CN116961275A - 旋转电机 - Google Patents
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Abstract
提供一种旋转电机，能够缓和离心力，并且能够提高磁阻转矩。具有一对磁体切槽(241、242)、一对磁体(221、222)以及中央磁通屏障(231、232)，一对磁体切槽对置地设置成以转子芯体(21)的d轴为中心且距离随着朝向内径侧而彼此变窄，一对磁体被插入一对磁体切槽(241、242)，中央磁通屏障设置在一对磁体切槽(241、242)之间且设置在d轴上，并且，构成为第一层中央磁通屏障(231)与第二层中央磁通屏障(232)之间的径向距离在第一层的磁通屏障层与第二层的磁通屏障层之间的距离之中是最小的。
Description
技术领域
本申请涉及一种旋转电机。
背景技术
汽车的驱动用马达或发电机中，作为旋转电机，一般采用埋入磁体型同步电动机，通过将永磁体埋入转子芯体的内部，以磁转矩和磁阻转矩相结合的方式使用，使转矩以及输出提高。为了提高磁阻转矩，使用将磁体配置多层而成的旋转电机。此外，为了避免因电枢的磁通和磁体的磁通穿过上述配置成多层的磁体的层间的铁芯而发生磁饱和进而导致转矩降低这一情况，存在下述技术。
即，包括埋设于磁极中央的第一永磁体以及埋设于第一永磁体的周向两侧且配置成彼此的间隔朝向径向内侧变窄的一对第二永磁体，在由第一永磁体以及一对第二永磁体形成的磁路区域中，一对第二永磁体间最窄的间隔设定得比第一永磁体的长边方向宽度宽。通过上述方式构成，将形成在第一永磁体与第二永磁体之间的磁路区域确保得较宽，不容易发生磁饱和，从而实现转矩的提高(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-161227号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在上述专利文献中，为了不容易发生磁饱和而大量使用铁芯，因此，存在下述问题：尤其是位于最内径侧的磁体的层的径向外侧处的铁芯的重量增加，作用于埋入有永磁体的转子芯体的桥接部的离心力增加，在离心力引起的应力的作用下，转子芯体会发生破损。为了降低该应力，可以考虑增加桥接部的宽度，但如此一来，存在下述问题：磁体的磁通在转子芯体内短路的量会增加，并且，磁阻转矩也会降低，会导致转矩的降低。
本申请公开了用于解决上述问题的技术，其目的是提供一种旋转电机，能够缓和离心力，并且能够使磁阻转矩提高。
解决技术问题所采用的技术方案
本申请公开的旋转电机包括定子和配置于所述定子的内周的转子，其中，
所述转子具有固定于轴的转子芯体，并设置有一对磁体切槽、一对磁体以及中央磁通屏障，一对所述磁体切槽对置地设置成以所述转子芯体的磁极中心即d轴为中心且距离随着朝向内径侧而彼此变窄，一对所述磁体被插入一对所述磁体切槽，所述中央磁通屏障在一对所述磁体切槽之间设置在d轴上，当将N设为2以上的整数时，所述磁体切槽、所述磁体以及所述中央磁通屏障构成为遍及N层，
通过由N层构成的所述磁体切槽以及由N层构成的所述中央磁通屏障，形成由N层构成的磁通屏障层，并且，构成为第(N-1)层中央磁通屏障与第N层中央磁通屏障之间的径向距离在第(N-1)层的磁通屏障层与第N层的磁通屏障层之间的距离之中是最小的。
发明效果
根据本申请公开的旋转电机，能够缓和离心力，并且能够提高磁阻转矩。
附图说明
图1是表示实施方式一的旋转电机的沿着轴向的剖视图。
图2是实施方式一的旋转电机的与旋转轴线垂直的方向的剖视图。
图3是实施方式一的旋转电机的转子的与旋转轴线垂直的方向的剖视图。
图4是实施方式一的旋转电机的转子的与旋转轴线垂直的方向的剖视图。
图5是实施方式二的旋转电机的转子的与旋转轴线垂直的方向的剖视图。
图6是实施方式三的旋转电机的转子的与旋转轴线垂直的方向的剖视图。
图7是实施方式四的旋转电机的转子的与旋转轴线垂直的方向的剖视图。
图8是实施方式五的旋转电机的转子的与旋转轴线垂直的方向的剖视图。
图9是实施方式六的旋转电机的转子的与旋转轴线垂直的方向的剖视图。
图10是实施方式七的旋转电机的转子的与旋转轴线垂直的方向的剖视图。
符号说明
5轴
10定子
20转子
21转子芯体
221第一层磁体
222第二层磁体
230中间中央磁通屏障
231第一层中央磁通屏障
232第二层中央磁通屏障
240磁通屏障
241第一层磁体切槽
242第二层磁体切槽
具体实施方式
实施方式一
本实施方式涉及一种使离心力减小且使磁阻转矩提高的旋转电机。
图1是表示旋转电机的沿着轴向的剖视图。另外，在图1中，将旋转轴线延伸的方向设为轴向，将与轴向垂直的方向设为径向。图1中，作为旋转电机的马达1由收纳于框架100内的定子10以及转子20构成。此外，在转子20处，通过负载侧轴承6以及负载相反侧轴承7将轴5的轴向两端保持成自由旋转。定子10由定子芯体11和定子线圈13构成，定子芯体11具有从环状的轭部朝向转子20沿径向突出设置的极齿部，定子线圈13卷绕于极齿部。
图2是实施方式一的旋转电机的与旋转轴线垂直的方向的剖视图，图3是实施方式一的旋转电机的转子的与旋转轴线垂直的方向的剖视图。图2、图3中，将磁体排列的圆周方向设为周向。
图2中，旋转电机即马达1具有定子10以及同轴地配置于定子10的内周侧的转子20。
如图2所示，定子10由定子极齿12、定子切槽以及定子线圈13构成，定子极齿12从圆环状的定子芯体11向内径侧延伸，定子切槽是被相邻的定子极齿12和定子芯体11围成コ字形的区域，定子线圈13配置于该定子切槽。在实施方式一中，四十八个定子极齿12沿周向均匀地构成，并且，在四十八个定子切槽的每一个中，沿径向配置有六个定子线圈13。定子线圈13与周向上第六个相邻的定子线圈13串联连接，构成分布卷绕。另外，图2中示出了旋转电机的1/8部分，八个图2所示的部分相连成圆环状，从而构成整个旋转电机的截面。
如图3所示，转子20具有圆环状的转子芯体21以及一对第一层磁体切槽241和一对第二层磁体切槽242，转子芯体21固定于轴5，一对第一层磁体切槽241和一对第二层磁体切槽242以将转子芯体21的磁极中心即d轴作为中心且随着朝向内径侧而距离彼此变窄的方式对置地设置。此外，在一对第一层磁体切槽241插入有一对第一层磁体(永磁体)221，并且，在一对第二层磁体切槽242插入有一对第二层磁体222。此外，在一对第一层磁体切槽241之间设置有第一层中央磁通屏障231，并且，第一层中央磁通屏障231设置在d轴上。另外，磁通屏障是为了防止泄漏磁通的发生而设置的。此外，在一对第二层磁体切槽242之间设置有第二层中央磁通屏障232，并且，第二层中央磁通屏障232设置在d轴上。
另外，在本实施方式中，磁转矩是通过旋转磁场的极与转子的永磁体的磁极之间的吸引和排斥产生的转矩，磁阻转矩是仅通过定子的旋转磁场形成的极与转子的凸极之间的吸引力产生的转矩。此外，在q轴的方向上，磁路的磁阻力(磁阻)变小，q轴与转子的极的S、N无关。此外，关于转子的磁极的轴，将磁极形成的磁通的方向(永磁体的中心轴线)设定为d轴，将与d轴电、磁正交的轴设定为q轴。
一对第一层磁体221和一对第二层磁体222具有平板状的形状，如图3中S极、N极所示的那样，被定向为与短边平行，并且被磁化成在径向上全部指向相同方向。由这样四个磁体构成一组的磁体在周向上等间隔地配置有八组，并且配置成在周向上相邻的磁体的组之间，磁化方向交替地朝向径向内径侧和外径侧。即，图示的1/8部分的形状的相邻部分是S极和N极反转的结构。
如此，本实施方式的马达1构成为八极四十八切槽的埋入磁体同步马达。图3中，作为磁通屏障的一对第一层磁体切槽241和第一层中央磁通屏障231配置成将d轴磁通遮挡而使q轴磁通Q穿过，由此，形成第一层的磁通屏障层。此外，作为磁通屏障的一对第二层磁体切槽242和第二层中央磁通屏障232形成第二层的磁通屏障层。通过上述第一层的磁通屏障层和第二层的磁通屏障层，d轴的电感与q轴的电感之间产生差异，能够产生磁阻转矩。即，d轴的磁阻力(磁阻)大于q轴的磁阻力(磁阻)，而在电感方面，d轴的电感小于q轴的电感，通过该差异，产生磁阻转矩。
第二层中央磁通屏障232在第二层的磁通屏障层中构成为比第二层磁体切槽242向层的外径侧和内径侧突出。此外，第一层中央磁通屏障231与第二层中央磁通屏障232之间的径向距离在第一层的磁通屏障层与第二层的磁通屏障层的距离之中是最小的，将该部分设为狭小部250。在第一层磁体切槽241与第一层中央磁通屏障231之间构成一对第一层肋部251，所述一对第一层肋部251构成第一层磁体221的磁体短路磁通B(虚线箭头)的短路磁路。此外，上述第一层肋部251的靠第二层中央磁通屏障232一侧的端部251A与狭小部250相比构成于周向外侧。图4是与图3相同的实施方式一的旋转电机的转子的与旋转轴线垂直的方向的剖视图，图4中，狭小部250实际上构成斜线所示的整个部分。关于上述内容，换言之，第一层肋部251的靠第二层中央磁通屏障232一侧的端部位于比穿过狭小部的端部de且相对于d轴平行地引出的线F、G靠狭小部250的周向外侧的位置。
由此，穿过第一层肋部251的磁体短路磁通B不会进入狭小部250。即，构成为在狭小部250处不存在经由构成磁体的短路磁路的铁芯部的磁通。此处，不存在经由铁芯部的磁通是指狭小部250不构成磁体的短路磁通的主磁路的状态，即是指在构成对象的磁体间除了存在穿过狭小部250的路径以外还存在磁阻力最低的路径即第一层肋部251的状态。因此，不构成磁体的短路磁通的主磁路的状态不仅指磁体短路磁通B完全没有进入狭小部250的状态，还包括些许的磁通经由空隙进入的情况或者短路磁通经由铁芯稍微进入的情况。在这样的情况下，也能够通过增大磁通屏障来提高磁阻转矩。
根据这样的结构，第一层磁体221以及第二层磁体222的经由铁芯的短路磁通不再进入构成在第一层中央磁通屏障231与第二层中央磁通屏障232之间的狭小部250。因此，狭小部250仅允许定子10产生的电枢磁通通过即可，能够缩小第一层中央磁通屏障231与第二层中央磁通屏障232之间的距离。此外，能够使第二层中央磁通屏障232比第二层的磁通屏障层向外径侧突出，能够减少d轴的电感，能够提高磁阻转矩。
此外，由于第二层中央磁通屏障232构成为比第二层的磁通屏障层向外径侧突出，因此，能够减轻比第二层的磁通屏障层靠外径侧的转子芯体21的重量。由此，能够缓和因转子20的旋转而产生的、施加于构成在第二层磁体切槽242与第二层中央磁通屏障232之间的一对第二层肋部252的离心力。因此，能够减小第二层肋部252的周向的宽度，能够减少通过第二层肋部252而短路的第二层磁体222的短路磁通。此外，由于能够削减用于供d轴方向的磁通穿过的铁芯，因此，d轴的磁阻力变大，能够减少d轴电感，能够提高磁阻转矩。
实施方式二
图5是实施方式二的旋转电机的转子的与旋转轴线垂直的方向的剖视图。图5中，第一层中央磁通屏障231在第一层的磁通屏障层中比第一层磁体切槽241向内径侧突出。第二层中央磁通屏障232的外径侧与第二层的磁通屏障层的外径侧大致对齐。其他结构与实施方式一相同。在这样的结构中，通过第一层肋部251而短路的磁体磁通也不进入第一层中央磁通屏障231与第二层中央磁通屏障232之间的狭小部250。因此，能够缩小第一层中央磁通屏障231与第二层中央磁通屏障232之间的距离，能够使第一层中央磁通屏障231构成得较大，d轴的磁阻力变大，能够减少d轴电感。
此外，能够使比第二层的磁通屏障层靠外径侧的转子芯体21的重量轻量化，因此，能够缓和因转子20的旋转产生的、施加于构成在第二层中央磁通屏障232与第二层磁体切槽242之间的一对第二层肋部252的离心力。因此，能够减小第二层肋部252的周向的宽度，能够减少通过第二层肋部252而短路的第二层磁体222的短路磁通。此外，由于能够削减用于供d轴方向的磁通穿过的铁芯，因此，d轴的磁阻力变大，能够减少d轴电感，能够提高磁阻转矩。由于将第一层中央磁通屏障231向内径侧扩大，因此，与增大第二层中央磁通屏障232的情况相比，能够减轻转子芯体21的径向外径侧的重量。因此，由于能够更进一步减小在第二层肋部252产生的离心力，因此，能够减小第二层肋部252的周向宽度，能够进一步增大d轴电感与q轴电感的差异，能更进一步提高磁阻转矩。
实施方式三
图6是实施方式三的旋转电机的转子的与旋转轴线垂直的方向的剖视图。图6中，第一层中央磁通屏障231的内径侧与第一层的磁通屏障层的内径侧大致对齐。第二层中央磁通屏障232的外径侧与第二层的磁通屏障层的外径侧大致对齐。在第一层中央磁通屏障231与第二层中央磁通屏障232的径向之间，以穿过d轴的方式配置有中间中央磁通屏障230。第一层中央磁通屏障231与中间中央磁通屏障230之间形成有狭小部260，并且在第二层中央磁通屏障232与中间中央磁通屏障230之间形成有狭小部261，狭小部260和狭小部261的距离之和比狭小部以外的第一层磁通屏障层与第二层磁通屏障层之间的距离小。其他结构与实施方式一相同。
在这样的结构中，通过第一层肋部251以及第二层肋部252而短路的磁体短路磁通B也不会进入第一层中央磁通屏障231与中间中央磁通屏障230之间的狭小部260以及第二层中央磁通屏障232与中间中央磁通屏障230之间的狭小部261，因此，能够缩小第一层中央磁通屏障231与中间中央磁通屏障230之间的距离，并且能够缩小第二层中央磁通屏障232与中间中央磁通屏障230之间的距离，能够增大中间中央磁通屏障230的径向上的尺寸。因此，能够减少d轴电感。
此外，能够使比第二层的磁通屏障层靠外径侧的转子芯体21的重量轻量化，因此，能够缓和因转子20的旋转产生的、施加于构成在第二层中央磁通屏障232与第二层磁体切槽242之间的一对第二层肋部252的离心力。因此，能够减小第二层肋部252的周向的宽度，能够减少因追加第二层肋部252而短路的第二层磁体222的短路磁通。此外，由于能够削减用于供d轴方向的磁通穿过的铁芯，因此，d轴的磁阻力变大，能够减少d轴电感，能够提高磁阻转矩。由于在第一层的磁通屏障层与第二层的磁通屏障层之间额外追加磁通屏障，因此，能够自由地选择中间中央磁通屏障230的径向位置，能够将通过追加磁通屏障来提高磁阻转矩的效果和由于重量减轻引起的肋部的周向宽度减小而使磁阻转矩提高的效果结合在一起来适当地设计旋转电机。
实施方式四
图7是实施方式四的旋转电机的转子的与旋转轴线垂直的方向的剖视图。图7中，第一层中央磁通屏障231和第一层磁体切槽241一体地构成。第二层中央磁通屏障232比第二层的磁通屏障层向外径侧以及内径侧突出。在第一层中央磁通屏障231与第二层中央磁通屏障232之间形成有狭小部250，第一层中央磁通屏障231与第二层中央磁通屏障232之间的距离构成第一层的磁通屏障层与第二层的磁通屏障层之间的距离的最小部。其他结构与实施方式一相同。
在这样的结构中，由于通过第二层肋部252而短路的磁体短路磁通也不会进入第一层中央磁通屏障231与第二层中央磁通屏障232之间的狭小部250，因此，能够缩小第一层中央磁通屏障231与第二层中央磁通屏障232之间的距离，能够将第二层中央磁通屏障232的径向大小取得较大，因此，d轴的磁阻力变大，能够减少d轴电感。
此外，能够使比第二层的磁通屏障层靠外径侧的转子芯体21的重量轻量化，因此，能够缓和因转子20的旋转产生的、施加于构成在第二层中央磁通屏障232与第二层磁体切槽242之间的一对第二层肋部252的离心力。因此，能够减小第二层肋部252的周向的宽度，能够减少通过第二层肋部252而短路的第二层磁体222的短路磁通。此外，由于能够削减供d轴方向的磁通穿过的铁芯，因此，能够减少d轴电感，能够提高磁阻转矩。由于使第一层中央磁通屏障231和第一层磁体切槽241一体地构成，因此，不存在夹设其间的肋部，能够进一步减少d轴电感。
实施方式五
图8是实施方式五的旋转电机的转子的与旋转轴线垂直的方向的剖视图。图8中，作为磁通屏障的一对第一层磁体切槽241和第一层中央磁通屏障231配置成将d轴方向的磁通遮挡并使q轴磁通Q穿过，由此，形成第一层的磁通屏障层。此外，作为磁通屏障的一对第二层磁体切槽242和第二层中央磁通屏障232同样地形成第二层的磁通屏障层。此外，作为磁通屏障的一对第三层磁体切槽243和第三层中央磁通屏障233同样地形成第三层的磁通屏障层。通过上述第一层的磁通屏障层、第二层的磁通屏障层以及第三层的磁通屏障层，在d轴电感与q轴电感之间产生差异，能够产生磁阻转矩。
第二层中央磁通屏障232在第二层的磁通屏障层中构成为比第二层磁体切槽242向层整体的内径侧和外径侧突出。此外，第一层中央磁通屏障231与第二层中央磁通屏障232之间的距离是其径向的距离在第一层的磁通屏障层与第二层的磁通屏障层之间的距离之中最小的距离，通过该部分构成狭小部270。此外，第二层中央磁通屏障232与第三层中央磁通屏障233之间的距离是其径向的距离在第二层的磁通屏障层与第三层的磁通屏障层之间的距离之中最小的距离，通过该部分构成狭小部271。在第一层磁体切槽241与第一层中央磁通屏障231之间构成有一对肋部280，一对肋部280构成第一层磁体221的短路磁路，但肋部280的靠第二层中央磁通屏障232一侧的端部构成于狭小部270的周向外侧，使得磁体短路磁通B不会通过肋部280进入狭小部270。
根据这样的结构，第一层磁体221、第二层磁体222以及第三层磁体223的经由铁芯的磁体短路磁通不会进入构成在第一层中央磁通屏障231与第二层中央磁通屏障232之间的狭小部270以及构成在第二层中央磁通屏障232与第三层中央磁通屏障233之间的狭小部271。因此，狭小部270、271仅允许定子10产生的电枢磁通穿过即可，能够缩小第一层中央磁通屏障231与第二层中央磁通屏障232之间的距离，而且，能够缩小第二层中央磁通屏障232与第三层中央磁通屏障233之间的距离。因此，能够使第二层中央磁通屏障232比第二层的磁通屏障层向内外径侧突出，d轴的磁阻力变大，能够减少d轴的电感，能够提高磁阻转矩。
此外，由于第二层中央磁通屏障232构成为比第二层的磁通屏障层向内外径侧突出，因此，能够减轻比第二层的磁通屏障层靠外径侧的转子芯体21的重量，并且，能够减轻比第三层的磁通屏障层靠外径侧的转子芯体21的重量。由此，能够缓和因转子20的旋转而产生的、施加于构成在第二层磁体切槽242与第二层中央磁通屏障232之间的一对第二层肋部281的离心力。此外，能够缓和因转子20的旋转而产生的、施加于构成在第三层磁体切槽243与第三层中央磁通屏障233之间的一对第三层肋部282的离心力。因此，能够减小第二层肋部281以及第三层肋部282的周向宽度，能够减少通过第二层肋部281而短路的第二层磁体222的短路磁通以及通过第三层肋部282而短路的第三层磁体223的短路磁通。此外，由于能够削减用于供d轴方向的磁通穿过的铁芯，因此，d轴的磁阻力变大，能够减少d轴电感，能够提高磁阻转矩。
另外，在上文中，对设置有两层或三层的磁通屏障层的情况进行了说明，不过，也可设置四层以上的磁通屏障层。
此外，设置有一对磁体切槽、一对磁体以及中央磁通屏障，其中，一对磁体切槽对置地设置成以转子芯体21的磁极中心即d轴为中心且距离随着朝向内径侧而彼此变窄，一对磁体被插入一对磁体切槽，中央磁通屏障在一对磁体切槽之间设置在d轴上，当将N设为2以上的整数时，磁体切槽、磁体以及中央磁通屏障构成为遍及N层，
通过由N层构成的磁体切槽以及由N层构成的中央磁通屏障，形成由N层构成的磁通屏障层，并且，构成为第(N-1)层中央磁通屏障与第N层中央磁通屏障之间的径向距离在第(N-1)层的磁通屏障层与第N层的磁通屏障层之间的距离之中是最小的。
此外，构成为形成在第(N-1)层磁体切槽与第(N-1)层中央磁通屏障之间的肋部的靠第N层中央磁通屏障一侧的端部比形成在第(N-1)层中央磁通屏障与第N层中央磁通屏障之间的狭小部靠周向外侧。
此外，由N层构成的中央磁通屏障中的至少一个中央磁通屏障的内径侧和外径侧中的至少一侧构成为比与中央磁通屏障属于同层的磁体切槽突出。
此外，在第(N-1)层中央磁通屏障和第N层中央磁通屏障的径向之间中的至少一个之间且在d轴上设置中间中央磁通屏障。
实施方式六
图9是实施方式六的旋转电机的转子的与旋转轴线垂直的方向的剖视图。图9中，第一层中央磁通屏障231构成为内径侧比第一层的磁通屏障层的内径侧突出。第二层中央磁通屏障232构成为内径侧以及外径侧与第二层的磁通屏障层大致相等。第三层中央磁通屏障233构成为外径侧比第三层的磁通屏障层的外径侧突出，并且，构成为内径侧也比第三层的磁通屏障层的内径侧突出。其他结构与实施方式五相同。
根据这样的结构，第一层磁体221、第二层磁体222以及第三层磁体223的经由铁芯的短路磁通不会进入构成在第一层中央磁通屏障231与第二层中央磁通屏障232之间的狭小部270以及构成在第二层中央磁通屏障232与第三层中央磁通屏障233之间的狭小部271。因此，狭小部270、271仅允许定子10产生的电枢磁通穿过即可，能够缩小第一层中央磁通屏障231与第二层中央磁通屏障232之间的距离，而且，能够缩小第二层中央磁通屏障232与第三层中央磁通屏障233之间的距离。
因此，能够使第一层中央磁通屏障23比第一层的磁通屏障层向内径侧突出，能够减少d轴的电感，能够提高磁阻转矩。此外，由于第三层中央磁通屏障233构成为比第三层的磁通屏障层向外径侧突出，因此，能够减轻比第二层的磁通屏障层靠外径侧的转子芯体21的重量，并且，能够减轻比第三层的磁通屏障层靠外径侧的转子芯体21的重量。因此，能够缓和因转子20的旋转而产生的、施加于构成在第二层磁体切槽242与第二层中央磁通屏障232之间的一对第二层肋部281的离心力。此外，能够缓和因转子20的旋转而产生的、施加于构成在第三层磁体切槽243与第三层中央磁通屏障233之间的一对第三层肋部282的离心力。因此，能够减小第二层肋部281以及第三层肋部282的周向宽度，能够减少通过第二层肋部281而短路的第二层磁体222的短路磁通以及通过第三层肋部282而短路的第三层磁体223的短路磁通。此外，由于能够削减用于供d轴方向的磁通穿过的铁芯，因此，d轴的磁阻力变大，能够减少d轴电感，能够提高磁阻转矩。
实施方式七
图10是实施方式七的旋转电机的转子的与旋转轴线垂直的方向的剖视图。图10中，在第一层的磁通屏障层的外径侧配置有不具有磁体的磁通屏障240。由此，由于能够使d轴电感与q轴电感的差异更大，因此，能够更进一步提高磁阻转矩。第一层中央磁通屏障231的内径侧比第一层的磁通屏障层向内径侧突出。此外，第二层中央磁通屏障232的外径侧以及内径侧比第二层的磁通屏障层向外径侧以及内径侧突出。其他结构与实施方式一相同。
在这样的结构中，由于通过第一层肋部251而短路的磁体短路磁通也不会进入第一层中央磁通屏障231与第二层中央磁通屏障232之间的狭小部250，因此，能够缩小第一层中央磁通屏障231与第二层中央磁通屏障232之间的距离。此外，由于能够增大第一层中央磁通屏障231以及第二层中央磁通屏障232的径向大小，因此，能够减少d轴电感。此外，能够使比第二层的磁通屏障层靠外径侧的转子芯体21的重量轻量化，因此，能够缓和因转子20的旋转产生的、施加于构成在第二层中央磁通屏障232与第二层磁体切槽242之间的一对第二层肋部252的离心力。
因此，能够减小第二层肋部252的周向的宽度，能够减少通过第二层肋部252而短路的第二层磁体222的磁体短路磁通。此外，由于能够削减用于供d轴方向的磁通穿过的铁芯，因此，d轴的磁阻力变大，能够减少d轴电感，能够提高磁阻转矩。由于使第一层中央磁通屏障231在径向上扩大，因此，与使第二层中央磁通屏障232在径向上扩大的情况相比，能够减轻转子芯体21的径向外径侧的重量。因此，由于能够更进一步减小在第二层肋部252产生的离心力，因此，能够减小第二层肋部252的周向宽度，能够进一步增大d轴电感与q轴电感的差异，能更进一步提高磁阻转矩。
以下，对本公开的各方式进行附注并集中记载。
(附注1)
一种旋转电机，具有定子和配置于所述定子的内周的转子，其中，
所述转子具有固定于轴的转子芯体，并设置有一对磁体切槽、一对磁体以及中央磁通屏障，其中，一对磁体切槽对置地设置成以所述转子芯体的磁极中心即d轴为中心且距离随着朝向内径侧而彼此变窄，一对磁体被插入一对所述磁体切槽，中央磁通屏障在一对所述磁体切槽之间设置在d轴上，当将N设为2以上的整数时，所述磁体切槽、所述磁体以及所述中央磁通屏障构成为遍及N层，
通过由N层构成的所述磁体切槽以及由N层构成的所述中央磁通屏障，形成由N层构成的磁通屏障层，并且，构成为第(N-1)层中央磁通屏障与第N层中央磁通屏障之间的径向距离在第(N-1)层的磁通屏障层与第N层的磁通屏障层之间的距离之中是最小的。
(附注2)
如附注1所述的旋转电机，其中，构成为形成在第(N-1)层磁体切槽与所述第(N-1)层中央磁通屏障之间的肋部的靠所述第N层中央磁通屏障一侧的端部比形成在所述第(N-1)层中央磁通屏障与所述第N层中央磁通屏障之间的狭小部靠周向外侧。
(附注3)
如附注1或附注2所述的旋转电机，其中，由N层构成的所述中央磁通屏障中的至少一个中央磁通屏障的内径侧以及外径侧中的至少一侧构成为比与所述中央磁通屏障属于同层的磁体切槽突出。
(附注4)
如附注1或附注2所述的旋转电机，其中，在第(N-1)层中央磁通屏障与第N层中央磁通屏障的径向之间中的至少一个之间且在d轴上设置有中间中央磁通屏障。
(附注5)
如附注1至附注4中任一项所述的旋转电机，其中，第一层中央磁通屏障与第一层磁体切槽是一体构成的。
(附注6)
如附注1至附注5中任一项所述的旋转电机，其中，在第一层的磁通屏障层的外径侧设置有不具有磁体的磁通屏障。
本申请记载有各种各样的例示的实施方式和实施例，但一个或多个实施方式所记载的各种各样的特征、方式以及功能并不局限于应用于特定的实施方式，能单独或以各种组合的方式应用于实施方式。
因此，未被例示的无数变形例被设想在本申请说明书所公开的技术范围内。例如，包含对至少一个构成要素进行变形的情况、追加的情况或省略的情况，另外，还包含将至少一个构成要素抽出并与其他实施方式的构成要素组合的情况。
Claims (6)
1.一种旋转电机，具有定子和配置于所述定子的内周的转子，其特征在于，
所述转子具有固定于轴的转子芯体，并设置有一对磁体切槽、一对磁体以及中央磁通屏障，一对所述磁体切槽对置地设置成以所述转子芯体的磁极中心即d轴为中心且距离随着朝向内径侧而彼此变窄，一对所述磁体被插入一对所述磁体切槽，所述中央磁通屏障在一对所述磁体切槽之间设置在d轴上，当将N设为2以上的整数时，所述磁体切槽、所述磁体以及所述中央磁通屏障构成为遍及N层，
通过由N层构成的所述磁体切槽以及由N层构成的所述中央磁通屏障，形成由N层构成的磁通屏障层，并且，构成为第(N-1)层中央磁通屏障与第N层中央磁通屏障之间的径向距离在第(N-1)层的磁通屏障层与第N层的磁通屏障层之间的距离之中是最小的。
2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，
构成为形成在第(N-1)层磁体切槽与所述第(N-1)层中央磁通屏障之间的肋部的靠所述第N层中央磁通屏障一侧的端部比形成在所述第(N-1)层中央磁通屏障与所述第N层中央磁通屏障之间的狭小部靠周向外侧。
3.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，
由N层构成的所述中央磁通屏障中的至少一个中央磁通屏障的内径侧以及外径侧中的至少一侧构成为比与所述中央磁通屏障属于同层的磁体切槽突出。
4.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，
在第(N-1)层中央磁通屏障与第N层中央磁通屏障的径向之间中的至少一个之间且在d轴上设置有中间中央磁通屏障。
5.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，
第一层中央磁通屏障与第一层磁体切槽是一体构成的。
6.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，在第一层的磁通屏障层的外径侧设置有不具有磁体的磁通屏障。
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Legal Events
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