旋转电机的转子.pdf

一种旋转电机的转子(14)包括：转子芯(14)，所述转子芯具有沿其周向配置在其外周上的多个转子凸极(32n，32s)；卷绕在所述转子凸极(32n，32s)上的转子线圈(28n，28s，30n，30s)；和保持部件(50)，所述保持部件设置成封闭形成在所述转子凸极(32n，32s)之间的槽(34)。所述保持部件(50)包括腿部(52)和梁部(54)，所述腿部在卷绕在沿所述周向彼此相邻的两个转子凸极(32n，32s)上的转子线圈之间在所述槽(34)内沿径向延伸并固定在所述转子芯(24)上，所述梁部从所述腿部(52)的径向外端部沿彼此相反的周向延伸并封闭所述槽(34)的外周。所述保持部件(50)的所述腿部(52)设置有沿所述周向突出以与构成所述转子线圈(30n，30s)的线圈导线接合的突出部(56)。

权利要求书1.  一种旋转电机的转子，包括： 转子芯，所述转子芯具有沿所述转子芯的周向配置在所述转子芯的外 周上的多个转子凸极； 卷绕在所述转子凸极上的转子线圈；和 保持部件，所述保持部件设置成封闭形成在所述转子凸极之间的槽， 其中，所述保持部件具有腿部和梁部，所述腿部在卷绕在沿所述周向 彼此相邻的两个转子凸极上的所述转子线圈之间沿所述转子的径向延伸且 所述腿部的径向内端部固定在所述转子芯上，所述梁部与所述腿部的径向 外端部一体地连接， 所述梁部包括第一梁部和第二梁部，所述第一梁部和第二梁部从所述 腿部的径向外端部沿彼此相反的周向延伸成封闭所述槽的径向外侧，并且 所述保持部件的所述腿部设置有沿所述周向突出并与构成所述转子线 圈的线圈导线接合的至少一个突出部。 2.  根据权利要求1所述的转子，其中 所述至少一个突出部是形成在所述腿部的在所述周向上的相对两个表 面上并在所述径向上彼此间隔开的多个突出部。 3.  根据权利要求1或2所述的转子，其中 所述保持部件的所述梁部的周向末端部被锁止在对应的一个所述转子 凸极的径向外端部上。 4.  根据权利要求1至3中任一项所述的转子，其中 所述转子线圈包括： 感应线圈，每个所述感应线圈都卷绕在一个所述转子凸极的远端侧部 上且在所述感应线圈中由于由定子形成的旋转磁场的磁通的交联而产生感 应电流； 与所述感应线圈连接而对所述感应电流进行整流的整流部；和 共同线圈，所述共同线圈各自卷绕在一个所述转子凸极的近端侧部上 并通过在各个感应线圈中产生的感应电流在所述周向上交替地以不同的极 性使所述转子凸极磁化。 5.  根据权利要求4所述的转子，其中 所述保持部件的所述腿部位于在所述槽内处在周向相对两侧的所述感 应线圈之间，并且其中 所述保持部件的所述腿部设置有磁性部件。

说明书旋转电机的转子
技术领域
本发明涉及一种旋转电机的转子，更具体地涉及一种设置有转子线圈 的旋转电机的转子。
背景技术
存在一种采用设置有转子线圈的转子的旋转电机。例如，日本专利申 请公报No.2009-112091(JP 2009-112091A)记载了一种旋转电机，所述 旋转电机通过使交流电流通过定子线圈而形成旋转磁场并使旋转磁场的空 间谐波分量与转子线圈交联而在转子线圈中产生感应电流。在该结构中， 转子线圈被分别卷绕在转子的凸极上，并且转子线圈经由二极管短路成使 得感应电流被整流，藉此转子的各凸极用作具有固定磁化方向的磁体。上 述专利申请公报记载了该结构除了由旋转磁场的基波分量产生的转矩外还 能利用由空间谐波分量产生的转矩。
在JP 2009-112091A中记载的旋转电机中，当转子旋转时，离心力作 用于卷绕在转子凸极上的转子线圈上。因此，优选设置防止转子线圈由于 离心力而从转子凸极径向向外飞出的保持部件。这种情况下，希望该保持 部件被设计成确保足够大的用于要卷绕在转子凸极上的转子线圈的卷绕空 间，同时确保抵抗上述离心力而保持转子线圈的强度。
发明内容
本发明提供了一种旋转电机的转子，所述转子在确保卷绕在转子凸极 上的转子线圈的保持的同时确保转子凸极之间的大的线圈卷绕空间。
本发明的一方面涉及一种转子，所述转子包括：转子芯，所述转子芯 具有沿所述转子芯的周向配置在所述转子芯的外周上的多个转子凸极；卷 绕在所述转子凸极上的转子线圈；和保持部件，所述保持部件设置成封闭 形成在所述转子凸极之间的槽。所述保持部件具有腿部和梁部，所述腿部 在卷绕在沿所述周向彼此相邻的两个转子凸极上的所述转子线圈之间沿所 述转子的径向延伸且所述腿部的径向内端部固定在所述转子芯上，所述梁 部与所述腿部的径向外端部一体地连接。所述梁部包括第一梁部和第二梁 部，所述第一梁部和第二梁部从所述腿部的径向外端部沿彼此相反的周向 延伸成封闭所述槽的径向外侧。所述保持部件的所述腿部设置有沿所述周 向突出并与构成所述转子线圈的线圈导线接合的至少一个突出部。
所述至少一个突出部可以是形成在所述腿部的在所述周向上的相对两 个表面上并在所述径向上彼此间隔开的多个突出部。
所述保持部件的所述梁部的周向末端部可被锁止在对应的一个所述转 子凸极的径向外端部上。
所述转子线圈可包括：感应线圈，每个所述感应线圈都卷绕在一个所 述转子凸极的远端侧部上且在所述感应线圈中由于由定子形成的旋转磁场 的磁通的交联而产生感应电流；与所述感应线圈连接而对所述感应电流进 行整流的整流部；和共同线圈，所述共同线圈各自卷绕在一个所述转子凸 极的近端侧部上并通过在各个感应线圈中产生的感应电流在所述周向上交 替地以不同的极性使所述转子凸极磁化。
在该结构中，所述保持部件的所述腿部的位于在所述槽内处在周向相 对两侧的所述感应线圈之间的部分可设置有磁性部件。
根据本发明的旋转电机的转子，由于在转子旋转期间离心力作用在其 上的转子线圈的线圈导线与腿部的至少一个突出部接合，所以离心力的一 部分能由保持部件的腿部承受。因此，与转子线圈上的离心力单独由所述 至少一个梁部承受的结构相比，本发明的结构允许减小位于腿部和所述至 少一个梁部之间的连接部的壁厚。因此，能确保转子凸极之间的大的线圈 卷绕空间。
附图说明
下面将参照附图说明本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和 工业意义，在附图中相似的附图标记表示相似的要素，并且其中：
图1是示出设置有作为本发明一个实施例的转子的旋转电机的与转子 的周向一部分对应的部分的概略剖视图；
图2是图1所示的转子的扩大视图；
图3是图2所示的A部分的扩大视图；
图4是示出由在转子线圈中流动的感应电流产生的磁通如何在图2所 示的旋转电机的转子中流动的示意图；
图5是其中转子线圈与二极管连接的线路实施图，该图与图4对应；
图6是示出用于卷绕在图1所示的旋转电机中的转子的在周向上彼此 相邻的两个转子凸极上的一对转子线圈的连接线路的等效线路的图；
图7是示出保持部件的腿部未设置突出部的比较示例的图，该图与图 2对应；
图8是示出形成在保持部件的腿部上的突出部呈三角形的示例的图， 该图与图2对应；
图9是图8所示的B部分的扩大视图；以及
图10是示出形成在保持部件的腿部上的突出部呈三角形的另一示例 的图，该图与图2对应。
具体实施方式
下文将参照附图详细描述本发明的实施例。在以下描述中，具体的形 状、材料、数值、方向等仅仅是有利于理解本发明的例述，并且能根据用 途、目的、规格等适当变更。此外，如果下面描述两个以上的实施例、变 型等，则从一开始就想到所述实施例、变型等的特征可以适当组合使用。
图1至6示出包括作为本发明的一个实施例的转子的旋转电机10。图 1是与转子14的周向一部分对应的旋转电机10的定子12的一部分和转子 14的一部分——换言之，它们是转子14的在周向上的部分——的示意性 剖视图。如图1所示，用作电动机或发电机的旋转电机10包括固定在外壳 (未示出)上的定子12和配置成面向定子12的径向内侧的转子14，在所 述定子和所述转子之间留有预定的空隙，并且所述转子可相对于定子12 旋转。附及地，“径向方向”(或“径向”)是指与转子14的旋转中心轴 线正交的径向，除非另外指出。“周向方向”(或“周向”)是指沿着绕 转子14的旋转中心轴线绘制的圆的方向，除非另外指出。此外，“轴线方 向”是指转子14的轴线方向，除非另外指出。
定子12包括定子芯16。定子芯16由磁性材料、例如金属板(如硅钢 板)等的层叠体或压粉磁芯等形成。定子芯16的内周面在沿周向的多个位 置具有朝转子14径向向内突出的多个齿18。齿18在周向上彼此隔开。在 各个齿18之间形成有槽19。
多相(例如，包括U相、V相和W相的三相)定子线圈20u、20v和 20w卷绕在定子芯16上。三相定子线圈20u、20v和20w通过集中卷绕法 穿过槽19卷绕在定子芯16的齿18上。在本例中，供三相(U相、V相和 W相)定子线圈20u、20v和20w卷绕在其上的三个齿18构成一对极。通 过使用例如三相交流电流对多相的定子线圈20u、20v和20w通电，齿18 被磁化成使得能在定子12周围形成沿周向旋转的旋转磁场。
转子14包括由磁性材料如压粉磁芯、多个磁性钢板的层叠体等形成的 大体圆柱形的转子芯24。两个端板(未示出)可配置在转子芯24的在轴 线方向上的相对两侧。轴孔26沿轴线方向延伸穿过转子芯24的中心部。 一轴(未示出)插入并固定在轴孔26中。以此方式固定的轴由位于外壳等 处的轴承部件可旋转地支承。这样，转子14设置成可相对于定子12旋转。
图2是图1所示的转子14的一部分的扩大视图。图3是图2所示的A 部分的又一扩大视图。转子芯24具有多个转子凸极32n和32s。转子凸极 32n和32s径向向外突出，并在周向上彼此隔开。在此应指出，各转子凸 极32n是由如下所述的转子线圈磁化为N极的形成N极的凸极。此外，各 转子凸极32s是由如下所述的转子线圈磁化为S极的形成S极的凸极。转 子凸极32n和转子凸极32s在周向上彼此交替地配置。此外，在各个转子 凸极32n和32s之间形成有槽34。各槽34由在沿轴线方向看时呈大体梯 形截面形状的空间形成。
四种不同类型的转子线圈28n、28s、30n和30s卷绕在如图2所示在 周向上彼此相邻的每两个转子凸极32n和32s上。在下文中，有时将仅针 对图2所示的部分描述转子14。转子线圈28n是通过集中卷绕法卷绕在转 子凸极32n的径向外远端侧部周围的N极感应线圈。转子线圈28s是通过 集中卷绕法卷绕在转子凸极32s的径向外远端侧部周围的S极感应线圈。 转子线圈30n是卷绕在转子凸极32n的径向内近端侧部周围的N极共同线 圈。转子线圈30s是卷绕在转子凸极32s的径向内近端侧部周围的S极共 同线圈。转子14的转子线圈28n、28s、30n和30s收纳于形成在转子凸极 32n和32s之间的槽34内。此外，转子线圈28n、28s、30n和30s由用作 如下所述的整流部的二极管互相连接。
在转子凸极32n和32s与转子线圈28n、28s、30n和30s之间配置有 绝缘体35。这确保了转子芯24与转子线圈28n、28s、30n和30s之间的 电绝缘。此外，绝缘体35具有在转子线圈28n和28s与转子线圈30n和 30s之间延伸的部分，藉此增强两种转子线圈之间——更具体地，转子线 圈28n和转子线圈30n之间以及转子线圈28s和转子线圈30s之间——的 电绝缘。
在本实施例中，转子14还具有保持部件50。保持部件50执行封闭转 子14的各槽34的径向外侧开口部和保持卷绕在转子芯24周围的转子线圈 的功能。优选地，保持部件50由诸如树脂等的非磁性材料形成。非磁性材 料的采用防止保持部件50与转子芯24磁耦合，并实现避免不利地影响转 子芯24中的磁通流动的优点。
如图2所示，保持部件50具有大体T形的截面形状和与转子芯24在 轴线方向上的整个长度大致对应的长度。保持部件50包括沿径向延伸的腿 部52和从腿部52的径向外端部沿彼此相反的周向延伸的一对梁部54。
保持部件50的腿部52的径向内端部52a固定在与转子芯24的槽底部 对应的转子磁轭34a上。更具体地，腿部52的端部52a形成(或扩大)为 具有比腿部52的处于槽34内的部分52b(下文称为“槽内部分52b”) 大的在周向上的宽度。转子芯24中的转子磁轭34a具有沿轴线方向延伸并 且形状与保持部件50的腿部52的端部52a对应的锁止沟槽27。该锁止沟 槽27在转子芯24的在轴线方向上的端部具有开口。因此，通过从该开口 部插入保持部件50，腿部52的端部52a能被锁止在锁止沟槽27中。由于 该布置结构，保持部件50的腿部52配合和固定在锁止沟槽27中。由于保 持部件50的腿部52以上述方式固定在转子芯24上，所以保持部件50的 径向向外运动被限制，使得能形成抵抗在转子14旋转时作用在转子线圈上 的离心力的保持力。
保持部件50的腿部52的槽内部分52b形成为在位于周向上的一侧的 转子线圈28n和30n与位于周向上的相对侧的转子线圈28s和30s之间径 向地延伸的板状部分。腿部52的槽内部分52b的在周向上的相对两个侧表 面各自具有在径向上彼此隔开的多个突出部56。
保持部件50的腿部52的相对表面上的突出部56周向地(即，在周向 上)突出成可与构成转子线圈30n和30s的线圈导线42(参看图3)接合， 所述转子线圈30n和30s是配置在保持部件50的周向相对两侧的转子线圈 28n、28s、30n和30s之中的共同线圈。更具体地，在本实施例中，突出 部56可与在各槽34内配置在径向内侧的转子线圈30n和30s的线圈导线 42接合。由于该布置结构，在转子14旋转期间作用在转子线圈30n和30s 上的离心力的一部分能由保持部件50的腿部52以分散方式承受，因为线 圈导线42与各个突出部56接合。
还允许面向保持部件50的腿部52的转子线圈30n和30s的表面形状 可事先形成，以使得转子线圈30n和30s的表面的与突出部56对应的部分 是凹陷的或中空的，并且所述表面的与腿部52的处于突出部56之间的部 分对应的部分突出且因此突出部56与线圈导线42接合。或者，转子线圈 30n和30s的表面可事先形成为平坦的表面，并且保持部件50可插入位于 两个转子凸极32n和32s之间的空间内以使得腿部52的突出部56咬合在 转子线圈30n和30s中且因此突出部56与线圈导线42接合。
此外，虽然在本实施例中突出部56具有大体半圆形的截面形状，但突 出部56也可形成为以不同于所述大体半圆形的截面形状的截面形状、例如 以三角形截面形状等突出。此外，突出部56在径向上配设的间隔和突出部 所配设的数量可根据构成转子线圈30n和30s的线圈导线42的粗细度(直 径)、线圈导线42的卷绕方法等适当改变。例如，在腿部52上形成至少 一个突出部56即可。
此外，虽然在图2中构成转子线圈30n和30s——它们是共同线圈—— 的线圈导线看上去直径比构成转子线圈28n和28s——它们构成感应线 圈——的线圈导线大，但该布置结构并非限制性的。这些线圈导线可具有 相同的直径，或者转子线圈28n和28s的线圈导线的直径可更大。
磁性部件58被包封在保持部件50的腿部52的径向外端部52c中。磁 性部件58由诸如硅钢板等的金属板形成。此外，磁性部件58配置于在周 向上彼此相邻地定位的转子线圈28n和28s之间。此外，磁性部件58具有 与转子芯24在轴线方向上的长度相等或大致对应的长度。稍后将描述磁性 部件58的功能。
如图3所示，保持部件50的各梁部54的周向末端部54a具有渐缩的 截面形状，并且配合和锁止在转子凸极32n(或32s)的径向外端部中在周 向上凹进的锁止凹部31内。因此，由于保持部件50的梁部54的末端部 54a被锁止在锁止凹部31中，所以能在抵销转子14旋转期间的离心力的 同时有效地形成用于保持转子线圈28n、28s、30n和30s的保持力。
此外，能通过将保持部件50从转子14的在轴线方向上的端部插入转 子芯24的对应一个槽34内而在组装过程中容易地建立其中各梁部54的末 端部54a被锁止在对应的一个锁止凹部31中而使得径向向外运动被限制的 锁止状态，与上述的腿部52的端部52a的锁止状态相似。
然而，允许采用这样的结构，其中保持部件50的悬臂式梁部54的周 向末端部54a例如在保持部件50的腿部52和悬臂式梁部54能够提供能防 止转子线圈28n、28s、30n和30s飞出的充分保持力的情况下不被锁止在 转子凸极32n和32s的端部上。
图4是示出由在转子线圈中流动的感应电流产生的磁通如何在图1所 示的旋转电机的转子中流动的示意图。图5是其中转子线圈与二极管连接 的图，该图与图4对应。
如图4和5所示，在转子14的在周向上彼此相邻的一对转子凸极32n 和32s上，卷绕在转子凸极32n上的转子线圈28n的一端和卷绕在转子凸 极32s上的转子线圈28s的一端经由第一二极管38和第二二极管40互相 连接，所述二极管是两个整流元件。在本实施例中，卷绕在转子14的在周 向上彼此相邻的两个转子凸极32n和32s周围的多个(四个)转子线圈28n、 28s、30n和30s的连接线路可以表示为图6所示的等效线路。如该等效线 路所示，转子线圈28n的一端和转子线圈28s的一端经由第一二极管38和 第二二极管40在连接点R互连，所述二极管的正向彼此相反。
此外，在每一对转子凸极32n和32s上，卷绕在转子凸极32n上的转 子线圈30n的一端连接到卷绕在转子凸极32s上的转子线圈30s的一端。 转子线圈30n和30s串联地互连以形成共同线圈对36。另一方面，转子线 圈30s的另一端连接到连接点R，而转子线圈30n的另一端经由连接点G 连接到各转子线圈28n和28s的与连接点R相对或远离连接点R的另一端。
再参照图4，随着交流电流流过定子线圈20u、20v和20w，定子12 产生旋转磁场。该旋转磁场不仅包括基波分量的磁场，而且包括阶次比基 波分量高的谐波分量的磁场。更具体地，在定子12上产生旋转磁场的磁动 势的分布不会变成仅由基波分量构成的正弦分布，而是由于三相定子线圈 20u、20v和20w的布置结构以及定子芯16的基于定子12的齿18和槽19 的构型而变成包含谐波分量的分布。
特别地，在集中卷绕法中，三相定子线圈20u、20v和20w不彼此重 叠，使得在定子12的磁动势分布中产生的谐波分量的振幅水平增大。例如， 在定子线圈20u、20v和20w通过三相集中卷绕法卷绕的情况下，作为输 入电力频率的空间二阶分量和时间三阶分量的谐波分量的振幅水平增大。 磁动势中由于定子线圈20u、20v和20w的布置结构和定子芯16的构型而 产生的谐波分量称为空间谐波。
当包含空间谐波的旋转磁场从定子12施加至转子14时，空间谐波的 磁通变动产生泄漏到位于转子14的转子凸极32n和32s之间的空间内的泄 漏磁通的变动。因此，在转子线圈28n和28s中产生感应电动势。处于转 子凸极32n和32s的远端侧且与定子12相对接近的转子线圈28n和28s随 着来自定子12的旋转磁场的磁通与转子线圈28n和28s交联而产生感应电 流。
处于转子凸极32n和32s的近端侧并相对远离定子12的转子线圈30n 和30s具有主要磁化转子凸极32n和32s的功能。流过转子线圈30n和30s 的电流为流过卷绕在彼此相邻的转子凸极32n和32s周围的转子线圈28n 和28s的电流之和，如从图6可以理解的。
当在转子线圈28n和28s中产生感应电动势时，感应电流根据二极管 38和40的整流方向而流过转子线圈28n和28s以及转子线圈30n和30s。 因此，转子线圈30n和30s卷绕在其上的转子凸极32n和32s被磁化成用 作极性被固定的磁体。此外，在周向上彼此相邻的转子凸极32n和32s的 磁化极性由于各个转子线圈28n、28s、30n和30s的卷绕方向以及二极管 38和40的整流而彼此相反。在图5所示的示例中，N极在转子线圈28n 和30n卷绕在其上的各转子凸极32n的末端产生，而S极在转子线圈28s 和30s卷绕在其上的各转子凸极32s的末端产生。因此，N极和S极在转 子14的周向上彼此交替地布置。
在上述旋转电机10中，通过使三相交流电流流过三相定子线圈20u、 20v和20w而在定子12的齿18上产生的旋转磁场作用于转子14。因此， 转子14的转子凸极32n和32s相应地被吸引至齿18的旋转磁场而使得转 子14的磁阻减小。由于这个，转矩(磁阻转矩)作用于转子14。
此外，如上所述，由于通过旋转磁场中包含的空间谐波的磁通与转子 线圈28n和28s的交联产生的感应电流流过转子线圈30n和30s，所以转 子凸极32n和32s被磁化成具有在周向上彼此交替的不同极性。应指出， 被保持在保持部件50中的磁性部件58配置在彼此相邻的转子凸极32n和 32s之间。因此，例如，如图4中由虚线箭头α和β所示，磁性部件58使 来自定子12的空间谐波的磁通更容易被吸至转子14侧，使得更大的磁通 量能与转子线圈28n和28s交联。因此，能在各转子线圈28n和28s中产 生大的感应电流，使得转子凸极32n和32s的磁动势能增大。
被磁化成在周向上交替地具有N极和S极的转子凸极32n和32s与由 定子12产生的旋转磁场交互以发挥吸引和排斥作用。该吸引和排斥作用使 转矩(与磁体转矩对应)作用于转子14，使得转子14与由定子12产生的 旋转磁场同步地旋转。因此，旋转电机10能够用作使转子14利用供给到 定子线圈20u、20v和20w的电力来产生动力的电动机。
附及地，在上述示例中，两个二极管38和40被用于在周向上彼此相 邻的每一对转子凸极32n和32s。该结构要求二极管38的数量和二极管40 的数量等于转子凸极32n和32s的数量的一半。然而，也能仅将两个二极 管38和40用于整个转子14。更具体地，所有转子线圈28n都串联连接且 被处理为N极的一个串联连接的感应线圈，且所有转子线圈28s都串联连 接且被处理为S极的一个串联连接的感应线圈，而所有转子线圈30n都串 联连接且被处理为N极的一个串联连接的共同线圈，且所有转子线圈30s 都串联连接且被处理为S极的一个串联连接的共同线圈。于是，如果使用 图6所示的连接关系，则设置仅两个二极管38和40即可。
根据该实施例的旋转电机的转子14，磁性部件58如上所述设置在每 两个彼此相邻的转子凸极32n和32s之间。因此，能通过磁性部件58有效 地增大空间谐波，所述空间谐波包含在由定子12产生的旋转磁场中并且是 与转子线圈28n和28s交联的谐波分量。这使得可增大与转子线圈28n和 28s交联的磁通的磁通密度的变化，增大转子线圈28n和28s中产生的感应 电流，并增强形成在转子凸极32n和32s中的电磁极的磁力。结果，能增 大转子磁力，并且能提高旋转电机10的转矩。
此外，设置在转子14中的各保持部件50的腿部52的两个周向面对的 表面设置有多个突出部56，使得腿部52的突出部56与构成转子线圈30n 和30s的线圈导线42接合。由于该布置结构，在转子14旋转期间作用在 转子线圈30n和30s上的离心力能由各保持部件50的腿部52承受。因此， 各保持部件50的腿部52和梁部54均能有助于形成抵抗上述离心力的保持 力。因此，与梁部54单独用于抵抗上述离心力而保持转子线圈28n、28s、 30n和30s的结构相比，本实施例的结构允许减小位于腿部52和梁部54 之间的连接部的壁厚，从而能使位于转子凸极32n和32s之间的线圈卷绕 空间最大化而不会不便地受到腿部52和梁部54之间的厚连接部的限制。
将更详细地描述线圈卷绕空间的上述不便限制。在如图7所示腿部52 在其表面上不具有突出部的保持部件51的情况下，在转子14旋转期间沿 径向向外的方向作用在转子线圈上的离心力主要由保持部件51的梁部54 承受。因此，为了抵抗离心力而将转子线圈稳定地保持于卷绕在转子凸极 上的状态，需要通过增大连接部53的曲面的曲率半径并因此增大连接部 53的壁厚来确保位于保持部件51的腿部52和梁部54之间的连接部53的 一定强度。结果，各槽34内的线圈收纳空间且特别是用于卷绕在转子凸极 32n和32s的远端侧部上的转子线圈28n和28s的收纳空间将被不便地限 制或减小。因此，为了应对受限的空间，必须减小构成转子线圈28n和28s 的线圈导线的直径，减少线圈导线的绕圈数，或采取某种其它措施。这同 样可能妨碍感应电流的有效产生。
相比之下，在本实施例中，各保持部件50的腿部52设置有与构成转 子线圈30n和30s的线圈导线42接合的多个突出部56，使得作用在转子 线圈30n和30s上的离心力也部分地由腿部52承受。因此，转子线圈能被 稳定地保持于卷绕在转子凸极32n和32s上的状态，而不需要使梁部54和 腿部52之间的连接部53具有不便地大的壁厚。因此，能减小限定连接部 53的曲面的曲率半径以确保用于线圈导线42的大的收纳空间。
此外，由于作用在转子线圈上的离心力部分地由保持部件50的腿部 52承受，所以转子线圈的作用在保持部件50的梁部54上的离心力减小。 这减小了在转子凸极32n和32s的锁止凹部31——梁部54的末端部54a (参看图3)被锁止在其中——中和周围产生的应力，从而实现能够抑制 在转子凸极32n和32s的径向外端部中发生磁饱和的另一优点。
利用模拟模型来分析该实施例的转子14的保持部件50的连接部53 中的应力分布。该分析已确认，在腿部52上设置有突出部56的保持部件 50的连接部53中产生的应力减至未设置有突出部56的保持部件50的连 接部53中产生的应力的约一半程度。此外，利用模拟模型来分析在保持部 件50的腿部52设置有突出部56的结构中各转子凸极32n和32s的锁止凹 部31附近的应力分布。该分析也确认，在保持部件50的腿部52设置有突 出部56的情况下各锁止凹部31附近的应力减至在保持部件50的腿部52 未设置有突出部56的情况下各锁止凹部31附近产生的应力的约一半程度。
接下来，将参照图8至10描述形成在保持部件50的腿部52上的突出 部56的变型。
形成在保持部件50的腿部52上的突出部56并不限于如上述实施例中 那样具有大致半圆形截面形状的突出部。例如，如图8所示，突出部56 可具有三角形截面形状，该三角形截面形状具有直角或大致直角顶点。在 此变型中，优选的是，如图9所示，转子线圈28n、28s、30n和30s的离 心力作用在其上的各三角形突出部56的径向内侧倾斜面和与径向正交的 方向之间的角度θ被设定在0°＜θ＜90°的范围内。由于突出部56形成为使 得其径向内侧表面所成的角度在上述角度范围内，所以转子线圈30n和30s 的沿图9中的箭头F的方向作用在突出部56上的离心力能有效地部分地 由保持部件50的腿部52承受。
此外，如图10所示，保持部件50的腿部52上的突出部56可形成为 具有三角形截面形状，该三角形截面形状具有锐角顶点。在此变型中，同 样优选的是，转子线圈28n、28s、30n和30s的离心力作用在其上的各三 角形突出部56的径向内侧倾斜面和与径向正交的方向之间的角度θ被设定 在0°＜θ＜90°的范围内。
附及地，本发明并不限于上述实施例或变型，而是能在涵盖在本申请 的所附权利要求中所述的事项和所述事项的等同物的范围内以各种方式改 进或变更。
例如，虽然在上述实施例和变型中磁性部件58埋设在保持部件50的 腿部52的径向外端部中，但该结构并非限制性的。例如，可省略磁性部件。 在该结构中，同样能发挥保持部件的腿部承受作用在转子线圈28n、28s、 30n和30s上的离心力的一部分的作用和效果而不会有任何特别差异。
此外，虽然在上述实施例和变型中保持部件50的腿部52在其面向与 共同线圈对应的转子线圈30n和30s的表面上具有多个突出部56，但这并 非限制性的。例如，保持部件的腿部上的突出部也可设置在腿部的面向与 感应线圈对应的转子线圈28n和28s的表面上。此外，保持部件的腿部的 突出部也可仅设置在腿部的面向转子线圈28n和28s的表面上。
在上述结构中，保持部件的腿部和至少共同线圈或至少感应线圈之间 的空间可充填有树脂等，从而将经由所述填料更确实地确保突出部和转子 线圈接合或固定在一起的状态。这允许腿部的除突出部以外的部分承受作 用在转子线圈上的离心力的一部分，并因此进一步增强保持部件对转子线 圈形成的保持力。
此外，虽然在上述实施例和变型中转子线圈被分为共同线圈和感应线 圈，但本发明可应用于在具有卷绕在转子芯的转子凸极上的转子线圈的旋 转电机中使用的任何类型的转子。