永久磁铁埋入型电动机及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具有将多个永久磁铁每隔规定间隔埋入转子铁芯而构成的永久磁铁埋入型转子的永久磁铁埋入型电动机及其制造方法。
【背景技术】
[0002]在这样的技术领域，已知有专利文献I及专利文献2记载那样的技术。
[0003]在专利文献I中公开有如下构成的转子，即，具有在周向上形成有多个永久磁铁孔的大致圆柱形状的转子铁芯、被收纳在磁铁孔中的V形配置的永久磁铁，在磁铁孔的径向外侧端部与外周部之间形成的桥接部的轴向厚度比其他部分薄。
[0004]在专利文献2中公开有，在外周缘的内侧具有用于内置磁铁的磁槽的转子芯钢板中，具有对磁槽与外周缘之间的桥接部赋予压缩残留应力的压溃部。
[0005]但是，在上述现有的构成中，通过使桥接部的厚度比其他小，降低泄漏磁通，但不能全部包罗泄漏磁路，故而不能充分降低泄漏磁通。
[0006]专利文献1:(日本)特开2006 - 50821号公报
[0007]专利文献2:国际公开第2012/137430号
【发明内容】
[0008]本发明的永久磁铁埋入型电动机具有如下的构成。即，具有在定子铁芯上卷绕有绕组的定子、经由间隙旋转自如地配置在定子铁芯的内周面的转子。
[0009]转子具有将具有多个磁铁埋设孔的钢板层积而构成的转子铁芯、和分别被收纳保持在磁铁埋设孔中的永久磁铁。
[0010]钢板具有在磁铁埋设孔的端部与钢板的外周之间形成的桥接部，该桥接部的板厚比桥接部以外的板厚薄。另外，邻接的桥接部利用比桥接部以外的板厚薄的板厚的薄壁连结部而连接。
[0011]永久磁铁产生的磁通虽然通过桥接部向邻接的永久磁铁流动，但即使仅桥接部将板厚减薄，磁路整体的磁阻也不增大。因此，通过以使磁路整体的磁阻不增大的方式利用薄壁连结部将桥接部的板厚减薄并连接，实现泄漏磁通的降低。
【附图说明】
[0012]图1是本发明实施方式的永久磁铁埋入型电动机的剖面图；
[0013]图2A是该永久磁铁埋入型电动机的转子的主要部分放大图；
[0014]图2B是在该转子中，将其磁铁埋设孔的周边进一步放大的图；
[0015]图3是本发明其他实施方式的永久磁铁埋入型电动机的转子的主要部分放大图；
[0016]图4A是表示薄壁化区域的比率X和磁通增加率的关系的图；
[0017]图4B是表示薄壁化区域的比率X的图；
[0018]图5A是表示薄壁部的截面形状的一例的图；
[0019]图5B是表示薄壁部的截面形状的另一例的图。
[0020]标记说明
[0021]10:永久磁铁埋入型电动机
[0022]11:定子
[0023]12:磁轭
[0024]13:齿
[0025]14:定子铁芯
[0026]15:槽
[0027]21:转子
[0028]22:磁铁埋设孔
[0029]23:转子铁芯
[0030]24:永久磁铁
[0031]25:第一曲线部
[0032]26:第二曲线部
[0033]27:连结部
[0034]27t:薄壁连结部
[0035]28:桥接部
[0036]29:旋转轴
【具体实施方式】
[0037]以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，并非由该实施方式限定本发明。
[0038]图1是本发明实施方式的永久磁铁埋入型电动机10的沿着垂直于旋转中心轴的面的剖面图。
[0039]本实施方式的电动机10具有定子11和转子21。定子11具有层积有多个薄板钢板的定子铁芯14、卷绕在定子铁芯14上的绕组(未图示)。定子铁芯14具有磁轭12、在磁轭12的内周侧形成的多个齿13、在邻接的齿13间形成的多个槽15。绕组在定子铁芯14以集中卷绕或者分布卷绕的方式卷绕，被收纳在槽15中。
[0040]转子21具有将多个磁铁埋设孔22分别在周向上以规定间隔形成的转子铁芯23、埋设在各个磁铁埋设孔22的永久磁铁24、配置在转子铁芯23的中央的旋转轴29。转子铁芯23将形成有磁铁埋设孔22的钢板即薄板铁板在轴向上层积多张而构成。而且，用于形成转子21的磁极的永久磁铁24被收纳、保持在各自的磁铁埋设孔22中。永久磁铁24被上下端板夹入固定，或者利用树脂或粘接剂等固定。转子铁芯23经由旋转轴29被轴承(未图示)旋转自如地支承。
[0041]这样构成的转子21经由气隙与定子11的齿13的内周面相对。
[0042]另外，在图1中表示了转子21的极数为10，定子11的槽数为12的情况，但本发明不限于该组合，也能够适用于其他的组合。
[0043]另外，永久磁铁24表示平板形状的情况，但其不限定于该形状，也能够适用于U形形状、V形形状、半圆柱形状等任意的永久磁铁形状。永久磁铁材质也能够适用于钕烧结磁铁、钕粘合磁铁、铁素体烧结磁铁、铁素体粘合磁铁等任意的材质。
[0044]图2A是将转子21的沿着垂直于旋转中心轴的面的剖面图放大的图。另外，图2B是将转子21的磁铁埋设孔22及其周边进一步放大的图。在图2B中，表示了以未插入永久磁铁24的状态的磁铁埋设孔22。
[0045]在图2A中，磁铁埋设孔22具有比被插入的永久磁铁24的截面面积稍大的形状。即，磁铁埋设孔22如图2B所示地，构成包含磁铁收纳部22m、两侧的第一间隙部22a、两侧的第二间隙部22b的截面形状的孔。在此，磁铁收纳部22m为收纳永久磁铁24的区域。第一间隙部22a形成在磁铁埋设孔22的周向的两端，为永久磁铁24不存在的部分的间隙。而且，第二间隙部22b为在磁铁埋设孔22的径向内侧的两端附近形成的间隙。
[0046]永久磁铁24利用在第一间隙部22a与第二间隙部22b的边界形成的凸部23p进行定位。另外，永久磁铁24利用端板等机械地固定在磁铁埋设孔22中，或者利用粘接剂或树脂粘接固定。
[0047]另外，如图2A所示，将转子21的旋转中心和一个永久磁铁24的中央即磁极中央连接的直线设为d轴，将旋转中心和永久磁铁24相互邻接的其中间点连接的直线设为q轴。另外，转子21的外周面与永久磁铁24的各个中央部附近相对，由以转子中心侧为中心点的半径Rl的第一曲线部25、将第一曲线部25和q轴连接的第二曲线部26形成。而且，第二曲线部26的半径R2比第一曲线部的半径Rl小。另外，第二曲线部既可以由直线构成，也可以不具有第二曲线部而仅由第一曲线部构成(即，外周面由一个圆构成)。
[0048]另外，在转子铁芯23的薄板铁板上，在磁铁埋设孔22的端部与薄板铁板的外周之间、即第一间隙部22a与第二曲线部26之间形成有径向的宽度tl的桥接部28。另外，作为邻接的磁铁埋设孔22彼此间的铁板部分，形成有连结部27。
[0049]而且，如图2B中作为厚度所示地，该桥接部28的板厚d2比其他部分的板厚dl (即，薄板铁板的板厚dl)薄。另外，桥接部28通过由冲压将薄板铁板压溃而被薄壁化。冲压既可以仅冲压薄板铁板的一面，也可以冲压两面。另外，夹着q轴而相邻的桥接部28利用将其邻接的桥接部28相互连结的薄壁连结部27t而连接。该薄壁连结部27t为连结部27的一部分，薄壁连结部27t的板厚也比除了桥接部28之外的其他部分的厚度dl薄。另外，桥接部28和薄壁连结部27t的板厚相同为好，但无需特别相同。
[0050]但是，为了实现电动机10的高转矩化，永久磁铁24产生的磁通集中在磁极中心而构成，能够尽可能地抑制向磁极间侧(即q轴方向)流动的泄漏磁通为好。
[0051]作为向磁极间侧流动的泄漏磁通，具有通过桥接部28向邻接的永久磁铁24流动的磁通。而且，在这样的磁通的路径上也包含连结部27。在此，连结部27比桥接部28更具有厚度，面积也更大，故而磁阻比桥接部28小。S卩，即使将仅桥接部28的板厚如厚度d2那样地减薄，提高该部位的磁阻，也经过磁阻小的连结部27，故而作为磁路整体的磁阻不变大。
[0052]因此，在本实施方式中，在磁路包含的连结部27中，也以磁阻变大的方式设有将板厚减薄的部位即薄壁连结部27t。而