CN107431397B - 旋转电机的转子 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种旋转电机的转子，其具有以配置于卷装有线圈的定子的径向内侧的方式构成的圆筒状的转子铁芯，转子铁芯的外周面经由间隙与定子对置。转子铁芯在周向具有多个磁极区域，并且在各磁极区域具有沿着q轴磁路延伸的磁通屏障。磁通屏障的内壁具有径向外侧壁面和径向内侧壁面，径向内侧壁面与沿着q轴磁路的位置相比朝向相邻的磁极区域扩张。

Description

旋转电机的转子

技术领域

本发明涉及旋转电机的转子。

背景技术

存在一种在转子铁芯形成圆弧状的磁通屏障的旋转电机的转子(例如专利文献1)。在专利文献1所公开的马达中，如图14所示，通过在转子铁芯200设置圆弧状的狭槽201而使凸极率(Lq/Ld)增加，由此使磁阻扭矩增加。

专利文献1:日本特开2013-179765号公报

然而，期望有效地利用转子铁芯进一步使磁阻扭矩增加。

发明内容

本发明的目的在于提供能够增大凸极率的旋转电机的转子。

用于解决上述课题的旋转电机的转子具有以配置于卷装有线圈的定子的径向内侧的方式构成的圆筒状的转子铁芯，该转子铁芯的外周面经由间隙与上述定子对置，上述转子铁芯在周向具有多个磁极区域，并且在上述各磁极区域具有沿着q轴磁路延伸的磁通屏障，上述磁通屏障的内壁具有径向外侧壁面和径向内侧壁面，上述径向内侧壁面与沿着上述q轴磁路的位置相比朝向相邻的磁极区域扩张。

根据上述结构，磁通屏障沿着转子铁芯中的q轴磁路延伸，磁通屏障的内径侧壁面与沿着q轴磁路的位置相比朝向相邻的磁极区域扩张而形成，因此能够通过减少q轴电感Lq的变化并且减小d轴电感Ld来增大凸极率(Lq/Ld)。

根据本发明，能够增大凸极率。

附图说明

图1是一个实施方式的旋转电机的示意图。

图2的(a)是该实施方式的旋转电机的局部放大图，(b)是(a)的A-A线的截面示意图。

图3是表示例示性的旋转电机的d轴磁通的图。

图4是表示例示性的旋转电机的q轴磁通的图。

图5是该实施方式的转子的局部放大图。

图6是表示该实施方式以及比较例的d轴电感以及q轴电感的解析结果的图。

图7是表示该实施方式以及比较例的磁阻扭矩的解析结果的图。

图8是表示脉动率以及扭矩相对于图5所示的角度的比例(θa/θr)的解析结果的图。

图9是表示脉动率以及扭矩相对于图5所示的角度的比例(θb/θr)的解析结果的图。

图10是表示脉动率以及扭矩相对于图5所示的角度的比例(θc/θr)的解析结果的图。

图11是比较例的旋转电机的局部放大图。

图12是图11的旋转电机的局部放大图，且是表示磁通的图。

图13的(a)是其它例的旋转电机的局部放大图，(b)是(a)的A-A线的截面示意图。

图14是用于对背景技术进行说明的图。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的一个实施方式进行说明。

如图1所示，旋转电机10是磁铁埋入式旋转电机，且具备转子20和定子100。在呈圆筒状的转子20的外周侧配置有定子100。定子100的内周面经由间隙G(参照图2的(a))与转子20的外周面对置。此外，图均为示意图，并强调形状而记载。本实施方式的旋转电机10的极数为“4”。

如图1以及图2的(a)所示，定子100具有圆筒状的定子铁芯101，在定子铁芯101的内侧以沿周向排列的方式形成有多个(在本实施方式中36个)狭槽102。各狭槽102在定子铁芯101的内周面开口。在周向上相邻的狭槽102之间形成有齿103。在本实施方式的定子100中，每一极的狭槽数为“9”(即每一极的齿数为“9”)，每一极的从中心O的角度θr为90°。在周向上以等间隔设置的齿103卷绕有通电有三相交流电的线圈104。线圈104配置于定子100的内周部。

在定子100的径向内侧配置有转子20，转子20具备层叠了多张(例如几十张)近似圆板状的电磁钢板的圆筒状的转子铁芯30，在转子铁芯30的中心贯插有轴50。转子20在转子铁芯30的外周面与齿103隔开了规定的间隔的状态下，借助轴50被未图示的壳体的轴承支承，并能够相对于壳体旋转。换句话说，以使转子铁芯30的外周面经由间隙G与定子100的内周面对置的方式配置有转子20。

转子20在周向上具有4个磁极区域，各磁极区域的角度θr为90°。在转子铁芯30且在各磁极区域以沿径向排列的方式埋入有多个永久磁铁40、41，在本实施方式中，在各磁极区域设置有两个永久磁铁40、41。在各永久磁铁40、41的周向两侧分别配置有磁通屏障(Flux barriers)33、34、35、36。详细而言，在转子铁芯30的各磁极区域形成有圆弧状的永久磁铁插入孔31、32。各永久磁铁插入孔31、32沿转子铁芯30的轴向延伸。永久磁铁插入孔31位于径向内侧，并且永久磁铁插入孔32位于径向外侧。在圆弧状的永久磁铁插入孔31插入有圆弧状的永久磁铁40。永久磁铁40位于d轴上，永久磁铁40在其厚度方向(转子铁芯30的径向)上被磁化。在圆弧状的永久磁铁插入孔32插入有圆弧状的永久磁铁41。永久磁铁41位于d轴上，永久磁铁41在其厚度方向(转子铁芯30的径向)上被磁化。

如图1所示，永久磁铁40以及永久磁铁41以相邻的磁极区域的极性不同的方式配置。例如，若某个磁极区域的各永久磁铁40、41以与齿103对置一侧的极性成为S极的方式配置，则相邻的磁极区域的各永久磁铁40、41以与齿103对置一侧的极性成为N极的方式配置。

转子铁芯30具有：与永久磁铁插入孔31的周向两端部连续并且从其周向两端部分别延伸的圆弧状的磁通屏障33、34。同样，转子铁芯30具有与永久磁铁插入孔32的周向两端部连续并且从其周向两端部分别延伸的圆弧状的磁通屏障35、36。磁通屏障33、34、35、36各自通过沿转子铁芯30的轴向延伸的孔或者狭缝而形成。

图3、图4例示出例示性的旋转电机10a的磁通。图3将d轴磁通可视化而示出。图4将q轴磁通可视化而示出。此外，图3、图4示出在没有永久磁铁插入孔31、32、磁通屏障33～36以及永久磁铁40、41的情况下由线圈104产生的磁通，但作为参考，用单点划线示出本实施方式的永久磁铁插入孔31、32、磁通屏障33～36以及永久磁铁40、41的配置。

如图2的(a)所示，在本实施方式中，磁通屏障33、34沿着q轴磁路(参照图4)延伸。在本实施方式中，磁通屏障35、36沿着q轴磁路(参照图4)延伸。磁通屏障33、34位于径向内侧，磁通屏障35、36位于径向外侧，转子铁芯30具有沿径向排列配置的多个磁通屏障的层。以下，有时将位于径向内侧的磁通屏障33、34称为内侧磁通屏障层，将位于径向外侧的磁通屏障35、36称为外侧磁通屏障层。

磁通屏障33的内壁换言之形成磁通屏障33的狭缝(孔)的内壁具有径向内侧壁面33a并且具有径向外侧壁面33b。径向外侧壁面33b呈圆弧状。磁通屏障34的内壁换言之形成磁通屏障34的狭缝(孔)的内壁具有径向内侧壁面34a并且具有径向外侧壁面34b。径向外侧壁面34b呈圆弧状。

磁通屏障35的内壁换言之形成磁通屏障35的狭缝(孔)的内壁具有径向内侧壁面35a并且具有径向外侧壁面35b。径向外侧壁面35b呈圆弧状，径向内侧壁面35a以大致直线状延伸。磁通屏障36的内壁换言之形成磁通屏障36的狭缝(孔)的内壁具有径向内侧壁面36a并且具有径向外侧壁面36b。径向外侧壁面36b呈圆弧状，径向内侧壁面36a以大致直线状延伸。

包括永久磁铁插入孔31的径向外侧的圆弧状内壁面和磁通屏障33、34的径向外侧壁面33b、34b的圆弧的中心O1位于比转子铁芯30的外周面靠径向外侧。包括永久磁铁插入孔32的径向外侧的圆弧状内壁面和磁通屏障35、36的径向外侧壁面35b、36b的圆弧的中心O2位于比转子铁芯30的外周面靠径向外侧。圆弧的中心O1以及圆弧的中心O2位于d轴上。

磁通屏障33、34位于磁通屏障33、34以及35、36中的径向最内侧。磁通屏障33、34的径向内侧壁面33a、34a以与沿着q轴磁路的位置相比朝向相邻的磁极区域扩张(伸出)的方式形成。更详细而言，为了确保不使磁通密度饱和的磁路宽度，径向内侧壁面33a、34a朝向相邻的磁极区域以最大限度扩张，由此，径向内侧壁面33a、34a具有与磁极区域的边界Bm平行的部分。

如图2的(a)所示，转子铁芯30在其外周面中的d轴所通过的位置具有沿着转子铁芯30的轴线方向延伸的切口(凹部)37。切口(凹部)37针对每一极形成有一个，并在d轴上对称设置。另外，在转子铁芯30的与轴线正交的截面，切口37具有圆弧状的底面部。切口37的底面部如图2的(b)所示，具有使以构成转子铁芯30的方式层叠的电磁钢板60彼此接合的焊接部38。具体而言，对电磁钢板60进行TIG焊接。在焊接部38，由于劣化而使磁通不易流动，但即使在切口37存在焊接部38也不会对旋转电机10的磁性能产生影响。

如图5所示，本实施方式的转子铁芯30以使磁通屏障33～36以及切口37成为最佳的配置的方式被设计。

具体而言，磁通屏障33、34、35、36具有：配置于径向内侧的内侧磁通屏障层(33、34)、和从该内侧磁通屏障层(33、34)向径向外侧分离配置的外侧磁通屏障层(35、36)。内侧磁通屏障层(33、34)以及外侧磁通屏障层(35、36)各自具有相对于d轴成为对称的形状。另外，转子铁芯30在转子铁芯30的外周面中的d轴所通过的位置具有沿着转子铁芯30的轴线方向延伸并且相对于d轴成为对称的切口37。将转子铁芯30的每一极的角度(各磁极区域的角度)设为θr，将从d轴直至切口37的周向端部的角度设为θa，将从d轴直至外侧磁通屏障层(35、36)的径向外侧壁面35b、36b的周向端部(角部)的角度设为θb，将从d轴直至内侧磁通屏障层(33、34)的径向外侧壁面33b、34b的周向端部(角部)的角度设为θc。而且，θa/θr、θb/θr、θc/θr满足下述不等式(1)、(2)、(3)。

0.12≤θa/θr≤0.14···(1)

0.26≤θb/θr≤0.29···(2)

0.40≤θc/θr≤0.42···(3)

接下来，对像这样构成的旋转电机10的作用进行说明。

在将旋转电机10驱动的情况下，对定子100的线圈104供给三相的电流而在定子100产生旋转磁场，在转子20作用有旋转磁场。而且，通过旋转磁场与永久磁铁40、41之间的磁吸引力以及磁排斥力使转子20与旋转磁场同步旋转。

接下来，使用图6、图7对d轴电感Ld、q轴电感Lq以及磁阻扭矩进行说明。将图11所示的比较例的转子120与图2的(a)等所示的本实施方式的转子20进行比较。

在图11的比较例中，转子铁芯130具有沿q轴磁路延伸的圆弧状的磁通屏障150、151、152、153。与此相对，本实施方式的转子铁芯30如图2的(a)所示，内侧磁通屏障层33、34的径向内侧壁面33a、34a与沿着q轴磁路的位置相比朝向相邻的磁极区域扩张而形成。

在图6中将比较例设为1.00而示出本实施方式的转子20与比较例的转子120的d轴电感的解析结果。本实施方式的转子20的d轴电感与比较例的转子120的d轴电感相比为“0.95”，大幅度减少。

另外，在图6中将比较例设为1.00而示出本实施方式的转子20与比较例的转子120的q轴电感的解析结果。本实施方式的转子20的q轴电感与比较例的转子120的q轴电感相比几乎相同。

在图7中将比较例设为1.00而示出本实施方式的转子20与比较例的转子120的磁阻扭矩的解析结果。本实施方式的转子20的磁阻扭矩与比较例的转子120的磁阻扭矩相比约为“1.02”，变大。

像这样，如图6所示，与比较例相比，在本实施方式中q轴电感的变化较少，另一方面，与比较例相比，在本实施方式中d轴电感减少。其结果，如图7所示，与比较例相比，在本实施方式中磁阻扭矩增加。

图2的(a)所示的本实施方式的转子20相对于图11所示的比较例的转子120，仅磁通屏障的形状改变。由此，能够抑制成本的增加并且增加磁阻扭矩。另外，在本实施方式的转子20中，与比较例相比扩大磁通屏障，因此能够实现轻型化。

在图12中将图11所示的比较例的转子120的最大扭矩进角时的磁通可视化而示出。在图11所示那样的转子120中，图12中B所示的部位的磁通密度有富余。因此，即使该部位的磁路狭窄，q轴电感Lq的变化也较少。在本实施方式中，如图2的(a)所示，作为磁通屏障33、34的形状，采用能够以使磁通密度不饱和的程度使磁路的宽度变窄的形状，扩大沿着d轴磁路的方向的磁通屏障33、34的宽度。由此，本实施方式的磁通屏障33、34具有阻碍图3所示的d轴磁通的形状。其结果，d轴电感Ld降低，从而能够使凸极率(the saliency ratio；Lq/Ld)增加。

像这样，通过磁通密度有富余的部位(图12的B所示的部位)的形状设计，使q轴电感Lq的变化变少并且使d轴电感Ld变小，从而能够使凸极率(Lq/Ld)增加，使磁阻扭矩增加。

另外，转子铁芯30在其外周面具有切口37，以构成转子铁芯30的方式层叠的电磁钢板60彼此在切口37的位置通过焊接而接合。

例如，在为了固定电磁钢板彼此而采用将铆接部设置于钢板内，并通过压板来夹住钢板的结构的情况下，需要在转子铁芯的磁路内配置铆接部。这样，铆接部对钢板给予形变而使钢板的磁性能恶化，因此铆接部的配置成为引起旋转电机的扭矩的降低等的原因。在本实施方式中，不需要为了电磁钢板60的固定而在转子铁芯30的磁路内配置铆接部，因此，不会产生旋转电机10的扭矩的降低。

在本实施方式中，在转子铁芯30的外周面设置切口(较大的槽)37，利用该切口(空间)37，通过焊接进行电磁钢板60的固定。通过在转子铁芯30设置切口(充分大的外周槽)37，从而焊接部38不会从转子铁芯30的外周面露出，因此没有焊接部38与定子100接触的担忧，另外转子20也不会大型化。焊接部38形成于切口37的内部的一个位置，但不限定于一个位置。例如，也可以在一个切口37的内部的两个位置形成焊接部38。另外，焊接方法除了TIG焊接以外也可以是激光焊接等。

在图8、图9、图10中示出使本实施方式的磁通屏障33～36以及切口37的配置角度θa、θb、θc(参照图5)相对于磁极区域的角度θr变化时的旋转电机10的扭矩脉动以及扭矩的解析结果。

图8中，横轴表示θa/θr，纵轴表示脉动率(ripple rate)以及扭矩。图9中，横轴表示θb/θr，纵轴表示脉动率以及扭矩。图10中，横轴表示θc/θr，纵轴表示脉动率以及扭矩。

脉动率使最小值标准化为1.0。另外，扭矩使脉动率为最小值时标准化为1.0。

如图8所示，脉动率在θa/θr约为0.127时为最小。若θa/θr变得比约0.127小则脉动率变大，若θa/θr变得比约0.127大则脉动率变大。另外，如图8所示，扭矩随着θa/θr变大至约为0.148而变大。考虑这些，0.12≤θa/θr≤0.14在抑制扭矩的降低并且使脉动率变小方面成为优选的θa/θr的范围。若θa/θr例如处于0.115附近，则即使扭矩脉动较小而扭矩也较大地降低，因此θa/θr脱离优选的范围。

如图9所示，脉动率在θb/θr约为0.262时最小。若θb/θr变得比约0.262小则脉动率变大，若θb/θr变得比约0.262大则脉动率变大。另外，如图9所示，扭矩在θb/θr约为0.269时成为最大值。若θb/θr变得比约0.269小则扭矩急剧变小，若θb/θr变得比约0.269大则扭矩缓慢变小。考虑这些，0.26≤θb/θr≤0.29在抑制扭矩的降低并且使脉动率变小方面成为优选的θb/θr的范围。

如图10所示，脉动率在θc/θr约为0.406时为最小。若θc/θr变得比约0.406小则脉动率变大，若θc/θr变得比约0.406大则脉动率变大。如图10所示，扭矩在θc/θr约为0.406时成为最大值。若θc/θr变得比约0.406小则扭矩变小，若θc/θr变得比约0.406大则扭矩变小。考虑这些，0.40≤θc/θr≤0.42在抑制扭矩的降低并且使脉动率变小方面成为优选的θc/θr的范围。

像这样，根据图8、图9、图10可知，在θa/θr、θb/θr、θc/θr处于上述不等式(1)、(2)、(3)所表示的范围内的情况下，抑制扭矩降低并且扭矩脉动变小。因此，通过以满足上述不等式(1)、(2)、(3)的方式配置磁通屏障33～36以及切口37能够抑制减速扭矩的降低并且减少扭矩脉动。

更详细地进行说明。例如若欲通过在转子铁芯的q轴上的外周面设置切口来减少扭矩脉动，则导致由磁阻扭矩的降低而引起的旋转电机10的扭矩降低。换句话说，若在转子铁芯的q轴磁路设置切口等非磁性部则q轴磁通的流动恶化，q轴电感Lq降低，作为结果，磁阻扭矩降低。

与此相对，在图5中，为了抑制磁阻扭矩的降低并且实现扭矩脉动的减少，在各磁极区域设置倒圆弧型(以图2的(a)所示的O1、O2为中心的圆弧)的双层的磁通屏障33、34、35、36，在转子铁芯30的d轴上的外周面设置切口37。另外，转子铁芯30以满足上述不等式(1)、(2)、(3)的方式构成。

因此，由于未在转子铁芯30的q轴上的外周面设置切口，所以防止磁阻扭矩的降低，并能够通过磁通屏障33、34、35、36与d轴上的切口37的最佳配置来大幅减少扭矩脉动。另外，转子铁芯的d轴上的外周面的切口37起到磁阻扭矩增加的效果。

根据上述实施方式，能够得到以下那样的效果。

(1)旋转电机10的转子20具有以配置于卷装有线圈104的定子100的径向内侧的方式构成的圆筒状的转子铁芯30，转子铁芯30的外周面经由间隙G与定子100对置。转子铁芯30在周向上具有多个磁极区域，并且在各磁极区域具有沿着q轴磁路延伸的磁通屏障33、34。磁通屏障33、34的内壁具有径向内侧壁面33a、34a，径向内侧壁面33a、34a与沿着q轴磁路的位置相比朝向相邻的磁极区域扩张而形成。如使用图12进行说明的那样，比较例的转子铁芯130具有在q轴磁路的磁通密度具有富余的部位，无法有效地利用转子铁芯130。考虑该情况，在本实施方式中，磁通屏障33、34的内径侧壁面33a、34a与沿着q轴磁路的位置相比朝向相邻的磁极区域扩张而形成。由此，能够通过减少q轴电感Lq的变化并且减小d轴电感Ld来增大凸极率(Lq/Ld)。

(2)磁通屏障33、34的径向内侧壁面33a、34a具有与磁极区域的边界Bm平行的部分，因此能够进一步通过减少q轴电感Lq的变化并且减小d轴电感Ld来增大凸极率(Lq/Ld)。

(3)磁通屏障33、34位于沿径向排列配置的磁通屏障33、34、35、36中的径向最内侧。因此，能够减少q轴电感Lq的变化并且减小d轴电感Ld，从而能够增大凸极率(Lq/Ld)。换句话说，将图2的(a)的磁路宽度W1、W2设定为恒定的宽度，但径向最内侧的磁路宽度W3如图12那样磁通密度有富余，因此能够使位于径向最内侧的磁通屏障33、34的宽度进一步向内侧扩张。

(4)转子铁芯30在其外周面中的d轴所通过的位置具有沿着转子铁芯30的轴线方向延伸的切口37。由此，能够通过减少q轴电感Lq的变化并且减小d轴电感Ld来增大凸极率(Lq/Ld)，从而能够增加磁阻扭矩。

(5)转子铁芯30具备埋入转子铁芯30的永久磁铁40、41。在这种情况下，也能够通过减少q轴电感Lq的变化并且减小d轴电感Ld来增大凸极率(Lq/Ld)。

(6)转子铁芯30由层叠的电磁钢板60构成，并且在切口37的位置具有将电磁钢板60彼此接合的焊接部38，因此能够不遮挡转子20的磁路地固定电磁钢板60彼此。

特别是在如本实施方式的转子20那样将转子铁芯30的几乎整体作为磁路而利用的情况下，若设置铆接部则性能(扭矩等)显著降低，并且若仅在转子铁芯的未作为磁路而利用的内周部(磁通密度低的部位)设置铆接部，则难以得到足够的接合强度。

在本实施方式中，通过在转子铁芯30的外周面的切口37的位置设置焊接部38(接合部)，能够完全不遮挡转子铁芯30的磁路(未对磁性能带来负面影响)地进行电磁钢板60固定。另外，与在转子铁芯的内周部通过铆接等将电磁钢板彼此固定的情况对比，在本实施方式中在转子铁芯30的外周部对电磁钢板60进行固定。因此，能够得到较高的接合强度，也不易产生钢板60在转子铁芯30的外周部沿转子铁芯30的轴线方向打开之类的问题。并且，定子铁芯101由层叠的电磁钢板构成，在形成于定子铁芯101的外周面的切口通过焊接将电磁钢板彼此固定。转子铁芯30能够通过与该定子铁芯101的焊接工序相同的设备(焊接机)来制作。在本实施方式中不需要新准备铆接用模具，本实施方式的成本的增加非常少，在成本上有利。

(7)如图5所示，磁通屏障33、34、35、36具有配置于径向内侧的内侧磁通屏障层(33、34)、和从该内侧磁通屏障层(33、34)向径向外侧分离配置的外侧磁通屏障层(35、36)。内侧磁通屏障层(33、34)以及外侧的磁通屏障层(35、36)各自具有相对于d轴成为对称的形状。转子铁芯30在转子铁芯30的外周面中的d轴所通过的位置具有沿着转子铁芯30的轴线方向延伸并且相对于d轴成为对称的切口37。转子铁芯30的每一极的角度θr、从d轴至切口37的周向端部的角度θa、从d轴至外侧磁通屏障层(35、36)的径向外侧壁面35b、36b的周向端部的角度θb、以及从d轴至内侧磁通屏障层(33、34)的径向外侧壁面33b、34b的周向端部的角度θc满足下述不等式。

0.12≤θa/θr≤0.14

0.26≤θb/θr≤0.29

0.40≤θc/θr≤0.42

由此，通过磁通屏障33、34、35、36与切口37的最佳配置能够减少扭矩脉动。

实施方式不限定于上述说明，例如，也可以如以下那样具体化。

·也可以取代利用图1、图2的(a)、图2的(b)所示的焊接部38来固定电磁钢板60，而利用其它的方法来固定电磁钢板60，并使切口37内不存在焊接部38。

·也可以取代图2的(a)而如图13的(a)所示那样，转子铁芯30在切口37的位置具有将电磁钢板60彼此接合的粘合部39。一般对于转子铁芯而言，为了将层叠的电磁钢板彼此固定，将铆接部设置于钢板内，并利用压板夹住钢板。此时，需要在转子铁芯的磁路内配置铆接部，铆接部对钢板给予形变而使磁性能恶化，因此铆接部的配置成为引起扭矩降低等的原因。在图13的(a)所示的例子中，通过粘合来进行电磁钢板60彼此的固定，从而能够防止(或能够减少)由铆接部的配置而引起的扭矩等的损失的产生。

具体而言，图13的(a)所示的转子铁芯30在其外周面具有切口(较大的槽)37，并将该切口(空间)37利用于粘合部39的形成位置，如图13的(a)所示利用粘合部39进行电磁钢板60彼此的固定。通过设置足够大的切口(外周槽)37，粘合部39不会从转子铁芯30向径向外侧露出，因此转子20也不会大型化。粘合部39的形成位置不限定于相对于一个切口37为一个位置。例如，也可以相对于一个切口37而在两个位置有粘合部39。另外，粘合剂的种类不限定。

另外，如图13的(a)所示，转子铁芯30也可以在其内周部具有铆接部61。铆接部61如图13的(b)所示，通过在各电磁钢板60形成矩形形状的突起62并使电磁钢板60重叠且对其进行加压来构成，电磁钢板60的突起62彼此通过金属的塑性变形而固定。

在如该例子的转子20那样将转子铁芯30的几乎整体作为磁路而利用的情况下，若设置铆接部则性能(扭矩等)显著降低，并且若仅在几乎不作为磁路而利用的内周部(磁通密度低的部位)设置铆接部，则不易得到足够的接合强度。通过在切口(转子铁芯30的外周面的切口37)涂覆粘合剂，能够不根据粘度来选定粘合剂。换句话说，以往，为了防止在圆筒的转子铁芯的外周面向径向外侧的隆起(突出)(为了防止粘合剂剩余)，需要使粘度低的粘合剂浸透于转子铁芯的电磁钢板彼此之间，因此只能选定粘度低的粘合剂。与此相对，在本实施方式中利用切口37，因此即使涂覆于切口37的粘合剂隆起，也能够避免粘合剂从转子铁芯30向径向外侧凸出。另外，因为成为在转子铁芯30的外周部的固定，所以相对于在转子铁芯30的内周部的固定能够得到较高的接合强度，也不易产生钢板在转子铁芯30的外周部沿转子铁芯30的轴线方向打开之类的问题。

像这样，转子铁芯30在切口37的位置具有粘合部39，因此能够不遮挡转子20的磁路地固定电磁钢板60彼此。另外，能够利用与永久磁铁40、41向转子铁芯30的粘合工序相同的设备(磁铁的粘合剂干燥炉与转子铁芯的粘合剂干燥炉共用。)并通过一次干燥来制作，成本的增加非常少而在成本上有利。

在图13的(a)所示的例子中，通过粘合部39以及铆接部61将电磁钢板60彼此固定，但也可以仅借助粘合部39进行电磁钢板60彼此的固定。

·磁通屏障的层以及永久磁铁40、41分别在径向上排列配置了两个，但也可以排列配置三个以上，其配置数量无要求。

·也可以没有永久磁铁40、41。换句话说，也可以将本发明应用于磁阻马达。该情况下，图1、图2的(a)中的包括永久磁铁插入孔31和与该永久磁铁插入孔31连续的磁通屏障33、34的狭缝构成磁通屏障，并且该图中的包括永久磁铁插入孔32和与该永久磁铁插入孔32连续的磁通屏障35、36的狭缝构成磁通屏障。

·旋转电机的极数不局限于4极。比4极多或少都可以。具体而言，也可以为6极等。

附图标记说明：

10...旋转电机；20...转子；30...转子铁芯；33、34、35、36...磁通屏障；33a、34a...径向内侧壁面；33b、34b、35b、36b...径向外侧壁面；37...切口；38...焊接部；39...粘合部；40、41...永久磁铁；60...电磁钢板；100...定子；104...线圈；G...间隙；Bm...磁极区域的边界。

Claims (7)

1.一种旋转电机的转子，其具有以配置于卷装有线圈的定子的径向内侧的方式构成的圆筒状的转子铁芯，该转子铁芯的外周面经由间隙与所述定子对置，其中，

所述转子铁芯在周向具有多个磁极区域，并且在所述各磁极区域具有沿着q轴磁路延伸的磁通屏障，

所述磁通屏障的内壁具有径向外侧壁面和径向内侧壁面，所述径向内侧壁面与沿着所述q轴磁路的位置相比朝向相邻的磁极区域扩张，

所述磁通屏障为圆弧状，

所述转子铁芯具有在径向排列配置的多个磁通屏障层，

各磁通屏障层包括圆弧状的两个所述磁通屏障、以及与所述磁通屏障连续的永久磁铁插入孔，

将永久磁铁埋入全部所述永久磁铁插入孔的每一个。

2.根据权利要求1所述的旋转电机的转子，其中，

所述磁通屏障的所述径向内侧壁面具有与所述磁极区域的边界平行的部分。

3.根据权利要求1所述的旋转电机的转子，其中，

所述磁通屏障为所述多个磁通屏障层中的位于径向最内侧的磁通屏障层。

4.根据权利要求1所述的旋转电机的转子，其中，

所述转子铁芯在其外周面中的d轴所通过的位置具有沿着该转子铁芯的轴线方向延伸的切口。

5.根据权利要求4所述的旋转电机的转子，其中，

所述转子铁芯由层叠的多个电磁钢板构成，并且在所述切口的位置具有接合所述电磁钢板彼此的焊接部或者粘合部。

6.根据权利要求1所述的旋转电机的转子，其中，

所述磁通屏障是所述多个磁通屏障层中的一个，

所述多个磁通屏障层具有内侧磁通屏障层、和从该内侧磁通屏障层向径向外侧分离配置的外侧磁通屏障层，

所述内侧磁通屏障层以及所述外侧磁通屏障层各自具有相对于d轴成为对称的形状，

所述转子铁芯在其外周面中的所述d轴所通过的位置具有沿着所述转子铁芯的轴线方向延伸并且相对于所述d轴成为对称的切口，

所述转子铁芯构成为，

所述各磁极区域的角度θr、

从所述d轴至所述切口的周向端部的角度θa、

从所述d轴至所述外侧磁通屏障层中的所述径向外侧壁面的周向端部的角度θb、以及

从所述d轴至所述内侧磁通屏障层中的所述径向外侧壁面的周向端部的角度θc满足下述不等式：

0.12≤θa/θr≤0.14

0.26≤θb/θr≤0.29

0.40≤θc/θr≤0.42。

7.根据权利要求6所述的旋转电机的转子，其中，

所述转子铁芯由层叠的多个电磁钢板构成，并且在所述切口的位置具有接合所述电磁钢板彼此的焊接部或者粘合部。

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