转子以及旋转电机.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910574025.5 (22)申请日 2019.06.28 (30)优先权数据 2018-128538 2018.07.05 JP 2019-093436 2019.05.17 JP (71)申请人 爱信艾达株式会社 地址 日本爱知县 申请人 丰田自动车株式会社 (72)发明人 杉浦侑快池本正幸斋藤尚登 雁木卓佐野新也 (74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人 李慧王玮 (51)Int.Cl. H02K 1/27(2006.01) (54)。

2、发明名称 转子以及旋转电机 (57)摘要 本发明涉及转子以及旋转电机。 该转子(1) 具备永久磁铁(4)和转子芯(5)， 在转子芯(5)设 置有孔(20)， 该孔(20)被形成为设置于比磁铁配 置孔(10)靠径向内侧， 沿F方向观察时， 与永久磁 铁(4)在G方向上重叠， 该孔(20)使由永久磁铁 (4)的膨胀产生的应力缓和， 并且抑制由永久磁 铁(4)产生的磁通。 孔(20)被形成为， 第1磁通通 路(51)的最小宽度(W11)与第2磁通通路(52)的 最小宽度(W12)的合计宽度(W11+W12)小于第1磁 通通路(51)与第2磁通通路(52)的沿着G方向的 合计长度(L2)。 权利要求书。

3、2页 说明书11页 附图4页 CN 110690775 A 2020.01.14 CN 110690775 A 1.一种转子， 其特征在于， 所述转子具备： 永久磁铁； 和 转子芯， 具有供所述永久磁铁配置的磁铁配置孔， 在所述转子芯设置有应力缓和磁通抑制孔， 所述应力缓和磁通抑制孔被形成为， 沿轴 向观察时， 设置于比所述磁铁配置孔靠所述磁铁配置孔的短边方向的一侧， 沿所述短边方 向观察时， 与所述永久磁铁在所述磁铁配置孔的长边方向上重叠， 所述应力缓和磁通抑制 孔使由所述永久磁铁的膨胀产生的应力缓和， 并且抑制由所述永久磁铁产生的磁通， 所述应力缓和磁通抑制孔被形成为， 所述应力缓和磁通抑。

4、制孔的所述长边方向的一侧 的部分和所述磁铁配置孔之间的第1磁通通路的最小宽度、 与所述应力缓和磁通抑制孔的 所述长边方向的另一侧的部分和所述磁铁配置孔之间的第2磁通通路的最小宽度的合计宽 度小于所述第1磁通通路的所述长边方向的长度与所述第2磁通通路的所述长边方向的长 度的合计长度。 2.根据权利要求1所述的转子， 其特征在于， 所述转子芯相对于具有线圈的定子沿径向对置地配置， 所述应力缓和磁通抑制孔被构成为， 所述合计宽度小于所述合计长度， 由此在所述第1 磁通通路或者所述第2磁通通路之中的至少一方产生磁饱和。 3.根据权利要求2所述的转子， 其特征在于， 所述转子芯比所述定子靠径向内侧地配置。

5、， 所述应力缓和磁通抑制孔比所述磁铁配置孔靠作为所述磁铁配置孔的短边方向的一 侧的所述径向内侧地配置。 4.根据权利要求13中任一项所述的转子， 其特征在于， 所述应力缓和磁通抑制孔的沿着所述长边方向的长度为所述永久磁铁的沿着所述长 边方向的长度以下。 5.根据权利要求4所述的转子， 其特征在于， 沿所述短边方向观察时， 形成作为所述第1磁通通路的最小宽度的所述第1磁通通路的 部分的、 所述磁铁配置孔的所述长边方向的一侧的端部、 以及、 形成作为所述第2磁通通路 的最小宽度的所述第2磁通通路的部分的、 所述磁铁配置孔的所述长边方向的另一侧的端 部， 分别设置于与所述永久磁铁重叠的位置。 6.根。

6、据权利要求15中任一项所述的转子， 其特征在于， 在所述磁铁配置孔设置有应力缓和槽， 所述应力缓和槽被形成为设置于所述应力缓和 磁通抑制孔侧， 并且从与所述永久磁铁的所述长边方向的端部沿所述短边方向邻接的位置 向所述短边方向的一侧凹陷， 所述应力缓和槽使由所述永久磁铁的膨胀产生的应力缓和。 7.根据权利要求6所述的转子， 其特征在于， 所述应力缓和磁通抑制孔设置于所述第1磁通通路的最小宽度或者所述第2磁通通路 的最小宽度之中的至少一方为所述应力缓和磁通抑制孔与所述应力缓和槽的距离的所述 转子芯的位置。 8.根据权利要求17中任一项所述的转子， 其特征在于， 所述转子芯比定子靠径向内侧地配置， 。

7、权利要求书 1/2 页 2 CN 110690775 A 2 在所述转子芯， 针对每个磁极设置有一对所述磁铁配置孔， 沿轴向观察时该一对所述 磁铁配置孔具有向径向外侧扩展的V字形状， 在所述一对磁铁配置孔的各自的径向内侧设置有一对所述应力缓和磁通抑制孔， 所述一对应力缓和磁通抑制孔分别形成为， 在比分别配置于所述一对磁铁配置孔的所 述永久磁铁的所述长边方向的中心位置靠所述磁极的周向中心的位置， 与所述永久磁铁在 所述长边方向上重叠。 9.根据权利要求18中任一项所述的转子， 其特征在于， 沿轴向观察时， 所述应力缓和磁通抑制孔具有椭圆形状。 10.一种旋转电机， 其特征在于， 所述旋转电机具备。

8、： 定子； 和 转子， 与所述定子沿径向对置地配置， 所述转子包括永久磁铁、 和具有供所述永久磁铁配置的磁铁配置孔的转子芯， 在所述转子芯设置有应力缓和磁通抑制孔， 所述应力缓和磁通抑制孔被形成为， 沿轴 向观察时， 设置于比所述磁铁配置孔靠所述磁铁配置孔的短边方向的一侧， 沿所述短边方 向观察时， 与所述永久磁铁在所述磁铁配置孔的长边方向上重叠， 所述应力缓和磁通抑制 孔使由所述永久磁铁的膨胀产生的应力缓和， 并且抑制由所述永久磁铁产生的磁通， 所述应力缓和磁通抑制孔被形成为， 所述应力缓和磁通抑制孔的所述长边方向的一侧 的部分和所述磁铁配置孔之间的第1磁通通路的最小宽度、 与所述应力缓和磁。

9、通抑制孔的 所述长边方向的另一侧的部分和所述磁铁配置孔之间的第2磁通通路的最小宽度的合计宽 度小于所述第1磁通通路的所述长边方向的长度与所述第2磁通通路的所述长边方向的长 度的合计长度。 权利要求书 2/2 页 3 CN 110690775 A 3 转子以及旋转电机 技术领域 0001 本发明涉及转子以及旋转电机。 背景技术 0002 以往， 公知有具备永久磁铁的转子以及旋转电机(例如， 参照专利文献1)。 0003 在上述专利文献1中公开有具备配置于磁铁孔的磁铁的转子， 上述磁铁孔设置于 转子芯。 在该转子中， 在转子芯设置有多个狭缝。 该狭缝以能够变形的方式构成， 以便借助 由转子芯与磁铁。

10、的热膨胀差产生的应力， 使狭缝的对置的内侧面彼此接近或接触。 详细而 言， 在该转子中， 在磁铁孔与磁铁的间隙配置有树脂材料， 在制造转子时， 为了将树脂材料 热固化， 将转子芯与磁铁一起加热。 此时， 转子芯进行热膨胀， 另一方面磁铁进行热收缩。 而 且， 在该转子中， 在树脂材料热固化后， 在转子芯和磁铁被冷却时， 转子芯进行热收缩， 另一 方面磁铁进行热膨胀， 由此磁铁从磁铁孔的内部向外部挤压转子芯的磁铁孔从而在转子芯 产生应力。 而且， 狭缝被构成为通过以内侧面彼此接近或接触的方式变形来吸收该应力。 而 且， 在该转子中， 由磁铁产生的磁通以横跨内侧面彼此接近或接触的狭缝的方式通过。 。

11、0004 专利文献1： 日本特开2018-42381号公报 0005 这里， 在未向定子的线圈供给电力或供给的电力比较小的状态(以下， 在该段落中 称为 “无负载状态或低负载状态” )下， 存在通过其他的装置(例如发动机等)使设置有磁铁 的转子进行旋转的情况。 在该情况下， 由于未向定子的线圈供给电力或供给的电力比较小， 因此借助定子的线圈的产生的磁场， 由转子产生的磁通大体上不会减少。 然而， 在上述专利 文献1的转子中， 构成为从磁铁产生的磁通以横跨狭缝的方式通过。 因此， 可以认为在无负 载状态或低负载状态下， 从转子的磁铁产生的磁通没有减少并以横跨狭缝的方式通过， 从 而磁通会变得过大。

12、。 在该情况下， 因磁通变得过大而导致在转子或定子中铁损会增大， 从而 通过其他的装置使转子旋转时的能量效率会降低。 因此， 以前期望一种能够缓和由磁铁膨 胀引起的应力， 并且在无负载状态或低负载状态的情况下， 能够防止来自磁铁(永久磁铁) 的磁通变得过大的转子和旋转电机。 发明内容 0006 本发明正是为了解决上述课题而完成， 本发明的一个目的在于提供一种能够缓和 由永久磁铁膨胀引起的应力， 并且在未向定子的线圈供给电力或供给的电力比较小的状态 的情况下， 也能够防止来自永久磁铁的磁通变得过大的转子和旋转电机。 0007 为了实现上述目， 本发明的第1形态的转子具备永久磁铁和具有供永久磁铁配。

13、置 的磁铁配置孔的转子芯， 在转子芯设置有应力缓和磁通抑制孔， 上述应力缓和磁通抑制孔 被形成为， 沿轴向观察时设置于比磁铁配置孔靠磁铁配置孔的短边方向的一侧， 沿短边方 向观察时与永久磁铁在磁铁配置孔的长边方向上重叠， 上述应力缓和磁通抑制孔使由永久 磁铁的膨胀产生的应力缓和， 并且抑制由永久磁铁产生的磁通， 应力缓和磁通抑制孔形成 为， 应力缓和磁通抑制孔的长边方向的一侧的部分和磁铁配置孔之间的第1磁通通路的最 说明书 1/11 页 4 CN 110690775 A 4 小宽度、 与应力缓和磁通抑制孔的长边方向的另一侧的部分和磁铁配置孔之间的第2磁通 通路的最小宽度的合计宽度小于第1磁通通。

14、路的长边方向的长度与第2磁通通路的长边方 向的长度的合计长度。 0008 在本发明的第1形态的转子中， 如上述那样， 应力缓和磁通抑制孔设置于磁铁配置 孔的短边方向的一侧， 使由永久磁铁的膨胀产生的应力缓和， 并且抑制由永久磁铁产生的 磁通， 应力缓和磁通抑制孔被形成为， 第1磁通通路的最小宽度与第2磁通通路的最小宽度 的合计宽度小于第1磁通通路的长边方向的长度与第2磁通通路的长边方向的长度的合计 长度。 由此， 在制造转子时， 在永久磁铁相对于转子芯膨胀的情况下， 也能够使由永久磁铁 的膨胀产生的应力缓和。 而且， 通过应力缓和磁通抑制孔， 能够使由永久磁铁的膨胀产生的 应力缓和， 并且通过。

15、该应力缓和磁通抑制孔， 能够限制相对于永久磁铁中的与上述合计长 度对应的面进入或出来的磁通通过的第1磁通通路和第2磁通通路的宽度。 这样， 在宽度被 限制的第1磁通通路和第2磁通通路中， 由于在通过的磁通变多的情况下会产生磁饱和， 因 此能够限制通过的磁通的量， 从而能够防止通过的磁通变得过大。 其结果是， 能够使由永久 磁铁的膨胀产生的应力缓和， 并且在未向定子的线圈供给电力或供给的电力比较小的状态 的情况下， 也能够防止来自永久磁铁的磁通变得过大。 而且， 在向定子的线圈供给电力的情 况下(高负载时)， 因定子的线圈产生的磁场， 永久磁铁产生的磁通的量会减少(磁铁动作点 会降低)， 因此在。

16、通过应力缓和磁通抑制孔来限制第1磁通通路和第2磁通通路的宽度的情 况下， 也难以在第1磁通通路和第2磁通通路产生磁饱和， 因此能够防止作为转子的性能降 低。 这些结果是， 能够使由永久磁铁的膨胀产生的应力缓和， 并且在向定子的线圈供给电力 的情况下(高负载时)， 能够防止作为转子的性能降低， 在未向定子的线圈供给电力或供给 的电力比较小的情况下(无负载或低负载时)， 能够防止来自永久磁铁的磁通变得过大。 0009 本发明的第2形态的旋转电机具备定子和与定子在径向上对置地配置的转子， 转 子包括永久磁铁和具有供永久磁铁配置的磁铁配置孔的转子芯， 在转子芯设置有应力缓和 磁通抑制孔， 该应力缓和磁。

17、通抑制孔形成为沿轴向观察时设置于比磁铁配置孔靠磁铁配置 孔的短边方向的一侧， 沿短边方向观察时与永久磁铁在磁铁配置孔的长边方向上重叠， 应 力缓和磁通抑制孔使由永久磁铁的膨胀产生的应力缓和， 并且抑制由永久磁铁产生的磁 通， 应力缓和磁通抑制孔被形成为， 应力缓和磁通抑制孔的长边方向的一侧的部分和磁铁 配置孔之间的第1磁通通路的最小宽度、 与应力缓和磁通抑制孔的长边方向的另一侧的部 分和磁铁配置孔之间的第2磁通通路的最小宽度的合计宽度小于第1磁通通路的长边方向 的长度与第2磁通通路的长边方向的长度的合计长度。 0010 在本发明的第2形态的旋转电机中， 通过如上述那样构成应力缓和磁通抑制孔， 。

18、能 够提供一种使由永久磁铁膨胀引起的应力缓和， 并且在未向定子的线圈供给电力或供给的 电力比较小的状态的情况下， 也能够防止来自永久磁铁的磁通变得过大的旋转电机。 由此， 通过防止来自永久磁铁的磁通变得过大， 能够防止因磁通变得过大而导致的转子或定子的 铁损的增大， 从而能够防止使转子旋转时的能量效率降低。 0011 根据本发明， 能够使由永久磁铁膨胀引起的应力缓和， 并且在未向定子的线圈供 给电力或供给的电力比较小的状态的情况下， 也能够防止来自永久磁铁的磁通变得过大。 说明书 2/11 页 5 CN 110690775 A 5 附图说明 0012 图1是沿轴向观察本发明的一个实施方式的转子。

19、(旋转电机)的结构的剖视图。 0013 图2是本发明的一个实施方式的转子的放大剖视图。 0014 图3是用于对本发明的一个实施方式的转子的应力缓和槽和应力缓和磁通抑制孔 的结构进行说明的图。 0015 图4是用于对本发明的一个实施方式的转子的磁饱和进行说明的图。 0016 图5是用于对本发明的一个实施方式的转子的高负载时的磁通进行说明的图。 0017 图6是用于对比较例的转子的无负载低负载时的磁通进行说明的图。 0018 图7是用于对比较例的转子的高负载时的磁通进行说明的图。 0019 图8是表示本发明的一个实施方式的第1变形例的转子的结构的图。 0020 图9是表示本发明的一个实施方式的第2。

20、变形例的转子的结构的图。 0021 附图标记说明 0022 1、 201、 301转子； 2定子； 2b线圈； 4、 204、 304永久磁铁； 5、 205、 305转子 芯； 6磁极； 10、 10a、 10b、 210、 310磁铁配置孔； 14a、 14b应力缓和槽； 20、 20a、 20b、 220、 320孔(应力缓和磁通抑制孔)； 21第1部分(一侧部分)； 21b、 22b端部(应力缓和磁通 抑制孔的长边方向的两端部)； 22第2部分(另一侧部分)； 43、 44端面(永久磁铁的长边 方向的端部)； 51第1磁通通路； 52、 352第2磁通通路； 100旋转电机； 111b。

21、端部(形成 作为第1磁通通路的最小宽度的第1磁通通路的部分的、 磁铁配置孔的长边方向的一侧的端 部)； 114b端部(形成作为第2磁通通路的最小宽度的第2磁通通路的部分的、 磁铁配置孔 的长边方向的另一侧的端部)。 具体实施方式 0023 以下， 基于附图对本发明的一个实施方式进行说明。 0024 转子芯的构造 0025 参照图1图5， 对本实施方式的转子1(旋转电机100)的构造进行说明。 0026 在本申请说明书中，“轴向” 是指沿着转子1的旋转轴线C1的方向， 并且是指图中的 Z向。 另外，“径向” 是指转子1的径向(箭头R1方向或箭头R2方向)，“周向” 是指转子1的周向 (箭头E1方。

22、向或箭头E2方向)。 0027 如图1所示， 旋转电机100具备转子1和定子2。 另外， 转子1和定子2分别形成为圆环 状。 而且， 转子1与定子2的径向内侧对置地配置。 即， 在本实施方式中， 旋转电机100构成为 内转子型的旋转电机。 另外， 在转子1的径向内侧配置有轴3。 轴3经由齿轮等旋转力传递部 件与发动机等连接。 例如， 旋转电机100构成为马达、 发电机、 或马达兼发电机， 并构成为装 载于车辆。 0028 另外， 转子1包括多个永久磁铁4和具有供永久磁铁4配置的多个磁铁配置孔10的 转子芯5。 即， 旋转电机100构成为永久磁铁嵌入式马达(IPM马达： Interior Per。

23、manent Magnet Motor)。 另外， 定子2包括定子芯2a和配置于定子芯2a的线圈2b。 定子芯2a例如构成 为， 多个电磁钢板(硅钢板)沿轴向层叠， 并能够使磁通通过(参照图4)。 线圈2b构成为与外 部的电源部连接， 并被供给电力(例如三相交流的电力)。 而且， 线圈2b构成为通过被供给电 力而产生磁场。 另外， 转子1和轴3构成为在未向线圈2b供给电力的情况下， 也会伴随着发动 说明书 3/11 页 6 CN 110690775 A 6 机等的驱动而相对于定子2进行旋转。 此外， 在图1中， 仅图示线圈2b的一部分， 但线圈2b遍 及定子芯2a的全周地配置。 0029 (永。

24、久磁铁的结构) 0030 如图2所示， 永久磁铁4例如沿轴向观察时具有大致长方形形状(例如长方形形 状)。 即， 永久磁铁4具有侧面沿着轴向延伸的立方体形状。 这里， 沿轴向观察时， 将永久磁铁 4的短边方向作为F方向， 将长边方向作为G方向。 例如， 永久磁铁4构成为磁化方向(励磁方 向)为短边方向。 0031 这里， 在永久磁铁4的沿着长边方向的端面中， 将箭头F1方向侧的端面作为第1端 面41， 将箭头F2方向侧的端面作为第2端面42。 另外， 在永久磁铁4的沿着短边方向的端面 中， 将箭头G1方向侧的端面作为第3端面43， 将箭头G2方向侧的端面作为第4端面44。 这里， 将永久磁铁4。

25、的长边方向(第1端面41和第2端面42)的宽度设为W1， 将永久磁铁4的短边方向 (第3端面43和第4端面44)的宽度设为W2。 即， W1W2。 0032 另外， 永久磁铁4的热膨胀系数K1与转子芯5的热膨胀系数K2不同。 例如， 转子芯5 通过加热而进行膨胀， 另一方面永久磁铁4通过加热而在短边方向上收缩(宽度W2变小)。 另 外， 转子芯5通过冷却而收缩， 另一方面永久磁铁4通过冷却而在短边方向上膨胀(宽度W2变 大)。 由此， 在转子1的制造时， 在永久磁铁4和转子芯5被冷却的时候， 因永久磁铁4的膨胀而 导致转子芯5被永久磁铁4挤压， 从而在转子芯5产生应力。 0033 如图1所示，。

26、 永久磁铁4配置(固定)于转子芯5的各磁铁配置孔10。 另外， 利用多个 永久磁铁4在转子1中设置有多个磁极6。 例如， 在各磁极6各设置有2个永久磁铁4。 0034 (转子芯的结构) 0035 沿轴向观察时转子芯5形成为圆环状。 例如， 转子芯5通过沿轴向层叠多个电磁钢 板(硅钢板)而形成。 而且， 转子芯5构成为能够使磁通通过(参照图4)。 另外， 转子芯5固定于 轴3， 并构成为能够相对于定子2与轴3一体地旋转。 另外， 在转子芯5设置有多个(与永久磁 铁4的数量相同)磁铁配置孔10和多个(与永久磁铁4的数量相同)应力缓和磁通抑制孔20 (以下， 称为 “孔20” )。 0036 (磁铁。

27、配置孔的构成) 0037 如图1所示， 在本实施方式中， 针对每个磁极6以沿轴向观察时具有向径向外侧扩 展的V字形(八字形状)的方式设置有一对磁铁配置孔10。 即， 一对磁铁配置孔10中的一个 (箭头E1方向侧)磁铁配置孔10a形成为配置于磁铁配置孔10a的内部的永久磁铁4的短边方 向(F方向)与磁极6的周向中心线C2(d轴线)交叉。 另外， 另一个(箭头E2方向侧)磁铁配置孔 10b形成于与一个磁铁配置孔10a相对于周向中心线C2线对称的位置。 另外， 磁铁配置孔10a 和10b分别形成为具有大致长方形形状。 此外， 在以下的记载中， 磁铁配置孔10b的结构是将 磁铁配置孔10a相对于周向中。

28、心线C2线对称形成的， 因此省略说明。 0038 如图2所示， 磁铁配置孔10a的短边方向侧的内侧面11a和11b直接或经由粘合剂等 与永久磁铁4抵接。 此外， 内侧面11a是磁铁配置孔10a的箭头F1方向侧的内侧面， 内侧面11b 是磁铁配置孔10a的箭头F2方向侧的内侧面。 另外， 磁铁配置孔10a的长边方向侧的内侧面 12a和12b从永久磁铁4隔着空隙或粘合剂(树脂材料)等分离地配置。 此外， 内侧面12a是箭 头G1方向侧的内侧面， 内侧面12b是箭头G2方向侧的内侧面。 即， 内侧面11a的宽度W3和内侧 面11b的宽度W4比永久磁铁4的宽度W1大， 而内侧面12a的宽度W5和内侧面。

29、12b的宽度W6与永 说明书 4/11 页 7 CN 110690775 A 7 久磁铁4的宽度W2大致相同。 另外， 在磁铁配置孔10a的箭头G1方向侧的部分设置有磁通抑 制部13a， 在磁铁配置孔10a的箭头G2方向侧的部分设置有磁通抑制部13b。 磁通抑制部13a 和13b具有防止磁通泄漏(短路磁通)的功能。 0039 这里， 在本实施方式中， 在磁铁配置孔10a设置有应力缓和槽14a和14b， 上述应力 缓和槽14a和14b设置于孔20侧， 并且形成为从与永久磁铁4的长边方向侧的第3端面43和第 4端面44沿短边方向邻接的内侧面11b的部分向短边方向的一侧(箭头F2方向)凹陷， 使因永。

30、 久磁铁4的膨胀而产生的应力缓和。 此外， 应力缓和槽14a设置于磁铁配置孔10a的箭头G1方 向侧的部分。 另外， 应力缓和槽14b设置于磁铁配置孔10a的箭头G2方向侧的部分。 0040 如图3所示， 沿轴向观察时应力缓和槽14a形成为大致U字形， 应力缓和槽14a构成 为通过箭头G1方向侧的内表面114a与箭头G2方向侧的内表面214a的距离(槽的宽度)变化 来吸收永久磁铁4的热膨胀和热收缩(使应力缓和)。 具体而言， 在制造转子1时， 通过冷却永 久磁铁4和转子芯5(从已被加热的状态返回至常温)， 永久磁铁4从宽度W2a膨胀至宽度W2， 永久磁铁4在F方向(磁化方向)上挤压磁铁配置孔1。

31、0的内侧面11b。 由此， 设置于比内表面 114a靠箭头G1方向侧的内侧面11b没有被永久磁铁4向短边方向挤压， 另一方面， 设置于比 内表面214a靠箭头G2方向侧的内侧面11b(图3的点划线部分)被永久磁铁4向短边方向挤 压。 在该情况下， 与未被挤压的内侧面11b邻接的箭头G1方向侧的内表面114a和与被挤压的 内侧面11b邻接的箭头G2方向侧的内表面214a的距离扩大， 从而内侧面11b向孔20侧移动， 由此因永久磁铁4从宽度W2a膨胀至宽度W2而导致在转子芯5产生的应力会减少。 另外， 应力 缓和槽14b规定后述的第2磁通通路52的宽度W12(参照图2)。 此外， 应力缓和槽14b。

32、的其他的 结构是与应力缓和槽14a相同的结构， 因此省略说明。 0041 (应力缓和磁通抑制孔的结构) 0042 如图2所示， 在本实施方式中， 沿轴向观察时孔20具有椭圆形状(跑道形状)。 孔20 的磁阻比转子芯5的磁阻大。 由此， 孔20具有在配置的位置妨碍磁通通过的功能。 例如， 孔20 由空隙构成。 0043 另外， 在本实施方式中， 孔20形成为， 沿轴向观察时在转子芯5中设置于比磁铁配 置孔10靠磁铁配置孔10的短边方向的一侧(箭头F2方向侧)的部分， 沿短边方向观察时与永 久磁铁4在磁铁配置孔10的长边方向上重叠， 并构成为抑制由永久磁铁4产生的磁通1(参 照图4)。 换言之， 。

33、孔20具有限制转子芯5中的磁通密度B1的功能。 另外， 孔20与磁铁配置孔10 相比， 配置于作为磁铁配置孔10的短边方向的一侧的径向内侧。 0044 如图1所示， 在本实施方式中， 在一对磁铁配置孔10的各自的径向内侧设置有一对 孔20。 一对孔20分别形成为， 在比分别配置于一对磁铁配置孔10的永久磁铁4的长边方向的 中心线C3靠磁极6的周向中心线C2侧的位置P1， 与永久磁铁4在长边方向上重叠。 具体而言， 一对孔20由孔20a和孔20b构成。 孔20a配置于磁铁配置孔10a的短边方向的一侧(箭头F2方 向侧)， 孔20b配置于磁铁配置孔10b的短边方向的一侧。 通过孔20a的G方向的中。

34、心的中心线 C4设置于比通过永久磁铁4的长边方向的中心位置的中心线C3靠箭头G2方向侧。 0045 另外， 将比孔20a中的中心线C4靠箭头G1方向侧的部分作为第1部分21， 将比中心 线C4靠箭头G2方向侧的部分作为第2部分22。 这里， 在本实施方式中， 孔20a被形成为， 第1部 分21和磁铁配置孔10之间的第1磁通通路51的最小宽度W11、 与第2部分22和磁铁配置孔10 之间的第2磁通通路52的最小宽度W12的合计宽度(W11+W12)小于孔20a与永久磁铁4在长边 说明书 5/11 页 8 CN 110690775 A 8 方向上的重叠长度L1， 并且使由永久磁铁4的膨胀产生的应力。

35、缓和。 另外， 孔20a被构成为， 合计宽度(W11+W12)小于第1磁通通路51的长边方向的长度L21与第2磁通通路52的长边方 向的长度L22的合计长度L2。 另外， 第1磁通通路51的长边方向的长度L21对应于第1磁通通 路51的箭头G1方向侧的端部111b与通过孔20a的G方向的中心的中心线C4的沿着G方向的距 离。 另外， 第2磁通通路52的长边方向的长度L22对应于第2磁通通路52的箭头G2方向侧的端 部114b与通过孔20a的G方向的中心的中心线C4的沿着G方向的距离。 即， 合计长度L2对应于 端部111b与端部114b的沿着G方向的距离。 此外， 孔20b以与孔20a同样的方。

36、式构成， 因此省 略说明。 另外， 第1部分21是权利要求书的 “一侧的部分” 的一个例子。 另外， 第2部分22是权 利要求书的 “另一侧的部分” 的一个例子。 0046 这里， 第1磁通通路51的最小宽度W11与第1部分21和磁铁配置孔10的内侧面11b (轮廓线)的最小距离对应。 另外， 第2磁通通路52的最小宽度W12与第2部分22和应力缓和槽 14b的最小距离对应。 而且， 将形成作为上述最小宽度W11的第1磁通通路51的部分的、 第1部 分21的箭头G1方向侧的点(轮廓线上的点)作为端部21a。 另外， 将形成作为上述最小宽度 W11的第1磁通通路51的部分的、 磁铁配置孔10的箭。

37、头G1方向侧的点(轮廓线上的点)作为端 部111b。 另外， 将形成作为上述最小宽度W12的第2磁通通路52的部分的、 第2部分22的箭头 G2方向侧的点(轮廓线上的点)作为端部22a。 另外， 将形成作为上述最小宽度W12的第2磁通 通路52的部分的、 磁铁配置孔10(应力缓和槽14b)的箭头G2方向侧的点(轮廓线上的点)作 为端部114b。 0047 换言之， 在本实施方式中， 孔20设置于第2磁通通路52的最小宽度W12为孔20与应 力缓和槽14b的距离的转子芯5的位置。 另外， 最小宽度W12是第2部分22的应力缓和槽14b侧 的端部22a与应力缓和槽14b的第2部分22侧的端部114。

38、b的距离。 另外， 孔20的箭头F1方向的 内侧面23a与箭头F2方向的内侧面23b大致平行地形成， 将内侧面23a与内侧面23b的宽度设 为W7。 例如， 宽度W7小于永久磁铁4的宽度W2。 0048 这里， 第1磁通通路51是指用于磁通1从孔20的箭头G1方向侧进入到区域A1(部 分)的箭头F2方向侧的面42a或用于磁通1从区域A1的面42a出来到孔20的箭头G1方向侧 的转子芯5上的磁通1的路径， 上述区域A1是沿短边方向观察时永久磁铁4中的与第1磁通 通路51以及第2磁通通路52重叠的区域。 另外， 第2磁通通路52是指用于磁通1从孔20的箭 头G2方向侧进入到区域A1的面42a或用于。

39、磁通1从区域A1的面42a出来到孔20的箭头G2方 向侧的转子芯5上的磁通1的路径。 此外， 永久磁铁4具有在比永久磁铁4的区域A1靠箭头 G1方向侧的永久磁铁4的区域亦即区域A2和比永久磁铁4的区域A1靠箭头G2方向侧的永久 磁铁4的区域亦即区域A3也产生磁通的功能。 即， 在本实施方式中， 沿短边方向观察时端部 111b和端部114b设置于与永久磁铁4重叠的位置。 0049 另外， 孔20形成为孔20的沿着长边方向的长度L1在永久磁铁4的沿着长边方向的 长度W1以下。 详细而言， 长度L1是孔20的箭头G1方向侧的端部21b与孔20的箭头G2方向侧的 端部22b的距离。 0050 另外， 。

40、在本实施方式中， 沿F方向观察时孔20的端部21b和端部22b分别设置于与永 久磁铁4重叠的位置。 即， 孔20配置于沿F方向观察时孔20的整体与永久磁铁4重叠的位置。 另外， 沿F方向观察时端部21b和端部114b分别设置于与永久磁铁4重叠的位置。 即， 第1磁通 通路51以及第2磁通通路52配置于沿F方向观察时第1磁通通路51以及第2磁通通路52的整 说明书 6/11 页 9 CN 110690775 A 9 体与永久磁铁4重叠的位置。 0051 如图4所示， 在本实施方式中， 孔20被构成为， 通过合计宽度(W11+W12)小于合计长 度L2， 从而在第1磁通通路51与第2磁通通路52中。

41、的至少一方(优选第1磁通通路51与第2磁 通通路52的两方)产生磁饱和。 这里， 磁饱和(磁饱和现象)是指通过的磁通的磁通密度为饱 和磁通密度Bm， 形成为通过的磁通的量与磁场的大小不成比例的状态的现象。 即， 通过第1 磁通通路51和第2磁通通路52的磁通1的磁通密度B1形成为不超过饱和磁通密度Bm的大 小。 换言之， 在第1磁通通路51和第2磁通通路52中， 磁通密度B1被饱和磁通密度Bm限制。 0052 如图5所示， 孔20被构成为， 第1磁通通路51与第2磁通通路52的饱和磁通密度Bm大 于向线圈2b供给电力的状态(高负载时)下的由永久磁铁4产生的磁通2的磁通密度B2。 即， 以在高负。

42、载时在第1磁通通路51和第2磁通通路52不发生磁饱和的方式构成转子1。 0053 另外， 在本实施方式中， 如图3所示， 孔20形成为使因永久磁铁4的从宽度W2a向宽 度W2的膨胀而产生的应力缓和。 具体而言， 通过永久磁铁4从宽度W2a膨胀至宽度W2， 转子芯 5中的应力缓和槽14a与14b之间的部分53被向孔20侧(箭头F2方向侧)挤压。 而且， 孔20被构 成为， 通过从宽度W7a变小(变形)至宽度W7， 使被挤压的应力缓和槽14a与14b之间的部分53 向箭头F2方向移动， 从而减小部分53的应力。 0054 与转子的磁通的产生相关的说明 0055 接下来， 参照图4图7， 边与比较例。

43、的转子的磁通的产生进行比较， 边进行与本实 施方式的转子1的磁通的产生相关的说明。 此外， 比较例的转子是在本实施方式的转子1中 在与转子芯5的孔20对应的部分没有形成有孔部的结构。 0056 (未向线圈供给电力的情况： 无负载低负载时) 0057 如图4所示， 在未向线圈2b供给电力或供给的电力比较小的情况下(无负载低负 载时)， 在本实施方式的转子1中， 磁通1从一个磁极6的永久磁铁4产生。 而且， 磁通1通 过比永久磁铁4靠径向外侧(箭头F1方向侧)的转子芯5的部分， 经由转子1的外周面5a与定 子芯2a的空隙、 定子芯2a的齿部以及背轭部， 从径向外侧进入到其他的磁极6的转子芯5的 部。

44、分。 此时， 未向定子2的线圈2b供给电力或供给的电力比较小， 因此磁通1比高负载时的 磁通2大。 而且， 磁通1从径向外侧进入到其他的磁极6的永久磁铁4， 并从永久磁铁4的 径向内侧出来。 这里， 在永久磁铁4的径向内侧设置有孔20， 磁通1通过第1磁通通路51和 第2磁通通路52。 此时， 第1磁通通路51和第2磁通通路52的磁通密度B1为饱和磁通密度Bm。 而且， 磁通1回到一个磁极6的永久磁铁4。 0058 如图6所示， 在无负载低负载时， 在比较例的转子中， 从一个磁极的永久磁铁出 来的磁通3通过比永久磁铁靠径向外侧(箭头F1方向侧)的转子芯的部分， 经由定子芯的 齿部和背轭部， 从。

45、径向外侧进入到其他的磁极的转子芯的部分。 此时， 由于未向定子的线圈 供给电力或供给的电力比较小， 因此磁通3比高负载时的磁通4大。 而且， 磁通3从径 向外侧进入到其他的磁极的永久磁铁， 并从永久磁铁的径向内侧出来。 而且， 从其他的磁极 的永久磁铁出来的磁通3经由转子芯的磁路径， 回到一个磁极的永久磁铁。 此时， 在转子 芯的磁路径不产生磁饱和， 与本实施方式的磁通1相比， 比较例的磁通3较大。 因此， 在 本实施方式的转子1中， 与比较例的转子相比， 铁损被降低。 0059 (向线圈供给电力的情况： 高负载时) 0060 如图5所示， 在向线圈2b供给电力的情况下， 对于本实施方式的转子。

46、1的磁通2而 说明书 7/11 页 10 CN 110690775 A 10 言， 与未向线圈2b供给电力的情况不同， 因由线圈2b产生的磁场H， 该磁通2比磁通1小。 这里， 磁通2比饱和磁通密度Bm小， 因此在第1磁通通路51和第2磁通通路52不产生磁饱 和。 0061 在比较例的转子中， 在向线圈2b供给电力的情况下， 借助由线圈2b产生的磁场， 形 成为比磁通3(磁通密度B3)小的磁通4(磁通密度B4)。 这里， 由于在本实施方式的转子1 和比较例的转子中都不产生磁饱和， 因此磁通2(磁通密度B2)与磁通4(磁通密度B4)形 成为大致相等的大小。 即， 在本实施方式的转子1中， 在向线。

47、圈供给电力的情况下(高负载 时)， 几乎不会受到孔20的抑制磁通的功能的影响。 0062 上述实施方式的效果 0063 在上述实施方式中能够获得以下这样的效果。 0064 在上述实施方式中， 以第1磁通通路(51)的最小宽度(W11)与第2磁通通路(52)的 最小宽度(W12)的合计宽度(W11+W12)小于第1磁通通路(51)的长边方向的长度(L21)与第2 磁通通路(52)的长边方向的长度(L22)的合计长度(L2)的方式形成应力缓和磁通抑制孔 (20)， 该应力缓和磁通抑制孔(20)设置于磁铁配置孔(10)的短边方向的一侧， 使由永久磁 铁(4)的膨胀产生的应力缓和， 并且抑制由永久磁铁。

48、(4)产生的磁通。 由此， 在制造转子(1) 时， 在永久磁铁(4)相对于转子芯(5)膨胀了的情况下， 也能够使由永久磁铁(4)的膨胀产生 的应力缓和。 而且， 通过应力缓和磁通抑制孔(20)， 能够使由永久磁铁(4)的膨胀产生的应 力缓和， 并且通过该应力缓和磁通抑制孔(20)， 能够限制相对于永久磁铁(4)中的与上述合 计长度(L2)对应的面(42a)进入或出来的磁通(1、 2)通过的第1磁通通路(51)和第2磁 通通路(52)的宽度(W11、 W12)。 这样， 在宽度(W11、 W12)被限制的第1磁通通路(51)和第2磁 通通路(52)中， 由于在通过的磁通变多的情况下产生磁饱和， 。

49、所以能够限制通过的磁通的 量， 并能够防止通过的磁通变得过大。 其结果是， 能够使由永久磁铁(4)的膨胀产生的应力 缓和， 并且在未向定子(2)的线圈(2b)供给电力或供给的电力比较小的状态的情况下， 也能 够防止来自永久磁铁(4)的磁通变得过大。 0065 而且， 在向定子(2)的线圈(2b)供给电力的情况下(高负载时)， 借助定子(2)的线 圈(2b)所产生的磁场， 永久磁铁(4)产生的磁通的量减少(磁铁动作点降低)， 因此在通过应 力缓和磁通抑制孔(20)限制第1磁通通路(51)和第2磁通通路(52)的宽度的情况下， 也难以 在第1磁通通路(51)和第2磁通通路(52)产生磁饱和， 因此。

50、能够防止作为转子(1)的性能降 低。 这些结果是， 在向定子(2)的线圈(2b)供给电力的情况下(高负载时)， 能够防止作为转 子(1)的性能降低， 并且在未向定子(2)的线圈(2b)供给电力或供给的电力比较小的情况下 (无负载或低负载时)， 能够防止来自永久磁铁(4)的磁通变得过大。 0066 另外， 在上述实施方式中， 以使由永久磁铁(4)的膨胀产生的应力缓和的方式形成 应力缓和磁通抑制孔(20)。 由此， 在制造转子(1)时， 在永久磁铁(4)相对于转子芯(5)膨胀 了的情况下， 也能够通过应力缓和磁通抑制孔(20)使因永久磁铁(4)膨胀引起的应力缓和。 其结果是， 能够缓和因永久磁铁(。