JP3790766B2 - 永久磁石回転電機および永久磁石回転電機を用いた電動車両 - Google Patents
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Description
請求項2記載の発明は、請求項1に記載の永久磁石回転電機において、前記永久磁石挿入孔と前記磁気的な空隙との接続部での前記断面の変化は、前記磁気的な空隙の断面が小さくなるように変化し、前記永久磁石挿入孔から前記磁気的な空隙に移動した状態での断面形状の変化は、永久磁石挿入孔から前記磁気的な空隙に移ったところにおいて固定子から遠い部分で段差がついて前記断面が小さくなる形状となっていることを特徴とする。
また、請求項3記載の発明は、固定子と、前記固定子の内側に空隙を介して設けられた回転子とを有し、前記固定子は、固定子突極部を有する固定子鉄心と、前記固定子突極部に巻回された固定子巻線とを有し、前記回転子は、シャフトにより保持されている回転子鉄心と、前記回転子鉄心の内部に配置された複数の永久磁石とを備えており、前記回転子鉄心には、複数の永久磁石挿入孔と、リラクタンストルクを発生させるための複数の補助磁極部と、前記永久磁石の前記固定子側に形成され磁束を固定子に導く複数の磁極片部と、前記磁極片部と前記補助磁極部とをつなぐ複数のブリッジ部と、複数の磁気的な空隙とが形成されており、前記シャフトの回転軸を横切る断面において、前記永久磁石挿入孔は長辺と短辺とを有する四角形の形状を為し、前記永久磁石挿入孔の前記四角形の固定子側に位置する長辺から固定子側の回転子鉄心に前記磁極片部が形成されるように、前記永久磁石挿入孔は前記回転子鉄心の内部に形成されており、前記複数の補助磁極部は、前記回転子鉄心の周方向に全周に渡って配置されており、前記永久磁石挿入孔は、前記補助磁極部と次の補助磁極部との間にそれぞれ配置されており、前記永久磁石は、前記補助磁極を挟んでその周方向両側に配置された前記永久磁石の極性が互いに逆極性となるように、前記永久磁石挿入孔に挿入されて前記回転子鉄心の内部に配置されており、前記ブリッジ部は前記磁極片部と前記補助磁極部との間であって前記磁気的な空隙の固定子側に位置する回転子鉄心に形成され、前記磁極片と前記補助磁極との間の漏れ磁束が前記ブリッジ部を通る構成と為すことで、前記ブリッジ部は前記永久磁石の前記漏れ磁束を抑制し、前記シャフトの回転軸を横切る断面において、前記磁気的な空隙は前記永久磁石挿入孔の四角形の補助磁極部側の短辺と繋がって形成されており、前記永久磁石挿入孔の前記短辺に対してこれに繋がる前記磁気的な空隙の辺が短くなっていて、前記永久磁石挿入孔の前記短辺から前記磁気的な空隙の前記辺に移るところで、急激に変化する形状を為していることを特徴とする。
また、請求項4記載の発明は、請求項3に記載の永久磁石回転電機において、前記永久磁石挿入孔と前記磁気的な空隙とのつながり部分の形状は、前記シャフトの回転軸を横切る断面において、前記永久磁石挿入孔の前記短辺に対してこれにつながる前記磁気的な空隙の辺が短くなっていて、前記永久磁石挿入孔の前記短辺とこれにつながる前記磁気的な空隙の辺のつながり部で、前記固定子から遠い方に段差が付いていることを特徴とする。
また、請求項5記載の発明は、請求項4に記載の永久磁石回転電機において、前記磁気的な空隙はこれとつながる前記永久磁石挿入孔の前記短辺から回転子の周方向に延びる形状を為していることを特徴とする。
また、請求項6記載の発明は、請求項1乃至5に記載の永久磁石回転電機において、前記永久磁石挿入孔と前記磁気的な空隙とが打ち抜き加工で作られていることを特徴とする。
また、請求項7記載の発明は、請求項1乃至6に記載の永久磁石回転電機において、前記永久磁石回転電機は車両に搭載されていることを特徴とする。
また、請求項8記載の発明は、固定子と、前記固定子に空隙を介して配置された回転子とを有し、前記回転子は、回転子鉄心と、前記回転子鉄心の内部に設けられた複数の永久磁石とを備えており、前記回転子鉄心には、複数の永久磁石挿入孔と、リラクタンストルクを発生させるための複数の補助磁極部と、前記永久磁石の磁束を前記固定子に導くための複数の磁極片部と、前記磁極片部と前記補助磁極部とをつなぐ複数のブリッジ部と、複数の磁気的な空隙とが形成されており、前記永久磁石挿入孔は、その固定子側に前記磁極片部が形成されるように、前記回転子鉄心の内部に形成されており、前記複数の補助磁極部は、前記回転子鉄心の周方向全周に渡って配置されるように、前記回転子鉄心に形成されており、前記永久磁石挿入孔は、周方向に隣接する前記補助磁極部の間に配置され、前記永久磁石は、前記補助磁極を挟んでその周方向両側に配置された前記永久磁石の極性が互いに逆極性となるように、前記永久磁石挿入孔に挿入されて前記回転子鉄心の内部に配置されており、前記ブリッジ部は、前記磁極片部と前記補助磁極部との間にあって、前記磁極片と前記補助磁極との間を磁気的に飽和させ、前記磁極片から前記補助磁極に漏れる前記永久磁石の磁束を抑制するものであり、前記磁気的な空隙の固定子側の回転子鉄心に形成されており、前記磁気的な空隙は前記永久磁石挿入孔の前記補助磁極部の側と連続して形成されており、前記磁気的な空隙と前記永久磁石挿入孔との接続部において、前記磁気的な空隙は前記固定子側とは反対側の面が前記永久磁石挿入孔の前記固定子側とは反対側の面よりも前記固定子側に形成されていることを特徴とする。
また、請求項9記載の発明は、固定子と、前記固定子に空隙を介して配置された回転子とを有し、前記回転子は、回転子鉄心と、前記回転子鉄心の内部に設けられた複数の永久磁石とを備えており、前記回転子鉄心には、複数の永久磁石挿入孔と、リラクタンストルクを発生させるための複数の補助磁極部と、前記永久磁石の磁束を前記固定子側に導くための複数の磁極片部と、前記磁極片部と前記補助磁極部とを接続する複数のブリッジ部と、複数の磁気的な空隙とが形成されており、前記永久磁石挿入孔は、その固定子側に前記磁極片部が形成されるように、前記回転子鉄心の内部に形成されており、前記複数の補助磁極部は、前記回転子鉄心の周方向全周に渡って配置されるように、前記回転子鉄心に形成されており、前記永久磁石挿入孔は、周方向に隣接する前記補助磁極部の間に配置され、前記永久磁石は、前記補助磁極を挟んでその周方向両側に配置された前記永久磁石の極性が互いに逆極性となるように、前記永久磁石挿入孔に挿入されて前記回転子鉄心の内部に配置されており、前記ブリッジ部は、前記磁極片部と前記補助磁極部との間にあって、前記磁極片と前記補助磁極との間を磁気的に飽和させ、前記磁極片から前記補助磁極に漏れる前記永久磁石の磁束を抑制するものであり、前記磁気的な空隙の固定子側の回転子鉄心に形成されており、前記磁気的な空隙は、前記永久磁石挿入孔の前記補助磁極部の側と連続して形成されており、前記磁気的な空隙と前記永久磁石挿入孔との接続部において、前記磁気的な空隙の前記回転子から前記固定子側に向かう方向の厚さが、前記永久磁石挿入孔の前記磁気的な空隙とつながる面の厚さよりも小さいことを特徴とする。
また、請求項10記載の発明は、車両に搭載される車載用の永久磁石回転電機であって、前記永久磁石回転電機は、固定子と、前記固定子に空隙を介して配置された回転子とを有しており、前記固定子は、固定子鉄心と、前記固定子鉄心に巻かれた固定子巻線とを備えており、前記回転子は、回転子鉄心と、前記回転子鉄心の内部に設けられた複数の永久磁石とを備えており、前記回転子鉄心には、複数の永久磁石挿入孔と、リラクタンストルクを発生させるための複数の補助磁極部と、前記永久磁石の磁束を前記固定子側に導くための複数の磁極片部と、前記磁極片部と前記補助磁極部とを接続する複数のブリッジ部と、複数の磁気的な空隙とが形成されており、前記複数の永久磁石挿入孔は、その固定子側に前記磁極片部が形成されるように、前記回転子鉄心の内部に形成されており、前記複数の補助磁極部は、回転子の回転軸に関し周方向に配置して形成されており、隣接する前記補助磁極部の間に前記永久磁石挿入孔が配置される構造となっており、前記複数の永久磁石挿入孔は、回転軸を横切る断面において長方形をなしており、前記長方形の短い辺と補助磁極部との間に前記磁気的な空隙が形成され、前記磁気的な空隙の固定子側の回転子鉄心に前記ブリッジ部が形成され、前記補助磁極部は、前記ブリッジ部を介して前記磁極片部と接続されており、前記永久磁石は、前記補助磁極を挟んでその周方向両側に配置された前記永久磁石の極性が互いに逆極性になるように、前記永久磁石挿入孔に挿入されて前記回転子鉄心の内部に配置されており、前記ブリッジ部は、前記磁極片部と前記補助磁極部との間にあって、前記磁極片から前記補助磁極に漏れる前記永久磁石の磁束を抑制するものであり、前記磁気的な空隙は、前記永久磁石挿入孔の前記長方形の補助磁極部側の短辺でつながっており、このつながり部分で、前記磁気的な空隙のつながり部の面が前記永久磁石挿入孔のつながり部の面より小さくなっていることを特徴とする。
また、請求項11記載の発明は、請求項10に記載の永久磁石回転電機において、前記磁気的な空隙と前期永久磁石挿入孔とのつながり部分で、上記長方形の補助磁極部側短辺の固定子から遠い方で段差ができていることを特徴とする。
また、請求項12記載の発明は、請求項10乃至11のいずれかに記載の永久磁石回転電機において、前記磁気的な空隙には非磁性部材が充填されていることを特徴とする。
。
、ここではコの字形をした非磁性の樹脂とする。図14に磁極片支持部材18が回転子鉄心8の両側から差し込まれた回転子2を持つ永久磁石回転電機の軸方向断面図を示す。
、永久磁石9と磁極片部15の間に磁性材料と非磁性材料を組み合わせた永久磁石支持部材19を設ける。
16に漏洩する磁束を減少することができる。
、16…補助磁極部、17…ブリッジ部、18…磁極片支持部材、19…永久磁石支持部材。
Claims (12)
- 固定子と、前記固定子に空隙を介して配置された回転子とを有し、
前記回転子は、回転子鉄心と、前記回転子鉄心の内部に設けられた複数の永久磁石とを備えており、
前記回転子鉄心には、複数の永久磁石挿入孔と、リラクタンストルクを発生させるための複数の補助磁極部と、前記永久磁石の磁束を前記固定子に導くための複数の磁極片部と、前記磁極片部と前記補助磁極部とを接続する複数のブリッジ部と、複数の磁気的な空隙とが形成されており、
前記永久磁石挿入孔は、その固定子側に前記磁極片部が形成されるように、前記回転子鉄心の内部に形成されており、
前記複数の補助磁極部は、前記回転子鉄心の内部に周方向に全周に渡って配置されており、
前記永久磁石挿入孔は、周方向に隣接する前記補助磁極部の間に配置され、前記永久磁石は、前記補助磁極を挟んでその周方向両側に配置された前記永久磁石の極性が互いに逆極性となるように、前記永久磁石挿入孔に挿入されて前記回転子鉄心の内部に配置されており、
前記ブリッジ部は前記磁気的な空隙の固定子側の回転子鉄心に形成されており、前記ブリッジ部は前記磁極片部と前記補助磁極部との間にあって、前記磁極片と前記補助磁極との間を磁気的に飽和させ、前記磁極片から前記補助磁極に漏れる前記永久磁石の磁束を抑制するものであり、
前記磁気的な空隙は、前記永久磁石挿入孔の前記補助磁極部の側に隣接して形成されており、前記磁気的な空隙の前記永久磁石挿入孔と隣接する部分の断面は、永久磁石挿入孔の磁気的な空隙と隣接する部分の断面より小さく作られていて、前記永久磁石挿入孔から前記磁気的な空隙へ移る部分で断面が急に小さくなる
ことを特徴とする永久磁石回転電機。 - 請求項1に記載の永久磁石回転電機において、
前記永久磁石挿入孔と前記磁気的な空隙との接続部での前記断面の変化は、前記磁気的な空隙の断面が小さくなるように変化し、前記永久磁石挿入孔から前記磁気的な空隙に移動した状態での断面形状の変化は、永久磁石挿入孔から前記磁気的な空隙に移ったところにおいて固定子から遠い部分で段差がついて前記断面が小さくなる形状となっている
ことを特徴とする永久磁石回転電機。 - 固定子と、前記固定子の内側に空隙を介して設けられた回転子とを有し、
前記固定子は、固定子突極部を有する固定子鉄心と、前記固定子突極部に巻回された固定子巻線とを有し、
前記回転子は、シャフトにより保持されている回転子鉄心と、前記回転子鉄心の内部に配置された複数の永久磁石とを備えており、
前記回転子鉄心には、複数の永久磁石挿入孔と、リラクタンストルクを発生させるための複数の補助磁極部と、前記永久磁石の前記固定子側に形成され磁束を固定子に導く複数の磁極片部と、前記磁極片部と前記補助磁極部とをつなぐ複数のブリッジ部と、複数の磁気的な空隙とが形成されており、
前記シャフトの回転軸を横切る断面において、前記永久磁石挿入孔は長辺と短辺とを有する四角形の形状を為し、前記永久磁石挿入孔の前記四角形の固定子側に位置する長辺から固定子側の回転子鉄心に前記磁極片部が形成されるように、前記永久磁石挿入孔は前記回転子鉄心の内部に形成されており、
前記複数の補助磁極部は、前記回転子鉄心の周方向に全周に渡って配置されており、
前記永久磁石挿入孔は、前記補助磁極部と次の補助磁極部との間にそれぞれ配置されており、
前記永久磁石は、前記補助磁極を挟んでその周方向両側に配置された前記永久磁石の極性が互いに逆極性となるように、前記永久磁石挿入孔に挿入されて前記回転子鉄心の内部に配置されており、
前記ブリッジ部は前記磁極片部と前記補助磁極部との間であって前記磁気的な空隙の固定子側に位置する回転子鉄心に形成され、前記磁極片と前記補助磁極との間の漏れ磁束が前記ブリッジ部を通る構成と為すことで、前記ブリッジ部は前記永久磁石の前記漏れ磁束を抑制し、
前記シャフトの回転軸を横切る断面において、前記磁気的な空隙は前記永久磁石挿入孔の四角形の補助磁極部側の短辺と繋がって形成されており、前記永久磁石挿入孔の前記短辺に対してこれに繋がる前記磁気的な空隙の辺が短くなっていて、前記永久磁石挿入孔の前記短辺から前記磁気的な空隙の前記辺に移るところで、急激に変化する形状を為している
ことを特徴とする永久磁石回転電機。 - 請求項3に記載の永久磁石回転電機において、
前記永久磁石挿入孔と前記磁気的な空隙とのつながり部分の形状は、前記シャフトの回転軸を横切る断面において、前記永久磁石挿入孔の前記短辺に対してこれにつながる前記磁気的な空隙の辺が短くなっていて、前記永久磁石挿入孔の前記短辺とこれにつながる前記磁気的な空隙の辺のつながり部で、前記固定子から遠い方に段差が付いている
ことを特徴とする永久磁石回転電機。 - 請求項4に記載の永久磁石回転電機において、
前記磁気的な空隙はこれとつながる前記永久磁石挿入孔の前記短辺から回転子の周方向に延びる形状を為していることを特徴とする永久磁石回転電機。 - 請求項1乃至5に記載の永久磁石回転電機において、
前記永久磁石挿入孔と前記磁気的な空隙とが打ち抜き加工で作られていることを特徴とする永久磁石回転電機。 - 請求項1乃至6に記載の永久磁石回転電機において、
前記永久磁石回転電機は車両に搭載されていることを特徴とする永久磁石回転電機。 - 固定子と、前記固定子に空隙を介して配置された回転子とを有し、
前記回転子は、回転子鉄心と、前記回転子鉄心の内部に設けられた複数の永久磁石とを備えており、
前記回転子鉄心には、複数の永久磁石挿入孔と、リラクタンストルクを発生させるための複数の補助磁極部と、前記永久磁石の磁束を前記固定子に導くための複数の磁極片部と、前記磁極片部と前記補助磁極部とをつなぐ複数のブリッジ部と、複数の磁気的な空隙とが形成されており、
前記永久磁石挿入孔は、その固定子側に前記磁極片部が形成されるように、前記回転子鉄心の内部に形成されており、
前記複数の補助磁極部は、前記回転子鉄心の周方向全周に渡って配置されるように、前記回転子鉄心に形成されており、
前記永久磁石挿入孔は、周方向に隣接する前記補助磁極部の間に配置され、前記永久磁石は、前記補助磁極を挟んでその周方向両側に配置された前記永久磁石の極性が互いに逆極性となるように、前記永久磁石挿入孔に挿入されて前記回転子鉄心の内部に配置されており、
前記ブリッジ部は、前記磁極片部と前記補助磁極部との間にあって、前記磁極片と前記補助磁極との間を磁気的に飽和させ、前記磁極片から前記補助磁極に漏れる前記永久磁石の磁束を抑制するものであり、前記磁気的な空隙の固定子側の回転子鉄心に形成されており、
前記磁気的な空隙は前記永久磁石挿入孔の前記補助磁極部の側と連続して形成されており、前記磁気的な空隙と前記永久磁石挿入孔との接続部において、前記磁気的な空隙は前記固定子側とは反対側の面が前記永久磁石挿入孔の前記固定子側とは反対側の面よりも前記固定子側に形成されている
ことを特徴とする永久磁石回転電機。 - 固定子と、前記固定子に空隙を介して配置された回転子とを有し、
前記回転子は、回転子鉄心と、前記回転子鉄心の内部に設けられた複数の永久磁石とを備えており、
前記回転子鉄心には、複数の永久磁石挿入孔と、リラクタンストルクを発生させるための複数の補助磁極部と、前記永久磁石の磁束を前記固定子側に導くための複数の磁極片部と、前記磁極片部と前記補助磁極部とを接続する複数のブリッジ部と、複数の磁気的な空隙とが形成されており、
前記永久磁石挿入孔は、その固定子側に前記磁極片部が形成されるように、前記回転子鉄心の内部に形成されており、
前記複数の補助磁極部は、前記回転子鉄心の周方向全周に渡って配置されるように、前記回転子鉄心に形成されており、
前記永久磁石挿入孔は、周方向に隣接する前記補助磁極部の間に配置され、前記永久磁石は、前記補助磁極を挟んでその周方向両側に配置された前記永久磁石の極性が互いに逆極性となるように、前記永久磁石挿入孔に挿入されて前記回転子鉄心の内部に配置されており、
前記ブリッジ部は、前記磁極片部と前記補助磁極部との間にあって、前記磁極片と前記補助磁極との間を磁気的に飽和させ、前記磁極片から前記補助磁極に漏れる前記永久磁石の磁束を抑制するものであり、前記磁気的な空隙の固定子側の回転子鉄心に形成されており、
前記磁気的な空隙は、前記永久磁石挿入孔の前記補助磁極部の側と連続して形成されており、前記磁気的な空隙と前記永久磁石挿入孔との接続部において、前記磁気的な空隙の前記回転子から前記固定子側に向かう方向の厚さが、前記永久磁石挿入孔の前記磁気的な空隙とつながる面の厚さよりも小さい
ことを特徴とする永久磁石回転電機。 - 車両に搭載される車載用の永久磁石回転電機であって、
前記永久磁石回転電機は、固定子と、前記固定子に空隙を介して配置された回転子とを有しており、
前記固定子は、固定子鉄心と、前記固定子鉄心に巻かれた固定子巻線とを備えており、
前記回転子は、回転子鉄心と、前記回転子鉄心の内部に設けられた複数の永久磁石とを備えており、
前記回転子鉄心には、複数の永久磁石挿入孔と、リラクタンストルクを発生させるための複数の補助磁極部と、前記永久磁石の磁束を前記固定子側に導くための複数の磁極片部と、前記磁極片部と前記補助磁極部とを接続する複数のブリッジ部と、複数の磁気的な空隙とが形成されており、
前記複数の永久磁石挿入孔は、その固定子側に前記磁極片部が形成されるように、前記回転子鉄心の内部に形成されており、
前記複数の補助磁極部は、回転子の回転軸に関し周方向に配置して形成されており、隣接する前記補助磁極部の間に前記永久磁石挿入孔が配置される構造となっており、
前記複数の永久磁石挿入孔は、回転軸を横切る断面において長方形をなしており、前記長方形の短い辺と補助磁極部との間に前記磁気的な空隙が形成され、前記磁気的な空隙の固定子側の回転子鉄心に前記ブリッジ部が形成され、
前記補助磁極部は、前記ブリッジ部を介して前記磁極片部と接続されており、
前記永久磁石は、前記補助磁極を挟んでその周方向両側に配置された前記永久磁石の極性が互いに逆極性になるように、前記永久磁石挿入孔に挿入されて前記回転子鉄心の内部に配置されており、
前記ブリッジ部は、前記磁極片部と前記補助磁極部との間にあって、前記磁極片から前記補助磁極に漏れる前記永久磁石の磁束を抑制するものであり、
前記磁気的な空隙は、前記永久磁石挿入孔の前記長方形の補助磁極部側の短辺でつながっており、このつながり部分で、前記磁気的な空隙のつながり部の面が前記永久磁石挿入孔のつながり部の面より小さくなっている
ことを特徴とする車載用の永久磁石回転電機。 - 請求項10に記載の永久磁石回転電機において、
前記磁気的な空隙と前期永久磁石挿入孔とのつながり部分で、上記長方形の補助磁極部側短辺の固定子から遠い方で段差ができている
ことを特徴とする永久磁石回転電機。 - 請求項10乃至11のいずれかに記載の永久磁石回転電機において、
前記磁気的な空隙には非磁性部材が充填されていることを特徴とする永久磁石回転電機。
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