CN111162616A - 旋转电机的转子 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够提高旋转电机的输出性能且对磁极部进行冷却的旋转电机的转子。旋转电机的转子(10)具备转子铁心(20)以及磁极部(30)。磁极部沿径向具有至少两层的磁铁部(300)，该磁铁部包括外径侧磁铁部(310)及内径侧磁铁部(320)。正面观察时，转子铁心具备：外径侧磁铁插入孔(410)；内径侧磁铁插入孔(421、422)；以及第二冷却介质流路孔(90)，其以与d轴重叠的方式设置于外径侧磁铁部与内径侧磁铁部之间，且形成于外径侧磁铁插入孔与第二冷却介质流路孔之间的磁路的最小宽度(D9)为形成于外径侧磁铁插入孔与内径侧磁铁插入孔之间的磁路的最小宽度(D11、D12)以上。

Description

旋转电机的转子

技术领域

本发明涉及一种搭载于电动车辆等的旋转电机的转子，尤其涉及一种具备多个圆弧磁铁的旋转电机的转子。

背景技术

以往，作为在旋转电机中使用的转子，已知有在转子铁心的内部沿周向以规定的间隔配置有多个永久磁铁的转子。在这种旋转电机的转子中，存在具有位于转子的外径侧的圆弧磁铁、以及位于转子的内径侧的圆弧磁铁隔开间隔而配置为两层的磁极部的转子。例如，专利文献1中，公开了一种旋转电机的转子，其中，位于转子的外径侧的外径侧圆弧磁铁与位于转子的内径侧的内径侧圆弧磁铁具有大致相同的板厚，并具有配置成大致同心圆状的磁极部。在专利文献1的旋转电机的转子中，圆弧磁铁在径向上配置成两层，因此与圆弧磁铁仅配置成一层的转子相比，磁铁量增加，能够增大磁铁转矩。

在先技术文献

专利文献1：日本特开平09-233744号公报

近年来，在使用旋转电机作为驱动源的混合动力车辆或EV车辆中，要求更高输出的旋转电机。然而，随着旋转电机的高输出化，对旋转电机的性能带来巨大影响的永久磁铁的温度上升成为问题。因此，正在摸索提高旋转电机的输出性能且高效地对磁极部进行冷却的方法。

本发明提供一种能够提高旋转电机的输出性能且对磁极部进行冷却的旋转电机的转子。

发明内容

一种旋转电机的转子，其具备：

转子铁心；

多个磁极部，它们沿着周向配置；以及

多个圆弧磁铁，它们构成所述磁极部，

其中，

各磁极部沿着径向具有至少两层的磁铁部，

所述磁铁部包含：

外径侧磁铁部，其由配置成向径向内侧凸出的至少一个所述圆弧磁铁构成；以及

内径侧磁铁部，其由配置成向所述径向内侧凸出的至少一对所述圆弧磁铁构成，

在将各磁极部的中心轴设为d轴，并将相对于所述d轴以电角隔开90°的轴设为q轴的情况下，

正面观察时，所述转子铁心具备：

外径侧磁铁插入孔，其供构成所述外径侧磁铁部的所述至少一个所述圆弧磁铁插入；

内径侧磁铁插入孔，其供构成所述内径侧磁铁部的所述至少一对所述圆弧磁铁插入；以及

冷却介质流路孔，其以与所述d轴重叠的方式设置于所述外径侧磁铁部与所述内径侧磁铁部之间，

形成于所述外径侧磁铁插入孔与所述冷却介质流路孔之间的磁路的最小宽度为形成于所述外径侧磁铁插入孔与所述内径侧磁铁插入孔之间的磁路的最小宽度以上。

发明效果

根据本发明，能够提高旋转电机的输出性能且对磁极部进行冷却。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的旋转电机的转子的主视图。

图2是图1的旋转电机的转子的磁极部周边的放大图。

图3是表示本发明的一实施方式的旋转电机的转子的变形例的图。

附图标记说明：

10 转子；

20 转子铁心；

30 磁极部；

300 磁铁部；

310 外径侧磁铁部；

320 内径侧磁铁部；

410 外径侧磁铁插入孔；

421、422 内径侧磁铁插入孔；

810 外径侧圆弧磁铁；

821 第一内径侧圆弧磁铁(内径侧圆弧磁铁)；

821N 内周面；

821D d轴侧端面；

822 第二内径侧圆弧磁铁(内径侧圆弧磁铁)；

822N 内周面；

822D d轴侧端面；

90 第二冷却介质流路孔(冷却介质流路孔)；

90T 外径侧顶部；

91 第一侧壁部；

92 第二侧壁部；

94 外径侧壁部；

C10、C21、C22 圆弧中心；

d10、d21、d22 板厚；

r10、r21、r22 圆弧半径；

D9、D11、D12 最小宽度；

L1 第一假想线；

L2 第二假想线；

E1 第一延长线；

E2 第二延长线；

S 区域；

X 交点。

具体实施方式

以下，根据附图，对本发明的旋转电机的转子的一实施方式进行说明。

如图1所示，一实施方式的旋转电机的转子10具备：转子铁心20，其安装于转子轴(未图示)的外周部；以及多个磁极部30(本实施方式中为12个)，它们在转子铁心20的内部沿周向以规定的间隔形成，该转子10配置于定子(未图示)的内周侧。

转子铁心20通过相同形状的大致圆环状的电磁钢板200沿轴向层叠多个而形成。转子铁心20具有中心与圆环中心C相同的转子轴孔21、以及形成于相邻的磁极部30之间的第一冷却介质流路孔70。而且，将连结圆环中心C与各磁极部30的中心的、各磁极部30的中心轴设为d轴(图中d-axis)，并将相对于d轴以电角隔开90°的轴设为q轴(图中q-axis)的情况下，转子铁心20以与各磁极部30对应的方式具有：外径侧磁铁插入孔410，其形成为在转子铁心20的外径侧横切d轴；一对内径侧磁铁插入孔421、422，它们形成为在外径侧磁铁插入孔410的内径侧隔着d轴朝向径向外侧扩展的大致八字状；一对肋510、520，它们形成于内径侧磁铁插入孔421、422的d轴侧端部且分别沿径向延伸；空隙部60，其形成于一对肋510、520之间；以及第二冷却介质流路孔90，其以与d轴重叠的方式设置于一对内径侧磁铁插入孔421、422与外径侧磁铁插入孔410之间。外径侧磁铁插入孔410及内径侧磁铁插入孔421、422均具有向径向内侧凸出的圆弧形状。

各磁极部30具有包括外径侧磁铁部310及内径侧磁铁部320的磁铁部300。外径侧磁铁部310由插入到外径侧磁铁插入孔410并配置成向径向内侧凸出的外径侧圆弧磁铁810构成。内径侧磁铁部320由分别插入到一对内径侧磁铁插入孔421、422并配置成向径向内侧凸出的一对内径侧圆弧磁铁821、822构成。

外径侧圆弧磁铁810及一对内径侧圆弧磁铁821、822沿径向磁化。并且，外径侧圆弧磁铁810及一对内径侧圆弧磁铁821、822的磁化方向与相邻的磁极部30不同，磁极部30配置成磁化方向在周向上交替不同。

在此，在正面观察转子10时，将圆环中心C设为下方并将d轴方向外径侧设为上方来观察的情况下，就一对内径侧磁铁插入孔421、422而言，相对于d轴在左侧配置有第一内径侧磁铁插入孔421，在右侧配置有第二内径侧磁铁插入孔422，就一对肋510、520而言，隔着d轴在左侧配置有第一肋510，在右侧配置有第二肋520，就一对内径侧圆弧磁铁821、822而言，隔着d轴在左侧配置有第一内径侧圆弧磁铁821，在右侧配置有第二内径侧圆弧磁铁822。

而且，外径侧磁铁部310、内径侧磁铁部320、空隙部60以及第二冷却介质流路孔90在d轴上对称配置。由此，能够设为用于获得磁阻转矩的高效的配置。

之后，本说明书等中为了简单且明确地进行说明，在正面观察转子10时，将圆环中心C定义为下方并将d轴方向外径侧定义为上方来进行说明。在图2～3中，将转子10的上方示为U，下方示为D，左侧示为L，右侧示为R。

如图2所示，外径侧圆弧磁铁810具有：内周面810N及外周面810F，它们具有相同的圆弧中心C10；左侧端面810L；以及右侧端面810R。第一内径侧圆弧磁铁821具有：内周面821N及外周面821F，它们具有相同的圆弧中心C21；q轴侧端面821Q；以及d轴侧端面821D。第一内径侧圆弧磁铁821的圆弧中心C21相对于d轴位于与第一内径侧圆弧磁铁821相反一侧的右侧。第二内径侧圆弧磁铁822具有：内周面822N及外周面822F，它们具有相同的圆弧中心C22；q轴侧端面822Q；以及d轴侧端面822D。第二内径侧圆弧磁铁822的圆弧中心C22相对于d轴位于与第二内径侧圆弧磁铁822相反一侧的左侧。

在此，外径侧圆弧磁铁810的圆弧中心C10位于d轴上。由此，能够由在d轴上具有圆弧中心的一个圆弧磁铁构成外径侧磁铁部310，因此能够通过简单的结构高效地获得磁铁转矩。

而且，第一假想线L1与第二假想线L2的交点X位于外径侧磁铁部310与内径侧磁铁部320之间的d轴上，所述第一假想线L1连结第一内径侧圆弧磁铁821的d轴侧端面821D与第一内径侧圆弧磁铁821的圆弧中心C21，所述第二假想线L2连结第二内径侧圆弧磁铁822的d轴侧端面822D与第二内径侧圆弧磁铁822的圆弧中心C22。

外径侧圆弧磁铁810、第一内径侧圆弧磁铁821及第二内径侧圆弧磁铁822例如能够使用沿径向切断环状磁铁而得到的圆弧磁铁，该环状磁铁通过利用了热加工工艺的成型来形成。

通常，在利用了热挤出成型等热加工工艺的成型来形成环状磁铁时，通过进行热挤出成型，从而径向的应力作用于随机取向的环状磁铁原材料的晶体群，环状磁铁原材料的晶体群向与应力方向相同的方向取向。其结果，可获得向径向取向的各向异性环状磁铁。

因此，为了获得具有高性能的磁化特性的环状磁铁，优选作用于环状磁铁原材料的晶体群的应力在整个区域中均匀。但是，在环状磁铁原材料的环半径较小且环状磁铁原材料的壁厚较大时，作用于环状磁铁原材料的晶体群的应力会变得不均匀，导致环状磁铁的取向度降低。并且，环状磁铁原材料的壁厚不均匀时，作用于环状磁铁原材料的晶体群的应力也会变得不均匀，导致环状磁铁的取向度降低。因此，为了使作用于环状磁铁原材料的晶体群的应力在整个区域中均匀，(环状磁铁原材料的壁厚)/(环状磁铁原材料的环半径)的值需在规定范围内，在增加圆弧磁铁的磁铁量时，为了将具有高性能的磁化特性的圆弧磁铁配置成多层，需要根据板厚，也加大圆弧磁铁的圆弧半径。

第一内径侧圆弧磁铁821的板厚d21及第二内径侧圆弧磁铁822的板厚d22大于外径侧圆弧磁铁810的板厚d10。由此，能够增加第一内径侧圆弧磁铁821及第二内径侧圆弧磁铁822的磁铁量，能够增大旋转电机的磁铁转矩，因此能够提高旋转电机的输出性能。

并且，与增大第一内径侧圆弧磁铁821的板厚d21及第二内径侧圆弧磁铁822的板厚d22的量相应地，第一内径侧圆弧磁铁821的内周面821N的圆弧半径r21及第二内径侧圆弧磁铁822的内周面822N的圆弧半径r22变得大于外径侧圆弧磁铁810的内周面810N的圆弧半径r10。由此，能够使用具有高性能的磁化特性的外径侧圆弧磁铁810、第一内径侧圆弧磁铁821及第二内径侧圆弧磁铁822，因此能够提高旋转电机的输出性能。

在此，优选的是，作为外径侧圆弧磁铁810的内周面810N的圆弧半径r10与外径侧圆弧磁铁810的板厚d10之比的d10/r10、作为第一内径侧圆弧磁铁821的内周面821N的圆弧半径r21与第一内径侧圆弧磁铁821的板厚d21之比的d21/r21、以及作为第二内径侧圆弧磁铁822的内周面822N的圆弧半径r22与第二内径侧圆弧磁铁822的板厚d22之比的d22/r22为在规定范围内大致相同的值。更优选的是，第一内径侧圆弧磁铁821的内周面821N的圆弧半径r21与第二内径侧圆弧磁铁822的内周面822N的圆弧半径r22相同，且第一内径侧圆弧磁铁821的板厚d21与第二内径侧圆弧磁铁822的板厚d22相同，第一内径侧圆弧磁铁821与第二内径侧圆弧磁铁822为相同形状。

而且，第一内径侧圆弧磁铁821与外径侧圆弧磁铁810的距离、及第二内径侧圆弧磁铁822与外径侧圆弧磁铁810的距离均随着从q轴靠近d轴而变长。

由此，能够抑制磁极部30的周向长度变大，因此能够抑制转子10大型化。因此，关于转子10，在增加第一内径侧圆弧磁铁821及第二内径侧圆弧磁铁822的磁铁量时，能够抑制大型化，且能够使用具有高性能的磁化特性的外径侧圆弧磁铁810、第一内径侧圆弧磁铁821及第二内径侧圆弧磁铁822。并且，能够扩大转子10中沿着q轴的磁路(以下，还称为q轴磁路)，并能够增加旋转电机的磁阻转矩，因此能够提高旋转电机的输出性能。而且，由第一内径侧圆弧磁铁821及第二内径侧圆弧磁铁822、以及外径侧圆弧磁铁810产生的磁铁磁通容易汇集在d轴，能够高效地利用旋转电机的磁铁转矩，并能够提高旋转电机的输出性能。

外径侧磁铁插入孔410具有：内周壁面410N及外周壁面410F，它们沿着外径侧圆弧磁铁810的内周面810N及外周面810F而形成；左侧壁面410L；以及右侧壁面410R。第一内径侧磁铁插入孔421具有：内周壁面421N及外周壁面421F，它们沿着第一内径侧圆弧磁铁821的内周面821N及外周面821F而形成；q轴侧壁面421Q；以及d轴侧壁面421D。第二内径侧磁铁插入孔422具有：内周壁面422N及外周壁面422F，它们沿着第二内径侧圆弧磁铁822的内周面822N及外周面822F而形成；q轴侧壁面422Q；以及d轴侧壁面422D。

第二冷却介质流路孔90以与d轴重叠的方式设置于外径侧磁铁部310与内径侧磁铁部320之间。

由此，通过第二冷却介质流路孔90，在外径侧磁铁部310与内径侧磁铁部320之间，在d轴上具有空隙，因此能够减少d轴电感。

并且，第二冷却介质流路孔90配置成如下：形成于外径侧磁铁插入孔410与第二冷却介质流路孔90之间的磁路的最小宽度D9大于形成于外径侧磁铁插入孔410与第一内径侧磁铁插入孔421之间的磁路的最小宽度D11及形成于外径侧磁铁插入孔410与第二内径侧磁铁插入孔422之间的磁路的最小宽度D12。

由此，转子10中的q轴磁路不会因第二冷却介质流路孔90而变窄，能够抑制q轴电感的降低。

因此，能够通过第二冷却介质流路孔90降低d轴电感且抑制q轴电感的降低，因此能够高效地利用磁阻转矩，并能够提高旋转电机的输出性能。

而且，通过第二冷却介质流路孔90，能够向外径侧磁铁部310与内径侧磁铁部320之间供给冷却介质，因此能够对作为发热体的外径侧磁铁部310及内径侧磁铁部320进行冷却。

第二冷却介质流路孔90设置于被第一假想线L1、第二假想线L2、圆弧状的第一延长线E1、以及圆弧状的第二延长线E2包围的区域S，所述圆弧状的第一延长线E1沿着第一内径侧圆弧磁铁821的内周面821N延伸，所述圆弧状的第二延长线E2沿着第二内径侧圆弧磁铁822N的内周面延伸。

由此，第二冷却介质流路孔90配置于外径侧磁铁部310与内径侧磁铁部320之间，不会使基于第一内径侧圆弧磁铁821及第二内径侧圆弧磁铁822的磁铁磁通的磁路变窄。因此，旋转电机的输出性能不会下降，能够在外径侧磁铁部310与内径侧磁铁部320之间设置第二冷却介质流路孔90。

本实施方式中，第二冷却介质流路孔90具有：外径侧顶部90T，其位于第一假想线L1与第二假想线L2的交点X；第一侧壁部91，其从外径侧顶部90T沿着第一假想线L1向径向内侧延伸；第二侧壁部92，其从外径侧顶部90T沿着第二假想线向径向内侧延伸；以及内径侧壁部93，其从第一侧壁部91的径向内侧端部向第二侧壁部92的径向内侧端部沿周向延伸。

由此，第二冷却介质流路孔90的外径侧顶部90T位于第一假想线L1与第二假想线L2的交点X，因此能够在不使基于第一内径侧圆弧磁铁821及第二内径侧圆弧磁铁822的磁铁磁通的磁路变窄的范围内，将第二冷却介质流路孔90配置于最靠径向外侧。因此，能够在不使基于第一内径侧圆弧磁铁821及第二内径侧圆弧磁铁822的磁铁磁通的磁路变窄的范围内，向外径侧磁铁部310与内径侧磁铁部320之间的最靠径向外侧供给冷却介质，因此能够更高效地对尤其难以冷却的外径侧磁铁部310进行冷却。

而且，第二冷却介质流路孔90中，第一侧壁部91沿着第一假想线L1延伸，且第二侧壁部92沿着第二假想线L2延伸，因此能够在不使基于第一内径侧圆弧磁铁821及第二内径侧圆弧磁铁822的磁铁磁通的磁路变窄的范围内，使第二冷却介质流路孔90的周向长度变得最长。并且，通过第二冷却介质流路孔90，第一内径侧圆弧磁铁821的d轴侧端面821D附近的周向外侧及第二内径侧圆弧磁铁822的d轴侧端面822D附近的周向外侧成为空隙，因此能够减少第一内径侧圆弧磁铁821的d轴侧端面821D附近的绕回磁通及第二内径侧圆弧磁铁822的d轴侧端面822D附近的绕回磁通。

并且，在第一内径侧圆弧磁铁821的d轴侧端面821D与d轴之间形成有沿径向延伸的第一肋510，在第二内径侧圆弧磁铁822的d轴侧端面822D与d轴之间形成有沿径向延伸的第二肋520。而且，第一肋510与第二肋520之间成为空隙部60。因此，空隙部60设置成与d轴重叠。

由此，在内径侧磁铁部320中，d轴上成为空隙，因此能够降低d轴电感。因此，能够增大d轴电感与q轴电感之差，因此能够高效地利用磁阻转矩，能够提高旋转电机的输出性能。

第一肋510由第一内径侧磁铁插入孔421的d轴侧壁面421D以及空隙部60的左侧壁面61构成。第二肋520由第二内径侧磁铁插入孔422的d轴侧壁面422D以及空隙部60的右侧壁面62构成。

因此，第一肋510承受基于第一内径侧圆弧磁铁821的离心载荷，第二肋520承受基于第二内径侧圆弧磁铁822的离心载荷。即，第一肋510和第二肋520分别单独地承受基于第一内径侧圆弧磁铁821的离心载荷和基于第二内径侧圆弧磁铁822的离心载荷。由此，能够减少由于第一内径侧圆弧磁铁821和第二内径侧圆弧磁铁822的重量偏差而在转子铁心20产生的弯曲应力。

而且，第一肋510和第二肋520设置成第一肋510与第二肋520的距离D5朝向径向内侧而变长的大致八字状。由此，第一肋510的径向外侧端部511及径向内侧端部512和第二肋520的径向外侧端部521及径向内侧端部522均能够使圆角R增大，因此能够缓和向第一肋510及第二肋520的径向两端部的应力集中。

在此，也可以向空隙部60供给冷却介质。由此，能够向外径侧圆弧磁铁810、第一内径侧圆弧磁铁821及第二内径侧圆弧磁铁822的附近供给冷却介质，因此能够更高效地对外径侧圆弧磁铁810、第一内径侧圆弧磁铁821及第二内径侧圆弧磁铁822进行冷却。

需要说明的是，如图3所示，第二冷却介质流路孔90也可以具有：第一侧壁部91，其沿着第一假想线L1而向径向内侧延伸；第二侧壁部92，其沿着第二假想线而向径向内侧延伸；内径侧壁部93，其从第一侧壁部91的径向内侧端部向第二侧壁部92的径向内侧端部沿周向延伸；以及外径侧壁部94，其从第一侧壁部91的径向外侧端部向第二侧壁部92的径向外侧端部以沿着朝向径向内侧凸出的圆弧形状延伸。

由此，即使由于转子铁心20的制造误差，形成于外径侧磁铁插入孔410与第一内径侧磁铁插入孔421之间的q轴磁路的宽度或形成于外径侧磁铁插入孔410与第二内径侧磁铁插入孔422之间的q轴磁路的宽度变大时，也能够防止q轴电感降低。并且，能够缓和因转子10旋转时的离心力引起的在第二冷却介质流路孔90的径向外侧处的应力集中。

需要说明的是，前述实施方式能够适当地进行变形、改良等。

并且，本说明书中至少记载有以下事项。需要说明的是，括号内示出了在上述实施方式中对应的构成要素等，但并不限定于此。

(1)一种旋转电机的转子(转子10)，其具备：

转子铁心(转子铁心20)；

多个磁极部(磁极部30)，它们沿周向配置；以及

多个圆弧磁铁(外径侧圆弧磁铁810、内径侧圆弧磁铁821、822)，它们构成所述磁极部，

其中，

各磁极部沿着径向具有至少两层的磁铁部(磁铁部300)，

所述磁铁部包含：

外径侧磁铁部(外径侧磁铁部310)，其由配置成向径向内侧凸出的至少一个所述圆弧磁铁(外径侧圆弧磁铁810)构成；以及

内径侧磁铁部(内径侧磁铁部320)，其由配置成向所述径向内侧凸出的至少一对所述圆弧磁铁(内径侧圆弧磁铁821、822)构成，

在将各磁极部的中心轴设为d轴，并将相对于所述d轴以电角隔开90°的轴设为q轴的情况下，

正面观察时，所述转子铁心具备：

外径侧磁铁插入孔(外径侧磁铁插入孔410)，其供构成所述外径侧磁铁部的所述至少一个所述圆弧磁铁插入；

内径侧磁铁插入孔(内径侧磁铁插入孔421、422)，其供构成所述内径侧磁铁部的所述至少一对所述圆弧磁铁插入；以及

冷却介质流路孔(第二冷却介质流路孔90)，其以与所述d轴重叠的方式设置于所述外径侧磁铁部与所述内径侧磁铁部之间，

形成于所述外径侧磁铁插入孔与所述冷却介质流路孔之间的磁路的最小宽度(最小宽度D9)为形成于所述外径侧磁铁插入孔与所述内径侧磁铁插入孔之间的磁路的最小宽度(最小宽度D11、D12)以上。

根据(1)，在外径侧磁铁部与内径侧磁铁部之间具有冷却介质流路孔，因此能够向外径侧磁铁部与内径侧磁铁部之间供给冷却介质，能够对磁极部进行冷却。

并且，各磁极部沿着径向具有至少两层的磁铁部，因此能够增加各磁极部中的磁铁量，能够增大旋转电机的磁铁转矩。

而且，冷却介质流路孔设置成与d轴重叠，因此转子铁心在外径侧磁铁部与内径侧磁铁部之间，在d轴上具有空隙，因此能够减小d轴电感。另一方面，形成于外径侧磁铁插入孔与冷却介质流路孔之间的磁路的最小宽度为形成于外径侧磁铁插入孔与内径侧磁铁插入孔之间的磁路的最小宽度以上，因此转子中的q轴磁路不会因冷却介质流路孔而变窄，能够抑制q轴电感的降低。因此，能够通过冷却介质流路孔降低d轴电感且抑制q轴电感的降低，因此能够高效地利用磁阻转矩，并能够提高旋转电机的输出性能。

(2)根据(1)所述的旋转电机的转子，其中，

所述内径侧磁铁部的一对所述圆弧磁铁具备：

第一圆弧磁铁(第一内径侧圆弧磁铁821)，其相对于所述d轴位于所述周向上的一侧；以及

第二圆弧磁铁(第二内径侧圆弧磁铁822)，其相对于所述d轴位于所述周向上的另一侧，

所述第一圆弧磁铁的圆弧中心(圆弧中心C21)相对于所述d轴位于所述周向上的另一侧，

所述第二圆弧磁铁的圆弧中心(圆弧中心C22)相对于所述d轴位于所述周向上的一侧，

在正面观察所述转子铁心时，所述冷却介质流路孔设置于被第一假想线(第一假想线L1)、第二假想线(第二假想线L2)、圆弧状的第一延长线(第一延长线E1)及圆弧状的第二延长线(第二延长线E2)包围的区域(区域S)，所述第一假想线连结所述第一圆弧磁铁的d轴侧端面(d轴侧端面821D)与所述第一圆弧磁铁的所述圆弧中心，所述第二假想线连结所述第二圆弧磁铁的d轴侧端面(d轴侧端面822D)与所述第二圆弧磁铁的所述圆弧中心，所述第一延长线沿着所述第一圆弧磁铁的内周面(内周面821N)延伸，所述第二延长线沿着所述第二圆弧磁铁的内周面(内周面822N)延伸。

根据(2)，在正面观察转子铁心时，冷却介质流路孔设置于被连结第一圆弧磁铁的d轴侧端面与该第一圆弧磁铁的所述圆弧中心的第一假想线、连结第二圆弧磁铁的d轴侧端面与该第二圆弧磁铁的圆弧中心的第二假想线、沿着第一圆弧磁铁的内周面延伸的圆弧状的第一延长线、以及沿着第二圆弧磁铁的内周面延伸的圆弧状的第二延长线包围的区域，因此抑制因冷却介质流路孔使基于一对内径侧圆弧磁铁的磁铁磁通的磁路变窄。由此，旋转电机的输出性能不会下降，能够在外径侧磁铁部与内径侧磁铁部之间设置冷却介质流路孔。

(3)根据(2)所述的旋转电机的转子，其中，

所述冷却介质流路孔具有：第一侧壁部(第一侧壁部91)，其沿着所述第一假想线延伸；以及第二侧壁部(第二侧壁部92)，其沿着所述第二假想线延伸。

根据(3)，冷却介质流路孔中，第一侧壁部沿着第一假想线延伸，第二侧壁部沿着第二假想线延伸，因此能够在不使基于一对内径侧圆弧磁铁的磁铁磁通的磁路变窄的范围内，使冷却介质流路孔的周向长度最长。并且，通过冷却介质流路孔，转子铁心中使一对内径侧圆弧磁铁的d轴侧端面附近的周向外侧均成为空隙，因此能够减少一对内径侧圆弧磁铁的d轴侧端面附近的绕回磁通。

(4)根据(3)所述的旋转电机的转子，其中，

所述第一假想线与所述第二假想线的交点(交点X)位于所述外径侧磁铁部与所述内径侧磁铁部之间，

所述冷却介质流路孔具有如下形状：以所述交点为外径侧顶部(外径侧顶部90T)，所述第一侧壁部及所述第二侧壁部从所述外径侧顶部延伸。

根据(4)，冷却介质流路孔的外径侧顶部位于第一假想线与第二假想线的交点，因此能够在不使基于一对内径侧圆弧磁铁的磁铁磁通的磁路变窄的范围内，将冷却介质流路孔配置于最靠径向外侧。因此，能够在不使基于一对内径侧圆弧磁铁的磁铁磁通的磁路变窄的范围内，向外径侧磁铁部与内径侧磁铁部之间的最靠径向外侧供给冷却介质，因此能够更高效地对外径侧磁铁部进行冷却。

(5)根据(3)所述的旋转电机的转子，其中，

所述冷却介质流路孔具有朝向所述径向内侧凸出的圆弧形状的外径侧壁部(外径侧壁部94)。

根据(5)，冷却介质流路孔具有朝向径向内侧凸出的圆弧形状的外径侧壁部，因此在由于转子铁心的制造误差，形成于外径侧磁铁插入孔与一对内径侧磁铁插入孔之间的q轴磁路的宽度变大时，也能够防止q轴电感降低。并且，能够缓和因转子旋转时的离心力引起的在冷却介质流路孔的径向外侧处的应力集中。

(6)根据(1)至(5)中任一项所述的旋转电机的转子，其中，

所述外径侧磁铁部、所述内径侧磁铁部以及所述冷却介质流路孔相对于所述d轴对称。

根据(6)，外径侧磁铁部、内径侧磁铁部以及冷却介质流路孔相对于d轴对称，因此能够设为用于获得磁阻转矩的高效的配置。

(7)根据(1)至(6)中任一项所述的旋转电机的转子，其中，

所述外径侧磁铁部的至少一个所述圆弧磁铁由在所述d轴上具有圆弧中心(圆弧中心C10)的1个圆弧磁铁(外径侧圆弧磁铁810)构成。

根据(7)，外径侧磁铁部的至少一个圆弧磁铁由在d轴上具有圆弧中心的一个圆弧磁铁构成，因此能够构成能够以简单的结构高效地获得磁铁转矩的内径侧磁铁部。

(8)根据(1)至(7)中任一项所述的旋转电机的转子，其中，

所述内径侧磁铁部的所述圆弧磁铁与所述外径侧磁铁部的所述圆弧磁铁的距离随着靠近所述d轴而变宽。

根据(8)，内径侧磁铁部的圆弧磁铁与外径侧磁铁部的圆弧磁铁的距离随着从q轴靠近d轴而变宽。由此，能够抑制磁极部的周向长度变大，因此能够抑制转子大型化。并且，能够加宽q轴磁路，因此能够增加旋转电机的磁阻转矩。而且，由内径侧磁铁部的圆弧磁铁和外径侧磁铁部的圆弧磁铁产生的磁铁磁通容易汇集在d轴，因此能够高效地利用旋转电机的磁铁转矩。

(9)根据(1)至(8)中任一项所述的旋转电机的转子，其中，

各圆弧磁铁的内周面和外周面具有相同的圆弧中心(圆弧中心C10、C21、C22)，

所述内径侧磁铁部的所述圆弧磁铁的板厚(板厚d10、d21、d22)大于所述外径侧磁铁部的所述圆弧磁铁的板厚，

所述内径侧磁铁部的所述圆弧磁铁的圆弧半径(圆弧半径r10、r21、r22)大于所述外径侧磁铁部的所述圆弧磁铁的圆弧半径。

根据(9)，内径侧磁铁部的圆弧磁铁的板厚及圆弧半径大于外径侧磁铁部的圆弧磁铁的板厚及圆弧半径。即，能够与内径侧磁铁部的圆弧磁铁的板厚比外径侧磁铁部的圆弧磁铁的板厚所增加了量的相应地加大圆弧磁铁的圆弧半径。因此，增加各磁极部中的磁铁量时，能够使用具有高性能的磁化特性的圆弧磁铁，能够提高旋转电机的输出性能。

Claims (9)

1.一种旋转电机的转子，其具备：

转子铁心；

多个磁极部，它们沿周向配置；以及

多个圆弧磁铁，它们构成所述磁极部，

其中，

各磁极部沿着径向具有至少两层的磁铁部，

所述磁铁部包含：

外径侧磁铁部，其由配置成向径向内侧凸出的至少一个所述圆弧磁铁构成；以及

内径侧磁铁部，其由配置成向所述径向内侧凸出的至少一对所述圆弧磁铁构成，

在将各磁极部的中心轴设为d轴，并将相对于所述d轴以电角隔开90°的轴设为q轴的情况下，

正面观察时，所述转子铁心具备：

外径侧磁铁插入孔，其供构成所述外径侧磁铁部的所述至少一个所述圆弧磁铁插入；

内径侧磁铁插入孔，其供构成所述内径侧磁铁部的所述至少一对所述圆弧磁铁插入；以及

冷却介质流路孔，其以与所述d轴重叠的方式设置于所述外径侧磁铁部与所述内径侧磁铁部之间，

形成于所述外径侧磁铁插入孔与所述冷却介质流路孔之间的磁路的最小宽度为形成于所述外径侧磁铁插入孔与所述内径侧磁铁插入孔之间的磁路的最小宽度以上。

2.根据权利要求1所述的旋转电机的转子，其中，

所述内径侧磁铁部的一对所述圆弧磁铁具备：

第一圆弧磁铁，其相对于所述d轴位于所述周向上的一侧；以及

第二圆弧磁铁，其相对于所述d轴位于所述周向上的另一侧，

所述第一圆弧磁铁的圆弧中心相对于所述d轴位于所述周向上的另一侧，

所述第二圆弧磁铁的圆弧中心相对于所述d轴位于所述周向上的一侧，

在正面观察所述转子铁心时，所述冷却介质流路孔设置于被第一假想线、第二假想线、圆弧状的第一延长线及圆弧状的第二延长线包围的区域，所述第一假想线连结所述第一圆弧磁铁的d轴侧端面与所述第一圆弧磁铁的所述圆弧中心，所述第二假想线连结所述第二圆弧磁铁的d轴侧端面与所述第二圆弧磁铁的所述圆弧中心，所述第一延长线沿着所述第一圆弧磁铁的内周面延伸，所述第二延长线沿着所述第二圆弧磁铁的内周面延伸。

3.根据权利要求2所述的旋转电机的转子，其中，

所述冷却介质流路孔具有：第一侧壁部，其沿着所述第一假想线延伸；以及第二侧壁部，其沿着所述第二假想线延伸。

4.根据权利要求3所述的旋转电机的转子，其中，

所述第一假想线与所述第二假想线的交点位于所述外径侧磁铁部与所述内径侧磁铁部之间，

所述冷却介质流路孔具有如下形状：以所述交点为外径侧顶部，所述第一侧壁部及所述第二侧壁部从所述外径侧顶部延伸。

5.根据权利要求3所述的旋转电机的转子，其中，

所述冷却介质流路孔具有朝向所述径向内侧凸出的圆弧形状的外径侧壁部。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的旋转电机的转子，其中，

所述外径侧磁铁部、所述内径侧磁铁部以及所述冷却介质流路孔相对于所述d轴对称。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的旋转电机的转子，其中，

所述外径侧磁铁部的至少一个所述圆弧磁铁由在所述d轴上具有圆弧中心的一个圆弧磁铁构成。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的旋转电机的转子，其中，

所述内径侧磁铁部的所述圆弧磁铁与所述外径侧磁铁部的所述圆弧磁铁的距离随着靠近所述d轴而变宽。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的旋转电机的转子，其中，

各圆弧磁铁的内周面和外周面具有相同的圆弧中心，

所述内径侧磁铁部的所述圆弧磁铁的板厚大于所述外径侧磁铁部的所述圆弧磁铁的板厚，

所述内径侧磁铁部的所述圆弧磁铁的圆弧半径大于所述外径侧磁铁部的所述圆弧磁铁的圆弧半径。

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