转子制造技术

本发明专利技术涉及转子。转子包括：转子芯，该转子芯通过堆叠具有各向异性的电磁钢板而形成，所述各向异性意味着电磁钢板在沿着轧制方向的第一方向上的磁特性不同于电磁钢板在通过将所述第一方向旋转90

【技术实现步骤摘要】
转子


[0001]本公开涉及一种转子。

技术介绍

[0002]传统上，已知一种用于旋转电机的转子，该转子包括转子芯，该转子芯通过堆叠多个电磁钢板而形成，如在日本专利申请特开第2015
‑
033167号(专利文献1)中所公开的那样。

技术实现思路

[0003]同时，用于转子芯的电磁钢板在其制造过程中被轧制，并且可以具有各向异性，其中磁特性取决于相对于轧制方向的方向而不同。各向异性的这样的影响也出现在通过堆叠电磁钢板而形成的转子芯中。在转子芯中，多个磁极部分沿着周向方向形成，并且在电磁钢板的各向异性的影响下，磁极部分具有不同的磁特性。也就是说，在使用电磁钢板的转子芯中，具有不同磁特性的磁极部分沿着旋转方向布置。因此，当转子芯旋转时，指示转矩波动量的转矩脉动可能增加。
[0004]因此，本公开的一个目的是减少具有通过堆叠电磁钢板而形成的转子芯的转子中的转矩脉动。
[0005]在本公开的一个方面，提供了一种转子，该转子包括：转子芯，该转子芯通过堆叠具有各向异性的电磁钢板而形成，所述各向异性意味着电磁钢板中的每一个在沿着轧制方向的第一方向上的磁特性不同于电磁钢板中的每一个在通过将第一方向旋转90
°
而获得的第二方向上的磁特性，所述转子芯具有沿着周向方向形成的4n(n是自然数)个磁极部分；以及磁体，在所述磁极部分中的每一个中所述转子芯中安装所述磁体，其中这4n个磁极部分包括第一磁极部分和第二磁极部分，该第一磁极部分形成在包括所述第一方向的区域中，该第二磁极部分形成在包括所述第二方向的区域中，并且其中该第二磁极部分中的每极的所述磁体的总磁通量大于该第一磁极部分中的每极的所述磁体的总磁通量。
[0006]在上述转子中，在与电磁钢板的堆叠方向正交的横截面中，第二磁极部分中的每极的磁体的总横截面面积可以大于第一磁极部分中的每极的磁体的总横截面面积。
[0007]在上述转子中，第一磁极部分中的每极的磁体的数目可以等于第二磁极部分中的每极的磁体的数目，磁体中的每一个都可以是长方体，在与电磁钢板的堆叠方向正交的横截面中，磁体中的每一个可以具有在沿着磁极面的方向上延伸的第一边和在沿着易磁化方向的方向上延伸的第二边，并且第二磁极部分中的第一边可以比第一磁极部分中的第一边长。
[0008]在上述转子中，第一磁极部分可以包括第一中心桥接部，该第一中心桥接部形成在隔着沿着径向方向延伸的d轴彼此邻近的磁体安装孔之间，第二磁极部分可以包括第二中心桥接部，该第二中心桥接部形成在隔着沿着径向方向延伸的d轴彼此邻近的磁体安装孔之间，并且该第一中心桥接部在周向方向上的宽度可以比该第二中心桥接部沿周向方向
的宽度宽。
[0009]在上述转子中，安装在第二磁极部分中的磁体的磁通密度可以比安装在第一磁极部分中磁体的磁通密度高。
附图说明
[0010]图1A是沿与电磁钢板的堆叠方向正交的方向截取的第一实施例的转子的横截面图，并且图1B是第一实施例中的转子芯的侧视图；
[0011]图2A是电磁钢板坯料的平面图，从该电磁钢板坯料冲裁成形成第一实施例的转子芯的冲裁式电磁钢板，并且图2B是示意性地示出如何从电磁钢板坯料冲裁成冲裁式电磁钢板的透视图；
[0012]图3是示意性地示出旋转堆积的说明性视图，在该旋转堆积中，形成第一实施例中的转子芯的冲裁式电磁钢板被逐一旋转180
°
并且被堆叠；
[0013]图4是示出第一实施例的转子的一部分的放大横截面图；
[0014]图5A是被包括在第一实施例的转子中的第一永磁体的透视图，并且图5B是被包括在该第一实施例的转子中的第二永磁体的透视图；
[0015]图6是示出第一永磁体的第一边的长度与第二永磁体的第一边的长度之间的比较的说明性示图；
[0016]图7是沿与电磁钢板的堆叠方向正交的方向截取的第二实施例的转子的横截面图；
[0017]图8是示出第二实施例的转子的一部分的放大横截面图；
[0018]图9是示出第三实施例的转子的一部分的放大横截面图；
[0019]图10是沿与电磁钢板的堆叠方向正交的方向截取的第四实施例的转子的横截面图；并且
[0020]图11A是被包括在第四实施例的转子中的第六永磁体的透视图，并且图11B是被包括在第四实施例的转子中的第七永磁体的透视图。
具体实施方式
[0021]在下文中，将参照附图来描述本公开的实施例。然而，在附图中，可能未示出每个部分的尺寸、比率等，以便与实际的部分完全匹配。此外，在一些附图中可能会省略细节。
[0022]第一实施例
[0023][转子的构造][0024]首先，将参照图1A和图1B描述根据第一实施例的转子5的概述。转子5包括转子芯20、附接到转子芯20的第一永磁体22、和附接到转子芯20的第二永磁体23。转子芯20同心地设置在具有大致圆筒形形状的定子10的内部，并且相对于定子10可旋转地设置。转子5与定子10一起形成内部永磁体(IPM)型旋转电机。旋转电机被用作例如电动马达、发电机或具有电动马达和发电机两种功能的电动发电机。本实施例中的定子10由U相、V相和W相三个相构成，并且包括定子线圈，但是在图1A中未示出定子线圈。旋转电机不仅可以是IPM类型，而且可以是表面永磁体(SPM)类型。
[0025]在以下描述中，“轴向方向”、“径向方向”和“周向方向”分别指转子芯的轴向方向、
转子芯的径向方向和转子芯的周向方向。
[0026]如图1A所示，转子芯20具有在其中心处的旋转轴安装孔21。如图1B所示，旋转轴构件11附接到旋转轴安装孔21。旋转轴安装孔21设置有向内突出的键突起21a。键突起21a设置在相隔180
°
的两个位置处。键突起21a与图3所示的旋转轴构件11的相应键槽11a接合。
[0027]转子芯20包括沿着周向方向布置的四个磁极部分。具体地，转子芯20包括沿着周向方向布置的两个第一磁极部分5a和两个第二磁极部分5b。两个第一磁极部分5a设置在相隔180
°
的位置处。两个第二磁极部分5b设置在相隔180
°
的位置处。第一磁极部分5a和第二磁极部分5b在周向方向上交替地设置。彼此邻近的第一磁极部分5a和第二磁极部分5b具有某种位置关系，在这种位置关系中，它们中的一个的位置是通过将另一个旋转90
°
而获得的位置。第一磁极部分5a的极性与第二磁极部分5b的极性在周向方向上交替地颠倒。例如，当两个第一磁极部分5a的极性都是南极时，两个第二磁极部分5b的极性都是北极。
[0028]磁极部分中的每一个都具有扇形形状，其中q轴设置在两个侧端处。在每个磁极部分中，d轴沿着径向方向穿过扇形形状的中心部分。当将d轴在第一磁极部分5a中延伸的方向定义为第一方向并且将d轴在第二磁极部分5b中延伸的方向定义为第二方向时，第二方向是通过将第一方向旋转90
°
而获得的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转子，包括：转子芯，所述转子芯通过堆叠具有各向异性的电磁钢板而形成，所述各向异性意味着所述电磁钢板中的每一个电磁钢板在沿着轧制方向的第一方向上的磁特性不同于所述电磁钢板中的每一个电磁钢板在第二方向上的磁特性，其中所述第二方向通过将所述第一方向旋转90
°
而获得，所述转子芯具有沿着周向方向形成的4n个磁极部分，其中所述n是自然数；以及磁体，在所述磁极部分中的每一个磁极部分中在所述转子芯中安装所述磁体，其中，所述4n个磁极部分包括第一磁极部分和第二磁极部分，其中，所述第一磁极部分形成在包含所述第一方向的区域中，而所述第二磁极部分形成在包含所述第二方向的区域中，并且其中，所述第二磁极部分中的每极的所述磁体的总磁通量大于所述第一磁极部分中的每极的所述磁体的总磁通量。2.根据权利要求1所述的转子，其中，在与所述电磁钢板的堆叠方向正交的横截面中，所述第二磁极部分中的每极的所述磁体的总横截面面积大于所述第一磁极部分中的每极的所述磁体的总横截面面积。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：城崎健，大河内利典，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：