CN110178288A - 转子和使用该转子的马达 - Google Patents

Abstract

转子(2)具有：圆筒状的转子铁芯(11)，其沿着中心轴线(P)延伸，并且具有沿径向突出的多个突极部(23)；以及多个转子磁铁(12)，它们在转子铁芯(11)的外周面上沿周向与突极部(23)交替地排列配置。转子铁芯(11)具有：圆筒状的铁芯部(21)；第一空间(24)，其沿轴向贯通铁芯部(21)，相对于突极部(23)位于铁芯部(21)的径向内侧；第二空间(25)，其沿轴向贯通铁芯部(21)，相对于转子磁铁(12)位于铁芯部(21)的径向内侧；以及缝(26)，其从第一空间(24)向突极部(23)的外周面(23a)延伸并且在外表面(23a)上开口。

Description

转子和使用该转子的马达

技术领域

本发明涉及转子和使用该转子的马达。

背景技术

以往，作为在马达中使用的转子，公知有具有转子铁芯和转子磁铁的结构。由于近年来转子磁铁的价格伴随着稀土的价格高涨而上升，从而减少转子磁铁的使用量的转子的结构的研究正在进行。作为减少了转子中的转子磁铁的使用量的马达，例如像专利文献1所公开那样，提出了将转子铁芯的一部分用作伪极的交替型马达(consequent-type motor)。

一般而言，在将转子铁芯的一部分用作伪极的交替型马达中，与全部的磁极由转子磁铁构成的通常的马达相比，每个磁极的磁特性的不平衡大。即，在交替型马达的转子中，由于将转子铁芯的一部分用作磁极，因此在由转子磁铁构成的磁极和由转子铁芯的一部分构成的磁极中产生磁不平衡。这样，在转子产生了磁不平衡的情况下，在马达中产生齿槽扭矩和扭矩波动。

在交替型马达中，在每个磁极中产生磁不平衡的理由如下。

由转子铁芯的一部分(突极部)构成的磁极不具有诱导磁通的强制力，因此在转子磁铁的背面侧产生的磁通在转子铁芯中的磁阻小的部分中流动。由此，根据转子铁芯的突极部的形状，对于多个突极部，有时磁通不均等地流动。即，在转子铁芯的突极部中流动的磁通的方向和磁通量依赖于上述突极部的形状，因此在转子中产生磁不平衡。

对于此，在上述专利文献1中公开了以下结构：通过在转子铁芯上形成缝来抑制磁铁和位于该磁铁的周向两侧的突极部中的磁通的流动的偏差。

具体而言，在上述专利文献1所公开的结构中，在转子铁芯中的磁铁的径向内侧形成有磁铁侧缝，该磁铁侧缝将该磁铁作为径向外侧端部而沿径向延伸至上述转子铁芯的径向内侧端部。另外，在上述专利文献1所公开的结构中，在转子铁芯中的突极的径向内侧形成有突极侧缝，该突极侧缝沿径向延伸至该转子铁芯的径向内侧端部。

另外，上述专利文献1所公开的转子铁芯是通过将呈直线状连续的转子铁芯用板材弯曲为圆形状而形成的。因此，上述突极侧缝形成于所述转子铁芯的内部，在上述转子铁芯的突极的外周面上不开口。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-16130号公报

发明内容

发明要解决的课题

像上述的专利文献1所公开那样，当形成于转子铁芯的内部的缝在上述转子铁芯的突极(突极部)的外表面上不开口的情况下、即上述转子铁芯的突极部的外表面在周向上相连着的情况下，在该相连着的部分，磁通的流动紊乱，因此难以按照设计来控制磁通。

本发明的目的在于，实现以下结构：通过控制转子铁芯内的磁通的流动来改善该转子铁芯中的磁不平衡，由此能够降低在马达中产生的齿槽扭矩和扭矩波动。

用于解决课题的手段

本发明的一个实施方式的转子具有：圆筒状的转子铁芯，其沿着中心轴线延伸，并且具有沿径向突出的多个突极部；以及多个转子磁铁，它们在所述转子铁芯的表面上沿周向与所述突极部交替地排列配置。其中，所述突极部是所述转子的一方的磁极。所述转子磁铁是所述转子的另一方的磁极。所述转子铁芯具有：圆筒状的铁芯部，其沿着所述中心轴线延伸；第一空间，其沿轴向贯通所述铁芯部，相对于所述突极部位于所述铁芯部的径向的内部；第二空间，其沿轴向贯通所述铁芯部，相对于所述转子磁铁位于所述铁芯部的径向的内部；以及缝，其从所述第一空间向所述突极部的外表面延伸并且在所述突极部的外表面上开口。

发明效果

根据本发明的一个实施方式的转子，通过控制转子铁芯内的磁通的流动来改善该转子铁芯中的磁不平衡，由此能够降低在马达中产生的齿槽扭矩和扭矩波动。

附图说明

图1是示出实施方式的马达的概略结构的图。

图2是放大示出马达的一部分的局部放大图。

图3是示出在分析中使用的转子的模型的一部分的结构的图。

图4a是示出齿槽扭矩的计算结果的表。

图4b是示出扭矩波动的计算结果的表。

图5是IPM马达的情况下的与图3相当的图。

图6a是IPM马达的情况下的与图4a相当的图。

图6b是IPM马达的情况下的与图4b相当的图。

图7是其他实施方式的马达的与图1相当的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外，对图中的相同或相当的部分标注相同的标号，不再重复其说明。另外，各图中的结构部件的尺寸并不是完全表示实际的结构部件的尺寸以及各结构部件的尺寸比率等。

另外，在以下的说明中，将与转子的中心轴线平行的方向称为“轴线方向”，将与中心轴线垂直的方向称为“径向”，将沿着以中心轴线为中心的圆弧的方向称为“周向”。但是，并不意图通过该方向的定义来限定使用本发明的转子和马达时的朝向。

(整体结构)

在图1中示出本发明的实施方式的马达1的概略结构。马达1具有转子2和定子3。如后所述，马达1是转子2的磁极的一部分由转子铁芯11构成的所谓的交替型马达。在马达1中，转子2相对于定子3以中心轴线P为中心进行旋转。在本实施方式中，马达1是在圆筒状的定子3内可旋转地配置有圆柱状的转子2的所谓内转子型的马达。

转子2具有转子铁芯11、转子磁铁12以及旋转轴13。

转子铁芯11呈沿着中心轴线P延伸的圆筒状。转子铁芯11是通过将形成为规定的形状的电磁钢板沿厚度方向层叠多块而构成的。

转子铁芯11具有铁芯部21和环部31。铁芯部21和环部31分别呈圆筒状。环部31沿着中心轴线P延伸，并且具有供旋转轴13贯通的贯通孔11a。即，旋转轴13配置于贯通孔11a内。贯通孔11a沿轴向贯通转子铁芯11。环部31呈在转子铁芯11的周向上相连着的截面圆环状。环部31位于比在铁芯部21中设置的后述的第一空间24和第二空间25靠转子铁芯11的径向内侧的位置。

由此，转子铁芯11的环部31与旋转轴13直接连接，因此能够防止转子铁芯11的刚性降低。而且，由于环部31在转子铁芯11的周向上相连着，因此能够通过环部31来提高转子铁芯11的刚性。

铁芯部21呈圆筒状，沿着中心轴线P延伸，并且位于环部31径向外侧。即，铁芯部21与环部31配置成同心状。铁芯部21和环部31一体形成，构成转子铁芯11。

铁芯部21在外周面上具有多个转子磁铁安装部22和多个突极部23。多个转子磁铁安装部22和多个突极部23分别向铁芯部21的径向外侧突出。转子磁铁安装部22和突极部23在铁芯部21的周向上、即在转子铁芯11的周向上交替地排列配置。

转子磁铁12固定于转子磁铁安装部22。具体而言，转子磁铁安装部22向铁芯部21的径向外侧突出，并且前端部分呈平面状。转子磁铁12固定于转子磁铁安装部22的前端部分。即，本实施方式的马达1是转子磁铁12配置于转子铁芯11的外周面(表面)上的所谓的SPM电机(Surface Permanent Magnet Mtor：表面永磁铁马达)。铁芯部21的转子磁铁12是转子2中的另一方的磁极。

突极部23中的在转子铁芯11的径向上位于外侧的前端部分呈如下锥状，越朝向转子铁芯11的径向外侧，在转子铁芯11的周向上的长度越小。突极部23是转子2中的一方的磁极。

另外，在转子铁芯11的周向上，在转子磁铁安装部22与突极部23之间构成有缝11b。

转子铁芯11具有被铁芯部21包围的多个第一空间24和多个第二空间25。转子铁芯11具有缝26(缝部)，该缝26从各第一空间24向各突极部23的外表面23a延伸并且在各突极部23的外表面23a上开口。通过这样在转子铁芯11的突极部23设置在外表面23a上开口的缝26，如后所述，能够高精度地控制由转子磁铁12在转子铁芯11的突极部23中产生的磁通。后文描述这些第一空间24、第二空间25以及缝26的详细结构。

定子3呈圆筒状。在定子3的内侧，转子2配置为能够以中心轴线P为中心进行旋转。定子3具有定子铁芯51和定子线圈52。在与中心轴线P垂直的截面中，定子铁芯51具有圆筒状的轭51a和从轭51a的内表面向径向内侧延伸的多个齿51b。定子铁芯51在相邻的齿51b之间分别具有槽53。在多个齿51b上分别卷绕有定子线圈52。即，卷绕在齿51b上的定子线圈52位于多个槽53内。

虽然没有特别图示，但分别卷绕在多个齿51b上的定子线圈52作为马达1的各相的定子线圈而发挥功能。由此，在对定子线圈52进行了通电的情况下，通过由定子线圈52产生的磁场和由转子2产生的磁场，转子2产生旋转驱动力。

(第一空间、第二空间以及缝的结构)

转子铁芯11具有被铁芯部21包围的多个第一空间24和多个第二空间25。多个第一空间24和多个第二空间25分别沿轴向贯通圆筒状的铁芯部21。即，多个第一空间24和多个第二空间25分别是由铁芯部21的一部分划分出的。在与中心轴线P垂直的截面中，各第一空间24和各第二空间25分别呈五边形形状。多个第一空间24和多个第二空间25在转子铁芯11的周向上交替并且等间隔地排列配置。

在转子铁芯11的与中心轴线P垂直的截面中，第一空间24相对于突极部23位于铁芯部21的径向内侧。在上述截面中，第一空间24呈五边形形状，其顶点24a相对于铁芯部21的周向上的突极部23的中央部位于铁芯部21的径向内侧。

在转子铁芯11的与中心轴线P垂直的截面中，第二空间25相对于转子磁铁12位于铁芯部21的径向内侧。在上述截面中，第二空间25呈五边形形状，其顶点25a相对于铁芯部21的周向上的转子磁铁12的中央部位于铁芯部21的径向内侧。铁芯部21的一部分位于转子磁铁12与第二空间25之间。即，在转子磁铁12与第二空间25之间没有设置后述的缝。

即，在转子铁芯11的与中心轴线P垂直的截面中，第一空间24和第二空间25的顶点24a、25a位于第一空间24和第二空间25中的转子铁芯11的径向外侧。

由于第一空间24和第二空间25采用上述的结构，因此，能够进一步降低由转子磁铁12在转子铁芯11内产生的磁通的偏差。由此，能够更高精度地控制在转子铁芯11内产生的磁通。

在本实施方式中，第一空间24和第二空间25在转子铁芯11的与中心轴线P垂直的截面中为相同的形状和大小。另外，如上所述，多个第一空间24和多个第二空间25在转子铁芯11的周向上交替并且等间隔地排列配置。即，在第一空间24和第二空间25中，在上述截面中，第一空间24在转子铁芯11的周向上的中心与第二空间25在转子铁芯11的周向上的中心在转子铁芯11的周向上等间隔。由此，易于控制转子铁芯11中的磁通的流动，因此能够抑制转子铁芯11的周向的磁不平衡。

在转子铁芯11的与中心轴线P垂直的截面中，第一空间24的顶点24a(外端)和第二空间25的顶点25a(外端)在转子铁芯11的径向上的位置相同。由此，易于控制转子铁芯11中的磁通的流动，因此能够抑制转子铁芯11的周向的磁不平衡。这里，第一空间24和第二空间25的外端是指在转子铁芯11的径向上位于最外侧的部分、即顶点24a、25a。

上述径向上的位置是指在转子铁芯11的与中心轴线P垂直的截面中的转子铁芯11的径向上的位置。即，径向位置相同是指在上述截面中在转子铁芯11的径向上与中心轴线P的距离相同。

在图2中放大示出马达1的一部分。如图2所示，在马达1的与中心轴线P垂直的截面中，转子铁芯11(铁芯部21)的周向上的转子磁铁12的中央位置的、铁芯部21的朝向第二空间25的内表面21a与转子磁铁12的外表面12a的径向距离X比上述周向上的转子磁铁12的端部位置的、转子铁芯11的朝向第二空间25的内表面21a与转子磁铁12的外表面12a的径向距离Y短。另外，径向距离X也可以与径向距离Y相同。

根据上述的结构，能够通过第二空间25在转子铁芯11的内部形成以将转子磁铁12和突极部23连结起来的方式产生磁通的区域。即，根据上述的结构，在转子铁芯11的与中心轴线P垂直的截面中，转子磁铁12的端部位置的、磁通在铁芯部21中流动的区域比转子磁铁12的中央位置的、磁通在铁芯部21中流动的区域大，由此能够使磁通从转子磁铁12更高效地向突极部23流动。因此，能够通过转子磁铁12而在转子铁芯11内以高效并且被控制的状态产生磁通。

这里，内表面21a是划分出第二空间25的铁芯部21的面。即，由被内表面21a包围的区域构成了第二空间25。

上述径向距离是指在转子铁芯11的与中心轴线P垂直的截面中在转子铁芯11的径向上的两点之间的距离。

如图1和图2所示，转子铁芯11在突极部23内具有从第一空间24沿转子铁芯11的径向延伸的缝26(缝部)。在转子铁芯11的与中心轴线P垂直的截面中，缝26从第一空间24的顶点24a向突极部23的外周面延伸，并且在该外周面上开口。由此，突极部23被缝26在转子铁芯11的周向上分割为两部分。

通过在突极部23中设置上述那样的缝26，能够高精度地控制由转子磁铁12在转子铁芯11的突极部23中产生的磁通。即，通过在转子铁芯11的突极部23中设置从第一空间24向突极部23的外表面23a延伸并且在外表面23a上开口的缝26，能够更可靠地控制在转子铁芯11的与中心轴线P垂直的截面中的、由转子磁铁12在突极部23中产生磁通的范围。

因此，在转子铁芯11中突极部23与转子磁铁12交替地排列的所谓交替型马达中，能够控制在转子铁芯11中产生的磁通的方向和磁通量。由此，能够更可靠地控制在转子铁芯11中产生的磁通，能够降低在马达1中产生的齿槽扭矩和扭矩波动。

在本实施方式中，在与中心轴线P垂直的截面中，缝26位于突极部23中的转子铁芯11的周向上的中央。由此，突极部23被缝26在转子铁芯11的周向上分割为一半。由此，能够使在上述截面中在被缝26分割而成的突极部23的两个区域中由相邻的转子磁铁12产生的磁通的磁通密度均等。因此，不会受转子2的旋转方向影响，能够降低在马达中产生的齿槽扭矩和扭矩波动。

缝26中的转子铁芯11的径向上的内侧与第一空间24相连。由缝26和第一空间24形成了一个空间40。在该空间40中，在转子铁芯11的与中心轴线P垂直的截面中，在转子铁芯11的径向上的外侧的部分，与在转子铁芯11的径向上的内侧的部分相比，转子铁芯11的周向的长度小。而且，空间40的一部分朝向突极部23的外表面23a延伸，并且该空间40在外表面23a上开口。

另外，缝26在转子铁芯11的周向上的宽度优选为0.3mm以上。通过使缝26的上述宽度为0.3mm以上，能够在转子铁芯11中容易地形成能够在转子铁芯11的周向上分割突极部23的缝26。

这里，第一空间24和第二空间25分别具有空气层。由于空气层的磁导率比转子铁芯11的磁导率低，因此磁通的流动被第一空间24和第二空间25妨碍。第一空间24和第二空间25不是必须存在空气，只要是在转子铁芯11中磁阻比其他部分的磁阻大的区域即可。例如，在空间内也可以存在空气以外的物质。缝26也同样地可以在缝26内具有空气层，也可以存在空气以外的物质。

(由第一空间、第二空间以及缝带来的效果)

接下来，对像上述那样设置于转子铁芯11的第一空间24、第二空间25以及缝26的效果进行说明。

当像图3所示那样在外周面上配置有转子磁铁12的转子铁芯11中分别设置有缝A1、C1、缝开口部B1、第二空间D1、第一空间E1的情况以及不设置它们的情况下，从在马达中产生的齿槽扭矩和扭矩波动的观点出发，确认了效果的不同。

这里，缝A1是将第二空间和转子磁铁连起来的缝。缝C1是将第一空间和磁极部的外表面连起来的缝。缝开口部B1是将第一空间和磁极部的外表面连起来的缝的开口部分。缝开口部B1和缝C1相当于图1和图2中的缝26。第一空间E1和第二空间D1分别相当于图1和图2中的第一空间24和第二空间25。

另外，在以下说明中，制作了图3所示的马达的模型，通过使用了该模型的有限元法的模拟而求出了在马达中产生的齿槽扭矩和扭矩波动的各计算值。

在图4a和图4b中示出分析结果。该图4a和图4b是针对缝A1、C1、缝开口部B1、第二空间D1以及第一空间E1各自为“空气”的情况与为金属的情况(不设置空间或缝的状态)的组合中的总计11个模式分别求出了在马达中产生的齿槽扭矩和扭矩波动的结果。在图4a和图4b中，分别用带圈的数字来表示11个模式。在以下的说明中，在图4a和图4b中，将带圈数字1至11的各模式分别称为模式1至模式11。

在图4a中示出在马达中产生的齿槽扭矩的计算结果。在图4b中示出在马达中产生的扭矩波动的计算结果。另外，在图4a和图4b中，表中的空栏表示各结构为金属的情况、即在转子铁芯中不设置空间或缝的情况。另外，在图4a中，齿槽扭矩栏中的各数字表示齿槽扭矩的值从小到大的顺序。同样地，在图4b中，扭矩波动栏中的各数字表示扭矩波动的值从小到大的顺序。

如图4a和图4b所示，当在转子铁芯中不设置缝A1并且设置有缝C1、缝开口部B1、第二空间D1以及第一空间E1的模式2的情况下，在马达中产生的齿槽扭矩和扭矩波动最小。

因此，从抑制在马达中产生的齿槽扭矩和扭矩波动的观点出发，上述的本实施方式的结构、即以下的结构是最优选的。

转子铁芯11具有：第一空间24，其相对于突极部23位于转子铁芯11的径向内侧；以及第二空间25，其相对于转子磁铁12位于转子铁芯11的径向内侧。而且，设置有从第一空间24向突极部23的外表面23a延伸并且在突极部23的外表面23a上开口的缝26。另一方面，在转子磁铁12与第二空间25之间不设置缝、即转子铁芯11的铁芯部21的一部分位于转子磁铁12与第二空间25之间。

根据上述的结构，能够最大限度地抑制在马达中产生的齿槽扭矩和扭矩波动。

如图4a和图4b所示，当在突极部23的外表面23a上不设置缝26的开口的情况(不设置图3中的B的情况，图4a和图4b中的模式3)下，在马达中产生的齿槽扭矩和扭矩波动比较大。由此，如上所述，需要使从第一空间24向突极部23的外表面延伸的缝26在突极部23的外表面上开口。

如图4a和图4b所示，即使在设置有缝A1的情况下(图4a和图4b中的模式1)，也能够抑制在马达中产生的齿槽扭矩，因此也可以在转子磁铁12与第二空间25之间设置缝。

接下来，作为与本实施方式的比较，如图5所示，也同样地对在转子铁芯111内配置有转子磁铁12的结构(IPM马达：Interior Permanent Magnet Motor：内置永磁铁马达)进行了计算齿槽扭矩和扭矩波动的分析。

在图5所示的转子102中，转子磁铁12配置于转子铁芯111内，并且突极部123在转子铁芯111的径向上的突出长度比上述的图1至图3所示的转子2小，这些点与上述的图1至图3所示的转子2的结构不同。其他结构与上述的图1至图3所示的转子2相同，因此省略详细说明。

对于图5所示的结构，当在转子铁芯111中分别设置有缝A2、C2、缝开口部B2、第二空间D2以及第一空间E2的情况和不设置它们的情况下，从在马达中产生的齿槽扭矩和扭矩波动的观点出发，确认了效果的不同。

这里，缝A2是将第二空间和转子磁铁连起来的缝。缝C2是将第一空间和磁极部的外表面连起来的缝。缝开口部B2是将第一空间和磁极部的外表面连起来的缝的开口部分。

另外，分析的条件等与上述的图3所示的结构相同。

在图6a和图6b中示出分析结果。该图6a和图6b与图4a和图4b同样地是针对缝A2、C2、缝开口部B2、第二空间D2以及第一空间E2分别为“空气”情况与为金属的情况(不设置空间或缝的状态)的组合中的总计11个模式分别求出了在马达中产生的齿槽扭矩和扭矩波动的结果。在图6a和图6b中，也用带圈的数字来表示11个模式。在以下说明中，在图6a和图6b中，将带圈的数字1至11的各模式分别称为模式1至模式11。

在图6a中示出在马达中产生的齿槽扭矩的计算结果。在图6b中示出在马达中产生的扭矩波动的计算结果。另外，在图6a和图6b中，表中的空栏与图4a和图4b同样地表示各结构为金属的情况、即在转子铁芯中不设置空间或缝的情况。另外，在图6a中，齿槽扭矩栏中的各数字也表示齿槽扭矩的值从小到大的顺序。同样，在图6b中，扭矩波动栏中的各数字也表示扭矩波动的值从小到大的顺序。

如图6a和图6b所示，在转子铁芯111内配置有转子磁铁12的结构中，通过设置缝C2和缝开口部B2而得到的效果(抑制在马达中产生的齿槽扭矩和扭矩波动的效果)比图3所示的结构的效果小(参照模式1、2、8)。另一方面，在不设置缝C2的情况下(模式4)，在马达中产生的齿槽扭矩和扭矩波动进一步降低。

这样，具有缝26的本实施方式的结构能够在转子铁芯的表面上配置有转子磁铁的结构(SPM马达)中更有效地抑制在马达中产生的齿槽扭矩和扭矩波动。

如上所述，通过在转子铁芯11的突极部23中设置缝26，能够高精度地控制由转子磁铁12在转子铁芯11的突极部23中产生的磁通。即，通过在转子铁芯11的突极部23设置从第一空间24向突极部23的外表面23a延伸并且在外表面23a上开口的缝26，能够更可靠地控制在转子铁芯11的与中心轴线P垂直的截面中由转子磁铁12在突极部23中产生磁通的范围。

因此，能够在转子铁芯11中突极部23与转子磁铁12交替地排列配置的所谓交替型马达中控制在转子铁芯11中产生的磁通的方向和磁通量。由此，能够更可靠地控制在转子铁芯11中产生的磁通，能够降低在马达1中产生的齿槽扭矩和扭矩波动。

在本实施方式的情况下，在转子铁芯11的与中心轴线P垂直的截面中，缝26在转子铁芯11的周向上设置在突极部23的一半的位置。由此，能够使在上述截面中在被缝26分割而成的突极部23的两个区域中由相邻的转子磁铁12产生的磁通的磁通密度均等。因此，不会受转子2的旋转方向影响，能够降低在马达中产生的齿槽扭矩和扭矩波动。

另外，在转子铁芯11的与中心轴线P垂直的截面中，转子铁芯11的周向上的转子磁铁12的中央位置的、铁芯部21的朝向第二空间25的内表面21a与转子磁铁12的外表面12a的径向距离X比上述周向上的转子磁铁12的端部位置的、铁芯部21的朝向第二空间25的内表面21a与转子磁铁12的外表面12a的径向距离Y短。

由此，通过第二空间25而能够在转子铁芯11内部形成以将转子磁铁12和突极部23连结起来的方式产生磁通的区域。即，根据上述的结构，在转子铁芯11的与中心轴线P垂直的截面中，使转子磁铁12的端部位置的、磁通在铁芯部21中流动的区域比转子磁铁12的中央位置的、磁通在铁芯部21中流动的区域大，由此能够使磁通从转子磁铁12更高效地向突极部23流动。

因此，能够通过转子磁铁12而在转子铁芯11内以高效并且被控制的状态产生磁通。

在上述的结构中，在转子2中，铁芯部21的一部分位于转子磁铁12与第二空间25之间。由此，能够更高精度地控制由转子磁铁12在转子铁芯11内产生的磁通。因此，能够降低在马达1中产生的齿槽扭矩和扭矩波动。

在上述的结构中，第一空间24和第二空间25分别是由铁芯部21的一部分划分出的。在与中心轴线P垂直的截面中，突极部23和转子磁铁12在转子铁芯11的周向上等间隔地配置。在转子铁芯11的与中心轴线P垂直的截面中，第一空间24和第二空间25在转子铁芯11的周向上等间隔地配置。

由此，能够进一步降低由转子磁铁12在转子铁芯11内产生磁通的偏差。因此，能够更高精度地控制在转子铁芯11内产生的磁通。

在上述的结构中，在与中心轴线P垂直的截面中，第一空间24和第二空间25的外端在转子铁芯11的径向上的径向位置相同。由此，能够进一步降低由转子磁铁12在转子铁芯11内产生的磁通的偏差。因此，能够更高精度地控制在转子铁芯11内产生的磁通。

在上述的结构中，马达1还具有沿中心轴线P延伸的旋转轴13。转子铁芯11在比第一空间24和第二空间25靠转子铁芯11的径向内侧的位置还具有环状部31，该环状部31具有沿转子铁芯11的轴向贯通的贯通孔11a。在贯通孔11a内配置有旋转轴13。

由此，转子铁芯11的环部31与旋转轴13直接连接，因此能够防止转子铁芯11的刚性降低。而且，由于环部31在转子铁芯11的周向上相连着，因此能够通过环部31来提高转子铁芯11的刚性。

在上述的结构中，在转子铁芯11的与中心轴线P垂直的截面中，第一空间24呈五边形形状，其顶点24a相对于转子铁芯11的周向上的突极部23的中央部位于转子铁芯11的径向内侧。在上述截面中，第二空间25呈五边形形状，其顶点25a相对于转子铁芯11的周向上的突极部23的中央部位于转子铁芯11的径向内侧。

由此，能够进一步降低由转子磁铁12在转子铁芯11内产生的磁通的偏差。因此，能够更高精度地控制在转子铁芯11内产生的磁通。

(其他实施方式)

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但上述的实施方式仅是用于实施本发明的例示。由此，不限于上述的实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内对上述的实施方式进行适当变形来实施。

在上述实施方式中，转子铁芯11具有：第一空间24，其相对于突极部23位于转子铁芯11的径向内侧；以及第二空间25，其相对于转子磁铁12位于转子铁芯11的径向内侧。但是，也可以是，第一空间相对于突极部23和转子磁铁12位于转子铁芯的径向内侧，第二空间相对于突极部23和转子磁铁12位于转子铁芯的径向内侧。

具体而言，如图7所示，在转子202中，第一空间224相对于突极部223和转子磁铁12位于转子铁芯211的径向内侧，第二空间225相对于突极部223和转子磁铁12位于转子铁芯211的径向内侧。

即，第一空间224在转子铁芯211的周向上的中央部相对于转子磁铁12和突极部223在转子铁芯211的周向上的中间位于转子铁芯211的径向内侧。另外，第二空间225在转子铁芯211的周向上的中央部相对于突极部223和转子磁铁12在转子铁芯211的周向上的中间位于转子铁芯211的径向内侧。

在转子铁芯211的与中心轴线P垂直的截面中，第一空间224和第二空间225分别具有转子铁芯211的周向上的两端部位于比中央部靠转子铁芯211的径向外侧的位置的形状。

第一空间224与缝226(缝部)相连，该缝226从第一空间224向突极部223的外表面223a延伸并且在突极部223的外表面223a上开口。即，缝226将突极部223在转子铁芯211的周向上分为两部分。另外，缝226中的转子铁芯211的径向上的内侧不仅与第一空间224相连，也与第二空间225相连。即，缝226中的转子铁芯211的径向上的内侧分支为两部分，分支后的前端部分分别与第一空间224和第二空间225相连。

由此，从转子磁铁12产生的磁通在突极部223中的由缝226划分出的区域内流动。因此，能够控制转子铁芯211内的磁通的流动。因此，能够改善转子铁芯211中的磁不平衡，能够降低在马达中产生的齿槽扭矩和扭矩波动。

另外，缝226中的转子铁芯211的径向上的内侧也可以不分支而与第一空间224相连。即，也可以是，沿轴线方向观察中心轴线P时，缝226倾斜地分割突极部223。另外，在该情况下，多个缝226分别在转子铁芯211的周向上向相同的方向倾斜。由此，能够在马达的一个方向的旋转中改善转子铁芯211内的磁不平衡。因此，能够降低在向上述的一个方向旋转的马达中产生的齿槽扭矩和扭矩波动。

在上述实施方式中，在转子铁芯11的与中心轴线P垂直的截面中，转子铁芯11的第一空间24和第二空间25呈由铁芯部21划分出的五边形形状。但是，在上述截面中，第一空间和第二空间也可以是五边形形状以外的形状。第一空间和第二空间例如可以是由曲面包围而成的。另外，在上述截面中，第一空间和第二空间也可以是不同的形状和大小。第一空间和第二空间也可以连结。另外，第一空间和第二空间的外端分别是指在转子铁芯的径向上位于最外侧的部分。

在上述实施方式中，转子铁芯11的第一空间24和第二空间25在转子铁芯11的周向上交替地排列，并且第一空间24的中心与第二空间25的中心等间隔。但是，在第一空间24和第二空间25中，第一空间24的中心与第二空间25的中心也可以不是等间隔的。

在上述实施方式中，马达1是在圆筒状的定子3内可旋转地配置有圆柱状的转子2的内转子型的马达。但是，马达也可以是在圆筒状的转子内配置有圆柱状的定子的外转子型的马达。在该情况下，通过圆筒状的转子铁芯具有第一空间、第二空间以及缝，也能够得到与上述实施方式相同的作用效果。另外，在该情况下，第一空间和第二空间的径向的外端是指在转子铁芯的径向上位于最内侧的部分。

本申请基于作为2017年1月20日所申请的日本申请的日本特愿2017-008443号主张优先权，并援引在该日本申请中记载的所有记载内容。

产业上的可利用性

本发明能够用于具有在外表面上交替地配置有转子磁铁和突极部的转子的马达。

标号说明

1：马达；2、102、202：转子；3：定子；11、111、211：转子铁芯；11a：贯通孔；12：转子磁铁；12a：外周面；13：旋转轴；21：铁芯部；21a：内表面；23、123、223：突极部；23a、223a：外表面；24、224：第一空间；24a：顶点(外端)；25、225：第二空间；25a：顶点(外端)；26、226：缝(缝部)；31：环部；40：空间；P：中心轴线。

Claims (9)

1.一种转子，其具有：

圆筒状的转子铁芯，其沿着中心轴线延伸，并且具有沿径向突出的多个突极部；以及

多个转子磁铁，它们在所述转子铁芯的表面上沿周向与所述突极部交替地排列配置，

其中，

所述突极部是所述转子的一方的磁极，

所述转子磁铁是所述转子的另一方的磁极，

所述转子铁芯具有：

圆筒状的铁芯部，其沿着所述中心轴线延伸；

第一空间，其沿轴向贯通所述铁芯部，相对于所述突极部位于所述铁芯部的径向的内部；

第二空间，其沿轴向贯通所述铁芯部，相对于所述转子磁铁位于所述铁芯部的径向的内部；以及

缝部，其从所述第一空间向所述突极部的外表面延伸并且在所述突极部的外表面上开口。

2.根据权利要求1所述的转子，其中，

关于所述转子铁芯，在与所述中心轴线垂直的截面中，

所述转子磁铁的所述周向上的中央位置的、所述铁芯部的朝向所述第二空间的内表面与所述转子磁铁的外表面的径向距离等于或小于所述转子磁铁的所述周向上的端部位置的、所述铁芯部的朝向所述第二空间的内表面与所述转子磁铁的外表面的径向距离。

3.根据权利要求1或2所述的转子，其中，

所述铁芯部的一部分位于所述转子磁铁与所述第二空间之间。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的转子，其中，

所述第一空间和所述第二空间分别由铁芯部的一部分划分出，

在与所述中心轴线垂直的截面中，所述突极部和所述转子磁铁沿所述周向等间隔地配置，

在与所述中心轴线垂直的截面中，所述第一空间和所述第二空间沿所述周向等间隔地配置。

5.根据权利要求4所述的转子，其中，

在与所述中心轴线垂直的截面中，所述第一空间和所述第二空间的所述径向的外端的径向位置相同。

6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的转子，其中，

所述转子还具有沿着所述中心轴线延伸的旋转轴，

所述转子铁芯在比所述第一空间和所述第二空间靠所述径向的内侧的位置还具有环部，该环部具有沿所述转子铁芯的轴向贯通的贯通孔，

在所述贯通孔内配置有所述旋转轴。

7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的转子，其中，

在与所述中心轴线垂直的截面中，

所述第一空间呈五边形形状，其顶点相对于所述突极部的所述周向的中央部位于所述径向上，

在与所述中心轴线垂直的截面中，

所述第二空间呈五边形形状，其顶点相对于所述突极部的所述周向的中央部位于所述径向上。

8.一种转子，其具有：

圆筒状的转子铁芯，其沿着中心轴线延伸，并且在外周面上具有多个突极部；以及

多个转子磁铁，它们在所述转子铁芯的外周面上沿周向与所述突极部交替地排列配置，

其中，

所述突极部是所述转子的一方的磁极，

所述转子磁铁是所述转子的另一方的磁极，

所述转子铁芯具有：

铁芯部；以及

空间，其沿轴向贯通所述铁芯部，相对于所述突极部位于所述铁芯部的径向内侧，

在与所述中心轴线垂直的截面中，

所述空间在所述径向的外侧的所述周向的长度小于该空间在所述径向的内侧的所述周向的长度，

所述空间朝向所述突极部的外表面延伸并且在所述外表面上开口。

9.一种马达，其中，

该马达具有权利要求1至8中的任意一项所述的转子。