[發明專利]旋轉電機

無效

• 申請號: 200980137430.5
• 申請日: 2009-12-10
• 公開（公告）號: CN102165672A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發明（設計）人: 山本義久;武田健;稻垣智廣;山口康夫
• 申請（專利權）人: 愛信艾達株式會社
• 主分類號: H02K1/22
• 分類號: H02K1/22;H02K1/27;H02K21/14
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王軼;舒艷君

技術領域

本發明涉及一種具備在近似圓筒狀的定子鐵心上卷繞線圈而成的定子、被能夠旋轉地支承在該定子的徑向內側的轉子的旋轉電機。

背景技術

作為有關具備在近似圓筒狀的定子鐵心上卷繞線圈而成的定子、被能夠旋轉地支承在該定子的徑向內側的轉子的旋轉電機，例如在下述的專利文獻1中公開有如下所示的旋轉電機的構成。即，該旋轉電機具備如下的構成，將位于定子鐵心的軸向兩個外方的線圈的兩方的線圈端部的至少一方，按照使其頭端接近轉子的方式朝向徑向內側彎曲。根據此種旋轉電機的構成，將向徑向內側彎曲的彎曲線圈端部與轉子的軸向端面接近對置，就可以將在該彎曲線圈端部產生的磁通提供給轉子，可以實現旋轉電機的轉矩及效率的提高。

專利文獻1：日本專利第3928297號公報(第5-7頁、圖1)

但是，在上述專利文獻1中記載的構成中，轉子被設為向沿軸向層疊多片硅鋼板而構成的轉子鐵心的內部插入永久磁鐵的構成，因而相對于上述彎曲線圈端部來說，也僅是轉子鐵心的軸向端面與之相面對。此種構成中，由于構成轉子鐵心的硅鋼板被配置于與來自上述彎曲線圈端部的磁通正交的面內，因此容易在硅鋼板中流過渦電流，存在渦流損耗容易變大的問題。

另外，在上述專利文獻1中記載的構成中，在與上述彎曲線圈端部相面對的轉子的軸向端面，沒有設置用于接受來自上述彎曲線圈端部的磁通而主動地產生使轉子旋轉的轉矩的結構。此外，轉子的永久磁鐵被磁化的方向或轉子鐵心的形狀沒有被按照相對于來自上述彎曲線圈端部的磁通的朝向有效地產生使轉子旋轉的轉矩的方式構成。由此，無法有效地利用來自上述彎曲線圈端部的磁場，轉矩及能量效率的提高的程度非常少。

發明內容

本發明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于，在定子的軸向的至少一方的線圈端部被設為朝向定子鐵心的徑向內側彎曲形成的彎曲線圈端部的旋轉電機中，抑制由彎曲線圈端部所產生的磁場造成的渦流損耗。另外，進一步的目的還在于，在此種旋轉電機中，在具備利用彎曲線圈端部所產生的磁場的轉矩產生部的情況下，有效地利用該磁場而實現轉子的旋轉方向的轉矩的提高。

用于達成上述目的的本發明的旋轉電機具備：在近似圓筒狀的定子鐵心上卷繞線圈而成的定子、被能夠旋轉地支承在該定子的徑向內側的轉子，其特征構成在于，上述定子的軸向的至少一方的線圈端部被設為朝向上述定子鐵心的徑向內側彎曲形成的彎曲線圈端部，上述轉子具備：近似圓筒狀的轉子鐵心、與上述彎曲線圈端部相面對并與上述轉子鐵心同心地安裝于該轉子鐵心的軸向端面的對置端板，上述對置端板主要由將磁性材料的粉體、即磁性粉體加壓成形而成的壓粉件構成，構成該壓粉件的磁性粉體間被設為由上述彎曲線圈端部所產生的磁場造成的感應電流受到限制的非導電狀態。

這里，上述線圈端部是在上述定子的軸向的一方側及另一方側分別從上述定子鐵心的軸向端部突出的上述線圈的部分。另外，本申請中，“旋轉電機”是作為包含電動機(motor)、發電機(generator)、以及根據需要起到電動機及發電機雙方的作用的電動機·發電機的任意一種的概念使用的。

如上所述地構成的旋轉電機中，與彎曲線圈端部相面對的轉子的部分最為強烈地受到該彎曲線圈端部所產生的磁場的影響。所以，根據該特征構成，由于在此種轉子的部分中，配置有對置端板，其主要由將磁性粉體加壓成形而成的壓粉件構成，并且將構成該壓粉件的磁性粉體間設為上述非導電狀態，因此可以有效地抑制由彎曲線圈端部所產生的磁場造成的感應電流流過轉子的情況。所以，與像上述專利文獻1中記載的那樣轉子鐵心與彎曲線圈端部直接對置的構成、或者具備由鋁等電導性高的材質構成的端板的構成相比，可以大幅度減少由彎曲線圈端部產生的磁場造成的渦流損耗。由此，可以提高旋轉電機的能量效率。

這里，優選上述對置端板在與上述彎曲線圈端部相面對的面具有轉矩產生部，該轉矩產生部利用上述彎曲線圈端部所產生的磁場，來產生上述轉子的旋轉方向的轉矩。

根據該構成，由于在與彎曲線圈端部相面對而最為強烈地受到該彎曲線圈端部所產生的磁場的影響的對置端板的部分設有轉矩產生部，因此可以有效地利用彎曲線圈端部所產生的磁場而提高轉子的旋轉方向的轉矩。所以，就可以在抑制由彎曲線圈端部所產生的磁場造成的感應電流流過轉子的情況而減少渦流損耗的同時，實現旋轉電機的轉矩的提高。

另外，優選上述壓粉件是將具有比空氣高的導磁率的磁性粉體加壓成形而構成的，上述轉矩產生部沿著上述對置端板的圓周方向具有多個向接近上述彎曲線圈端部的方向突出形成的凸極部。