旋转电机以及车载电动机系统的制作方法

发电;变电;配电装置的制造技术1.本发明涉及一种旋转电机，尤其涉及一种适用于汽车用电动可变气门正时装置的永磁式无刷电机。背景技术：2.近年来的汽车随着从液压系统向电动系统的转移、混合动力汽车及电动汽车的市场扩大，使发动机的进排气阀的开闭正时根据发动机的转速和负荷而变化为最佳值的可变气门正时装置(evtc)的电动化正在发展。这是因为通过可变气门正时装置的电动化，能够消除液压式的发动机处于冷状态的油的流动性降低或低转速区域的油压降低引起的动作困难，进而能够提高输出和燃料效率。3.在根据发动机转速和负荷来控制发动机的进排气阀的开闭正时时，evtc的响应越快，越容易实施最佳的控制，因此对用于evtc的电机要求高响应性。4.作为要求高响应性的无刷电机的现有技术有专利文献1。在专利文献1中记载的发明涉及一种具有以旋转轴为中心能够旋转地被支承的转子和定子的电气设备，该转子具有至少一个永磁铁。所述转子在转子主体上，相对于所述旋转轴平行地交替地具有磁场聚焦区域和无磁场区域。现有技术文献专利文献5.专利文献1：国际公开2007/57412号技术实现要素：发明要解决的问题6.专利文献1所公开的无刷电机，在响应速度的提高方面留有很多改良的余地。在本发明中，提供一种能够降低转子惯量、并且能够抑制磁阻增加和转矩降低的电机。解决问题的技术手段7.本技术中公开的发明的代表性一例如下。即，一种旋转电机，其特征在于，具有卷装有线圈的定子和能够旋转地被轴支承在所述定子的内周侧的转子，所述转子具有由软磁性金属形成的铁芯和安装在所述铁芯上的磁铁，所述铁芯具有：磁铁插入孔，其安装有所述磁铁；第1磁铁固定部，其在所述磁铁插入孔中设置在所述磁铁的q轴侧；磁铁收容部，其设置在所述磁铁插入孔两侧的所述第1磁铁固定部之间；第1空间部，其与所述磁铁插入孔连通；第2空间部，其与所述磁铁的距离为所述磁铁的厚度以下、磁极中央的径向长度长、形成在所述磁铁的内周侧；以及第3空间部，其向所述磁铁的q轴内周侧呈凸形状，形成在所述第2空间部与所述磁铁之间。发明的效果8.根据本发明，能够抑制磁阻增加和转矩降低，并且能够降低转子惯量。通过以下的实施例的说明，可明确上述以外的课题、构成以及效果。附图说明9.图1是第1实施例的永磁式旋转电机的旋转面内截面图。图2是图1所示的旋转电机的1/4周的放大图。图3是第2实施例的永磁式旋转电机的旋转面内1/4周的截面图。图4a是设置有第1空间部和槽空间部的永磁式旋转电机的旋转面内1/4周的截面图。图4b是设置有第1空间部、槽空间部和第2空间部的永磁式旋转电机的旋转面内1/4周的截面图。图4c是第2实施例的设置有第1空间部、槽空间部、第2空间部和第3空间部的永磁式旋转电机的旋转面内1/4周的截面图。图5是表示惯量相对于转子半径的变化的图。图6是表示空间部的有无引起的转子半径一定时的转矩的变化的图。图7是表示转子半径相对于惯量的变化的图。图8是表示空间部的有无引起的惯量一定时的转矩的变化的图。图9a是第2实施例的永磁式旋转电机的旋转面内1/4周的截面图。图9b是使图9a所示的伞状铁芯的厚度h为1.5倍的永磁式旋转电机的旋转面内1/4周的截面图。图10是表示图9a和图9b的构成中的转矩和惯量的变化的图。图11a是表示磁铁与第3空间部位于近距离的构成的图。图11b是表示磁铁与第3空间部位于远距离的构成的图。图12是表示磁铁与第3空间部的距离引起的转矩和惯量的变化的图。图13是表示第3的空间部成为妨碍磁通流动的形状的情况的图。图14是表示图9a和图13的构成中的转矩和惯量的变化的图。图15是表示磁铁与第2空间部远的情况的构成的图。图16是表示图9a和图15的构成中的转矩和惯量的变化的图。图17是第3实施例的永磁式旋转电机的旋转面内1/4周的截面图。图18是第4实施例的永磁式旋转电机的旋转面内1/4周的截面图。图19是表示第4实施例的磁极圆弧半径引起的平均转矩和两振幅的变化的图。图20是表示第4实施例的磁极圆弧半径引起的最小转矩的变化的图。图21是第1实施例的一字型的埋入永磁型旋转电机的旋转面内1/4周的截面图。具体实施方式10.参照适当的附图详细说明本发明的实施例。另外，在各附图中，对于相同的构成要素标注相同的符号并省略说明。11.(第1实施例)使用图1及图2，说明具备本发明的第1实施例的转子铁芯200的永磁式旋转电机1的构成。图1是第1实施例的永磁式旋转电机1的旋转面内截面图，图2是图1所示的旋转电机的1/4周的放大图。12.如图1所示，永磁式旋转电机1是在外周侧配置大致环状的定子(定子)10、并且在内周侧配置有大致圆柱状的转子(转子)20的、8极12槽集中绕组的永磁式旋转电机1。在定子10与转子20之间设置有气隙30。定子10具有定子铁芯100、铁芯背部件110及多个绕组140，定子10隔着气隙30与转子20相对配置。13.定子10例如如下那样来制造。首先，在层叠了电磁钢板或软磁性金属板的一体冲切铁芯材料的定子铁芯层叠体中，在内周侧形成多个放射状的齿130。接着，在各齿130上设置导线而形成绕组140后，热压配合或压入未图示的壳体中而一体化。由此制造定子10。14.另外，转子20具有作为层叠了电磁钢板等软磁性金属板的铁芯的转子铁芯200和成为旋转轴的轴300。转子铁芯200的外周轮廓为正圆，在转子铁芯200的外周，在周向上设有8极的磁极部220。磁极部220具有在周向上长的一个磁铁插入孔201。在磁铁插入孔201两端的内周侧形成有磁铁固定部211，在磁铁固定部211之间的磁铁插入孔201中形成有磁铁收容部212，在一个磁铁收容部212中配置有一个磁铁210。15.另外，如图2所示，转子20在磁铁固定部211的外周侧具有与磁铁插入孔201连通的第1空间部213，在第1空间部213的外周侧具有桥部242。另外，在磁铁收容部212的外周侧形成有伞状铁芯230。另外，在比磁铁210靠内侧形成有第2空间部261，该第2空间部261与磁铁210的距离为磁铁210的厚度以下，磁极部220的中央的径向长度为最长。另外，形成有比磁铁210靠内周侧、位于第2空间部261与磁铁210之间的位置、向q轴250的内周侧呈凸形状的第3空间部262。16.在此，第1实施例中的磁极部220的外周形状为圆筒状，其半径与转子20的半径一致。磁铁210成为与相邻的磁极的磁铁210之间的距离短，在周向上长，容易得到高转矩的形状。因此，能够通过高转矩来提高响应。17.另一方面，第3空间部262向q轴250的内周侧呈凸形状是为了不妨碍连接配置在相邻的两个磁极部220上的两个磁铁210之间的磁通的流动，抑制转子铁芯200的磁阻的增加，抑制由磁阻增加引起的转矩降低。因此，从第3空间部262到外周侧的铁芯的最小宽度与第3空间部262和第2空间部261之间的铁芯的最小宽度之和为磁铁宽度/2的约0.57倍。该比值优选为0.5倍以上。18.另外，由于第1空间部213、第2空间部261以及第3空间部262的存在，能够降低惯量而提高响应性。关于各空间部的效果，在第2实施例中进行说明。19.(第2实施例)接着，使用图3说明本发明的第2实施例的永磁式旋转电机1。图3是第2实施例的永磁式旋转电机1的旋转面内1/4周的截面图，与第1实施例中说明的图2对应。另外，与第1实施例共通的部分省略一部分说明。20.在图3中，如果将估计磁极部220的中心的角度设为磁极间距角，则伞状铁芯230的径向厚度小于旋转半径×(1-cos(磁极间距角/2))×0.55+桥宽度。在此，将从最接近磁铁固定部211的磁极部中央的点起与磁极部中央线平行的直线和伞状铁芯230的内周的交点设为点r。另外，将与相邻磁极的点r相对的相同的点设为点r’。此时，如果将与相邻的磁铁收容部212相对的点r与点r’所成的中心角设为c，则c/(磁极间距角/2)≒2/3。另外，如果将连接第1空间部213和旋转中心的直线与q轴所成的角度为最小的点设为点q，则将连接第1空间部的点q和中心的直线与连接点r和中心的直线所成的角度设为d，d/(磁极间距角/2)≒2/9，在比点q靠近点r的d/2以内的范围内，桥宽度大致恒定。另外，在q轴外周具有向转子外周开放且越靠外周侧周向宽度越宽的槽空间部222。通过槽空间222减少了惯量而不减少转矩。21.在此，第2实施例中的磁极部220的外周形状在伞状铁芯230和比点q靠近点r的d/2以内的范围内为圆筒状，其半径与转子20的半径一致。估计磁铁210的中心的角度为(磁极间距角×2/3)左右，成为与第1实施例相比使磁铁210接近定子10的形状。在第2实施例的图3的形状中，伞状铁芯230的径向厚度-桥宽度是旋转半径×(1-cos(磁极间距角/2))的0.45倍，比第1实施例的图2的形状的0.68倍小。22.这里，如果通过三维磁场解析模拟来评价电机特性，则转矩/磁铁使用量是第1实施例的1.1倍。这是因为转矩的减少比磁铁宽度的减少缓和，伞状铁芯230的厚度薄、磁铁210接近定子10时转矩大。由于伞状铁芯230的厚度的增加而转矩减少，但伞状铁芯230的径向厚度-桥宽度如果在旋转半径×(1-cos(磁极间距角/2))的0.55倍以内，则相对于图3的形状为1.5％以内的降低，因此优选伞状铁芯230的径向厚度-桥宽度在旋转半径×(1-cos(磁极间距角/2))的0.55倍以内。在以下的电机特性的评价中，使用三维磁场解析模拟。23.在第2实施例中，除了第1空间部分213增大并追加了槽空间部222之外，磁铁宽度减少而磁铁210接近定子10，并且第2空间部分261向外圆周侧增大，因此转子铁芯200尤其在外周侧减薄。因此，与第1实施例相比，以在圆筒转子铁芯200上除了磁铁210之外不存在空间部时为基准的惯量比降低了5.1％。第2空间部261与第3空间部262的位置关系和形状与第1实施例相同。以下，对各空间部的效果进行说明。24.在此，使用图4a、图4b、图4c及图5～图8说明第3空间部262的有无、槽空间部222的有无对转子惯量和转矩的影响。图4a是设置有第1空间部213和槽空间部222的永磁式旋转电机1的旋转面内1/4周的截面图，图4b是设置有第1空间部213、槽空间部222和第2空间部261的永磁式旋转电机1的旋转面内1/4周的截面图，图4c是设置有第2实施例的第1空间部213、槽空间部222、第2空间部261和第3空间部262的永磁式旋转电机1的旋转面内1/4周的截面图。图5是表示惯量相对于转子半径的变化的图，图6是表示空间部的有无引起的转子半径一定时的转矩的变化的图，图7是表示转子半径相对于惯量的变化的图，图8是表示空间部的有无引起的惯量一定时的转矩的变化的图。25.图5是表示将以在圆筒转子铁芯200上除了磁铁210之外不存在空间部时为基准的惯量比(即，有空间、槽的惯量/无空间、槽的惯量)作为纵轴，将转子半径/基准半径作为横轴时的空间部的有无的影响的图。当转子半径增加时，由于第1空间部213和槽空间部222的存在，惯量是相对减小倾向，但相对比的变化小。与此相对，如果存在第2空间部261，则半径越增大，惯量比也越减少。这是因为由于磁铁210位于外周侧，所以第2空间部261的径向长度增加。如果存在第3空间部262，则惯量比进一步减少，半径越增大，惯量比也越减少。惯量比在接近基准半径时，减少到65％，可以增加响应速度。另一方面，如图6所示，使基准半径附近的转矩比因空间部的有无引起的、对转矩的影响小。即使存在第2空间部261，由于相邻的磁铁间的磁通流过的磁路宽度宽，所以能够忽略转矩的降低。另外，即使存在第3空间部262，通过第2实施例的构成确保磁路宽度而抑制磁阻的增加，所以转矩的降低小，被抑制为0.4％。这样，能够将转矩的降低抑制得小，仅通过第3空间部262就能够将惯量降低10％，因此能够增加响应速度。26.图7是在圆筒转子铁芯200上除了磁铁210之外不存在空间部时的惯量中，将以基准半径的惯量为基准的惯量比设为横轴。另外，将转子半径/基准半径(即，有空间、槽的转子半径/无空间、槽的转子半径)设为纵轴，表示空间部的有无的影响。即，表示在以某模型中的惯量为基准而使惯量变化时，在空间、槽的有无的各情况下，与无空间、无槽的形式相比，能够增加转子半径的比率。如粗虚线所示，即使惯量比增加，由于第1空间部213和槽空间部222的存在，转子半径也会少量增加。与此相对，如细虚线所示，当存在第2空间部261时，如果惯量比增大，则转子半径增加。这是因为由于磁铁210位于外周侧，所以第2空间部261的径向长度增加，容易降低惯量，在相同的惯量下容易增大转子半径。如实线所示，如果存在第3空间部262，则转子半径进一步增加，惯量比越增大，半径也越大幅增加。转子半径在接近基准半径时增加17％，可以增加转矩。27.图8是以图4a的构造为基准表示在相同惯量下的空间部的存在引起的转矩增加的说明图。由于空间部的存在，在相同的惯量下能够增加转子半径，由于转子半径的增加而能够增加转矩。因此，其转矩增加如图8所示。从图8可知，通过第2空间部261，在相同的惯量下能够使转矩增加9％，通过第3空间部262，在相同的惯量下能够使转矩进一步增加7％。由此，能够增加响应速度。28.这样，从使用图4a～图8的说明可知，通过位于比磁铁210靠内周侧、位于第2空间部261和磁铁210之间的位置、向q轴250的内周侧呈凸形状的第3空间部262，能够实现高响应速度。29.在此，第2实施例与第1实施例相比，由于惯量减少而转矩增加，因此能够提高响应速度。另外，可知根据第1实施例与第2实施例的惯量的差，第3空间部262引起的惯量降低大，因此由本实施例的构成引起的效果较大。30.接着，使用图9a、图9b、图10说明伞状铁芯230的厚度的影响。图9a是第2实施例的永磁式旋转电机1的旋转面内1/4周的截面图，图9b是使图9a所示的伞状铁芯230的厚度h为1.5倍的永磁式旋转电机1的旋转面内1/4周的截面图。图10是表示图9a和图9b的构成中的转矩与惯量的变化的图，以图9a为基准。31.如图10所示，由于伞状铁芯230的厚度增加1.5倍，转矩减少5％。这是因为随着伞状铁芯230的厚度增加，磁铁210与定子10的距离增加，转子内部的磁通泄漏增加。另外，惯量增加了3.4％。其理由是由于伞状铁芯230的厚度增加而引起的外周侧转子铁芯的增加、和第2空间部261和第3空间部262向内周侧后退。由此可知，为了兼顾高转矩和低惯量，优选磁铁位置靠近定子10。另外，图9b的伞状铁芯230的厚度-桥宽度是旋转半径×(1-cos(磁极间距角/2))的0.77倍。因此，如果伞状铁芯的厚度-桥宽度为旋转半径×(1-cos(磁极间距角/2))的0.55倍，则通过比例分配，转矩降低为1.5％左右。32.在此，作为本发明对象的旋转电机是小型、低输出用途，因此伞状铁芯230的厚度薄而引起的磁铁涡电流导致的温度上升不会成为问题。因此，可以使用薄的伞状铁芯230。33.接着，使用图11a、图11b以及图12说明第3空间部262与磁铁210的距离的影响。图11a是表示磁铁210与第3空间部262处于近距离d3的构成的图，图11b是表示磁铁210与第3空间部262处于远距离d3×5.9的构成的图，磁铁210与第3空间部262的距离是图11a的5.9倍。图12是表示磁铁210与第3空间部262的距离引起的转矩与惯量的变化的图。图12将磁铁210与第3空间部262的距离/d3设为横轴，以图11a为基准，表示转矩比和惯量比。如图12所示，当磁铁210与第3空间部262的距离/d3增加，并且第3空间部262向内周移动，转矩微增0.3％，而惯量增加接近4％。由此可知，第3空间部262尽可能位于外周侧时，惯量降低而成为高响应。34.接着，使用图9a、图13和图14说明第3空间部262的q轴上的凸方向的朝向的影响。图13是表示具有使图9a中的第3空间部262在内侧和外侧反转的形状，通过反转，第2空间部261与第3空间部262的距离缩小的构成的图。另外，图13是表示第3的空间部成为妨碍磁通流动的形状的情况的图。图14是表示图9a和图13的构成中的转矩与惯量的变化的图，以图9a为基准，表示第3空间部262的q轴凸方向的朝向是内周还是外周而引起的转矩与惯量的变化。如图14所示，通过第3空间部262的q轴凸方向的反转，转矩大幅减少13％。这是因为第2空间部261与第3空间部262之间的磁路宽度减少，磁阻增加。此外，惯量仅增加0.8％。这是因为第3空间部262的外周侧向内周移动。由此可知，为了实现高转矩和低惯量，第3空间部262与向q轴外周侧凸出相比，应该向q轴250的内周侧凸出。在此，从第3空间部262到外周侧的铁芯的最小宽度与第3空间部262和第2空间部261之间的铁芯的最小宽度之和是磁铁宽度/2的0.36倍，在图9a的情况下是0.53倍。因此，如果该比为0.5倍，则通过比例分配，转矩降低2％左右。这样，该比优选为0.5倍以上。35.接着，使用图9a、图15、图16，说明第2空间部261与磁铁210的距离的影响。图15是表示磁铁210与第2空间部261远的情况下的构成的图，相对于图9a是第2空间部261与磁铁210的距离为磁铁厚度的0.75倍，而图15是1.75倍。图16是表示图9a和图15的构成中的转矩与惯量的变化的图。36.如图16所示，如果第2空间部261与磁铁210的距离大，则能够忽略转矩变化，但惯量增加了10％。这是因为第2空间部261的外周侧向内周收缩。由此可知，为了实现低惯量，第2空间部261与磁铁210的距离尽可能小为好。在本发明的构成中，由于第3空间部262的存在，能够使惯量降低并且减小第2空间部261的外周侧的周向宽度，因此能够不降低转矩而减小第2空间部261与磁铁210的距离。因此，第2空间部261与磁铁210的距离能够在磁铁210的宽度以下，能够降低惯量。另外，第2空间部261与磁铁210的距离优选为磁铁210的宽度以下。37.这样，根据使用图4a～图8的说明可知，通过具有在比所述磁铁210靠内周侧、并且位于所述第2空间部261与磁铁210之间的位置、向q轴250的内周侧呈凸形状的第3空间部262，能够实现高响应速度。另外，从图9a、图13、图14可知，与向q轴外周呈凸形状相比，需要向内周呈凸形状，需要磁铁宽度/2的0.5倍以上的磁路宽度。另外，从图9a、图9b、图10可知，伞状铁芯230的厚度薄的效果大，另外，从图11a、图11b、图12可知，第3空间部262与磁铁210的距离近的效果大，另外，从图9a、图15、图16可知，第2空间部261与磁铁210的距离近的效果大。38.由此可知，通过本发明的构成，能够有效地实现高响应速度。39.另外，如果将本实施例的永磁式旋转电机1用于evtc，则根据发动机转速和负荷，容易进行发动机的进排气阀的开闭正时的最佳控制。由此，能够提高发动机的输出和燃料效率。并且，本实施例的永磁式旋转电机1的采用不限于汽车领域，也可以适用于需要响应性的产业用的旋转电机。40.(第3实施例)接着，使用图17说明本发明的第3实施例的永磁式旋转电机1。图17是第3实施例的永磁式旋转电机1的旋转面内1/4周的截面图，与在第1实施例中说明的图2对应。另外，与第1实施例共通的部分省略一部分说明。41.在第1实施例中说明的永磁式旋转电机1是埋入永磁型旋转电机，但本实施例的永磁式旋转电机1是表面永磁型旋转电机。42.在转子铁芯200的外周具有：磁铁210；在磁铁210的周向两侧的磁铁固定部211；覆盖磁铁210外周在周向上连续的非磁性金属管235；位于磁铁固定部211的外周，且由磁铁210和金属管235划分的第1空间部213；比磁铁210靠内侧，与磁铁210的距离为磁铁厚度以下，磁极中央的径向长度最长的第2空间部261；以及在比磁铁210靠内周侧、位于第2空间部261与磁铁210之间的位置、向q轴250的内周侧呈凸形状的第3空间部262。43.在此，第3实施例中的磁铁210在旋转面内截面中成为被称为d型形状的形状，在本实施例中成为内周为直线且外周为圆弧的周向长度大的形状。该形状由于磁铁使用量比第2实施例多60％左右，所以成为比第2实施例得到高转矩的形状。但是，转矩/磁铁使用量比第2实施例小30％。另外，由于磁铁210厚，第2空间部261和第3空间部262向内周侧移动，因此以在圆筒转子铁芯200中除了磁铁210以外不存在空间部时为基准的惯量比来看，比第2实施例大3.4％。44.第2空间部261与第3空间部262的位置关系和形状与第1实施例相同。因此，即使在表面永磁型旋转电机中，通过第3空间部262，也能够与图4a～图16的说明同样地降低惯量。45.(第4实施例)接着，使用图18说明本发明的第4实施例的埋入永磁式旋转电机1。图18是第4实施例的永磁式旋转电机1的旋转面内1/4周的截面图，与第1实施例中说明的图2对应。另外，与第1实施例共通的部分省略一部分说明。46.如图2所示，第1实施例的永磁式旋转电机1是在磁极部220具有一个磁铁210的一字型的埋入永磁式旋转电机1，而第4实施例的永磁式旋转电机1如图18所示，是在磁极部220具有两个磁铁210a和210b，两个磁铁210a、210b的外周侧侧面所成的角度具有大于180度的倒v字配置的埋入永磁式旋转电机1。47.在图18中，转子铁芯200具有：在周向上长的一个磁铁插入孔201；设置在磁铁插入孔201的两端的两个磁铁固定部211之间的磁铁收容部212；以及在磁铁收容部212的外周侧的伞状铁芯230。伞状铁芯230的磁极圆弧219的半径比转子20的旋转半径218小，在磁铁插入孔201中配置有两个磁铁210a和210b，构成两个磁铁210a、210b的外周侧侧面所成的角度为大于180度的倒v字配置。另外，转子铁芯200具有在伞状铁芯230的中央的内周侧的磁铁固定部b215以及在磁铁固定部b215的内周侧的第1空间部214。48.在此，第4实施例中的磁极部220的圆弧半径比转子20的旋转半径小，可能成为转矩减少的主要原因，但通过将磁铁宽度延伸到磁极端部来增加转矩。另外，通过使磁极部220的圆弧半径比转子20的旋转半径小，能够降低转矩的脉动，因此能够增大脉动转矩的最小值。49.在启动时，如果不产生使转子20克服负荷而旋转的转矩，则电机不开始旋转，因此需要使脉动转矩的最小值比所需的启动时的转矩大。发明人发现，通过使磁极部220的圆弧半径比转子20的旋转半径小，能够增大脉动转矩的最小值。即，通过该构成，能够使从启动开始的响应高速化。50.另外，第2空间部261与第3空间部262的位置关系和形状与第1实施例相同。因此，在第4实施例的埋入永磁型旋转电机中，由于第3空间部262的存在，与图4a～图16的说明同样地能够降低惯量。51.在此，使用图19～图21，说明通过本实施例的构成能够增大脉动转矩的最小值的情况。图19是表示第4实施例的磁极圆弧半径引起的平均转矩与两振幅的变化的图，将平均转矩/(磁极圆弧半径下的平均转矩)和两振幅/平均转矩设为纵轴，将磁极圆弧半径/旋转半径设为横轴。在图19中，两振幅比(两振幅/平均转矩)表示转矩脉动的大小。图20是表示第4实施例的磁极圆弧半径引起的最小转矩的变化的图，将最小转矩/最小转矩的最大值设为纵轴，将磁极圆弧半径/旋转半径设为横轴。在此，在磁极圆弧半径与旋转半径相等的情况下，两个磁铁210a、210b的外周侧侧面所成的角度为180度，因此与图21所示的一字型的埋入永磁型旋转电机相同。52.如图19所示，当磁极圆弧半径减少时，平均转矩减少。与此同时，转矩脉动减少，磁极圆弧半径/旋转半径＝0.57，两振幅比最小。与此相对，如图20所示，转矩的最小值随着磁极圆弧半径的减少而增加，在磁极圆弧半径/旋转半径＝0.75时最大，如果磁极圆弧半径进一步减少，则最小转矩减少。磁极圆弧半径/旋转半径＝0.5时的两振幅比约为0.2(参照图19)。53.第4实施例除了转子构造以外与第2实施例相同，但如果将磁铁使用量多的第4实施例与第2实施例进行比较，则磁极圆弧半径/旋转半径为0.6以上，第4实施例中的平均转矩比第2实施例大。另外，在最小转矩/最小转矩的最大值为0.91以上时，脉动转矩的最小值比第2实施例大。由此可知，第4实施例在磁极圆弧半径/旋转半径为0.6～0.95时是超过第2实施例的性能。但是，由于磁铁使用量增加了29％左右，第2空间部261与第3空间部262向内周侧移动，因此以在圆筒转子铁芯200中除了磁铁210a、210b之外不存在空间部时为基准的惯量比来看，惯量增加了8.2％。因此，优选使用在图20中距最大值3％以内并且能够得到大的转矩的磁极圆弧半径/旋转半径为0.65～0.9的范围。54.如以上说明的那样，本发明的各实施例的构成在抑制转矩降低、降低惯量、高响应化方面优于以往构成，且显示出具有效果。即，在各实施例中说明的永磁式旋转电机1的构造对于高响应化是有效的。55.另外，如果将本实施例的永磁式旋转电机1用于evtc，则根据发动机转速和负荷，容易进行发动机的进排气阀的开闭正时的最佳控制。由此，能够提高输出、燃料效率。进而，本实施例的永磁式旋转电机1的采用不限于汽车领域，也可以适用于需要响应性的产业用的旋转电机。56.另外，本发明不限于上述的实施例，包含在所附的权利要求书的主旨内的各种变形例以及同等的构成。例如，上述实施例是为了容易理解地说明本发明而进行的详细说明，本发明并不限定于具备所说明的全部构成。另外，也可以将一个实施例的构成的一部分置换为其他实施例的构成。另外，也可以在一个实施例的构成中添加其他实施例的构成。另外，对于各实施例的构成的一部分，也可以进行其他构成的追加、删除、置换。符号说明57.1永磁式旋转电机10定子20转子30气隙100定子铁芯110铁芯背部件130齿140绕组200转子铁芯201磁铁插入孔210磁铁211磁铁固定部212磁铁收容部213第1空间部214第1空间部b215磁铁固定部b218旋转半径219磁极圆弧220磁极部222槽空间部230伞状铁芯235金属管242桥部261第2空间部262第3空间部250q轴300轴。









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