CN113224876B - 旋转电机的转子 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够减少磁铁的绕回磁通的旋转电机的转子。在旋转电机的转子(10)的转子铁心(20)中，在周向上设置有：形成为与d轴交叉的空隙部(60)；在第一内径侧圆弧磁铁(821)与空隙部(60)之间沿径向延伸的第一肋(51)；以及在第二内径侧圆弧磁铁(822)与空隙部(60)之间沿径向延伸的第二肋(52)。第一肋(51)配置为与沿着第一内径侧圆弧磁铁(821)的外周面(821F)的第一假想圆(VC1)交叉，第二肋(52)配置为与沿着第二内径侧圆弧磁铁(822)的外周面(822F)的第二假想圆(VC2)交叉。

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。

背景技术

以往，在混合动力车、电池驱动车、燃料电池车等电动车辆上搭载有电动机、发电机等旋转电机。伴随这些电动车辆的普及，对搭载于电动车辆的旋转电机更进一步要求提高输出性能。

因此，例如在专利文献1中公开了一种旋转电机的转子，其具有在径向上配置的多层永久磁铁，并且具有外径侧磁铁和相对于d轴对称配置的一对内径侧磁铁。由此，能够增大转子的各磁极部的磁体转矩，因此能够提高旋转电机的输出性能。

而且，在专利文献1的转子中，以与d轴交叉的方式形成有空隙部，因此d轴电感减少，从而d轴电感与q轴电感之间的差变大，能够有效地利用磁阻转矩。另外，专利文献1的转子相对于d轴对称地形成有一对肋，因此能够由两个肋分散地承受从一对内径侧磁铁承受的离心载荷，能够减少在一对肋中产生的应力。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018-157669号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在专利文献1的转子中，在一对内径侧磁铁各自的d轴侧端面附近产生通过肋而短路的磁铁的绕回(回り込み)磁通。该磁铁的绕回磁通妨碍了旋转电机的输出性能的提高。

本发明提供一种能够减少磁铁的绕回磁通的旋转电机的转子。

用于解决课题的方案

本发明提供一种旋转电机的转子，其具备：

大致圆环形状的转子铁心；以及

在所述转子铁心的周向上以规定的间隔形成的多个磁极部，

各磁极部具有：

外径侧磁铁部，其由向径向的内侧凸出配置的至少一个外径侧圆弧磁铁构成；以及

内径侧磁铁部，其在所述径向上位于比所述外径侧磁铁部靠内侧的位置，且由向所述径向的内侧凸出配置的至少一对内径侧圆弧磁铁构成，

所述转子铁心具有：

供构成所述外径侧磁铁部的所述外径侧圆弧磁铁插入的外径侧磁铁插入孔；以及

供构成所述内径侧磁铁部的所述内径侧圆弧磁铁插入的一对内径侧磁铁插入孔，

其中，

在将各磁极部的中心轴设为d轴、将相对于该d轴隔开90度电角度的轴设为q轴的情况下，

所述内径侧磁铁部相对于所述d轴对称地形成，

所述转子铁心的所述一对内径侧磁铁插入孔具有：

相对于所述d轴在所述周向上形成于一侧的第一内径侧磁铁插入孔；以及

相对于所述d轴在所述周向上形成于另一侧的第二内径侧磁铁插入孔，

所述一对内径侧圆弧磁铁具有：

第一内径侧圆弧磁铁，其插入于所述第一内径侧磁铁插入孔，且相对于所述d轴在所述周向上位于所述一侧；以及

第二内径侧圆弧磁铁，其插入于所述第二内径侧磁铁插入孔，且相对于所述d轴在所述周向上位于所述另一侧，

在所述转子铁心中，在所述周向上设置有：

形成为与所述d轴交叉的空隙部；

在所述第一内径侧圆弧磁铁与所述空隙部之间沿所述径向延伸的第一肋；以及

在所述第二内径侧圆弧磁铁与所述空隙部之间沿所述径向延伸的第二肋，

所述第一肋配置为与沿着所述第一内径侧圆弧磁铁的外周面的第一假想圆交叉，

所述第二肋配置为与沿着所述第二内径侧圆弧磁铁的外周面的第二假想圆交叉。

发明效果

根据本发明，能够加长第一肋和第二肋的长度，因此能够增大第一肋和第二肋的磁阻。由此，能够减少在第一内径侧圆弧磁铁的d轴侧端面附近产生的绕回磁通、以及在第二内径侧圆弧磁铁的d轴侧端面附近产生的绕回磁通。

附图说明

图1是从轴向观察本发明的一实施方式的旋转电机的转子时的主视图。

图2是图1中的旋转电机的转子的磁极部周边的放大图。

图3是图2中的旋转电机的转子的孔部周边的放大图。

附图标记说明：

10 转子

20 转子铁心

30 磁极部

310 外径侧磁铁部

320 内径侧磁铁部

410 外径侧磁铁插入孔

420 内径侧磁铁插入孔

421 第一内径侧磁铁插入孔

422 第二内径侧磁铁插入孔

51 第一肋

52 第二肋

511 径向内侧端部

521 径向内侧端部

60 空隙部

71 第一减重孔

72 第二减重孔

810 外径侧圆弧磁铁

810F 外周面

810N 内周面

820 内径侧圆弧磁铁

821 第一内径侧圆弧磁铁

821F 外周面

821Fc 中央部

821N 内周面

822 第二内径侧圆弧磁铁

822F 外周面

822Fc 中央部

822N 内周面

L5 距离

TL1 第一切线

TL2 第二切线

VC1 第一假想圆

VC2 第二假想圆

t10 壁厚

t21 壁厚

t22 壁厚

r10N、r21N、r22N 内周半径

r10F、r21F、r22F 外周半径。

具体实施方式

以下，基于附图来说明本发明的旋转电机的转子的一实施方式。

(转子)

如图1所示，本发明的第一实施方式的旋转电机的转子10具备：安装于转子轴(未图示)的外周部且以圆环中心CL为中心的大致圆环形状的转子铁心20；以及在转子铁心20的周向上以规定的间隔形成的多个磁极部30(在本实施方式中为12个)。转子10配置于定子(未图示)的内周侧。

需要说明的是，在本说明书等中，无特别说明时，在说轴向、径向、周向时，是指以转子10的圆环中心CL为基准的方向。

转子铁心20通过同一形状的大致圆环形状的电磁钢板200在轴向上层叠多个而形成。转子铁心20具有与圆环中心CL相同中心的转子轴孔21。而且，在将圆环中心CL与各磁极部30的中心连结的各磁极部30的中心轴设为d轴(图中的d-axis)、且将相对于d轴隔开90度电角度的轴设为q轴(图中的q-axis)的情况下，转子铁心20的各磁极部30具备以与d轴交叉的方式形成、且相对于d轴具有对称的形状的外径侧磁铁插入孔410。转子铁心20的各磁极部30具备在径向上位于比外径侧磁铁插入孔410靠内侧的位置、且隔着d轴而对称地形成的一对内径侧磁铁插入孔420。外径侧磁铁插入孔410及一对内径侧磁铁插入孔420均具有向径向的内侧凸出的圆弧形状。

在转子铁心20的各磁极部30中，在周向上于一对内径侧磁铁插入孔420之间，设置有以与d轴交叉的方式形成的空隙部60。在转子铁心20设置有一对肋50，一对肋50在一对内径侧磁铁插入孔420与空隙部60之间沿着径向延伸。

转子铁心20具有：第一减重孔71，其形成于在比各磁极部30的空隙部60靠径向的内侧处与d轴交叉的位置；以及第二减重孔72，其形成于在相邻的磁极部30之间与q轴交叉的位置。第一减重孔71相对于d轴成为对称的形状。第二减重孔72相对于q轴成为对称的形状。

各磁极部30具有外径侧磁铁部310、以及在径向上位于比外径侧磁铁部310靠内侧的位置的内径侧磁铁部320。外径侧磁铁部310由向径向的内侧凸出配置的外径侧圆弧磁铁810构成。内径侧磁铁部320由向径向的内侧凸出配置的至少一对内径侧圆弧磁铁820构成。外径侧磁铁部310及内径侧磁铁部320相对于d轴对称地形成。

构成外径侧磁铁部310的外径侧圆弧磁铁810插入到转子铁心20的外径侧磁铁插入孔410中。构成内径侧磁铁部320的一对内径侧圆弧磁铁820插入到转子铁心20的一对内径侧磁铁插入孔420中。

外径侧圆弧磁铁810及一对内径侧圆弧磁铁820在径向上被磁化。另外，外径侧圆弧磁铁810及一对内径侧圆弧磁铁820配置为其磁化方向与相邻的磁极部30的磁化方向不同，磁极部30的磁化方向在周向上交替地不同。

(磁极部)

如图2所示，一对内径侧磁铁插入孔420具有相对于d轴在周向上形成于一侧(图2中左侧)的第一内径侧磁铁插入孔421、以及相对于d轴在周向上形成于另一侧(图2中右侧)的第二内径侧磁铁插入孔422。

第一内径侧磁铁插入孔421与第二内径侧磁铁插入孔422设置为以趋向径向的外侧而彼此的周向的距离变长的方式扩宽的大致八字状。

一对内径侧圆弧磁铁820具有：第一内径侧圆弧磁铁821，其插入第一内径侧磁铁插入孔421中，且相对于d轴在周向上位于一侧(面对图2时为左侧)；以及第二内径侧圆弧磁铁822，其插入第二内径侧磁铁插入孔422中，且相对于d轴在周向上位于另一侧(面对图2时为右侧)。

转子铁心20的各磁极部30具有：第一转子磁轭部221，其形成于外径侧磁铁插入孔410的径向的外侧且沿着周向延伸；第二转子磁轭部222，其形成于外径侧磁铁插入孔410与第一内径侧磁铁插入孔421及第二内径侧磁铁插入孔422之间，且以向径向的内侧凸出的方式弯曲并沿着周向延伸；以及第三转子磁轭部223，其形成于第一内径侧磁铁插入孔421及第二内径侧磁铁插入孔422的径向的内侧，且以向径向的内侧凸出的方式弯曲并沿着周向延伸。

以后，在本说明书等中，为了使说明简单且明确，在从轴向观察转子10时，在将圆环中心CL设为下方、且将d轴方向外径侧设为上方时，将周向上的一侧(面对图2时为左侧)权宜地定义为左侧，将周向上的另一侧(面对图2时为右侧)权宜地定义为右侧。

外径侧圆弧磁铁810包括：具有相同圆弧中心C10的内周面810N及外周面810F；在周向上位于一侧的左侧端部810L；以及在周向上位于另一侧的右侧端部810R。外径侧圆弧磁铁810的圆弧中心C10位于d轴上。外径侧圆弧磁铁810的内周面810N是以圆弧中心C10为中心的内周半径r10N的大致圆弧形状。外径侧圆弧磁铁810的外周面810F是以圆弧中心C10为中心的外周半径r10F的大致圆弧形状。外径侧圆弧磁铁810的壁厚t10与(外周半径r10F)-(内周半径r10N)的值大致相同。

第一内径侧圆弧磁铁821包括：具有相同圆弧中心C21的内周面821N及外周面821F；q轴侧端部821Q；以及d轴侧端部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。第一内径侧圆弧磁铁821的内周面821N是以圆弧中心C21为中心的内周半径r21N的大致圆弧形状。第一内径侧圆弧磁铁821的外周面821F是以圆弧中心C21为中心的外周半径r21F的大致圆弧形状。第一内径侧圆弧磁铁821的壁厚t21与(外周半径r21F)-(内周半径r21N)的值大致相同。

第二内径侧圆弧磁铁822包括：具有相同圆弧中心C22的内周面822N及外周面822F；q轴侧端部822Q；以及d轴侧端部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。第二内径侧圆弧磁铁822的内周面822N是以圆弧中心C22为中心的内周半径r22N的大致圆弧形状。第二内径侧圆弧磁铁822的外周面822F是以圆弧中心C22为中心的外周半径r22F的大致圆弧形状。第二内径侧圆弧磁铁822的壁厚t22与(外周半径r22F)-(内周半径r22N)的值大致相同。

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，因此第一内径侧圆弧磁铁821与外径侧圆弧磁铁810之间的距离L11、以及第二内径侧圆弧磁铁822与外径侧圆弧磁铁810之间的距离L12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的大型化。另外，能够扩大转子10中的沿着q轴的磁路(以下，也称为q轴磁路)，能够增大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，基于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的磁体磁通容易集中于d轴，能够高效地利用旋转电机的磁体转矩，能够提高旋转电机的输出性能。

另外，第一内径侧圆弧磁铁821及第二内径侧圆弧磁铁822分别是向径向的内侧凸出配置的圆弧磁铁，因此能够使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、以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q轴磁路为磁阻少的形状。

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例如可以使用将环形磁铁沿径向切断而成的圆弧磁铁，所述环形磁铁通过使用了热挤压成形等热加工工艺的成形而形成。

在本实施方式中，外径侧圆弧磁铁810的壁厚t10、第一内径侧圆弧磁铁821的壁厚t21、以及第二内径侧圆弧磁铁822的壁厚t22为同一厚度。外径侧圆弧磁铁810的内周面810N的内周半径r10N、第一内径侧圆弧磁铁821的内周面821N的内周半径r21N、以及第二内径侧圆弧磁铁822的内周面822N的内周半径r22N成为同一长度。外径侧圆弧磁铁810的外周面810F的外周半径r10F、第一内径侧圆弧磁铁821的外周面821F的外周半径r21F、以及第二内径侧圆弧磁铁822的外周面822F的外周半径r22F成为同一长度。

因此，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的从轴向观察时的形状大致相同。

由此，能够从由相同成形机成形为大致圆环状的环形磁铁制造外径侧圆弧磁铁810、第一内径侧圆弧磁铁821及第二内径侧圆弧磁铁822。由此，能够减少外径侧圆弧磁铁810、第一内径侧圆弧磁铁821及第二内径侧圆弧磁铁822的制造成本。

而且，在本实施方式中，从轴向观察时，以外径侧圆弧磁铁810的圆弧中心C10为中心的由外径侧圆弧磁铁810的左侧端部810L与右侧端部810R所成的角θ10、以第一内径侧圆弧磁铁821的圆弧中心C21为中心的由q轴侧端部821Q与d轴侧端部821D所成的角θ21、以及以第二内径侧圆弧磁铁822的圆弧中心C22为中心的由q轴侧端部822Q与d轴侧端部822D所成的角θ22分别优选是当取整数倍时成为360度的角度。由此，通过将环形磁铁在周向上以所成的角θ10的间隔沿径向切断，能够制造外径侧圆弧磁铁810；通过将环形磁铁在周向上以所成的角θ21的间隔沿径向切断，能够制造第一内径侧圆弧磁铁821；通过将环形磁铁在周向上以所成的角θ22的间隔沿径向切断，能够制造第二内径侧圆弧磁铁822。因此，能够从环形磁铁中不产生剩余而制造外径侧圆弧磁铁810、第一内径侧圆弧磁铁821及第二内径侧圆弧磁铁822，因此能够进一步降低外径侧圆弧磁铁810、第一内径侧圆弧磁铁821及第二内径侧圆弧磁铁822的制造成本。

在本实施方式中，所成的角θ10、所成的角θ21、以及所成的角θ22大致相同。即，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的从轴向观察时的形状大致相同。由此，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能够使用相同的圆弧磁铁，因此能够进一步降低外径侧圆弧磁铁810、第一内径侧圆弧磁铁821及第二内径侧圆弧磁铁822的制造成本。

外径侧磁铁插入孔410具有：与外径侧圆弧磁铁810的内周面810N及外周面810F分别对置的内周壁面410N及外周壁面410F；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：与第一内径侧圆弧磁铁821的内周面821N及外周面821F分别对置的内周壁面421N及外周壁面421F；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：与第二内径侧圆弧磁铁822的内周面822N及外周面822F分别对置的内周壁面422N及外周壁面422F；q轴侧壁面422Q；以及d轴侧壁面422D。

(空隙部)

空隙部60在周向上于第一内径侧圆弧磁铁821的d轴侧壁面421D与第二内径侧磁铁插入孔422的d轴侧壁面422D之间以与d轴交叉的方式形成。

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

(肋)

一对肋50设置为在一对内径侧圆弧磁铁820与空隙部60之间沿径向延伸。

一对肋50具有：在第一内径侧圆弧磁铁821的d轴侧端部821D与d轴之间沿着径向延伸的第一肋51；以及在第二内径侧圆弧磁铁822的d轴侧端部822D与d轴之间沿着径向延伸的第二肋52。

第一肋51由第一内径侧磁铁插入孔421的d轴侧壁面421D和空隙部60的左侧壁面61构成。第一肋51具有在径向上位于内侧的径向内侧端部511和在径向上位于外侧的径向外侧端部512。

第二肋52由第二内径侧磁铁插入孔422的d轴侧壁面422D和空隙部60的右侧壁面62构成。第二肋52具有在径向上位于内侧的径向内侧端部521和在径向上位于外侧的径向外侧端部522。

因此，第一内径侧圆弧磁铁821所引起的离心载荷由第一肋51承受，第二内径侧圆弧磁铁822所引起的离心载荷由第二肋52承受。即，第一肋51和第二肋52分别单独承受第一内径侧圆弧磁铁821所引起的离心载荷和第二内径侧圆弧磁铁822所引起的离心载荷。由此，能够减少由于第一内径侧圆弧磁铁821与第二内径侧圆弧磁铁822的重量不均而在转子铁心20中产生的弯曲应力。

而且，第一肋51和第二肋52以趋向径向的内侧而彼此的周向的距离L5变长的方式设置成大致八字状。由此，第一肋51的径向内侧端部511和径向外侧端部512、以及第二肋52的径向内侧端部521和径向外侧端部522均能够增大圆角，因此能够缓和向第一肋51的径向内侧端部511和径向外侧端部512、以及第二肋52的径向内侧端部521和径向外侧端部522、即向第一肋51及第二肋52的径向两端部的应力集中。

第一肋51配置为与沿着第一内径侧圆弧磁铁821的外周面821F的第一假想圆VC1交叉。第一假想圆VC1是以第一内径侧圆弧磁铁821的圆弧中心C21为中心的半径r21F的假想圆。

第二肋52配置为与沿着第二内径侧圆弧磁铁822的外周面822F的第二假想圆VC2交叉。第二假想圆VC2即是以第二内径侧圆弧磁铁822的圆弧中心C22为中心的半径r22F的假想圆。

由此，能够加长第一肋51的长度L51和第二肋52的长度L52。如果加长第一肋51的长度L51和第二肋52的长度L52，则第一肋51和第二肋52中的磁阻变大，因此，能够减少第一内径侧圆弧磁铁821的d轴侧端部821D附近产生的绕回磁通和第二内径侧圆弧磁铁822的d轴侧端部822D附近产生的绕回磁通。

并且，能够使空隙部60在d轴上的径向长度加长。由此，能够进一步减少d轴电感。

第一肋51的径向内侧端部511在径向上位于比第一切线TL1靠外侧的位置，该第一切线TL1是从周向上的第一内径侧圆弧磁铁821的外周面821F的中央部821Fc延伸的切线。

第二肋52的径向内侧端部521在径向上位于比第二切线TL2靠外侧的位置，该第二切线TL2是从周向上的第二内径侧圆弧磁铁822的外周面822F的中央部822Fc延伸的切线。

由此，第一肋51和第二肋52在转子铁心20中不会妨碍形成于第一内径侧磁铁插入孔421与q轴之间的q轴磁路、以及形成于第二内径侧磁铁插入孔422与q轴之间的q轴磁路。因此，能够不降低旋转电机的q轴电感而设置第一肋51和第二肋52。

在此，当将第一内径侧磁铁插入孔421与q轴的最短距离设为A1，将第二内径侧磁铁插入孔422与q轴的最短距离设为A2，将第一内径侧磁铁插入孔421与磁极部30中的周向左侧的第二减重孔72的最短距离设为B1，将第二内径侧磁铁插入孔422与磁极部30中的周向右侧的第二减重孔72的最短距离设为B2，将空隙部60与第一减重孔71的最短距离设为C时，B1和C为A1以上，B2和C为A2以上。

由此，能够不妨碍形成于第一内径侧磁铁插入孔421与q轴之间的q轴磁路、以及形成于第二内径侧磁铁插入孔422与q轴之间的q轴磁路而设置第一肋51、第二肋52、空隙部60、第一减重孔71及第二减重孔72。

另外，B1优选为C以上，并且B2优选为C以上。由此，能够不妨碍形成于第一内径侧磁铁插入孔421与q轴之间的q轴磁路、以及形成于第二内径侧磁铁插入孔422与q轴之间的q轴磁路而增大空隙部60及第一减重孔71，因此，能够不降低旋转电机的q轴电感而使转子轻量化。

此外，更优选地，A1、B1以及C相等，并且A2、B2以及C相等。由此，能够不妨碍形成于第一内径侧磁铁插入孔421与q轴之间的q轴磁路、以及形成于第二内径侧磁铁插入孔422与q轴之间的q轴磁路而进一步增大空隙部60、第一减重孔71以及第二减重孔72，因此，能够不降低旋转电机的q轴电感而进一步使转子10轻量化。

(孔部)

如图3所示，在第一肋51的径向外侧端部512与第二转子磁轭部222连接的第一肋径向外侧连接区域2321中设置有第一孔部261。在第二肋52的径向外侧端部522与第二转子磁轭部222连接的第二肋径向外侧连接区域2322中设置有第二孔部262。

因此，在第一肋径向外侧连接区域2321和第二肋径向外侧连接区域2322中，通过设置第一孔部261和第二孔部262，磁路变窄并且磁阻变大。由此，通过第一肋径向外侧连接区域2321和第一肋51的磁路的磁阻变大，因此能够减少第一内径侧圆弧磁铁821的d轴侧端部821D附近的绕回磁通。同样地，通过第二肋径向外侧连接区域2322和第二肋52的磁路的磁阻变大，因此，能够减少第二内径侧圆弧磁铁822的d轴侧端部822D附近的绕回磁通。

并且，从轴向观察，第一孔部261与第二孔部262具有直径相同的圆形状。即，从轴向观察，第一孔部261的直径D261和第二孔部262的直径D262为相同的直径。

由此，从轴向观察，第一孔部261与第二孔部262成为直径相同的圆形状，因此能够抑制由于转子10的离心载荷、转子轴的压入载荷等而在转子铁心20中产生的应力集中于第一孔部261和第二孔部262周边。

第一孔部261的直径D261小于第一肋51的周向上的最短宽度a1。第二孔部262的直径D262小于第二肋52的周向上的最短宽度a2。

由此，能够在抑制妨碍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、以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q轴磁路的同时，设置第一孔部261和第二孔部262。

而且，第一孔部261与空隙部60的最短距离b11、以及第一孔部261与第一内径侧磁铁插入孔421的最短距离c11为第一肋51的周向上的最短宽度a1的大致二分之一。另外，第二孔部262与空隙部60的最短距离b21、以及第二孔部262与第二内径侧磁铁插入孔422的最短距离c21为第二肋52的周向上的最短宽度a2的大致二分之一。

由此，即使由于转子10的离心载荷、转子轴的压入载荷等而在转子铁心20中产生应力，也能够在防止转子铁心20的第一孔部261与空隙部60之间、第一孔部261与第一内径侧磁铁插入孔421之间、第二孔部262与空隙部60之间、以及第二孔部262与第二内径侧磁铁插入孔422之间发生变形的同时，进一步减少第一内径侧圆弧磁铁821的d轴侧端部821D附近的绕回磁通、以及第二内径侧圆弧磁铁822的d轴侧端部822D附近的绕回磁通。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明并不限定于上述实施方式，能够适当地进行变形、改良等。

另外，本说明书中至少记载了以下事项。需要说明的是，在括号内，示出了在上述的实施方式中对应的构成要素等，但本发明不限于此。

(1)一种旋转电机的转子(转子10)，其具备：

大致圆环形状的转子铁心(转子铁心20)；以及

在所述转子铁心的周向上以规定的间隔形成的多个磁极部(磁极部30)，

各磁极部具有：

外径侧磁铁部(外径侧磁铁部310)，其由向径向的内侧凸出配置的至少一个外径侧圆弧磁铁(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)，其在所述径向上位于比所述外径侧磁铁部靠内侧的位置，且由向所述径向的内侧凸出配置的至少一对内径侧圆弧磁铁(内径侧圆弧磁铁820)构成，

所述转子铁心具有：

供构成所述外径侧磁铁部的所述外径侧圆弧磁铁插入的外径侧磁铁插入孔(外径侧磁铁插入孔410)；以及

供构成所述内径侧磁铁部的所述内径侧圆弧磁铁插入的一对内径侧磁铁插入孔(内径侧磁铁插入孔420)，

其中，

在将各磁极部的中心轴设为d轴、将相对于该d轴隔开90度电角度的轴设为q轴的情况下，

所述内径侧磁铁部相对于所述d轴对称地形成，

所述转子铁心的所述一对内径侧磁铁插入孔具有：

相对于所述d轴在所述周向上形成于一侧(左侧)的第一内径侧磁铁插入孔(第一内径侧磁铁插入孔421)；以及

相对于所述d轴在所述周向上形成于另一侧(右侧)的第二内径侧磁铁插入孔(第二内径侧磁铁插入孔422)，

所述一对内径侧圆弧磁铁具有：

第一内径侧圆弧磁铁(第一内径侧圆弧磁铁821)，其插入于所述第一内径侧磁铁插入孔，且相对于所述d轴在所述周向上位于所述一侧；以及

第二内径侧圆弧磁铁(第二内径侧圆弧磁铁822)，其插入于所述第二内径侧磁铁插入孔，且相对于所述d轴在所述周向上位于所述另一侧，

在所述转子铁心中，在所述周向上设置有：

形成为与所述d轴交叉的空隙部(空隙部60)；

在所述第一内径侧圆弧磁铁与所述空隙部之间沿所述径向延伸的第一肋(第一肋51)；以及

在所述第二内径侧圆弧磁铁与所述空隙部之间沿所述径向延伸的第二肋(第二肋52)，

所述第一肋配置为与沿着所述第一内径侧圆弧磁铁的外周面(外周面821F)的第一假想圆(第一假想圆VC1)交叉，

所述第二肋配置为与沿着所述第二内径侧圆弧磁铁的外周面(外周面822F)的第二假想圆(第二假想圆VC2)交叉。

根据(1)，由于在周向上设置有在第一内径侧磁铁插入孔与空隙部之间沿径向延伸的第一肋和在第二内径侧磁铁插入孔与空隙部之间沿径向延伸的第二肋，因此第一肋承受第一内径侧磁铁所引起的离心载荷，第二肋承受第二内径侧磁铁所引起的离心载荷。由此，即使在增加了第一内径侧磁铁和第二内径侧磁铁的磁铁量的情况下，也能够将由于第一内径侧磁铁与第二内径侧磁铁之间的重量不均而产生的弯曲应力分散到第一肋和第二肋中，能够降低在第一肋和第二肋中产生的应力。

而且，由于以与d轴交叉的方式形成有空隙部，因此内径侧磁铁部在d轴上具有空隙，因此能够减少d轴电感。由此，由于能够增大d轴电感与q轴电感之间的差，因此能够有效地利用磁阻转矩。

另外，第一肋配置为与沿着第一内径侧圆弧磁铁的外周面的第一假想圆交叉，第二肋配置为与沿着第二内径侧圆弧磁铁的外周面的第二假想圆交叉，因此，能够加长第一肋和第二肋的长度。由此，能够增大第一肋和第二肋的磁阻，因此，能够减少在第一内径侧圆弧磁铁的d轴侧端面附近产生的绕回磁通和在第二内径侧圆弧磁铁的d轴侧端面附近产生的绕回磁通。

而且，由于能够使d轴上的空隙部60的径向的长度加长，因此能够进一步减少d轴电感。

(2)根据(1)所述的旋转电机的转子，其中，

所述第一肋的在所述径向上位于内侧的径向内侧端部(径向内侧端部511)在所述径向上位于比第一切线(第一切线TL1)靠外侧的位置，所述第一切线是从所述周向上的所述第一内径侧圆弧磁铁的所述外周面的中央部(中央部821Fc)延伸的切线，

所述第二肋的在所述径向上位于内侧的径向内侧端部(径向内侧端部521)在所述径向上位于比第二切线(第二切线TL2)靠外侧的位置，所述第二切线是从所述周向上的所述第二内径侧圆弧磁铁的所述外周面的中央部(中央部822Fc)延伸的切线。

根据(2)，第一肋的径向内侧端部在径向上位于比第一切线靠外侧的位置，第二肋的径向内侧端部在径向上位于比第二切线靠外侧的位置，因此，第一肋和第二肋不会妨碍形成于第一内径侧磁铁插入孔与q轴之间的q轴磁路、以及形成于第二内径侧磁铁插入孔与q轴之间的q轴磁路。由此，能够不降低旋转电机的q轴电感而设置第一肋和第二肋。

(3)根据(1)或(2)所述的旋转电机的转子，其中，

所述第一肋和所述第二肋以趋向所述径向的内侧而彼此的所述周向的距离(距离L5)变长的方式设置。

根据(3)，由于第一肋和第二肋以趋向径向的内侧而彼此的周向距离变长的方式设置，因此能够增大第一肋和第二肋的径向两端部的圆角。由此，能够缓和向第一肋和第二肋的径向两端部的应力集中。

(4)根据(1)至(3)中任一项所述的旋转电机的转子，其中，

所述转子铁心具有：

第一减重孔(第一减重孔71)，其形成于在比所述空隙部靠所述径向的内侧与所述d轴交叉的位置；以及

第二减重孔(第二减重孔72)，其形成于与所述q轴交叉的位置，

当将所述第一内径侧磁铁插入孔与所述q轴之间的最短距离设为A1，将所述第二内径侧磁铁插入孔与所述q轴之间的最短距离设为A2，将所述第一内径侧磁铁插入孔与所述第二减重孔之间的最短距离设为B1，将所述第二内径侧磁铁插入孔与所述第二减重孔之间的最短距离设为B2，将所述空隙部与所述第一减重孔之间的最短距离设为C时，B1和C为A1以上，B2和C为A2以上。

根据(4)，B1和C为A1以上，B2和C为A2以上，因此能够不妨碍形成于第一内径侧磁铁插入孔与q轴之间的q轴磁路、以及形成于第二内径侧磁铁插入孔与q轴之间的q轴磁路而设置第一肋、第二肋、空隙部、第一减重孔以及第二减重孔。

(5)根据(4)所述的旋转电机的转子，其中，

所述B1为所述C以上，所述B2为所述C以上。

根据(5)，B1为C以上，B2为C以上，因此，能够不妨碍形成于第一内径侧磁铁插入孔与q轴之间的q轴磁路、以及形成于第二内径侧磁铁插入孔与q轴之间的q轴磁路而增大空隙部和第一减重孔。由此，能够不降低旋转电机的q轴电感而使转子轻量化。

(6)根据(5)所述的旋转电机的转子，其中，

所述A1、所述B1及所述C相等，所述A2、所述B2及所述C相等。

根据(6)，A1、B1及C相等，A2、B2及C相等，因此，能够不妨碍形成于第一内径侧磁铁插入孔与q轴之间的q轴磁路、以及形成于第二内径侧磁铁插入孔与q轴之间的q轴磁路而进一步增大空隙部、第一减重孔以及第二减重孔。由此，能够不降低旋转电机的q轴电感而进一步使转子轻量化。

(7)根据(1)至(6)中任一项所述的旋转电机的转子，其中，

所述外径侧圆弧磁铁的壁厚(壁厚t10)、所述第一内径侧圆弧磁铁的壁厚(壁厚t21)、以及所述第二内径侧圆弧磁铁的壁厚(壁厚t22)为同一厚度，

所述外径侧圆弧磁铁的内周面(内周面810N)的内周半径(内周半径r10N)、所述第一内径侧圆弧磁铁的内周面(内周面821N)的内周半径(内周半径r21N)、以及所述第二内径侧圆弧磁铁的内周面(内周面822N)的内周半径(内周半径r22N)为同一长度，

所述外径侧圆弧磁铁的外周面(外周面810F)的外周半径(外周半径r10F)、所述第一内径侧圆弧磁铁的所述外周面的外周半径(外周半径r21F)、以及所述第二内径侧圆弧磁铁的所述外周面的外周半径(外周半径r22F)为同一长度。

根据(7)，外径侧圆弧磁铁的壁厚、第一内径侧圆弧磁铁的壁厚及第二内径侧圆弧磁铁的壁厚为同一厚度，外径侧圆弧磁铁的内周面的内周半径、第一内径侧圆弧磁铁的内周面的内周半径及第二内径侧圆弧磁铁的内周面的内周半径为同一长度，外径侧圆弧磁铁的外周面的外周半径、第一内径侧圆弧磁铁的外周面的外周半径及第二内径侧圆弧磁铁的外周面的外周半径为同一长度，因此外径侧圆弧磁铁、第一内径侧圆弧磁铁及第二内径侧圆弧磁铁能够从通过相同的成形机成形为大致圆环状的环形磁铁得到。由此，能够减少外径侧圆弧磁铁、第一内径侧圆弧磁铁及第二内径侧圆弧磁铁的制造成本。

Claims (7)

1.一种旋转电机的转子，其具备：

大致圆环形状的转子铁心；以及

在所述转子铁心的周向上以规定的间隔形成的多个磁极部，

各磁极部具有：

外径侧磁铁部，其由向径向的内侧凸出配置的至少一个外径侧圆弧磁铁构成；以及

内径侧磁铁部，其在所述径向上位于比所述外径侧磁铁部靠内侧的位置，且由向所述径向的内侧凸出配置的至少一对内径侧圆弧磁铁构成，

所述转子铁心具有：

供构成所述外径侧磁铁部的所述外径侧圆弧磁铁插入的外径侧磁铁插入孔；以及

供构成所述内径侧磁铁部的所述内径侧圆弧磁铁插入的一对内径侧磁铁插入孔，

其中，

在将各磁极部的中心轴设为d轴、将相对于该d轴隔开90度电角度的轴设为q轴的情况下，

所述内径侧磁铁部相对于所述d轴对称地形成，

所述转子铁心的所述一对内径侧磁铁插入孔具有：

相对于所述d轴在所述周向上形成于一侧的第一内径侧磁铁插入孔；以及

相对于所述d轴在所述周向上形成于另一侧的第二内径侧磁铁插入孔，

所述一对内径侧圆弧磁铁具有：

第一内径侧圆弧磁铁，其插入于所述第一内径侧磁铁插入孔，且相对于所述d轴在所述周向上位于所述一侧；以及

第二内径侧圆弧磁铁，其插入于所述第二内径侧磁铁插入孔，且相对于所述d轴在所述周向上位于所述另一侧，

在所述转子铁心中，在所述周向上设置有：

形成为与所述d轴交叉的空隙部；

在所述第一内径侧圆弧磁铁与所述空隙部之间沿所述径向延伸的第一肋；以及

在所述第二内径侧圆弧磁铁与所述空隙部之间沿所述径向延伸的第二肋，

所述第一肋配置为与沿着所述第一内径侧圆弧磁铁的外周面的第一假想圆交叉，

所述第二肋配置为与沿着所述第二内径侧圆弧磁铁的外周面的第二假想圆交叉。

2.根据权利要求1所述的旋转电机的转子，其中，

所述第一肋的在所述径向上位于内侧的径向内侧端部在所述径向上位于比第一切线靠外侧的位置，所述第一切线是从所述周向上的所述第一内径侧圆弧磁铁的所述外周面的中央部延伸的切线，

所述第二肋的在所述径向上位于内侧的径向内侧端部在所述径向上位于比第二切线靠外侧的位置，所述第二切线是从所述周向上的所述第二内径侧圆弧磁铁的所述外周面的中央部延伸的切线。

3.根据权利要求1或2所述的旋转电机的转子，其中，

所述第一肋和所述第二肋以趋向所述径向的内侧而彼此的所述周向的距离变长的方式设置。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的旋转电机的转子，其中，

所述转子铁心具有：

第一减重孔，其形成于在比所述空隙部靠所述径向的内侧与所述d轴交叉的位置；以及

第二减重孔，其形成于与所述q轴交叉的位置，

当将所述第一内径侧磁铁插入孔与所述q轴之间的最短距离设为A1，将所述第二内径侧磁铁插入孔与所述q轴之间的最短距离设为A2，将所述第一内径侧磁铁插入孔与所述第二减重孔之间的最短距离设为B1，将所述第二内径侧磁铁插入孔与所述第二减重孔之间的最短距离设为B2，将所述空隙部与所述第一减重孔之间的最短距离设为C时，B1和C为A1以上，B2和C为A2以上。

5.根据权利要求4所述的旋转电机的转子，其中，

所述B1为所述C以上，所述B2为所述C以上。

6.根据权利要求5所述的旋转电机的转子，其中，

所述A1、所述B1及所述C相等，所述A2、所述B2及所述C相等。

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，

所述外径侧圆弧磁铁的壁厚、所述第一内径侧圆弧磁铁的壁厚、以及所述第二内径侧圆弧磁铁的壁厚为同一厚度，

所述外径侧圆弧磁铁的内周面的内周半径、所述第一内径侧圆弧磁铁的内周面的内周半径、以及所述第二内径侧圆弧磁铁的内周面的内周半径为同一长度，

所述外径侧圆弧磁铁的外周面的外周半径、所述第一内径侧圆弧磁铁的所述外周面的外周半径、以及所述第二内径侧圆弧磁铁的所述外周面的外周半径为同一长度。