CN117321886A - 转子和旋转电机 - Google Patents

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内田智裕
平松律郎
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Abstract

一种转子(20),在周向上包括多个磁极部(26)。多个磁极部中的每一个具有永磁体和转子芯部中的比永磁体更靠径向外侧的部位即外侧铁芯部(25)。从轴向观察时,外侧铁芯部的径向的外侧面(25a)呈从磁极部的磁极中心(Ls)朝向其周向两侧接近转子的旋转轴线(L1)的圆弧状。转子芯部的直径在磁极中心处最大。将直径与以旋转轴线为中心的转子芯部的最大直径相同的圆设为基准圆(Ca)。转子芯部的外周面在沿周向相邻的圆弧状的外侧面彼此的交点处,具有从基准圆最向内径侧移位的最大移位部(31)。最大移位部中的距基准圆的移位量(Lh)比从轴向观察永磁体时的永磁体的最大厚度(Wm)小。

Description

转子和旋转电机
相关申请的援引
本申请以2021年4月5日提交申请的日本专利申请第2021-064255号为基础,将其记载内容援引于此。
技术领域
本公开涉及一种埋入磁体型的转子和旋转电机。
背景技术
例如在专利文献1中记载了使用埋入磁体型、所谓IPM型的转子的旋转电机。埋入磁体型的转子形成为永磁体埋入转子芯部的内部的形式。由此,除了由永磁体产生的磁体转矩之外,还能够在位于比永磁体更靠径向外侧的外侧铁芯部得到磁阻转矩。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特许第4898201号公报
发明内容
本发明人研究了在如上所述的埋入磁体型的转子中能够降低齿槽转矩的结构。
本公开的目的在于降低埋入磁体型的转子和旋转电机中的齿槽转矩。
本公开的第一方式是一种转子,上述转子包括:转子芯部;以及埋入上述转子芯部的永磁体,其中,该转子在周向上具有多个磁极部,上述多个磁极部中的每一个具有:上述永磁体;以及外侧铁芯部,上述外侧铁芯部是上述转子芯部中的比上述永磁体更靠径向外侧的部位,上述外侧铁芯部的径向的外侧面从轴向观察时,呈从上述磁极部的磁极中心朝向其周向两侧接近上述转子的旋转轴线的圆弧状,上述转子芯部的直径在上述磁极中心处最大,将与以上述旋转轴线为中心的上述转子芯部的最大直径相同直径的圆设为基准圆,上述转子芯部的外周面在沿周向相邻的圆弧状的上述外侧面彼此的交点处,具有从上述基准圆最向内径侧移位的最大移位部,上述最大移位部中的距上述基准圆的移位量比从轴向观察上述永磁体时的上述永磁体的最大厚度小。
上述旋转电机包括定子和配置于上述定子的内径侧的上述转子。
根据上述转子和旋转电机,外侧铁芯部的径向的外侧面呈从磁极部的磁极中心朝向其周向两侧接近转子的旋转轴线的圆弧状,因此,磁极的切换变得平滑。由此,能够将齿槽转矩抑制得较小。此外,根据该结构,与最大移位部中的距基准圆的移位量大于永磁体的最大厚度的情况相比,能够降低齿槽转矩。
附图说明
参照附图和以下详细的记述,可以更明确本公开的上述目的以及其他目的、特征和优点。附图如下所述。
图1是一实施方式中的具有埋入磁体型的转子的旋转电机的结构图。
图2是该实施方式中的转子的结构图。
图3是该实施方式中的转子的剖视图。
图4是该实施方式中的转子的立体图。
图5是用于说明该实施方式中的转子的特性的说明图。
图6是用于说明该实施方式中的转子的特性的说明图。
图7是用于说明该实施方式中的转子的特性的说明图。
图8是用于说明该实施方式中的旋转电机的特性的说明图。
具体实施方式
以下,对转子和旋转电机的一实施方式进行说明。
图1所示的本实施方式的旋转电机M是埋入磁体型的无刷电动机。旋转电机M包括:大致圆环状的定子10;以及在定子10的径向内侧空间能旋转地配置的大致圆柱状的转子20。
(定子10的结构)
定子10包括大致圆环状的定子芯部11。定子芯部11由磁性金属材料构成。定子芯部11例如通过将多片电磁钢板在轴向上层叠而构成。在本实施方式中,定子芯部11具有十二个极齿12。极齿12朝向径向内侧延伸并沿周向等间隔地配置。即,在定子10中,能够卷绕的切槽数量为十二个。各极齿12呈彼此相同的形状。极齿12的例如作为前端部的径向内侧端部呈大致T型。极齿12的前端面12a呈沿着转子20的外周面的圆弧状。
在极齿12上以集中卷绕的方式卷绕有绕组13。绕组13例如为三相接线,如图1中作为一例所示,分别作为U相、V相、W相发挥作用。此外,在对绕组13供给电源时,会在定子10中产生用于驱动转子20旋转的旋转磁场。在如上所述的定子10中,定子芯部11的外周面相对于外壳14的内周面固定。
(转子20的结构)
转子20包括旋转轴21和旋转轴21嵌插于中心部的大致圆柱状的转子芯部22。另外,转子20在形成为埋入转子芯部22的内部的形式的本实施方式中包括八个永磁体23。转子芯部22由磁性金属材料构成。转子芯部22例如通过将多片电磁钢板在轴向上层叠而构成。转子20通过使旋转轴21支承于设置于外壳14的省略图示的轴承,配置成能相对于定子10旋转。
转子芯部22具有用于收容永磁体23的磁体收容孔24。在本实施方式中,磁体收容孔24沿着转子芯部22的周向等间隔地设置有八个。各磁体收容孔24呈朝向径向内侧突出的大致V字的折返形状。另外,各磁体收容孔24呈彼此相同的形状。另外,磁体收容孔24在转子芯部22的轴向整体的范围内设置。
本实施方式的永磁体23例如由粘结磁体构成,该粘结磁体是通过将磁体粉末与树脂混合后的磁体材料成型硬化而成的。即,永磁体23是通过将转子芯部22的磁体收容孔24设为成型模具,使硬化前的磁体材料通过注塑成型没有间隙地填充到磁体收容孔24内,并在填充后在磁体收容孔24内硬化而构成的。因此,磁体收容孔24的孔形状成为永磁体23的外形形状。另外,作为本实施方式的永磁体23所使用的磁体粉末,使用例如钐铁氮(SmFeN)类磁体,但是也可以使用其他稀土类磁体等。
如图1所示,转子芯部22中的比永磁体23更靠径向外侧的部位、即与定子10相对的部位作为用于获得磁阻转矩的外侧铁芯部25发挥作用。转子20具有多个包含永磁体23和外侧铁芯部25的磁极部26。磁极部26的数量与永磁体23的数量相同,在本实施方式中为八个。即,转子20的极数为8极。多个磁极部26呈彼此相同的形状。另外,多个磁极部26在周向上等间隔地配置。如图1中作为一例所示,各磁极部26分别作为N极、S极发挥作用。构成为能够通过这样的磁极部26获得磁体转矩和磁阻转矩这两者的转子20。
(磁极部26的结构)
如图2所示,各磁极部26具有周向上的磁极中心Ls。各磁极中心Ls在周向上彼此等间隔地设定。在本实施方式中,八个磁极部26中的各磁极中心Ls彼此沿周向以45°间隔进行设定。各磁极部26在周向上以磁极边界线Ld为边界与相邻的磁极部26相邻。另外,各磁极边界线Ld与转子20的旋转轴线L1正交。另外,八个磁极边界线Ld在周向上以45度间隔进行设定。另外,相邻的磁极边界线Ld间的角度、即磁极部26的磁极打开角度θm为180°的电角度。
转子芯部22的外径、即从旋转轴线L1到转子芯部22的外周面为止的距离在周向上不是同样的。具体而言,转子芯部22的外径在各磁极中心Ls处最大,在各磁极边界线Ld处最小。在图1和图2中,将直径与转子芯部22的最大直径相同的圆图示为基准圆Ca。另外,在图2中,将基准圆Ca的直径设为D,将基准圆Ca的半径设为D/2。
在各磁极部26中,外侧铁芯部25具有作为径向外侧的面的外侧面25a。外侧面25a是与极齿12的前端面12a相对的面。外侧面25a呈从轴向观察时以中心轴线L2为中心的圆弧状。对外侧面25a进行限定的圆弧的中心轴线L2是与转子20的旋转轴线L1平行且与旋转轴线L1不一致的轴。另外,中心轴线L2被设定在由基准圆Ca包围的范围内。另外,对外侧面25a进行限定的圆弧的半径Da比基准圆Ca的半径(D/2)小。
在转子芯部22的外周面上距基准圆Ca最远的是沿周向相邻的外侧面25a彼此的交点,将该交点设为最大移位部31。在以下的说明中,将从基准圆Ca到最大移位部31为止的距离称为最大移位部31的移位量Lh。
(永磁体23的结构)
永磁体23例如呈朝向径向内侧突出的大致V字的折返形状。详细而言,如图2所示,永磁体23呈一对直线部23a的径向内侧端部彼此由弯曲部23b连接的形状。各直线部23a的径向外侧端部位于转子芯部22的外周面附近。永磁体23例如相对于磁极中心Ls呈线对称形状。另外,各永磁体23中的各直线部23a接近磁极边界线Ld。
将从轴向观察永磁体23时的直线部23a的厚度设为W1。另外,将从轴向观察永磁体23时的弯曲部23b的厚度设为W2。直线部23a的厚度W1是与从轴向观察时的直线部23a的延伸方向正交的方向上的厚度。直线部23a的厚度W1例如在直线部23a的延伸方向上相同。另外,例如,厚度W1在各直线部23a中相同。弯曲部23b的厚度W2是磁极中心Ls处的弯曲部23b的厚度。在本实施方式中,直线部23a的厚度W1比弯曲部23b的厚度W2厚。即,从轴向观察永磁体23时的永磁体23的最大厚度Wm为直线部23a的厚度W1。另外,在各磁极部26中,对外侧面25a进行限定的圆弧的中心轴线L2的位置被设定为与弯曲部23b重叠。
将呈V字形状的永磁体23的各直线部23a的内侧面的延长线与转子芯部22的外周面的交点之间设为磁极间距Lp。另外,在磁极中心Ls中,将从转子芯部22的外周面到弯曲部23b的内侧面为止的距离设为埋入深度Lm。本实施方式的永磁体23被设定为埋入深度Lm比磁极间距Lp大这样的较深的折返形状。即,由各直线部23a及弯曲部23b的各内侧面构成的本实施方式的永磁体23的磁体表面设定为比众所周知的表面磁体型的磁体表面(省略图示)大。另外,通过将埋入深度Lm设定得较大,永磁体23的弯曲部23b位于靠近转子芯部22的中心部的供旋转轴21嵌插的轴嵌插孔22b的接近径向内侧的位置。此外,永磁体23的该折返形状是一例,能够适当地变更为埋入深度Lm较浅或弯曲部23b较大的大致U字的折返形状等。
如图3和图4所示,永磁体23构成为例如从转子芯部22的轴向端面22c、22d突出一部分。永磁体23具有位于磁体收容孔24内的埋入磁体部23m和分别从转子芯部22的轴向端面22c、22d突出的突出部23x、23y。另外,转子芯部22的各轴向端面22c、22d例如形成为平坦面。针对该永磁体23的突出部23x、23y,仅通过在用于对在转子芯部22的轴向端面22c、22d开口的磁体收容孔24进行封闭的省略图示的成型模具上设置用于形成突出部23x、23y的凹部就能够容易地实现。
突出部23x、23y例如分别设置于各直线部23a和弯曲部23b。即,突出部23x、23y在包含永磁体23的各直线部23a及弯曲部23b的V字路径上连续。突出部23x、23y分别设置于转子芯部22的一方的轴向端面22c和另一方的轴向端面22d。突出部23x、23y由与位于转子芯部22的磁体收容孔24内的永磁体23的埋入磁体部23m相同的材料连续地一体设置。
这样的永磁体23的突出部23x、23y是位于转子芯部22的轴向端面22c、22d的永磁体23的端部,以使容易在永磁体23的端部产生的图3所示的漏磁通φb在该部位中产生的方式发挥作用。换言之,位于永磁体23的转子芯部22内的埋入磁体部23m的磁通的更多部分不从轴向端面22c、22d向外部泄漏而沿径向流动。而且,更多的磁通成为对旋转电机M的转矩有贡献的有效磁通φa。突出部23x、23y被设定为在实现有效磁通φa的增加的同时,从转子芯部22的轴向端面22c、22d以适当的突出量D1突出。另外,针对突出部23x、23y的突出量D1,有时图示的尺寸与实际的尺寸不同。
主要设置在转子芯部22的磁体收容孔24内的永磁体23在磁体材料硬化之后,使用省略图示的起磁装置从转子芯部22的外部起磁,以作为本来的磁体发挥作用。永磁体23被起磁成沿着转子芯部22的周向极性交替地不同。另外,各永磁体23在自身的厚度方向上被励磁。
对本实施方式的旋转电机M的转子20的作用进行说明。
图5是作为本实施方式的第一实施方式、第二实施方式和比较例的比较结果。
第一实施方式是上述实施方式。即,第一实施方式构成为转子芯部22的外周面为上述的结构、即在各磁极部26中,外侧铁芯部25的外侧面25a呈以中心轴线L2为中心的圆弧状。另外,第一实施方式构成为从转子芯部22的两侧的轴向端面22c、22d使永磁体23的端部作为突出部23x、23y分别突出。
第二实施方式构成为在上述实施方式中省略了各永磁体23的各突出部23x、23y、即不使各永磁体23从磁体收容孔24沿轴向突出。在第二实施方式中,从轴向观察时的转子芯部22的外周面的形状与第一方式相同。
比较例构成为从轴向观察时的转子芯部22的外周面的形状呈沿着基准圆Ca的圆形。另外,比较例构成为永磁体23的端部不从转子芯部22的轴向端面22c、22d突出。
图5示出了在比较例、第一实施方式和第二实施方式的每一个中,在旋转电机中产生的齿槽转矩的大小、转矩与永磁体23的体积之比(转矩/磁体体积)。另外,该图的比较是将比较例设为1.0时的第一实施方式和第二实施方式的比较。如该图所示,关于齿槽转矩,第一实施方式和第二实施方式比比较例足够小。另外,关于齿槽转矩,第二实施方式比第一实施方式稍小。
图6示出了移位量Lh和永磁体23的最大厚度Wm之比(Lh/Wm)与齿槽转矩的大小的关系。另外,比(Lh/Wm)为零的结构是移位量Lh为零、即从轴向观察时的转子芯部22的外周面的形状呈沿着基准圆Ca的圆形的比较结构。图6中的纵轴将比(Lh/Wm)为零时的齿槽转矩比设为1.0。
如该图所示,与比(Lh/Wm)为1.0以上的情况相比,在比(Lh/Wm)小于1.0的情况下,齿槽转矩比变小。在比(Lh/Wm)从1.0减小到约0.4的过程中,齿槽转矩比以二次函数变小,比(Lh/Wm)为约0.4时的齿槽转矩比最小。而且,在比(Lh/Wm)从约0.4接近零的过程中,齿槽转矩比以二次函数变大。
当比(Lh/Wm)为0.8时,齿槽转矩比为1.0。即,在0<(Lh/Wm)<0.8的范围内,齿槽转矩比小于1.0。因此,通过将比(Lh/Wm)设定在0<(Lh/Wm)<0.8的范围内,与移位量Lh为零的比较结构相比,能够将齿槽转矩抑制得较小。
另外,如果比(Lh/Wm)处于0.33≤(Lh/Wm)≤0.47的范围内,则齿槽转矩比为约0.3以下。即,通过将比(Lh/Wm)设定在0.33≤(Lh/Wm)≤0.47的范围内,与移位量Lh为零的比较结构相比,能够将齿槽转矩抑制到1/3左右。另外,比(Lh/Wm)优选地被设定为使齿槽转矩比最小的0.4。此外,优选地设定成,即使考虑制造公差,也能使比(Lh/Wm)处在0.33≤(Lh/Wm)≤0.47的范围内。
如图5所示,关于比(转矩/磁体体积),第二实施方式比比较例稍小。关于比(转矩/磁体体积),第一实施方式与比较例大致相同,比第二实施方式大。
图7示出了上述实施方式中的突出部23x、23y的突出量D1与比(转矩/磁体体积)的关系。如该图所示,可知突出部23x、23y的突出量D1为零以上、即通过设置突出部23x、23y能使有效磁通φa增加,使比(转矩/磁体体积)上升。另外,即使突出量D1为零以上,比(转矩/磁体体积)也暂时上升并逐渐下降。这可以认为是,通过使永磁体23的埋入磁体部23m的磁通尽量不从转子芯部22的轴向端面22c、22d漏出,并且使弯曲部23b的厚度W2比直线部23a的厚度W1薄,从而将磁体体积抑制得较小的结果。考虑到与图7所示的比(转矩/磁体体积)的关系,将突出量D1设定为适当的值。由于突出量D1变大也与转子20的重量增加及永磁体23的磁体材料增加等相关联,因此,优选在设定突出量D1时也考虑。
图8示出了移位量Lh和气隙Lg之比(Lh/Lg)与齿槽转矩的大小的关系。另外,比(Lh/Lg)为零的结构是移位量Lh为零、即从轴向观察的转子芯部22的外周面的形状呈沿着基准圆Ca的圆形的比较结构。图8中的纵轴将比(Lh/Lg)为零时的齿槽转矩比设为1.0。图1所示的气隙Lg是定子10的内径半径与基准圆Ca的半径D/2之差。另外,定子10的内径半径是从旋转轴线L1到极齿12的前端面12a为止的距离。
如图8所示,在比(Lh/Lg)从零增大到约0.2的过程中,齿槽转矩比以二次函数变小,比(Lh/Lg)为约0.2附近时的齿槽转矩比最小。而且,在比(Lh/Lg)从约0.2变大的过程中,齿槽转矩比以二次函数变大。当比(Lh/Lg)大于零时,齿槽转矩比小于1.0。因此,在移位量Lh大于零的结构中,与移位量Lh为零的比较结构相比,能够将齿槽转矩抑制得较小。
与比(Lh/Lg)小于1.0的情况相比,在比(Lh/Lg)为1.0以上的情况下,齿槽转矩比变小。在比(Lh/Lg)为1.0≤(Lh/Lg)的范围内,齿槽转矩比为0.5以下。因此,通过将移位量Lh设定为气隙Lg以上的大小,与移位量Lh为零的比较结构相比,能够使齿槽转矩减半。
另外,如果处于比(Lh/Lg)为1.67≤(Lh/Lg)≤2.33的范围内,则齿槽转矩比为约0.3以下。即,通过将比(Lh/Lg)设定在1.67≤(Lh/Lg)≤2.33的范围内,与移位量Lh为零的比较结构相比,能够将齿槽转矩抑制到1/3左右。另外,比(Lh/Lg)优选地被设定为齿槽转矩比最小的0.2附近。此外,优选地设定成,即使考虑制造公差,也使比(Lh/Lg)处在1.67≤(Lh/Lg)≤2.33的范围内。
(基准圆Ca的半径与永磁体23的最大厚度Wm的关系)
另外,本发明人等研究了永磁体23的最大厚度Wm和基准圆Ca的半径D/2之比(Wm/(D/2))与磁体转矩的相关关系。而且,作为能够得到适当的磁体转矩的比(Wm/(D/2))的范围,发明人等得到了下式(a)所示的范围。
-0.0006D+0.1626-0.5/(D/2)≤Wm/(D/2)≤-0.0006D+0.1626+0.5/(D/2)…(a)
因此,根据旋转电机M的规格等,基于上式(a),能够容易地设定基准圆Ca的直径D、即相对于转子芯部22的最大直径的适当的永磁体23的最大厚度Wm。
对本实施方式的效果进行说明。
(1)在转子20中,最大移位部31中的距基准圆Ca的移位量Lh比从轴向观察永磁体23时的永磁体23的最大厚度Wm小。根据该结构,外侧铁芯部25的径向的外侧面25a呈从磁极中心Ls朝向其周向两侧接近旋转轴线L1的圆弧状,因此,磁极的切换变得平滑。由此,能够将齿槽转矩抑制得较小。此外,根据该结构,与最大移位部31中的距基准圆Ca的移位量Lh大于永磁体23的最大厚度Wm的情况相比,能够降低齿槽转矩。另外,在上述实施方式中,在各磁极部26中,通过改变对外侧面25a进行限定的圆弧的半径Da来使移位量Lh变化。例如,在各磁极部26中,该半径Da越大,移位量Lh变得越小。
(2)永磁体23呈向径向内侧突出的折返形状。根据该结构,能够将面向外侧铁芯部25的永磁体23的表面积确保得较大。由此,能够提高磁体转矩。
(3)转子芯部22的轴向端面22c、22d形成为平坦面。而且,永磁体23具有至少一部分从转子芯部22的轴向端面22c、22d突出的突出部23x、23y。根据该结构,通过在永磁体23的端部设置突出部23x、23y,在永磁体23的端部产生的漏磁通φb集中在该永磁体23的突出部23x、23y中产生。另外,在位于转子芯部22内的永磁体23的埋入磁体部23m中,由于成为要从转子芯部22的轴向端面22c、22d泄漏时的磁通的路径越过突出部23x、23y的形式,因此,磁通的路径长度变长。因此,能够抑制埋入磁体部23m中的磁通从转子芯部22的轴向端面22c、22d漏出,在埋入磁体部23m中产生的磁通在轴向整体的范围内沿径向在转子芯部22内流动。这样,在埋入磁体部23m的轴向整体的范围内产生的磁通大多成为对旋转电机M的转矩有贡献的有效磁通φa,能够增加有效磁通φa的磁通量。
(4)移位量Lh与永磁体23的最大厚度Wm之比(Lh/Wm)构成为满足0<(Lh/Wm)<0.8。根据该结构,与移位量Lh为零的比较结构相比,能够将齿槽转矩抑制得较小。
(5)移位量Lh与永磁体23的最大厚度Wm之比(Lh/Wm)构成为满足0.33≤(Lh/Wm)≤0.47。根据该结构,与移位量Lh为零的比较结构相比,能够将齿槽转矩抑制到1/3左右。另外,即使在比(Lh/Wm)因制造偏差而偏离0.4的情况下,通过设定成处于0.33≤(Lh/Wm)≤0.47的范围内,也能够稳定地得到齿槽转矩的降低效果。
(6)移位量Lh被设定为定子10的内径与基准圆Ca的半径之差即气隙Lg以上。根据该结构,与移位量Lh比气隙Lg小的结构相比,能够降低齿槽转矩。
(7)移位量Lh与气隙Lg之比(Lh/Lg)构成为满足1.67≤(Lh/Lg)≤2.33。根据该结构,与移位量Lh为零的结构相比,能够将齿槽转矩抑制到1/3左右。另外,即使在比(Lh/Lg)因制造偏差而偏离0.2附近的情况下,通过设定成处于1.67≤(Lh/Lg)≤2.33的范围内,也能够稳定地得到齿槽转矩的降低效果。
(8)转子20中的磁极部26的数量为八极,定子10中的能够卷绕的切槽数量为十二个。根据该结构,在八极十二切槽的旋转电机M中,能够实现齿槽转矩的降低。
本实施方式能进行以下改变并实施。能够在技术上不矛盾的范围内将本实施方式和以下变形例相互组合并实施。
·在上述实施方式中,直线部23a的厚度W1大于弯曲部23b的厚度W2,但是不限于此,也可以使直线部23a的厚度W1与弯曲部23b的厚度W2相等。另外,也可以使直线部23a的厚度W1比弯曲部23b的厚度W2薄。在这种情况下,弯曲部23b的厚度W2为从轴向观察永磁体23时的永磁体23的最大厚度Wm。
·也可以适当地改变从转子芯部22的轴向端面22c、22d突出的永磁体23的端部的突出部23x、23y的结构。例如,也可以在永磁体23的包括直线部23a和弯曲部23b的V字路径中局部地设置突出部23x、23y。另外,例如也可以构成为省略突出部23x、23y中的任一方。另外,例如也可以在与永磁体23的V字路径的延伸方向正交的厚度方向上局部地设置突出部。另外,例如,突出部23x、23y的突出量D1也可以在永磁体23的V字路径的延伸方向上不均匀。另外,例如也可以将永磁体23的突出部23x、23y与埋入磁体部23m分体设置。在这种情况下,也可以使彼此的磁体材料不同。另外,例如,也可以不在配置于转子20的周向的所有的永磁体23中设置从转子芯部22的轴向端面22c、22d突出的突出部23x、23y。
·永磁体23的形状等的结构并不限定于上述实施方式,能够根据旋转电机M的结构来适当变更。例如,从轴向观察时的永磁体23的形状也可以是U字状等向转子20的径向内侧突出的其他折返形状。另外,例如,也可以将从轴向观察时的永磁体23的形状设为向转子20的径向外侧突出的弯曲形状。另外,例如也可以构成为将永磁体23设为大致长方体状并以该永磁体23的一个侧面与穿过旋转轴线L1及磁极中心Ls的直线正交的方式配置永磁体23。
另外,一个磁极部26所具有的永磁体23的数量不限于一个。例如,也可以构成为通过从上述实施方式的永磁体23省略弯曲部23b来使一对直线部23a彼此分离。
·在转子芯部22的磁体收容孔24中注塑成型磁体材料而构成永磁体23,但是也可以是预先制作永磁体23并插入转子芯部22的磁体收容孔24中固定的方式。
·针对永磁体23,使用了钐铁氮(SmFeN)类磁体,但是也可以使用其他稀土类磁体、铁氧体等。另外,针对永磁体23,使用了粘结磁体,但是也可以使用烧结磁体等。
·针对转子芯部22,通过将多片电磁钢板沿轴向层叠而构成的,但是也可以是通过对磁性粉末进行烧结等其他方式而构成的。
·定子芯部11也是同样的,通过将多片电磁钢板沿轴向层叠而构成的,但是也可以是通过对磁性粉末进行烧结等其他方式而构成的。
·转子20的磁极数、即磁极部26的数量和定子10的切槽数量不限定于上述实施方式,也可以分别适当地变更。
·转子20的图1所示的N极和S极、定子10的图1所示的U相、V相和W相是一例,也可以适当地变更。
·除了上述以外,也可以适当地改变转子20的结构和旋转电机M的结构。
·本次公开的实施方式和变形例在所有方面都是例示,本公开不限定于这些例示。即,本公开的范围是由权利要求书来表示的,意在包括与权利要求书等同的意思和范围内的所有变更。
对能从上述实施方式和变形例中把握的技术思想进行记载。
(A)一种转子,构成为满足使用上述永磁体的上述最大厚度(Wm)、上述基准圆Ca的直径D和上述基准圆的半径(D/2)的下式:-0.0006D+0.1626-0.5/(D/2)≤Wm/(D/2)≤-0.0006D+0.1626+0.5/(D/2)。根据该结构,能够相对于基准圆Ca的直径、即转子芯部的最大直径,设定能够得到适当的磁体转矩的永磁体的最大厚度。
虽然基于实施例对本公开进行了记述,但是应当理解,本公开并不限定于上述实施例、结构。本公开也包含各种各样的变形例、等同范围内的变形。除此之外,各种各样的组合、方式、进而在它们中包含仅一个要素、其以上或其以下的其他组合、方式也属于本公开的范畴、思想范围。

Claims (9)

1.一种转子,所述转子(20)包括:
转子芯部(22);以及
永磁体(23),所述永磁体埋入到所述转子芯部中,
所述转子(20)在周向上包括多个磁极部(26),
多个所述磁极部中的每一个具有所述永磁体和所述转子芯部中的比所述永磁体更靠径向外侧的部位即外侧铁芯部(25),
从轴向观察时,所述外侧铁芯部的径向的外侧面(25a)呈从所述磁极部的磁极中心(Ls)朝向其周向两侧接近所述转子的旋转轴线(L1)的圆弧状,
所述转子芯部的直径在所述磁极中心处最大,将直径与以所述旋转轴线为中心的所述转子芯部的最大直径相同的圆设为基准圆(Ca),
所述转子芯部的外周面在沿周向相邻的圆弧状的所述外侧面彼此的交点处,具有从所述基准圆最向内径侧移位的最大移位部(31),
所述最大移位部中的距所述基准圆的移位量(Lh)比从轴向观察所述永磁体时的所述永磁体的最大厚度(Wm)小。
2.如权利要求1所述的转子,其特征在于,
所述永磁体呈向径向内侧突出的折返形状。
3.如权利要求1或2所述的转子,其特征在于,
所述转子芯部的轴向端面(22c、22d)形成为平坦面,
所述永磁体具有至少一部分从所述转子芯部的轴向端面突出的突出部(23x、23y)。
4.如权利要求1至3任一项所述的转子,其特征在于,
所述移位量与所述永磁体的所述最大厚度之比(Lh/Wm)构成为满足0<(Lh/Wm)<0.8。
5.如权利要求4所述的转子,其特征在于,
所述移位量与所述永磁体的所述最大厚度之比(Lh/Wm)构成为满足0.33≤(Lh/Wm)≤0.47。
6.一种旋转电机,包括:
定子(10);以及
配置于所述定子的内径侧的权利要求1至5中任一项所述的转子(20)。
7.如权利要求6所述的旋转电机,其特征在于,
所述移位量被设定为所述定子的内径与所述基准圆的半径之差即气隙(Lg)以上。
8.如权利要求7所述的旋转电机,其特征在于,
所述移位量与所述气隙之比(Lh/Lg)构成为满足1.67≤(Lh/Lg)≤2.33。
9.如权利要求6至8中任一项所述的旋转电机,其特征在于,所述转子中的所述磁极部的数量为八极,
所述定子中的能够卷绕的切槽数量为十二个。
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