CN114726127A - 旋转电机用转子 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在抑制阻碍磁铁磁通的通过的同时，将空洞部设置在尽可能接近磁铁的位置处的旋转电机用转子。本发明由于将以顶点S2为中心并通过被设置于转子芯的内周侧的第一磁铁(b、c)的内周侧角部(bi、ci)的圆弧设为边界假想线(Lm)，并在与边界假想线(Lm)相比靠转子芯的内周侧处设置冷却孔(空洞部)(42)，因此抑制了冷却孔(42)阻碍磁铁磁通的通过的情况，并抑制了因冷却孔(42)造成的电机转矩或电机效率的下降。此外，由于在第一磁铁(b、c)与冷却孔(42)之间的最短线段(Ls)上与和边界假想线(Lm)的交点(P)相比靠冷却孔(42)侧的q轴磁通通过宽度(Wq2)小于q轴凸极宽度(Wq1)，因此在确保磁铁磁通及定子磁通的通过截面的同时，将冷却孔(42)设置在了尽可能接近第一磁铁(b、c)的位置处，从而可适当地获得由冷却孔(42)实现的第一磁铁(b、c)的冷却性能。

Description

旋转电机用转子

技术领域

本发明涉及一种旋转电机用转子，尤其是，涉及一种能够适当地规定空洞部的位置的技术。

背景技术

已知有一种旋转电机用转子，所述旋转电机用转子具有圆筒形状的转子芯，并且在该转子芯上，夹着q轴而在圆周方向上的两侧处对称地设置有具有磁铁安装部的一对磁通屏障，且在所述磁铁安装部上设置有磁铁，并且在所述q轴上设置有空洞部，且沿着所述q轴而有定子磁通通过。专利文献1所记载的技术就是其一个示例。在专利文献1中，q轴的两侧的磁铁以呈倒V字形状的姿态而被配置，并且由于越靠内周侧间隔距离越长从而磁阻越大，因此，可视为是，在与连结磁铁的中间位置的圆弧相比靠转子芯的内周侧处几乎没有磁力线流动，从而在与该圆弧相比靠转子芯的内周侧处设置了空洞部(参照专利文献1的图2)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第6042976号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在专利文献1中，由于在连结一对磁铁的内周侧端部的直线上设置空洞部，并且在该内周侧端部的彼此之间也会有磁力线通过，因此，存在有如下可能性，即，空洞部阻碍磁铁磁通的通过，从而使磁通量减少并使电机转矩下降，并且因磁通密度的上升而增加铁损，进而使电机效率下降。虽然如果使空洞部远离磁铁，则将没有阻碍磁铁磁通的通过的可能性，但是由于对于磁铁的冷却性能下降，因此会因由过热引起的退磁而使电机转矩下降。

本发明为以上述实际情况为背景而完成的发明，其目的在于，做到在对阻碍磁铁磁通的通过的情况进行抑制的同时，在尽可能接近磁铁的位置处设置空洞部。

用于解决课题的方法

为了实现所涉及的目的，第一发明为，一种旋转电机用转子，其具有圆筒形状的转子芯，并且在该转子芯上，具有磁铁安装部的一对磁通屏障夹着q轴而在圆周方向上的两侧处被对称地设置，在所述磁铁安装部中配置有磁铁，并且在所述q轴上设置有空洞部，且沿着所述q轴而有定子磁通通过，在所述旋转电机用转子中，其特征在于，(a)在所述一对磁通屏障中，作为所述磁铁以夹着所述q轴而对称的方式设置有一对第一磁铁，并且该第一磁铁与转子轴的中心线成直角的截面为长方形截面，且以呈随着趋向于所述转子芯的内周侧而扩展的倒V字形状的姿态被配置，另一方面，(b)将被设置于所述q轴的两侧的所述一对磁通屏障的相互间的最短距离设为所述定子磁通所通过的q轴凸极宽度Wq1，(c)将连结所述一对第一磁铁的各自的角部中的位于所述转子芯的最靠内周侧的内周侧角部的直线、或者与该直线相比向所述转子芯的内周侧凸出的圆弧设为所述第一磁铁的磁通即磁铁磁通的边界假想线Lm，(d)所述空洞部被设置在与所述边界假想线Lm相比靠所述转子芯的内周侧处，并且，(e)在将连结所述第一磁铁与所述空洞部之间的距离最近的部分的线段设为最短线段Ls、将在该最短线段Ls上与和所述边界假想线Lm的交点P相比靠所述空洞部侧的长度设为q轴磁通通过宽度Wq2的情况下，该q轴磁通通过宽度Wq2小于所述q轴凸极宽度Wq1。

第二发明为，在第一发明的旋转电机用转子中，其特征在于，(a)在所述一对磁通屏障中，作为所述磁铁在与所述第一磁铁相比靠所述转子芯的外周侧处以夹着所述q轴而对称的方式设置有一对第二磁铁，并且该第二磁铁与所述转子轴的中心线成直角的截面为长方形截面，且以呈随着趋向于所述转子芯的内周侧而扩展的倒V字形状的姿态被配置，(b)所述边界假想线Lm为，以所述第二磁铁的所述倒V字形状的顶点S2为中心并通过所述一对第一磁铁的所述内周侧角部的圆弧。

第三发明为，在第一发明的旋转电机用转子中，其特征在于，所述边界假想线Lm为，连结所述一对第一磁铁的所述内周侧角部的直线。

第四发明为，在第一发明至第三发明的任意一个旋转电机用转子中，其特征在于，(a)在所述转子芯中，将至少两个磁通屏障以随着趋向于外周侧而扩展的方式被设置的呈V字形状或者U字形状的V字配置图案作为一组，并围绕所述转子轴的中心线而以等角度间隔的方式设置多组，(b)在圆周方向上邻接的两组V字配置图案的中间线为所述q轴，位于最接近于该q轴的两侧处的一对磁通屏障为，夹着所述q轴而在圆周方向上的两侧处被对称地设置的所述一对磁通屏障。

第五发明为，在第一发明至第四发明的任意一个旋转电机用转子中，其特征在于，所述q轴磁通通过宽度Wq2小于所述q轴凸极宽度Wq1且在该q轴凸极宽度Wq1的1/2以上。

发明效果

在这样的旋转电机用转子中，由于将通过夹着q轴而被对称设置的一对第一磁铁的内周侧角部的直线或者圆弧设为边界假想线Lm，并在与该边界假想线Lm相比靠转子芯的内周侧处设置空洞部，因此抑制了空洞部阻碍磁铁磁通的通过的情况，并且抑制了因空洞部而造成的电机转矩或电机效率的下降。此外，由于在将第一磁铁与空洞部之间的最短线段Ls上的与和边界假想线Lm的交点P相比靠空洞部侧的长度设为q轴磁通通过宽度Wq2的情况下，q轴磁通通过宽度Wq2小于q轴的两侧的磁通屏障的最短距离即q轴凸极宽度Wq1，因此在确保了磁铁磁通以及定子磁通的通过截面的同时，将空洞部设置在了尽可能接近第一磁铁的位置处，从而适当地得到了由空洞部实现的第一磁铁的冷却性能，进此抑制了由过热退磁所造成的电机转矩的下降。由于通过q轴凸极宽度Wq1的定子磁通被空洞部分割向两个方向，因此即使q轴磁通通过宽度Wq2小于q轴凸极宽度Wq1，也能够确保定子磁通的通过截面。

在第二发明中，由于以被配置在与第一磁铁相比靠转子芯的外周侧处的第二磁铁的倒V字形状的顶点S2为中心并通过一对第一磁铁的内周侧角部的圆弧为边界假想线Lm，因此该边界假想线Lm近似于第一磁铁的磁铁磁通的边界线，从而适当地获得了第一发明的效果。

在第三发明中，在将连结一对第一磁铁的内周侧角部的直线设为边界假想线Lm、并将空洞部设置在与该边界假想线Lm相比靠转子芯的内周侧的情况下，与像所述专利文献1那样在连结内周侧角部的直线上设置空洞部的情况相比，适当地获得了减轻阻碍磁铁磁通的程度等、第一发明的效果。该第三发明，实质上相当于使所述顶点S2例如远离第一磁铁的内周侧角部至无限大的第二发明。

在第四发明中，在如下情况下，优选应用本发明，即，将磁通屏障呈V字形状或者U字形状的V字配置图案作为一组，并围绕转子芯的中心线而设置多组，在圆周方向上邻接的两组的V字配置图案的中间线为q轴，且位于最接近于该q轴的两侧处的一对磁通屏障以形成倒V字形状的姿态而被配置。

在第五发明中，由于q轴磁通通过宽度Wq2小于q轴凸极宽度Wq1且在q轴凸极宽度Wq1的1/2以上，因此能够在靠近第一磁铁的位置处设置空洞部，从而在确保第一磁铁的冷却性能的同时，适当地确保磁铁磁通以及定子磁通的通过截面。即，由于通过q轴凸极宽度Wq1的定子磁通被空洞部分割向两个方向，因此通过使q轴磁通通过宽度Wq2小于q轴凸极宽度Wq1且在q轴凸极宽度Wq1的1/2以上，从而能够适当地确保定子磁通的通过截面。

附图说明

图1为对具备作为本发明的一个实施例的旋转电机用转子的旋转电机进行说明的概要剖视图。

图2为与中心线O成直角的转子的剖视图，且为以放大了围绕中心线O的1/4部分的方式而示出的图。

图3为以进一步放大图2的转子的q轴附近部分的方式而示出的图。

图4为对本发明的另一实施例进行说明的图，且为与图3相对应的q轴附近部分的放大图。

具体实施方式

旋转电机为旋转电气机械，有时也被称为旋转机，其为电动机或发电机、或者在这双方中都使用的电动发电机，例如为永久磁铁型同步电机等。虽然磁铁优选使用稀土类磁铁，但是也可以使用其他的永久磁铁。虽然磁通屏障将随着趋向于转子芯的外周侧而扩展的呈V字形状或者U字形状的V字配置图案作为一组，并围绕转子芯的中心线而以等角度间隔的方式设置有多组，且将在圆周方向上邻接的两组V字配置图案的中间线设为q轴，并且使位于最接近于该q轴的两侧处的一对磁通屏障以形成倒V字形状的姿态而被对称地配置，但是磁通屏障的配置图案可被适当规定。虽然在磁通屏障上例如以留有预定的空洞的方式而设置有一个或多个磁铁，但是也可以在磁通屏障的整个区域中埋设磁铁。也能够将磁通屏障分割成多个来设置，并且将所述第一磁铁以及所述第二磁铁设置在各自的磁通屏障上。

虽然作为空洞部而言，根据需要而流通有冷却流体的冷却孔是较为适当的，但是也可以为减轻重量孔等。虽然对于边界假想线Lm而言，例如连结一对第一磁铁的内周侧角部的直线、或以外周侧的第二磁铁的倒V字形状的顶点S2为中心而通过第一磁铁的内周侧角部的圆弧是较为适当的，但是也可以为以第一磁铁的倒V字形状的顶点S1为中心而通过第一磁铁的内周侧角部的圆弧等的各种各样的方式。优选为，以与顶点S1相比靠转子芯的外周侧的点为中心的圆弧。虽然第二磁铁的倒V字形状的顶点S2的角度被设为小于例如第一磁铁的倒V字形状的顶点S1的角度，但是也可以与顶点S1的角度相同或者大于顶点S1的角度。也可以省略外周侧的第二磁铁。虽然优选为q轴磁通通过宽度Wq2小于q轴凸极宽度Wq1且在q轴凸极宽度Wq1的1/2以上，但是也可以小于q轴凸极宽度Wq1的1/2。磁铁的长方形截面例如也可以为如下情况，即，通过使多个磁铁以紧密接触的方式并排配置，从而作为整体而成为长方形截面的情况。

[实施例]

以下，参照附图来对本发明的实施例进行详细地说明。另外，在以下的实施例中，附图为了说明而被适当简化或者被变形，各部的尺寸比或角度、形状等并不一定被准确地描绘出来。

图1为对具备作为本发明的一个实施例的旋转电机用转子12(以下，仅称为转子12)的旋转电机10进行说明的图，且为沿着中心线O进行剖切而得到的概要剖视图。图2为与中心线O成直角的转子12的剖视图，且为以放大1/4部分(90°的角度范围)的方式而示出的图。该旋转电机10为永久磁铁埋入型同步电机，且为能够作为电动机以及发电机而择一使用的电动发电机，并且例如适合作为包括混合动力车辆在内的电动汽车的驱动力源而被使用。旋转电机10具备以与中心线O同心的方式被设置的转子12以及定子14。在本实施例的说明中，也将旋转电机10的中心线O作为转子12或定子14、转子轴20的中心线来使用。定子14具备被设置于转子12的外周侧的圆筒形状的定子芯16、和被卷绕在该定子芯16上的多个定子线圈18。定子芯16为，将大量的圆环形状的钢板以相对于中心线O而垂直的姿态在轴向、也就是与中心线O平行的方向上层叠而成的部件，并且经由压入或者安装螺栓等从而被固定在未图示的外壳上。

转子12具备被安装在转子轴20的外周面上的圆筒形状的转子芯22、和被埋设在该转子芯22中的大量的磁铁24。转子芯22为，将大量的圆环形状的钢板以相对于中心线O而垂直的姿态在轴向、也就是与中心线O平行的方向上层叠而成的部件，并且在其两端部上设置有一对端面板30、30，从而被固定在转子轴20上。在转子轴20上设置有凸边部32，并且被拧合有螺母34，转子芯22在该凸边部32与螺母34之间被夹压，从而被固定在转子轴20上。磁铁24为稀土类磁铁，并且根据需要而被绝缘被膜所覆盖。

如图2所示那样，在转子芯22上，四个种类的磁通屏障40a、40b、40c、40d(以下，在不特别区分的情况下仅称为磁通屏障40)分别以在轴向上贯穿的方式而被设置，并且在该磁通屏障40的磁铁安装部中分别被插入有磁铁24并通过粘合剂等而以一定的姿态被固定。在图2中，将磁铁24以六个种类的磁铁A、a、B、b、C、c加以区别的方式来进行表示，并在以下的说明中，根据需要而将磁铁24称为磁铁A、a、B、b、C、c。磁铁A、a、B、b、C、c的与中心线O成直角的截面均为长方形截面，且均形成具有与转子芯22大致相同长度尺寸的长方体形状。在磁通屏障40a中安装有磁铁A，在磁通屏障40b中安装有磁铁a，在磁通屏障40c中安装有两个磁铁B、b，在磁通屏障40d中安装有两个磁铁C、c。磁通屏障40c、40d呈在中途处被折弯的长条形状，且在折弯部分的两侧处分别被固定有磁铁B、b、C、c。此外，在各磁通屏障40中，在磁铁24的两侧处留有空洞部分，能够作为对磁铁24进行冷却的冷却流体的通道来利用。

四个种类的磁通屏障40a～40d以呈随着趋向于转子芯22的外周侧而扩展的V字形状或者U字形状的V字配置图案Pv而被设置，并且将该V字配置图案Pv作为一组，并围绕转子芯22的中心线O而以等角度间隔的方式设置多组(在本实施例中为8组)。V字配置图案Pv以穿过中心线O的d轴为中心线而呈对称形状，被设置有磁铁A的磁通屏障40a和被设置有磁铁a的磁通屏障40b为对称形状，被设置有磁铁B、b的磁通屏障40c和被设置有磁铁C、c的磁通屏障40d为对称形状。即，本实施例的V字配置图案Pv在一对磁通屏障40c以及40d的外周侧处，构成设置有一对磁通屏障40a以及40b的双重结构。另外，即使仅是被设置有磁铁B、b的磁通屏障40c以及被设置有磁铁C、c的磁通屏障40d，也能够被视为是随着趋向于转子芯22的外周侧而扩展的V字配置图案Pv。

在这样的转子12中，在圆周方向上邻接的两组V字配置图案Pv的中间线成为q轴，并且在作为旋转电机10而被使用时由定子14所形成的旋转磁场的磁通(定子磁通)沿着该q轴而在转子12内通过。在该情况下，位于最靠近q轴的两侧的一对磁通屏障40c、40d以呈随着趋向于转子芯22的内周侧而扩展的倒V字形状的方式夹着q轴而在圆周方向上的两侧处被对称地配置。此外，被固定在磁通屏障40c、40d上的长方形截面的磁铁B和C、b和c也成为长方形截面的长边形成倒V字形状的姿态，并且夹着q轴而在圆周方向上的两侧处被对称地配置。被配置于转子芯22的内周侧处的一对磁铁b以及c为第一磁铁，被配置于外周侧处的一对磁铁B以及C为第二磁铁，在以下的说明中，根据需要也称为第一磁铁b、c，第二磁铁B、C。内周侧的第一磁铁b以及c的倒V字形状的顶点S1(参照图3)的角度大于外周侧的第二磁铁B以及C的倒V字形状的顶点S2的角度。顶点S1的角度为90°以上，在本实施例中为大约120°。图2的实线的箭头标记fs为沿着q轴而通过的定子磁通的磁力线的一个示例，被设置于q轴的两侧处的磁通屏障40c、40d的相互间的最短距离为q轴凸极宽度Wq1，且在该q轴凸极宽度Wq1的内侧有定子磁通通过。定子磁通的磁力线fs的方向也可以为相反方向。

另一方面，在上述q轴上、且在与磁通屏障40c、40d相比靠转子芯22的内周侧部分上，以在轴向上贯穿转子芯22的方式而设置有冷却孔42。冷却孔42为，用于对磁铁24之中的、特别是被配置在转子芯22的最靠内周侧处的一对第一磁铁b、c进行冷却的孔，并且在内部有冷却流体流通。冷却孔42以q轴为对称轴而在圆周方向上的两侧处被对称地设置，并且呈朝向转子芯22的外周侧而成为凸起的弯曲形状。该冷却孔42被设置在如下位置处，即，与在q轴方向上被设置于转子芯22的最靠内周侧的一对第一磁铁b、c相比靠转子芯22的内周侧处。冷却孔42相当于空洞部。

第一磁铁b、c以及第二磁铁B、C的各自NS的极性相反，在第一磁铁b与c的相对部分之间、第二磁铁B与C的相对部分之间分别形成有磁铁磁通。图2的虚线的箭头标记fr1～fr4为，对第一磁铁b与c、第二磁铁B与C之间的磁铁磁通的磁力线进行例示的标记，连结第一磁铁b以及c的夹着q轴而相互对置的一侧的长边的内周侧端部的相互间的磁力线fr1、和连结外周侧端部的相互间的磁力线fr2之间的区域为，第一磁铁b与c之间的磁铁磁通的通过区域。此外，连结第二磁铁B以及C的夹着q轴而相互对置的一侧的长边的内周侧端部的相互间的磁力线fr3、和连结外周侧端部的相互间的磁力线fr4之间的区域为，第二磁铁B与C之间的磁铁磁通的通过区域。磁铁磁通的磁力线fr1～fr4的方向也可以为相反方向，磁力线fr1～fr4的路径根据磁铁b、c、B、C的姿态或磁量(磁矩)、转子芯22的导磁率等而有所不同。

图3为，以进一步放大q轴的两侧的一对磁通屏障40c、40d以及冷却孔42的附近部分的方式而示出的图。在该图3中，将以被配置于转子芯22的外周侧的一对第二磁铁B以及C的倒V字形状的顶点S2为中心的圆弧、且通过被配置于转子芯22的内周侧的一对第一磁铁b、c的角部中的位于最靠内周侧的内周侧角部bi、ci的圆弧，设为该第一磁铁b、c间的磁通即磁铁磁通的边界假想线Lm。并且，所述冷却孔42被设置于与该边界假想线Lm相比靠转子芯22的内周侧处，由此，抑制了冷却孔42阻碍磁铁磁通的通过的情况，并且抑制了因冷却孔42而造成的电机转矩或电机效率的下降。边界假想线Lm近似于图2的磁力线fr1，通过将冷却孔42设置于与边界假想线Lm相比靠转子芯22的内周侧处，从而适当地抑制了冷却孔42阻碍磁铁磁通的通过的情况。虽然边界假想线Lm根据顶点S2的位置也就是第二磁铁B、C的姿态而变化，从而也存在有边界假想线Lm成为与磁力线fr1相比靠转子芯22的外周侧，进而因冷却孔42而阻碍了磁通的通过的可能性，但是由于至少成为与连结一对第一磁铁b、c的内周侧角部bi、ci的直线相比靠转子芯22的内周侧，因此与像所述专利文献1那样在连结一对第一磁铁b、c的内周侧角部bi、ci的直线上设置有冷却孔42的情况相比，减轻了阻碍的程度。

此外，在图3中，将连结冷却孔42和一个第一磁铁b之间的距离最短的部分的线段设为最短线段Ls。在本实施例中，由于第一磁铁b的长方形截面的长边以相对于q轴而约60°交叉的方式而倾斜，且冷却孔42以相对于长方形截面的长边而包括垂直方向的位置的方式被设置，因此像根据图3而明确的那样，在该长边与冷却孔42之间规定了最短线段Ls。并且，在该最短线段Ls上存在有与所述边界假想线Lm的交点P，从而如果将最短线段Ls的长度设为最短距离Wb、将从交点P到第一磁铁b为止的长度设为d轴磁通通过宽度Wd、将从交点P到冷却孔42为止的长度设为q轴磁通通过宽度Wq2，则最短距离Wb能够以下式(1)来表达。d轴磁通通过宽度Wd主要为第一磁铁b与c之间的磁铁磁通所通过的区域，q轴磁通通过宽度Wq2主要为定子磁通所通过的区域。如此，由于在最短线段Ls内存在有与边界假想线Lm的交点P，且在交点P与冷却孔42之间存在有q轴磁通通过宽度Wq2，因此定子磁通能够适当地通过第一磁铁b与冷却孔42之间。

Wb＝Wd+Wq2···(1)

冷却孔42还以q轴磁通通过宽度Wq2小于所述q轴凸极宽度Wq1的方式而被设置，在本实施例中，如下式(2)所示那样，以成为q轴凸极宽度Wq1的1/2以上的方式来设置。即，通过使q轴磁通通过宽度Wq2小于q轴凸极宽度Wq1，从而使冷却孔42以必要以上程度远离第一磁铁b进而抑制冷却性能被损害的情况，并且在尽可能接近第一磁铁b的位置上设置冷却孔42，由此能够适当地获得针对第一磁铁b的冷却性能。此外，通过将q轴磁通通过宽度Wq2设为q轴凸极宽度Wq1的1/2以上，从而在第一磁铁b与冷却孔42之间适当地确保了磁铁磁通以及定子磁通的通过截面。由此，适当地抑制了如下这样的性能下降的情况，即，冷却孔42阻碍了磁铁磁通或定子磁通的通过，磁通量减少从而电机转矩下降、或因磁通密度的上升而增加铁损从而电机效率下降这样的情况。也就是说，由于通过q轴凸极宽度Wq1的定子磁通被冷却孔42分割向两个方向，因此通过将q轴磁通通过宽度Wq2设为q轴凸极宽度Wq1的1/2以上，从而能够适当地确保定子磁通的通过截面。冷却孔42的位置或形状被规定为满足该(2)式。

(1/2)Wq1≤Wq2＜Wq1···(2)

定子磁通的磁力线fs因冷却孔42的存在，从而如图2所示那样被冷却孔42的两侧分割，并从冷却孔42与第一磁铁b、c之间通过。在该情况下，由于第一磁铁b、c以及冷却孔42夹着q轴而被对称地设置，因此相反侧的第一磁铁c与冷却孔42的关系也与上述第一磁铁b与冷却孔42的关系相同，从而可获得同样的作用效果。

如此，根据本实施例的旋转电机10的转子12，由于将以顶点S2为中心而通过一对第一磁铁b、c的内周侧角部bi、ci的圆弧设为边界假想线Lm，并将冷却孔42设置在与该边界假想线Lm相比靠转子芯22的内周侧处，因此抑制了冷却孔42阻碍磁铁磁通的通过的情况，从而抑制了因冷却孔42而造成的电机转矩或电机效率的下降。此外，由于在第一磁铁b、c与冷却孔42之间的最短线段Ls上与和边界假想线Lm的交点P相比靠冷却孔42侧的q轴磁通通过宽度Wq2小于q轴凸极宽度Wq1，因此在确保了磁铁磁通以及定子磁通的通过截面的同时，将冷却孔42设置在了尽可能接近第一磁铁b、c的位置处，从而适当地得到了由冷却孔42实现的第一磁铁b、c的冷却性能，进而抑制了由过热退磁造成的电机转矩的下降。由于通过q轴凸极宽度Wq1的定子磁通被冷却孔42分割向两个方向，因此即使q轴磁通通过宽度Wq2小于q轴凸极宽度Wq1，也能够确保定子磁通的通过截面。

此外，在本实施例中，由于以被设置在与第一磁铁b、c相比靠转子芯22的外周侧的第二磁铁B、C的倒V字形状的顶点S2为中心而通过第一磁铁b、c的内周侧角部bi、ci的圆弧为边界假想线Lm，因此该边界假想线Lm近似于第一磁铁b、c的磁铁磁通的边界线也就是磁力线fr1。由此，适当地抑制了冷却孔42阻碍磁铁磁通的通过的情况，并且在确保磁铁磁通以及定子磁通的通过截面的同时，将冷却孔42配置在尽可能接近第一磁铁b、c的位置处，从而可适当地得到第一磁铁b、c的冷却性能。

此外，由于多个磁通屏障40将呈V字形状或者U字形状的V字配置图案Pv作为一组，并围绕转子芯22的中心线O而被设置多组，并且在圆周方向上邻接的两组V字配置图案Pv的中间线为q轴，且位于最接近于该q轴的两侧的一对磁通屏障40c、40d以形成倒V字形状的姿态而被配置，因此优选应用本发明。

此外，由于q轴磁通通过宽度Wq2小于q轴凸极宽度Wq1、且在q轴凸极宽度Wq1的1/2以上，因此能够在靠近第一磁铁b、c的位置处设置冷却孔42，从而能够在确保第一磁铁b、c的冷却性能的同时，适当地确保磁铁磁通以及定子磁通的通过截面。由于通过q轴凸极宽度Wq1的定子磁通被冷却孔42分割向两个方向，因此通过使q轴磁通通过宽度Wq2小于q轴凸极宽度Wq1且设为q轴凸极宽度Wq1的1/2以上，从而能够适当地确保定子磁通的通过截面。

另外，虽然在上述实施例中，以被设置于与第一磁铁b、c相比靠转子芯22的外周侧的第二磁铁B、C的倒V字形状的顶点S2为中心并通过第一磁铁b、c的内周侧角部bi、ci的圆弧被设为边界假想线Lm，但是如图4所示那样，也可以将连结被设置于转子芯22的最靠内周侧的一对第一磁铁b、c的内周侧角部bi、ci的直线设为边界假想线Lm。以下，将该边界假想线Lm称为边界假想线(直线)Lm。然后，通过将冷却孔42设置在与边界假想线(直线)Lm相比靠转子芯22的内周侧处，从而可抑制冷却孔42阻碍磁铁磁通的通过的情况，进而抑制了因冷却孔42而造成的电机转矩或电机效率的下降。虽然图2的磁力线fr1通过了与边界假想线(直线)Lm相比靠转子芯22的内周侧，从而存在被冷却孔42阻碍的可能性，但是与像所述专利文献1那样在连结一对第一磁铁b、c的内周侧角部bi、ci的直线上设置冷却孔42的情况相比，减轻了阻碍的程度。

此外，在第一磁铁b、c与冷却孔42之间的最短线段Ls上，通过以使与和上述边界假想线(直线)Lm的交点P相比靠冷却孔42侧的q轴磁通通过宽度Wq2小于q轴凸极宽度Wq1的方式来规定冷却孔42的位置与形状，从而在确保了磁铁磁通以及定子磁通的通过截面的同时，将冷却孔42设置在了尽可能接近第一磁铁b、c的位置处。由此，适当地得到了由冷却孔42实现的第一磁铁b、c的冷却性能，从而抑制了由过热退磁所造成的电机转矩的下降。

此外，通过以满足所述(2)式的方式，具体而言，以使q轴磁通通过宽度Wq2小于q轴凸极宽度Wq1且在q轴凸极宽度Wq1的1/2以上的方式来规定冷却孔42的位置与形状，从而能够将冷却孔42设置在靠近第一磁铁b、c的位置处，进而在确保第一磁铁b、c的冷却性能的同时，适当地确保磁铁磁通以及定子磁通的通过截面。即，由于通过q轴凸极宽度Wq1的定子磁通被冷却孔42分割向两个方向，因此能够通过使q轴磁通通过宽度Wq2小于q轴凸极宽度Wq1且在q轴凸极宽度Wq1的1/2以上，从而适当地确保定子磁通的通过截面。

虽然上文基于附图而对本发明的实施例进行了详细地说明，但是这些内容归根结底仅是一个实施方式，本发明能够基于本领域技术人员的知识而以添加了各种各样的变更、改良的方式来实施。

符号说明

10：旋转电机；12：旋转电机用转子；20：转子轴；22：转子芯；24、A、a、B、b、C、c：磁铁；b，c：磁铁(第一磁铁)；B、C：磁铁(第二磁铁)；40a、40b、40c、40d：磁通屏障；40c、40d：一对磁通屏障；42：冷却孔(空洞部)；O：中心线；q：q轴；Pv：V字配置图案；fs：定子磁通的磁力线(定子磁通)；fr1、fr2、fr3、fr4：磁铁磁通的磁力线(磁铁磁通)；S1、S2：顶点；Lm：边界假想线；Ls：最短线段；P：交点；Wq1：q轴凸极宽度；Wq2：q轴磁通通过宽度。

Claims (5)

1.一种旋转电机用转子(12)，其具有圆筒形状的转子芯(22)，并且在该转子芯(22)中，具有磁铁安装部的一对磁通屏障(40c、40d)夹着q轴而在圆周方向上的两侧处被对称地设置，在所述磁铁安装部中配置有磁铁，并且在所述q轴上设置有空洞部(42)，且沿着所述q轴而有定子磁通(fs)通过，在所述旋转电机用转子(12)中，其特征在于，

在所述一对磁通屏障(40c、40d)中，作为所述磁铁而以夹着所述q轴而对称的方式设置有一对第一磁铁(b、c)，并且该第一磁铁(b、c)与转子轴(20)的中心线(O)成直角的截面为长方形截面，且以呈随着趋向于所述转子芯(22)的内周侧而扩展的倒V字形状的姿态被配置，

另一方面，将被设置于所述q轴的两侧的所述一对磁通屏障(40c、40d)的相互间的最短距离设为所述定子磁通(fs)所通过的q轴凸极宽度Wq1，

将连结所述一对第一磁铁(b、c)的各自的角部中的位于所述转子芯(22)的最靠内周侧的内周侧角部(bi、ci)的直线、或者与该直线相比向所述转子芯(22)的内周侧凸出的圆弧设为所述第一磁铁(b、c)的磁通即磁铁磁通的边界假想线Lm，

所述空洞部(42)被设置在与所述边界假想线Lm相比靠所述转子芯(22)的内周侧处，

并且，在将连结所述第一磁铁(b、c)与所述空洞部(42)之间的距离最近的部分的线段设为最短线段Ls、将在该最短线段Ls上与和所述边界假想线Lm的交点P相比靠所述空洞部(42)侧的长度设为q轴磁通通过宽度Wq2的情况下，该q轴磁通通过宽度Wq2小于所述q轴凸极宽度Wq1。

2.如权利要求1所述的旋转电机用转子(12)，其特征在于，

在所述一对磁通屏障(40c、40d)中，作为所述磁铁而在与所述第一磁铁(b、c)相比靠所述转子芯(22)的外周侧处以夹着所述q轴而对称的方式设置有一对第二磁铁(B、C)，并且该第二磁铁(B、C)与所述转子轴(20)的中心线(O)成直角的截面为长方形截面，且以呈随着趋向于所述转子芯(22)的内周侧而扩展的倒V字形状的姿态被配置，

所述边界假想线Lm为，以所述第二磁铁(B、C)的所述倒V字形状的顶点S2为中心并通过所述一对第一磁铁(b、c)的所述内周侧角部(bi、ci)的圆弧。

3.如权利要求1所述的旋转电机用转子(12)，其特征在于，

所述边界假想线Lm为，连结所述一对第一磁铁(b、c)的所述内周侧角部(bi、ci)的直线。

4.如权利要求1至3中任意一项所述的旋转电机用转子(12)，其特征在于，

在所述转子芯(22)中，将至少两个磁通屏障(40a、40b、40c、40d)以随着趋向于外周侧而扩展的方式被设置的呈V字形状或者U字形状的V字配置图案(Pv)作为一组，并围绕所述转子轴(20)的中心线(O)而以等角度间隔的方式设置多组，

在圆周方向上邻接的两组V字配置图案(Pv)的中间线为所述q轴，位于最接近于该q轴的两侧处的一对磁通屏障(40c、40d)为，夹着所述q轴而在圆周方向上的两侧处被对称地设置的所述一对磁通屏障(40c、40d)。

5.如权利要求1至4中任意一项所述的旋转电机用转子(12)，其特征在于，

所述q轴磁通通过宽度Wq2小于所述q轴凸极宽度Wq1且在该q轴凸极宽度Wq1的1/2以上。

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