外径侧磁铁部
320 内径侧磁铁部
810 外径侧圆弧磁铁
810L 左侧端部(第一端部)
810R 右侧端部(第二端部)
820 内径侧圆弧磁铁
821 第一内径侧圆弧磁铁
821D d轴侧端部
821Q q轴侧端部
822 第二内径侧圆弧磁铁
822D d轴侧端部
822Q q轴侧端部
823 矫顽力增大部
900 环形磁铁前体
910 环形磁铁
911 第一环形磁铁
912 第二环形磁铁
C10 圆弧中心
C91 环中心
C92 环中心
S 区域
VL1 第一假想直线
VL2 第二假想直线
Figure BDA0002934518580000061
规定角度。
具体实施方式
以下,基于附图来说明本发明的旋转电机的转子的各实施方式。
【第一实施方式】
首先,参照图1至图4对本发明的第一实施方式的旋转电机的转子10进行说明。
(转子)
如图1所示,本发明的一实施方式中的旋转电机的转子10具备:安装于转子轴(未图示)的外周部且以圆环中心CL为中心的大致圆环形状的转子铁心20;以及在转子铁心20的周向上以规定间隔形成的多个磁极部30(在本实施方式中为12个)。转子10配置于定子(未图示)的内周侧。
需要说明的是,在本说明书等中,无特别说明时,在说轴向、径向及周向时,是指以转子10的圆环中心CL为基准的方向。
转子铁心20通过同一形状的大致圆环形状的电磁钢板200在轴向上层叠多个而形成。转子铁心20具有与圆环中心CL相同中心的转子轴孔21。而且,在将圆环中心CL与各磁极部30的中心连结的各磁极部30的中心轴设为d轴(图中的d-axis)、且将相对于d轴隔开90度电角度的轴设为q轴(图中的q-axis)的情况下,转子铁心20的各磁极部30具备以与d轴交叉的方式形成、且相对于d轴具有对称的形状的外径侧磁铁插入孔410。转子铁心20的各磁极部30具备在径向上位于比外径侧磁铁插入孔410靠内侧的位置、且隔着d轴而对称地形成的一对内径侧磁铁插入孔420。外径侧磁铁插入孔410及一对内径侧磁铁插入孔420均具有向径向的内侧凸出的圆弧形状。
在转子铁心20的各磁极部30中,在周向上于一对内径侧磁铁插入孔420之间,设置有以与d轴交叉的方式形成的空隙部60。在转子铁心20上设置有一对肋50,一对肋50在一对内径侧磁铁插入孔420与空隙部60之间沿径向延伸。
转子铁心20具有:第一减重孔71,其形成于在比各磁极部30的空隙部60靠径向的内侧的位置与d轴交叉的位置;以及第二减重孔72,其形成于在相邻的磁极部30之间与q轴交叉的位置。第一减重孔71相对于d轴成为对称的形状。第二减重孔72相对于q轴成为对称的形状。
各磁极部30具有外径侧磁铁部310、以及在径向上位于比外径侧磁铁部310靠内侧的位置的内径侧磁铁部320。外径侧磁铁部310由向径向内侧凸出配置的外径侧圆弧磁铁810构成。内径侧磁铁部320由向径向内侧凸出配置的至少一对内径侧圆弧磁铁820构成。外径侧磁铁部310和内径侧磁铁部320相对于d轴对称地形成。
构成外径侧磁铁部310的外径侧圆弧磁铁810插入转子铁心20的外径侧磁铁插入孔410中。构成内径侧磁铁部320的一对内径侧圆弧磁铁820插入转子铁心20的一对内径侧磁铁插入孔420中。
外径侧圆弧磁铁810和一对内径侧圆弧磁铁820在径向上被磁化。另外,外径侧圆弧磁铁810和一对内径侧圆弧磁铁820配置为其磁化方向与相邻的磁极部30的磁化方向不同,磁极部30的磁化方向在周向上交替地不同。
(磁极部)
如图2所示,一对内径侧磁铁插入孔420具有相对于d轴在周向上形成于一侧(图2中的左侧)的第一内径侧磁铁插入孔421和相对于d轴在周向上形成于另一侧(图2中的右侧)的第二内径侧磁铁插入孔422。
第一内径侧磁铁插入孔421与第二内径侧磁铁插入孔422设置为以趋向径向的外侧而彼此的周向的距离变长的方式扩展的大致八字状。
一对内径侧圆弧磁铁820具有:第一内径侧圆弧磁铁821,其插入第一内径侧磁铁插入孔421中,且相对于d轴在周向上位于一侧(面对图2时的左侧);以及第二内径侧圆弧磁铁822,其插入第二内径侧磁铁插入孔422中,且相对于d轴在周向上位于另一侧(面对图2时的右侧)。
转子铁心20的各磁极部30具有:第一转子磁轭部221,其形成于外径侧磁铁插入孔410的径向的外侧且沿着周向延伸;第二转子磁轭部222,其形成于外径侧磁铁插入孔410与第一内径侧磁铁插入孔421及第二内径侧磁铁插入孔422之间,且以向径向的内侧凸出的方式弯曲并沿着周向延伸;以及第三转子磁轭部223,其形成于第一内径侧磁铁插入孔421及第二内径侧磁铁插入孔422的径向的内侧,且以向径向的内侧凸出的方式弯曲并沿着周向延伸。
以后,在本说明书等中,为了使说明简单且明确,在从轴向观察转子10时,在将圆环中心CL设为下方、且将d轴方向外径侧设为上方时,将周向上的一侧(面对图2时为左侧)权宜地定义为左侧,将周向上的另一侧(面对图2时为右侧)权宜地定义为右侧。另外,在本说明书等中,周向内侧是指各磁极部30的周向上的中央侧,即是指d轴侧,周向外侧是指各磁极部30的周向上的两端侧,即是指q轴侧。
外径侧圆弧磁铁810包括:具有相同圆弧中心C10的内周面810N及外周面810F;在周向上位于一侧的左侧端部810L;以及在周向上位于另一侧的右侧端部810R。外径侧圆弧磁铁810的圆弧中心C10位于d轴上。外径侧圆弧磁铁810的内周面810N是以圆弧中心C10为中心的内周半径r10N的大致圆弧形状。外径侧圆弧磁铁810的外周面810F是以圆弧中心C10为中心的外周半径r10F的大致圆弧形状。外径侧圆弧磁铁810的壁厚t10与(外周半径r10F)-(内周半径r10N)的值大致相同。
第一内径侧圆弧磁铁821包括:具有相同圆弧中心C21的内周面821N及外周面821F;q轴侧端部821Q;以及d轴侧端部821D。第一内径侧圆弧磁铁821的圆弧中心C21相对于d轴位于与第一内径侧圆弧磁铁821相反一侧的右侧。第一内径侧圆弧磁铁821的内周面821N是以圆弧中心C21为中心的内周半径r21N的大致圆弧形状。第一内径侧圆弧磁铁821的外周面821F是以圆弧中心C21为中心的外周半径r21F的大致圆弧形状。第一内径侧圆弧磁铁821的壁厚t21与(外周半径r21F)-(内周半径r21N)的值大致相同。
第二内径侧圆弧磁铁822包括:具有相同圆弧中心C22的内周面822N及外周面822F;q轴侧端部822Q;以及d轴侧端部822D。第二内径侧圆弧磁铁822的圆弧中心C22相对于d轴位于与第二内径侧圆弧磁铁822相反一侧的左侧。第二内径侧圆弧磁铁822的内周面822N是以圆弧中心C22为中心的内周半径r22N的大致圆弧形状。第二内径侧圆弧磁铁822的外周面822F是以圆弧中心C22为中心的外周半径r22F的大致圆弧形状。第二内径侧圆弧磁铁822的壁厚t22与(外周半径r22F)-(内周半径r22N)的值大致相同。
第一内径侧圆弧磁铁821的圆弧中心C21相对于d轴位于与第一内径侧圆弧磁铁821相反一侧的右侧,第二内径侧圆弧磁铁822的圆弧中心C22相对于d轴位于与第二内径侧圆弧磁铁822相反一侧的左侧,因此第一内径侧圆弧磁铁821与外径侧圆弧磁铁810之间的距离L11、以及第二内径侧圆弧磁铁822与外径侧圆弧磁铁810之间的距离L12均随着从q轴靠近d轴而变长。
由此,能够抑制磁极部30的周向长度变大,因此能够抑制转子10的大型化。另外,能够扩大转子10中的沿着q轴的磁路(以下,也称为q轴磁路),能够增大旋转电机的磁阻转矩,因此能够提高旋转电机的输出性能。而且,基于第一内径侧圆弧磁铁821及第二内径侧圆弧磁铁822、以及外径侧圆弧磁铁810的磁体磁通容易集中于d轴,能够高效地利用旋转电机的磁体转矩,能够提高旋转电机的输出性能。
另外,第一内径侧圆弧磁铁821及第二内径侧圆弧磁铁822分别是向径向的内侧凸出配置的圆弧磁铁,因此能够使形成于外径侧磁铁插入孔410与第一内径侧磁铁插入孔421之间的q轴磁路、以及形成于外径侧磁铁插入孔410与第二内径侧磁铁插入孔422之间的q轴磁路为磁阻少的形状。
而且,第一内径侧圆弧磁铁821配置为,q轴侧端部821Q在周向上比第一假想直线VL1靠外侧,d轴侧端部821D在周向上比第一假想直线VL1靠内侧,该第一假想直线VL1通过外径侧圆弧磁铁810的圆弧中心C10和外径侧圆弧磁铁810的左侧端部810L。第二内径侧圆弧磁铁822配置为,q轴侧端部822Q在周向上比第二假想直线VL2靠外侧,d轴侧端部822D在周向上比第二假想直线VL2靠内侧,该第二假想直线VL2通过外径侧圆弧磁铁810的圆弧中心C10和外径侧圆弧磁铁810的右侧端部810R。
因此,在第一内径侧圆弧磁铁821中,在包含q轴侧端部821Q且比第一假想直线VL1靠周向外侧的区域,形成有使d轴电流所引起的交链磁通中的不通过外径侧圆弧磁铁810的交链磁通通过的区域S。同样地,在第二内径侧圆弧磁铁822中,在包含q轴侧端部822Q且比第二假想直线VL2靠周向外侧的区域,形成有使d轴电流所引起的交链磁通中的不通过外径侧圆弧磁铁810的交链磁通通过的区域S。由于使不通过外径侧圆弧磁铁810的交链磁通通过的第一内径侧圆弧磁铁821和第二内径侧圆弧磁铁822的区域S的磁导降低,因此容易减磁。
外径侧圆弧磁铁810、第一内径侧圆弧磁铁821及第二内径侧圆弧磁铁822例如可以使用将环形磁铁沿径向切断而成的圆弧磁铁,所述环形磁铁通过使用了热挤压成形等热加工工艺的成形而形成。
在本实施方式中,外径侧圆弧磁铁810的壁厚t10、第一内径侧圆弧磁铁821的壁厚t21、以及第二内径侧圆弧磁铁822的壁厚t22为同一厚度。外径侧圆弧磁铁810的内周面810N的内周半径r10N、第一内径侧圆弧磁铁821的内周面821N的内周半径r21N、以及第二内径侧圆弧磁铁822的内周面822N的内周半径r22N成为同一长度。外径侧圆弧磁铁810的外周面810F的外周半径r10F、第一内径侧圆弧磁铁821的外周面821F的外周半径r21F、以及第二内径侧圆弧磁铁822的外周面822F的外周半径r22F成为同一长度。
因此,外径侧圆弧磁铁810、第一内径侧圆弧磁铁821及第二内径侧圆弧磁铁822的从轴向观察时的形状大致相同。由此,外径侧圆弧磁铁810、第一内径侧圆弧磁铁821及第二内径侧圆弧磁铁822能够使用相同圆弧磁铁,因此,能够降低外径侧圆弧磁铁810、第一内径侧圆弧磁铁821及第二内径侧圆弧磁铁822的制造成本。
而且,在本实施方式中,从轴向观察时,以外径侧圆弧磁铁810的圆弧中心C10为中心的由外径侧圆弧磁铁810的左侧端部810L与右侧端部810R所成的角θ10、以第一内径侧圆弧磁铁821的圆弧中心C21为中心的由q轴侧端部821Q与d轴侧端部821D所成的角θ21、以及以第二内径侧圆弧磁铁822的圆弧中心C22为中心的由q轴侧端部822Q与d轴侧端部822D所成的角θ22优选分别是当取整数倍时成为360度的角度。由此,通过将环形磁铁在周向上以所成的角θ10的间隔沿径向切断,能够制造外径侧圆弧磁铁810;通过将环形磁铁在周向上以所成的角θ21的间隔沿径向切断,能够制造第一内径侧圆弧磁铁821;通过将环形磁铁在周向上以所成的角θ22的间隔沿径向切断,能够制造第二内径侧圆弧磁铁822。因此,能够从环形磁铁中不产生剩余而制造外径侧圆弧磁铁810、第一内径侧圆弧磁铁821及第二内径侧圆弧磁铁822,因此能够进一步降低外径侧圆弧磁铁810、第一内径侧圆弧磁铁821及第二内径侧圆弧磁铁822的制造成本。
在本实施方式中,所成的角θ10、所成的角θ21、以及所成的角θ22大致相同。即,外径侧圆弧磁铁810、第一内径侧圆弧磁铁821及第二内径侧圆弧磁铁822的从轴向观察时的形状大致相同。由此,外径侧圆弧磁铁810、第一内径侧圆弧磁铁821及第二内径侧圆弧磁铁822能够使用相同圆弧磁铁,因此能够进一步降低外径侧圆弧磁铁810、第一内径侧圆弧磁铁821及第二内径侧圆弧磁铁822的制造成本。
外径侧磁铁插入孔410具有:与外径侧圆弧磁铁810的内周面810N及外周面810F分别对置的内周壁面410N及外周壁面410F;左侧壁面410L;以及右侧壁面410R。第一内径侧磁铁插入孔421具有:与第一内径侧圆弧磁铁821的内周面821N及外周面821F分别对置的内周壁面421N及外周壁面421F;q轴侧壁面421Q;以及d轴侧壁面421D。第二内径侧磁铁插入孔422具有:与第二内径侧圆弧磁铁822的内周面822N及外周面822F分别对置的内周壁面422N及外周壁面422F;q轴侧壁面422Q;以及d轴侧壁面422D。
(空隙部)
空隙部60在周向上于第一内径侧圆弧磁铁821的d轴侧壁面421D与第二内径侧磁铁插入孔422的d轴侧壁面422D之间以与d轴交叉的方式形成。
由此,在内径侧磁铁部320中,d轴上成为空隙,因此能够减少d轴电感。因而,能够增大d轴电感与q轴电感之差,因此能够有效地利用磁阻转矩,能够提高旋转电机的输出性能。
(肋)
一对肋50设置为在一对内径侧圆弧磁铁820与空隙部60之间沿径向延伸。
一对肋50具有:在第一内径侧圆弧磁铁821的d轴侧端部821D与d轴之间沿着径向延伸的第一肋51;以及在第二内径侧圆弧磁铁822的d轴侧端部822D与d轴之间沿着径向延伸的第二肋52。
第一肋51由第一内径侧磁铁插入孔421的d轴侧壁面421D和空隙部60的左侧壁面61构成。第一肋51具有在径向上位于内侧的径向内侧端部511和在径向上位于外侧的径向外侧端部512。
第二肋52由第二内径侧磁铁插入孔422的d轴侧壁面422D和空隙部60的右侧壁面62构成。第二肋52具有在径向上位于内侧的径向内侧端部521和在径向上位于外侧的径向外侧端部522。
因此,第一内径侧圆弧磁铁821所引起的离心载荷由第一肋51承受,第二内径侧圆弧磁铁822所引起的离心载荷由第二肋52承受。即,第一肋51和第二肋52分别单独承受第一内径侧圆弧磁铁821所引起的离心载荷和第二内径侧圆弧磁铁822所引起的离心载荷。由此,能够减少由于第一内径侧圆弧磁铁821与第二内径侧圆弧磁铁822的重量不均而在转子铁心20中产生的弯曲应力。
而且,第一肋51和第二肋52以趋向径向的内侧而彼此的周向的距离L5变长的方式设置成大致八字状。由此,第一肋51的径向内侧端部511和径向外侧端部512、以及第二肋52的径向内侧端部521和径向外侧端部522均能够增大圆角,因此能够缓和向第一肋51的径向内侧端部511和径向外侧端部512、以及第二肋52的径向内侧端部521和径向外侧端部522、即向第一肋51及第二肋52的径向两端部的应力集中。
(孔部)
在第一肋51的径向外侧设置有小径的第一孔部261。在第二肋52的径向外侧设置有小径的第二孔部262。在本实施方式中,从轴向观察时,第一孔部261与第二孔部262为直径相同的圆形状。
因此,通过第一孔部261以及第二孔部262,使得第一内径侧圆弧磁铁821的d轴侧端部821D附近的绕回磁通所通过的磁路、以及第二内径侧圆弧磁铁822的d轴侧端部822D附近的绕回磁通所通过的磁路的磁阻增大。由此,能够减少第一内径侧圆弧磁铁821的d轴侧端部821D附近的绕回磁通、以及第二内径侧圆弧磁铁822的d轴侧端部822D附近的绕回磁通。
而且,从轴向观察时,第一孔部261与第二孔部262为直径相同的圆形状,因此能够抑制由于转子10的离心载荷或转子轴的压入载荷等而在转子铁心20中产生的应力集中于第一孔部261和第二孔部262周边。
(圆弧磁铁的制造)
接着,使用图3对外径侧圆弧磁铁810、第一内径侧圆弧磁铁821及第二内径侧圆弧磁铁822的制造进行说明。
外径侧圆弧磁铁810、第一内径侧圆弧磁铁821及第二内径侧圆弧磁铁822的制造包括:环形磁铁成形工序,成形大致圆环形状的环形磁铁前体900;热处理工序,对环形磁铁前体900进行热处理,形成环形磁铁910;以及切断工序,将通过热处理工序形成的环形磁铁910沿径向切断。
如图3的(a)所示,利用挤压成形机EM对环形磁铁材料进行热挤压成形,由此通过热加工而形成环形磁铁前体900。通过对环形磁铁材料进行热挤压成形,从而对随机取向的环形磁铁材料的晶体群作用有径向的压缩应力,环形磁铁材料的晶体群沿与压缩应力方向相同的方向取向。其结果是,形成沿径向取向的各向异性的环形磁铁前体900。
在本实施方式中,形成外径r90为约80mm、壁厚t90为约4.2mm的环形磁铁前体900。
接下来,如图3的(b1)和(b2)所示,通过热处理工序对环形磁铁前体900进行热处理,形成环形磁铁910。
热处理工序包括图3的(b1)所示的第一热处理工序和图3的(b2)所示的第二热处理工序,第二热处理工序不同于第一热处理工序。在热处理工序中,通过第一热处理工序及第二热处理工序中的任一方来对环形磁铁前体900进行热处理,形成环形磁铁910。环形磁铁910的剩磁通密度、固有矫顽力根据热处理的温度、时间而变化。
在第一热处理工序中,以第一规定温度T1对环形磁铁前体900进行第一规定时间P1的热处理。由此,形成第一环形磁铁911。
在第二热处理工序中,以第二规定温度T2对环形磁铁前体900进行第二规定时间P2的热处理。由此,形成第二环形磁铁912。
在本实施方式中,第一规定温度T1和第二规定温度T2是不同的温度。第一规定温度T1是高于第二规定温度T2的温度。
由此,第一环形磁铁911的剩磁通密度比第二环形磁铁912的剩磁通密度高。另一方面,第二环形磁铁912的固有矫顽力比第一环形磁铁911的固有矫顽力高。
接下来,如图3的(c1)和(c2)所示,通过切断工序,沿径向切断环形磁铁910,制造外径侧圆弧磁铁810、第一内径侧圆弧磁铁821及第二内径侧圆弧磁铁822。
如图3的(c1)所示,以第一环形磁铁911的环中心C91为中心,在周向上以规定角度
Figure BDA0002934518580000141
的间隔沿径向切断第一环形磁铁911。
由此,制造外径侧圆弧磁铁810,其中,外周半径r10F为环形磁铁前体900的外径r90,壁厚t10为环形磁铁前体900的壁厚t90,并且以圆弧中心C10为中心,由左侧端部810L与右侧端部810R形成的角为规定角度
Figure BDA0002934518580000142
此时,规定角度
Figure BDA0002934518580000143
是当取整数倍时成为360度的角度。例如,规定角度
Figure BDA0002934518580000144
为12度、15度、18度、20度、24度、30度、36度、40度、60度等。
由此,能够从第一环形磁铁911中不产生剩余而制造外径侧圆弧磁铁810,因此能够降低外径侧圆弧磁铁810的制造成本。
在本实施方式中,规定角度
Figure BDA0002934518580000145
为24度。由此,能够从一个第一环形磁铁911中不产生剩余而制造15个外径侧圆弧磁铁810。
如图3的(c2)所示,以第二环形磁铁912的环中心C92为中心,在周向上以规定角度
Figure BDA0002934518580000151
的间隔沿径向切断第二环形磁铁912。
由此,制造第一内径侧圆弧磁铁821和第二内径侧圆弧磁铁822,其中,外周半径r21F、r22F为环形磁铁前体900的外径r90,壁厚t21、t22为环形磁铁前体900的壁厚t90,并且以圆弧中心C21、C22为中心,由d轴侧端部821D、822D与q轴侧端部821Q、822Q形成的角为规定角度
Figure BDA0002934518580000157
此时,规定角度
Figure BDA0002934518580000152
为当取整数倍时成为360度的角度。例如,规定角度
Figure BDA0002934518580000153
为12度、15度、18度、20度、24度、30度、36度、40度、60度等。
由此,能够从第二环形磁铁912中不产生剩余而制造第一内径侧圆弧磁铁821和第二内径侧圆弧磁铁822,因此能够降低第一内径侧圆弧磁铁821和第二内径侧圆弧磁铁822的制造成本。
在本实施方式中,规定角度
Figure BDA0002934518580000154
为24度。由此,能够从一个第二环形磁铁912中不产生剩余而制造15个第一内径侧圆弧磁铁821或第二内径侧圆弧磁铁822。
在本实施方式中,规定角度
Figure BDA0002934518580000155
和规定角度
Figure BDA0002934518580000156
为24度,并且彼此相等。由此,在切断工序中,能够使用相同的切断机制造外径侧圆弧磁铁810、第一内径侧圆弧磁铁821以及第二内径侧圆弧磁铁822,因此能够降低外径侧圆弧磁铁810、第一内径侧圆弧磁铁821以及第二内径侧圆弧磁铁822的制造成本。
这样,能够从利用相同的挤压成形机EM成形为大致圆环状的相同的环形磁铁前体900中,制造外径侧圆弧磁铁810、第一内径侧圆弧磁铁821及第二内径侧圆弧磁铁822。由此,能够降低外径侧圆弧磁铁810、第一内径侧圆弧磁铁821及第二内径侧圆弧磁铁822的制造成本。
由于第一内径侧圆弧磁铁821和第二内径侧圆弧磁铁822是通过切断第二环形磁铁912而制造的,因此第一内径侧圆弧磁铁821和第二内径侧圆弧磁铁822的固有矫顽力高于通过切断第一环形磁铁911而制造的外径侧圆弧磁铁810的固有矫顽力。由此,能够抑制使不通过外径侧圆弧磁铁810的交链磁通通过的第一内径侧圆弧磁铁821和第二内径侧圆弧磁铁822的各区域S中发生减磁。
如图4所示,将与外径侧圆弧磁铁810相同的圆弧磁铁用于第一内径侧圆弧磁铁821和第二内径侧圆弧磁铁822时,转子10具有减磁指标DM1,将固有矫顽力比外径侧圆弧磁铁810高的同形状的圆弧磁铁用于第一内径侧圆弧磁铁821和第二内径侧圆弧磁铁822时,转子10具有减磁指标DM2,与减磁指标DM1相比,减磁指标DM2有所提高。特别地,由于转子10的驱动等而转子10的温度越高,则减磁指标DM2相对于减磁指标DM1提高得越显著。
另一方面,由于外径侧圆弧磁铁810是通过切断第一环形磁铁911而制造的,因此外径侧圆弧磁铁810的剩磁通密度高于通过切断第二环形磁铁912而制造的第一内径侧圆弧磁铁821和第二内径侧圆弧磁铁822的剩磁通密度。由此,能够抑制在第一内径侧圆弧磁铁821和第二内径侧圆弧磁铁822的各区域S发生减磁,且能够增大旋转电机的转子10的磁体转矩。
这样,通过对第一内径侧圆弧磁铁821和第二内径侧圆弧磁铁822进行与外径侧圆弧磁铁810的热处理不同的热处理,能够容易地使第一内径侧圆弧磁铁821和第二内径侧圆弧磁铁822的固有矫顽力高于外径侧圆弧磁铁810的固有矫顽力。
【第二实施方式】
接下来,参照图5对本发明的第二实施方式的旋转电机的转子10A进行说明。另外,在以下的说明中,对与第一实施方式的转子10相同的组成要素标注相同的附图标记,并省略或简化其说明。以下,对第一实施方式的转子10与第二实施方式的转子10A的不同点进行详细说明。
在本实施方式的热处理工序中,第一热处理工序与第二热处理工序相同。即,第一环形磁铁911与第二环形磁铁912具有相同的剩磁通密度和相同的固有矫顽力。
并且,在切断工序中,对于通过切断第二环形磁铁912而得到的第一内径侧圆弧磁铁821和第二内径侧圆弧磁铁822,在包含q轴侧端部821Q、822Q、且使d轴电流所引起的交链磁通中的不通过外径侧圆弧磁铁810的交链磁通通过的区域S中,形成矫顽力增大部823。矫顽力增大部823的固有矫顽力高于第一内径侧圆弧磁铁821和第二内径侧圆弧磁铁822的除了矫顽力增大部823以外的部分的固有矫顽力、以及外径侧圆弧磁铁810的固有矫顽力。
矫顽力增大部823可以通过任意方法形成。例如,通过对包括q轴侧端部821Q、822Q的区域S实施晶界扩散处理来形成矫顽力增大部823。
由此,能够在使不通过外径侧圆弧磁铁810的交链磁通通过的第一内径侧圆弧磁铁821和第二内径侧圆弧磁铁822的各区域S设置具有高固有矫顽力的矫顽力增大部823,能够抑制在第一内径侧圆弧磁铁821和第二内径侧圆弧磁铁822的各区域S发生减磁。
【第三实施方式】
接下来,参照图6对本发明的第三实施方式的旋转电机的转子10B进行说明。另外,在以下的说明中,对与第一实施方式的转子10相同的组成要素标注相同的附图标记,并省略或简化其说明。以下,对第一实施方式的转子10与第三实施方式的转子10B的不同点进行详细说明。
本实施方式的第一内径侧圆弧磁铁821被分割为配置于d轴侧的d轴侧第一内径侧圆弧磁铁8211和与d轴侧第一内径侧圆弧磁铁8211的周向的外侧相邻配置的q轴侧第一内径侧圆弧磁铁8212。同样地,第二内径侧圆弧磁铁822被分割为配置于d轴侧的d轴侧第二内径侧圆弧磁铁8221和与d轴侧第二内径侧圆弧磁铁8221的周向的外侧相邻配置的q轴侧第二内径侧圆弧磁铁8222。
q轴侧第一内径侧圆弧磁铁8212和q轴侧第二内径侧圆弧磁铁8222包括使d轴电流所引起的交链磁通中的不通过外径侧圆弧磁铁810的交链磁通通过的区域S。q轴侧第一内径侧圆弧磁铁8212和q轴侧第二内径侧圆弧磁铁8222的固有矫顽力高于d轴侧第一内径侧圆弧磁铁8211、d轴侧第二内径侧圆弧磁铁8221以及外径侧圆弧磁铁810的固有矫顽力。
由此,在使不通过外径侧圆弧磁铁810的交链磁通通过的第一内径侧圆弧磁铁821和第二内径侧圆弧磁铁822的各区域S配置有具有高固有矫顽力的q轴侧第一内径侧圆弧磁铁8212和q轴侧第二内径侧圆弧磁铁8222,因此能够抑制在第一内径侧圆弧磁铁821和第二内径侧圆弧磁铁822的各区域S发生减磁。
d轴侧第一内径侧圆弧磁铁8211和d轴侧第二内径侧圆弧磁铁8221是通过以环中心C91为中心在周向上以例如15度的间隔沿径向切断第一环形磁铁911而制造的。q轴侧第一内径侧圆弧磁铁8212和q轴侧第二内径侧圆弧磁铁8222是通过以环中心C92为中心在周向上以例如9度的间隔沿径向切断第二环形磁铁912而制造的。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但是本发明并不限定于上述实施方式,能够适当地进行变形、改良等。
例如,在第一实施方式中,在热处理工序中,通过第一热处理工序、以及与第一热处理工序不同的第二热处理工序中的任一方,来对环形磁铁前体900进行热处理,从而形成具有不同固有矫顽力的第一环形磁铁911和第二环形磁铁912,制造外径侧圆弧磁铁810、以及具有比外径侧圆弧磁铁810更高的固有矫顽力的第一内径侧圆弧磁铁821和第二内径侧圆弧磁铁822,但也可以通过用与外径侧圆弧磁铁810不同的材质来制造第一内径侧圆弧磁铁821和第二内径侧圆弧磁铁822,从而制造外径侧圆弧磁铁810、以及具有比外径侧圆弧磁铁810更高的固有矫顽力的第一内径侧圆弧磁铁821和第二内径侧圆弧磁铁822。不同的材质可以原料不同,也可以原料相同而组成比和成分比不同。由此,能够容易地使第一内径侧圆弧磁铁821和第二内径侧圆弧磁铁822的固有矫顽力高于外径侧圆弧磁铁810的固有矫顽力。
此外,本说明书中至少记载了以下事项。需要说明的是,尽管在括号中示出了上述的实施方式中相应的组成要素等,但本发明并不限于此。
(1)一种旋转电机的转子(转子10),其具备:
大致圆环形状的转子铁心(转子铁心20);以及
多个磁极部(磁极部30),它们在所述转子铁心的周向上以规定的间隔形成,
各磁极部具有:
外径侧磁铁部(外径侧磁铁部310),其由向径向的内侧凸出配置的至少一个外径侧圆弧磁铁(外径侧圆弧磁铁810)构成;以及
内径侧磁铁部(内径侧磁铁部320),其在所述径向上位于比所述外径侧磁铁部靠内侧的位置,且由向所述径向的内侧凸出配置的至少一对内径侧圆弧磁铁(内径侧圆弧磁铁820)构成,
各圆弧磁铁是内周面与外周面具有相同圆弧中心的圆弧磁铁,
在将各磁极部的中心轴设为d轴、将相对于该d轴隔开90度电角度的轴设为q轴的情况下,
所述内径侧磁铁部相对于所述d轴对称地形成,
一对所述内径侧圆弧磁铁具备:
第一内径侧圆弧磁铁(第一内径侧圆弧磁铁821),其在所述周向上相对于所述d轴位于一侧(左侧),且具有在所述d轴侧的d轴侧端部(d轴侧端部821D)和在所述q轴侧的q轴侧端部(q轴侧端部821Q);以及
第二内径侧圆弧磁铁(第二内径侧圆弧磁铁822),其在所述周向上相对于所述d轴位于另一侧(右侧),且具有在所述d轴侧的d轴侧端部(d轴侧端部822D)和在所述q轴侧的q轴侧端部(q轴侧端部822Q),
其中,
所述外径侧圆弧磁铁、所述第一内径侧圆弧磁铁及所述第二内径侧圆弧磁铁的从轴向观察时的形状大致相同,
所述第一内径侧圆弧磁铁配置为,所述q轴侧端部在所述周向上位于比第一假想直线(第一假想直线VL1)靠外侧的位置,所述第一假想直线通过所述外径侧圆弧磁铁的圆弧中心(圆弧中心C10)和所述外径侧圆弧磁铁的在所述周向上位于所述一侧的第一端部(左侧端部810L),
所述第二内径侧圆弧磁铁配置为,所述q轴侧端部在所述周向上位于比第二假想直线(第二假想直线VL2)靠外侧的位置,所述第二假想直线通过所述外径侧圆弧磁铁的所述圆弧中心和所述外径侧圆弧磁铁的在所述周向上位于所述另一侧的第二端部(右侧端部810R),
所述第一内径侧圆弧磁铁及所述第二内径侧圆弧磁铁与所述外径侧圆弧磁铁相比固有矫顽力较高。
根据(1),第一内径侧圆弧磁铁配置为q轴侧端部在周向上位于比第一假想直线靠外侧的位置,第二内径侧圆弧磁铁配置为q轴侧端部在周向上位于比第二假想直线靠外侧的位置。在第一内径侧圆弧磁铁中比第一假想直线靠周向外侧和第二内径侧圆弧磁铁中比第二假想直线靠周向外侧的位置,形成使d轴电流所引起的交链磁通中的不通过外径侧圆弧磁铁的交链磁通通过的区域。使不通过外径侧圆弧磁铁的交链磁通通过的第一内径侧圆弧磁铁及第二内径侧圆弧磁铁的各区域中,磁导降低,因此容易减磁。
由于第一内径侧圆弧磁铁及第二内径侧圆弧磁铁与外径侧圆弧磁铁相比固有矫顽力较高,因此能够抑制在使不通过外径侧圆弧磁铁的交链磁通通过的第一内径侧圆弧磁铁及第二内径侧圆弧磁铁的各区域中发生减磁。
而且,由于外径侧圆弧磁铁、第一内径侧圆弧磁铁及第二内径侧圆弧磁铁的从轴向观察时的形状大致相同,因此能够从利用相同的成形机成形为大致圆环状的环形磁铁中制造外径侧圆弧磁铁、第一内径侧圆弧磁铁及第二内径侧圆弧磁铁。由此,能够降低外径侧圆弧磁铁、第一内径侧圆弧磁铁及第二内径侧圆弧磁铁的制造成本。
(2)根据(1)所述的旋转电机的转子,其中,
所述外径侧圆弧磁铁与所述第一内径侧圆弧磁铁及所述第二内径侧圆弧磁铁相比剩磁通密度较高。
根据(2),由于外径侧圆弧磁铁与第一内径侧圆弧磁铁及第二内径侧圆弧磁铁相比剩磁通密度较高,因此能够抑制在第一内径侧圆弧磁铁及第二内径侧圆弧磁铁中发生减磁,且能够增大旋转电机的转子的磁体转矩。
(3)根据(1)或(2)所述的旋转电机的转子,其中,
所述第一内径侧圆弧磁铁及所述第二内径侧圆弧磁铁是材质与所述外径侧圆弧磁铁不同的永久磁铁。
根据(3),通过将与外径侧圆弧磁铁的材质不同的永久磁铁用于第一内径侧圆弧磁铁和第二内径侧圆弧磁铁,能够容易地使第一内径侧圆弧磁铁及第二内径侧圆弧磁铁的固有矫顽力高于外径侧圆弧磁铁的固有矫顽力。
(4)根据(1)或(2)所述的旋转电机的转子,其中,
所述第一内径侧圆弧磁铁及所述第二内径侧圆弧磁铁是进行了与所述外径侧圆弧磁铁的热处理不同的热处理的永久磁铁。
根据(4),通过对第一内径侧圆弧磁铁及第二内径侧圆弧磁铁进行与外径侧圆弧磁铁的热处理不同的热处理,能够容易地使第一内径侧圆弧磁铁及第二内径侧圆弧磁铁的固有矫顽力高于外径侧圆弧磁铁的固有矫顽力。
(5)一种圆弧磁铁制造方法,其是制造(1)或(2)所述的旋转电机的转子的各圆弧磁铁的圆弧磁铁制造方法,其中,
所述圆弧磁铁制造方法包括:
成形出大致圆环形状的环形磁铁前体(环形磁铁前体900)的环形磁铁成形工序;
对所述环形磁铁前体进行热处理,形成环形磁铁(环形磁铁910)的热处理工序;以及
将通过所述热处理工序形成的所述环形磁铁沿径向切断的切断工序,
在所述环形磁铁成形工序中,通过热加工来成形出所述环形磁铁前体,
所述热处理工序包括第一热处理工序和与该第一热处理工序不同的第二热处理工序,
在所述热处理工序中,通过所述第一热处理工序及所述第二热处理工序中的任一方来对所述环形磁铁前体进行热处理,形成通过所述第一热处理工序进行了热处理的第一环形磁铁(第一环形磁铁911)和通过所述第二热处理工序进行了热处理的第二环形磁铁(第二环形磁铁912),
在所述切断工序中,
以所述第一环形磁铁的环中心(环中心C91)为中心,在周向上以规定角度(规定角度
Figure BDA0002934518580000211
)的间隔沿径向切断所述第一环形磁铁,由此制造所述外径侧圆弧磁铁,
以所述第二环形磁铁的环中心(环中心C92)为中心,在周向上以规定角度(规定角度
Figure BDA0002934518580000221
)的间隔沿径向切断所述第二环形磁铁,由此制造所述第一内径侧圆弧磁铁和所述第二内径侧圆弧磁铁。
根据(5),在热处理工序中,通过第一热处理工序及第二热处理工序中的任一方对环形磁铁前体进行热处理,形成通过第一热处理工序进行了热处理的第一环形磁铁及通过第二热处理工序进行了热处理的第二环形磁铁,在切断工序中,能够通过沿径向切断第一环形磁铁来制造外径侧圆弧磁铁,且通过沿径向切断第二环形磁铁来制造第一内径侧圆弧磁铁及第二内径侧圆弧磁铁,因此,能够从相同的环形磁铁前体中制造外径侧圆弧磁铁、第一内径侧圆弧磁铁及第二内径侧圆弧磁铁。由此,能够降低外径侧圆弧磁铁、第一内径侧圆弧磁铁及第二内径侧圆弧磁铁的制造成本。
(6)一种旋转电机的转子(转子10),其具备:
大致圆环形状的转子铁心(转子铁心20);以及
多个磁极部(磁极部30),它们在所述转子铁心的周向上以规定的间隔形成,
各磁极部具有:
外径侧磁铁部(外径侧磁铁部310),其由向径向的内侧凸出配置的至少一个外径侧圆弧磁铁(外径侧圆弧磁铁810)构成;以及
内径侧磁铁部(内径侧磁铁部320),其在所述径向上位于比所述外径侧磁铁部靠内侧的位置,且由向所述径向的内侧凸出配置的至少一对内径侧圆弧磁铁(内径侧圆弧磁铁820)构成,
各圆弧磁铁是内周面与外周面具有相同圆弧中心的圆弧磁铁,
在将各磁极部的中心轴设为d轴、将相对于该d轴隔开90度电角度的轴设为q轴的情况下,
所述内径侧磁铁部相对于所述d轴对称地形成,
一对所述内径侧圆弧磁铁具备:
第一内径侧圆弧磁铁(第一内径侧圆弧磁铁821),其在所述周向上相对于所述d轴位于一侧(左侧),且具有在所述d轴侧的d轴侧端部(d轴侧端部821D)和在所述q轴侧的q轴侧端部(q轴侧端部821Q);以及
第二内径侧圆弧磁铁(第二内径侧圆弧磁铁822),其在所述周向上相对于所述d轴位于另一侧(右侧),且具有在所述d轴侧的d轴侧端部(d轴侧端部822D)和在所述q轴侧的q轴侧端部(q轴侧端部822Q),
其中,
所述外径侧圆弧磁铁、所述第一内径侧圆弧磁铁及所述第二内径侧圆弧磁铁的从轴向观察时的形状大致相同,
所述第一内径侧圆弧磁铁配置为,所述q轴侧端部在所述周向上位于比第一假想直线(第一假想直线VL1)靠外侧的位置,所述d轴侧端部在所述周向上位于比所述第一假想直线靠内侧的位置,所述第一假想直线通过所述外径侧圆弧磁铁的圆弧中心(圆弧中心C10)和所述外径侧圆弧磁铁的在所述周向上位于所述一侧的第一端部(左侧端部810L),
所述第二内径侧圆弧磁铁配置为,所述q轴侧端部在所述周向上位于比第二假想直线(第二假想直线VL2)靠外侧的位置,所述d轴侧端部在所述周向上位于比所述第二假想直线靠内侧的位置,所述第二假想直线通过所述外径侧圆弧磁铁的所述圆弧中心和所述外径侧圆弧磁铁的在所述周向上位于所述另一侧的第二端部(右侧端部810R),
在所述第一内径侧圆弧磁铁中,在包含所述q轴侧端部、且在所述周向上比所述第一假想直线靠外侧的区域(区域S),形成有与所述外径侧圆弧磁铁相比固有矫顽力较高的矫顽力增大部(矫顽力增大部823),
在所述第二内径侧圆弧磁铁中,在包含所述q轴侧端部、且在所述周向上比所述第二假想直线靠外侧的区域(区域S),形成有与所述外径侧圆弧磁铁相比固有矫顽力较高的矫顽力增大部(矫顽力增大部823)。
根据(6),第一内径侧圆弧磁铁配置为q轴侧端部在周向上位于比第一假想直线靠外侧的位置、且d轴侧端部在周向上位于比第一假想直线靠内侧的位置,第二内径侧圆弧磁铁配置为q轴侧端部在周向上位于比第二假想直线靠外侧的位置、且d轴侧端部在周向上位于比第二假想直线靠内侧的位置。在第一内径侧圆弧磁铁中比第一假想直线靠周向外侧、以及第二内径侧圆弧磁铁中比第二假想直线靠周向外侧的位置,形成有使d轴电流所引起的交链磁通中的不通过外径侧圆弧磁铁的交链磁通通过的区域。在使不通过外径侧圆弧磁铁的交链磁通通过的第一内径侧圆弧磁铁和第二内径侧圆弧磁铁的各区域中,磁导降低,因此容易减磁。
在第一内径侧圆弧磁铁中,在包含q轴侧端部、且在周向上比第一假想直线靠外侧的区域,形成有矫顽力增大部,矫顽力增大部的固有矫顽力高于外径侧圆弧磁铁的固有矫顽力,在第二内径侧圆弧磁铁中,在包含q轴侧端部、且在周向上比第二假想直线靠外侧的区域,形成有矫顽力增大部,矫顽力增大部的固有矫顽力高于外径侧圆弧磁铁的固有矫顽力。由此,能够在使不通过外径侧圆弧磁铁的交链磁通通过的第一内径侧圆弧磁铁和第二内径侧圆弧磁铁的各区域中,设置具有高固有矫顽力的矫顽力增大部,因此,能够抑制在使不通过外径侧圆弧磁铁的交链磁通通过的第一内径侧圆弧磁铁和第二内径侧圆弧磁铁的各区域中发生减磁。

Claims (6)

1.一种旋转电机的转子,其具备:
大致圆环形状的转子铁心;以及
多个磁极部,它们在所述转子铁心的周向上以规定的间隔形成,
各磁极部具有:
外径侧磁铁部,其由向径向的内侧凸出配置的至少一个外径侧圆弧磁铁构成;以及
内径侧磁铁部,其在所述径向上位于比所述外径侧磁铁部靠内侧的位置,且由向所述径向的内侧凸出配置的至少一对内径侧圆弧磁铁构成,
各圆弧磁铁是内周面与外周面具有相同圆弧中心的圆弧磁铁,
在将各磁极部的中心轴设为d轴、将相对于该d轴隔开90度电角度的轴设为q轴的情况下,
所述内径侧磁铁部相对于所述d轴对称地形成,
一对所述内径侧圆弧磁铁具备:
第一内径侧圆弧磁铁,其在所述周向上相对于所述d轴位于一侧,且具有在所述d轴侧的d轴侧端部和在所述q轴侧的q轴侧端部;以及
第二内径侧圆弧磁铁,其在所述周向上相对于所述d轴位于另一侧,且具有在所述d轴侧的d轴侧端部和在所述q轴侧的q轴侧端部,
其中,
所述外径侧圆弧磁铁、所述第一内径侧圆弧磁铁及所述第二内径侧圆弧磁铁的从轴向观察时的形状大致相同,
所述第一内径侧圆弧磁铁配置为,所述q轴侧端部在所述周向上位于比第一假想直线靠外侧的位置,所述第一假想直线通过所述外径侧圆弧磁铁的圆弧中心和所述外径侧圆弧磁铁的在所述周向上位于所述一侧的第一端部,
所述第二内径侧圆弧磁铁配置为,所述q轴侧端部在所述周向上位于比第二假想直线靠外侧的位置,所述第二假想直线通过所述外径侧圆弧磁铁的所述圆弧中心和所述外径侧圆弧磁铁的在所述周向上位于所述另一侧的第二端部,
所述第一内径侧圆弧磁铁及所述第二内径侧圆弧磁铁与所述外径侧圆弧磁铁相比固有矫顽力较高。
2.根据权利要求1所述的旋转电机的转子,其中,
所述外径侧圆弧磁铁与所述第一内径侧圆弧磁铁及所述第二内径侧圆弧磁铁相比剩磁通密度较高。
3.根据权利要求1或2所述的旋转电机的转子,其中,
所述第一内径侧圆弧磁铁及所述第二内径侧圆弧磁铁是材质与所述外径侧圆弧磁铁不同的永久磁铁。
4.根据权利要求1或2所述的旋转电机的转子,其中,
所述第一内径侧圆弧磁铁及所述第二内径侧圆弧磁铁是进行了与所述外径侧圆弧磁铁的热处理不同的热处理的永久磁铁。
5.一种圆弧磁铁制造方法,其是制造权利要求1或2所述的旋转电机的转子的各圆弧磁铁的圆弧磁铁制造方法,其中,
所述圆弧磁铁制造方法包括:
成形出大致圆环形状的环形磁铁前体的环形磁铁成形工序;
对所述环形磁铁前体进行热处理,形成环形磁铁的热处理工序;以及
将通过所述热处理工序形成的所述环形磁铁沿径向切断的切断工序,
在所述环形磁铁成形工序中,通过热加工来成形出所述环形磁铁前体,
所述热处理工序包括第一热处理工序和与该第一热处理工序不同的第二热处理工序,
在所述热处理工序中,通过所述第一热处理工序及所述第二热处理工序中的任一方来对所述环形磁铁前体进行热处理,形成通过所述第一热处理工序进行了热处理的第一环形磁铁和通过所述第二热处理工序进行了热处理的第二环形磁铁,
在所述切断工序中,
以所述第一环形磁铁的环中心为中心,在周向上以规定角度的间隔沿径向切断所述第一环形磁铁,由此制造所述外径侧圆弧磁铁,
以所述第二环形磁铁的环中心为中心,在周向上以规定角度的间隔沿径向切断所述第二环形磁铁,由此制造所述第一内径侧圆弧磁铁和所述第二内径侧圆弧磁铁。
6.一种旋转电机的转子,其具备:
大致圆环形状的转子铁心;以及
多个磁极部,它们在所述转子铁心的周向上以规定的间隔形成,
各磁极部具有:
外径侧磁铁部,其由向径向的内侧凸出配置的至少一个外径侧圆弧磁铁构成;以及
内径侧磁铁部,其在所述径向上位于比所述外径侧磁铁部靠内侧的位置,且由向所述径向的内侧凸出配置的至少一对内径侧圆弧磁铁构成,
各圆弧磁铁是内周面与外周面具有相同圆弧中心的圆弧磁铁,
在将各磁极部的中心轴设为d轴、将相对于该d轴隔开90度电角度的轴设为q轴的情况下,
所述内径侧磁铁部相对于所述d轴对称地形成,
一对所述内径侧圆弧磁铁具备:
第一内径侧圆弧磁铁,其在所述周向上相对于所述d轴位于一侧,且具有在所述d轴侧的d轴侧端部和在所述q轴侧的q轴侧端部;以及
第二内径侧圆弧磁铁,其在所述周向上相对于所述d轴位于另一侧,且具有在所述d轴侧的d轴侧端部和在所述q轴侧的q轴侧端部,
其中,
所述外径侧圆弧磁铁、所述第一内径侧圆弧磁铁及所述第二内径侧圆弧磁铁的从轴向观察时的形状大致相同,
所述第一内径侧圆弧磁铁配置为,所述q轴侧端部在所述周向上位于比第一假想直线靠外侧的位置,所述d轴侧端部在所述周向上位于比所述第一假想直线靠内侧的位置,所述第一假想直线通过所述外径侧圆弧磁铁的圆弧中心和所述外径侧圆弧磁铁的在所述周向上位于所述一侧的第一端部,
所述第二内径侧圆弧磁铁配置为,所述q轴侧端部在所述周向上位于比第二假想直线靠外侧的位置,所述d轴侧端部在所述周向上位于比所述第二假想直线靠内侧的位置,所述第二假想直线通过所述外径侧圆弧磁铁的所述圆弧中心和所述外径侧圆弧磁铁的在所述周向上位于所述另一侧的第二端部,
在所述第一内径侧圆弧磁铁中,在包含所述q轴侧端部、且在所述周向上比所述第一假想直线靠外侧的区域,形成有与所述外径侧圆弧磁铁相比固有矫顽力较高的矫顽力增大部,
在所述第二内径侧圆弧磁铁中,在包含所述q轴侧端部、且在所述周向上比所述第二假想直线靠外侧的区域,形成有与所述外径侧圆弧磁铁相比固有矫顽力较高的矫顽力增大部。
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