CN106165255B - 永久磁铁嵌入式电动机 - Google Patents

Abstract

本发明的转子铁芯（5）包括：多个第一铁芯（5A），其通过层叠多个电磁钢板而形成，配置在各永久磁铁（7）的径向外侧；以及第二铁芯（5B），其由内侧铁芯（5B1）和多个磁极间铁芯（5B2）形成，其中，内侧铁芯（5B1）通过层叠机械强度比上述各第一铁芯（5A）的多个电磁钢板的机械强度高的多个电磁钢板（高强度钢板）而形成，配置在各永久磁铁（7）的径向内侧，多个磁极间铁芯（5B2）与内侧铁芯（5B1）一体形成，配置在各永久磁铁（7）的磁极间（17），各磁极间铁芯（5B2）以限制各第一铁芯（5A）的位置的方式从各第一铁芯（5A）的周向端部（5A2）一直形成至内侧铁芯（5B1），在各永久磁铁（7）与各磁极间铁芯（5B2）之间形成有磁通屏障（16）。

Description

永久磁铁嵌入式电动机

技术领域

本发明涉及永久磁铁嵌入式电动机。

背景技术

通常，永久磁铁嵌入式电动机包括：定子铁芯；以及转子，其在配置于定子铁芯内径侧的转子铁芯的内部嵌入有永久磁铁。转子铁芯是将电磁钢板冲裁成规定形状并将多个冲裁出的电磁钢板进行叠铆而形成的，在转子铁芯中，与永久磁铁的磁极数对应地沿周向大致等间隔地形成有磁铁***孔。各磁铁***孔分别在轴向上延伸，在各磁铁***孔的内部***有永久磁铁。

这里，***在各磁铁***孔中的永久磁铁的径向外侧面与径向内侧面通过形成在永久磁铁的磁极间的薄壁部连接。而且，由各永久磁铁产生的磁通穿过定子铁芯的后轭部后重新返回到转子铁芯。然而，从各永久磁铁的表面出来的磁通的一部分因穿过薄壁部而滞留在转子铁芯的内部，成为不穿过后轭部而返回到永久磁铁的漏磁通。即，从各永久磁铁的一个表面出来的磁通的一部分不穿过定子铁芯，而是穿过薄壁部进入永久磁铁的另一表面。这样的漏磁通对转矩没有贡献，并且成为转子铁损增加的主要原因，因此优选尽可能地抑制漏磁通。这样，形成在磁极间的薄壁部成为漏磁通的通路，因此优选尽可能地减小其宽度。

然而，由于永久磁铁嵌入式电动机的转子高速旋转时离心力作用于永久磁铁，在提高转子转数的上限的情况下，作用于转子铁芯各部分的离心力与转数的平方成比例地增大。因此，需要提高转子铁芯的薄壁部中用于支承永久磁铁的径向外侧面的部分的强度，例如需要使该薄壁部的宽度与转数的平方成比例地增大。

除了增大磁极间的薄壁部的宽度以外，作为提高转子铁芯的强度的方法，可考虑分别将构成各磁极的永久磁铁和磁铁***孔沿周向分割成两个以上，并在分割出的各磁铁***孔之间设置用于连结转子铁芯的径向外侧和径向内侧的桥部。

然而，该桥部与上述磁极间的薄壁部一样会成为漏磁通的通路，并且磁铁的周向宽度减小相当于桥部宽度的量。因此，存在下述问题：由于设置桥部并且使磁铁的周向宽度减小，所以对转矩有贡献的有效磁通减少，为了对此进行弥补而需要增大永久磁铁嵌入式电动机的整体结构。

作为不借助于设置桥部的方法，可考虑在转子铁芯使用机械强度比由硅钢或阿姆克铁(Armco iron)等构成的电磁钢板优越的钢板(以下称为“高强度钢板”)。但是，通常高强度钢板与电磁钢板相比磁特性特别是铁损特性较差，因此如果将转子铁芯整体从电磁钢板置换为高强度钢板，则会导致转子铁损大幅增加。因此，需要考虑在产生转子整体的铁损中的大部分铁损的部分即永久磁铁的径向外侧的部分使用由电磁钢板构成的铁芯，在其他部分使用由高强度钢板构成的铁芯等的方法。

例如下述专利文献1所示的电动机中，旋转轴由多个在永久磁铁的径向外侧的铁芯部(以下称为“A部”)和A部以外的铁芯部(以下称为“B部”)构成。B部由各永久磁铁的径向内侧的铁芯部和各磁极间的铁芯部构成。A部使用磁特性优越的硅钢或阿姆克铁等，B部使用机械强度比A部优越的碳钢等。而且，磁极间的铁芯部形成为T形。以下，将该T形铁芯部称为“卡合部”。卡合部在各磁极间从B部的外周部延伸至径向外侧，其前端分支而形成为T形。进而，在呈T形分支的部分的前端形成有与A部的周向端部的凸部卡合的凹部。采用这种结构，能够防止A部的铁芯部因旋转轴旋转所产生的离心力而脱离旋转轴。

专利文献1：日本特开2008－154329号公报

发明内容

然而，根据上述专利文献1的现有技术，虽然能够提高耐离心力强度，但是该文献中没有公开减少漏磁通的方法。即，存在下述问题：由于T形的卡合部成为漏磁通的通路，虽然能够提高耐离心力强度，但是无法抑制铁损和漏磁通增加。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种永久磁铁嵌入式电动机，其能够确保耐离心力的机械强度，并且能够抑制铁损和漏磁通增加。

为了解决上述问题、实现发明目的，本发明提供一种在转子铁芯中嵌入有多个磁铁的永久磁铁嵌入式电动机，其中，上述转子铁芯包括：多个第一铁芯，其配置在上述各磁铁的径向外侧；以及第二铁芯，其由内侧铁芯和多个磁极间铁芯形成，其中，上述内侧铁芯具有比上述各第一铁芯的机械强度高的机械强度，配置在上述各磁铁的径向内侧，上述多个磁极间铁芯与上述内侧铁芯一体形成，配置在上述各磁铁的磁极间，上述各磁极间铁芯与上述第一铁芯的周向端部连接，且从上述各第一铁芯的周向端部一直形成至上述内侧铁芯，在上述各磁铁与上述各磁极间铁芯之间形成有磁通屏障。

根据本发明，起到能够确保耐离心力的机械强度并能够抑制铁损和漏磁通增加的效果。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1涉及的永久磁铁嵌入式电动机的概略结构的纵截面图。

图2是图1所示的转子铁芯的A－A向视截面图。

图3是在图2的磁铁***孔中嵌入有永久磁铁的转子的截面图。

图4是图3所示的磁极间铁芯及其周边的放大图。

图5是本发明的实施方式2涉及的永久磁铁嵌入式电动机的转子铁芯的截面图。

图6是本发明的实施方式3涉及的永久磁铁嵌入式电动机的转子铁芯的截面图。

符号说明

1转子；2定子；3壳体；3a凸缘部；3b支承面部；3c凹部；4托架；4a凸缘部；4b支承面部；4c凹部；4d孔；5转子铁芯；5A第一铁芯；5A1外周面；5A2周向端部；5A21径向抵接面；5A22周向抵接面；5A23周向前端部；5A3径向内侧面；5B第二铁芯；5B1内侧铁芯；5B1a径向外侧面；5B1b突起；5B2磁极间铁芯；5B2a外周面；5B21主干部；5B22枝部；5B22A、5B22A－1、5B22A－2前端部；5B22a周向抵接面；5B22b径向抵接面；6轴；7永久磁铁(磁铁)；7a径向外侧面；7b径向内侧面；7c周向端面；8端板；9磁铁***孔；10、11轴承；12波形垫圈；13定子铁芯；14绕组；15间隙；16磁通屏障；16a、16b区域；17磁极间；18轴嵌合孔；19易磁化方向；100永久磁铁嵌入式电动机。

具体实施方式

下面，基于附图来详细说明本发明涉及的永久磁铁嵌入式电动机的实施方式。另外，本发明不限于该实施方式。

实施方式1

图1是表示本发明的实施方式1涉及的永久磁铁嵌入式电动机100的概略结构的纵截面图。图2是图1所示的转子铁芯5的A－A向视截面图。图3是在图2的磁铁***孔9中嵌入有永久磁铁7的转子1的截面图。图4是图3所示的磁极间铁芯5B2及其周边的放大图。

永久磁铁嵌入式电动机100包括转子1、定子2、壳体3、以及托架4。

壳体3形成为有底圆筒状，在壳体3的轴向一端朝向径向外侧形成为凸缘状。形成为凸缘状的凸缘部3a以与形成于托架4的凸缘部4a接触的方式配置。

在壳体3的轴向另一端(底部)的中心部，形成有朝向转子1的非负载侧(图1的下方侧)突出的凹部3c。在该凹部3c配置有轴承10，其用于支承转子1的非负载侧的轴6。

另外，在凹部3c的底面(支承面部3b)与轴承10之间配置有波形垫圈12。波形垫圈12在轴向上对轴承10的外圈施力，由此能够对轴承10施加预压来抑制轴6的振动。

托架4形成为圆筒状，托架4的轴向一端朝向径向外侧形成为凸缘状。形成为凸缘状的凸缘部4a以与形成于壳体3的凸缘部3a接触的方式配置。

在托架4的轴向另一端的中心部，形成有朝向转子1的负载侧(图1的上方侧)突出的凹部4c。在该凹部4c配置有用于支承转子1的负载侧的轴6的轴承11。在凹部4c的底面(支承面部4b)的中心形成有用于使转子1的负载侧的轴6穿过的孔4d。

以封闭壳体3的开口部的方式设置托架4之后，将紧固部件***凸缘部3a和凸缘部4a并紧固该紧固部件，由此将托架4固定于壳体3。

定子2包括：环状的定子铁芯13、以及被供给来自外部的电力的绕组14。定子2通过例如热装等方法固定于壳体3的内侧。

定子铁芯13是将冲裁成规定形状的电磁钢板沿轴向层叠多个而成。在定子铁芯13的内周侧，沿圆周方向等间隔地设置有多个齿部(未图示)。

在各齿部上，隔着绝缘体(未图示)卷绕有绕组14。而且，在定子2的内径侧隔开规定的间隙15配置有转子1。

转子1包括环状的转子铁芯5、轴6、多个永久磁铁7(磁铁)、以及端板8。

转子1隔着间隙15配置在定子2的内径侧。在转子1的中心设置有轴6。

在构成转子1的转子铁芯5中，配置有与磁极数对应的多个磁铁***孔9(参照图2)。

各磁铁***孔9是作为用于***磁铁的孔而形成的由后述的第一铁芯5A的径向内侧面5A3、第二铁芯5B的径向外侧面5B1a、以及磁通屏障(fluxbarrier)16包围的空间。各磁铁***孔9以贯穿转子铁芯5的两端的方式分别在轴向上延伸。

内侧铁芯5B1具有用于限制各永久磁铁7移动的多个突起5B1b(参照图4)。各突起5B1b形成于内侧铁芯5B1的径向外侧面5B1a的周向两端部。这样，通过设置突起5B1b，各永久磁铁7的周向端面7c由各突起5B1b保持，因此能够在驱动期间保持永久磁铁7不移动。

但是，由于设置突起5B1b，突起5B1b成为由绕组14产生的磁通的最短磁路，而如果磁通朝向与永久磁铁7的磁化方向相反的方向横穿永久磁铁7，则容易造成不可逆退磁。因此，优选突起5B1b的径向高度在能够保持各永久磁铁7的范围内尽可能小地形成。

在各磁铁***孔9中沿周向交替地配置极性互不相同的永久磁铁7。在如图示例的转子1中，永久磁铁7的极数为6极(参照图3)，但是永久磁铁7的磁极数不局限于此。此外，图3所示的各永久磁铁7是截面呈长方形的平板状，但是各永久磁铁7的形状不局限于此，也可以根据降低噪音或提高抗退磁力等目的而采用其他形状。在这种情况下，第一铁芯5A的径向内侧面5A3的形状、第二铁芯5B的内侧铁芯5B1的径向外侧面5B1a的形状形成为与各永久磁铁7的形状对应的形状。

在转子铁芯5的两端面分别安装有圆盘状的端板8(参照图1)。各端板8用于使***在各磁铁***孔9中的永久磁铁7不会脱落。

作为将端板8固定在转子铁芯5的端面上的方法，除了焊接或粘接以外，也可以例如分别在转子铁芯5和端板8中设置贯通孔，使螺栓穿过该贯通孔而将其紧固，或者使铆钉穿过该贯通孔进行铆接等。

作为另一方法，也可以在转子铁芯5的端面与端板8的抵接面设置嵌合构造(Spigot joint structure)来将端板8安装于转子铁芯5的端面。嵌合构造例如以下述方式构成：在转子铁芯5的与端板8对置的面上形成凹部，在端板8的与转子铁芯5对置的面上设置凸部，使凸部与凹部嵌合。

在转子铁芯5的径向中心部设置有轴嵌合孔18。在轴嵌合孔18中通过热装或压入而嵌合有用于传递旋转能的轴6。轴6呈圆筒形状，轴嵌合孔18也呈与其对应的形状。

与轴嵌合孔18嵌合的轴6的两端部由配置于托架4的轴承11和配置于壳体3的轴承10以能够旋转自由的方式支承。

如图2所示，转子铁芯5由多个第一铁芯5A、和第二铁芯5B构成。

各第一铁芯5A是通过将由磁特性优越的硅钢或阿姆克铁(Armco iron)等构成的电磁钢板冲裁并层叠多个而形成的。各第一铁芯5A分别配置在各永久磁铁7(参照图3)的径向外侧。

第二铁芯5B是通过将由碳钢等构成的具有比各第一铁芯5A的电磁钢板高的机械强度的高强度钢板冲裁并层叠多个而形成的。

第二铁芯5B由内侧铁芯5B1和多个磁极间铁芯5B2构成。内侧铁芯5B1配置在各永久磁铁7的径向内侧，各磁极间铁芯5B2与内侧铁芯5B1一体形成，且配置在各永久磁铁7的磁极间17。

如图4所示，第一铁芯5A和第二铁芯5B以下述方式构成：在配置有各永久磁铁7时，各磁极间铁芯5B2的外周面5B2a和各第一铁芯5A的外周面5A1位于同一圆周上。

各磁极间铁芯5B2包括：从内侧铁芯5B1向径向外侧延伸的主干部5B21；以及主干部5B21的端部分成两支而与各第一铁芯5A的周向端部5A2接触的两个枝部5B22。这样，各磁极间铁芯5B2以限制各第一铁芯5A的径向位置和周向位置的方式从内侧铁芯5B1一直形成至各第一铁芯5A的周向端部5A2，其截面形状呈T形。

在配置有各永久磁铁7时，各枝部5B22的前端部5B22A的周向抵接面5B22a与各第一铁芯5A的周向抵接面5A22接触，并且其径向抵接面5B22b与各第一铁芯5A的径向抵接面5A21接触。即，各枝部5B22的前端部5B22A以限制各第一铁芯5A的周向位置和径向位置的方式形成。

通过采用这样的结构，即使在因转子1旋转而对各第一铁芯5A和各永久磁铁7作用有离心力的情况下，也能够可靠地防止各第一铁芯5A和各永久磁铁7因该离心力而脱离转子铁芯5。

在各永久磁铁7与各磁极间铁芯5B2之间，形成有作为用于防止磁通短路的间隙的磁通屏障16。在图3的转子铁芯5中形成有12个磁通屏障16。

如图4所示，磁通屏障16例如从第一铁芯5A与各磁极间铁芯5B2的抵接面一直形成至各永久磁铁7的周向端面7c。另外，第一铁芯5A与各磁极间铁芯5B2的抵接面是指第一铁芯5A与磁极间铁芯5B2在径向上的抵接面、以及第一铁芯5A与磁极间铁芯5B2在周向上的抵接面。此外，径向上的抵接面是指第一铁芯5A的径向抵接面5A21、磁极间铁芯5B2的径向抵接面5B22b，周向上的抵接面是指第一铁芯5A的周向抵接面5A22、以及磁极间铁芯5B2的周向抵接面5B22a。

这样，本实施方式涉及的转子铁芯5由使用磁特性优越的电磁钢板的多个第一铁芯5A和使用机械强度优越的高强度钢板的第二铁芯5B构成，并且具有磁通屏障16。以下，对其效果进行说明。

配置在各磁铁***孔9中的各永久磁铁7的径向外侧面7a与径向内侧面7b通过形成在永久磁铁7的磁极间17的磁极间铁芯5B2连接。由各永久磁铁7产生的磁通例如穿过定子铁芯13(参照图1)之后重新返回转子铁芯5。但是，从各永久磁铁7出来的磁通的一部分穿过磁极间铁芯5B2，因而成为对转矩没有贡献的漏磁通。

另一方面，转子1高速旋转时的离心力会作用于永久磁铁7和第一铁芯5A，因此要求转子铁芯5具有耐受该离心力的机械强度。在转子铁芯5整体使用高强度钢板的情况下，能够满足耐受转子1高速旋转时的离心力的机械强度，但是与使用并非高强度钢板的普通电磁钢板的情况相比，转子铁损会增加。

鉴于该问题，本实施方式涉及的转子铁芯5由使用磁特性优越的电磁钢板的多个第一铁芯5A和使用机械强度优越的高强度钢板的第二铁芯5B构成，并且具有磁通屏障16。

根据这样构成的转子铁芯5，由于产生转子整体的铁损中的大部分铁损的第一铁芯5A由电磁钢板构成，所以能够抑制转子铁损的增加。

此外，用于承受作用于第一铁芯5A和永久磁铁7的离心力的磁极间铁芯5B2由高强度钢板构成，因此能够提高耐离心力强度。

此外，磁通屏障16具有使漏磁通穿过的磁路的宽度变窄的作用。即，磁通屏障16具有使漏磁通穿过的主干部5B21的周向宽度变窄，并且使漏磁通穿过的枝部5B22的径向宽度变窄的作用。换言之，磁通屏障16具有使有效磁通增加的作用。采用该结构，能够防止在各永久磁铁7的周向端部的磁通短路，使该磁通容易流向定子2(参照图1)，增大产生的转矩。

另外，通过适当地设定沿着枝部5B22在周向上延伸的隔磁部16的长度和宽度，能够使流过转子铁芯5的表面的磁通接近正弦波形来降低转子铁损，并且能够降低噪音。

此外，枝部5B22可以以下述方式构成。在图4中，设磁极数为P、转子1的旋转角速度(最大角速度)为ω、构成第二铁芯5B的各高强度钢板的板厚为t、各高强度钢板的强度为σ_y、厚度与该板厚t相当的作为一极的一组第一铁芯5A和永久磁铁7的质量为m、从该组的重心位置G至轴中心C的距离为r、从枝部5B22的前端部5B22A的周向抵接面5B22a朝向磁极间铁芯5B2沿周向隔开一定距离x的位置处的枝部5B22的径向宽度为h时，枝部5B22的径向宽度h以满足式(1)的方式设定。

通过这样设定，能够满足耐受转子1高速旋转时的离心力的机械强度。例如在忽略转子铁芯5表面的磁通密度分布(基于正弦波形的失真)、使枝部5B22的径向宽度h尽可能地变窄的情况下，设安全率为α(α为大于1的值)时，枝部5B22的径向宽度h由式(2)决定。

另外，安全率α的值是考虑到材料特性和制造上的偏差等而设定。此外，各高强度钢板的强度σ_y通常使用屈服应力，在疲劳成为问题(转数的变化频度高)的情况下使用疲劳极限即可。

这里，说明只要针对一定距离x以满足式(1)的方式设定枝部5B22的径向宽度h即可的理由。

作用于厚度相当于上述板厚t的作为一极的一组第一铁芯5A和永久磁铁7的离心力的大小F在转子1以最大角速度ω旋转时成为最大，将其表示为式(3)。

F＝m·r·ω²…(3)

式(3)的离心力F由位于第一铁芯5A的左右两侧的两个枝部5B22承受，因此在设连接轴中心C和重心位置G的线与连接轴中心C和枝部5B22的前端部5B22A(周向抵接面5B22a)的线所构成的角度为θ(单位rad)时，作用于枝部5B22的前端部5B22A的径向上的力f表示为式(4)。

通常，枝部5B22的周向长度与一个磁极的周向长度相比设定得足够小，因此能够将角度θ视为式(5)。

因此，将式(4)表示为式(6)。

基于式(3)和式(6)，将力f表示为式(7)。

如上所述，通常枝部5B22的周向长度与一个磁极的周向长度相比足够小，因此厚度相当于板厚t的枝部5B22能够视为集中负荷(力f)施加于前端部5B22A的悬臂梁。上述的一定距离x的位置处的弯矩M表示为式(8)。

M＝f·x…(8)

基于式(7)和式(8)，弯矩M表示为式(9)。

在一定距离x的位置处的截面系数Z表示为式(10)。

在一定距离x的位置处的应力的最大值σ_max表示为式(11)。

基于式(9)、式(10)、式(11)，应力的最大值σ_max表示为式(12)。

需要使应力的最大值σ_max在枝部5B22的任意位置都低于各高强度钢板的强度σ_y，因此一定距离x的值需要满足式(13)。

针对径向宽度h改写式(13)，则表示为式(14)，基于式(14)能够得到式(1)。

另外，本实施方式的磁通屏障16从第一铁芯5A与各磁极间铁芯5B2的抵接面一直形成至各永久磁铁7的周向端面7c，但是也可以仅形成于例如各永久磁铁7的周向端面7c与主干部5B21之间的区域16a(参照图4)。此外，磁通屏障16也可以仅形成于各第一铁芯5A的周向前端部5A23与枝部5B22之间的区域16b。

这样，仅在从第一铁芯5A与各磁极间铁芯5B2的抵接面至各永久磁铁7的周向端面7c之间的一部分区域形成磁通屏障16的情况下，也能够确保耐离心力的机械强度，并且与上述的现有技术相比能够抑制铁损和漏磁通的增加。

如以上说明的那样，本实施方式涉及的永久磁铁嵌入式电动机100的转子铁芯5包括：多个第一铁芯5A，其通过层叠多个电磁钢板而形成，配置在各永久磁铁7的径向外侧；以及第二铁芯5B，其由内侧铁芯5B1和多个磁极间铁芯5B2构成，其中，内侧铁芯5B1通过层叠机械强度比第一铁芯5A的多个电磁钢板的机械强度高的多个电磁钢板(高强度钢板)而形成，配置在各永久磁铁7的径向内侧，多个磁极间铁芯5B2与内侧铁芯5B1一体形成，配置在各永久磁铁7的磁极间17，各磁极间铁芯5B2以限制各第一铁芯5A的位置的方式从各第一铁芯5A的周向端部5A2一直形成至内侧铁芯5B1，在各永久磁铁7与各磁极间铁芯5B2之间形成有磁通屏障16。

这样，通过使产生转子整体的铁损中的大部分铁损的第一铁芯5A由电磁钢板构成，能够抑制转子铁损的增加。此外，承受作用于第一铁芯5A和永久磁铁7的离心力的磁极间铁芯5B2由高强度钢板构成，因此能够提供耐离心力强度。即，既能够提高耐离心力强度，又能够抑制铁损增加。此外，通过磁通屏障16能够增加有效磁通，因此能够增大产生的转矩。

此外，磁通屏障16从各第一铁芯5A与各磁极间铁芯5B2的抵接面一直形成至各永久磁铁7的周向端面7c。采用该结构，与仅在从第一铁芯5A与各磁极间铁芯5B2的抵接面至各永久磁铁7的周向端面7c之间的一部分区域形成有磁通屏障16的情况相比，能够抑制漏磁通的增加。

内侧铁芯5B1具有多个突起5B1b，该突起5B1b形成于与各永久磁铁7接触的径向外侧面5B1a的周向两端部，并且限制各永久磁铁7的位置，磁通屏障16从各第一铁芯5A与各磁极间铁芯5B2的抵接面一直形成至各突起5B1b。通过采用该结构，各永久磁铁7的周向端面7c由各突起5B1b保持，因此在驱动期间能够保持永久磁铁7不移动，并且能够抑制漏磁通的增加。

实施方式2

图5是本发明的实施方式2涉及的永久磁铁嵌入式电动机100的转子铁芯5的截面图。实施方式2的转子铁芯5，在实施方式1的结构的基础上，还将构成第一铁芯5A的各电磁钢板的易磁化方向19(构成电磁钢板的材质的晶轴方向是最易磁化的方向)如图5所示那样设定为径向方向。

虽然根据第一铁芯5A和定子铁芯13的齿部在周向上的相对位置(相位)、以及绕组14的通电状态，穿过第一铁芯5A的磁通的方向会稍稍发生变化，但是在相位整体来看大致朝向径向。因此，使构成第一铁芯5A的各电磁钢板的易磁化方向19与径向一致来改善磁特性，由此能够提高磁回路的效率，并且能够减少铁损。因此，能够实现永久磁铁嵌入式电动机100的高效率化和高输出化。

另外，虽然永久磁铁7的径向内侧的磁通的方向几乎不根据相位发生变化，但是永久磁铁7的径向内侧的磁通朝向各个方向。因此，优选构成第二铁芯5B的高强度钢板的磁特性不具有方向性。

实施方式3

图6是本发明的实施方式3涉及的永久磁铁嵌入式电动机100的转子铁芯5的截面图。在实施方式3的转子铁芯5中，各枝部5B22的前端部5B22A以其在配置各永久磁铁7之前的位置与配置各永久磁铁7之后的位置相比位于径向内侧的方式形成，使得在配置了各永久磁铁7时对第一铁芯5A的径向抵接面5B22b施加朝向径向内侧的作用力。

在图6中，由实线表示的前端部5B22A－1表示配置各永久磁铁7之前的状态，由虚线表示的前端部5B22A－2表示配置各永久磁铁7之后的状态。

这样，实施方式3的磁极间铁芯5B2形成为，其枝部5B22的前端部5B22A在配置各永久磁铁7之前的位置与配置各永久磁铁7之后的位置相比位于径向内侧。

由此，在将各永久磁铁7***到图2所示的各磁铁***孔9中时，前端部5B22A从由实线表示的位置变形到由虚线表示的位置。此时，在枝部5B22中，作用有要使其前端部5B22A的位置返回到由实线表示的位置的力。该力朝轴中心方向作用于位于前端部5B22A的径向内侧的第一铁芯5A。因此，能够使第一铁芯5A以规定的按压力与永久磁铁7接触。即，在组装第一铁芯5A、第二铁芯5B和永久磁铁7之后，永久磁铁7成为弹性地夹在第一铁芯5A与第二铁芯5B之间的状态，被牢固地固定在第一铁芯5A与第二铁芯5B之间。因此，能够减轻运转期间的噪音及振动、或者防止永久磁铁7破裂、缺损。

另外，以上的实施方式所示的结构是本发明的结构的一个示例，当然也能够与其他的公知技术组合，在不脱离本发明的要旨的范围内也能够进行省略一部分等变更而构成。

如上所述，本发明能够适用于永久磁铁嵌入式电动机，特别是作为能够确保耐离心力的机械强度并能够抑制铁损和漏磁通增加的发明是有效的。

Claims (6)

1.一种永久磁铁嵌入式电动机，其在转子铁芯中嵌入有多个磁铁，所述永久磁铁嵌入式电动机的特征在于：

所述转子铁芯包括：

多个第一铁芯，其配置在所述各磁铁的径向外侧；以及

第二铁芯，其由内侧铁芯和多个磁极间铁芯形成，其中，所述内侧铁芯具有比所述各第一铁芯的机械强度高的机械强度，配置在所述各磁铁的径向内侧，所述多个磁极间铁芯与所述内侧铁芯一体形成，配置在所述各磁铁的磁极间，

所述各磁极间铁芯与所述各第一铁芯的周向端部连接，且从所述各第一铁芯的周向端部一直形成至所述内侧铁芯，

在所述各磁铁与所述各磁极间铁芯之间形成有磁通屏障。

2.根据权利要求1所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：

所述磁通屏障从所述各第一铁芯与所述各磁极间铁芯的抵接面一直形成至各磁铁的周向端面。

3.根据权利要求1所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：

所述内侧铁芯具有多个突起，该突起形成于所述内侧铁芯与所述各磁铁接触的径向外侧面的周向两端部，并且限制所述磁铁的位置，

所述磁通屏障从所述各第一铁芯与所述各磁极间铁芯的抵接面一直形成至所述各突起。

4.根据权利要求1所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：

所述各第一铁芯的易磁化方向设定为径向方向。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：

所述各磁极间铁芯包括：主干部，其从所述内侧铁芯向径向外侧延伸；以及两个枝部，其由所述主干部的端部分成两支而与所述各第一铁芯的周向端部接触，

所述各枝部的前端部，以其在配置所述各磁铁之前的位置与配置所述各磁铁之后的位置相比位于径向内侧的方式形成，使得在配置了所述各磁铁时对所述第一铁芯的径向抵接面施加朝向径向内侧的作用力。

6.根据权利要求5所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：

设所述磁铁的磁极数为P、转子的旋转角速度为ω、构成所述第二铁芯的各高强度钢板的板厚为t、所述各高强度钢板的强度为σ_y、厚度与所述板厚t相当的作为一极的一组所述第一铁芯和所述磁铁的质量为m、从该组的重心位置G至轴中心C的距离为r、从所述枝部的前端部的周向抵接面朝向所述磁极间铁芯沿周向隔开一定距离x的位置处的所述枝部的径向宽度为h时，所述枝部的径向宽度h以满足下式的方式设定