[发明专利]旋转电机及磁极片制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及电机或发电机等旋转电机、以及磁极片制造方法。

背景技术

与地球规模的变暖现象相关联，电机或发电机等旋转电机的高效率化以及小型且大转矩的旋转电机对车辆电动化的促进，作为抑制变暖的有效手段被期待。电机被称为工业的粮食，工厂的消耗电力的约70%由电机消耗。因此，仅将电机的效率提高数个百分点，就能够期待与数十万kW级的发电站相当的节能效果。

另一方面，作为运输部门的变暖抑制手段，可以列举汽车各部分的电动化、HEV（Hybrid Electric Vehicle：混合动力车）或EV（Electric Vehicle：电动车）等应对环境的汽车的普及。例如HEV与以往的汽油车相比，油耗减半，能够大幅减少CO₂的排放量。另外，作为车辆电动化的一例，将动力转向由以往的液压驱动变更成电机驱动时，根据怠速停止效果，提高了3～5%的燃料消耗率，仍能够削减CO₂的排放量。

旋转电机所使用的钕磁铁、钐钴磁铁等稀土类磁铁与以往使用的铁素体磁铁相比，具有约3倍的残留磁通量密度，能够发挥强劲的吸引力。因此，近年来，以小型且大转矩的要求强烈的汽车用电机、要求高能量效率的空调的压缩机用电机等为中心，正在采用使用了这些稀土类磁铁的磁铁转子（Permanent Magnet Rotor：永磁铁转子），得到了较大的效果。

但是，这些稀土类磁铁的材料被称为稀有金属（稀土），埋藏量与铁或铝等基本金属相比极少，开采的场所也受到限制。因此，与以往的铁素体磁铁相比非常昂贵。鉴于这样的背景，稀土类磁铁是实现旋转电机的高效率化和小型且大转矩化的有效材料，但另一方面，为了提供廉价的旋转电机，谋求不使用稀土类磁铁地实现同等的电机性能的动向很活跃。

鉴于上述背景，作为使用保持力小而重量单价便宜的铁素体磁铁产生与钕磁铁同等的吸引力的手段，提出有使用了I型埋入磁铁转子的旋转电机。但是，由于I型埋入磁铁转子是将磁铁埋入转子内，所以有效磁通量密度低，与以往的表面磁铁转子相比，齿槽转矩（不向旋转电机通电而低速旋转时的转矩脉动）大。因此，被认为不能面向EPS（Electric Power Steering：电动助力转向）用电机等对于齿槽转矩的要求规格高的旋转电机。

在下述专利文献1中，作为以“提供能够抑制因偏斜部导致的磁通量密度的降低而产生的旋转电机的性能降低且制作容易的转子芯、永磁铁转子及永磁铁形同步旋转电机”为目的的技术，公开了“在相对于转子芯3的轴向倾斜地形成的永磁铁插入槽34的内部插入永磁铁2，相邻的磁铁2以同极相对的方式配置而构成转子1。以与该转子1隔开空隙地相对的方式配置定子，转子1和定子能够相对旋转地被支承，由此，得到不产生齿槽转矩的高性能的永磁铁型电机。”（摘要）。

专利文献1：日本特开2009-50099号公报

在上述专利文献1记载的技术中，转子芯3由设置有供永磁铁2插入的槽34的层叠部件形成。在该结构下，转子芯3的整体由同一材料形成。

另一方面，欲通过不同的材料形成转子的一部分（例如与旋转轴邻接的内周部分）时，不能采用专利文献1记载的结构。因此，在本发明中，其目的是提供一种旋转电机的构造，在具有多个磁极片沿着旋转轴的外周安装的结构的旋转电机中，通过在磁极片上设置偏斜部，齿槽转矩小。

发明内容

本发明的旋转电机具有：设置偏斜角地配置的多个磁极片；以及安装磁极片的筒状的安装环，设置在安装环的外周的卡合部与磁极片所具有的卡合部，都沿旋转轴的延伸。

根据本发明的旋转电机，在通过在磁极片上设置偏斜角来组装了多个磁极片而形成的转子构造中，能够将齿槽转矩抑制得较小。另外，由于安装环和磁极片相互卡合的部分沿旋转轴延伸，因此，使它们嵌合而牢固地固定，可以得到牢固的转子构造。

上述以外的课题、结构及效果通过以下的实施方式的说明而变得明确。

附图说明

图1是表示I型埋入磁铁转子的转子部分的图。

图2是表示以往类型的表面磁铁电机的转子部分的图。

图3（a）、（b）是表示I型埋入磁铁转子的磁通量的流动的图。

图4是表示在已有的I型埋入磁铁转子中对部件进行固定的手段的图。

图5是安装环7的立体图。

图6是用于制作安装环7的板材片9的立体图。

图7是磁极片3的立体图。

图8是永磁铁1的立体图。

图9是表示呈环状地配置磁极片3和永磁铁1的状态的立体图。