CN107465285A - 转子芯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种永磁体激励的电机的转子的磁性导通的转子芯(100)，其针对每个磁极具有三个永磁体，其中两个永磁体布置为朝向转子外表面(104)敞开的V形构造(101、102)并且第三永磁体(103)切向地沿着转子芯(100)的周向(105)布置。针对每个磁极在转子芯中设有一组凹处。每组凹处包括大凹处(111；122；131；142)和至少三个小凹处(115、116、117、118、119、120、121；127、128、129、130；136、137、138、139、140、141；144)，所述小凹处蜂窝状地与大凹处的边界(112、113；123、124、125；132、133、134；143)邻接。大凹处的径向横截面积是每个小凹处的径向横截面积的至少两倍。这在较高的机械强度的同时实现了重量节省。

Description

转子芯

技术领域

本发明涉及一种转子芯。本发明还涉及具有这种转子芯的转子、具有这种转子的电机和具有这种电机的交通工具。

背景技术

由WO 2005/117235 A1已知一种用于电机的转子。所述转子包括处于转子轴上的磁性导通的转子板。在转子板中装入永磁体，所述永磁体沿转子的径向和旋转方向分别朝向磁极的两侧定向。在每个磁极中，永磁体沿转子轴向布置为V形构造，其朝向转子外表面、也就是径向向外地敞开。除了用于转子轴的中央开口，转子板还具有大量其它开口，通过所述开口使转子结构更轻。这些其它开口沿着转自周向径向地这样布置在永磁体与转子轴之间，使得在每两个其它开口之间分别在转子板中保留一条沿径向延伸的板条，其径向向外地终止在每个磁极的每两个布置为V形构造的永磁体的径向向内指向的尖部处。

DE 10 2013 219 020 A1示出具有转子的电动车床，所述转子具有处于内部的永磁体，其任务在于提供具有高能量密度的廉价电动车床，其在驱动模式中进行高性能运行，而永磁体的使用量降低。

在转子中嵌入多组永磁体，其中，每组的每个极具有一对永磁体，它们布置为朝向转子外周敞开的V形构造。针对每一对永磁体，转子设计具有一组开口，它们布置为朝向外周敞开的V形构造，以便固定地容纳分别在其长度上具有相同的矩形横截面轮廓并且沿着转子轴在轴向上延伸的永磁体，方式为将它们的角部装入这组开口中。

每组开口包括磁体开口，它们设计为，使得磁体开口容纳和包围相应的永磁体对，并且包括布置在每个永磁体之上的开口，所述开口沿其宽度方向彼此分隔开并且用作流动屏障，以防止磁通围绕永磁体旋转。每组呈V形构造的开口具有中间桥部，其在每对永磁体之间的开口之间沿转子轴的径向延伸，用于连接定义开口的内棱边和外棱边，以便克服转子旋转时的离心力将永磁体保持在位置中。

力求将转子轴的外径保持较小或者进一步减小外径。然而这意味着转子板中的用于转子轴的中央开口以相同的程度减小并且因此增大转子板的体积。如果转子板和由转子板构成的转子芯由比转子轴的密度更大的材料制成，则转子轴外径的减小导致转子的质量和惯性的增大，这是不期望的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，防止转子的质量和惯性的这种不期望的增大，尤其是将转子芯设计为，使得转子的质量和惯性能够进一步减小。

该技术问题按本发明通过一种转子芯解决。

相应地通过本发明提供一种永磁体激励的电机的转子的磁性导通的转子芯，

·针对转子的每个磁极具有三个永磁体，其中两个永磁体布置为朝向转子外表面、也就是径向向外地敞开的V形构造，并且第三永磁体切向地沿着转子芯的周向相对于V形构造至少几乎居中地布置，其中，第三永磁体切向地沿着转子芯的周向布置在V形构造的开口中，因此所有三个永磁体相对于磁极以三角形结构布置；

·针对每个磁极在转子芯中设有一组至少几乎相对于V形构造对称地、也就是至少几乎相对于V形构造的沿径向射线状地从转子的转子轴线延伸出来的中轴线、也就是V形布置的永磁体对的对称轴线对称地布置的凹处，其中，每组凹处包括：

o大凹处，所述大凹处

■沿径向在转子芯的区域内在中央转子轴开口、也就是用于转子轴的转子芯中央开口与V形构造的、也就是磁极的两个布置为V形构造的永磁体的至少几乎径向向内指向的端部之间延伸并且

■沿周向在由V形构造覆盖的角区域内部延伸，和

o至少三个小凹处，所述至少三个小凹处呈蜂窝状地至少沿径向至少在外地与大凹处的边界邻接，其中，所述邻接按照本发明以这种方式设计，使得通过其边界相互邻接的凹处通过优选磁性导通的板条彼此分隔开，也就是板条形成相互邻接的凹处的相互邻接的边界；

o其中，大凹处的径向横截面积是每个小凹处的径向横截面积的至少两倍。

在转子芯的按照本发明的设计中，全部三个针对每个磁极以三角形结构布置的永磁体沿径向观察向外至少几乎挪至接近外周，也就是在转子中尽可能径向靠外地布置，其中，在转子芯的周向面与永磁体的径向最远地指向外的区段之间保留较少的用于实现相对在按规定运行中的离心力和/或扭矩的转子机械强度所需的转子芯材料。由此降低了漏损磁通并且实现了较高扭矩。

业已证明，通过这种磁体布置，用于使装备了具有这种设计的转子芯的转子的电机产生扭矩的磁通主要在由三个针对每个磁极布置为三角形的永磁体包围的空间区域中延伸。此外还有射线状的磁通区域，其沿径向沿每两个相邻的、配属于两个相邻磁极的并且沿周向由V形构造覆盖的角区域的过渡部、也就是在每两个三角形布置的永磁体沿转子芯周向相互邻接之处，从转子芯的周向朝向转子轴延伸。另外具有这样的磁通区域，其沿着中央转子轴开口、也就是用于转子轴的转子芯中央开口，至少在很大程度上沿转子芯的周向延伸。而在转子芯的在三个针对每个磁极布置为三角形的永磁体、射线状的磁通区域与沿着中央转子轴开口的磁通区域之间的空间区域中，在运行中只出现较少的磁通。

基于这种认知，在由所述磁通区域包围的转子芯空间区域中，布置有不磁性导通的凹处，尤其设计为空气穴。按照本发明，在此在每个这种空间区域中，也就是针对每个磁极设置一组凹处，并且每组的凹处至少几乎相对于V形构造的射线状地从转子的转子轴线延伸出来的中轴线、也就是V形布置的永磁体对的对称轴线对称地布置。在此，在每组凹处内部，三个或者更多个在此称为小凹处的凹处围绕在此称为大凹处的凹处而成组，所述大凹处构成这个组的中央凹处。小凹处蜂窝状地围绕大凹处布置，其中，小凹处相对于大凹处径向在外和/或径向在内相邻地布置。凹处之间的板条通过凹处的蜂窝状布置形成机械特别稳定的并且同时较轻的蜂窝结构，其在转子质量较小的同时实现了转子芯的较高机械强度。

大凹处和小凹处的尺寸按照本发明通过以下方式定义，即每个小凹处在转子芯的径向平面中确定的横截面积最大相当于大凹处在所述径向平面中确定的横截面积的一半。

在此，大凹处从V形构造、也就是从磁极的V形布置的永磁体对出发至少基本上、优选完全地径向向内地朝转子轴开口的方向延伸。至少一个小凹处可以沿径向在V形构造的永磁体之间延伸或者布置在该处。

因此，在按照本发明设计的转子芯中，在每两个磁极之间、也就是在每两个V形构造之间，设有由转子芯材料制成的径向延伸的支承和磁性导通结构。在每两个这种支承和磁性导通结构之间布置有蜂窝状结构之一。根据期望的纵轴线负荷，尤其将蜂窝状结构的尺寸设计为不同的。例如对于设计用于高转速的设计形式，相比轻型制造设计，凹处可以保持更小并且更靠近V形构造地、也就是径向更靠外地定位。所述轻型制造设计与高转速设计相比具有更大的凹处；在轻型制造设计中，大凹处尤其沿径向朝转子轴开口延伸得更远。

本发明实现了在高强度的同时具有较小质量和较小惯性力矩的转子芯设计。因此，例如高速旋转的电机可以设计具有高扭矩、高功率和高加速性能。尤其在具有电牵引驱动器的交通工具、优选道路交通工具中使用这种电机时，能够在较低能耗的同时实现提高的行驶功率并且因此在尤其是电池驱动的交通工具中实现提高的续驶里程。

在按照本发明的转子芯的一种优选扩展设计中，所述大凹处以其边界中的两个径向向外指向的边界与V形构造的永磁体的径向向内指向的端部邻接。这能够良好地利用转子芯中设置用于大凹处的空间区域，同时实现良好的机械强度，其中，根据所需的尤其是相对离心力的强度选择大凹处朝向转子轴开口的延伸尺寸。

在按照本发明的转子芯的另一优选的实施形式中，所述大凹处设计具有至少几乎布置为六边形的、至少几乎直线形的边界，并且在所述边界中的至少四个边界上与小凹处邻接。所述六边形的蜂窝状结构实现了相对离心力的特别高的强度并且因此对于高转速驱动器是优选的。对于这种高转速驱动器，小凹处的横截面积与大凹处的横截面积的尺寸比有利地选择得相对较大，也就是对于至少一些小凹处选择优选接近0.3至0.5的因数。

在按照本发明的转子芯的另一优选的实施形式中，至少一个小凹处在此也径向在内地与大凹处邻接。

按照按本发明转子芯的另一实施形式，所述大凹处设计具有至少区段性地倒圆的边界，并且在至少一个所述至少区段性地倒圆的边界上至少与V形构造的永磁体的径向向内指向的端部邻接。这种实施形式优选用于在轻型制造中实现尽可能小的转子质量，其中，通过倒圆实现特别均衡的力传递。作为补充，即使对于具有直线形边界的蜂窝状结构，也可以在其从一个边界到另一个边界的过渡区域上、也就是在板条的结点处设置倒圆，其优选具有相对于边界的长度较小的尺寸，以改善力传递并且避免材料中的过大应力。

在按照本发明的转子芯的另一优选的实施形式中，在两个相邻的、配属于两个相邻磁极的并且沿周向由V形构造覆盖的角区域的过渡部处分别布置有一个小凹处，优选具有倒圆的、特别优选是圆形的边界。有利的是这种小凹处，其在每两个磁极之间、也就是在两个V形构造之间的空间区域中，设置于在该处沿径向延伸的由转子芯材料制成的支承和磁性导通结构中，所述小凹处与按照本发明的转子芯的以下实施形式相结合，其中大凹处设计具有至少区段性地倒圆的边界；所述大凹处的至少区段性地倒圆的边界尤其与所述小凹处相邻地布置。因此，由转子芯材料制成的径向支承和磁性导通结构的薄弱部位通过小凹处被克服，使得支承和磁性导通结构中的力通过倒圆的边界特别均匀地围绕小凹处导引。

在按照本发明的转子芯的另一优选的实施形式中，所述大凹处的径向横截面积是每个小凹处的径向横截面积的至少三倍、优选至少五倍、特别优选至少七倍。尤其在轻型制造设计中选择这种尺寸设计，在轻型制造设计中不需要针对最高转速和离心力的设计。由此可以节省特别多的转子材料。

为了进一步降低转子材料的质量，除了前述的小凹处之外可以设置其它小凹处，它们有利地不直接与大凹处邻接，而是与一个或多个前述的直接邻接大凹处的小凹处邻接。通过这样扩展蜂窝状结构，在强度至少基本上相同的情况下能够进一步节省转子材料并且因此降低重量和惯性力矩。这些其它的小凹处优选从前述小凹处和大凹处观察径向向外地延伸。所述其它小凹处既可以设置在用于高转速的尺寸设计中也可以设置在轻型制造设计中。

前述技术问题还通过一种永磁体激励的电机的转子解决，其特征在于按前述设计的转子芯。这种转子较轻、具有较低的惯性力矩并且有利地用于具有较高加速性能的高功率驱动器。

前述技术问题还通过一种永磁体激励的电机解决，其特征在于前述类型的转子和/或前述结构形式的转子芯。这种电机优选能够用于交通工具、尤其是具有电驱动器、优选电池供应的驱动器的道路交通工具的牵引驱动器。按照本发明的电机允许易旋转的驱动器具有较高加速性能、较高扭矩和较小重量，因此通过尽可能地降低电功率消耗在机械功率输出不变或者提升的同时更好地利用了保存在牵引电池中的能量。因此，在同样解决了前述技术问题的交通工具、尤其是道路交通工具中，可以通过电池充电实现提高的加速性能和较大的续驶里程，所述交通工具装备有这种永磁体激励的电机和/或装备有带前述类型的转子和/或前述结构形式的转子芯的电机。

附图说明

一致的元件在全部附图中配设有相同的附图标记并且不对这些元件进行重复描述。在附图中：

图1以粗略示意性的轴向视图示出转子芯，每个磁极具有三个永磁体；

图2示出按照图1的按照本发明的第一实施形式的具有一组凹处的转子芯的粗略示意性的局部视图；

图3示出按照图1的按照图2的按照本发明的第一实施形式的变型方案的具有一组凹处的转子芯的粗略示意性的局部视图；

图4示出按照图1的按照本发明的第二实施形式的具有一组凹处的转子芯的粗略示意性的局部视图；

图5示出按照图1的按照本发明的第三实施形式的具有一组凹处的转子芯的粗略示意性的局部视图并且

图6示出按照图1的按照本发明的第四实施形式的具有一组凹处的转子芯的粗略示意性的局部视图。

以下详细阐述附图所示的本发明的实施例。

具体实施方式

在图1中用附图标记100表示转子芯，其用作以下阐述的本发明实施例的基础。转子芯100在轴向视图中呈现，也就是沿转子芯100的旋转轴线110方向的并且因此沿永磁体激励的电机的构造有转子芯的转子的方向的视图。转子芯100在此具有例如十个磁极。针对转子芯100或者由转子芯构成的转子的每个磁极，设有三个永磁体101、102、103，其中两个永磁体101、102布置为V形构造，其朝向转子外表面104、也就是径向向外地敞开，并且第三永磁体103切向地沿着周向105并且因此沿着转子芯100的转子外表面104相对于V形构造101、102的径向中轴线106至少几乎居中地布置。所有的永磁体101、102、103在实现转子芯100的机械稳定性的情况下密封地贴在转子外表面104上。在转子芯100的周向105上，V形构造101、102、也就是由两个永磁体101、102租场的结构覆盖的角区域107等于转子芯100的极距。每两个相邻的、配属于两个相邻磁极的并且沿周向105由V形构造101、102覆盖的角区域107的过渡部、也就是永磁体101、102、103的每两个三角形布置沿转子芯100的周向105相互邻接的部位，在图1中通过切割线或交会线108表示。在图1中没有显示转子芯100的设计细节，只呈现了永磁体101、102、103相对于转子芯100的外周、也就是相对于转子外表面104和相对于转子轴开口109的布置。

在图2中呈现了沿着按照图1的交会线108切割的转子芯100的部分，也就是以粗略示意图放大显示了具有三个永磁体101、102、103的角区域107。在转子芯100的这个角区域107中布置有按照本发明的第一实施形式的一组凹处。

这组凹处包括大凹处111，其设计为具有至少主要呈直线形的边界的六边形并且相对于径向中轴线106对称地布置；也就是指向周向105的四个边界112是直线形的，径向向内或者向外指向的两个边界113随着转子外表面104略微弯曲，其曲率尤其小于转子外表面104，也就是具有比转子外表面更大的半径。大凹处111沿径向在转子芯100的处于中央转子轴开口109与V形构造、也就是永磁体101、102的至少几乎径向向内指向的端部之间的区域内延伸。永磁体101、102尤其以其径向向内指向的窄边通过板条114与指向周向105的四个边界112中的径向向外指向的边界邻接，所述板条的尺寸在考虑所需的机械强度的情况下设计得尽可能薄，以便在此避免磁性短接或者将其保持较小。大凹处111沿周向105在由V形构造101、102覆盖的角区域内部、也就是在角区域107内部，尤其在相应较窄的、通过永磁体101、102的径向最向内指向的角部限定的角区域内部延伸。

在此，这组凹处还总共包括五个小凹处115、116、117、118、119，它们蜂窝状地沿径向向内和向外地以及在此也沿周向105地与大凹处111的边界112或者113邻接。在此，每个凹处相对于邻接的其它凹处同样通过在此未单独表示的板条分隔开。所有这些板条的尺寸在考虑所需的机械强度的情况下设计得尽可能薄。

在此，小凹处中的第一小凹处115与大凹处111沿着径向向内指向的边界113邻接，并且小凹处中的第二小凹处116与大凹处111沿着径向向外指向的边界113邻接。第二小凹处116至少基本上设计为矩形，而第一小凹处115的轮廓与大凹处111的径向向内指向的边界113的弯曲的弧线形状(也称为“香蕉形状”)适配。第一和第二小凹处115、116相对于径向中轴线106对称地设计。

第三小凹处117和第四小凹处118与大凹处111的指向周向105的边界112中的径向向内指向的边界邻接；它们至少基本上四边形地并且相对于径向中轴线106对称地设计和定向。

第五小凹处109径向在外地与第二小凹处116邻接并且同样设计为四边形，但是第五小凹处在径向平面中的横截面积是第二小凹处116的横截面积的四分之一或者更小。此外，大凹处111的径向横截面积是每个小凹处115、116、117、118、119的径向横截面积的至少两倍。

按照图2的转子芯100设计用于具有高离心力的高转速驱动器。在此，凹处111、115、16、117、118、119的布置集中在转子芯100的靠近V形构造101、102的径向向内指向的角部的径向中间的空间区域中，而沿着转子轴开口109设有由实心的转子芯材料制成的区域，其沿径向的尺寸等于或者几乎等于这组凹处111、115、116、117、118、119的径向延伸。在按照图2的例子中，所述尺寸一致。

图3以粗略示意图放大地显示沿着按照图1的交会线108切割的具有三个永磁体101、102、103的角区域107，其中，在所述角区域107中，按照图2所示的本发明第一实施形式的变型方案布置有一组凹处111、115、116、117、118、119、120、121。相对于按照图2的实施形式，这组凹处111、115、116、117、118、119、120、121扩展了第六凹处120和第七凹处121，它们设计为三角形并且彼此相对于径向中轴线106对称地以锐角分别布置在永磁体101或者102与第二小凹处116的窄边、也就是指向周向105的较短边界之间。由此能够进一步降低重量。

图4以粗略示意图放大地显示具有三个永磁体101、102、103的角区域107，其中，在所述角区域107中布置有按照本发明的第二实施形式的一组凹处。所述第二实施形式指的是转子芯100的轻型制造设计，其相比按照图2和图3的用于高转速驱动器的设计具有更大的凹处；尤其是在所述轻型制造设计中，大凹处122沿径向朝向转子轴开口109和沿周向105朝向交会线108均延伸得更远并且由此沿周向105伸出永磁体101、102的径向向内指向的角部。

大凹处122也设计为具有至少主要呈直线形的边界的六角形并且相对于径向中轴线106对称地布置。在此，指向周向105的边界123以及径向向外指向的边界124设计为直线形，而径向向内指向的边界125与转子外表面104相反地略微弯曲；其曲率尤其小于转子外表面104的曲率，也就是具有比转子外表面104更大的半径。永磁体101、102以其径向向内指向的窄边通过板条126与指向周向105的边界123中的径向向外指向的边界邻接，所述板条的尺寸也在考虑所需的机械强度的情况下设计得尽可能薄，以便在此避免磁性短接或者将其保持较小。

大凹处122是这组凹处的一部分，这组凹处还包括总共四个小凹处127、128、129、130，所述小凹处蜂窝状地沿径向在外地以及在此也沿周向105地与大凹处122的边界123或者124邻接。每个凹处相对于邻接的其它凹处同样通过在此未单独显示的板条分隔开。所有这些板条的尺寸在考虑所需的机械强度的情况下设计得尽可能薄。在此，第一小凹处127与大凹处122沿着径向向外指向的边界124邻接。第一小凹处127至少基本上呈矩形并且相对于径向中轴线106对称地设计。

第二小凹处128和第三小凹处129与大凹处122的指向周向105的边界123中的径向向外指向的边界邻接。它们布置在永磁体101或者102与交会线108之间的空间区域中。第二小凹处128和第三小凹处129以直线形边界与交会线108和边界123的延伸方向相适配，然而径向向外指向地具有弯曲的边界，其半径小于转子外表面104的半径，优选小很多倍。第二小凹处128和第三小凹处129相对于径向中轴线106对称地设计和定向。

第四小凹处130径向在外地与第一小凹处127邻接并且同样设计为矩形，然而其在径向平面中的横截面积是第一小凹处127的横截面积的四分之一或者更小。此外，大凹处122的径向横截面积是每个小凹处127、128、129、130的径向横截面积的至少五倍。

图5以粗略示意图放大地显示具有三个永磁体101、102、103的角区域107，其中，在所述角区域107中呈现按照本发明的第三实施形式的一组凹处。所述第三实施形式同样指的是转子芯100的轻型制造设计，然而其相比按照图4的轻型制造设计具有进一步增大的凹处。尤其是在这种轻型制造设计中，大凹处131沿径向朝转子轴开口109延伸得更远；其也沿周向105伸出永磁体101、102的径向向内指向的角部。

大凹处131在此也设计为具有直线形边界的六边形并且相对于径向中轴线106对称地布置。在此，只有指向周向105的边界132之间的过渡部以及指向周向105的边界132中的径向向内指向的边界与径向向内指向的边界134之间的过渡部是倒圆的。而指向周向105的边界132中的径向向外指向的边界与径向向外指向的边界133之间的过渡部设计为锐角，即为有棱角的。永磁体101、102以其径向向内指向的窄边通过板条135与指向周向105的边界132中的径向向外指向的边界邻接，所述板条的尺寸也在考虑所需的机械强度的情况下设计得尽可能薄，以便在此避免磁性短接或者将其保持较小。

大凹处131是这组凹处的一部分，这组凹处还包括总共六个小凹处136、137、138、139、140、141，所述小凹处蜂窝状地沿径向在外地以及在此也沿周向105地与大凹处131的边界132或者133邻接。在此，每个凹处相对于邻接的其它凹处同样通过在此未单独显示的板条分隔开。所有这些板条的尺寸在考虑所需的机械强度的情况下设计得尽可能薄。在此，第一小凹处136与大凹处131沿着径向向外指向的边界133邻接。第一小凹处136至少基本上呈梯形并且相对于径向中轴线106对称地设计。

第二小凹处137和第三小凹处138与大凹处131的指向周向105的边界132中的径向向外指向的边界邻接并且布置在永磁体101或者102与交会线108之间的空间区域中。第二小凹处137和第三小凹处138以直线形边界几乎与交会线108和边界132的延伸方向相适配，也就是其边界平行于边界132延伸，但相对交会线108以径向向外指向的略微收缩延伸，由此更好地相应于每两个相邻角区域107的过渡部中的能流切换。在此，第二小凹处137和第三小凹处138也相对于径向中轴线106对称地设计和定向。

第四小凹处139径向在外地与第一小凹处136邻接并且设计为矩形，然而其在径向平面中的横截面积是第一小凹处136的横截面积的三分之一或者更小。

与按照图3的实施形式类似地，在图5中，这组凹处136、137、138、139、140、141扩展了第五凹处140和第六凹处141，它们设计为三角形并且彼此相对于径向中轴线106对称地以锐角分别布置在永磁体之一101或者102与第四小凹处139的窄边、也就是指向周向105的较短边界之间。由此也能够进一步降低重量。

在按照图5的第三实施形式中，大凹处131的径向横截面积是每个小凹处136、137、138、139、140、141的径向横截面积的至少七倍。

在图6中以粗略示意图放大地显示具有三个永磁体101、102、103的角区域107，其中，在所述角区域107中布置有按照本发明的第四实施形式的一组凹处。第四实施形式的特征在很大程度上与第三实施形式的特征一致，因此可以参考关于图5的描述。

第四实施形式与第三实施形式的区别如下：

·按照图6的第四实施形式具有大凹处142，所述大凹处也具有接近六边形的基本构造，然而指向周向105的边界143两侧的径向向外指向的区段倒圆地设计，并且V形构造的永磁体101、102的径向向内指向的端部与边界143的倒圆的区段邻接；

·第一小凹处136的径向向内指向的角部倒圆的半径优选小于第一小凹处沿周向105的延伸；

·取消了图5的第二和第三小凹处。在它们的位置上在两个相邻的、配属于两个相邻磁极的并且沿周向105由V形构造101、102覆盖的角区域107的过渡部处、也就是在交会线108上并且相对于交会线108居中地分别布置有具有圆形边界的小凹处144。

通过本发明，能够降低转子质量并且由此提高装备有按照本发明设计的转子的电机的性能。本发明尤其也实现了在减小转子轴直径时的质量补偿，这在其它情况下可能导致转子芯和转子的质量的提高。解决方案在于在转子芯中尤其沿着其所谓的d轴布置多个尺寸和造型不同的凹处。由此也可以降低转子在所述d轴中的电感，这形成了电机扭矩中的有利设计的磁阻分量。这对于高转速应用具有非常重大的意义。

转子芯的按照本发明的蜂窝状结构(也称为框架结构)能够通过凹处之间的单独板条特别好地分布转子芯的尤其由于离心力产生的机械负荷并且由此能够特别好地均衡机械负荷。在此，本发明既实现了用于特别高的负荷、尤其是高转速时的设计，也实现了轻型制造设计，其具有特别小的质量和由此特别小的惯性和较低的转子重力并且由此实现了较低的交通工具重量。按照本发明装备的交通工具驱动器的能耗可以被降低，并且由此提高配设有这种驱动器的、通过电池电动运行的交通工具的续驶里程。高转速变型方案尤其实现了交通工具速度的提高。

总而言之，本发明实现了永磁体激励的电机的转子的磁性导通的转子芯，其针对每个磁极具有三个永磁体，其中两个永磁体布置为朝向转子外表面敞开的V形构造并且第三永磁体切向地沿着转子芯的周向布置。针对每个磁极在转子芯中设有一组凹处。每组凹处包括大凹处和至少三个小凹处，所述小凹处蜂窝状地与大凹处的边界邻接。大凹处的径向横截面积是每个小凹处的径向横截面积的至少两倍。这在较高的机械强度的同时实现了重量节省。

附图标记清单

100 转子芯

101 V形构造101、102的永磁体

102 V形构造101、102的永磁体

103 永磁体

104 转子外表面，也就是100的外周

105 100的周向

106 V形构造101、102的径向中轴线

107 沿着105由V形构造101、102覆盖的角区域107，等于100的极距

108 交会线，表示每两个相邻的角区域的过渡部

109 100的转子轴开口

110 100的旋转轴线

111 100中的大凹处(图2和图3)

112 111的指向周向105的边界

113 111的径向向内或者向外指向的边界

114 111与101或者102之间的板条

115 100中的第一小凹处(图2和图3)

116 100中的第二小凹处(图2和图3)

117 100中的第三小凹处(图2和图3)

118 100中的第四小凹处(图2和图3)

119 100中的第五小凹处(图2和图3)

120 100中的第六小凹处(图2和图3)

121 100中的第七小凹处(图2和图3)

122 100中的大凹处(图4)

123 122的指向周向105的边界

124 122的径向向外指向的边界

125 122的径向向内指向的边界

126 122与101或者102之间的板条

127 第一小凹处(图4)

128 第二小凹处(图4)

129 第三小凹处(图4)

130 第四小凹处(图4)

131 100中的大凹处(图5)

132 131的指向周向105的边界

133 131、142的径向向外指向的边界

134 131、142的径向向内指向的边界

135 131或者142与101或者102之间的板条

136 第一小凹处(图5和图6)

137 第二小凹处(图5)

138 第三小凹处(图5)

139 第四小凹处(图5和图6)

140 第五小凹处(图5和图6)

141 第六小凹处(图5和图6)

142 100中的大凹处(图6)

143 142的指向周向105的边界

144 具有圆形边界的小凹处(图6)

Claims (10)

1.一种永磁体激励的电机的转子的磁性导通的转子芯(100)，

·针对转子的每个磁极具有三个永磁体(101、102、103)，其中两个永磁体布置为朝向转子外表面(104)敞开的V形构造(101、102)，并且第三永磁体(103)切向地沿着转子芯(100)的周向(105)相对于V形构造(101、102)至少几乎居中地布置，

·针对每个磁极在转子芯(100)中设有一组相对于V形构造(101、102)至少几乎对称地布置的凹处(111、115、116、117、118、119、120、121；122、127、128、129、130；131、136、137、138、139、140、141；142；144)，每组凹处包括：

o大凹处(111；122；131；142)，所述大凹处

■沿径向在转子芯(100)的区域内在中央转子轴开口(109)与V形构造(101、102)的至少几乎径向向内指向的端部之间延伸并且

■沿周向(105)在由V形构造(101、102)覆盖的角区域(107)内部延伸，和

o至少三个小凹处(115、116、117、118、119、120、121；127、128、129、130；136、137、138、139、140、141；144)，所述至少三个小凹处呈蜂窝状地至少沿径向至少在外地与大凹处(111；122；131；142)的边界(112、113；123、124、125；132、133、134；143)邻接，

o其中，大凹处(111；122；131；142)的径向横截面积是每个小凹处(115、116、117、118、119、120、121；127、128、129、130；136、137、138、139、140、141；144)的径向横截面积的至少两倍。

2.按权利要求1所述的转子芯(100)，其特征在于，所述大凹处(111；122；131；142)以其边界(112、113；123、124、125；132、133、134；143)中的两个径向向外指向的边界(112；123；132；143)与V形构造(101、102)的永磁体(101、102)的径向向内指向的端部邻接。

3.按权利要求1或2所述的转子芯(100)，其特征在于，所述大凹处(111；122；131；142)设计具有至少几乎布置为六边形的、至少几乎直线形的边界(112、113；123、124、125；132、133、134；143)，并且在所述边界(112、113；123、124、125；132、133、134；143)中的至少四个边界上与小凹处(115、116、117、118、119、120、121；127、128、129、130；136、137、138、139、140、141；144)邻接。

4.按权利要求1或2所述的转子芯(100)，其特征在于，所述大凹处(142)设计具有至少区段性地倒圆的边界(143)，并且在至少一个所述至少区段性地倒圆的边界(143)上至少与V形构造(101、102)的永磁体(101、102)的径向向内指向的端部邻接。

5.按前述权利要求之一所述的转子芯(100)，其特征在于，在两个相邻的、配属于两个相邻磁极的并且沿周向(105)由V形构造(101、102)覆盖的角区域(107)的过渡部(108)处分别布置有一个小凹处(144)，优选具有倒圆的、特别优选是圆形的边界。

6.按前述权利要求之一所述的转子芯(100)，其特征在于，所述小凹处(115、116、117、118、119、120、121；127、128、129、130；136、137、138、139、140、141；144)中的至少一个小凹处(115)径向在内地与大凹处(111)邻接。

7.按前述权利要求之一所述的转子芯(100)，其特征在于，所述大凹处(111；122；131；142)的径向横截面积是每个小凹处(115、116、117、118、119、120、121；127、128、129、130；136、137、138、139、140、141；144)的径向横截面积的至少三倍、优选至少五倍、特别优选至少七倍。

8.一种永磁体激励的电机的转子，其特征在于，所述转子具有按前述权利要求之一所述的转子芯(100)。

9.一种永磁体激励的电机，其特征在于，所述电机具有按权利要求8所述的转子和/或按权利要求1至7之一所述的转子芯(100)。

10.一种交通工具，尤其是道路交通工具，其特征在于具有按权利要求9所述的永磁体激励的电机和/或按权利要求8所述的转子和/或按权利要求1至7之一所述的转子芯(100)。