CN103580319B - 转子轭和应用转子轭的发动机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及转子轭和应用转子轭的发动机。一种转子轭（11，31，41），包括：圆盘形的多个转子芯（11a，31a，41a，41b），所述多个转子芯被层压以形成圆柱形；多个磁体插孔（12，12a），所述磁体插孔分别包括在所述转子轭（11，31，41）的层压方向上贯穿的纵边（12b）和横边（12c）；桥部（15，15a），所述桥部布置在所述转子芯（11a，31a，41a，41b）的周向方向上彼此相邻的所述磁体插孔（12，12a）之间，且将内部区域（14，14a）连接到外部区域（13，13a）；凹部（18，18a），所述凹部布置在所述桥部（15，15a）处并且从所述转子芯（11a，31a，41a，41b）的外周表面径向向内凹陷而形成；凸边（12d），所述凸边朝向所述磁体插孔（12，12a）的内部突出。

Description

转子轭和应用转子轭的发动机

技术领域

本公开总体涉及转子轭和应用转子轭的发动机。

背景技术

根据已知的内部转子发动机的转子轭，通过将转轴和场磁极磁体（下文称为磁体）安装到转子轭来构造转子。由于内部转子发动机具有的结构是，转子布置在发动机的内侧，且被线圈缠绕的定子布置在转子的外侧，故内部转子发动机特征在于，例如，转子的惯性矩小且线圈的散热较好。通常，磁体在安装至转子轭之前没有被磁化，且在磁体被安装在转子轭上之后通过磁轭被磁化。当磁化磁体时，为了将所需的磁性能应用到磁体，抵靠着磁轭对安装有磁体的转子轭进行定位需要是精确的。

JP2010-236453A（下文称为专利参考文献1）中公开了已知的电动发动机转子。根据专利参考文献1，公开了一种电动发动机转子，其包括内部具有永磁体的基本上圆柱形的转子层压钢板。电动发动机转子的转子层压钢板形成有多个轴向贯穿的气态制冷剂孔和周向布置且轴向贯穿的多个铆钉孔。多个铆钉孔的至少一个被用作定位孔，当转子被磁化时，该定位孔用于插入定位销以在旋转方向上定位转子。

根据专利参考文献1的转子层压钢板，多个磁体周向布置。各个磁体的全部长度在轴向方向上延伸。铆钉孔布置在彼此相邻的磁体之间且位于磁体的略微径向内侧。然而，当发动机作为电动发动机操作时，铆钉孔布置在所产生的磁电路（下文也称为磁路）的一部分处。因为铆钉孔充当磁阻，故该布置降低了发动机的磁效率。

因为转子层压钢板存在于在周向方向上彼此相邻的磁体之间，则在周向方向上彼此相邻的磁体之间，磁场线自转子层压钢板和定子之间形成的磁路发生泄露。因此，发动机的磁效率降低。

因此，需要一种转子轭和应用该转子轭的发动机，其中，转子轭具有用于在磁化磁体时定位转子轭的构造，同时转子轭减小在彼此相邻的磁体之间穿过的磁场线的泄露量。

发明内容

根据本公开的一方面，一种转子轭，包括：具有圆盘形的多个转子芯，所述多个转子芯被层压以形成圆柱形；多个磁体插孔，所述多个磁体插孔均包括布置在所述转子芯的与转轴正交的表面上的纵边和横边，所述磁体插孔的纵边布置成沿着周向方向且靠近于所述转子芯的外周表面彼此隔开，所述磁体插孔在层压方向上贯穿所述转子轭；桥部，所述桥部在所述转子芯的周向方向上布置在彼此相邻的所述磁体插孔之间，且将从所述磁体插孔径向向内布置的内侧区域连接到在所述磁体插孔的径向外侧布置的外部区域；凹部，所述凹部布置在所述桥部处，并且从所述转子芯的外周表面朝着径向内侧凹陷而形成；和凸边，所述凸边布置在所述桥部处并且朝向所述磁体插孔的内部突出以包括在所述横边的一部分处的最凸出的边。

根据上文所述的结构，因为凸边在横边的一部分处，故磁体插入到磁体插孔中的情况下，在磁体的角部和横边之间存在间隙。因此，在不进行倒角工艺的情况下，在磁体被插入之后，来自磁体插孔的应力没有施加到磁体的角部。即使磁体的角部是尖的，角部也不会被切损或者破损。通过使用用于抵靠着磁轭定位转子轭的凹部，当发动机作为电动发动机工作时，在转子层压钢板处，不需要在磁路的某个位置充当磁阻的已知的铆钉孔。因此，转子轭的磁效率没有降低。也就是说，例如，当应用本公开的转子轭的发动机在操作中时，发动机的磁效率由于凹部的存在而不降低，这是因为凹部未布置在由磁体的磁场线形成的磁路的一部分处。

根据该公开的另一方面，所述凹部具有布置在所述转子芯的与所述转轴正交的表面上的弧形形状。

根据上文所述的结构，圆柱形轴可以用在凹部处，代替调节磁体和转子轭的高度以抵靠着磁化轭定位转子轭的矩形构件。因为不需要矩形构件，转子轭的高度可以保持低出矩形构件的厚度。此外，由于用于定位转子轭的圆柱形轴在成本上低于被插入在磁体插孔中以调整磁体和转子轭的高度来抵靠着磁轭定位转子轭的矩形构件，所述转子轭的定位可以用低成本的结构进行。

根据该公开的另一方面，所述桥部包括第一桥部和第二桥部，所述第一桥部形成为连接到彼此相邻的多个所述外部区域，所述第二桥部形成为将所述第一桥部连接到所述内部区域，其中，被布置在所述转子芯的与所述转轴正交的表面上的所述第一桥部的宽度和/或被布置在所述转子芯的与所述转轴正交的表面上的所述第二桥部的宽度等于所述转子芯的板厚。

根据上文所述的结构，即使来自外部区域的磁场线的没有进入面向该外部区域的定子的部分泄露并且进入低磁阻的第一桥部，第一桥部立即引起磁饱和，因此，其他磁场线不进入该第一桥部。此外，外部区域的边缘和第一桥部的边缘基本上以直角相交，使得彼此相邻的外部区域之间的磁路不以最短距离连接且需要通过第一桥部进行绕道。磁场线试图穿过彼此相邻的外部区域之间的最短距离。然而，在连接彼此相邻的外部区域的磁路为作为第一桥部的形状的曲线、弧形或曲形的情况下，在彼此相邻的外部区域之间，磁场线不能顺畅地穿过。因此，磁场线的泄露量减少，转子轭的磁效率提高。也就是说，例如，应用转子轭的发动机在工作时，该发动机的磁效率增大。

根据该公开的另一方面，在层压的所述转子芯的一部分转子芯或所有转子芯上，至少一个所述桥部被去除，且所述磁体插孔与所述凹部连通。

根据上文所述的结构，由于在去除桥部的部分处去除电磁钢板，故在去除桥部的部分处的磁阻增大。当磁阻增大时，磁场线在磁阻增大的部分处的泄漏量减少，磁场线进入定子的量相对增大。因此，在彼此相邻的外部区域之间的磁场线的泄露量可降低，同时转子轭的磁效率提高。也就是说，例如，当应用转子轭的发动机在工作时，发动机的磁效率增大。

根据该公开的另一方面，除了布置在相对的端侧处的转子芯之外，从所有的所述转子芯在周向方向上交替去除所述桥部，通过去除所述桥部所提供的空隙和所述桥部彼此相邻地布置成在层压方向上叠置以形成所述转子轭。

根据上文所述的结构，通过在上侧和下侧处布置的桥部夹住通过去除转子芯的桥部所提供的空隙。因此，用于保持磁体的磁体插孔和具有用于当磁化磁体时定位转子轭的构造的凹部可以仅用单一类型的芯形成，同时外部区域可以防止通过施加外力而变形。由于桥部减少，在外部区域之间的磁场线泄漏量可降低，同时转子轭的磁效率提高。也就是说，例如，当应用转子轭的发动机在工作时，发动机的效率增大。

根据该公开的另一方面，在层压的所述转子芯的一部分转子芯或所有转子芯上，所述第一桥部的至少一部分被去除且所述磁体插孔与所述凹部连通，而所述第二桥部没有被去除且连接到所述第一桥部的剩余部分。

根据上文所述的结构，由于在去除桥部的部分处去除电磁钢板，则在去除所述桥部的部分处的磁阻增大。当磁阻增大时，磁场线在磁阻增大的部分处的泄漏量减少，磁场线进入定子的量相对增大。因此，在外部区域之间的磁场线泄露量降低，同时转子轭的磁效率提高。也就是说，例如，当应用转子轭的发动机工作时，该发动机的磁效率增大。

根据该公开的另一方面，在沿着所述层压方向观看的视图中，除了在相对的端侧处布置的所述转子芯之外，第一转子芯通过去除所述第一桥部的一部分而包括连接到在所述第一桥部的相对侧布置的所述外部区域中的一个外部区域和所述第二桥部且不连接到其他外部区域的第一桥部，以及第二转子芯通过去除第一桥部的一部分而包括连接到在所述第一桥部的相对侧布置的另一外部区域和所述第二桥部且不连接到所述一个外部区域的第一桥部；其中，所述第一转子芯和所述第二转子芯交替层压以形成所述转子轭。

根据上文所述的结构，转子芯的第一开口部和第二开口部分别通过在上侧和下侧布置的第一桥部夹住。因此，即使第一开口部和第二开口部存在，用于保持磁体的磁体插孔和具有用于当磁化磁体时定位转子轭的构造的凹部可以形成，同时外部区域可以防止通过施加外力而变形。由于包括第一开口部和第二开口部，故在彼此相邻的外部区域之间的磁场线泄露量可以减少，同时转子轭的磁效率提高。也就是说，例如，当应用转子轭的发动机工作时，该发动机的磁效率增大。

根据该公开的另一方面，发动机包括上文所述的转子轭中的任意一个。

附图说明

从结合附图所考虑的以下详细说明，该公开的前述的和另外的特征和特性将变得更明显，其中：

图1是形成本文公开的第一转子轭的第一转子芯的平面图；

图2是沿图1中的线Ⅱ-Ⅱ截取的剖视图；

图3是第一转子轭的外部的透视图；

图4是第一转子的外部的透视图；

图5是应用第一转子的发动机的结构的竖向剖视图；

图6是形成第二转子轭的第二转子芯的平面图；

图7是第二转子轭的外部的透视图；

图8是第二转子的外部的透视图；

图9是形成第三转子轭的第三转子芯的平面图；

图10是形成第三转子轭的第四转子芯的平面图；

图11是第三转子轭的外部的透视图；和

图12是第三转子的外部的透视图。

具体实施方式

将参考以下附图详细描述该公开的第一实施方式的结构。如图1中所示，例如，通过用压力机对薄的电磁钢板进行加工来形成第一转子芯11a。第一转子芯11a具有圆形的形状并且包括转轴插孔19a。具有圆形形状的转轴插孔19a同轴地布置并且在第一转子芯11a的中心部开口。根据第一实施方式，例如，八个突起部19b形成在转轴插孔19a的内周表面处且径向向内突起。当转轴22被插入且固定时，突起部19b对应于压入配合裕度。突起部19b的数量在第一实施方式中是八个，但数量不限于此。

例如，四个基本上矩形形状的磁体插孔12a在第一转子芯11a的转轴插孔19a的径向外侧、靠近外周边缘（对应于层压时的外周表面）处开口。磁体插孔12a被定位成这样的状态：纵边（下文称为长边）12b沿着周向方向靠近第一转子芯的外周表面布置。磁体插孔12a的长边12b对应于沿着周向方向靠近第一转子芯的外周表面所布置的直线部分，而磁体插孔12a的横边（下文称为短边）12c对应于与长边12b不同的部分。彼此邻近的磁体插孔12a、12a被布置成这样的状态：短边12c、12c靠近，且在短边12c、12c之间包括间隙。布置在短边12c之间的分开短边12c的部分被称为桥部15a。彼此相对的在磁体插孔12a的径向外侧定位的长边12b与第一转子芯11a的外周边缘之间的部分被称为外部区域13a。彼此相对的在磁体插孔12a的径向内侧的长边12b与转轴插孔19a之间的部分被称为内部区域14a。外部区域13a和内部区域14a通过桥部15a相互连通。

凹部18a在各个桥部15a径向外侧、形成于第一转子芯11a的外周边缘处。凹部18a具有切除的弧形形状并且从第一转子芯11a的外周边缘径向向内定向或者从第一转子芯11a的外周边缘径向向内凹进。凹部18a形成为靠近磁体插孔12a，因此，短边12c是弯曲的以朝向磁体插孔12a的内部凸出。凸边12d（也充当最凸出边），即短边12c朝磁体插孔12a的内部最突出的部分，在短边12c的一部分处，而不是在短边12c的缘部。根据图1，在磁体插孔12a的内部示出的双点划线描述了磁体21。磁体21和短边12c在凸边12d的周围最靠近彼此。

桥部15a包括第一桥部16a和第二桥部17a。第一桥部16a是布置在凹部18a和短边12c之间的部分，而第二桥部17a是布置在彼此相邻的短边12c之间的部分。第一桥部16a的宽度和第二桥部17a的宽度大约等于第一转子芯11a的板厚度。第一桥部16a的在第一转子芯11a的最径向向内的部分处连接到第二桥部17a。

如图1所示，例如，八个突起部20a形成在第一转子芯11a处。因为突起部20a用冲压工艺形成，所以突起部20a在突起部20a的相对的表面处形成凹进部20b。通过层压第一转子芯11a形成第一转子轭11。根据图3，当层压第一转子芯11a时，突起部20a配合安装入凹进部20b中以连接各个第一转子芯11a。将均形成于各个第一转子芯11a处的磁体插孔12a、外部区域13a、内部区域14a、桥部15a、第一桥部16a、第二桥部17a、凹部18a、转轴插孔19a、突起部20a和其他部分以叠置的方式层压形成第一转子轭11。在层压转子芯11a之后，磁体插孔12a、外部区域13a、内部区域14a、桥部15a、第一桥部16a、第二桥部17a、凹部18a、转轴插孔19a和突起部20a分别构成磁体插孔12、外部区域13、内部区域14、桥部15、第一桥部16、第二桥部17、凹部18、转轴插孔19和突起部20。

将如下描述第一转子10的结构。如图4所示，在第一磁体21a、第二磁体21b、第三磁体21c和第四磁体21d（当所有这些磁体作为一个磁体描述时，为磁体21）被插入且固定到第一转子轭11之后，磁化第一转子10。随后，转轴22被压入第一转子10中。磁体21具有长方体的形状，且在被插入第一转子轭11中时未被磁化。磁体21的长度略短于在磁体插孔12处彼此相对的凸边12d之间的距离。因此，在插入磁体21之后，形成小的间隙，在该间隙中，没有施加来自磁体插孔12的应力。磁体21的厚度略小于相互平行的长边12b之间的距离。因此，在插入磁体21之后，形成小的间隙，在该间隙中，没有施加来自磁体插孔12的应力。因此，磁体21很少周向和径向移动。磁体21的高度略小于第一转子轭11在层压方向上的高度。磁体21简单地由大块磁体切割而成，而无需倒角工艺，因此磁体21的角部是尖的。

例如，通过浇注与插入到磁体插孔12中的磁体21粘接的粘合剂来固定磁体21。在磁体21用粘合剂固定的情况下，过量的粘合剂聚集在磁体插孔12内的间隙处（见图5）。通过磁体21的高度和第一转子轭11在层压方向上的高度之间的差值形成该间隙，且过量的粘合剂没有泄露到第一转子轭11的外表面。

如图1和图4中所示，因为凸边12d被布置在短边12c的一部分处，所以在磁体21的角部和短边12c之间存在间隙。因此，在不执行倒角工艺的情况下，磁体21的角部不接触磁体插孔12a的内周表面。因此，在插入磁体21之后，没有来自磁体插孔12的应力被施加到磁体21的角部。即使磁体21的角部是尖的，磁体21的角部也不会有切损或破损。

在磁体21被插入且固定后，通过磁化过程磁化磁体21。例如，当磁化磁体21时，四个凹部18用来抵靠磁化轭定位第一转子轭11。也就是说，当磁化磁体21时，凹部18作为用于定位第一转子轭11的构造。因为凹部18具有弧形形状，则圆柱状轴可以用于定位第一转子轭11。矩形构件可插入在磁体插孔中以调整磁体和转子轭的高度来抵靠着磁化轭定位转子轭，由于用于定位转子轭的圆柱状轴在成本上低于矩形构件，则转子轭的定位可以用低成本的结构来进行。此外，例如，在四个磁体21和矩形构件用于抵靠磁化轭定位第一转子轭11的情况下，第一转子轭11的高度可变得高出矩形构件的厚度，这是因为存在矩形构件调整高度。然而，根据该实施方式，当使用圆柱状轴时，不需要矩形构件来定位转子轭，从而第一转子轭11的高度可以保持低。磁体21被磁化以使两个平行于长边12b的磁极面为磁极。在磁体21的磁化完成之后，通过将转轴22压入转轴插孔19以贯穿第一转子轭11来完成第一转子10的组装。

作为磁化的极面，第一磁体21a和第三磁体21c的径向向外的表面被磁化成N极，而第一磁体21a和第三磁体21c的径向向内的表面被磁化成S极。另一方面，第二磁体21b和第四磁体21d的径向向外的表面被磁化成S极，而第二磁体21b和第四磁体21d的径向向内的表面被磁化成N极。由于磁体21的磁场线在磁极面的垂直方向上进入和离开，故离开第一磁体21a的被磁化成N极的磁极面（下文称为N极面）的磁场线穿过外部区域13并且进入面向外部区域13的定子50（如图5所示）。离开第一磁体21a的被磁化成N极的磁极面的磁场线的一半离开定子50，穿过与定子50相邻的外部区域13并且进入第二磁体21b的与外部区域13相邻的被磁化成S极的磁极面（下文称为S极面）。离开第二磁体21b的N极面的磁场线经由内部区域14进入第一磁体21a的S极面。离开第一磁体21a的被磁化成N极的磁极面的磁场线的另一半进入面向第一磁体21a的定子50，穿过与定子50相邻的外部区域13并且进入第四磁体21d的与外部区域13相邻的S极面。磁场线的一半离开第四磁体21d的N极面，穿过内部区域14并且进入第一磁体21a的S极面。

因此，由第一磁体21a的磁场线形成的磁路穿过内部区域14。然而，与已知的转子层压钢板不同，不存在导致在磁体21的磁路中产生磁阻的孔。另外，用于抵靠着磁轭定位第一转子轭11的凹部18不沿着由第一磁体21a的磁场线形成的磁路而存在。因此，第一转子轭11的磁效率不降低。例如，当应用第一转子10的发动机1工作时，发动机1的磁效率不降低。由第四磁体21d的磁场线形成的磁路以如上文所述的类似方式穿行。

来自外部区域13且没有进入面向外部区域13的定子50的一部分磁场线泄露并且进入低磁阻的第一桥部16。然而，由于第一桥部16的宽度因凹部18的存在而变窄，则第一桥部16立即导致磁饱和，因此，其他磁场线不进入第一桥部16。此外，外部区域13的边缘和第一桥部16的边缘基本上以直角相交，使得彼此相邻的外部区域13之间的磁路不以最短距离连接且需要通过第一桥部16进行绕道。磁场线试图穿过彼此相邻的外部区域13之间的最短距离。然而，在连接彼此相邻的外部区域13的磁路为作为第一桥部16的形状的曲线、弧形或曲形的情况下，在彼此相邻的外部区域13之间，磁场线不顺畅地穿过。因此，通过包括凹部18和第一桥部16，磁场线的泄露量减小。也就是说，第一转子轭11的磁效率增大。例如，应用第一转子轭11的发动机1在工作时，发动机1的磁效率增大。

根据第一实施方式，凹部18a为切除的弧形形状，且不限于该形状。可以应用切除的多边形形状。根据第一实施方式，因为形成凹部18a，所以短边12c弯曲成朝向磁体插孔12a的内部凸起，且不限于此。凹部18a的形成可与短边12c朝向磁体插孔12a的内部凸起的结构不相关。即，即使凹部18a的切除部分小，或者凹部18a甚至不存在时，短边12c仍可以弯曲成朝向磁体插孔12a的内部凸起。此外，即使短边12c不弯曲成朝向磁体插孔12a的内部凸起，只要在短边12c的一部分处存在凸边12d，也可以实现第一转子芯11a的构型。例如，具有直线形状的短边12c可包括朝向磁体插孔12a的内部凸起的凸起部分。然而，在那些情况下，第一桥部16a的宽度可能较宽，从而磁场线的泄漏量会增大。

将如下描述发动机1的结构。如图5所示，发动机1包括第一转子10、定子50、轴承2、轴承3和盖4。

定子50包括定子芯51、线圈支撑框架52和线圈53。通过层压薄的电磁钢板构造定子芯51。定子芯51包括环形的外周部分和例如六个齿51a。具有T形的齿51a包括从定子芯51的环形外周部分径向向内延伸的部分和从定子芯51的环形外周部分径向向内延伸的该部分的边缘朝相反的周向方向延伸形成的部分。根据第一实施方式，齿51a的数量例如是六个，这是因为磁体21的数量例如是四个，齿51a的数量不限于此。齿51a的数量通过磁体21的数量来确定。

线圈支撑框架52是树脂薄板构件，该构件被布置成覆盖齿51a的周围。当由用例如搪瓷包覆的铜线制成的线圈53缠绕在齿51a的周围时，线圈支撑框架52避免齿51a和线圈线的涂层破损的部分相互接触且相互导电。线圈53缠绕在线圈支撑框架52的外表面的周围，在线圈支撑框架52中布置有齿51a。

定子50一体地形成且通过由树脂制成的壳体54覆盖。具有底面的圆柱形空隙55形成在壳体54的中心。齿51a的从定子芯51的环形外周部分径向向内延伸的部分的边缘朝向相反的周向方向延伸的部分可以接触圆柱形空隙55的内周表面或者由薄树脂（壳体54的构件）覆盖。在圆柱形空隙55的底面处，共轴地形成轴承孔56，其作为壳体54的一部分，轴承2插入到轴承孔56中以待安装。

盖4是覆盖壳体54的圆柱形空隙55的圆盘形部件。通过冲压包括薄铝板的金属板形成盖4。在盖4的中心处，形成轴承孔5，轴承3待安装插入到该轴承孔5中。在轴承孔5的底面处，开设与轴承孔5同轴的通孔6，转轴22贯穿通孔6。

发动机1配置有第一转子10，第一转子10被插入到圆柱形空隙55中且通过用盖4覆盖来固定。在插入有第一转子的圆柱形空隙55中，轴承2和轴承3被压配合在转轴22上。轴承2被插入到轴承孔56中以被固定且压配合在转轴22上，使得轴承2的表面基本上与转轴22的表面齐平。轴承3被插入到轴承孔5中以被固定且压配合至转轴22，使得转轴22贯穿过轴承3。例如，通过螺纹接合，将盖4与壳体54固定在一起。在圆柱形空隙55的内部，第一转子10的外周表面沿径向方向与定子50隔开预定的间隙并且共轴地面向定子50。

然后，将描述发动机1的工作。发动机1在发动机1的外侧设置有发动机控制电路。发动机控制电路包括：检测装置，其用于检测第一转子10的转动相位；和电流开关控制部，其根据检测结果，通过切换使三相交流电流流动的线圈53，来选择性地使电流流动。通过发动机控制电路的控制，在齿51a和第一转子10的磁体21之间产生磁吸引或磁排斥，其中通过使电流流至线圈53产生磁场。因此，第一转子10旋转。

下面将参考图6描述第二实施方式。在下文的第二实施方式的描述中，同样的附图标记应用于与第一实施方式的结构相同的部分。由于一些描述涉及到相同的结构，故将省略这些描述。与第一转子芯11a（其中，在彼此相邻的磁体插孔12a之间的各个部分处形成有桥部15a）相比，第二转子芯31a的构型是，桥部15a在周向方向上被交替去除以形成开口部32a。通过包括开口部32a，在彼此相邻的磁体插孔12a之间去除电磁钢板，因此，磁体插孔12a的一侧径向向外敞开。

通过包括开口部32a，在去除桥部15a的部分处去除电磁钢板。因此，与包括桥部15a的构型相比，去除桥部15a的部分处的磁阻增大。当磁阻增大时，磁场线泄露到磁阻增大的部分的量降低，且进入定子50的磁场线的量相对增大。然而，当在层压方向上观看时，在开口部32a以相同的方向彼此相邻地层压以形成第二转子轭31的情况下，两个开口部形成在第二转子轭31的外周表面处，这是因为在第二转子轭31的外周表面处，并不是在所有的层压方向上存在电磁钢板。在这样的结构中，既难以牢固地保持磁体21，又难以保持足够数量的具有用于在磁化磁体21时定位第二转子轭31的构造的凹部18。另外，因为外部区域13在一侧由窄宽度的第一桥部16和第二桥部17支撑，因此通过施加外力（包括离心力），外部区域13可以容易地变形。

如图7所示，第二转子芯31a被层压，使得在层压之前，各个第二转子芯31a围绕转轴旋转90度。因此，由于通过在开口部32a的上侧和下侧且沿层压方向布置的桥部15a夹住第二转子芯31a的开口部32a，故开口部32a在第二转子轭31的外周表面处，在层压方向上没有相继地布置。因此，用于保持磁体21的磁体插孔12和具有用于在磁化磁体21时定位第二转子轭31的构造的凹部18可以仅由单一类型的芯（该芯是第二转子芯31a）形成，同时可防止外部区域13通过施加外力而变形。

在第二转子轭31中，因为存在开口部32a，与第一转子轭11的桥部的数量相比，桥部15a的数量降低至一半。因此，外部区域13之间的磁场线泄漏量可以减小，同时第二转子轭31的磁效率提高。也就是说，例如，当应用第二转子轭31的发动机1工作时，发动机1的磁效率增大。

如图8所示，例如，在被磁化之前，四个磁体21被插入且固定到第二转子轭31。然后，转轴22被压配合至转轴插孔19中，第二转子30的组装完成。通过组装第二转子30、定子50、轴承2、轴承3和盖4，完成发动机1的组装。

根据第二实施方式，通过仅用单一类型的芯进行层压来构造第二转子轭31，该单一类型的芯是第二转子芯31a。然而，第二转子轭31的相对的端侧处或者最外端处的仅两个第二转子芯31a的板可以被第一转子芯11a替换。通过用第一转子芯11a替换，在相对端侧或者最外端处的转子芯不包括开口部32a，因此，外部区域13可以进一步防止通过施加外力而变形，同时保持第二转子轭31的磁效率。也就是说，例如，当应用第二转子轭31的发动机1工作时，发动机1的磁效率增大。

另外，第一转子芯11a和第二转子芯31a可以交替层压或者自由混合以构造第二转子30。

根据第二实施方式，与第一实施方式的第一转子芯11a（其中，第一桥部16a和第二桥部17a形成在彼此相邻的磁体插孔12a之间的各个部分处）相比，第二转子芯31a的构型是，第一桥部16a和第二桥部17a在周向方向上被交替去除以形成开口部32a，其不限于此。在磁体21和凹部18的数量增大以构造第一转子10的情况下，第一桥部16a和第二桥部17a可以每隔两个或每隔三个地在周向方向上去除而不是交替去除。可替选地，第一桥部16a和第二桥部17a可以随机去除。

根据第二实施方式，利用布置在上侧和下侧处的第一桥部16a和第二桥部17a夹住第二转子芯31a的开口部32a，其不限于此。例如，当从层压方向观看时，在通过在上下方向上的第一桥部16a和第二桥部17a夹住之前，两个或更多个开口部32a可以彼此相邻地在同一方向上层压。

综上所述，根据第二实施方式，可以自由地确定去除多少个第一桥部16a和第二桥部17a以及在何处被去除以构造第二转子轭31。可替选地，第一转子芯11a和第二转子芯31a可以以随机的顺序层压。然而，优选的是这样层压第二转子芯31a：在周向方向上或者在轴向方向上以平衡的方式布置开口部32a，以便减小速度不均匀性和扭矩波动且实现工作中的发动机1的稳定旋转。

根据第二实施方式，在磁化磁体21时，在应用与利用凹部18来抵靠着磁轭定位第二转子轭31不同的方法的情况下，凹部18a不需要包括在第二转子芯31a中。

下面将参考图9描述第三实施方式。通过交替层压第三转子芯41a和第四转子芯41b来构造第三转子轭41。如图9所示，与第一转子芯11a（其中，第一桥部16a形成在彼此相邻的磁体插孔12a之间的各个部分处）相比，第三转子芯41a的构型是，在图9中，第一桥部16a的在第二桥部17a的逆时针方向上设置的一部分被去除以形成第一开口部42a。通过包括第一开口部42a，磁体插孔12a的一侧径向向外开放。

如图10所示，与第一转子芯11a（其中，第一桥部16a形成在彼此相邻的磁体插孔12a之间的各个部分处）相比，第四转子芯41b的构型是，第一桥部16a的在第二桥部17a的顺时针方向上设置的一部分被去除以形成第二开口部42b。通过包括第二开口部42b，磁体插孔12a的一侧径向向外开放。

利用包括第一开口部42a和第二开口部42b的结构，由于在去除第一桥部16a的该部分的部位处不存在电磁钢板，故磁阻增大。当去除第一桥部16a的该部分的部位处的磁阻增大时，磁场线在磁阻增大的该部位处的泄漏量减小。然而，由于在一侧支撑外部区域13a，故，例如在层压之前施加外力的情况下，外部区域13a可容易地变形。

如图11所示，通过交替层压第三转子芯41a和第四转子芯41b来构造第三转子轭41。在图11中的第三转子芯41a的在一侧被支撑且沿顺时针方向延伸的外部区域13a由图11中的第四转子芯41b的在一侧被支撑且沿逆时针方向延伸的外部区域13a夹住。因此，在形成保持磁体21的磁体插孔12和具有用于在磁化磁体21时定位第三转子轭41的构造的凹部18的同时，外部区域13保持强度以避免外部区域13a变形。

由于第一开口部42a和第二开口部42b，与第一转子轭11的第一桥部相比，第三转子轭41仅包括一半的第一桥部16a。因此，在外部区域13之间的磁场线泄漏量可以降低，同时第三转子轭41的磁效率增大。也就是说，例如，当应用第三转子轭41的发动机1工作时，发动机1的磁效率增大。

如图12所示，例如，在转轴22被压配合进入转轴插孔19之前，四个磁体21被插入且固定到第三转子轭41以待磁化。然后，完成第三转子40的装配。通过组装第三转子40、定子50、轴承2、轴承3和盖4，完成发动机1的组装。

根据第三实施方式，通过交替层压第三转子芯41a和第四转子芯41b来构造第三转子轭41。然而，在第三转子轭41的顶侧和底侧处的第三转子芯41a或第四转子芯41b可以由第一转子芯11a替换。通过由第一转子芯11a替换，在顶侧和底侧处的转子芯不包括第一开口部42a和第二开口部42b，因此外部区域13可以进一步抑制由于施加外力而产生的变形，同时保持第三转子轭41的磁效率。也就是说，例如，当应用第三转子轭41的发动机1工作时，发动机1的磁效率被保持。

根据第三实施方式，可以自由确定在第三转子芯41a和第四转子芯41b处，第一桥部16a的多少个部分被去除以及在何处被去除。可替选地，可以自由规定层压第三转子芯41a和第四转子芯41b的顺序。然而，优选地是这样层压第三转子芯41a：在轴向方向上以平衡的方式布置第一开口部42a和第二开口部42b，以便减小速度不均匀性和扭矩波动且实现在工作中的发动机1的稳定旋转。

根据第三实施方式，在磁化磁体21时，在应用与使用凹部18来抵靠着磁轭定位第三转子轭41不同的方法的情况下，凹部18a不必包括在第三转子芯41a和第四转子芯41b中。

在可行的情况下，可以组合上文所述的第一实施方式到第三实施方式的构型。

本发明可以应用于通过层压电磁钢板所构造的转子轭并且可以应用于使用该转子轭的发动机。

Claims (8)

1.一种转子轭(11，31，41)，包括：

圆盘形的多个转子芯(11a，31a，41a，41b)，所述多个转子芯被层压以形成圆柱形；

多个磁体插孔(12，12a)，所述多个磁体插孔均包括布置在所述转子芯(11a，31a，41a，41b)的与转轴正交的表面上的纵边(12b)和横边(12c)，所述磁体插孔(12，12a)的纵边(12b)布置成沿着周向方向且靠近于所述转子芯(11a，31a，41a，41b)的外周表面彼此隔开，所述磁体插孔(12，12a)在层压方向上贯穿所述转子轭(11，31，41)；

桥部(15，15a)，所述桥部在所述转子芯(11a，31a，41a，41b)的周向方向上布置在彼此相邻的所述磁体插孔(12，12a)之间，且将在所述磁体插孔(12，12a)的径向内侧布置的内部区域(14，14a)连接到在所述磁体插孔(12，12a)的径向外侧布置的外部区域(13，13a)；

凹部(18，18a)，所述凹部布置在所述桥部(15，15a)处，并且从所述转子芯(11a，31a，41a，41b)的外周表面朝着径向内侧凹陷而形成；和

凸边(12d)，所述凸边布置在所述桥部(15，15a)处并且朝向所述磁体插孔(12，12a)的内部突出以包括在所述横边(12c)的一部分处而不是在所述横边(12c)的缘部处的最凸出的边(12d)；并且其中，磁体(21)的角部和所述横边(12c)之间因为所述凸边(12d)被布置在所述横边(12c)的一部分处而存在间隙。

2.根据权利要求1所述的转子轭(11，31，41)，其中，所述凹部(18，18a)具有布置在所述转子芯(11a，31a，41a，41b)的与所述转轴正交的表面上的弧形形状。

3.根据权利要求1或2所述的转子轭(11，31，41)，其中，所述桥部(15，15a)包括第一桥部(16，16a)和第二桥部(17，17a)，所述第一桥部(16，16a)形成为连接彼此相邻的多个所述外部区域(13，13a)，所述第二桥部(17，17a)形成为将所述第一桥部(16，16a)连接到所述内部区域(14，14a)，其中，被布置在所述转子芯(11a，31a，41a，41b)的与所述转轴正交的表面上的所述第一桥部(16，16a)的宽度和/或被布置在所述转子芯(11a，31a，41a，41b)的与所述转轴正交的表面上的所述第二桥部(17，17a)的宽度等于所述转子芯(11a，31a，41a，41b)的板厚。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的转子轭(11，31，41)，其中，在层压的所述转子芯(11a，31a，41a，41b)的一部分转子芯或所有转子芯上，至少一个所述桥部(15，15a)被去除，且所述磁体插孔(12，12a)与所述凹部(18，18a)连通。

5.根据权利要求4所述的转子轭(11，31，41)，其中，除了布置在相对的端侧处的转子芯(11a，31a，41a，41b)之外，从所有的所述转子芯(11a，31a，41a，41b)在周向方向上交替去除所述桥部(15，15a)，通过去除所述桥部(15，15a)形成空隙，所述空隙和所述桥部(15，15a)彼此相邻地布置成在层压方向上叠置以形成所述转子轭(11，31，41)。

6.根据权利要求3所述的转子轭(11，31，41)，其中，在层压的所述转子芯(11a，31a，41a，41b)的一部分转子芯或所有转子芯上，所述第一桥部(16，16a)的至少一部分被去除且所述磁体插孔(12，12a)与所述凹部(18，18a)连通，而所述第二桥部(17，17a)没有被去除且连接到所述第一桥部(16，16a)的剩余部分。

7.根据权利要求6所述的转子轭(11，31，41)，其中，在沿着所述层压方向观看的视图中，除了在相对的端侧处布置的所述转子芯(11a，31a，41a，41b)之外，第一转子芯(11a，31a，41a，41b)通过去除所述第一桥部(16,16a)的一部分而包括连接到在所述第一桥部(16,16a)的相对侧布置的所述外部区域(13,13a)中的一个外部区域和所述第二桥部(17,17a)且不连接到其他外部区域(13，13a)的第一桥部(16,16a)，以及第二转子芯(11a，31a，41a，41b)通过去除第一桥部(16,16a)的一部分而包括连接到在所述第一桥部(16，16a)的相对侧布置的另一外部区域(13，13a)和所述第二桥部(17,17a)且不连接到所述一个外部区域(13，13a)的第一桥部(16,16a)；其中，所述第一转子芯(11a，31a，41a，41b)和所述第二转子芯(11a，31a，41a，41b)交替层压以形成所述转子轭(11，31，41)。

8.一种发动机(1)，包括根据权利要求1至7中任一项所述的转子轭(11，31，41)。