CN114977553A - 旋转电机 - Google Patents

Abstract

本发明的旋转电机的一个方式为，极齿具有：基部，其从铁芯背部向径向内侧延伸；以及伞状部，其设置于基部的径向内侧的端部，且比基部向周向的两侧突出。一对第一磁体构成极，沿轴向观察以d轴为中心呈线对称地配置，一对第一磁体中，比d轴靠周向一侧的第一磁体以将比第一磁体靠径向外侧的第一位置作为极中心而会聚的径向取向被磁化，比d轴靠周向另一侧的第一磁体以将比第一磁体靠径向外侧的第二位置作为极中心而会聚的径向取向被磁化。第一位置位于比d轴更靠周向另一侧的位置，第二位置位于比d轴更靠周向一侧的位置，第一位置与第二位置的周向距离比基部在第一位置及第二位置的径向位置处的周向尺寸短。

Description

旋转电机

技术领域

本发明涉及一种旋转电机。

背景技术

已知有一种旋转电机，其具备转子铁芯和配置在设于转子铁芯的孔中的永磁体。例如，在专利文献1中记载了三个永磁体配置为

形状的旋转电机。

在上述旋转电机的转子结构中，通过增大磁体的宽度并减小厚度来提高转矩性能。在这种情况下，由于受到反磁场的影响和线圈磁动势的影响而产生退磁。在专利文献2中记载了一种旋转电机，其通过具备向径向内侧凸出的圆弧磁体来抑制退磁并提高转矩性能。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2018/159181号

专利文献2：日本特开2020-96411号公报

发明内容

在专利文献2所公开的旋转电机中，由于径向内侧的圆弧磁体的极中心位置大大偏离作为磁极中心的d轴，因此朝向定子中位于d轴的极齿的磁通减少，转矩性能有可能降低。通过使磁化方向成为平行取向，使磁体形状成为圆弧形状，转矩性能提高，但在磁体端部容易受到反磁场的影响，有可能退磁。

本发明是考虑到上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够维持退磁耐力并抑制转矩性能降低的旋转电机。

本发明的旋转电机的一个方式具备：转子，其能够以中心轴线为中心旋转；以及定子，其位于所述转子的径向外侧，所述转子具有：转子铁芯，其具有收纳孔；以及磁体，其收纳于所述收纳孔的内部，所述定子具有：定子铁芯，其具有包围所述转子铁芯的环状的铁芯背部以及从所述铁芯背部向径向内侧延伸并在周向上隔开间隔排列配置的多个极齿；以及多个线圈，其安装于所述定子铁芯，多个所述磁体包括：一对第一磁体，其在周向上相互隔开间隔配置，在沿轴向观察时随着从径向内侧朝向径向外侧而在沿周向相互分离的方向上延伸；以及第二磁体，其在比所述一对第一磁体的径向内端部靠径向外侧的位置配置于所述一对第一磁体彼此之间的周向位置，所述极齿具有：基部，其从所述铁芯背部向径向内侧延伸；以及伞状部，其设置于所述基部的径向内侧的端部，且比所述基部向周向的两侧突出，所述一对第一磁体构成极，在沿轴向观察时以d轴为中心呈线对称配置，所述一对第一磁体中，比所述d轴靠周向一侧的所述第一磁体以将比该第一磁体靠径向外侧的第一位置作为极中心而会聚的径向取向被磁化，比所述d轴靠周向另一侧的所述第一磁体以将比该第一磁体靠径向外侧的第二位置作为极中心而会聚的径向取向被磁化，所述第一位置比所述d轴靠周向另一侧，所述第二位置比所述d轴靠周向一侧，所述第一位置与所述第二位置的周向距离比所述基部在所述第一位置及所述第二位置的径向位置处的周向尺寸短。

根据本发明的一个方式，能够在旋转电机中维持退磁耐力并提高转矩性能。

附图说明

图1是示出本实施方式的旋转电机的剖视图。

图2是示出本实施方式的旋转电机的一部分的剖视图，是图1中的II-II剖视图。

图3是示出本实施方式的转子的磁极部及定子铁芯的一部分的剖视图。

图4是将本实施方式的转子的磁极部及定子铁芯的一部分放大的剖视图。

图5是示出转矩-超前角特性的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明实施方式的旋转电机进行说明。另外，本发明的范围不限于以下的实施方式，可以在本发明的技术思想的范围内任意地变更。另外，在以下的附图中，为了容易理解各结构，有时使实际的结构与各结构中的比例尺、数量等不同。

在各图中适当示出的Z轴方向是以正侧为“上侧”、以负侧为“下侧”的上下方向。在各图中适当示出的中心轴线J是与Z轴方向平行且沿上下方向延伸的假想线。在以下的说明中，将中心轴线J的轴向、即与上下方向平行的方向简称为“轴向”，将以中心轴线J为中心的径向简称为“径向”，将以中心轴线J为中心的周向简称为“周向”。各图中适当示出的箭头θ示出周向。箭头θ从上侧观察时以中心轴线J为中心朝向顺时针方向。在以下的说明中，以某对象为基准，将周向中箭头θ朝向的一侧、即从上侧观察时顺时针前进的一侧称为“周向一侧”，以某对象为基准，将周向中箭头θ朝向的一侧的相反侧、即从上侧观察时逆时针前进的一侧称为“周向另一侧”。

另外，上下方向、上侧及下侧只是用于说明各部分的配置关系等的名称，实际的配置关系等也可以是由这些名称示出的配置关系等以外的配置关系等。

如图1所示，第一实施方式的旋转电机1是内转子型的旋转电机。

在本实施方式中，旋转电机1是三相交流式的旋转电机。旋转电机1例如是通过被提供三相交流的电源而被驱动的三相电动机。旋转电机1具备外壳2、转子10、定子60、轴承架4和轴承5a、5b。

外壳2在内部收纳有转子10、定子60、轴承架4以及轴承5a、5b。外壳2的底部保持有轴承5b。轴承保持件4保持轴承5a。轴承5a、5b例如是滚珠轴承。

定子60位于转子10的径向外侧。定子60具有定子铁芯61、绝缘体64和多个线圈65。定子铁芯61具有铁芯背部62和多个极齿63。铁芯背部62位于后述的转子铁芯20的径向外侧。如图2所示，铁芯背部62是包围转子铁芯20的环状。铁芯背部62例如是以中心轴线J为中心的圆环状。

多个极齿63从铁芯背部62向径向内侧延伸。多个极齿63在周向上隔开间隔排列配置。多个极齿63例如沿着周向遍及一周等间隔地配置。极齿63例如设置有48个。即，旋转电机1的槽67的数量例如为48。如图3所示，多个极齿63分别具有基部63a和伞状部63b。

基部63a从铁芯背部62向径向内侧延伸。基部63a的周向尺寸例如在整个径向上相同。另外，基部63a的周向尺寸例如也可以随着朝向径向内侧而变小。

伞状部63b设置在基部63a的径向内侧的端部。伞状部63b比基部63a更向周向的两侧突出。伞状部63b的周向尺寸大于基部63a的径向内侧的端部的周向尺寸。伞状部63b的径向内侧的面是沿着周向的曲面。伞状部63b的径向内侧的面在沿轴向观察时呈以中心轴线J为中心的圆弧状延伸。伞状部63b的径向内侧的面与后述的转子铁芯20的外周面在径向上隔着间隙对置。在周向上相邻的极齿63彼此中，伞状部63b彼此在周向上隔着间隙排列配置。

多个线圈65安装在定子铁芯61上。如图1所示，多个线圈65例如隔着绝缘体64安装在极齿63上。在本实施方式中，线圈65被分布卷绕。即，各线圈65跨多个极齿63而卷绕。在本实施方式中，线圈65全节距卷绕。即，插入线圈65的定子60的槽彼此的周向间距与向定子60提供三相交流电源时产生的磁极的周向间距相等。旋转电机1的极数例如为8。即，旋转电机1例如是8极48槽的旋转电机。这样，在本实施方式的旋转电机1中，将极数设为N时，槽数为N×6。另外，在图2～图4中，省略了线圈65和绝缘体64的图示。

转子10能够以中心轴线J为中心旋转。如图2所示，转子10具有轴11、转子铁芯20和多个磁体40。轴11是以中心轴线J为中心沿轴向延伸的圆柱状。如图1所示，轴11由轴承5a、5b支撑为能够绕中心轴线J旋转。

转子铁芯20是磁性体。转子铁芯20固定在轴11的外周面上。转子铁芯20具有沿轴向贯通转子铁芯20的贯穿孔21。如图2所示，从轴向观察，贯穿孔21是以中心轴线J为中心的圆形。轴11穿过贯穿孔21。轴11例如通过压入等固定在贯穿孔21内。虽然省略了图示，但转子铁芯20例如由多个电磁钢板沿轴向层叠而成。

转子铁芯20具有多个收纳孔30。多个收纳孔30例如沿轴向贯通转子铁芯20。在多个收纳孔30的内部分别收纳有多个磁体40。磁体40在收纳孔30内的固定方法没有特别限定。多个收纳孔30包括一对第一收纳孔31a、31b和第二收纳孔32。

多个磁体40的种类没有特别限定。磁体40例如既可以是钕磁体，也可以是铁氧体磁体。多个磁体40包括一对第一磁体41a和41b以及第二磁体42。一对第一磁体41a、41b和第二磁体42构成极。

在本实施方式中，一对第一收纳孔31a、31b、一对第一磁体41a、41b、第二收纳孔32和第二磁体42在周向上隔开间隔地各设置多个。一对第一收纳孔31a、31b、一对第一磁体41a、41b、第二收纳孔32和第二磁体42例如各设置八个。

转子10具有多个磁极部70，该磁极部70分别包括一对第一收纳孔31a、31b、一对第一磁体41a、41b、第二收纳孔32和第二磁体42。磁极部70例如设置有八个。多个磁极部70例如沿着周向遍及一周等间隔地配置。多个磁极部70分别包括多个转子铁芯20的外周面上的磁极为N极的磁极部70N和转子铁芯20的外周面上的磁极为S极的磁极部70S。磁极部70N和磁极部70S例如各设置四个。四个磁极部70N和四个磁极部70S沿周向交替配置。各磁极部70的结构除了转子铁芯20的外周面的磁极不同这一点及周向位置不同这一点以外，是同样的结构。

如图3所示，在磁极部70中，一对第一收纳孔31a、31b在轴向观察时在周向上相互隔开间隔配置。第一收纳孔31a例如位于第一收纳孔31b的周向一侧(+θ侧)。第一收纳孔31a、31b例如在轴向观察时弯曲成向径向内侧凸出的圆弧状。一对第一收纳孔31a、31b从轴向观察随着从径向内侧朝向径向外侧而在相互沿周向分离的方向上延伸。即，第一收纳孔31a与第一收纳孔31b之间的周向距离随着从径向内侧朝向径向外侧而变大。第一收纳孔31a例如随着从径向内侧朝向径向外侧而位于周向一侧。第一收纳孔31b例如随着从径向内侧朝向径向外侧而位于周向另一侧(-θ侧)。第一收纳孔31a、31b的径向外侧的端部位于转子铁芯20的径向外周缘部。

第一收纳孔31a和第一收纳孔31b例如在沿轴向观察时在周向上隔着构成d轴的图3所示的磁极中心线IL1隔开间隔配置。在第一收纳孔31a的径向内侧的端部与第一收纳孔31b的径向内侧的端部之间，转子铁芯20的一部分作为肋在磁极中心线IL1上沿径向延伸。第一收纳孔31a和第一收纳孔31b例如在沿轴向观察时为由上述肋在周向上分离的C字状(C型)。

根据本实施方式，虽然通过旋转时的离心力对磁体40的径向外侧的转子铁芯20施加较大的负荷，但由于磁体40的径向外侧的转子铁芯20与磁体40的径向内侧的转子铁芯20通过肋连接，因此能够减小转子铁芯20的负荷。

磁极中心线IL1是通过磁极部70的周向中心和中心轴线J并沿径向延伸的假想线。第一收纳孔31a和第一收纳孔31b例如在沿轴向观察时以磁极中心线IL1为中心呈线对称地配置。以下，对于除了相对于磁极中心线IL1线对称这一点以外与第一收纳孔31a相同的结构，有时省略对第一收纳孔31b的说明。

第一收纳孔31a具有第一曲线部31c、内端部31d和外端部31e。第一曲线部31c在沿轴向观察时沿第一收纳孔31a延伸的方向呈曲线状延伸。第一曲线部31c例如在沿轴向观察时为圆弧形状。内端部31d与第一曲线部31c的径向内侧的端部连接。内端部31d是第一收纳孔31a的径向内侧的端部。外端部31e与第一曲线部31c的径向外侧的端部连接。外端部31e是第一收纳孔31a的径向外侧的端部。第一收纳孔31b具有第一曲线部31f、内端部31g和外端部31h。

第二收纳孔32位于一对第一收纳孔31a、31b的径向外侧的端部彼此的周向之间。即，在本实施方式中，第二收纳孔32位于外端部31e与外端部31h的周向之间。沿轴向观察，第二收纳孔32是曲率中心在第二收纳孔32的径向外侧位于磁极中心线IL1上的圆弧状。一对第一收纳孔31a、31b和第二收纳孔32例如在沿轴向观察时沿着

形状配置。

另外，在以下的本说明书中，所谓“某对象在与某方向正交的方向上延伸”，除了某对象在与某方向严格正交的方向上延伸的情况之外，还包括某对象在与某方向大致正交的方向上延伸的情况。“与某方向大致正交的方向”包括例如由于制造时的公差等而相对于与某方向严格正交的方向在几度(°)左右的范围内倾斜的方向。

沿轴向观察，例如磁极中心线IL1通过第二收纳孔32的周向中心。即，第二收纳孔32的周向中心的周向位置例如与磁极部70的周向中心的周向位置一致。第二收纳孔32的沿轴向观察的形状例如是相对于磁极中心线IL1线对称的形状。第二收纳孔32位于转子铁芯20的径向外周缘部。

第二收纳孔32具有第二曲线部32a、一端部32b和另一端部32c。第二曲线部32a在沿轴向观察时沿第二收纳孔32延伸的方向呈曲线状延伸。第二曲线部32a例如在沿轴向观察时为圆弧形状。一端部32b与第二曲线部32a的周向一侧(+θ侧)的端部连接。一端部32b是第二收纳孔32的周向一侧的端部。一端部32b隔开间隔配置在第一收纳孔31a中的外端部31e的周向另一侧(-θ侧)。另一端部32c与第二曲线部32a的周向另一侧(-θ侧)的端部连接。另一端部32c是第二收纳孔32的周向另一侧的端部。另一端部32c隔开间隔配置在第一收纳孔31b中的外端部31h的周向一侧。

一对第一磁体41a、41b分别收纳在一对第一收纳孔31a、31b的内部。第一磁体41a收纳在第一收纳孔31a的内部。第一磁体41b收纳在第一收纳孔31b的内部。一对第一磁体41a、41b例如在沿轴向观察为圆弧形状。虽然省略了图示，但第一磁体41a、41b例如遍及第一收纳孔31a、31b内的轴向的整体而设置。一对第一磁体41a、41b在周向上相互隔开间隔配置。第一磁体41a例如位于第一磁体41b的周向一侧(+θ侧)。

第一磁体41a在沿轴向观察时沿着第一收纳孔31a延伸。第一磁体41b在沿轴向观察时沿着第一收纳孔31b延伸。第一磁体41a、41b在沿轴向观察时分别弯曲成向径向内侧凸出的圆弧状。一对第一磁体41a、41b沿轴向观察随着从径向内侧朝向径向外侧而在相互沿周向分离的方向上延伸。即，第一磁体41a与第一磁体41b之间的周向距离随着从径向内侧朝向径向外侧而变大。

第一磁体41a例如随着从径向内侧朝向径向外侧而位于周向一侧(+θ侧)。第一磁体41b例如随着从径向内侧朝向径向外侧而位于周向另一侧(-θ侧)。第一磁体41a和第一磁体41b例如在沿轴向观察时沿周向夹着磁极中心线IL1而配置。第一磁体41a和第一磁体41b例如在沿轴向观察时相对于磁极中心线IL1线对称地配置。第一磁体41a和第一磁体41b例如在沿轴向观察时为由上述肋在周向上分离的C字状(C型)。以下，对于除了相对于磁极中心线IL1线对称这一点以外与第一磁体41a相同的结构，有时省略对第一磁体41b的说明。

第一磁体41a嵌合在第一收纳孔31a中。更详细地说，第一磁体41a嵌合在第一曲线部31c内。沿轴向观察，第一磁体41a的延伸方向的两端部分别与第一收纳孔31a的延伸方向的两端部分离配置。沿轴向观察，在第一磁体41a延伸的方向上，内端部31d和外端部31e分别相邻地配置在第一磁体41a的两侧。

在此，在本实施方式中，内端部31d构成第一磁通阻挡部51a。外端部31e构成第一磁通阻挡部51b。即，转子铁芯20具有一对第一磁通阻挡部51a、51b，沿轴向观察，该一对第一磁通阻挡部51a、51b在第一磁体41a延伸的方向上隔着第一磁体41a配置。转子铁芯20具有一对第一磁通阻挡部51c、51d，沿轴向观察，该一对第一磁通阻挡部51c、51d在第一磁体41b延伸的方向上隔着第一磁体41b配置。

这样，转子铁芯20具有第一磁通阻挡部51a、51b、51c、51d，该第一磁通阻挡部51a、51b、51c、51d在沿轴向观察时在各第一磁体41a、41b延伸的方向上分别夹着各第一磁体41a、41b各配置一对。第一磁通阻挡部51a、51b、51c、51d、后述的第二磁通阻挡部52a、52b是能够抑制磁通流动的部分。即，磁通不易通过各磁通阻挡部。各磁通阻挡部只要能够抑制磁通的流动，就没有特别限定，可以包含空隙部，也可以包含树脂部等非磁性部。

第二磁体42收纳在第二收纳孔32的内部。第二磁体42在一对第一磁体41a、41b的径向内端部的径向外侧配置于一对第一磁体41a、41b彼此之间的周向位置。第二磁体42在沿轴向观察时沿着第二收纳孔32延伸。第二磁体42在沿轴向观察时弯曲成向径向内侧凸出的圆弧状。在沿轴向观察时，第二磁体42的曲率中心在第二磁体42的径向外侧位于磁极中心线IL1上。一对第一磁体41a、41b和第二磁体42例如在沿轴向观察时沿着

形状配置。

另外，在本说明书中，所谓“第二磁体配置在一对第一磁体彼此之间的周向位置”，只要第二磁体的周向位置包含于一对第一磁体彼此之间的周向位置即可，第二磁体相对于第一磁体的径向位置没有特别限定。

第二磁体42嵌合在第二收纳孔32内。更详细地说，第二磁体42嵌合在第二曲线部32a内。第二磁体42的沿轴向观察的形状例如是相对于磁极中心线IL1线对称的形状。虽然省略了图示，但第二磁体42例如遍及第二收纳孔32内的轴向整体地设置。第二磁体42的径向内侧部分例如位于一对第一磁体41a、41b的径向外端部彼此的周向之间。第二磁体42的径向外侧部分例如与一对第一磁体41a、41b相比位于径向外侧。

沿轴向观察，第二磁体42的延伸方向的两端部分别与第二收纳孔32的延伸方向的两端部分离配置。沿轴向观察，在第二磁体42延伸的方向上，一端部32b和另一端部32c分别相邻地配置在第二磁体42的两侧。在此，在本实施方式中，一端部32b构成第二磁通阻挡部52a。另一端部32c构成第二磁通阻挡部52b。即，转子铁芯20具有一对第二磁通阻挡部52a、52b，沿轴向观察，该一对第二磁通阻挡部52a、52b在第二磁体42延伸的方向上夹着第二磁体42配置。一对第二磁通阻挡部52a、52b及第二磁体42位于夹着第一磁体41a的一对第一磁通阻挡部51a、51b中位于径向外侧的第一磁通阻挡部51b与夹着第一磁体41b的一对第一磁通阻挡部51c、51d中位于径向外侧的第一磁通阻挡部51d的周向之间。

第一磁体41a的磁极在沿轴向观察时沿着与第一磁体41a延伸的方向正交的方向配置。第一磁体41a的磁极配置在径向外侧和径向内侧。第一磁体41b的磁极在沿轴向观察时沿着与第一磁体41b延伸的方向正交的方向配置。第一磁体41b的磁极配置在径向外侧和径向内侧。第二磁体42的磁极沿径向配置。第二磁体42的磁极配置在径向外侧和径向内侧。

第一磁体41a的磁极中位于径向外侧的磁极、第一磁体41b的磁极中位于径向外侧的磁极以及第二磁体42的磁极中位于径向外侧的磁极彼此相同。第一磁体41a的磁极中位于径向内侧的磁极、第一磁体41b的磁极中位于径向内侧的磁极以及第二磁体42的磁极中位于径向内侧的磁极彼此相同。

如图3所示，在磁极部70N中，第一磁体41a的磁极中位于径向外侧的磁极、第一磁体41b的磁极中位于径向外侧的磁极、第二磁体42的磁极中位于径向外侧的磁极例如是N极。在磁极部70N中，第一磁体41a的磁极中位于径向内侧的磁极、第一磁体41b的磁极中位于径向内侧的磁极、第二磁体42的磁极中位于径向内侧的磁极例如是S极。

虽然省略了图示，但在磁极部70S中，各磁体40的磁极相对于磁极部70N反转配置。即，在磁极部70S中，第一磁体41a的磁极中位于径向外侧的磁极、第一磁体41b的磁极中位于径向外侧的磁极、第二磁体42的磁极中位于径向外侧的磁极例如是S极。在磁极部70S中，第一磁体41a的磁极中位于径向内侧的磁极、第一磁体41b的磁极中位于径向内侧的磁极、第二磁体42的磁极中位于径向内侧的磁极例如是N极。

在第二磁体42的周向中心配置在与某一个极齿63的周向中心相同的周向位置的某状态(以下，简称为“某状态”)下，将周向中心配置在与第二磁体42的周向中心相同的周向位置的极齿63称为极齿66A。图2～图3示出了该某状态的一例。即，在图2～图3所示的某状态下，极齿66A相当于“某一个极齿”。在图2～图3所示的某状态下，沿轴向观察，磁极中心线IL1通过极齿66A的周向中心。另外，在本说明书中，“某状态”是“极齿66A的周向的中心位置与作为d轴的磁极中心线IL1一致”的状态。

在图2～图3所示的某状态下，将与极齿66A的周向一侧(+θ侧)相邻的极齿63称为极齿66B。将与极齿66A的周向另一侧(-θ侧)相邻的极齿63称为极齿66C。将与极齿66B的周向一侧相邻的极齿63称为极齿66D。将与极齿66C的周向另一侧相邻的极齿63称为极齿66E。

一对第一磁体41a、41b以径向取向被磁化。如图4所示，第一磁体41a以比第一磁体41a更靠径向外侧的第一位置P1为极中心而会聚。沿轴向观察，第一位置P1是第一磁体41a的曲率中心。因此，第一磁体41a以磁通沿第一磁体41a的径向流动的方向的径向取向被磁化。第一位置P1位于比构成d轴的磁极中心线IL1更靠周向另一侧的位置。即，与磁极中心线IL1相比位于周向另一侧的第一磁体41a的极中心位于比磁极中心线IL1靠周向另一侧的位置。

第一磁体41b以比第一磁体41b更靠径向外侧的第二位置P2为极中心而会聚。沿轴向观察，第二位置P2是第一磁体41b的曲率中心。因此，第一磁体41b以磁通沿第一磁体41b的径向流动的方向的径向取向被磁化。第二位置P2位于比构成d轴的磁极中心线IL1更靠周向一侧的位置。即，与磁极中心线IL1相比位于周向另一侧的第一磁体41b的极中心位于比磁极中心线IL1靠周向一侧的位置。

在一对第一磁体41a、41b的极中心位于磁极中心线IL1上的情况下、以及与一对第一磁体41a、41b在周向上位于相同侧的情况下，从一对第一磁体41a、41b中的远离磁极中心线IL1侧的端部泄漏的磁通增多，转矩性能因退磁而降低。根据本实施方式，一对第一磁体41a、41b的极中心相对于磁极中心线IL1在周向上与各第一磁体41a、41b位于相反侧，由此能够抑制从一对第一磁体41a、41b中的远离磁极中心线IL1侧的端部泄漏的磁通。根据本实施方式，一对第一磁体41a、41b的极中心在周向上与各第一磁体41a、41b位于相反侧，由此在使第二磁体42的磁力增加的方向上作用而提高磁导率，从而能够提高转矩性能。

作为极中心的第一位置P1和第二位置P2的周向距离W1比第一位置P1及第二位置P2的径向位置处的极齿66A的基部63a的周向尺寸W2短。因此，第一位置P1和第二位置P2在沿轴向观察时以某状态与基部63a重叠。在第一位置P1与第二位置P2的周向距离W1比基部63a的周向尺寸W2长的情况下，作为极中心的第一位置P1及第二位置P2相对于某状态的基部63a位于周向外侧。

即，第一位置P1位于某状态的基部63a的周向另一侧，第二位置P2位于某状态的基部63a的周向一侧。在作为极中心的第一位置P1及第二位置P2相对于某状态的基部63a位于周向外侧的情况下，从一对第一磁体41a、41b朝向极齿66A的磁通减少，由此磁阻转矩降低。根据本实施方式，作为极中心的第一位置P1及第二位置P2在沿轴向观察时以某状态与基部63a重叠，由此能够抑制退磁而提高转矩性能。

例如，在8极48槽的旋转电机1的情况下，优选上述第一位置P1的周向位置相对于磁极中心线IL1朝周向另一侧偏0.5°以上且2.5°以下。优选上述第二位置P2的周向位置相对于磁极中心线IL1朝周向一侧偏0.5°以上且2.5°以下。

作为极中心的第一位置P1及第二位置P2的径向位置比伞状部63b靠径向外侧，比极齿66A的径向中央靠径向内侧。若以第一位置P1及第二位置P2的径向位置为伞状部63b的径向内侧端部的位置或比伞状部63b靠径向内侧的朝向配置第一磁体41a、41b，则第一磁体41a、41b与第二磁体42之间的磁路变窄，由此q轴磁通降低，转矩性能降低。若以第一位置P1及第二位置P2的径向位置比极齿66A的径向中央靠径向外侧的朝向配置第一磁体41a、41b，则从一对第一磁体41a、41b中远离磁极中心线IL1侧的端部泄漏的磁通变多，转矩性能因退磁而降低。

根据本实施方式，第一位置P1及第二位置P2的径向位置比伞状部63b靠径向外侧，由此，在第一磁体41a、41b与第二磁体42之间磁通容易通过，能够抑制q轴磁通降低、转矩性能降低。根据本实施方式，第一位置P1和第二位置P2的径向位置比极齿66A的径向中央靠径向内侧，由此能够抑制由磁通泄漏引起的退磁，提高转矩性能。

若将定子铁芯61的内径设为R，将极齿66A的径向尺寸设为L，将第一位置P1及第二位置P2的距中心轴线的径向距离设为P，则满足0.1×L+R≤P≤0.4×L+R的关系。根据本实施方式，通过使第一位置P1和第二位置P2的位置满足0.1×L+R≤P≤0.4×L+R的关系，能够抑制因q轴磁通的降低引起的驱动转矩的降低以及因磁通泄漏引起的退磁，从而提高转矩性能。

如图5的转矩-超前角特性所示，在使用沿轴向观察弯曲成向径向内侧凸出的圆弧状并径向取向的C型磁体的情况下，与平行取向的平板磁体相比，能够得到大的转矩。

如上所述，根据本实施方式，以径向取向被磁化的一对第一磁体41a、41b的极中心即第一位置P1、第二位置P2相对于磁极中心线IL1配置于与各第一磁体41a、41b在周向上相反的一侧，第一位置P1和第二位置P2的周向距离W1比第一位置P1及第二位置P2的径向位置处的基部63a的周向尺寸W2短，由此能够维持退磁耐力并提高转矩性能。

以上，参照附图对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明当然不限定于上述例子。在上述例子中示出的各构成部件的各种形状和组合等只是一个例子，在不脱离本发明的主旨的范围内可以根据设计要求等进行各种变更。

在上述实施方式中，例示了第一磁体41a、41b的曲率中心与径向取向的极中心一致的结构，但不限于该结构。若径向取向的极中心满足上述结构，则也可以是与第一磁体41a、41b的曲率中心不一致的结构。

应用本发明的旋转电机不限于电动机，也可以是发电机。在该情况下，旋转电机也可以是三相交流式的发电机。旋转电机的用途没有特别限定。旋转电机例如可以装设在车辆上，也可以装设在车辆以外的设备上。旋转电机的极数及槽数没有特别限定。在旋转电机中，线圈可以由任何卷绕方法构成。以上，在本说明书中说明的结构能够在相互不矛盾的范围内适当组合。

附图标记

1…旋转电机；10…转子；20…转子铁芯；30…收纳孔；40…磁体；41a、41b…第一磁体；42…第二磁体；51a、51b、51c、51d…第一磁通阻挡部；52a、52b…第二磁通阻挡部；60…定子；61…定子铁芯；62…铁芯背部；63、66A、66B、66C、66D、66E…极齿；63a…基部；63b…伞状部；65…线圈；67…槽；70、70N、70S…磁极部；IL1…磁极中心线(d轴)；J…中心轴线；P1…第一位置；P2…第二位置。

Claims (6)

1.一种旋转电机，具备：

转子，该转子能以中心轴线为中心旋转；以及

定子，该定子位于所述转子的径向外侧，

所述转子具有：

转子铁芯，该转子铁芯具有收纳孔；以及

磁体，该磁体收纳于所述收纳孔的内部，

所述定子包括：

定子铁芯，其具有包围所述转子铁芯的环状的铁芯背部以及从所述铁芯背部向径向内侧延伸且在周向上隔开间隔排列配置的多个极齿；以及

多个线圈，该多个线圈安装于所述定子铁芯，

多个所述磁体包括：

一对第一磁体，该一对第一磁体在周向上彼此隔开间隔地配置，且在沿轴向观察时随着从径向内侧朝向径向外侧而在沿周向相互分离的方向上延伸；以及

第二磁体，该第二磁体在比所述一对第一磁体的径向内端部靠径向外侧的位置配置于所述一对第一磁体彼此之间的周向位置，

所述极齿具有：

基部，该基部从所述铁芯背部向径向内侧延伸；以及

伞状部，该伞状部设置在所述基部的径向内侧的端部，且比所述基部向周向的两侧突出，

所述一对第一磁体构成极，且沿轴向观察以d轴为中心呈线对称地配置，

所述一对第一磁体中，

比所述d轴更靠周向一侧的所述第一磁体以将比该第一磁体更靠径向外侧的第一位置作为极中心而会聚的径向取向被磁化，

比所述d轴更靠周向另一侧的所述第一磁体以将比该第一磁体更靠径向外侧的第二位置作为极中心而会聚的径向取向被磁化，

所述第一位置比所述d轴更靠周向另一侧，

所述第二位置比所述d轴更靠周向一侧，

所述第一位置与所述第二位置的周向距离比所述基部在所述第一位置和所述第二位置的径向位置处的周向尺寸短。

2.根据权利要求1所述的旋转电机，其中，

所述第一位置及所述第二位置的径向位置比所述伞状部靠径向外侧，且比所述极齿的径向中央靠径向内侧。

3.根据权利要求2所述的旋转电机，其中，

设所述定子铁芯的内径为R，

设所述极齿的径向尺寸为L，

设所述第一位置及所述第二位置距所述中心轴线的径向距离为P时，

满足以下关系：

0.1×L+R≤P≤0.4×L+R。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的旋转电机，其中，

所述第一位置的周向位置是从所述d轴朝向周向另一侧偏0.5°以上且2.5°以下的位置，

所述第二位置的周向位置是从所述d轴朝向周向一侧偏0.5°以上且2.5°以下的位置。

5.根据权利要求4所述的旋转电机，其中，

所述极的数量为8，

所述极齿的数量为48。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的旋转电机，其中，

所述一对第一磁体在沿轴向观察时分别以所述第一位置及所述第二位置为曲率中心弯曲成朝径向内侧凸出的圆弧状。

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