[发明专利]用于电机的转子

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于旋转电机的转子，并且更加具体地涉及一种用于旋转电机的多个磁极沿着圆周方向间隔开布置在转子芯的外周处的转子。

背景技术

例如，日本专利申请公报No.2008-306849（JP-A-2008-306849）公开了一种旋转电机，所述旋转电机具有：定子，在所述定子中，定子线圈围绕内周部分分布式缠绕；和埋入式永磁体型转子，所述转子可旋转地设置在定子中。上述转子由旋转轴和固定到旋转轴的圆筒状芯部体构成。

上述芯部体通过将磁钢片的轴向堆通过压接（crimp）等方式形成圆环状形状整体构造而成，其中每个磁钢片均通过冲压形成。沿着圆周方向等距间隔开的多个磁极布置在芯部体的外周中。图8图解了从轴向方向的端面观察到的一个磁极。图8图解了等距间隔开（以45°的角度间隔开，使得旋转轴的中央轴线是每个扇形的中心）布置在转子100的芯部体102的外周上的多个构件中的一个磁极104连同定子106的一部分。

沿着径向方向指向内的多个齿108沿着圆周方向等距间隔开设置在定子106的内周上。与齿106的数量相同的齿槽108形成在相互毗邻的齿之间，使得齿槽108在内周侧上以及在沿着轴向方向的两个端部部分处开口。围绕齿106缠绕的定子线圈（未示出）插入到齿槽108中。结果，当定子线圈通电时，在定子100的内周侧上形成旋转磁场。

设置在转子100的芯部体102中的每个磁极104均由三个永磁体（即，永磁体112、114、116）构成。布置在磁极104的圆周方向中心处的永磁体112埋在芯部体102的外周面103附近。永磁体112具有呈细长矩形形状的端面和横截面，并且形成为轴向长度与芯部体102的轴向长度基本相同。永磁体112布置成使得永磁体112的在磁体端面上的纵向方向基本沿着芯部体102的外周面103行进，并且具有纵向方向宽度W。

另外两个永磁体114、116对称地布置在永磁体112的沿着圆周方向的两侧上，使得两个永磁体114、116形成朝向外周变宽的V状。换言之，永磁体114、116布置成使得距离或相互之间的间隔朝向内周变窄，并且永磁体114、116的相互间隔最窄的内周侧端部部分之间的间隔比纵向方向宽度W窄。因此，在磁极104中，三个永磁体112、114、116形成或者限定了大体三角形的磁路区域118。磁路区域118的沿着圆周方向的两个端部部分经由位于永磁体112和永磁体114、116之间的区域联接到芯部体102的外周面103。

JP-A-2008-306849指出在设置有具有上述构造的转子100的旋转电机中，通过将交叉角设定成预定角度，能够减小旋转电机运转时产生的特定阶的反电动势，并且也能够降低噪音，其中，所述交叉角通过虚拟直线和虚拟基准线限定，所述虚拟直线联结永磁体114、116的周向端部部分和旋转轴的中心，所述虚拟基准线行进通过旋转轴的中心并且垂直于穿过永磁体112的周向中心的径向直线。

在JP-A-2008-306849的旋转电机中，在由于电流流过定子线圈而旋转驱动转子100时，例如在图9A至图9C中图解的磁通流形成在转子100的芯部体102的磁极104处。图9A示意性图解了由永磁体114产生的磁通流（在下文中，为磁体磁通）通过磁路区域118流向外周。图9B示意性图解了q轴电流分量产生的磁通（在下文中，称为q轴电流磁通或者励磁电流磁通）从定子106的齿108的内周端部部分流到芯部体102并经过磁极104中的磁路区域118的路线，其中，所述q轴电流分量通过在d-q平面（其为笛卡尔坐标系）上分解表示流过定子线圈的电流的矢量获得。图9C示意性图解了通过组合上述磁体磁通和上述q轴电流磁通得到的磁通流。

参照图9A，永磁体114产生的磁体磁通被引向芯部体102的外周面103。从永磁体114引出的磁通的一部分通过永磁体112被引向外周面。然而，埋在芯部体102中的永磁体112的磁阻或相对磁导率等效于空隙的磁阻或相对磁导率，因此，绝大部分磁通通过磁路区域118的圆周方向的端部区域（其为低磁阻的钢片材部分）流向外周面。参照图9B，流入到芯部体102的磁极104中的q轴电流磁通通过基本沿着圆弧流过低磁阻的磁路区域118而同样被引向外周面。

因此，如图9C所示，在按照上述方式流动的磁体磁通和q轴电流磁通重叠时，所产生的磁通密度在用磁路区域118中的阴影部分表示的大体三角形的下游区域120处增大，结果，极易发生磁饱和。继而，这能够导致旋转电极的转矩降低。