專利名稱：永久磁鐵埋入型轉(zhuǎn)子以及旋轉(zhuǎn)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及永久磁鐵埋入型轉(zhuǎn)子以及具備該永久磁鐵埋入型轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中，永久磁鐵埋入型轉(zhuǎn)子具備第一永久磁鐵，該第一永久磁鐵埋入到轉(zhuǎn)子鐵芯的靠近外周面的位置并在與d軸正交的方向上延伸；第二永久磁鐵，該第二永久磁鐵埋入到轉(zhuǎn)子鐵芯并沿q軸延伸；以及空隙，該空隙以朝第二永久磁鐵離開第一永久磁鐵的方式形成于轉(zhuǎn)子鐵芯。
背景技術(shù)：
如圖7所示，專利文獻(xiàn)I所記載的永久磁鐵式磁阻型旋轉(zhuǎn)電機(jī)90具備具備多個(gè)電樞線圈91的固定件92 ;以及配置于該固定件92的徑向內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子93。
轉(zhuǎn)子93具備圓筒形的轉(zhuǎn)子鐵芯94。在轉(zhuǎn)子鐵芯94設(shè)有多個(gè)磁極。在沿著轉(zhuǎn)子鐵芯94的各磁極軸的方向上，以隔開磁極寬度的間隔的方式形成有多對(duì)長方形的第一空洞部95。各對(duì)第一空洞部95形成在從周向兩側(cè)夾入各磁極的位置。分別在第一空洞部95 埋入有第一永久磁鐵96。另外，在各磁極間，大致沿轉(zhuǎn)子鐵芯94的外周形成有長方形的第二空洞部97。分別在第二空洞部97埋入有第二永久磁鐵98。
設(shè)置于轉(zhuǎn)子鐵芯94的第一永久磁鐵96和第二永久磁鐵98使得磁阻扭矩增大。由此，使得永久磁鐵式磁阻型旋轉(zhuǎn)電機(jī)90的扭矩增大。
專利文獻(xiàn)I:日本特許第3597821號(hào)公報(bào)
因?yàn)榈诙谰么盆F98配置在轉(zhuǎn)子鐵芯94的靠近外周面的位置，所以與該第二永久磁鐵98交鏈的交變磁場(chǎng)較強(qiáng)，從而在第二永久磁鐵98產(chǎn)生較大的渦流損耗。因該較大的渦流損耗而導(dǎo)致第二永久磁鐵98的溫度上升，從而產(chǎn)生自第二永久磁鐵98的磁力線減少。因此，永久磁鐵式磁阻型旋轉(zhuǎn)電機(jī)90的扭矩降低。
作為減少渦流損耗的對(duì)策，能夠舉出采用具有高頑磁力的磁鐵作為第二永久磁鐵 98、增加第二永久磁鐵98的厚度、將第二永久磁鐵98分割成多個(gè)等的對(duì)策，但是無論哪種對(duì)策都會(huì)導(dǎo)致第二永久磁鐵98的成本提升，因此這些對(duì)策全部不是優(yōu)選對(duì)策。
為了減弱與第二永久磁鐵98交鏈的交變磁場(chǎng)，考慮使第二永久磁鐵98與轉(zhuǎn)子鐵芯94的外周面分離，即如圖7中的雙點(diǎn)劃線所示那樣地使第二永久磁鐵98的埋入位置(第二空洞部97的形成位置)向轉(zhuǎn)子鐵芯94的中心移動(dòng)。但是，若使第二永久磁鐵98的埋入位置向轉(zhuǎn)子鐵芯94的中心移動(dòng)，則因?yàn)榈诙谰么盆F98與第一永久磁鐵96接近，所以第一永久磁鐵96與第二永久磁鐵98之間的短路磁力線增加，從而從第二永久磁鐵98通過固定件92的磁力線減少。因此，永久磁鐵式磁阻型旋轉(zhuǎn)電機(jī)90的扭矩降低。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種既能減少渦流損耗而又不會(huì)降低扭矩的永久磁鐵埋入型轉(zhuǎn)子、以及具備該永久磁鐵埋入型轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中提供一種永久磁鐵埋入型轉(zhuǎn)子，其具備轉(zhuǎn)子鐵芯，其適合配置在固定件的徑向內(nèi)側(cè)；第一永久磁鐵，其埋入于該轉(zhuǎn)子鐵芯的靠近外周面的位置，并在與d軸正交的方向上延伸；以及第二永久磁鐵，其埋入于該第一永久磁鐵的周向兩側(cè)，并沿q軸延伸。該永久磁鐵埋入型轉(zhuǎn)子還具備空隙，上述空隙以朝該第二永久磁鐵離開該第一永久磁鐵的周向兩端的方式形成于該轉(zhuǎn)子鐵芯。該空隙具有在該轉(zhuǎn)子鐵芯的徑向上位于最外側(cè)的徑向外側(cè)端部和在該轉(zhuǎn)子鐵芯的徑向上位于最內(nèi)側(cè)的徑向內(nèi)側(cè)端部。該第一永久磁鐵的磁極面在轉(zhuǎn)子鐵芯的徑向上位于該空隙的徑向外側(cè)端部與徑向內(nèi)側(cè)端部之間。


圖I是示出基于本發(fā)明的第一實(shí)施方式的永久磁鐵埋入型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的俯視圖。
圖2是示出圖I的永久磁鐵埋入型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的永久磁鐵埋入型轉(zhuǎn)子的磁極的局部放大圖。
圖3是示出基于本發(fā)明的第二實(shí)施方式的永久磁鐵埋入型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的俯視圖。
圖4是示出圖3的永久磁鐵埋入型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的永久磁鐵埋入型轉(zhuǎn)子的磁極的局部放大圖。
圖5是示出圖I的永久磁鐵埋入型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的第二永久磁鐵的其它例子的局部放大圖。
圖6是示出圖3的永久磁鐵埋入型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的第二永久磁鐵的其它例子的局部放大圖。
圖7是示出基于現(xiàn)有技術(shù)的永久磁鐵式磁阻型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的俯視圖。
具體實(shí)施方式
以下，結(jié)合圖I 圖2對(duì)將本發(fā)明具體化了的第一實(shí)施方式進(jìn)行說明。
如圖I所示，永久磁鐵埋入型旋轉(zhuǎn)電機(jī)M具備環(huán)狀的固定件10、和以能夠旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置在該固定件10內(nèi)的永久磁鐵埋入型轉(zhuǎn)子15(以下，簡(jiǎn)單地記作轉(zhuǎn)子15)。固定件10 具備環(huán)狀的定子鐵芯11。該定子鐵芯11是通過層疊多張磁性體(鋼板)制的鐵芯板而形成的。
在定子鐵芯11的內(nèi)周部排列有多個(gè)齒(teeth) 13。另外,在沿定子鐵芯11的周向相鄰的齒13之間形成有槽12。分別在槽12中組裝有線圈30。此處，如圖2所示，將齒 13的沿與定子鐵芯11的徑向正交的方向的長度設(shè)為齒13的寬度。將通過該齒13的寬度的中間點(diǎn)且在定子鐵芯11的徑向上延伸的直線設(shè)為該齒13的中心軸TL。另外，將相鄰的一對(duì)齒13的中心軸TL間的寬度設(shè)為齒13之間的間距P。上述齒13的中心軸TL間的寬度隨著從齒13的前端(徑向內(nèi)側(cè)端部)趨向基端而逐漸增大，因此，在本實(shí)施方式中，將一對(duì)齒 13的前端處的中心軸TL間的寬度、即中心軸TL間的寬度的最小值設(shè)為間距P。
接下來，對(duì)轉(zhuǎn)子15進(jìn)行說明。如圖I所示，轉(zhuǎn)子15具備圓環(huán)狀的轉(zhuǎn)子鐵芯16，該轉(zhuǎn)子鐵芯16是通過層疊多張磁性體(鋼板)制的鐵芯板161而形成的。在轉(zhuǎn)子鐵芯16的中心部貫通設(shè)置有軸孔16a。在該軸孔16a插通并固定有永久磁鐵埋入型旋轉(zhuǎn)電機(jī)M的輸出軸(省略圖示)。
分別在沿周向?qū)⑥D(zhuǎn)子鐵芯16平均分割(在本實(shí)施方式中分割成八份)而得的各假想?yún)^(qū)域W埋入有一個(gè)第一永久磁鐵17和兩個(gè)第二永久磁鐵18。第一永久磁鐵17以及第二永久磁鐵18分別呈平板形狀，第一永久磁鐵17以及第二永久磁鐵18的與轉(zhuǎn)子鐵芯16的中心軸C正交的截面形成為矩形形狀。
在各假想?yún)^(qū)域W內(nèi)，包括一個(gè)第一永久磁鐵17和兩個(gè)第二永久磁鐵18的一組磁鐵組作為一個(gè)磁極而發(fā)揮功能。在本實(shí)施方式中，沿轉(zhuǎn)子鐵芯16的周向在8處位置配設(shè)有磁鐵組，轉(zhuǎn)子15具備8個(gè)磁極。另外，多個(gè)磁極設(shè)置成在轉(zhuǎn)子鐵芯16的周向上交替地成為異極。此外，圖I所不的d軸26表不一個(gè)磁極所產(chǎn)生的磁力線的方向(與第一永久磁鐵17 的長邊方向正交、且通過兩個(gè)第二永久磁鐵18之間的方向)，q軸27表不與d軸26在電場(chǎng)及磁場(chǎng)中均正交的軸，并且延伸成圓弧狀。
如圖2所示，在各假想?yún)^(qū)域W內(nèi)，在轉(zhuǎn)子鐵芯16的靠近外周面16b的位置形成有第一埋入孔19。第一埋入孔19在與轉(zhuǎn)子鐵芯16的中心軸C平行的方向上將轉(zhuǎn)子鐵芯16 貫通，并且大致沿轉(zhuǎn)子鐵芯16的周向細(xì)長(矩形形狀)地延伸。詳細(xì)而言，第一埋入孔19的長邊與d軸26正交。在該第一埋入孔19嵌入有第一永久磁鐵17。
形成第一埋入孔19的面、即形成面包括與轉(zhuǎn)子鐵芯16的外周面16b接近的作為長邊側(cè)形成面的外側(cè)形成面19a ;以及與該外側(cè)形成面19a對(duì)置且與轉(zhuǎn)子鐵芯16的內(nèi)周面接近的作為長邊側(cè)形成面的內(nèi)側(cè)形成面1%。嵌入于第一埋入孔19的第一永久磁鐵17具有磁極面17a，該磁極面17a是與轉(zhuǎn)子鐵芯16的外周面16b接近的端面，亦即與外側(cè)形成面19a對(duì)置的面；以及反磁極面17b,該反磁極面17b是與轉(zhuǎn)子鐵芯16的內(nèi)周面接近的端面，亦即與內(nèi)側(cè)形成面1%對(duì)置的面。進(jìn)而，第一永久磁鐵17具有作為兩條短邊側(cè)的端面的磁鐵端面17c。
在各假想?yún)^(qū)域W形成有一對(duì)呈矩形形狀的第二埋入孔20。各第二埋入孔20在與中心軸C平行的方向上將轉(zhuǎn)子鐵芯16貫通，并且各第二埋入孔20的長邊從轉(zhuǎn)子鐵芯16的徑向內(nèi)側(cè)朝徑向外側(cè)延伸。更詳細(xì)而言，各對(duì)第二埋入孔20配置為隨著從轉(zhuǎn)子鐵芯16的徑向內(nèi)側(cè)趨向徑向外側(cè)而相互分離的V字狀。各對(duì)第二埋入孔20的長邊相對(duì)于其附近的 q軸27的一部分平行地(沿著)延伸。在各第二埋入孔20嵌入有第二永久磁鐵18。形成各第二埋入孔20的面、即形成面包括與第一埋入孔19接近的作為長邊側(cè)形成面的第一形成面20a ；以及與該第一形成面20a對(duì)置且與相鄰的磁極的第二埋入孔20接近的作為長邊側(cè)形成面的第二形成面20b。
各對(duì)第二永久磁鐵18配置成同側(cè)(例如，轉(zhuǎn)子鐵芯16的外周面16b偵D的端部形成為同極。另外，配置于相鄰的磁極的第二永久磁鐵18彼此配置成同側(cè)的端部形成為異極。例如，在某個(gè)磁極的、一對(duì)第二永久磁鐵18的外周面16b側(cè)的端部為S極的情況下，相鄰的磁極的、一對(duì)第二永久磁鐵18的外周面16b側(cè)的端部為N極。在本實(shí)施方式中，將一對(duì)第二永久磁鐵18配置在相對(duì)于d軸26線對(duì)稱的位置，以使轉(zhuǎn)子15能夠朝正反兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。
在轉(zhuǎn)子鐵芯16以與第一埋入孔19的兩條短邊連續(xù)的方式形成有各一對(duì)第一空隙 21。另外，不同于第一空隙21的近似扇形形狀的各一對(duì)第二空隙22以朝第二永久磁鐵18 離開第一永久磁鐵17的方式形成于轉(zhuǎn)子鐵芯16。第一空隙21以及第二空隙22分別在與中心軸C平行的方向上將轉(zhuǎn)子鐵芯16貫通。在本實(shí)施方式中，位于第一永久磁鐵17的各端部附近的第一空隙21和第二空隙22構(gòu)成一個(gè)空隙部23。
一對(duì)第一空隙21以隨著從對(duì)應(yīng)的第一永久磁鐵17向第二永久磁鐵18側(cè)分離而逐漸縮窄的方式分別形成于第一永久磁鐵17的兩條短邊的端面。形成第一空隙21的面、即第一空隙21的形成面包括第一形成面21a，該第一形成面21a與第一埋入孔19的外側(cè)形成面19a連續(xù)地向轉(zhuǎn)子鐵芯16的內(nèi)側(cè)延伸；以及第二形成面21b，該第二形成面21b從磁鐵端面17c向轉(zhuǎn)子鐵芯16的內(nèi)側(cè)延伸。
形成第二空隙22的面、即第二空隙22的形成面包括外周側(cè)形成面22a，該外周側(cè)形成面22a沿轉(zhuǎn)子鐵芯16的外周面16b延伸成圓弧狀；d軸側(cè)形成面22b,該d軸側(cè)形成面22b從該外周側(cè)形成面22a的兩個(gè)端緣中的靠近第一永久磁鐵17的端緣延伸；以及q軸側(cè)形成面22c，該q軸側(cè)形成面22c從上述該外周側(cè)形成面22a的兩個(gè)端緣中的另一個(gè)端緣延伸。d軸側(cè)形成面22b和q軸側(cè)形成面22c隨著從轉(zhuǎn)子鐵芯16的靠近外周面16b的位置趨向內(nèi)周面而相互接近。d軸側(cè)形成面22b和q軸側(cè)形成面22c的交點(diǎn)是第二空隙22 中的在轉(zhuǎn)子鐵芯16的徑向上位于最內(nèi)側(cè)的徑向內(nèi)側(cè)端部Y。另外，在本實(shí)施方式中，第二空隙22的外周側(cè)形成面22a相當(dāng)于第二空隙22中的在轉(zhuǎn)子鐵芯16的徑向上位于最外側(cè)的徑向外側(cè)端部。
在轉(zhuǎn)子鐵芯16的外周面16b與第二空隙22的外周側(cè)形成面22a之間形成有外周側(cè)橋24，該外周側(cè)橋24沿轉(zhuǎn)子鐵芯16的周向以恒定寬度延伸。即、外周側(cè)橋24的第二空隙22側(cè)的側(cè)面是第二空隙22的外周側(cè)形成面22a。
在轉(zhuǎn)子鐵芯16且在第一空隙21與第二空隙22之間形成有加強(qiáng)橋25。S卩，加強(qiáng)橋 25的第一空隙21側(cè)的側(cè)面是第一空隙21的第一形成面21a，加強(qiáng)橋25的第二空隙22側(cè)的側(cè)面是第二空隙22的d軸側(cè)形成面22b。加強(qiáng)橋25以與外周側(cè)橋24的寬度大致相同的恒定寬度延伸。外周側(cè)橋24以及加強(qiáng)橋25的寬度優(yōu)選為鐵芯板161的厚度的兩倍以上。
第一永久磁鐵17的磁極面17a配置成位于比第二空隙22的外周側(cè)形成面22a(徑向外側(cè)端部)更靠轉(zhuǎn)子鐵芯16的徑向內(nèi)側(cè)的位置、且位于比第二空隙22的徑向內(nèi)側(cè)端部 Y更靠轉(zhuǎn)子鐵芯16的徑向外側(cè)的位置。即、第一永久磁鐵17的磁極面17a在轉(zhuǎn)子鐵芯16 的徑向上位于第二空隙22的外周側(cè)形成面22a (徑向外側(cè)端部)與徑向內(nèi)側(cè)端部Y之間。 此處，將從轉(zhuǎn)子鐵芯16的外周面16b到磁極面17a的、沿d軸26的距離設(shè)為第一永久磁鐵17的埋入深度F。若以齒13之間的間距P為基準(zhǔn)，則埋入深度F優(yōu)選為(1/10) XP < F <(2/3) XP0
兩個(gè)第二永久磁鐵18以隨著趨向轉(zhuǎn)子鐵芯16的內(nèi)周面而縮窄彼此間的間隔的方式配置。因此，若第一永久磁鐵17接近轉(zhuǎn)子鐵芯16的內(nèi)周面，則第一永久磁鐵17的磁鐵端面17c接近第二永久磁鐵18。若第一永久磁鐵17接近轉(zhuǎn)子鐵芯16的內(nèi)周面的程度達(dá)到埋入深度F大于2/3P，則會(huì)導(dǎo)致第一永久磁鐵17與第二永久磁鐵18之間的短路磁力線增加，從而并非為優(yōu)選。另一方面，若第一永久磁鐵17接近轉(zhuǎn)子鐵芯16的外周面16b的程度達(dá)到埋入深度F小于1/10P，則會(huì)導(dǎo)致與第一永久磁鐵17交鏈的交變磁場(chǎng)增強(qiáng)，第一永久磁鐵17的表面的渦流損耗增大，從而并非為優(yōu)選。將埋入深度F設(shè)定在使得第一永久磁鐵 17在轉(zhuǎn)子鐵芯16的徑向上位于一對(duì)第二空隙22之間的范圍內(nèi)。
優(yōu)選地，第一永久磁鐵17的長邊方向上的長度N處于齒13之間的間距P的I倍 3倍的范圍內(nèi)。若長度N小于間距P，則第一永久磁鐵17變得小型化而使得磁力降低，導(dǎo)致產(chǎn)生自第一永久磁鐵17的磁力線減少，從而并非為優(yōu)選。另一方面，若第一永久磁鐵17的長度N大于間距P的3倍，則第一永久磁鐵17變得過長，從而很難將第二空隙22 (空隙部 23)以及第二永久磁鐵18適當(dāng)?shù)嘏渲糜诖艠O，從而并非為優(yōu)選。
另外，優(yōu)選地，在各磁極中，各第二空隙22 (空隙部23)與和該第二空隙22相鄰的第二永久磁鐵18之間的間隔H(第二空隙22的q軸側(cè)形成面22c與第二埋入孔20的長邊側(cè)形成面20a之間的間隔)處于間距P的O. 3倍 2倍的范圍內(nèi)。若該間隔H小于間距P 的O. 3倍，則通過第二永久磁鐵18與空隙部23 (第二空隙22)之間的磁力線減少，導(dǎo)致永久磁鐵埋入型旋轉(zhuǎn)電機(jī)M的扭矩降低，從而并非為優(yōu)選。另一方面，若間隔H大于間距P的 2倍，雖然能夠使通過第二永久磁鐵18與空隙部23 (第二空隙22)之間的磁力線增加，但卻會(huì)導(dǎo)致扭矩脈動(dòng)增強(qiáng)，從而并非為優(yōu)選。
接下來，對(duì)具備轉(zhuǎn)子15的永久磁鐵埋入型旋轉(zhuǎn)電機(jī)M的作用進(jìn)行說明。
通過對(duì)線圈30通電而在固定件10產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。該旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與第一永久磁鐵17 及第二永久磁鐵18之間的磁吸引力以及磁斥力使轉(zhuǎn)子15旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，因?yàn)樵谵D(zhuǎn)子鐵芯16 設(shè)有第一永久磁鐵17和第二永久磁鐵18，所以例如與在轉(zhuǎn)子鐵芯16僅設(shè)有第一永久磁鐵 17與第二永久磁鐵18中的一方的情況相比，磁阻扭矩增大，從而使得永久磁鐵埋入型旋轉(zhuǎn)電機(jī)M的扭矩增大。
在轉(zhuǎn)子鐵芯16，將第一永久磁鐵17埋入于轉(zhuǎn)子鐵芯16，使得第一永久磁鐵17的埋入深度F滿足(1/10) XP < F <(2/3) XP0因此，第一永久磁鐵17配置在不過度接近轉(zhuǎn)子鐵芯16的外周面16b、且不過度接近內(nèi)周面的位置。于是，能夠抑制第一永久磁鐵17 的表面的渦流損耗的產(chǎn)生，并且會(huì)減少第一永久磁鐵17以及第二永久磁鐵18之間的短路磁力線。
根據(jù)上述實(shí)施方式，能夠獲得如下優(yōu)點(diǎn)。
(I)在轉(zhuǎn)子15的轉(zhuǎn)子鐵芯16且在轉(zhuǎn)子鐵芯16的靠近外周面16b的位置配置有細(xì)長地延伸的第一永久磁鐵17。另外，兩個(gè)第二永久磁鐵18隔著第一永久磁鐵17而配置于轉(zhuǎn)子鐵芯16。第一永久磁鐵17以外周面16b側(cè)的磁極面17a位于比第二空隙22的外周面 16b側(cè)的外周側(cè)形成面22a更靠轉(zhuǎn)子鐵芯16的徑向內(nèi)側(cè)的位置、且位于比第二空隙22的徑向內(nèi)側(cè)端部Y更靠轉(zhuǎn)子鐵芯16的徑向外側(cè)的位置的方式埋入于轉(zhuǎn)子鐵芯16。通過以該方式設(shè)定第一永久磁鐵17的埋入位置，即使將第一永久磁鐵17配置在轉(zhuǎn)子鐵芯16的靠近外周面16b的位置,也能夠防止第一永久磁鐵17過度接近外周面16b的情況,從而能夠抑制第一永久磁鐵17的表面的渦流損耗的產(chǎn)生。進(jìn)而，還能夠防止第一永久磁鐵17過度接近轉(zhuǎn)子鐵芯16的內(nèi)周面的情況，從而降低第一永久磁鐵17以及第二永久磁鐵18之間的短路磁力線。
因此，能夠?qū)⒁驕u流損耗而引起的第一永久磁鐵17的溫度上升抑制為較小，并能夠防止第一永久磁鐵17的磁力線的減少和上述短路磁力線的增加。其結(jié)果，能夠防止永久磁鐵埋入型旋轉(zhuǎn)電機(jī)M的扭矩降低。因?yàn)槟軌蛞种频谝挥谰么盆F17的渦流損耗，所以無需采用高頑磁力的磁鐵作為第一永久磁鐵17、增大第一永久磁鐵17的厚度、或?qū)⒌谝挥谰么盆F17分割為多份。因此，能夠避免為了防止扭矩降低而使得第一永久磁鐵17的成本提升的情況。
(2 )因?yàn)閷⒌谝挥谰么盆F17的埋入深度F設(shè)定為滿足(1/10)XP<F<(2/3)XP， 所以能夠減少渦流損耗而又不使永久磁鐵埋入型旋轉(zhuǎn)電機(jī)M的扭矩降低。
(3)優(yōu)選地，第一永久磁鐵17的長邊方向上的長度N處于齒13之間的間距P的I 倍 3倍的范圍內(nèi)。通過以該方式設(shè)定第一永久磁鐵17的長度N的范圍，能夠防止因第一永久磁鐵17過短而導(dǎo)致產(chǎn)生自第一永久磁鐵17的磁力線減少，并能夠在磁極中適當(dāng)?shù)嘏渲玫诙障?2 (空隙部23)以及第二永久磁鐵18。
(4)優(yōu)選地，第二空隙22與相鄰的第二永久磁鐵18之間的間隔H處于間距P的 O. 3倍 2倍的范圍內(nèi)。通過以該方式設(shè)定間隔H，能夠抑制永久磁鐵埋入型旋轉(zhuǎn)電機(jī)M的扭矩降低，并能夠抑制扭矩脈動(dòng)的增強(qiáng)。
(5)在各磁極中，兩個(gè)第二永久磁鐵18隔著一個(gè)第一永久磁鐵17而配置為從轉(zhuǎn)子鐵芯16的徑向內(nèi)側(cè)朝徑向外側(cè)擴(kuò)展的V字狀。因此，能夠使通過各磁極的q軸27的磁力線增加，能夠使磁阻扭矩增大。
(6)在第一永久磁鐵17的兩個(gè)磁鐵端面17c設(shè)置有第一空隙21,在第一永久磁鐵 17與第二永久磁鐵18之間配置有第二空隙22。因此，利用空隙部23(第一空隙21以及第二空隙22)能夠減少第一永久磁鐵17與第二永久磁鐵18之間的短路磁力線。
(7)通過將外周側(cè)橋24以及加強(qiáng)橋25的寬度設(shè)定在鐵芯板161的厚度的2倍以上，能夠確保鐵芯板161的沖切時(shí)的強(qiáng)度。因此，能夠防止外周側(cè)橋24以及加強(qiáng)橋25的形成部位在沖切時(shí)產(chǎn)生變形。
以下，結(jié)合圖3 圖4對(duì)將本發(fā)明具體化了的第二實(shí)施方式進(jìn)行說明。對(duì)與第一實(shí)施方式相同的部分標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記并省略其詳細(xì)說明。
如圖3所示，第一空隙21的形成面包括外周側(cè)形成面21g，該外周側(cè)形成面21g 沿轉(zhuǎn)子鐵芯16的外周面16b延伸成圓弧狀；以及d軸側(cè)形成面21h,該d軸側(cè)形成面21h從該外周側(cè)形成面21g的兩個(gè)端緣中的靠近第一永久磁鐵17的周向內(nèi)側(cè)的端緣相對(duì)于d軸 26平行地延伸。另外，第一空隙21的形成面還包括形成面21c，該形成面21c從d軸側(cè)形成面21h的徑向內(nèi)側(cè)端緣朝第二永久磁鐵18相對(duì)于磁極面17a平行地延伸；以及從該形成面21c的端緣與d軸26平行地延伸的延長面21d。進(jìn)而，第一空隙21的形成面還包括q 軸側(cè)形成面21e，該q軸側(cè)形成面21e從外周側(cè)形成面21g的靠近第二永久磁鐵18的端緣朝轉(zhuǎn)子鐵芯16的徑向內(nèi)側(cè)延伸；以及內(nèi)周側(cè)形成面21f,該內(nèi)周側(cè)形成面21f從q軸側(cè)形成面21e的端緣朝第一永久磁鐵17的磁鐵端面17c延伸。第一空隙21的形成面包括外周側(cè)形成面21g、d軸側(cè)形成面21h、形成面21c、延長面21d、q軸側(cè)形成面21e以及內(nèi)周側(cè)形成面21f。
第二空隙22的形成面包括外周側(cè)形成面22a，該外周側(cè)形成面22a沿轉(zhuǎn)子鐵芯 16的外周面16b延伸成圓弧狀；d軸側(cè)形成面22b,該d軸側(cè)形成面22b自該外周側(cè)形成面 22a的兩個(gè)端緣中的靠近第一永久磁鐵17的端緣起與q軸側(cè)形成面21e平行地延伸；以及 q軸側(cè)形成面22c，該q軸側(cè)形成面22c從外周側(cè)形成面22a的靠近第二永久磁鐵18的端緣沿q軸27延伸。
加強(qiáng)橋25的第一空隙21側(cè)的側(cè)面是第一空隙21的q軸側(cè)形成面21e，加強(qiáng)橋25 的第二空隙22側(cè)的側(cè)面是第二空隙22的d軸側(cè)形成面22b。加強(qiáng)橋25的寬度、即q軸側(cè)形成面21e與d軸側(cè)形成面22b之間的間隔在加強(qiáng)橋25的全長范圍內(nèi)恒定。優(yōu)選地，加強(qiáng)橋25的寬度為鐵芯板161的厚度的兩倍以上。在各假想?yún)^(qū)域W (磁極)且在第一永久磁鐵 17的兩個(gè)磁鐵端面17c側(cè)形成有一對(duì)加強(qiáng)橋25。該一對(duì)加強(qiáng)橋25配置為從轉(zhuǎn)子鐵芯16 的外周面16b側(cè)朝徑向內(nèi)側(cè)擴(kuò)大彼此間的間隔的倒V字狀。
在轉(zhuǎn)子鐵芯16的外周面16b與第一空隙21的外周側(cè)形成面21g以及第二空隙22的外周側(cè)形成面22a之間，形成有沿轉(zhuǎn)子鐵芯16的周向以恒定寬度延伸的外周側(cè)橋24。優(yōu)選地，外周側(cè)橋24的寬度為鐵芯板161的厚度的兩倍以上。
第一空隙21與第一永久磁鐵17的磁極面17a相比更朝徑向外側(cè)延伸，并且與磁鐵端面17c相比更朝第二永久磁鐵18側(cè)延伸。此處，若將第一永久磁鐵17的沿著d軸26 的厚度設(shè)為T、將從磁鐵端面17c到q軸側(cè)形成面21e的沿與d軸26正交的方向的最短距離設(shè)為V，則第一空隙21形成為滿足(1/3) XT < V蘭T。
若最短距離V小于1/3T，則第一永久磁鐵17的磁極面17a與加強(qiáng)橋25接近，從磁極面17a通過加強(qiáng)橋25的磁力線路徑縮短，導(dǎo)致該磁力線路徑上的磁阻減小，從而并非為優(yōu)選。此外，第一空隙21的開口寬度縮窄，導(dǎo)致從磁鐵端面17c到加強(qiáng)橋25短路的磁力線增加，從而并非為優(yōu)選。另一方面，若最短距離V大于第一永久磁鐵17的厚度T,則第一空隙21變得過大，很難將第一空隙21以及第二空隙22適當(dāng)?shù)嘏渲糜诖艠O，從而并非為優(yōu)選。
當(dāng)將在第一空隙21中通過延長面21d以及磁鐵端面17c并與d軸26平行地延伸的直線設(shè)為假想線E時(shí)，第一空隙21包括與假想線E相比更靠第二永久磁鐵18側(cè)的基部 211 ;以及與假想線E相比更朝第一永久磁鐵17的周向內(nèi)側(cè)延長的延長部212。基部211位于與第一永久磁鐵17相比更靠近第二永久磁鐵18的位置，延長部212從基部211朝第一永久磁鐵17的周向內(nèi)側(cè)延伸。
該延長部212形成為包括與假想線E相比更靠第一永久磁鐵17的周向內(nèi)側(cè)的外周側(cè)形成面21g的一部分、d軸側(cè)形成面21h、以及形成面21c。延長部212的沿著轉(zhuǎn)子鐵芯16的徑向的開口寬度比基部211的沿轉(zhuǎn)子鐵芯16的徑向的開口寬度小。于是，磁力線很難通過基部211，但卻易于通過開口寬度較窄的延長部212。因此，在第一空隙21中，延長部212的磁阻小于基部211的磁阻。
在第一空隙21中，內(nèi)周側(cè)形成面21f相當(dāng)于在轉(zhuǎn)子鐵芯16的徑向上位于最內(nèi)側(cè)的徑向內(nèi)側(cè)端部，外周側(cè)形成面21g相當(dāng)于在轉(zhuǎn)子鐵芯16的徑向上位于最外側(cè)的徑向外側(cè)端部。
第一永久磁鐵17的磁極面17a配置為，位于比第一空隙21的外周側(cè)形成面21g (徑向外側(cè)端部)更靠轉(zhuǎn)子鐵芯16的徑向內(nèi)側(cè)的位置，且位于比第一空隙21的內(nèi)周側(cè)形成面21f更靠轉(zhuǎn)子鐵芯16的外周面的位置。即、第一永久磁鐵17的磁極面17a在轉(zhuǎn)子鐵芯 16的徑向上位于第一空隙21的外周側(cè)形成面21g (徑向外側(cè)端部)與內(nèi)周側(cè)形成面21f之間。此處，將從轉(zhuǎn)子鐵芯16的外周面16b到磁極面17a的沿d軸26的距離設(shè)為第一永久磁鐵17的埋入深度F。若以齒13之間的間距P為基準(zhǔn)，則埋入深度優(yōu)選為(1/10)XP < F<(2/3) XP0將埋入深度F設(shè)定為使第一永久磁鐵17位于一對(duì)第二空隙22 (空隙部23) 之間的范圍內(nèi)。
雖然借助因轉(zhuǎn)子15的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力而使得朝向轉(zhuǎn)子鐵芯16的外周面16b 側(cè)的力作用于第一永久磁鐵17，但是能夠利用具有機(jī)械強(qiáng)度的加強(qiáng)橋25來防止第一永久磁鐵17移動(dòng)。
另外，因產(chǎn)生于固定件10的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)而引起的磁力線和來自第一永久磁鐵17的磁極面17a的磁力線集中于磁鐵端面17c與轉(zhuǎn)子鐵芯16的外周面16b之間。對(duì)線圈30的通電量增大而在第一空隙21與轉(zhuǎn)子鐵芯16的外周面16b之間產(chǎn)生磁飽和狀態(tài)。此時(shí)，將第一空隙21的最短距離V設(shè)定在規(guī)定范圍內(nèi)，使加強(qiáng)橋25與磁鐵端面17c分離規(guī)定距離，從而使得從磁極面17a到加強(qiáng)橋25的磁力線路徑加長，并使得磁阻增大。因此，從磁極面 17a朝加強(qiáng)橋25流動(dòng)的短路磁力線減少。
根據(jù)上述第二實(shí)施方式，除了第一實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)(2) (5)、(7)之外，還能夠獲得以下優(yōu)點(diǎn)。
(I)以第一永久磁鐵17的厚度T為基準(zhǔn)，從第一永久磁鐵17的磁鐵端面17c到第一空隙21的q軸側(cè)形成面21e的沿與d軸26正交的方向的最短距離V滿足(1/3) XT<V = T。由此，以加強(qiáng)橋25與磁鐵端面17c分離規(guī)定距離的方式而形成空隙部23。因此， 能夠使從磁極面17a通過加強(qiáng)橋25進(jìn)而到達(dá)轉(zhuǎn)子鐵芯16的外周面16b或者反磁極面17b 的磁力線路徑上的磁阻增加，能夠使經(jīng)由加強(qiáng)橋25的短路磁力線減少。其結(jié)果，能夠不改變加強(qiáng)橋25的寬度、即維持其機(jī)械強(qiáng)度，并使經(jīng)由加強(qiáng)橋25的短路磁力線減少，從而能夠防止永久磁鐵埋入型旋轉(zhuǎn)電機(jī)M的扭矩降低。
(2)在各磁極中，位于第一永久磁鐵17的兩個(gè)磁鐵端面17c側(cè)的一對(duì)加強(qiáng)橋25配置為從轉(zhuǎn)子鐵芯16的外周面16b側(cè)朝徑向內(nèi)側(cè)擴(kuò)大彼此間的間隔的倒V字狀。因此，從磁鐵端面17c到作為加強(qiáng)橋25的側(cè)面的q軸側(cè)形成面21e的距離從外周面16b側(cè)朝徑向內(nèi)側(cè)逐漸增大。于是，隨著從外周面16b側(cè)朝向徑向內(nèi)側(cè)，因第一空隙21而產(chǎn)生的磁阻增大， 從而能夠使經(jīng)由第一空隙21的朝向加強(qiáng)橋25的短路磁力線減少。
(3)第一空隙21形成為從第一永久磁鐵17的磁極面17a向轉(zhuǎn)子鐵芯16的外周面 16b延伸，進(jìn)而，加強(qiáng)橋25與磁鐵端面17c分離規(guī)定距離。因此，來自磁極面17a的磁力線在流動(dòng)于加強(qiáng)橋25之前在第一空隙21中朝轉(zhuǎn)子鐵芯16的外周面16b側(cè)流動(dòng)。于是，除了能夠確保最短距離V之外，還能夠使到達(dá)加強(qiáng)橋25的磁力線路徑上的磁阻增加，從而能夠使經(jīng)由加強(qiáng)橋25的短路磁力線進(jìn)一步減少。
(4)第一空隙21包括基部211和延長部212，延長部212的沿轉(zhuǎn)子鐵芯16的徑向的開口寬度比基部211的沿轉(zhuǎn)子鐵芯16的徑向的開口寬度小。因此，與基部211相比，磁力線更容易通過延長部212，延長部212的磁阻減小。于是，在轉(zhuǎn)子鐵芯16中，因基部211 和延長部212而使得磁阻隨著朝向第一永久磁鐵17的周向中央而逐漸減小。因此，與并未形成有延長部212的情況相比，轉(zhuǎn)子15旋轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)子鐵芯16的磁阻的變化較為和緩，能夠抑制永久磁鐵埋入型旋轉(zhuǎn)電機(jī)M的扭矩脈動(dòng)。
(5)第一永久磁鐵17的外周面16b側(cè)的磁極面17a位于比第一空隙21的外周面 16b側(cè)的外周側(cè)形成面21g更靠轉(zhuǎn)子鐵芯16的徑向內(nèi)側(cè)的位置，并且位于比第一空隙21的內(nèi)周側(cè)形成面21f更靠轉(zhuǎn)子鐵芯16的外周面的位置。通過以該方式配置第一永久磁鐵17， 即使將第一永久磁鐵17配置在轉(zhuǎn)子鐵芯16的靠近外周面16b的位置，也能夠防止第一永久磁鐵17過度接近外周面16b的情況，從而能夠抑制第一永久磁鐵17的表面的渦流損耗的產(chǎn)生。進(jìn)而，還能夠防止第一永久磁鐵17過度接近轉(zhuǎn)子鐵芯16的內(nèi)周面的情況，從而能夠減少第一永久磁鐵17與第二永久磁鐵18之間的短路磁力線。
此外，也可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行如下變更。
分別如圖5及圖6所示，可以使形成于轉(zhuǎn)子鐵芯16的第二埋入孔20形成為沿q 軸27延伸、并從轉(zhuǎn)子鐵芯16的徑向外側(cè)朝徑向內(nèi)側(cè)凹陷的圓弧狀，并且利用截面呈圓弧狀的一個(gè)永久磁鐵形成嵌入到第二埋入孔20的第二永久磁鐵18。
在第一及第二實(shí)施方式中，在轉(zhuǎn)子鐵芯16的各假想?yún)^(qū)域W形成有一對(duì)第二埋入孔20，并在各第二埋入孔20嵌入有第二永久磁鐵18?？梢源嫔鲜龇绞蕉谵D(zhuǎn)子鐵芯16形成呈現(xiàn)連成一體的V字狀的第二埋入孔20，并將V字狀的第二永久磁鐵18嵌入到該第二埋入孔20。該V字狀的第二永久磁鐵18可以是一個(gè)一體成型的第二永久磁鐵18，也可以是一組被分割成多個(gè)部分的第二永久磁鐵18。
雖然在第一實(shí)施方式中使第二空隙22形成為近似扇形形狀，但是也可以適當(dāng)?shù)馗淖兊诙障?2的形狀。
在第一及第二實(shí)施方式中，將第一永久磁鐵17以及一對(duì)第二永久磁鐵18配置成相對(duì)于d軸26線對(duì)稱，以使永久磁鐵埋入型轉(zhuǎn)子15能夠朝正反兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。然而，在永久磁鐵埋入型轉(zhuǎn)子15僅朝一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)的情況下，也可以不將第一永久磁鐵17以及兩個(gè)第二永久磁鐵18配置成相對(duì)于d軸26線對(duì)稱。
雖然在第一及第二實(shí)施方式中將磁極數(shù)設(shè)為八個(gè)，但是也可以改變磁極數(shù)。
在第二實(shí)施方式中，將一對(duì)加強(qiáng)橋25配置成從轉(zhuǎn)子鐵芯16的外周面16b側(cè)朝徑向內(nèi)側(cè)擴(kuò)大彼此間的間隔的倒V字狀。也可以代替此方式而將一對(duì)加強(qiáng)橋25配置成從轉(zhuǎn)子鐵芯16的外周面16b側(cè)朝徑向內(nèi)側(cè)縮小加強(qiáng)橋25之間的間隔的V字狀。另外，一對(duì)加強(qiáng)橋25可以配置為該一對(duì)加強(qiáng)橋25之間的間隔恒定。
在第二實(shí)施方式中，外周側(cè)橋24及加強(qiáng)橋25的寬度可以為鐵芯板161的厚度的兩倍以下。
在第二實(shí)施方式中，第一空隙21的延長部212可以形成為隨著從基部211朝向d 軸26而逐漸縮窄。在該情況下，延長部212的沿轉(zhuǎn)子鐵芯16的徑向的開口寬度隨著從基部211朝向d軸26而逐漸縮窄。因此，轉(zhuǎn)子鐵芯16的磁阻隨著從基部211朝向d軸26而逐漸減小，因此能夠使轉(zhuǎn)子鐵芯16的磁阻的變化更和緩，從而能夠抑制扭矩脈動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種永久磁鐵埋入型轉(zhuǎn)子，其特征在于，具備 轉(zhuǎn)子鐵芯，其適合配置在固定件的徑向內(nèi)側(cè)； 第一永久磁鐵，其埋入于所述轉(zhuǎn)子鐵芯的靠近外周面的位置，并在與d軸正交的方向上延伸； 第二永久磁鐵，其埋入于所述第一永久磁鐵的周向兩側(cè)，并沿q軸延伸；以及空隙，其以朝所述第二永久磁鐵離開所述第一永久磁鐵的周向兩端的方式形成于所述轉(zhuǎn)子鐵芯， 在所述轉(zhuǎn)子鐵芯的徑向上，所述空隙具有位于最外側(cè)的徑向外側(cè)端部和位于最內(nèi)側(cè)的徑向內(nèi)側(cè)端部， 所述第一永久磁鐵的磁極面在轉(zhuǎn)子鐵芯的徑向上位于所述空隙的徑向外側(cè)端部與徑向內(nèi)側(cè)端部之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的永久磁鐵埋入型轉(zhuǎn)子，其特征在于， 所述固定件具備環(huán)狀的定子鐵芯、和排列在該定子鐵芯的內(nèi)周部的多個(gè)齒， 當(dāng)將在所述定子鐵芯的徑向上延伸且通過所述齒的寬度方向上的中間點(diǎn)的直線設(shè)為所述齒的中心軸，將相鄰的一對(duì)齒的所述中心軸之間的寬度設(shè)為間距P，將從所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外周面到所述磁極面的沿著所述d軸的距離設(shè)為F時(shí)，第一永久磁鐵配置成滿足(1/10) XP < F <(2/3) XP。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的永久磁鐵埋入型轉(zhuǎn)子，其特征在于， 所述第一永久磁鐵形成為在與所述d軸正交的方向上細(xì)長地延伸的平板形狀，所述第一永久磁鐵的長邊方向上的長度處于所述間距P的I倍 3倍的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的永久磁鐵埋入型轉(zhuǎn)子，其特征在于， 所述第二永久磁鐵與所述空隙之間的間隔處于所述間距P的0. 3倍 2倍的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 權(quán)利要求4中任一項(xiàng)所述的永久磁鐵埋入型轉(zhuǎn)子，其特征在于， 所述第二永久磁鐵配置為從所述轉(zhuǎn)子鐵芯的徑向內(nèi)側(cè)朝徑向外側(cè)擴(kuò)展的V字狀、或者從轉(zhuǎn)子鐵芯的徑向外側(cè)朝徑向內(nèi)側(cè)凹陷的圓弧狀。
6.—種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)具備固定件、和權(quán)利要求I 權(quán)利要求5中任一項(xiàng)所述的永久磁鐵埋入型轉(zhuǎn)子。
7.一種永久磁鐵埋入型轉(zhuǎn)子，其特征在于，具備 轉(zhuǎn)子鐵芯，其適合配置在固定件的徑向內(nèi)側(cè)； 第一埋入孔，其形成于所述轉(zhuǎn)子鐵芯的靠近外周面的位置，并在與d軸正交的方向上延伸； 第一永久磁鐵，其埋入于該第一埋入孔； 第二埋入孔，其在所述第一永久磁鐵的周向兩側(cè)形成于所述轉(zhuǎn)子鐵芯上，并沿q軸延伸； 第二永久磁鐵，其埋入于該第二埋入孔； 空隙部，其分別在所述第一埋入孔與所述各第二永久磁鐵之間形成于所述轉(zhuǎn)子鐵芯，該空隙部包括與所述第一埋入孔連續(xù)且從所述第一永久磁鐵的周向各端面朝該第二永久磁鐵延伸的第一空隙；以及朝所述第二永久磁鐵離開該第一空隙的第二空隙；以及加強(qiáng)橋，其形成于所述第一空隙與第二空隙之間， 所述第一空隙具有在所述轉(zhuǎn)子鐵芯的徑向上位于最外側(cè)的徑向外側(cè)端部和位于最內(nèi)側(cè)的徑向內(nèi)側(cè)端部，所述第一永久磁鐵的磁極面在轉(zhuǎn)子鐵芯的徑向上位于所述第一空隙的徑向外側(cè)端部與徑向內(nèi)側(cè)端部之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的永久磁鐵埋入型轉(zhuǎn)子，其特征在于， 當(dāng)將所述第一永久磁鐵的沿著所述d軸的厚度設(shè)為T，將從所述第一永久磁鐵的各端面到所述第一空隙中的所述加強(qiáng)橋的形成面的最短距離設(shè)為V時(shí)，所述空隙部配置成滿足(1/3) XT < V 芻 T。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或權(quán)利要求8所述的永久磁鐵埋入型轉(zhuǎn)子，其特征在于， 所述轉(zhuǎn)子鐵芯通過層疊多張磁性體制的鐵芯板而形成，所述第一空隙中的所述加強(qiáng)橋的形成面與所述第二空隙中的所述加強(qiáng)橋的形成面之間的距離為所述鐵芯板的厚度的兩倍以上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的永久磁鐵埋入型轉(zhuǎn)子，其特征在于， 所述第一空隙及第二空隙分別具備沿所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外周面延伸的外周側(cè)形成面，在該外周側(cè)形成面與所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外周面之間形成有沿轉(zhuǎn)子鐵芯的周向延伸的外周側(cè)橋，所述外周側(cè)形成面與所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外周面之間的距離為所述鐵芯板的厚度的兩倍以上。
11.根據(jù)權(quán)利要求7 權(quán)利要求10中任一項(xiàng)所述的永久磁鐵埋入型轉(zhuǎn)子，其特征在于， 位于所述第一永久磁鐵的周向兩側(cè)的一對(duì)加強(qiáng)橋形成為從所述轉(zhuǎn)子鐵芯的徑向外側(cè)朝徑向內(nèi)側(cè)擴(kuò)大加強(qiáng)橋之間的間隔的倒V字狀。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的永久磁鐵埋入型轉(zhuǎn)子，其特征在于， 所述固定件具備環(huán)狀的定子鐵芯、和排列在該定子鐵芯的內(nèi)周部的多個(gè)齒， 當(dāng)將在所述定子鐵芯的徑向上延伸且通過所述齒的寬度方向上的中間點(diǎn)的直線設(shè)為所述齒的中心軸，將相鄰的一對(duì)齒的所述中心軸之間的寬度設(shè)為間距P，將從所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外周面到所述磁極面的沿著所述d軸的距離設(shè)為F時(shí)，第一永久磁鐵配置成滿足(1/10) XP < F <(2/3) XP。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的永久磁鐵埋入型轉(zhuǎn)子，其特征在于， 所述第一永久磁鐵形成為在與所述d軸正交的方向上細(xì)長地延伸的平板形狀，所述第一永久磁鐵的長邊方向上的長度處于所述間距P的I倍 3倍的范圍內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或權(quán)利要求13所述的永久磁鐵埋入型轉(zhuǎn)子，其特征在于， 所述第二永久磁鐵與所述第二空隙之間的間隔處于所述間距P的0. 3倍 2倍的范圍內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求7 權(quán)利要求14中任一項(xiàng)所述的永久磁鐵埋入型轉(zhuǎn)子，其特征在于， 所述第二永久磁鐵配置為從所述轉(zhuǎn)子鐵芯的徑向內(nèi)側(cè)朝徑向外側(cè)擴(kuò)展的V字狀、或者從轉(zhuǎn)子鐵芯的徑向外側(cè)朝徑向內(nèi)側(cè)凹陷的圓弧狀。
16.根據(jù)權(quán)利要求7 權(quán)利要求15中任一項(xiàng)所述的永久磁鐵埋入型轉(zhuǎn)子，其特征在于， 所述第一空隙包括所述第一永久磁鐵與第二永久磁鐵之間的基部；以及從該基部朝所述第一永久磁鐵的周向內(nèi)側(cè)延伸的延長部，關(guān)于沿著所述轉(zhuǎn)子鐵芯的徑向的尺寸，所述延長部的開口寬度小于所述基部的開口寬度。
17.一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)具備固定件、和權(quán)利要求7 權(quán)利要求16中任一項(xiàng)所述的永久磁鐵埋入型轉(zhuǎn)子。
18.一種永久磁鐵埋入型轉(zhuǎn)子，其特征在于，具備 轉(zhuǎn)子鐵芯，其適合配置在固定件的徑向內(nèi)側(cè)； 第一埋入孔，其形成在所述轉(zhuǎn)子鐵芯的靠近外周面的位置，并在與d軸正交的方向上延伸； 第一永久磁鐵，其埋入于該第一埋入孔； 第二埋入孔，其在所述第一永久磁鐵的周向兩側(cè)形成于所述轉(zhuǎn)子鐵芯上，并沿q軸延伸； 第二永久磁鐵，其埋入于該第二埋入孔； 空隙部，其在所述第一埋入孔與所述各第二永久磁鐵之間形成于所述轉(zhuǎn)子鐵芯，該空隙部包括與所述第一埋入孔連續(xù)且從所述第一永久磁鐵的周向各端面朝該第二永久磁鐵延伸的第一空隙；以及朝所述第二永久磁鐵離開該第一空隙的第二空隙；以及加強(qiáng)橋，其形成于所述第一空隙與第二空隙之間， 當(dāng)將所述第一永久磁鐵的沿著所述d軸的厚度設(shè)為T，將從所述第一永久磁鐵的各端面到所述第一空隙中的所述加強(qiáng)橋的形成面的最短距離設(shè)為V時(shí)，所述空隙部配置成滿足(1/3) XT < V 芻 T。
全文摘要
本發(fā)明提供永久磁鐵埋入型轉(zhuǎn)子以及旋轉(zhuǎn)電機(jī)。永久磁鐵埋入型轉(zhuǎn)子具備轉(zhuǎn)子鐵芯，其適合配置在固定件的徑向內(nèi)側(cè)；第一永久磁鐵，其埋入于該轉(zhuǎn)子鐵芯的靠近外周面的位置，并在與d軸正交的方向上延伸；以及第二永久磁鐵，其埋入于該第一永久磁鐵的周向兩側(cè)，并沿q軸延伸。該永久磁鐵埋入型轉(zhuǎn)子還具備空隙，該空隙以朝該第二永久磁鐵離開該第一永久磁鐵的周向兩端的方式形成于該轉(zhuǎn)子鐵芯。該空隙在該轉(zhuǎn)子鐵芯的徑向上具有位于最外側(cè)的徑向外側(cè)端部和位于最內(nèi)側(cè)的徑向內(nèi)側(cè)端部。該第一永久磁鐵的磁極面在轉(zhuǎn)子鐵芯的徑向上位于該空隙的徑向外側(cè)端部與徑向內(nèi)側(cè)端部之間。
文檔編號(hào)H02K1/22GK102986116SQ201180033938
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2011年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月14日
發(fā)明者齊藤洋一, 吉田稔彥, 服部達(dá)哉 申請(qǐng)人:株式會(huì)社豐田自動(dòng)織機(jī)