CN113424397A - 埋入磁铁型转子 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及埋入磁铁型转子。埋入磁铁型转子(14)具备：转子铁心(23)，由磁性体构成；永磁铁(25)，设置于转子铁心(23)的磁铁插入孔(24)；以及缓冲材料(31)，在相对于永磁铁(25)的旋转方向两侧，设置于磁铁插入孔(24)的壁面与永磁铁(25)之间的距离最窄的位置(33)。

Description

埋入磁铁型转子
相关申请的交叉引用
本申请基于2019年2月15日申请的日本专利申请号2019－25694，并在此引用其记载内容。
技术领域
本公开涉及埋入磁铁型转子。
背景技术
以往，在转子铁心的磁铁插入孔插入永磁铁而成的埋入磁铁型转子中，在磁铁插入孔的径向内侧以及外侧的壁面固定永磁铁。在专利文献1中，在位于转子铁心的外周磁极部的周向两侧的桥间形成与该桥相比更向径向内侧突出的突出部。永磁铁通过粘合固定于突出部的前端面和磁铁插入孔的径向内侧的壁面。
专利文献1：日本专利第5716377号公报
在埋入磁铁型转子开始旋转时，周向的电磁力作用于永磁铁。此时，若永磁铁未固定在转子铁心，则永磁铁在磁铁插入孔内向周向移动，与磁铁插入孔的壁面碰撞而产生异响。为了防止这样的异响的产生，在专利文献1中，需要在磁铁插入孔的径向两侧的壁面的较宽的范围涂布粘合剂来提高粘合强度，以确保永磁铁的固定力。
发明内容
本公开是鉴于上述的点而完成的，其目的在于提供不管永磁铁的固定力如何都抑制旋转开始时的异响的埋入磁铁型转子。
本公开的埋入磁铁型转子具备：转子铁心，由磁性体构成；永磁铁，设置于转子铁心的磁铁插入孔；以及缓冲材料，在相对于永磁铁的旋转方向两侧，至少设置于磁铁插入孔的壁面与永磁铁之间的距离最窄的位置。
通过这样在相对于永磁铁位于旋转方向两侧的狭小缝隙设置缓冲材料，从而缓冲材料吸收转子旋转开始时的永磁铁的周向移动能量。由此抑制永磁铁与磁铁插入孔的壁面的碰撞。因此，不管永磁铁的固定力如何，都抑制旋转开始时的异响。
另外，由于即使不固定永磁铁也抑制异响，所以缓冲材料不需要固定永磁铁的功能。因此，缓冲材料在磁铁插入孔的壁面的面方向的大小可以比较小。不需要如以往那样在磁铁插入孔的径向两侧的壁面的较宽的范围涂布粘合剂来提高粘合强度，以确保永磁铁的固定力。因此，通过设置比以往的粘合剂小的缓冲材料，能够降低埋入磁铁型转子的惯性。
另外，与如以往那样在磁铁插入孔的径向两侧设置基于粘合剂的固定部的情况相比，如果永磁铁的径向厚度为同等的大小，则磁铁插入孔的径向尺寸变小，所以能够减小埋入磁铁型转子的径向大小。
附图说明
关于本公开的上述目的以及其它目的、特征、优点，参照附图并通过下述的详细描绘会变得更加明确。在该附图中：
图1是应用根据第一实施方式的埋入磁铁型转子的旋转电机的剖视图，
图2是图1的埋入磁铁型转子的主视图，
图3是图2的III部放大图，
图4是图3的IV－IV线剖视图，
图5是表示图4的缓冲材料的轴向长度相对于永磁铁的轴向长度的比例与异响的声压级的关系的图，
图6是根据第二实施方式的埋入磁铁型转子的剖视图，是与第一实施方式的图4对应的图，
图7是表示图6的缓冲材料的轴向长度相对于永磁铁的轴向长度的比例与异响的声压级的关系的图，
图8是根据其它实施方式的埋入磁铁型转子的剖视图，是与第一实施方式的图4对应的图。
具体实施方式
以下，基于附图对埋入磁铁型转子的多个实施方式进行说明。在实施方式彼此中对实际相同的结构附加相同的附图标记并省略说明。
[第一实施方式]
根据第一实施方式的埋入磁铁型转子(以下，称为转子)被应用于图1所示的旋转电机10。旋转电机10具备：壳体11、马达轴12、定子13、以及转子14。
马达轴12经由轴承15被壳体11支承为能够旋转。定子13具有固定于壳体11的定子铁心21、和组装于定子铁心21的绕组22。
如图1、图2所示，转子14具有：转子铁心23，由磁性体构成，嵌合并固定到马达轴12；以及多个永磁铁25，设置于转子铁心23的磁铁插入孔24。
以下，将转子14的径向仅记载为“径向”，将转子14的周向(即旋转方向)仅记载为“周向”或者“旋转方向”，将转子14的轴向仅记载为“轴向”，并将转子14的横截面仅记载为“横截面”。
如图3所示，转子铁心23具有：突极部27，相对于磁铁插入孔24位于径向外侧，并形成为随着在周向上远离磁极中心而从转子铁心23的外切圆远离径向内侧；以及桥部28，从突极部27的周向两侧向周向以及径向内侧延伸。永磁铁25的横截面形状为长方形，并配置为厚度方向沿着径向。
转子14被通过绕组22的通电产生的旋转磁场磁吸引或者排斥而进行旋转。在像这样转子14开始旋转时，来自定子13的周向的电磁力作用于永磁铁25。此时，若永磁铁25未固定在转子铁心23，则永磁铁25在磁铁插入孔24内向周向移动，与磁铁插入孔24的壁面碰撞而产生异响。为了防止这样的异响的产生，以往，需要在磁铁插入孔的径向两侧的壁面的较宽的范围涂布粘合剂来提高粘合强度，以确保永磁铁的固定力。
与此相对，在第一实施方式中，如图2、图3所示，转子14具备缓冲材料31。在相对于永磁铁25的旋转方向两侧，缓冲材料31至少设置于磁铁插入孔24的壁面与永磁铁25之间的距离最窄的位置(以下，称为挟小位置)。缓冲材料31相对于转子铁心23以及永磁铁25的旋转方向的固定强度比通过定子13的电磁力作用于缓冲材料31的旋转方向的最大的磁力小。
在第一实施方式中，缓冲材料31设置在形成于磁铁插入孔24的壁部的突起32与永磁铁25之间。突起32形成为从划分磁铁插入孔24的旋转方向两侧的壁部中的径向内侧部分向永磁铁25侧突出。突起32的前端面33与永磁铁25之间为上述狭小位置，它们之间的距离恒定。
永磁铁25的尺寸在径向以及旋转方向均比磁铁插入孔24的内尺寸小。如图4所示，永磁铁25通过在磁化前从轴向的一侧插入到磁铁插入孔24内而组装于转子铁心23。缓冲材料31是在插入永磁铁25前涂布于突起32的前端面33，并在插入永磁铁25后固化的弹性部件。
在第一实施方式中，在转子铁心23的轴向上，缓冲材料31设置于磁铁插入孔24的磁铁插入侧的一端部35。另外，在轴向上连续地设置缓冲材料31。缓冲材料的轴向长度Lb相对于永磁铁25的轴向长度Lm的比例为30％以上。
(效果)
如以上说明的那样，在第一实施方式中，埋入磁铁型转子14具备：转子铁心23，由磁性体构成；永磁铁25，设置于转子铁心23的磁铁插入孔24；以及缓冲材料31，在相对于永磁铁25的旋转方向两侧，至少设置于磁铁插入孔24的壁面与永磁铁25之间的距离最窄的位置。
通过这样在相对于永磁铁25位于旋转方向两侧的狭小缝隙设置缓冲材料31，从而缓冲材料31吸收转子旋转开始时的永磁铁25的周向移动能量。由此抑制永磁铁25与磁铁插入孔24的壁面的碰撞。因此，不管永磁铁25的固定力如何，都抑制旋转开始时的异响。
另外，由于即使不固定永磁铁25也抑制异响，所以缓冲材料31不需要固定永磁铁25的功能。因此，缓冲材料31在磁铁插入孔24的壁面的面方向的大小可以比较小。不需要如以往那样在磁铁插入孔24的径向两侧的壁面的较宽的范围涂布粘合剂来提高粘合强度，以确保永磁铁25的固定力。因此，通过设置比以往的粘合剂小的缓冲材料31，能够降低埋入磁铁型转子14的惯性。
另外，与如以往那样在磁铁插入孔24的径向两侧设置基于粘合剂的固定部的情况相比，如果永磁铁25的径向厚度为同等的大小，则磁铁插入孔24的径向尺寸变小，所以能够减小埋入磁铁型转子14的径向大小。
另外，在第一实施方式中，缓冲材料31相对于转子铁心23以及永磁铁25的旋转方向的固定强度比通过定子13的电磁力作用于缓冲材料31的旋转方向的最大磁力小。尽管如此，也抑制异响，所以缓冲材料31的材料选择的范围扩大。
另外，在第一实施方式中，划分磁铁插入孔24的旋转方向两侧的壁部具有从该壁部的径向内侧部分向永磁铁25侧突出的突起32。缓冲材料31被设置在突起32与永磁铁25之间。这样能够在狭小位置配置缓冲材料31。
另外，在第一实施方式中，在转子铁心23的轴向上，缓冲材料31设置于磁铁插入孔24的磁铁插入侧的一端部35。因此，能够比较简单地将缓冲材料31涂布到磁铁插入孔24内。
另外，在第一实施方式中，缓冲材料31的轴向长度Lb相对于永磁铁25的轴向长度Lm的比例为30％以上。由此，如图5所示，由永磁铁25与磁铁插入孔24的壁面的碰撞所引起的异响的声压级为规定值Lap1以下。还优选上述比例在成为图5的比例－声压级的关系线图的下方拐点的32％以上。因此，即使在将缓冲材料31设置于磁铁插入孔24的磁铁插入侧的一端部35的情况下，也能够充分地降低异响。
[第二实施方式]
在第二实施方式中，如图6所示，在转子铁心23的轴向上，缓冲材料31设置于磁铁插入孔24的中央部36。缓冲材料31的轴向长度Lb相对于永磁铁25的轴向长度Lm的比例为3％以上。由此，如图7所示，由永磁铁25与磁铁插入孔24的壁面的碰撞所引起的异响的声压级为规定值Lap1以下。在图7中，上述比例3％是比例－声压级的关系线图的拐点。因此，即使缓冲材料31非常小，也能够充分地降低异响。
[其它实施方式]
在其它实施方式中，也可以在磁铁插入孔的与磁铁插入侧相反侧的另一端部设置缓冲材料。另外，也可以在轴向上断续地设置缓冲材料。例如，如图8所示，也可以在磁铁插入孔24的一端部35和另一端部37双方设置缓冲材料31。另外，还可以在一端部、中央部或者另一端部中的一部分断续地设置多个缓冲材料。
在其它实施方式中，磁铁插入孔的旋转方向的壁部也可以不形成突起。另外，即使具有突起，该突起也并不限定于径向内侧，也可以位于径向中央部或者外侧。
在其它实施方式中，缓冲材料并不限定于进行涂布并固化，也可以通过将最初为固化的状态的材料固定于永磁铁，或者插入到永磁铁与磁铁插入孔的壁面之间来设置缓冲材料。
在其它实施方式中，永磁铁的横截面并不限定于矩形，也可以是其它形状。另外，永磁铁也可以配置为宽度方向与转子的切线方向交叉。
在其它实施方式中，缓冲材料也可以不设置在旋转方向两侧，而仅设置在单侧。
基于实施方式对本公开进行了描述。然而，本公开并不限定于该实施方式以及结构。本公开也包含各种变形例以及同等的范围内的变形。另外，各种组合以及方式、进一步在它们中仅包含一要素，其以上，或者其以下的其它组合以及方式也在本公开的范畴以及思想范围内。

Claims (6)

1.一种埋入磁铁型转子，具备：
转子铁心(23)，由磁性体构成；
永磁铁(25)，设置于上述转子铁心的磁铁插入孔(24)；以及
缓冲材料(31)，在相对于上述永磁铁的旋转方向两侧，至少设置于上述磁铁插入孔的壁面与上述永磁铁之间的距离最窄的位置(33)。
2.根据权利要求1所述的埋入磁铁型转子，其中，
上述缓冲材料相对于上述转子铁心以及上述永磁铁的旋转方向的固定强度比通过定子(13)的电磁力作用于上述缓冲材料的旋转方向的最大磁力小。
3.根据权利要求1或者2所述的埋入磁铁型转子，其中，
划分上述磁铁插入孔的旋转方向两侧的壁部具有从该壁部的径向内侧部分向上述永磁铁侧突出的突起(32)，
上述缓冲材料设置在上述突起与上述永磁铁之间。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的埋入磁铁型转子，其中，
在上述转子铁心的轴向上，上述缓冲材料设置于上述磁铁插入孔的磁铁插入侧的一端部(35)。
5.根据权利要求4所述的埋入磁铁型转子，其中，
上述缓冲材料的轴向长度(Lb)相对于上述永磁铁的轴向长度(Lm)的比例为30％以上。
6.根据权利要求1～3中任意一项所述的埋入磁铁型转子，其中，
在上述转子铁心的轴向上，上述缓冲材料设置于上述磁铁插入孔的中央部(36)，
上述缓冲材料的轴向长度相对于上述永磁铁的轴向长度的比例为3％以上。
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