[发明专利]永久磁铁型旋转电机

说明书

技术领域

本发明涉及车辆用电动机等旋转电机，特别是涉及将永久磁铁配置在转子的内部的旋转电机的转子的构造。

背景技术

作为将永久磁铁配置在转子的内部的旋转电机的一种，有内置有永久磁铁的电动机（永久磁铁型电动机）。该永久磁铁型电动机与在各种领域中广泛使用的感应电动机相比，由于内置在转子中的永久磁铁产生的磁通是确立的而不需要励磁电流，以及感应电动机那样电流不在转子导体中流通，所以不会发生二次铜损等，因而作为高效率的电动机是公知的。在具备车辆用电动机的电动车中以往以来一直使用感应电动机，但是近年来，为了谋求效率的提高、小型高输出化、冷却构造的简单化也正在研究永久磁铁型同步电动机的适用。

另外，在永久磁铁型电动机中，大致分为在转子的表面上贴上永久磁铁的表面磁铁构造的电动机（SPMM：Surface Permanent Magnet Motor），和将永久磁铁埋入转子的内部的埋入磁铁构造的电动机（IPMM：Interior Permanent Magnet Motor），但例如下述专利文献1所示的永久磁铁型磁阻旋转电机属于后者。

该永久磁铁型磁阻旋转电机具有为了在转子铁心上形成磁性的突极部而在每一极中在圆周方向上隔开间隔地埋入2个永久磁铁而构成的转子，呈各永久磁铁的一端偏靠在外周一侧、另一端偏靠在中心一侧的配置，从而在与转子铁心的外周之间形成薄壁的片状部，，且配置成由2个永久磁铁形成的2个片状部的内端角的开度角为规定的电角度。

专利文献1：特开2007-97290号公报

但是，作为电动车用的永久磁铁型电动机几乎均是将永久磁铁埋入转子的内部的埋入磁铁构造。

具体地说，在作为电动车用的永久磁铁型电动机中，将每一个的重量为1～数公斤的永久磁铁埋入外形尺寸（即半径）较大的转子的内部，该转子以额定约6000rpm的旋转速度旋转。因此，在表面磁铁构造的电动机中必须要额外设置用于牢固地保持永久磁铁的机构，在结构上存在难度。由于这种理由，在电动车用的永久磁铁型电动机中大多采用埋入磁铁构造。但是，即使是埋入磁铁构造的永久磁铁型电动机，当然相对于转子也要求仅承受永久磁铁所产生的离心力的构造。

另一方面，在上述专利文献1所公开的旋转电机中，由于是永久磁铁相对于离心力的保持为仅由处在转子表面方向上的转子铁心的强度维持的构造，所以在转子的外形尺寸增大的情况下，担心相对于离心力的强度不够的问题。因此，在例如将专利文献1所示的永久磁铁型电动机适用于电动车上的情况下，则产生将永久磁铁插入转子的内侧（中心部一侧）的必要性，其结果，如今则担心永久磁铁的两端部上的漏磁通增大而导致驱动转矩的降低的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种永久磁铁型旋转电机，既保持了相对于离心力的强度，又有效地抑制了漏磁通的产生。

为了解决上述问题而实现发明目的，本发明所涉及的永久磁铁型旋转电机，具备：定子，通过将定子绕组收纳在定子槽的内部而构成；转子，具有与上述定子隔着旋转空隙的配置且能够旋转的转子铁心，在该转子铁心的内部每一极中埋入3个以上的永久磁铁；其特征在于，在上述转子铁心上，朝向转子的外周面大致U字型地排列配置埋入上述永久磁铁的磁铁插入孔，在埋入到上述各磁铁插入孔中的永久磁铁的侧面部形成有空洞部。

根据本发明所涉及的永久磁铁型旋转电机，具有既保持了相对于离心力的强度，由能够有效地抑制漏磁通的产生的效果。

附图说明

图1是本发明的实施方式1所涉及的永久磁铁型电动机的剖视图；

图2是表示图1所示的转子的构造的示意剖视图；

图3是未插入永久磁铁的情况下的局部放大图；

图4是插入了永久磁铁的情况下的局部放大图；

图5是说明永久磁铁的漏磁通产生的影响的附图；

图6是表示作为比较对象的以往例子的附图；

图7是在以往与实施方式1之间比较表示磁铁插入孔中所产生的最大应力的附图；

图8是表示本发明的实施方式2所涉及的转子铁心的构造的示意剖视图；

图9是表示本发明的实施方式3所涉及的转子铁心的构造的示意剖视图；

图10是说明图9所示的磁铁插入孔的局部放大图以及实施方式3的效果的附图；

图11是表示本发明的实施方式4所涉及的转子铁心的构造的示意剖视图；

图12是表示图11所示结构的变形例的附图；

图13是表示本发明的实施方式5所涉及的转子铁心的构造的示意剖视图；