旋轉電機的制作方法
【專利摘要】本發明提供能抑制風阻損失且轉子強度優異的旋轉電機。此外，能降低該旋轉電機的磁極數。在轉子(13b)中沿著轉子旋轉方向形成有多個與轉子外周分別連通的兩個連通孔(34)所構成的一對連通孔對。各連通孔對的兩個連通孔(34)之間的部分成為將轉子(13b)的芯部(31)與轉子半徑方向外側的傘形部(33)相連的中央橋部(32)，各連通孔在中央橋部(32)的相反側與轉子外周連通。轉子(13b)在各個連通孔對彼此之間分別具有從旋轉中心軸(14a)向轉子半徑方向突出的多個輻射突起(36、36a)。輻射突起(36、36a)分別具有向在轉子旋轉方向上相鄰的傘形部(33)一側突出的側面突起(361、362)。側面突起(362)從轉子外周側覆蓋傘形部(33)的全部或一部分。
【專利說明】
旋轉電機
技術領域
[0001 ]本發明涉及電動機、發電機等具有轉子的旋轉電機。
【背景技術】
[0002]圖6是表不現有的永磁體嵌入式電動機I的結構的剖視圖。圖7和圖8是表不該永磁體嵌入式電動機I的轉子2的結構的剖視圖。這里，圖7示出在磁體插入孔6A等中插入了永磁體8的狀態，圖8示出未在磁體插入孔6A等中插入磁體8的狀態。永磁體嵌入式電動機I包括轉子2以及配置在轉子2外周的定子3。構成轉子2的轉子鐵心4通過層疊多個由磁性體構成的鋼板而構成。此外，在形成于轉子鐵心4中心的軸孔5中插入有轉軸(未圖示)，并通過壓入、粘接等合適方法固定。定子3上卷繞有線圈(未圖示)。
[0003]構成轉子鐵心4的鋼板如圖8所示，配置有兩個磁體插入孔6A，并以向鋼板的外緣4A呈V字形擴展的方式貫穿設置。呈V字形配置的兩個磁體插入孔6A中，在成為后述的q軸側端部的外緣4A側的位置上貫穿設置有以分別從磁體插入孔6A向后述的d軸側彎曲的方式延伸、且與鋼板的外緣4A連通的兩個缺口孔7A。
[0004]兩個磁體插入孔6A以及兩個缺口孔7A作為一對來設置，且與一對磁體插入孔6A以及缺口孔7A相同的構件在鋼板上均勾分布設置有八對。圖6中，用6A?6H表不各對磁體插入孔，并用7A?7H表示缺口孔。因此，轉子鐵心4通過層疊多個貫穿設置有8對磁體插入孔6A?6H以及缺口孔7A?7H的相同結構的鋼板而構成。
[0005]各對磁體插入孔6A?6H中插入并嵌入有分別由釹磁體等稀土類磁體構成的平板狀的永磁體8，且各對的同極彼此相對。嵌入在一對磁體插入孔6A中的兩個永磁體8為一對并構成一個極，轉子鐵心4中嵌入有八對永磁體8，形成八個極。另外，永磁體8不限于稀土類磁體，也可以使用合金磁體、鐵氧體磁體等其它磁體。此外，永磁體8也可以是在轉軸方向截面上具有彎曲截面的板形狀。在這種磁體嵌入型電動電動機中，如圖6?圖8所示設定有d軸和q軸。
[0006]使一對磁體插入孔6A延伸來形成一對缺口孔7A的結構具有如下優點:能抑制一對永磁體8與相鄰的磁極不同的永磁體8之間的磁通泄漏。在一對缺口孔7A從一對磁體插入孔6A向d軸側彎曲而與鋼板的外緣4A連通的結構中，與一對缺口孔7A形成在一對磁體插入孔6A的直線延長線上的結構相比，能盡可能縮小鐵心區域X的面積。因此，能縮小鐵心區域X的離心力，能進一步縮小施加在后述的中央橋部Y上的應力。
[0007]另一方面，因缺口孔7A(在其它對的缺口孔7B?7H中也一樣)的形成而切斷的鐵心區域X由存在于一對磁體插入孔6A (在其它對的缺口孔6B?6H中也一樣)之間的鐵心區域、即中央橋部Y支承。因此，在轉子2旋轉時，伴隨著施加在鐵心區域X上的離心力而產生的載荷會導致應力集中于中央橋部Y。因此，中央橋部Y形成為具有能應對應力的一定寬度(周向的尺寸)。
[0008]如上所述，根據現有例，能實現一種轉子強度優異、能以低成本制造且能獲得較大轉矩的永磁體嵌入式旋轉電機。 現有技術文獻專利文獻
[0009]專利文獻1:日本專利特開2013-046421號公報
【發明內容】
發明所要解決的技術問題
[0010]然而，上述現有技術中存在以下問題。
[0011]首先，現有的永磁體嵌入式旋轉電機的風阻損失(windageloss)較大。
在現有的永磁體嵌入式旋轉電機中，由于缺口孔7A?7H在轉子外周部上有較大開口，因此其附近容易產生氣流的剝離。這容易導致產生較大的風阻損失。該風阻損失不僅會導致輸出轉矩的損失，也會引起溫度上升。
[0012]第二，現有的永磁體嵌入式旋轉電機難以減少磁極數。
在現有的永磁體嵌入式旋轉電機中，由于缺口孔7A?7H的大小全部相同，因此缺口孔7A?7H部分的周向上的磁阻全部相同。該特性對于現有例那樣用兩個磁體插入孔6A、6A作為一個磁極的情況而言較為便利，但對于例如想要利用總共四個磁體插入孔6A、6A、6B、6B來形成一個磁極的情況則較為不利。通常，沿轉子旋轉方向的磁動勢的分布的理想形狀是在兩個磁極中為一正弦波，但該情況下，則在兩個磁極中為兩個正弦波。當然，也存在將中央橋部Y、磁體插入孔6A?6H的數量本身減半的方法，但由于這是將磁體8的個數減半，因此輸出轉矩會減半，性能大幅降低。作為其對策，也存在使磁體8的大小為2倍的方法，但該情況下，會對中央橋部Y施加接近原先兩倍的離心力，因此會強度不足。
[0013]第三，通過中央橋部Y而泄漏的磁通較多。
若減少漏磁通，則即使是相同的磁體量，對輸出轉矩有貢獻的磁通量也會增加。為了減少漏磁通，使中央橋部Y變細較為有效，但對于現有例那樣V字形配置的磁體插入孔的情況，難以實現。下面對此進行說明。
[0014]通常，作為轉子鐵心與軸的固定法，大多使用冷縮配合等過盈配合。然而，在采用該過盈配合的情況下，會在以軸中心軸為中心的同心圓狀且沒有裂紋的部分(換言之，呈環狀相連的部分)產生周向上的較大拉伸應力。該周向拉伸應力在過盈配合作業后也會殘留，且在拆下軸之前不會消除。當然，在組裝成電動機并進行旋轉的期間，該應力也仍舊殘留。
[0015]對于現有例那樣的轉子鐵心形狀的情況，該周向上的組裝殘留拉伸應力的產生區域大致等于所有磁體插入孔的內切圓的內側。現有例的問題在于該區域(所有磁體插入孔內切圓的內側)與中央橋部Y接近。即，在轉子旋轉過程中，原本產生組裝殘留應力的區域中進一步疊加伴隨旋轉產生的離心力所引起的應力，因此總應力變得非常大。為了確保耐受該總應力所需的足夠強度，需要使中央橋部變粗。因此，現有例中難以減少漏磁通。
[0016]第四，磁動勢中高次諧波較多，因而會損失相應的基波成分。即，輸出轉矩還有提升的余地。通常，已知通過調整轉子外周面的半徑來減少磁動勢的高次諧波成分，從而相應地增加基波成分。
[0017]然而，對于通常的磁體孔與轉子外周面不連通的轉子的情況，轉子外周面附近原本就不是組裝殘留應力產生區域，因此難以在避免應力集中的同時調整外周面半徑。
[0018]本發明鑒于以上說明的情況而完成，其第一目的在于提供一種能抑制風阻損失且轉子強度優異的旋轉電機。此外，本發明的第二目的在于減少該旋轉電機的磁極數從而降低驅動頻率。
解決技術問題的技術方案
[0019]本發明提供一種旋轉電機，其特征在于，在轉子上沿著轉子旋轉方向形成有多個連通孔對，該連通孔對由分別與轉子外周連通的兩個連通孔形成，構成所述連通孔對的兩個連通孔之間的部分成為將所述轉子中的該兩個連通孔的轉子半徑方向內側的芯部與轉子半徑方向外側的傘形部相連的中央橋部，該兩個連通孔在該中央橋部的相反側與所述轉子外周連通，所述轉子在所述多對連通孔的各對之間分別具有從所述轉子的旋轉中心向所述轉子半徑方向突出的多個輻射突起，所述多個輻射突起的至少一部分具有向在所述轉子旋轉方向上相鄰的所述傘形部側突出的側面突起。
[0020]在優選方式中，旋轉電機中，所述多個輻射突起中的至少一個輻射突起的形狀與其它輻射突起的形狀不同。
發明效果
[0021]根據本發明，通過在輻射突起上設置側面突起，使得轉子最外周的輪廓成為裂紋較少的平滑輪廓，因而能抑制風阻損失。此外，通過使輻射突起的形狀在多個輻射突起之間不同，從而能對沿轉子旋轉方向的磁動勢的分布進行調整，能減少形成在轉子上的磁極數。
【附圖說明】
[0022]圖1是表示本發明各實施方式的永磁體嵌入式旋轉電機的整體結構的縱向剖視圖。
圖2是表示本發明實施方式I的永磁體嵌入式旋轉電機的轉子的結構的橫向剖視圖。
圖3是表示本發明實施方式2的永磁體嵌入式旋轉電機的轉子的結構的橫向剖視圖。
圖4是表示本發明實施方式3的永磁體嵌入式旋轉電機的轉子的結構的橫向剖視圖。
圖5是表示本發明實施方式4的永磁體嵌入式旋轉電機的轉子的結構的橫向剖視圖。
圖6是表示現有的永磁體嵌入式電動機的結構的橫向剖視圖。
圖7是表示該永磁體嵌入式電動機的轉子結構的橫向剖視圖。
圖8是表示該永磁體嵌入式電動機的轉子結構的橫向剖視圖。
【具體實施方式】
[0023]下面，參照附圖，對本發明的實施方式進行說明。
[0024]〈各實施方式的整體結構〉
圖1是表示本發明各實施方式的永磁體嵌入式旋轉電機的整體結構的縱向剖視圖。圖1中，外框11是將永磁體嵌入式旋轉電機整體覆蓋的筐體，由鐵、鋁、不銹鋼等構成。外框11的內側設置有中空圓筒狀的定子12。
[0025]該定子12通過層疊硅鋼板而構成。該定子12上設置有孔，該孔中插入有由銅線等構成的定子繞組(省略圖示)。定子12內側以與定子12之間夾著規定的空氣間隙的狀態插入有轉子13。
[0026]該轉子13也通過層疊硅鋼板而構成。另外，實施方式中通過層疊硅鋼板來作為固定側.旋轉側的鐵心，但有時也使用硅鋼板以外的磁性材料。或者有時也通過對單純的鐵等磁性材料塊進行切削加工或組合來構成鐵心。轉子13的中心被由鐵等構成的軸14貫穿。理想情況下，軸14的中心軸14a即為轉子13的旋轉中心軸。并且，軸14經由由軸承鋼等構成的軸承15被設置于外框11的前后兩端的屏蔽件16所支承。
[0027]〈實施方式1>
圖2是表示用與軸14正交的平面將本發明實施方式I的永磁體嵌入至旋轉電機的轉子13a切斷后的結構的橫向剖視圖。本實施方式的轉子13a大致能劃分為:旋轉中心軸14a附近的芯部31;從芯部31向半徑方向外側延伸的中央橋部32;從中央橋部32觀察時位于半徑方向外側的傘形部33;兩個連通孔34，該兩個連通孔34設置在中央橋部32的兩側，以中央橋部32的中心線為對稱軸而左右對稱，并與轉子外周面連通，且構成一對;在每個連通孔中分別配置有兩個的磁體35;以及配置在兩個傘形部33中間且從芯部31呈輻射狀延伸較長的輻射突起36。
[0028]傘形部33具有大致圓弧狀的截面形狀，并經由中央橋部32與芯部31相連。該傘形部33的外周面具有比從旋轉中心軸14a到轉子最外周部的距離要小的曲率半徑。另外，也可以不像上述那樣使整個傘形部33，而是使傘形部33的一部分的曲率半徑小于從旋轉中心軸14a到轉子最外周部的距離。此外，傘形部33的外周面不一定要是曲面，只要從轉子旋轉中心觀察時位于通過中央橋部32的延長線上的傘形部33的外周面相對于其它位置的外周面而言，到轉子旋轉中心的距離較長即可。由此，通過提高中央橋部32的磁阻，并降低配置在轉子外周的定子與傘形部33的磁阻，從而能增大永磁體嵌入式旋轉電機的轉矩。
[0029]一對連通孔34在將旋轉中心軸14a置于下方觀察時呈倒V字形排列。此外，連通孔34經由中央橋部32的相反側、即輻射突起36附近的間隙與轉子外周連通。并且，連通孔34的內周壁上旋轉中心軸14a—側的區域(芯部31)隨著靠近相鄰的中央橋部32而向遠離旋轉中心軸14a的方向傾斜。因此，中央橋部32置于距離所有連通孔34的內切圓34c靠轉子13a半徑方向外側較遠的位置。
[0030]傘形部33的轉子旋轉方向兩側設置有對磁體35向該輻射突起36—側的移動進行限制的定位突起33a。該定位突起33a在連通孔34的內壁中從磁體35觀察時位于轉子13a半徑方向外側的區域、即傘形部33內側的輻射突起36側的端部上，向旋轉中心軸14a突出。磁體35與該定位突起33a相抵接，固定在連通孔34內。
[0031]此時，使用粘結劑來輔助將磁體35固定到連通孔34中。或者也可以利用填充劑等固定磁體35，以防止磁體35在連通孔34內移動。
[0032]輻射突起36在相鄰的傘形部33的中間位置向離開旋轉中心軸14a的方向突出。該輻射突起36的轉子旋轉方向兩側的側面上形成有山形的側面突起361，該側面突起361的頂部朝向輻射突起36兩側的傘形部33的外周面的角部。
以上是本實施方式的結構。
[0033]本實施方式中，雖然轉子外周面上有小裂紋，但傘形部33與帶狀的輻射突起36大致平滑連接，不容易引起氣流剝離。因此，根據本實施方式，能降低風阻損失。
[0034]另外，對帶狀的輻射突起36的最外周部分的角實施了倒角形狀，從而也能防止在該部分產生的氣流剝離。此外，側面突起361和傘形部33僅極小一部分接近，該部分上的磁通的泄漏較為輕微。
[0035]此外，作為本實施方式的效果，有傘形部33的形狀帶來的效果。
[0036]若在轉子13a的外周面設置凹凸，則能將所產生的轉矩的高次諧波成分轉換為基波成分，能減少轉矩脈動，并能增大轉矩。另一方面，眾所周知，若對凹凸部施加作用力，則會由于被稱為應力集中的現象而在局部產生較高的應力。
[0037]在如通常廣泛使用的永磁體電動機那樣連通孔不與轉子外周連通且外周呈環狀連續的轉子的情況下，會在轉子外周面附近的環狀區域中殘留有組裝殘留應力。因此，在通常的電動機的轉子中，難以在這種殘留有殘留應力的轉子的外周面上設置會導致應力集中的凹凸。
[0038]然而，本實施方式中，由于使連通孔34與轉子外周連通，因此不會在轉子13a的外周區域即傘形部33上殘留有殘留應力。因此，本實施方式中，容易在轉子13a的外周區域上設置凹凸來增大轉矩。
[0039]為此，本實施方式中，使從旋轉中心軸14a觀察時位于磁體35外側的傘形部33的外周面的曲率半徑小于從旋轉中心軸14a到轉子13a最外周部的距離。由此，本實施方式中，能在不提高產生應力的情況下減少轉子13a所產生的轉矩脈動，能增大輸出轉矩。
[0040]此外，作為本實施方式的特征，有呈倒V字形排列的連通孔34。以下說明由該特征獲得的效果。
[0041]首先，在將轉子13a過盈配合于軸的工序中，會在轉子鋼材上殘留轉子旋轉方向上的拉伸應力。該殘留應力在以轉軸為中心的沒有裂紋且呈環狀連接的部分以外幾乎不會產生。因此，在本實施方式的轉子13a的形狀中，在連通孔34的內切圓34c的轉子13a半徑方向外側幾乎不會殘留有組裝殘留應力。另一方面，在轉子13a旋轉時，會以中央橋部32為中心產生由離心力引起的拉伸應力(離心應力)。在將連通孔34排列成倒V字形的情況下，能使該中央橋部32較主要產生殘留應力的內切圓34c內向轉子13a的半徑方向外側遠離來配置。
[0042]由此，根據本實施方式，能將主要產生過盈配合加工引起的殘留應力的內切圓34c與轉子13a旋轉時產生離心應力的中央橋部32分散配置。因此，能分別抑制所產生的應力。
[0043]此外，本實施方式中，在從磁體35觀察時位于半徑方向外側的傘形部33上設置有定位突起33a。因此，通過使磁體35與定位突起33a相抵接來固定，從而能防止兩兩構成一對的四個磁體35上產生的離心力的不平衡，并能防止各磁體35上產生的磁通分布的不平衡。
[0044]另外，也有像現有例那樣在從磁體觀察時位于半徑方向內側的轉子鋼材上設置定位突起的方法，但在將連通孔呈倒V字形配置來進行這種設置的情況下存在問題。這是因為會將定位突起設置在產生組裝殘留應力的范圍附近。若設置定位突起，則同時也在從磁體觀察時位于半徑方向內側的轉子鋼材的表面設置了凹陷。該凹陷原本就容易產生應力集中。該情況下，若能增大倒角半徑來對半徑方向內側的轉子鋼材外周面的凹部進行倒角，則能一定程度上緩解應力集中。然而，能充分緩解應力的倒角半徑大多與磁體的厚度相等或在其之上，進行了這種倒角的凹部無法用于定位。由此，在現有例那樣在從磁體觀察時位于半徑方向內側的轉子鋼材上設置定位突起的情況下，由于會減弱定位突起對于組裝殘留應力的強度，因此并不優選。
[0045]〈實施方式2>
圖3是表示本發明實施方式3的永磁體嵌入式旋轉電機的轉子13b的結構的剖視圖。另夕卜，該圖中，對與上述圖2所示的各部分相對應的部分使用相同的標號。
[0046]在本實施方式的轉子13b中，利用兩個中央橋部32、兩個傘形部33、六個磁體35、兩個配重35a、位于磁極間的邊界附近的兩個帶狀的輻射突起36以及位于磁極中央附近的一個輻射突起36a等來構成一個磁極。并且，在圖3所示的示例中，轉子13b整體上由四個磁極構成。
[0047]三個輻射突起中位于轉子旋轉方向兩側的兩個輻射突起36的形狀與上述實施方式I (參照圖2)的帶狀的輻射突起36相同。此外，三個輻射突起中位于中央的輻射突起36a呈傘形。為此，以下將該轉子旋轉方向中央的輻射突起36a稱為傘形輻射突起36a。該傘形輻射突起36a具有從轉子外周側覆蓋轉子旋轉方向兩側的兩個傘形部33的一部分或全部的側面突起362。與此相對，雖然兩個輻射突起36具有山形的側面突起361，但該側面突起361從傘形部33的端部向轉子旋轉方向遠離。即，本實施方式中，轉子旋轉方向上與傘形部33的距離在多個輻射突起之間不同，位于磁極中央的傘形輻射突起36a與傘形部33的距離比位于磁極間邊界的帶狀的輻射突起36與傘形部33的距離要短。
[0048]此外，本實施方式中，位于磁極中央的傘形輻射突起36a的較側面突起362更靠轉子半徑方向內側部分的寬度(轉子旋轉方向的尺寸)比該轉子旋轉方向兩側的帶狀的輻射突起36的寬度小。
[0049]此外，本實施方式中，位于磁極中央的傘形福射突起36a的最外周與旋轉中心軸14a之間的距離比傘形部33的最外周與旋轉中心軸14a之間的距離長。即，傘形輻射突起36a的最外周比傘形部33的最外周更接近定子12。
以上是本實施方式的結構。
[0050]根據本實施方式，轉子外周面上，傘形部33與分別具有側面突起361及362的輻射突起36、36a大致平滑連接，因而不容易產生氣流的剝離。因此，根據本實施方式，與上述實施方式I同樣，能降低風阻損失。
[0051]此外，根據本實施方式，能降低轉子13b的磁極數。下面，說明該效果。
[0052](I)首先，本實施方式中，磁極中央的傘形輻射突起36a將該轉子旋轉方向兩側的傘形部33的大范圍覆蓋，且與傘形部33的距離較近。因此，本實施方式中，磁極中央的傘形輻射突起36a與兩個傘形部33之間的磁阻較小。
[0053](2)磁極中央的傘形輻射突起36a與傘形部33相比更接近定子，因而與定子之間的磁阻較小。因此，本實施方式中，磁通容易通過傘形輻射突起36a所在的磁極中央。
[0054](3)傘形輻射突起36a的半徑方向中央附近部分的寬度較小。因此，本實施方式中，不容易產生以傘形輻射突起36a為路徑的磁短路。
[0055](4)此外，本實施方式中，上述實施方式1(參照圖2)中兩個磁極范圍(本實施方式中為一個磁極范圍)內的八個磁體35中位于轉子旋轉方向兩側的兩個磁體35被替換為不具有磁動勢的配重35a，因而傘形輻射突起36a附近的磁動勢變高。因此，在上述實施方式I (參照圖2)的兩個磁極的范圍(本實施方式中為一個磁極的范圍)內，獲得接近一個正弦波的磁動勢分布。
[0056]由于上述(I)?(4)的效果，本實施方式中，將相當于上述實施方式1(參照圖2)中的兩個磁極的范圍作為一個磁極，能將整個轉子的磁極數減半。因此，對永磁體嵌入式旋轉電機進行驅動的逆變器的控制速度是實施方式I的一半也足夠。
[0057]由此，根據本實施方式，能在不使輸出轉矩減半的情況下，使轉子的總磁極數減半。并且，由于能在不使輸出轉矩減半的情況下使轉子的總磁極數減半，因此能在不使電動機性能減半的情況下使所提供的電源頻率減半。并且，由于能使電源頻率減半，因此例如能選擇高速控制性能并不太高的廉價逆變器作為電源逆變器。或者，在使用現有那樣高速控制性能優異的逆變器的情況下，能促進進一步高速旋轉化。
[0058]另外，通過將替換為配重的部分恢復成磁體，也能使磁動勢的合計值恢復到原先水平。此外，也能去除配重。該情況下，施加在中央橋部32上的離心力變為左右非對稱。然而，該情況下，通過采用使傘形部33為左右非對稱等對策，也能防止中央橋部32的強度不足。
[0059]〈實施方式3>
圖4是表示本發明實施方式3的永磁體嵌入式旋轉電機的轉子13c的結構的剖視圖。另夕卜，該圖中，對與上述圖2和圖3所不的各部分相對應的部分使用相同的標號。
[0060]本實施方式的轉子13c中，利用四個中央橋部32、四個傘形部33、十個磁體35、六個配重35a、位于磁極間邊界的兩個帶狀的輻射突起36、該轉子旋轉方向內側的兩個輻射突起36a、以及位于更內側的磁極中央的一個福射突起36b等構成一個磁極。并且，在圖示例中，整個轉子中構成了兩個磁極。
[0061]五個輻射突起中位于兩側的兩個輻射突起36的形狀與上述實施方式1(參照圖2)的輻射突起36相同。兩個輻射突起36的轉子旋轉方向內側的兩個輻射突起36a是形狀與上述實施方式2(圖3)的傘形輻射突起36a相同的傘形輻射突起。位于兩個輻射突起36a之間的磁極中央的輻射突起36b與傘形輻射突起36a同樣，具有從轉子外周側覆蓋傘形部33的一部分或全部的側面突起363，但除此以外還具有用于實現輕量化的孔364。通過設置該孔364，從而能降低施加在傘形福射突起36b上的離心力。
[0062]此外，圖4中，位于磁極中央的傘形福射突起36b的最外周與旋轉中心軸14a之間的距離Rl比位于磁極間邊界與磁極中央的中間的傘形輻射突起36a的最外周與旋轉中心軸14a之間的距離R2長。因此，位于磁極中央的傘形輻射突起36b比其兩側的傘形輻射突起36a更接近定子12。
[0063]此外，上述實施方式1(參照圖2)的四個磁極的十六個磁體35中位于兩端的六個被替換為配重35a。
[0064]根據本實施方式，由于以上特征，能使磁極數與上述實施方式2(參照圖3)相比進一步減半，并能使一個磁極的范圍(上述實施方式I的四個磁極的范圍)中的磁動勢為接近正弦波的分布。此外，本實施方式中，由于配置在最中央的傘形輻射突起36b的中央部分配置有輕量化孔364，因此能降低施加于該傘形輻射突起36b的離心力。因此，該傘形輻射突起36b中，能使轉子半徑方向內側部分的寬度與側面突起363相比足夠細，能降低傘形輻射突起36b以及芯部31之間的漏磁通。
[0065]〈實施方式4>
圖5是表示本發明實施方式4的永磁體嵌入式旋轉電機的轉子13d的結構的剖視圖。另夕卜，該圖中，對與上述圖2所示的各部分相對應的部分使用相同的標號。
[0066]在本實施方式的轉子13d中，利用兩個中央橋部32、兩個傘形部33、八個磁體35、位于磁極間邊界的兩個輻射突起36、以及位于磁極中央的一個輻射突起36c等構成一個磁極。并且，在圖示例中，整個轉子13d中構成了四個磁極。三個輻射突起中位于兩側的兩個輻射突起36的形狀與上述實施方式I (參照圖2)的輻射突起36相同。夾在兩個輻射突起36之間的磁極中央的輻射突起36c具有側面突起365，該側面突起365具有使面狀的頂部朝向傘形部33的轉子旋轉方向端部的端面的梯形的截面形狀。該側面突起365的端面相比傘形部33的轉子旋轉方向兩側的端面向轉子半徑方向內側突出，該突出的側面突起365起到對磁體35向福射突起36c側的移動進行限制的定位突起的作用。
本實施方式中也能獲得與上述實施方式2同樣的效果。
[0067]〈其它實施方式〉
以上，對本發明的實施方式I?4進行了說明，但本發明也能考慮其它實施方式。
[0068](I)本發明不僅能應用于電動機，也能應用于發電機。
[0069](2)上述各實施方式中，以永磁體嵌入式旋轉電機為例進行了說明，但本發明也能適用于不使用磁體的磁阻電動機。
[0070](3)在磁阻電動機中，傘形部33的外周面也無需是曲面。只要使從轉子旋轉中心觀察時位于通過中央橋部32的延長線上的傘形部33的外周面相比其它位置的外周面，與轉子旋轉中心的距離更長即可。該形狀具有增大磁阻電動機中的轉矩的效果。
[0071](4)設置在中央橋部兩側的磁體和配重的數量不限于四個，也可以是兩個或六個以上。
[0072](5)本發明無論何種磁體種類都能適用，當然也能適用釹磁體.鐵氧體磁體等。磁體的形狀也以四邊形為例進行了說明，但也可以使磁體的一部分或全部彎曲。
[0073](6)以上各實施方式中，以整個一周的中央橋部的數量有八個為例進行了說明，且對例如實施方式I由兩兩構成一對的連通孔34以及中央橋部32構成一個磁極的情況進行了說明，但設置在轉子中的中央橋部也可以是四個或十二個等。即，能在不脫離本發明主旨的范圍內對構成一個磁極的中央橋部32的數量進行變更。
標號說明
[0074]13，13a，13b，13c，13d 轉子31芯部
32中央橋部 33傘形部
36，36a，36b，36c，36d 輻射突起
361，362，363，365 側面突起
34連通孔
35磁體
33a定位突起
14a旋轉中心軸
12定子
【主權項】
1.一種旋轉電機，其特征在于，在轉子上沿著轉子旋轉方向形成有多個連通孔對，該連通孔對由分別與轉子外周連通的兩個連通孔形成， 構成所述連通孔對的兩個連通孔之間的部分成為將所述轉子中的該兩個連通孔的轉子半徑方向內側的芯部與轉子半徑方向外側的傘形部相連的中央橋部，該兩個連通孔在該中央橋部的相反側與所述轉子外周連通， 所述轉子在所述多對連通孔的各對之間分別具有從所述轉子的旋轉中心向所述轉子半徑方向突出的多個輻射突起， 所述多個輻射突起的至少一部分具有向在所述轉子旋轉方向上相鄰的所述傘形部側突出的側面突起。2.如權利要求1所述的旋轉電機，其特征在于，所述多個輻射突起中的至少一個輻射突起的形狀與其它輻射突起的形狀不同。3.如權利要求2所述的旋轉電機，其特征在于，所述多個輻射突起與相鄰的所述傘形部之間的距離各不相同。4.如權利要求3所述的旋轉電機，其特征在于，所述多個輻射突起由具有所述側面突起的福射關起以及不具有所述側面關起的福射關起構成。5.如權利要求3所述的旋轉電機，其特征在于，在所述多個輻射突起與相鄰的所述傘形部之間的各個距離中，位于磁極中央的所述輻射突起與所述傘形部之間的距離比位于磁極間邊界的所述輻射突起與所述傘形部之間的距離短。6.如權利要求5所述的旋轉電機，其特征在于，位于所述磁極中央的輻射突起具有從轉子外周側覆蓋轉子旋轉方向兩側的所述傘形部的一部分或全部的側面突起。7.如權利要求2所述的旋轉電機，其特征在于，在所述多個輻射突起中，所述輻射突起的所述轉子旋轉方向上的寬度互不相同。8.如權利要求2所述的旋轉電機，其特征在于，在所述多個輻射突起的各個寬度中，位于磁極中央的所述輻射突起的寬度比位于磁極間邊界的所述輻射突起的寬度短。9.如權利要求2所述的旋轉電機，其特征在于，在所述多個輻射突起中，所述多個輻射突起各自的最外周與轉子旋轉中心之間的各個距離互不相同。10.如權利要求9所述的旋轉電機，其特征在于，位于磁極間邊界與磁極中央的中間的所述輻射突起的最外周與所述轉子旋轉中心之間的距離比位于磁極中央的所述輻射突起的最外周與所述轉子旋轉中心之間的距離短。11.如權利要求1所述的旋轉電機，其特征在于，所述轉子的一個磁極的區域內包含多個所述中央橋部。12.如權利要求11所述的旋轉電機，其特征在于，在所述多個連通孔對的各連通孔中混合地設置有磁體以及配重。13.如權利要求11所述的旋轉電機，其特征在于，在磁極中央附近的所述連通孔中嵌入磁體，在磁極間的邊界附近的所述連通孔中嵌入配重。14.如權利要求1所述的旋轉電機，其特征在于，所述輻射突起具有孔。15.如權利要求1所述的旋轉電機，其特征在于，所述輻射突起的側面突起具有山形的截面形狀，該山形的截面形狀的頂部朝向所述傘形部的轉子旋轉方向端部的所述轉子旋轉方向外側的角部。16.如權利要求1所述的旋轉電機，其特征在于，所述輻射突起的側面突起從轉子外周側覆蓋所述傘形部的一部分或全部。17.如權利要求1所述的旋轉電機，其特征在于，所述輻射突起的側面突起具有梯形的截面形狀，該梯形的截面形狀的面狀頂部朝向所述傘形部的所述轉子旋轉方向端部的端面。18.如權利要求1所述的旋轉電機，其特征在于，所述多個輻射突起由第一輻射突起和第二輻射突起混合而成，該第一輻射突起具有山形的截面形狀的側面突起，該山形的截面形狀的頂部朝向所述傘形部的所述轉子旋轉方向端部的所述轉子旋轉方向外側的角部，該第二輻射突起具有從轉子外周側覆蓋所述傘形部的一部分或全部的側面突起。19.如權利要求16所述的旋轉電機，其特征在于，以將一個或多個所述第二輻射突起夾在中間的方式在所述轉子旋轉方向上排列有多個所述第一輻射突起。20.如權利要求18所述的旋轉電機，其特征在于，所述第一輻射突起和第二輻射突起中，所述第二輻射突起的較所述側面突起更靠所述轉子半徑方向內側的部分的所述轉子旋轉方向上的寬度比所述第一輻射突起的較所述側面突起更靠所述轉子半徑方向內側的部分的所述轉子旋轉方向上的寬度小。21.如權利要求20所述的旋轉電機，其特征在于，位于磁極中央的所述第二輻射突起的最外周與轉子旋轉中心的距離比所述傘形部的最外周與轉子旋轉中心的距離長。22.如權利要求1所述的旋轉電機，其特征在于，所述多個輻射突起由第三輻射突起和第四輻射突起混合而成，該第三輻射突起具有山形的截面形狀的側面突起，該山形的截面形狀的頂部朝向所述傘形部的所述轉子旋轉方向端部的所述轉子旋轉方向外側的角部，該第四輻射突起具有梯形的截面形狀的側面突起，該梯形的截面形狀的面狀頂部朝向所述傘形部的所述轉子旋轉方向端部的端面。23.如權利要求21所述的旋轉電機，其特征在于，以將一個或多個所述第四輻射突起夾在中間的方式在所述轉子旋轉方向上排列有多個所述第三輻射突起。24.如權利要求1所述的旋轉電機，其特征在于，所述旋轉電機僅將磁阻轉矩作為轉矩進行輸出。
【文檔編號】H02K1/27GK106030988SQ201480075572
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2014年8月11日
【發明人】持田敏治
【申請人】富士電機株式會社