[发明专利]转子以及使用该转子的IPM电机

说明书

在转子铁心的内部埋设永磁体的情况下，即使使旋转轴插入的轴孔与磁体之间分开，也能够使由磁体阵列泄漏到内侧的磁通降低而使磁特性提高。转子(3)靠近在中央具有轴孔(16)的转子铁心(8)的外周面地设置磁体配置区域(19)，在该磁体配置区域设有沿着转子铁心的周向配置的多个主磁体保持部(17)和在多个主磁体保持部的各主磁体保持部之间沿着转子铁心的径向配置的多个辅助磁体保持部(18)，在主磁体保持部嵌装磁极方向沿着转子铁心的径向的主磁体(11)，在辅助磁体保持部嵌装磁极方向沿着转子铁心的周向的辅助磁体(12)，在该转子中，在转子铁心的磁体配置区域与轴孔之间且辅助磁体保持部的内侧使空隙(20)与轴孔平行地延伸设置。

技术领域

本发明涉及永磁体埋入式转子以及使用了该转子的IPM电机，尤其是涉及能够使由永磁体向径向内侧泄漏的磁通降低而使磁特性提高的转子和使用该转子的IPM电机。

背景技术

在内转子结构的电动机中，公开了以下技术：为了在磁体阵列的外侧产生强磁场并且降低齿槽转矩和转矩波动，具备在转子的径向上磁化的多个主磁体和在径向之外的方向(例如，周向)上磁化的多个辅助磁体，使主磁体在转子铁心的外周面的周向上空出间隔配置，将辅助磁体配置在主磁体之间，使这些主磁体和辅助磁体成为海尔贝克阵列(参照专利文献1、2)。

通过采用这样的磁体阵列，能够形成高转矩、高效率的电动机，但在采用在转子铁心的外周面排列配置多个主磁体和多个辅助磁体的SPM构造的情况下，需要通过粘接剂等使主磁体和辅助磁体与转子铁心的外周面接合的工序，并且担心发生磁体的破裂、剥落、飞散而使磁特性变差等。

于是，研究应用磁体的海尔贝克阵列并且将磁体埋入转子内的IPM构造(参照专利文献3、4)。

专利文献1：日本特开2002-354721号公报

专利文献2：日本特开2007-014110号公报

专利文献3：日本特开2012-50179号公报

专利文献4：日本特开2014-150659号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在采用IPM构造的情况下，在旋转轴的直径小的情况下，主磁体和辅助磁体与安装旋转轴的轴孔之间的距离变大，在磁体与轴孔之间能够成为磁路的区域变大。

因此，即使在应用海尔贝克阵列来配置磁体的情况下，仍然会产生一部分磁通由磁体阵列向径向内侧(轴孔侧)泄漏而使磁特性降低的问题。

本发明是鉴于上述情况而做出的，其主要目的在于提供一种在应用海尔贝克阵列而在转子铁心的内部埋设永磁体的情况下，即使插入旋转轴的轴孔与磁体之间分开，也能够使由磁体阵列向内侧泄漏的磁通降低而使磁特性提高的转子以及使用了该转子的IPM电机。

用于解决技术问题的技术方案

为了解决上述技术问题，本发明的转子在具备圆柱状的转子铁心和在该转子铁心的内部配置的多个永磁体的内转子结构的电机中使用，该转子的特征在于，在所述转子铁心的中央，以贯穿该转子铁心的方式形成有轴孔，在所述转子铁心的靠近外周面的区域设有供所述多个永磁体配置的磁体配置区域，在所述转子铁心的所述磁体配置区域形成有多个主磁体保持部和多个辅助磁体保持部，多个主磁体保持部与所述轴孔平行地延伸设置，并且使矩形状截面的长边沿着所述转子铁心的周向配置，所述多个辅助磁体保持部与所述轴孔平行地延伸设置，配设在所述多个主磁体保持部的各主磁体保持部之间并且使矩形状截面的长边沿着所述转子铁心的径向配置，所述永磁体包含以磁极的方向沿着所述转子铁心的径向的方式嵌装于所述主磁体保持部的主磁体和以磁极的方向沿着所述转子铁心的周向的方式嵌装于所述辅助磁体保持部的辅助磁体，在所述磁体配置区域与所述轴孔之间设有与所述轴孔平行地延伸设置的多个空隙，将所述空隙配置在各个所述辅助磁体保持部的径向内侧。