CN116458033A - 旋转电机的转子 - Google Patents

Abstract

本实施方式的目的在于，提供能够抑制漏磁通且降低离心力所产生的应力的旋转电机的转子。本实施方式的旋转电机的转子构成为，由桥内周侧端、桥中心线、转子铁芯的外接圆及第一磁体孔的内壁包围的第一区域与由桥内周侧端、桥中心线、转子铁芯的外接圆及第二磁体孔的内壁包围的第二区域相对于d轴非对称，转子铁芯具有满足下式的结构。[数学式1]∑S_kmr_mr_bmsin(θ_bkm‑θ_km)＝∑S_jnR_nR_bnsin(θ_bjn‑θ_jn)。

Description

旋转电机的转子

技术领域

本发明的实施方式涉及旋转电机的转子。

背景技术

作为车辆用的旋转电机，广泛应用使用了永磁体的永磁体型旋转电机。在这样的旋转电机中，构成为利用由定子产生的旋转磁场来使转子旋转。作为一例，已知有将转子铁芯的内周侧与外周侧用中心桥连接且转子铁芯的磁体孔与转子和定子之间的气隙连通的旋转电机。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2020－014322号公报

发明内容

发明要解决的课题

实施方式的目的在于，提供能够抑制漏磁通且降低离心力所产生的应力的旋转电机的转子。

用于解决课题的方案

根据一实施方式，

旋转电机的转子具备：圆柱状的轴；转子铁芯，在所述轴的中心轴向上层叠多片具有供所述轴插入的内孔的圆环状的电磁钢板而构成，具有分别贯通至圆筒状的外周面的第一磁体孔及第二磁体孔；以及第一永磁体及第二永磁体，所述第一永磁体及所述第二永磁体在所述转子铁芯中构成磁极，所述第一永磁体插入到所述第一磁体孔中，所述第二永磁体插入到所述第二磁体孔中，在将经过所述轴的中心轴和所述磁极的周向上的中心的轴设为d轴，将经过所述第一永磁体的距所述d轴最近的第一角和所述第二永磁体的距所述d轴最近的第二角的直线设为第一直线，将经过所述第一角和所述中心轴的直线设为第二直线，将经过所述第二角和所述中心轴的直线设为第三直线，将所述第一磁体孔的内壁上的点中的在所述第二直线与所述第三直线之间最靠内周侧的点设为第一点，将所述第二磁体孔的内壁上的点中的在所述第二直线与所述第三直线之间最靠内周侧的点设为第二点，将经过所述第一点和所述第二点的直线设为第四直线时，在由所述第一直线、所述第二直线、所述第三直线及所述第四直线包围的区域内存在所述转子铁芯的实壁部的桥，在将距所述第一直线及所述第四直线等距离的直线设为第五直线，将所述第一磁体孔的内壁上的点中的位于所述第五直线上的点设为第三点，将所述第二磁体孔的内壁上的点中的位于所述第五直线上的点设为第四点，将所述第五直线上的距所述第三点及所述第四点等距离的点设为中间点，将经过所述中间点和所述中心轴的直线设为桥中心线，将所述第四直线上的连结所述第一点与所述第二点的线段设为桥内周侧端，将所述转子铁芯中的由所述桥内周侧端、所述桥中心线、所述转子铁芯的外接圆及所述第一磁体孔的内壁包围的第一区域内所存在的孔及切口设为Km，将由所述孔Km的棱线包围的区域的面积及由所述切口Km的棱线和所述转子铁芯的外接圆包围的区域的面积设为Skm，将由所述孔Km的棱线包围的区域及由所述切口Km的棱线和所述转子铁芯的外接圆包围的区域中存在实壁的情况下的重心设为Kgm，将从所述中心轴至重心Kgm的距离设为rm，将从所述桥中心线与所述第四直线的交点至重心Kgm的距离设为rbm，将经过所述中心轴和重心Kgm的直线设为第六直线，将所述第六直线与所述桥中心线所成的角设为θkm，将经过所述交点和所述重心Kgm的直线设为第七直线，将所述第七直线与所述桥中心线所成的角度设为θbkm，将所述转子铁芯中的由所述桥内周侧端、所述桥中心线、所述转子铁芯的外接圆及所述第二磁体孔的内壁包围的第二区域内所存在的孔及切口设为Jn，将由所述孔Jn的棱线包围的区域的面积及由所述切口Jn的棱线和所述转子铁芯的外接圆包围的区域的面积设为Sjn，将由所述孔Jn的棱线包围的区域及由所述切口Jn的棱线和所述转子铁芯的外接圆包围的区域内存在实壁的情况下的重心设为Jgn，将从所述中心轴至重心Jgn的距离设为Rn，将从所述交点至重心Jgn的距离设为Rbn，将经过所述中心轴和重心Jgn的直线设为第八直线，将所述第八直线与所述桥中心线所成的角设为θjn，将经过所述交点和所述重心Jgn的直线设为第九直线，将所述第九直线与所述桥中心线所成的角度设为θbjn时，所述第一区域及所述第二区域相对于所述d轴非对称，所述转子铁芯具有满足下式的结构：

[数学式1]

∑S_kmr_mr_bmsin(θ_bkm-θ_km)＝∑S_jnR_nR_bnsin(θ_bjn-θ_jn)

其中，所述的m均为自然数，所述的n均为自然数。

根据一实施方式，

旋转电机的转子具备：圆柱状的轴；转子铁芯，在所述轴的中心轴向上层叠多片具有供所述轴插入的内孔的圆环状的电磁钢板而构成，具有分别贯通至圆筒状的外周面的第一磁体孔及第二磁体孔和在周向上位于所述第一磁体孔与所述第二磁体孔之间的空孔；以及第一永磁体及第二永磁体，所述第一永磁体及所述第二永磁体在所述转子铁芯中构成磁极，所述第一永磁体插入到所述第一磁体孔中，所述第二永磁体插入到所述第二磁体孔中，在将经过所述轴的中心轴和所述磁极的周向上的中心的轴设为d轴，将经过所述第一永磁体的距所述d轴最近的第一角和所述第二永磁体的距所述d轴最近的第二角的直线设为第一直线，将经过所述第一角和所述中心轴的直线设为第二直线，将经过所述第二角和所述中心轴的直线设为第三直线，将所述第一磁体孔的内壁上的点中的在所述第二直线与所述第三直线之间最靠内周侧的点设为第一点，将所述第二磁体孔的内壁上的点中的在所述第二直线与所述第三直线之间最靠内周侧的点设为第二点，将经过所述第一点和所述第二点的直线设为第四直线时，在由所述第一直线、所述第二直线、所述第三直线及所述第四直线包围的区域内存在所述转子铁芯的实壁部即第一桥及第二桥，在将距所述第一直线及所述第四直线等距离的直线设为第五直线，将所述第一磁体孔的内壁上的点中的位于所述第五直线上的点设为第三点，将所述空孔的内壁上的点中的所述第二直线与所述d轴之间的位于所述第五直线上的点设为第四点，将所述空孔的内壁上的点中的所述d轴与所述第三直线之间的位于所述第五直线上的点设为第五点，将所述第二磁体孔的内壁上的点中的位于所述第五直线上的点设为第六点，将所述第五直线上的距所述第三点及所述第四点等距离的点设为第一中间点，将所述第五直线上的距所述第五点及所述第六点等距离的点设为第二中间点，将经过所述第一中间点和所述中心轴的直线设为第一桥中心线，将经过所述第二中间点和所述中心轴的直线设为第二桥中心线，将所述第四直线上的连结所述第一点与所述第二点的线段设为桥内周侧端，将所述转子铁芯中的由所述桥内周侧端、所述第一桥中心线、所述转子铁芯的外接圆及所述第一磁体孔的内壁包围的第一区域内所存在的孔及切口设为Km，将由所述孔Km的棱线包围的区域的面积及由所述切口Km的棱线和所述转子铁芯的外接圆包围的区域的面积设为Skm，将由所述孔Km的棱线包围的区域及由所述切口Km的棱线和所述转子铁芯的外接圆包围的区域内存在实壁的情况下的重心设为Kgm，将从所述中心轴至重心Kgm的距离设为rm，将从所述第一桥中心线与所述第四直线的第一交点至重心Kgm的距离设为rbm，将经过所述中心轴和重心Kgm的直线设为第六直线，将所述第六直线与所述第一桥中心线所成的角设为θkm，将经过所述第一交点和所述重心Kgm的直线设为第七直线，将所述第七直线与所述第一桥中心线所成的角度设为θbkm，将存在于所述转子铁芯中的由所述桥内周侧端、所述第二桥中心线、所述转子铁芯的外接圆及所述第二磁体孔的内壁包围的第二区域内所存在的孔及切口设为Jn，将由所述孔Jn的棱线包围的区域的面积及由所述切口Jn的棱线和所述转子铁芯的外接圆包围的区域的面积设为Sjn，将由所述孔Jn的棱线包围的区域及由所述切口Jn的棱线和所述转子铁芯的外接圆包围的区域内存在实壁的情况下的重心设为Jgn，将从所述中心轴至重心Jgn的距离设为Rn，将从所述第二桥中心线与所述第四直线的第二交点至重心Jgn的距离设为Rbn，将经过所述中心轴和重心Jgn的直线设为第八直线，将所述第八直线与所述第二桥中心线所成的角设为θjn，将经过所述第二交点和所述重心Jgn的直线设为第九直线，将所述第九直线与所述第二桥中心线所成的角度设为θbjn时，所述第一区域及所述第二区域相对于所述d轴非对称，所述转子铁芯具有满足下式的结构：

[数学式2]

∑S_kmr_mr_bmsin(θ_bkm-θ_km)＝∑S_jnR_nR_bnsin(θ_bjn-θ_jn)

其中，所述的m均为自然数，所述的n均为自然数。

附图说明

图1是旋转电机1的剖视图。

图2是图1所示的旋转电机1中的转子3的沿着A－B线的横剖视图。

图3是将转子3中的一个磁极量的转子铁芯32放大示出的横剖视图。

图4是将图3所示的一个磁极量的转子3放大示出的横剖视图。

图5是将转子3中的一个磁极量的转子铁芯32放大示出的横剖视图。

图6是将图5所示的一个磁极量的转子3放大示出的横剖视图。

图7是将转子3中的一个磁极量的转子铁芯32放大示出的横剖视图。

图8是将图7所示的一个磁极量的转子3放大示出的横剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本实施方式进行说明。另外，公开只不过是一例，本领域技术人员在确保发明的主旨的前提下容易想到的适当变更当然包含在本发明的范围内。另外，为了使说明更加明确，在附图中，存在与实际的方案相比各部的宽度、厚度、形状等示意性地示出的情况，但这只不过是一例，不会限定本发明的解释。另外，在本说明书和各图中，针对与出现过的图中记载的构成要素发挥相同或类似的功能的构成要素标注同一参照符号，有时会适当省略重复的详细的说明。

图1是旋转电机1的剖视图。

本实施方式的旋转电机1作为埋入永磁体型(IPM：Interior Permanent Magnet)旋转电机来构成，例如在混合动力汽车(HEV)、电动汽车(EV)中适用作驱动马达或发电机。旋转电机1具备大致圆筒状的定子2、埋设有永磁体的大致圆筒状的转子3、收容定子2及转子3的壳体10、以及固定于壳体10的罩11。

定子2具备圆筒形状的定子铁芯21和安装于定子铁芯21的绕组22。定子铁芯21作为通过将磁性件、例如圆环状的电磁钢板呈同芯状地层叠多片而成的层叠体来构成。壳体10具有圆筒状的内周面10A。定子铁芯21固定在内周面10A上。另外，定子2的结构没有特别限制，可以广泛采用通常的结构。

转子3位于定子2的内侧，与定子2之间隔开微小的间隙(气隙)地配置。转子3具备圆柱状的轴31、大致圆筒状的转子铁芯32和图1中未图示出的永磁体。轴31及转子铁芯32构成为能够以中心轴(旋转中心)Rc为中心旋转。

在轴31上安装有轴承41及轴承42。轴承41及轴承42由壳体10及罩11固定。轴31借助轴承41及轴承42绕着中心轴Rc旋转自如地支承于壳体10及罩11。另外，图示的例子简要示出对轴31进行支承的轴承结构的一例，省略详细的对结构的说明。

转子铁芯32作为通过将磁性件、例如硅钢等圆环状的电磁钢板沿着轴31的中心轴Rc的方向层叠多片而成的层叠体来构成。转子铁芯32的外周面32S为圆筒状，隔开微小的间隙地与定子2的内周面2S对置。转子铁芯32在其中心部具有内孔32H。内孔32H沿轴向贯通转子铁芯32。轴31插入到内孔32H中。作为一例，转子铁芯32通过向轴31热套而固定于轴31。

另外，在本说明书中，轴向相当于图1所示的轴31或中心轴Rc延伸的方向。另外，后述的径向相当于在与中心轴Rc正交的横剖面上连结中心轴Rc与转子铁芯32的外周面32S的直线所延伸的方向，周向相当于在横剖面上沿着转子3的圆周的方向。

图2是图1所示的旋转电机1中的转子3的沿着A－B线的横剖视图。

在本实施方式中，转子3具有多个磁极，例如具有八个磁极。在转子铁芯32中，将经过周向上相邻的磁极间的交界和中心轴Rc且沿着转子铁芯32的径向延伸的轴称为q轴，将相对于q轴在周向上电分离了90°的轴、即经过一个磁极的周向上的中心和中心轴Rc的轴称为d轴。这里，将由定子形成的交链磁通容易流动的方向称为q轴。d轴及q轴在转子铁芯32的周向上交替且以规定的相位设置。转子铁芯32的一个磁极量是指周向上相邻的两根q轴之间的区域(1/8周的周向角度区域)。

转子3具备轴31、转子铁芯32和多个永磁体M。向转子铁芯32按每个磁极分别插入多个永磁体M，例如插入两个永磁体M。在各磁极中，两个永磁体M隔着d轴配置。

永磁体M例如形成为横剖面呈矩形形状的细长的平板状，具有与转子铁芯32的轴向长度大致相等的长度。即，各永磁体M遍及转子铁芯32的大致全长地被埋入。另外，永磁体M也可以通过组合在轴向上分割为多个的磁体来构成。各永磁体M在横剖面上具有一对长边、一对短边和四个角。另外，永磁体M的横剖面的形状不限于矩形形状(长方形)，也可以是平行四边形。各永磁体M在与长边垂直的方向上被磁化。隔着d轴位于周向的两侧的两个永磁体M、即构成一个磁极的两个永磁体M以磁化方向相同的方式配置。另外，隔着q轴位于周向的两侧的两个永磁体M以磁化方向相反的方式配置。

转子铁芯32具有多个磁体孔H。多个磁体孔H分别沿着轴向贯通转子铁芯32。永磁体M插入到磁体孔H中。这样的磁体孔H有时被称为磁体保持孔、磁体插入孔等。若着眼于一个磁极，则磁体孔H隔着d轴分别形成在周向的两侧。这两个磁体孔H在横剖面上以随着从中心轴Rc朝向转子铁芯32的外周面32S而周向的间隔逐渐扩大的方式配置。另外，多个磁体孔H分别贯通至圆筒状的外周面32S。由此，能够抑制磁通泄漏。

图3是将转子3中的一个磁极量的转子铁芯32放大示出的横剖视图。

在图3所示的例子中，将隔着d轴位于左侧的磁体孔表示为第一磁体孔H1，将插入到第一磁体孔H1中的永磁体表示为第一永磁体M1，将隔着d轴位于右侧的磁体孔表示为第二磁体孔H2，将插入到第二磁体孔H2中的永磁体表示为第二永磁体M2。第一永磁体M1及第二永磁体M2具有长方形状的横剖面。

转子铁芯32在第一永磁体M1的长边方向两端具有从与第一永磁体M1的一个长边对置的缘B1突出的一对保持突起C1、C2以及从与第一永磁体M1的另一个长边对置的缘B2突出的保持突起C3。保持突起C3与保持突起C2对置。第一永磁体M1由这些保持突起C1～C3保持。另外，转子铁芯32还具有用于保持第二永磁体M2的保持突起C1～C3。

转子铁芯32在第一磁体孔H1与第二磁体孔H2之间具有桥BR。桥BR存在于以下那样规定的区域内。即，将第一永磁体M1的四个角中的最接近d轴的角设为第一角A1。将第二永磁体M2的四个角中的最接近d轴的角设为第二角A2。将经过第一角A1和第二角A2的直线设为第一直线L1。将经过第一角A1与中心轴Rc的直线设为第二直线L2。将经过第二角A2和中心轴Rc的直线设为第三直线L3。将第一磁体孔H1的内壁上的点中的、在第二直线L2与第三直线L3之间最靠径向的内周侧的点设为第一点P1。将第二磁体孔H2的内壁上的点中的、在第二直线L2与第三直线L3之间最靠径向的内周侧的点设为第二点P2。将经过第一点P1和第二点P2的直线设为第四直线L4。图示的一根桥BR是存在于由第一直线L1、第二直线L2、第三直线L3及第四直线L4包围的区域内的转子铁芯32的实壁部。桥BR沿着径向延伸。

这里，针对桥中心线BC，参照图3进行说明。

在本说明书中，桥中心线BC如下那样定义。即，在将距第一直线L1及第四直线L4等距离的直线设为第五直线L5时，桥BR与第五直线L5交叉。将第一磁体孔H1的内壁上的点中的位于第五直线L5上的点设为第三点P3。将第二磁体孔H2的内壁上的点中的位于第五直线L5上的点设为第四点P4。将在第五直线L5上距第三点P3及第四点P4等距离的点设为中间点E。此时，桥中心线BC被定义为经过中间点E及中心轴Rc的线。这样定义的桥中心线BC与d轴一致。将桥中心线BC与第四直线L4交叉的点设为交点F。

在将第四直线L4上的连结第一点P1与第二点P2的线段设为桥内周侧端G时，将转子铁芯32的比桥内周侧端G靠径向的外周侧的部分设为铁芯片I。铁芯片I具有第一区域I1及第二区域I2。第一区域I1是由转子铁芯32中的桥内周侧端G、桥中心线BC、转子铁芯32的外接圆N和第一磁体孔H1的内壁包围的区域(图中的比桥中心线BC靠左侧的区域)。第二区域I2是由转子铁芯32中的桥内周侧端G、桥中心线BC、转子铁芯32的外接圆N和第二磁体孔H2的内壁包围的区域(图中的比桥中心线BC靠右侧的区域)。第一区域I1及第二区域I2具有相对于d轴非对称的形状。

将存在于第一区域I1的孔及切口设为Km。在图示的例子中，切口Km不存在于第一区域I1，但切口Km也可以存在于第一区域I1。将由孔Km的棱线包围的区域的面积及由切口Km的棱线和转子铁芯32的外接圆N包围的区域的面积设为Skm。将实壁存在于由孔Km的棱线包围的区域及由切口Km的棱线和转子铁芯32的外接圆N包围的区域的情况下的重心设为Kgm。其中，上述的m均为自然数。

将存在于第二区域I2的孔及切口设为Jn。将由孔Jn的棱线包围的区域的面积及由切口Jn的棱线和转子铁芯32的外接圆N包围的区域的面积设为Sjn。将实壁存在于由孔Jn的棱线包围的区域及由切口Jn的棱线和转子铁芯32的外接圆N包围的区域的情况下的重心设为Jgn。其中，上述的n均为自然数。

如图4所示，将从中心轴Rc至重心Kgm的距离设为rm。将从桥中心线BC与第四直线L4的交点F至重心Kgm的距离设为rbm。将经过中心轴Rc和重心Kgm的直线设为第六直线L6。将第六直线L6与桥中心线BC所成的角设为θkm。将经过交点F和重心Kgm的直线设为第七直线L7。将第七直线L7与桥中心线BC所成的角度设为θbkm。

将从中心轴Rc至重心Jgn的距离设为Rn。将从交点F至重心Jgn的距离设为Rbn。将经过中心轴Rc和重心Jgn的直线设为第八直线L8。将第八直线L8与桥中心线BC所成的角设为θjn。将经过交点F和重心Jgn的直线设为第九直线L9。将第九直线L9与桥中心线BC所成的角度设为θbjn。另外，在图4中，图示出经过第一区域I1的一个重心Kgm的第六直线L6及第七直线L7，但在存在多个重心Kgm的情况下，存在多个第六直线L6及多个第七直线L7。另外，在图4中，图示出经过第二区域I2的一个重心Jgn的第八直线L8及第九直线L9，但在存在多个重心Jgn的情况下，存在多个第八直线L8及多个第九直线L9。

此时，转子铁芯32具有满足以下的式(1)的结构。

[数学式3]

∑S_kmr_mr_bmsin(θ_bkm-θ_km)＝∑S_jnR_nR_bnsin(θ_bjn-θ_jn)...(1)

从转子3向一方向旋转时的噪音降低、转子铁芯32的重量降低、磁路的控制等观点出发，铁芯片I的第一区域I1及第二区域I2具有相对于d轴非对称的形状。即，面积Skm与面积Sjn不同，或者距离rm与距离Rn不同，或者距离rbm与距离Rbn不同，或者所成的角度θbkm与所成的角θkm的差量(θbkm－θkm)不同于所成的角度θbjn与所成的角度θjn的差量(θbjn－θjn)。

即使在这样的情况下，通过使转子铁芯32具有满足上式的结构，也能够使第一区域I1的重量分布与第二区域I2的重量分布一致，能够减少因转子3旋转时产生于第一区域I1的离心力与产生于第二区域I2的离心力之差而作用到桥BR的弯曲应力。

接着，对本实施方式的其他的构成例进行说明。在以下的各构成例中，参照将转子铁芯32的一部分放大的横剖视图来进行说明。另外，在以下要说明的其他的构成例中，对与前述的构成例相同的部分标注同一参照符号并省略或简化它们的详细的说明，重点对与前述的构成例不同的部分详细进行说明。

图5是将转子3中的一个磁极量的转子铁芯32放大示出的横剖视图。

在图5所示的构成例中，转子铁芯32具有在周向上位于第一磁体孔H1与第二磁体孔H2之间的空孔321。空孔321沿着轴向贯通转子铁芯32。

转子铁芯32具有存在于由第一直线L1、第二直线L2、第三直线L3及第四直线L4包围的区域内的作为实壁部的第一桥BR1及第二桥BR2。关于第一直线L1、第二直线L2、第三直线L3及第四直线L4的定义，如参照图3所说明的那样。第一桥BR1在d轴与第二直线L2之间沿着径向延伸。第二桥BR2在d轴与第三直线L3之间沿着径向延伸。

以下，对第一桥BR1的第一桥中心线BC1的定义进行说明。即，在将距第一直线L1及第四直线L4等距离的直线设为第五直线L5时，第一桥BR1与第五直线L5交叉。将第一磁体孔H1的内壁上的点中的位于第五直线L5上的点设为第三点P3。将空孔321的内壁上的点中的第二直线L2与d轴之间的位于第五直线L5上的点设为第四点P4。将在第五直线L5上距第三点P3及第四点P4等距离的点设为第一中间点E1。此时，第一桥中心线BC1被定义为经过第一中间点E1及中心轴Rc的线。将第一桥中心线BC1与第四直线L4交叉的点设为第一交点F1。

以下，对第二桥BR2的第二桥中心线BC2的定义进行说明。即，第二桥BR2与第五直线L5交叉。将空孔321的内壁上的点中的d轴与第三直线L3之间的位于第五直线L5上的点设为第五点P5。将第二磁体孔H2的内壁上的点中的位于第五直线L5上的点设为第六点P6。将在第五直线L5上距第五点P5及第六点P6等距离的点设为第二中间点E2。此时，第二桥中心线BC2被定义为经过第二中间点E2及中心轴Rc的线。将第二桥中心线BC2与第四直线L4交叉的点设为第二交点F2。d轴位于第一桥中心线BC1与第二桥中心线BC2之间。

在将第四直线L4上的连结第一点P1与第二点P2的线段设为桥内周侧端G时，铁芯片I的第一区域I1是由转子铁芯32中的桥内周侧端G、第一桥中心线BC1、转子铁芯32的外接圆N和第一磁体孔H1的内壁包围的区域(图中的比第一桥中心线BC1靠左侧的区域)。铁芯片I的第二区域I2是由转子铁芯32中的桥内周侧端G、第二桥中心线BC2、转子铁芯32的外接圆N和第二磁体孔H2的内壁包围的区域(图中的比第二桥中心线BC2靠右侧的区域)。第一区域I1及第二区域I2具有相对于d轴非对称的形状。

将存在于第一区域I1的孔及切口设为Km。在图示的例子中，孔Km不存在于第一区域I1，但孔Km也可以存在于第一区域I1。将由孔Km的棱线包围的区域的面积及由切口Km的棱线和转子铁芯32的外接圆N包围的区域的面积设为Skm。在实壁存在于由孔Km的棱线包围的区域及由切口Km的棱线和转子铁芯32的外接圆N包围的区域的情况下的重心设为Kgm。其中，上述的m均为自然数。

将存在于第二区域I2的孔及切口设为Jn。在图示的例子中，孔Jn不存在第二区域I2，但孔Jn也可以存在于第二区域I2。将由孔Jn的棱线包围的区域的面积及由切口Jn的棱线和转子铁芯32的外接圆N包围的区域的面积设为Sjn。将实壁存在于由孔Jn的棱线包围的区域及由切口Jn的棱线和转子铁芯32的外接圆N包围的区域的情况下的重心设为Jgn。其中，上述的n均为自然数。

如图6所示，将从中心轴Rc至重心Kgm的距离设为rm。将从第一桥中心线BC1与第四直线L4的第一交点F1至重心Kgm的距离设为rbm。将经过中心轴Rc和重心Kgm的直线设为第六直线L6。将第六直线L6与第一桥中心线BC1所成的角设为θkm。将经过第一交点F1和重心Kgm的直线设为第七直线L7。将第七直线L7与第一桥中心线BC1所成的角度设为θbkm。

将从中心轴Rc至重心Jgn的距离设为Rn。将从第二桥中心线BC2与第四直线L4的第二交点F2至重心Jgn的距离设为Rbn。将经过中心轴Rc和重心Jgn的直线设为第八直线L8。将第八直线L8与第二桥中心线BC2所成的角设为θjn。将经过第二交点F2和重心Jgn的直线设为第九直线L9。将第九直线L9与第二桥中心线BC2所成的角度设为θbjn。另外，在图6中，图示出经过第一区域I1的一个重心Kgm的第六直线L6及第七直线L7，但在存在多个重心Kgm的情况下，存在多个第六直线L6及多个第七直线L7。另外，在图6中，图示出经过第二区域I2的一个重心Jgn的第八直线L8及第九直线L9，但在存在多个重心Jgn的情况下存在多个第八直线L8及多个第九直线L9。

此时，转子铁芯32具有满足上述的式(1)的结构。

因此，在图5及图6所示的构成例中，也能够使第一区域I1的重量分布与第二区域I2的重量分布一致，能够减少因转子3旋转时产生于第一区域I1的离心力与产生于第二区域I2的离心力之差而作用到第一桥BR1及第二桥BR2的弯曲应力。

图7是将转子3中的一个磁极量的转子铁芯32放大示出的横剖视图。

在图7所示的构成例中，转子铁芯32在第一永磁体M1的长边方向两端具有从与第一永磁体M1的一个长边对置的缘B1突出的一对保持突起C1、C2以及从与第一永磁体M1的另一个长边对置的缘B2突出的一对保持突起C3、C4。保持突起C3与保持突起C2对置，保持突起C4与保持突起C1对置。第一永磁体M1由上述的保持突起C1～C4保持。另外，转子铁芯32还具有用于保持第二永磁体M2的保持突起C1～C4。

转子铁芯32具有存在于由第一直线L1、第二直线L2、第三直线L3及第四直线L4包围的区域内的作为实壁部的桥BR。关于第一直线L1、第二直线L2、第三直线L3及第四直线L4的定义，如参照图3所说明的那样。桥中心线BC如参照图3所说明的那样，被定义为经过中间点E及中心轴Rc的线。桥中心线BC与d轴一致。

在将第四直线L4上的连结第一点P1与第二点P2的线段设为桥内周侧端G时，铁芯片I的第一区域I1是由转子铁芯32中的桥内周侧端G、桥中心线BC、转子铁芯32的外接圆N和第一磁体孔H1的内壁包围的区域(图中的比桥中心线BC靠左侧的区域)。铁芯片I的第二区域I2是由转子铁芯32中的桥内周侧端G、桥中心线BC、转子铁芯32的外接圆N和第二磁体孔H2的内壁包围的区域(图中的比桥中心线BC靠右侧的区域)。第一区域I1及第二区域I2具有相对于d轴非对称的形状。

将存在于第一区域I1的孔及切口设为Km。将由孔Km的棱线包围的区域的面积及由切口Km的棱线和转子铁芯32的外接圆N包围的区域的面积设为Skm。将实壁存在于由孔Km的棱线包围的区域及由切口Km的棱线和转子铁芯32的外接圆N包围的区域的情况下的重心设为Kgm。其中，上述的m均为自然数。

将存在于第二区域I2的孔及切口设为Jn。在图示的例子中，切口Jn不存在于第二区域I2，但切口Jn也可以存在于第二区域I2。将由孔Jn的棱线包围的区域的面积及由切口Jn的棱线和转子铁芯32的外接圆N包围的区域的面积设为Sjn。将实壁存在于由孔Jn的棱线包围的区域及由切口Jn的棱线和转子铁芯32的外接圆N包围的区域的情况下的重心设为Jgn。其中，上述的n均为自然数。

如图8所示，将从中心轴Rc至重心Kgm的距离设为rm。将从交点F至重心Kgm的距离设为rbm。将经过中心轴Rc和重心Kgm的直线设为第六直线L6。将第六直线L6与桥中心线BC所成的角设为θkm。将经过交点F和重心Kgm的直线设为第七直线L7。将第七直线L7与桥中心线BC所成的角度设为θbkm。

将从中心轴Rc至重心Jgn的距离设为Rn。将从交点F至重心Jgn的距离设为Rbn。将经过中心轴Rc和重心Jgn的直线设为第八直线L8。将第八直线L8与桥中心线BC所成的角设为θjn。将经过交点F和重心Jgn的直线设为第九直线L9。将第九直线L9与桥中心线BC所成的角度设为θbjn。另外，在图8中，图示出经过第一区域I1的一个重心Kgm的第六直线L6及第七直线L7，但在存在多个重心Kgm的情况下，存在多个第六直线L6及多个第七直线L7。另外，在图8中，图示出经过第二区域I2的一个重心Jgn的第八直线L8及第九直线L9，但在存在多个重心Jgn的情况下，存在多个第八直线L8及多个第九直线L9。

此时，转子铁芯32具有满足上述的式(1)的结构。

因此，在图7及图8所示的构成例中，也能够使第一区域I1的重量分布与第二区域I2的重量分布一致，能够降低因转子3旋转时产生于第一区域I1的离心力与产生于第二区域I2的离心力之差而作用到桥BR的弯曲应力。

如以上所说明的那样，根据本实施方式，能够提供可抑制漏磁通且降低离心力所产生的应力的旋转电机的转子。

另外，本发明不限定于上述的实施方式，在实施阶段能够在不脱离其主旨的范围内将构成要素变形来具体化。另外，通过上述实施方式所公开的多个构成要素的适当的组合，能够形成各种发明。例如，可以从实施方式所述的全部构成要素中删除几个构成要素。进而，也可以适当组合不同的实施方式中的构成要素。

例如，转子3的磁极数、尺寸、形状等不限定于前述的实施方式，能够根据设计来进行各种变更。转子3的各磁极中的永磁体M的设置数不限定于两个，可以根据需要来增加。

符号说明

1…旋转电机 2…定子 3…转子 Rc…中心轴 31…轴 32…转子铁芯 32S…外周面 H1…第一磁体孔 H2…第二磁体孔 321…空孔BR…桥 M1…第一永磁体 M2…第二永磁体

Claims (2)

1.一种旋转电机的转子，其特征在于，具备：

圆柱状的轴；

转子铁芯，在所述轴的中心轴向上层叠多片具有供所述轴插入的内孔的圆环状的电磁钢板而构成，具有分别贯通至圆筒状的外周面的第一磁体孔及第二磁体孔；以及

第一永磁体及第二永磁体，所述第一永磁体及所述第二永磁体在所述转子铁芯中构成磁极，所述第一永磁体插入到所述第一磁体孔中，所述第二永磁体插入到所述第二磁体孔中，

在将经过所述轴的中心轴和所述磁极的周向上的中心的轴设为d轴，将经过所述第一永磁体的距所述d轴最近的第一角和所述第二永磁体的距所述d轴最近的第二角的直线设为第一直线，将经过所述第一角和所述中心轴的直线设为第二直线，将经过所述第二角和所述中心轴的直线设为第三直线，将所述第一磁体孔的内壁上的点中的在所述第二直线与所述第三直线之间最靠内周侧的点设为第一点，将所述第二磁体孔的内壁上的点中的在所述第二直线与所述第三直线之间最靠内周侧的点设为第二点，将经过所述第一点和所述第二点的直线设为第四直线时，在由所述第一直线、所述第二直线、所述第三直线及所述第四直线包围的区域内存在所述转子铁芯的实壁部的桥，

在将距所述第一直线及所述第四直线等距离的直线设为第五直线，将所述第一磁体孔的内壁上的点中的位于所述第五直线上的点设为第三点，将所述第二磁体孔的内壁上的点中的位于所述第五直线上的点设为第四点，将所述第五直线上的距所述第三点及所述第四点等距离的点设为中间点，将经过所述中间点和所述中心轴的直线设为桥中心线，将所述第四直线上的连结所述第一点与所述第二点的线段设为桥内周侧端，将所述转子铁芯中的由所述桥内周侧端、所述桥中心线、所述转子铁芯的外接圆及所述第一磁体孔的内壁包围的第一区域内所存在的孔及切口设为Km，将由所述孔Km的棱线包围的区域的面积及由所述切口Km的棱线和所述转子铁芯的外接圆包围的区域的面积设为Skm，将由所述孔Km的棱线包围的区域及由所述切口Km的棱线和所述转子铁芯的外接圆包围的区域中存在实壁的情况下的重心设为Kgm，将从所述中心轴至重心Kgm的距离设为rm，将从所述桥中心线与所述第四直线的交点至重心Kgm的距离设为rbm，将经过所述中心轴和重心Kgm的直线设为第六直线，将所述第六直线与所述桥中心线所成的角设为θkm，将经过所述交点和所述重心Kgm的直线设为第七直线，将所述第七直线与所述桥中心线所成的角度设为θbkm，将所述转子铁芯中的由所述桥内周侧端、所述桥中心线、所述转子铁芯的外接圆及所述第二磁体孔的内壁包围的第二区域内所存在的孔及切口设为Jn，将由所述孔Jn的棱线包围的区域的面积及由所述切口Jn的棱线和所述转子铁芯的外接圆包围的区域的面积设为Sjn，将由所述孔Jn的棱线包围的区域及由所述切口Jn的棱线和所述转子铁芯的外接圆包围的区域内存在实壁的情况下的重心设为Jgn，将从所述中心轴至重心Jgn的距离设为Rn，将从所述交点至重心Jgn的距离设为Rbn，将经过所述中心轴和重心Jgn的直线设为第八直线，将所述第八直线与所述桥中心线所成的角设为θjn，将经过所述交点和所述重心Jgn的直线设为第九直线，将所述第九直线与所述桥中心线所成的角度设为θbjn时，所述第一区域及所述第二区域相对于所述d轴非对称，所述转子铁芯具有满足下式的结构：

[数学式1]

∑S_kmr_mr_bmsin(θ_bkm-θ_km)＝∑S_jnR_nR_bnsin(θ_bjn-θ_jn)

其中，所述的m均为自然数，所述的n均为自然数。

2.一种旋转电机的转子，其特征在于，具备：

圆柱状的轴；

转子铁芯，在所述轴的中心轴向上层叠多片具有供所述轴插入的内孔的圆环状的电磁钢板而构成，具有分别贯通至圆筒状的外周面的第一磁体孔及第二磁体孔和在周向上位于所述第一磁体孔与所述第二磁体孔之间的空孔；以及

第一永磁体及第二永磁体，所述第一永磁体及所述第二永磁体在所述转子铁芯中构成磁极，所述第一永磁体插入到所述第一磁体孔中，所述第二永磁体插入到所述第二磁体孔中，

在将经过所述轴的中心轴和所述磁极的周向上的中心的轴设为d轴，将经过所述第一永磁体的距所述d轴最近的第一角和所述第二永磁体的距所述d轴最近的第二角的直线设为第一直线，将经过所述第一角和所述中心轴的直线设为第二直线，将经过所述第二角和所述中心轴的直线设为第三直线，将所述第一磁体孔的内壁上的点中的在所述第二直线与所述第三直线之间最靠内周侧的点设为第一点，将所述第二磁体孔的内壁上的点中的在所述第二直线与所述第三直线之间最靠内周侧的点设为第二点，将经过所述第一点和所述第二点的直线设为第四直线时，在由所述第一直线、所述第二直线、所述第三直线及所述第四直线包围的区域内存在所述转子铁芯的实壁部即第一桥及第二桥，

在将距所述第一直线及所述第四直线等距离的直线设为第五直线，将所述第一磁体孔的内壁上的点中的位于所述第五直线上的点设为第三点，将所述空孔的内壁上的点中的所述第二直线与所述d轴之间的位于所述第五直线上的点设为第四点，将所述空孔的内壁上的点中的所述d轴与所述第三直线之间的位于所述第五直线上的点设为第五点，将所述第二磁体孔的内壁上的点中的位于所述第五直线上的点设为第六点，将所述第五直线上的距所述第三点及所述第四点等距离的点设为第一中间点，将所述第五直线上的距所述第五点及所述第六点等距离的点设为第二中间点，将经过所述第一中间点和所述中心轴的直线设为第一桥中心线，将经过所述第二中间点和所述中心轴的直线设为第二桥中心线，将所述第四直线上的连结所述第一点与所述第二点的线段设为桥内周侧端，将所述转子铁芯中的由所述桥内周侧端、所述第一桥中心线、所述转子铁芯的外接圆及所述第一磁体孔的内壁包围的第一区域内所存在的孔及切口设为Km，将由所述孔Km的棱线包围的区域的面积及由所述切口Km的棱线和所述转子铁芯的外接圆包围的区域的面积设为Skm，将由所述孔Km的棱线包围的区域及由所述切口Km的棱线和所述转子铁芯的外接圆包围的区域内存在实壁的情况下的重心设为Kgm，将从所述中心轴至重心Kgm的距离设为rm，将从所述第一桥中心线与所述第四直线的第一交点至重心Kgm的距离设为rbm，将经过所述中心轴和重心Kgm的直线设为第六直线，将所述第六直线与所述第一桥中心线所成的角设为θkm，将经过所述第一交点和所述重心Kgm的直线设为第七直线，将所述第七直线与所述第一桥中心线所成的角度设为θbkm，将存在于所述转子铁芯中的由所述桥内周侧端、所述第二桥中心线、所述转子铁芯的外接圆及所述第二磁体孔的内壁包围的第二区域内所存在的孔及切口设为Jn，将由所述孔Jn的棱线包围的区域的面积及由所述切口Jn的棱线和所述转子铁芯的外接圆包围的区域的面积设为Sjn，将由所述孔Jn的棱线包围的区域及由所述切口Jn的棱线和所述转子铁芯的外接圆包围的区域内存在实壁的情况下的重心设为Jgn，将从所述中心轴至重心Jgn的距离设为Rn，将从所述第二桥中心线与所述第四直线的第二交点至重心Jgn的距离设为Rbn，将经过所述中心轴和重心Jgn的直线设为第八直线，将所述第八直线与所述第二桥中心线所成的角设为θjn，将经过所述第二交点和所述重心Jgn的直线设为第九直线，将所述第九直线与所述第二桥中心线所成的角度设为θbjn时，所述第一区域及所述第二区域相对于所述d轴非对称，所述转子铁芯具有满足下式的结构：

[数学式2]

∑S_kmr_mr_bmsin(θ_bkm-θ_km)＝∑S_jnR_nR_bnsin(θ_bjn-θ_jn)

其中，所述的m均为自然数，所述的n均为自然数。