JP2021058032A

JP2021058032A - Rotor and motor

Info

Publication number: JP2021058032A
Application number: JP2019180999A
Authority: JP
Inventors: 峻介清水; Shunsuke Shimizu; 平野　正樹; Masaki Hirano; 正樹平野; 祥司郎中; Shojiro Naka; 祥孝奥山; Yoshitaka Okuyama; 善紀安田; Yoshiaki Yasuda
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2019-09-30
Filing date: 2019-09-30
Publication date: 2021-04-08
Anticipated expiration: 2039-09-30
Also published as: JP7401737B2

Abstract

To provide a technology to reduce the d-axis inductance in a rotor.SOLUTION: A rotor 20 according to an embodiment of the present disclosure includes a rotor iron core 21 that is rotatably provided inward in the radial direction of a stator 10 and constitutes a magnetic path in a magnetic field due to a current flowing through at least the winding 12 of the stator 10. The axial length of the outer peripheral portion 21A facing the stator 10 of the rotor iron core 21 is shorter than the axial length of the inner peripheral portion 21B located inside the outer peripheral portion 21A in the radial direction. Further, the motor 1 according to another embodiment of the present disclosure includes the above-mentioned rotor 20.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は、回転子及びモータに関する。 The present disclosure relates to rotors and motors.

例えば、固定子のステータティースに突出方向に延びるスリットを形成することで、ｄ軸インダクタンスを低減し、リラクタンストルクを増加させる技術が知られている（特許文献１参照）。 For example, there is known a technique of reducing the d-axis inductance and increasing the reluctance torque by forming a slit extending in the protruding direction in the stator teeth of the stator (see Patent Document 1).

特開２０１２−２４４７３８号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-244738

しかしながら、特許文献１には、回転子の軸方向の長さに着目してｄ軸インダクタンスを低減させる方法についての記載がない。 However, Patent Document 1 does not describe a method of reducing the d-axis inductance by focusing on the axial length of the rotor.

本開示は、回転子において、ｄ軸インダクタンスを低減させる技術を提供することを目的とする。 An object of the present disclosure is to provide a technique for reducing d-axis inductance in a rotor.

本開示に係る一実施形態では、
固定子の径方向で内側に回転可能に設けられる回転子であって、
突極性を有し、少なくとも前記固定子の巻線に流れる電流による磁界における磁路を構成する回転子鉄心を備え、
前記回転子鉄心は、前記固定子に面する外周部の軸方向の長さが前記外周部より径方向で内側に位置する内周部の軸方向の長さよりも短い、
回転子が提供される。 In one embodiment of the disclosure,
A rotor that is rotatably provided inward in the radial direction of the stator.
It has a salient pole and at least has a rotor core that constitutes a magnetic path in a magnetic field due to the current flowing through the windings of the stator.
In the rotor core, the axial length of the outer peripheral portion facing the stator is shorter than the axial length of the inner peripheral portion located inside the outer peripheral portion in the radial direction.
A rotor is provided.

本実施形態によれば、回転子は、固定子に面する回転子鉄心の外周面の表面積を減少させ、ｄ軸インダクタンスを低減させることができる。 According to the present embodiment, the rotor can reduce the surface area of the outer peripheral surface of the rotor core facing the stator and reduce the d-axis inductance.

また、上述の実施形態において、
前記回転子鉄心には、永久磁石が設けられてもよい。 Further, in the above-described embodiment,
A permanent magnet may be provided on the rotor core.

また、上述の実施形態において、
前記回転子鉄心には、複数の前記永久磁石が径方向に並べられると共に、磁気的に直列配置されてもよい。 Further, in the above-described embodiment,
A plurality of the permanent magnets may be arranged in the radial direction on the rotor core and may be magnetically arranged in series.

また、上述の実施形態において、
前記外周部には、相対的に高い磁力の前記永久磁石が配置され、
前記内周部には、相対的に低い磁力の前記永久磁石が配置されてもよい。 Further, in the above-described embodiment,
The permanent magnet having a relatively high magnetic force is arranged on the outer peripheral portion.
The permanent magnet having a relatively low magnetic force may be arranged on the inner peripheral portion.

また、上述の実施形態において、
前記回転子鉄心は、少なくとも一部が圧粉磁心で形成されていてもよい。 Further, in the above-described embodiment,
At least a part of the rotor core may be formed of a dust core.

また、本開示に係る他の実施形態では、
上述の回転子を備える、
モータが提供される。 In addition, in other embodiments according to the present disclosure,
With the rotor mentioned above,
A motor is provided.

上述の実施形態によれば、回転子において、ｄ軸インダクタンスを低減させる技術を提供することができる。 According to the above-described embodiment, it is possible to provide a technique for reducing the d-axis inductance in the rotor.

モータの構成の概要を示す横断面図である。It is sectional drawing which shows the outline of the structure of a motor. モータの構成の第１例を示す縦断面図である。It is a vertical cross-sectional view which shows the 1st example of the structure of a motor. モータの構成の第２例を示す縦断面図である。It is a vertical cross-sectional view which shows the 2nd example of the structure of a motor. モータの構成の第３例を示す縦断面図である。It is a vertical sectional view which shows the 3rd example of the structure of a motor. モータの構成の第４例を示す縦断面図である。It is a vertical cross-sectional view which shows the 4th example of the structure of a motor. モータの構成の第５例を示す縦断面図である。It is a vertical cross-sectional view which shows the 5th example of the structure of a motor.

以下、図面を参照して実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.

［モータの基本構成］
まず、図１を参照して、本実施形態に係るモータ１の基本構成について説明する。 [Basic configuration of motor]
First, the basic configuration of the motor 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

図１は、本実施形態に係るモータ１の横断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of the motor 1 according to the present embodiment.

モータ（「電動機」とも称する）１は、例えば、空調調和機の圧縮機等に搭載される。 The motor (also referred to as an "electric motor") 1 is mounted on, for example, a compressor of an air conditioning conditioner.

図１に示すように、モータ１は、固定子１０と、回転子２０と、回転軸３０とを含む。 As shown in FIG. 1, the motor 1 includes a stator 10, a rotor 20, and a rotating shaft 30.

固定子（「ステータ」とも称する）１０は、モータ１の外周側に配置され、図示しない筐体に固定される。固定子１０は、固定子鉄心１１と、巻線１２とを含む。 The stator (also referred to as “stator”) 10 is arranged on the outer peripheral side of the motor 1 and is fixed to a housing (not shown). The stator 10 includes a stator core 11 and a winding 12.

固定子鉄心（「ステータコア」とも称する）１１は、例えば、電磁鋼板や圧粉磁心等の強磁性体の材料によって形成される。固定子鉄心１１は、略円筒形状を有するバックヨーク部１１Ａと、バックヨーク部１１Ａの内周面から径方向に突出する複数（本例では、９つ）のティース部１１Ｂとを含む。 The stator core (also referred to as “stator core”) 11 is formed of, for example, a material of a ferromagnetic material such as an electromagnetic steel plate or a dust core. The stator core 11 includes a back yoke portion 11A having a substantially cylindrical shape, and a plurality of (nine in this example) tooth portions 11B protruding in the radial direction from the inner peripheral surface of the back yoke portion 11A.

複数のティース部１１Ｂは、バックヨーク部１１Ａの内周面において、周方向で略等間隔に配置される。周方向で隣接する二つのティース部１１Ｂの間には、巻線１２が収容されるスロット（以下、「コイルスロット」）が形成される。本例では、９つのコイルスロットが形成される。 The plurality of tooth portions 11B are arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction on the inner peripheral surface of the back yoke portion 11A. A slot (hereinafter, “coil slot”) in which the winding 12 is accommodated is formed between two tooth portions 11B adjacent to each other in the circumferential direction. In this example, nine coil slots are formed.

巻線１２は、集中巻線方式によって、複数のティース部１１Ｂのそれぞれに巻き回される。巻線１２とティース部１１Ｂとの間には、例えば、ＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate：ポリエチレンテレフタレート）製の絶縁フィルム等の絶縁部材が介在する。 The winding 12 is wound around each of the plurality of teeth portions 11B by a centralized winding method. An insulating member such as an insulating film made of PET (Polyethylene terephthalate) is interposed between the winding 12 and the tooth portion 11B.

尚、巻線１２は、分布巻線方式によって、複数のティース部１１Ｂを跨ぐように巻き回されてもよい。また、ティース部１１Ｂの数、即ち、隣接する二つのティース部１１Ｂの間に形成されるコイルスロットの数は、８以下であってもよいし、１０以上であってもよい。 The winding 12 may be wound so as to straddle a plurality of teeth portions 11B by a distributed winding method. Further, the number of teeth portions 11B, that is, the number of coil slots formed between two adjacent teeth portions 11B may be 8 or less, or 10 or more.

回転子（「ロータ」とも称する）２０は、固定子１０の径方向で内側に回転可能に設けられる。回転子２０は、回転子鉄心２１と、回転子鉄心２１に埋設される永久磁石２２，２３とを含む。 The rotor (also referred to as "rotor") 20 is rotatably provided inward in the radial direction of the stator 10. The rotor 20 includes a rotor core 21 and permanent magnets 22 and 23 embedded in the rotor core 21.

回転子鉄心（「ロータコア」とも称する）２１は、回転子２０の構成部分のうち、固定子１０の巻線に流れる電流による磁界における磁路、及び永久磁石２２，２３の磁界における磁路を構成する構成要素である。"磁路"は、例えば、モータ１の回転駆動時に通過する磁束が平均値の１／１０以上となる部分である。回転子鉄心２１は、略円柱形状を有し、回転軸３０に固定される。回転子鉄心２１は、例えば、電磁鋼板や圧粉磁心等の強磁性体の材料によって形成される。回転子鉄心２１には、永久磁石２２，２３のそれぞれを埋設するための空間（以下、「磁石スロット」）が設けられる。図１に示すように、磁石スロットにおける永久磁石２２，２３の主磁束の方向と直交する方向の端部には、永久磁石２２，２３が埋設された状態で空洞になる部分が設けられてもよい。当該空洞部は、永久磁石２２，２３の端部における磁束の短絡を抑制するフラックスバリアとして機能する。また、空洞部に回転子鉄心２１より透磁率の低い材料が充填されることによりフラックスバリアの機能が担保されてもよい。 The rotor core (also referred to as “rotor core”) 21 constitutes a magnetic path in the magnetic field due to the current flowing through the winding of the stator 10 and a magnetic path in the magnetic field of the permanent magnets 22 and 23 among the constituent parts of the rotor 20. It is a component to be used. The "magnetic path" is, for example, a portion where the magnetic flux passing during the rotational drive of the motor 1 is 1/10 or more of the average value. The rotor core 21 has a substantially cylindrical shape and is fixed to the rotating shaft 30. The rotor core 21 is formed of, for example, a material of a ferromagnetic material such as an electromagnetic steel plate or a dust core. The rotor core 21 is provided with a space (hereinafter, “magnet slot”) for burying each of the permanent magnets 22 and 23. As shown in FIG. 1, at the end of the magnet slot in the direction orthogonal to the direction of the main magnetic flux of the permanent magnets 22 and 23, even if a portion that becomes hollow with the permanent magnets 22 and 23 embedded is provided. Good. The cavity functions as a flux barrier that suppresses a short circuit of magnetic flux at the ends of the permanent magnets 22 and 23. Further, the function of the flux barrier may be ensured by filling the cavity with a material having a magnetic permeability lower than that of the rotor core 21.

永久磁石２２，２３は、それぞれ、回転子鉄心２１に複数（本例では、６つ）埋設される。 A plurality (six in this example) of the permanent magnets 22 and 23 are embedded in the rotor core 21, respectively.

尚、永久磁石２２，２３は、それぞれ、５つ以下であってもよいし、７つ以上であってもよい。 The number of permanent magnets 22 and 23 may be 5 or less, or 7 or more, respectively.

６つの永久磁石２２は、回転子鉄心２１の外周面に相対的に近い径方向位置において、周方向に等間隔で配置される。 The six permanent magnets 22 are arranged at equal intervals in the circumferential direction at positions in the radial direction relatively close to the outer peripheral surface of the rotor core 21.

６つの永久磁石２３は、永久磁石２２よりも内側の径方向位置において、永久磁石２２と略同じ周方向位置にそれぞれ配置される。これにより、永久磁石２２，２３は、径方向に並べられる。 The six permanent magnets 23 are arranged at substantially the same circumferential positions as the permanent magnets 22 at the radial positions inside the permanent magnets 22. As a result, the permanent magnets 22 and 23 are arranged in the radial direction.

永久磁石２２は、相対的に高い磁力を有する。また、永久磁石２２は、相対的に高い保磁力を有してもよい。永久磁石２２は、例えば、ネオジム焼結磁石である。 The permanent magnet 22 has a relatively high magnetic force. Further, the permanent magnet 22 may have a relatively high coercive force. The permanent magnet 22 is, for example, a neodymium sintered magnet.

永久磁石２３は、相対的に低い磁力を有する。また、永久磁石２３は、相対的に低い保磁力を有してもよい。永久磁石２３は、例えば、フェライト磁石である。 The permanent magnet 23 has a relatively low magnetic force. Further, the permanent magnet 23 may have a relatively low coercive force. The permanent magnet 23 is, for example, a ferrite magnet.

永久磁石２２，２３は、それぞれ、軸方向視で一辺が他辺に対して十分に長い略矩形形状を有し、長辺が略中央で径方向に略直交する形で配置される。永久磁石２２，２３は、それぞれ、短辺方向の両端部で異なる磁極を有するように着磁されている。 Each of the permanent magnets 22 and 23 has a substantially rectangular shape in which one side is sufficiently long with respect to the other side in the axial direction, and the long sides are arranged substantially at the center and substantially orthogonal to the radial direction. The permanent magnets 22 and 23 are magnetized so as to have different magnetic poles at both ends in the short side direction.

６つの永久磁石２２は、それぞれ、固定子１０に面している側に着磁されている磁極が周方向で隣接して配置されている他の永久磁石２２と異なるように配置される。例えば、一の永久磁石２２の固定子１０に面している側にＳ極が着磁されている場合、一の永久磁石２２と周方向で隣り合う他の永久磁石２２の固定子１０に面している側には、Ｎ極が着磁される。 Each of the six permanent magnets 22 is arranged so as to be different from other permanent magnets 22 in which magnetic poles magnetized on the side facing the stator 10 are arranged adjacent to each other in the circumferential direction. For example, when the S pole is magnetized on the side of one permanent magnet 22 facing the stator 10, it faces the stator 10 of another permanent magnet 22 adjacent to the one permanent magnet 22 in the circumferential direction. The north pole is magnetized on the side of the magnet.

６つの永久磁石２３は、それぞれ、略同じ周方向位置の永久磁石２２に面している側に着磁されている磁極が当該永久磁石２２の永久磁石２３に面している側（即ち、固定子１０に面している側の反対側）に着磁される磁極と異なるように配置される。例えば、略同じ周方向位置において、永久磁石２２の永久磁石２３に面している側にＳ極が着磁されている場合、永久磁石２３の永久磁石２２に面している側にはＮ極が着磁される。これにより、永久磁石２２，２３は、磁気的に直列配置される。そのため、永久磁石が径方向で一つ配置されている場合に比して、モータ１（回転子２０）のｄ軸方向の磁気抵抗を増加させ、ｄ軸インダクタンスＬｄを低減させることができる。よって、ｑ軸インダクタンスＬｑに対するｄ軸インダクタンスＬｄの差分（Ｌｑ−Ｌｄ）に相当する突極比を増加させ、モータ１のリラクタンストルクを増加させることができる。 Each of the six permanent magnets 23 has a magnetic pole magnetized on the side facing the permanent magnet 22 at substantially the same circumferential position on the side facing the permanent magnet 23 of the permanent magnet 22 (that is, fixed). It is arranged so as to be different from the magnetic pole magnetized on the side opposite to the side facing the child 10. For example, when the S pole is magnetized on the side of the permanent magnet 22 facing the permanent magnet 23 at substantially the same circumferential position, the N pole is on the side of the permanent magnet 23 facing the permanent magnet 22. Is magnetized. As a result, the permanent magnets 22 and 23 are magnetically arranged in series. Therefore, the magnetic resistance of the motor 1 (rotor 20) in the d-axis direction can be increased and the d-axis inductance Ld can be reduced as compared with the case where one permanent magnet is arranged in the radial direction. Therefore, the reluctance torque of the motor 1 can be increased by increasing the salient pole ratio corresponding to the difference (Lq−Ld) of the d-axis inductance Ld with respect to the q-axis inductance Lq.

また、略同じ周方向位置に配置される永久磁石２２，２３は、上述の如く、互いに異なる磁石スロットに埋設される。これにより、二つの永久磁石２２，２３に作用する遠心力を対応する二つの磁石スロットの壁部で分散して受け止めることができる。そのため、二つの永久磁石２２，２３が一つの磁石スロットに埋設される場合に比して、回転子鉄心２１の磁石スロット部分に作用する応力を相対的に小さくすることができる。よって、モータ１の高速運転時における遠心力に対する耐久性を確保しつつ、永久磁石２２，２３によるｄ軸インダクタンスＬｄの低減を実現させることができる。また、例えば、永久磁石２２，２３が一つの磁石スロットに埋設される場合のように、二つの永久磁石２２，２３を一体化させる事前工程や分離されている二つの永久磁石２２，２３を一つの磁石スロットに挿入する工程等の生産性を低下させうる工程を採用する必要がない。そのため、モータ１の生産性の低下を抑制しながら、永久磁石２２，２３によるｄ軸インダクタンスＬｄの低減を実現させることができる。 Further, the permanent magnets 22 and 23 arranged at substantially the same circumferential position are embedded in different magnet slots as described above. As a result, the centrifugal force acting on the two permanent magnets 22 and 23 can be dispersed and received by the walls of the two corresponding magnet slots. Therefore, the stress acting on the magnet slot portion of the rotor core 21 can be relatively reduced as compared with the case where the two permanent magnets 22 and 23 are embedded in one magnet slot. Therefore, it is possible to reduce the d-axis inductance Ld by the permanent magnets 22 and 23 while ensuring the durability against centrifugal force during high-speed operation of the motor 1. Further, for example, as in the case where the permanent magnets 22 and 23 are embedded in one magnet slot, the pre-process for integrating the two permanent magnets 22 and 23 and the two separated permanent magnets 22 and 23 are combined into one. It is not necessary to adopt a process that can reduce productivity, such as a process of inserting into one magnet slot. Therefore, it is possible to reduce the d-axis inductance Ld by the permanent magnets 22 and 23 while suppressing the decrease in the productivity of the motor 1.

尚、永久磁石２２，２３は、例えば、同じ種類の永久磁石であって、略同じ磁力や保磁力を有していてもよい。また、永久磁石２２，２３の少なくとも一方は、軸方向視で、細長い矩形形状以外の形状を有していてもよい。例えば、永久磁石２２，２３の少なくとも一方は、軸方向視で、径方向で内側に凸のＶ字型やＵ字型の形状を有してもよい。また、永久磁石２２，２３の少なくとも一方が軸方向視でＶ字型の形状を有する場合、細長い矩形形状を有する２つの磁石部材の組み合わせによってＶ字型の形状が実現されてよい。この場合、２つの磁石部材は、磁気的に並列配置される。また、永久磁石２２，２３の少なくとも一方が軸方向視でＵ字型の形状を有する場合、一の磁石部材によって、曲線状に構成されるＵ字型（即ち、円弧型）の形状が実現されてもよい。また、矩形形状を有する複数（例えば、３つ）の磁石部材の組み合わせによって、Ｕ字型の形状が実現されてもよい。この場合、３つの磁石部材は、磁気的に並列配置される。また、永久磁石２２，２３に加えて、一以上の永久磁石が径方向に並べられてもよいし、永久磁石２３が省略されてもよい。即ち、径方向に並べられる永久磁石は、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。 The permanent magnets 22 and 23 may be, for example, the same type of permanent magnets and may have substantially the same magnetic force and coercive force. Further, at least one of the permanent magnets 22 and 23 may have a shape other than the elongated rectangular shape in the axial direction. For example, at least one of the permanent magnets 22 and 23 may have a V-shape or a U-shape that is convex inward in the radial direction in the axial direction. Further, when at least one of the permanent magnets 22 and 23 has a V-shaped shape in the axial direction, the V-shaped shape may be realized by a combination of two magnet members having an elongated rectangular shape. In this case, the two magnet members are magnetically arranged in parallel. Further, when at least one of the permanent magnets 22 and 23 has a U-shape in the axial direction, one magnet member realizes a U-shape (that is, an arc shape) formed in a curved shape. You may. Further, a U-shaped shape may be realized by a combination of a plurality of (for example, three) magnet members having a rectangular shape. In this case, the three magnet members are magnetically arranged in parallel. Further, in addition to the permanent magnets 22 and 23, one or more permanent magnets may be arranged in the radial direction, or the permanent magnets 23 may be omitted. That is, the number of permanent magnets arranged in the radial direction may be one or three or more.

回転軸３０は、モータ１の筐体に対して回転可能に支持される。これにより、回転軸３０に固定される回転子２０（回転子鉄心２１）は、筐体や固定子１０に対して回転することができる。 The rotary shaft 30 is rotatably supported with respect to the housing of the motor 1. As a result, the rotor 20 (rotor core 21) fixed to the rotating shaft 30 can rotate with respect to the housing and the stator 10.

［モータの詳細構成］
次に、図２〜図６を参照して、モータ１（特に、回転子２０）の詳細な構成について説明する。 [Detailed configuration of motor]
Next, a detailed configuration of the motor 1 (particularly, the rotor 20) will be described with reference to FIGS. 2 to 6.

＜モータの構成の第１例＞
図２は、モータ１の構成の第１例を示す縦断面図である。 <First example of motor configuration>
FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing a first example of the configuration of the motor 1.

図２に示すように、回転子鉄心２１は、径方向において、外周部２１Ａと、内周部２１Ｂと、遷移部２１Ｃとを含む。 As shown in FIG. 2, the rotor core 21 includes an outer peripheral portion 21A, an inner peripheral portion 21B, and a transition portion 21C in the radial direction.

外周部２１Ａは、固定子鉄心１１に対向する外周面を含む、回転子鉄心２１における径方向で最も外側の部分である。 The outer peripheral portion 21A is the outermost portion in the radial direction of the rotor core 21 including the outer peripheral surface facing the stator core 11.

内周部２１Ｂは、固定子鉄心１１における外周部２１Ａより径方向で内側の部分である。 The inner peripheral portion 21B is a portion inside the stator core 11 in the radial direction with respect to the outer peripheral portion 21A.

外周部２１Ａは、軸方向の長さが径方向に一定で且つ相対的に短く、内周部２１Ｂは、軸方向の長さが径方向に一定で且つ相対的に長い。これにより、回転子鉄心２１において、固定子１０に対向する回転子鉄心２１の外周面の表面積を減少させることができる。そのため、モータ１（回転子２０）のｄ軸インダクタンスＬｄを減少させることができる。よって、回転子２０は、突極比（Ｌｑ−Ｌｄ）を増加させ、モータ１のリラクタンストルクを増加させることができる。 The outer peripheral portion 21A has an axial length constant and relatively short, and the inner peripheral portion 21B has an axial length constant and relatively long. As a result, in the rotor core 21, the surface area of the outer peripheral surface of the rotor core 21 facing the stator 10 can be reduced. Therefore, the d-axis inductance Ld of the motor 1 (rotor 20) can be reduced. Therefore, the rotor 20 can increase the salient pole ratio (Lq-Ld) and increase the reluctance torque of the motor 1.

また、例えば、固定子１０と回転子２０との間のギャップ長を増加させたり、回転子鉄心２１にフラックスバリアを設けたりすることでｄ軸インダクタンスＬｄを減少させると、磁石動作点が低下してしまう可能性がある。これに対して、本例では、磁石動作点の低下を抑制しつつ、ｄ軸インダクタンスＬｄを低減させることができる。 Further, for example, if the d-axis inductance Ld is reduced by increasing the gap length between the stator 10 and the rotor 20 or by providing a flux barrier on the rotor core 21, the magnet operating point is lowered. There is a possibility that it will end up. On the other hand, in this example, the d-axis inductance Ld can be reduced while suppressing the decrease in the magnet operating point.

内周部２１Ｂは、軸方向において、その両端が外周部２１Ａの両端よりも外側になるように構成される。軸方向において、外周部２１Ａの一端部の位置と内周部２１Ｂの一端部の位置との差分は、外周部２１Ａの他端部の位置と内周部２１Ｂの他端部の位置との差分と略同じに構成される。 The inner peripheral portion 21B is configured so that both ends thereof are outside of both ends of the outer peripheral portion 21A in the axial direction. In the axial direction, the difference between the position of one end of the outer peripheral portion 21A and the position of one end of the inner peripheral portion 21B is the difference between the position of the other end of the outer peripheral portion 21A and the position of the other end of the inner peripheral portion 21B. It is configured to be almost the same as.

尚、内周部２１Ｂは、軸方向において、その両端のうちの一端部だけが外周部２１Ａの一端部よりも外側になるように構成され、内周部２１Ｂの他端部は、外周部２１Ａの他端部と略面一になるように構成されてもよい。また、軸方向において、外周部２１Ａの一端部の位置と内周部２１Ｂの一端部の位置との差分は、外周部２１Ａの他端部の位置と内周部２１Ｂの他端部の位置との差分と異なるように構成されてもよい。以下、後述の第３例及び第５例の場合についても同様である。 The inner peripheral portion 21B is configured so that only one end of both ends thereof is outside the one end of the outer peripheral portion 21A in the axial direction, and the other end of the inner peripheral portion 21B is the outer peripheral portion 21A. It may be configured to be substantially flush with the other end of the. Further, in the axial direction, the difference between the position of one end of the outer peripheral portion 21A and the position of one end of the inner peripheral portion 21B is the position of the other end of the outer peripheral portion 21A and the position of the other end of the inner peripheral portion 21B. It may be configured to be different from the difference of. Hereinafter, the same applies to the cases of the third example and the fifth example described later.

遷移部２１Ｃは、径方向において、外周部２１Ａと内周部２１Ｂとの間に設けられる。遷移部２１Ｃは、径方向において、その軸方向の長さが外周部２１Ａに対応する長さと内周部２１Ｂに対応する長さとの間で略線形的に変化する。 The transition portion 21C is provided between the outer peripheral portion 21A and the inner peripheral portion 21B in the radial direction. In the radial direction, the length of the transition portion 21C changes substantially linearly between the length corresponding to the outer peripheral portion 21A and the length corresponding to the inner peripheral portion 21B.

外周部２１Ａには、永久磁石２２が埋設され、内周部２１Ｂには、永久磁石２３が埋設される。 A permanent magnet 22 is embedded in the outer peripheral portion 21A, and a permanent magnet 23 is embedded in the inner peripheral portion 21B.

外周部２１Ａ及び内周部２１Ｂのそれぞれに設けられる永久磁石２２，２３の磁石スロットは、軸方向で貫通している。これにより、磁石スロット内に埋設された状態の永久磁石２２，２３の軸方向の両端に、空洞部が配置される。そのため、永久磁石２２，２３を通過せずに、永久磁石２２，２３の両端部から漏れる磁束を抑制し、ｄ軸方向の磁気抵抗を更に増加させることができる。よって、モータ１のｄ軸インダクタンスＬｄを更に低減させることができる。 The magnet slots of the permanent magnets 22 and 23 provided on the outer peripheral portion 21A and the inner peripheral portion 21B respectively penetrate in the axial direction. As a result, cavities are arranged at both ends of the permanent magnets 22 and 23 embedded in the magnet slot in the axial direction. Therefore, the magnetic flux leaking from both ends of the permanent magnets 22 and 23 without passing through the permanent magnets 22 and 23 can be suppressed, and the magnetic resistance in the d-axis direction can be further increased. Therefore, the d-axis inductance Ld of the motor 1 can be further reduced.

永久磁石２２は、上述の如く、永久磁石２３よりも相対的に高い磁力や保磁力を有し、その軸方向の長さは、外周部２１Ａの軸方向の長さに合わせて、相対的に短い。 As described above, the permanent magnet 22 has a relatively higher magnetic force and coercive force than the permanent magnet 23, and its axial length is relatively adjusted to the axial length of the outer peripheral portion 21A. short.

永久磁石２３は、上述の如く、永久磁石２２よりも相対的に低い磁力や保磁力を有し、その軸方向の長さは、内周部２１Ｂの軸方向の長さに合わせて、相対的に長い。これにより、永久磁石２３の表面積は、相対的に大きくなる。そのため、回転子２０は、永久磁石２３の磁力が永久磁石２２の磁力よりも低い場合であっても、永久磁石２３の軸方向の長さが適宜設定されることで、所望の磁束量を適切に確保することができる。また、モータ１の設計者等は、永久磁石２３の軸方向の長さを適宜設定することで、回転子２０の磁束量を幅広く調整することができる。 As described above, the permanent magnet 23 has a relatively lower magnetic force and coercive force than the permanent magnet 22, and its axial length is relative to the axial length of the inner peripheral portion 21B. To long. As a result, the surface area of the permanent magnet 23 becomes relatively large. Therefore, even when the magnetic force of the permanent magnet 23 is lower than the magnetic force of the permanent magnet 22, the rotor 20 can appropriately set a desired amount of magnetic flux by appropriately setting the axial length of the permanent magnet 23. Can be secured. Further, the designer of the motor 1 or the like can widely adjust the amount of magnetic flux of the rotor 20 by appropriately setting the length of the permanent magnet 23 in the axial direction.

また、永久磁石２３の体積は、永久磁石２２よりも相対的に大きくなる。そのため、永久磁石２３は、永久磁石２２からの磁束をより分散して受けることができる。よって、永久磁石２３の耐減磁性を高め、永久磁石２３の保磁力が永久磁石２２の保磁力より低い場合であっても、永久磁石２３を減磁しにくくすることができる。 Further, the volume of the permanent magnet 23 is relatively larger than that of the permanent magnet 22. Therefore, the permanent magnet 23 can receive the magnetic flux from the permanent magnet 22 in a more dispersed manner. Therefore, it is possible to increase the demagnetization resistance of the permanent magnet 23 and make it difficult to demagnetize the permanent magnet 23 even when the coercive force of the permanent magnet 23 is lower than the coercive force of the permanent magnet 22.

また、相対的に磁力や保磁力が高い永久磁石のコストが相対的に高くなる傾向にあるところ、永久磁石２３として、相対的に磁力や保磁力が低い磁石を採用することができる。そのため、回転子２０は、モータ１のコスト上昇を抑制しつつ、モータ１のｄ軸インダクタンスＬｄを低減させ、モータ１の高出力化を実現することができる。 Further, since the cost of a permanent magnet having a relatively high magnetic force and a coercive force tends to be relatively high, a magnet having a relatively low magnetic force and a coercive force can be adopted as the permanent magnet 23. Therefore, the rotor 20 can reduce the d-axis inductance Ld of the motor 1 while suppressing the cost increase of the motor 1 and realize a high output of the motor 1.

また、永久磁石２３の軸方向の長さは、内周部２１Ｂの軸方向の長さとの差が極力小さくなるように構成される。これにより、永久磁石２３の軸方向の両端部付近の回転子鉄心２１の部分の幅を相対的に小さくすることができる。そのため、永久磁石２２から発生する磁束が永久磁石２３を通過せずに永久磁石２３の軸方向端部付近の回転子鉄心２１の部分から漏れるような事態を抑制することができる。よって、回転子２０は、ｄ軸インダクタンスＬｄを更に低減させることができる。 Further, the axial length of the permanent magnet 23 is configured so that the difference from the axial length of the inner peripheral portion 21B is as small as possible. As a result, the width of the rotor core 21 near both ends of the permanent magnet 23 in the axial direction can be made relatively small. Therefore, it is possible to suppress a situation in which the magnetic flux generated from the permanent magnet 22 does not pass through the permanent magnet 23 and leaks from the portion of the rotor core 21 near the axial end portion of the permanent magnet 23. Therefore, the rotor 20 can further reduce the d-axis inductance Ld.

回転子鉄心２１は、例えば、電磁鋼板が積層されることにより形成される。この場合、回転子鉄心２１は、例えば、電磁鋼板が内周部２１Ｂの軸方向の寸法に相当する分だけ軸方向に積層された後に、外周部２１Ａ及び遷移部２１Ｃの軸方向の寸法に対して余分な部分が切断されることにより形成されてよい。 The rotor core 21 is formed, for example, by laminating electromagnetic steel sheets. In this case, the rotor core 21 is, for example, with respect to the axial dimensions of the outer peripheral portion 21A and the transition portion 21C after the electromagnetic steel sheets are laminated in the axial direction by the amount corresponding to the axial dimension of the inner peripheral portion 21B. It may be formed by cutting the excess portion.

また、回転子鉄心２１は、例えば、圧粉磁心により形成されてもよい。これにより、回転子鉄心２１の形状自由度を向上させることができる。そのため、図２に示すように、軸方向の寸法が径方向で変化するような回転子鉄心２１の形状であっても、比較的容易に実現することができる。 Further, the rotor core 21 may be formed of, for example, a dust core. As a result, the degree of freedom in the shape of the rotor core 21 can be improved. Therefore, as shown in FIG. 2, even the shape of the rotor core 21 whose axial dimension changes in the radial direction can be realized relatively easily.

＜モータの構成の第２例＞
図３は、モータ１の構成の第２例を示す縦断面図である。以下、上述の第１例と異なる部分を中心に説明を行い、上述の第１例と同じ或いは対応する構成に関する説明を省略する場合がある。 <Second example of motor configuration>
FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing a second example of the configuration of the motor 1. Hereinafter, the description will be given focusing on the portion different from the above-mentioned first example, and the description regarding the same or corresponding configuration as the above-mentioned first example may be omitted.

図３に示すように、本例では、上述の第１例の場合と異なり、回転子鉄心２１において、遷移部２１Ｃが省略され、外周面から内周部２１Ｂとの境界部までの間の径方向で外周部２１Ａの軸方向の長さが略線形的に増加する。 As shown in FIG. 3, in this example, unlike the case of the first example described above, the transition portion 21C is omitted in the rotor core 21, and the diameter between the outer peripheral surface and the boundary portion with the inner peripheral portion 21B is omitted. In the direction, the axial length of the outer peripheral portion 21A increases substantially linearly.

内周部２１Ｂは、軸方向において、その両端が回転子鉄心２１（外周部２１Ａ）の外周面よりも外側になるように構成される。軸方向において、回転子鉄心２１の外周面の一端部の位置と内周部２１Ｂの一端部の位置との差分は、回転子鉄心２１の外周面の他端部の位置と内周部２１Ｂの他端部の位置との差分と略同じに構成される。 The inner peripheral portion 21B is configured so that both ends thereof are outside the outer peripheral surface of the rotor core 21 (outer peripheral portion 21A) in the axial direction. In the axial direction, the difference between the position of one end of the outer peripheral surface of the rotor core 21 and the position of one end of the inner peripheral portion 21B is the position of the other end of the outer peripheral surface of the rotor core 21 and the inner peripheral portion 21B. It is configured to be substantially the same as the difference from the position of the other end.

尚、内周部２１Ｂは、軸方向において、その両端のうちの一端部だけが回転子鉄心２１の外周面の一端部よりも外側になるように構成され、内周部２１Ｂの他端部は、回転子鉄心２１の外周面の他端部と略面一になるように構成されてもよい。また、軸方向において、回転子鉄心２１の外周面の一端部の位置と内周部２１Ｂの一端部の位置との差分は、回転子鉄心２１の外周面の他端部の位置と内周部２１Ｂの他端部の位置との差分と異なるように構成されてもよい。以下、後述の第４例の場合も同様である。 The inner peripheral portion 21B is configured such that only one end of both ends thereof is outside the one end of the outer peripheral surface of the rotor core 21 in the axial direction, and the other end of the inner peripheral portion 21B is formed. , The rotor core 21 may be configured to be substantially flush with the other end of the outer peripheral surface. Further, in the axial direction, the difference between the position of one end of the outer peripheral surface of the rotor core 21 and the position of one end of the inner peripheral portion 21B is the position of the other end of the outer peripheral surface of the rotor core 21 and the inner peripheral portion. It may be configured to be different from the difference from the position of the other end of 21B. Hereinafter, the same applies to the case of the fourth example described later.

上述の第１例の場合と同様、外周部２１Ａは、軸方向の長さが相対的に短く、内周部２１Ｂは、軸方向の長さが相対的に長い。 As in the case of the first example described above, the outer peripheral portion 21A has a relatively short axial length, and the inner peripheral portion 21B has a relatively long axial length.

また、上述の第１例の場合と同様、外周部２１Ａ及び内周部２１Ｂのそれぞれに設けられる永久磁石２２，２３の磁石スロットは、軸方向で貫通し、磁石スロットに埋設された状態の永久磁石２２，２３の軸方向の両端には、空洞部が配置される。 Further, as in the case of the first example described above, the magnet slots of the permanent magnets 22 and 23 provided in the outer peripheral portion 21A and the inner peripheral portion 21B, respectively, penetrate in the axial direction and are permanently embedded in the magnet slots. Cavities are arranged at both ends of the magnets 22 and 23 in the axial direction.

また、上述の第１例の場合と同様、外周部２１Ａには、軸方向の長さが相対的に短い永久磁石２２が埋設され、内周部２１Ｂには、軸方向の長さが相対的に長い永久磁石２３が埋設される。 Further, as in the case of the first example described above, a permanent magnet 22 having a relatively short axial length is embedded in the outer peripheral portion 21A, and the axial length is relative to the inner peripheral portion 21B. A long permanent magnet 23 is embedded in the.

回転子鉄心２１は、上述の第１例の場合と同様、例えば、電磁鋼板が内周部２１Ｂの軸方向の寸法に相当する分だけ軸方向に積層された後に、外周部２１Ａの軸方向の寸法に対して余分な部分が切断されることにより形成されてよい。 Similar to the case of the first example described above, the rotor core 21 is, for example, after the electromagnetic steel sheets are laminated in the axial direction by the amount corresponding to the axial dimension of the inner peripheral portion 21B, and then in the axial direction of the outer peripheral portion 21A. It may be formed by cutting an excess portion with respect to the dimension.

また、回転子鉄心２１は、上述の第１例の場合と同様、圧粉磁心により形成されてもよい。 Further, the rotor iron core 21 may be formed by a dust core as in the case of the first example described above.

これにより、本例に係るモータ１（回転子２０）は、上述の第１例と同様の作用・効果を奏する。 As a result, the motor 1 (rotor 20) according to this example exhibits the same operations and effects as those in the first example described above.

＜モータの構成の第３例＞
図４は、モータ１の構成の第３例を示す縦断面図である。以下、上述の第１例及び第２例と異なる部分を中心に説明を行い、上述の第１例及び第２例の少なくとも一方と同じ或いは対応する構成に関する説明を省略する場合がある。 <Third example of motor configuration>
FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing a third example of the configuration of the motor 1. Hereinafter, the description will be given focusing on the parts different from the above-mentioned first example and the second example, and the description regarding the same or corresponding configuration as at least one of the above-mentioned first example and the second example may be omitted.

図４に示すように、本例では、回転子鉄心２１は、上述の第１例の場合と同様、軸方向の長さが径方向に一定で且つ相対的に短い外周部２１Ａと、軸方向の長さが径方向に一定で且つ相対的に長い内周部２１Ｂとを含む。一方、本例では、回転子鉄心２１は、上述の第１例の場合と異なり、遷移部２１Ｃが省略され、外周部２１Ａと内周部２１Ｂとの間の境界に相当する所定の径方向位置には、段差部２１Ｄが形成されている。 As shown in FIG. 4, in this example, the rotor core 21 has an outer peripheral portion 21A whose axial length is constant in the radial direction and relatively short in the axial direction, and the axial direction, as in the case of the first example described above. Includes an inner peripheral portion 21B whose length is constant in the radial direction and relatively long. On the other hand, in this example, unlike the case of the first example described above, the rotor core 21 omits the transition portion 21C and has a predetermined radial position corresponding to the boundary between the outer peripheral portion 21A and the inner peripheral portion 21B. 21D is formed in the step portion 21D.

上述の第１例等の場合と同様、外周部２１Ａは、軸方向の長さが相対的に短く、内周部２１Ｂは、軸方向の長さが相対的に長い。 As in the case of the first example and the like described above, the outer peripheral portion 21A has a relatively short axial length, and the inner peripheral portion 21B has a relatively long axial length.

また、上述の第１例等の場合と同様、外周部２１Ａ及び内周部２１Ｂのそれぞれに設けられる永久磁石２２，２３の磁石スロットは、軸方向で貫通し、磁石スロットに埋設された状態の永久磁石２２，２３の軸方向の両端には、空洞部が配置される。 Further, as in the case of the first example described above, the magnet slots of the permanent magnets 22 and 23 provided in the outer peripheral portion 21A and the inner peripheral portion 21B, respectively, penetrate in the axial direction and are embedded in the magnet slots. Cavities are arranged at both ends of the permanent magnets 22 and 23 in the axial direction.

また、上述の第１例の場合と同様、内周部２１Ｂは、軸方向において、その両端が外周部２１Ａの両端よりも外側になるように構成される。軸方向において、外周部２１Ａの一端部の位置と内周部２１Ｂの一端部の位置との差分は、外周部２１Ａの他端部の位置と内周部２１Ｂの他端部の位置との差分と略同じに構成される。 Further, as in the case of the first example described above, the inner peripheral portion 21B is configured so that both ends thereof are outside of both ends of the outer peripheral portion 21A in the axial direction. In the axial direction, the difference between the position of one end of the outer peripheral portion 21A and the position of one end of the inner peripheral portion 21B is the difference between the position of the other end of the outer peripheral portion 21A and the position of the other end of the inner peripheral portion 21B. It is configured to be almost the same as.

また、上述の第１例等の場合と同様、外周部２１Ａには、軸方向の長さが相対的に短い永久磁石２２が埋設され、内周部２１Ｂには、軸方向の長さが相対的に長い永久磁石２３が埋設される。 Further, as in the case of the first example described above, a permanent magnet 22 having a relatively short axial length is embedded in the outer peripheral portion 21A, and the axial length is relative to the inner peripheral portion 21B. A long permanent magnet 23 is embedded.

回転子鉄心２１は、上述の第１例等の場合と同様、例えば、電磁鋼板が内周部２１Ｂの軸方向の寸法に相当する分だけ軸方向に積層された後に、外周部２１Ａの軸方向の寸法に対して余分な部分が切断されることにより形成されてよい。 Similar to the case of the first example described above, the rotor core 21 is, for example, after the electromagnetic steel sheets are laminated in the axial direction by the amount corresponding to the axial dimension of the inner peripheral portion 21B, and then in the axial direction of the outer peripheral portion 21A. It may be formed by cutting an excess portion with respect to the size of.

また、回転子鉄心２１は、上述の第１例等の場合と同様、圧粉磁心により形成されてもよい。 Further, the rotor iron core 21 may be formed by a dust core as in the case of the first example described above.

これにより、本例に係るモータ１（回転子２０）は、上述の第１例等と同様の作用・効果を奏する。 As a result, the motor 1 (rotor 20) according to this example exhibits the same operations and effects as those in the first example and the like described above.

＜モータの構成の第４例＞
図５は、モータ１の構成の第４例を示す縦断面図である。以下、上述の第１例〜第３例と異なる部分を中心に説明を行い、上述の第１例〜第３例の少なくとも一つと同じ或いは対応する構成に関する説明を省略する場合がある。 <Fourth example of motor configuration>
FIG. 5 is a vertical cross-sectional view showing a fourth example of the configuration of the motor 1. Hereinafter, the description will be given focusing on the parts different from the above-mentioned first to third examples, and the description of the same or corresponding configuration as at least one of the above-mentioned first to third examples may be omitted.

図５に示すように、本例では、回転子鉄心２１の形状や回転子鉄心２１に埋設される永久磁石２２，２３の構成（軸方向の長さや径方向での位置等）は、上述の第２例の場合と同様である。 As shown in FIG. 5, in this example, the shape of the rotor core 21 and the configurations of the permanent magnets 22 and 23 embedded in the rotor core 21 (length in the axial direction, position in the radial direction, etc.) are described above. This is the same as the case of the second example.

これにより、本例に係るモータ１は、上述の第２例の場合と同様の作用・効果を奏する。 As a result, the motor 1 according to this example exhibits the same operations and effects as in the case of the second example described above.

また、本例では、回転子鉄心２１は、互いに異なる材料から形成される部材２１ａ，２１ｂを含む。これにより、例えば、モータ１の設計者等は、磁路を構成する回転子鉄心２１として必要とされる性能と、回転子鉄心２１のコスト等とのバランスを図りながら、部材２１ａ，２１ｂのそれぞれの材料を選択することができる。 Further, in this example, the rotor core 21 includes members 21a and 21b formed of different materials. As a result, for example, the designer of the motor 1 can balance the performance required for the rotor core 21 constituting the magnetic path with the cost of the rotor core 21, and each of the members 21a and 21b. Material can be selected.

部材２１ａは、回転子鉄心２１の軸方向における中央部を構成する。具体的には、部材２１ａは、回転子鉄心２１のうち、回転子鉄心２１の外周面が位置する軸方向の範囲に相当する部分を構成する。 The member 21a constitutes a central portion of the rotor core 21 in the axial direction. Specifically, the member 21a constitutes a portion of the rotor core 21 corresponding to a range in the axial direction in which the outer peripheral surface of the rotor core 21 is located.

部材２１ｂは、回転子鉄心２１の軸方向における両端部のそれぞれを構成する。具体的には、部材２１ｂは、回転子鉄心２１のうち、回転子鉄心２１の外周面が位置する軸方向の範囲の外にある部分を構成する。 The member 21b constitutes each of both ends of the rotor core 21 in the axial direction. Specifically, the member 21b constitutes a portion of the rotor core 21 that is outside the axial range in which the outer peripheral surface of the rotor core 21 is located.

例えば、軸方向において、中央部の部材２１ａに対して、磁気特性が相対的に優れる高コストの材料が用いられ、端部の部材２１ｂに対して、磁気特性が相対的に劣る低コストの材料を用いられてよい。これにより、モータ１の設計者等は、モータ１の性能とコストとのバランスを調整することができる。 For example, in the axial direction, a high-cost material having relatively excellent magnetic properties with respect to the central member 21a is used, and a low-cost material having relatively inferior magnetic properties with respect to the end member 21b. May be used. As a result, the designer of the motor 1 and the like can adjust the balance between the performance and the cost of the motor 1.

部材２１ａは、例えば、電磁鋼板が積層されることにより形成されてよい。また、例えば、部材２１ｂは、例えば、圧粉磁心により形成されてもよい。 The member 21a may be formed, for example, by laminating electromagnetic steel plates. Further, for example, the member 21b may be formed by, for example, a dust core.

部材２１ｂは、例えば、鋳鉄により形成されてよい。また、部材２１ｂは、部材２１ａが圧粉磁心で形成されている場合、電磁鋼板により形成されてもよい。 The member 21b may be formed of, for example, cast iron. Further, the member 21b may be formed of an electromagnetic steel sheet when the member 21a is formed of a dust core.

また、永久磁石２２，２３の磁石スロットは、部材２１ａ，２１ｂに跨って形成されている。 Further, the magnet slots of the permanent magnets 22 and 23 are formed so as to straddle the members 21a and 21b.

永久磁石２２は、部材２１ａ，２１ｂに跨って形成される磁石スロットのうちの部材２１ａに形成される部分に配置される。これにより、例えば、部材２１ａ，２１ｂが連結される前の段階で、部材２１ａに形成される磁石スロットの部分に永久磁石２２が挿入され、その後、部材２１ｂが組み付けられる生産工程を採用することができる。そのため、図５に示すように、部材２１ｂに形成される永久磁石２２の磁石スロットの部分の厚みを永久磁石２２の厚みよりも薄くすることができる。よって、部材２１ａの磁石スロットの部分と部材２１ｂの磁石スロットの部分との段差によって、永久磁石２２を軸方向の両端から押さえることができる。 The permanent magnet 22 is arranged in a portion of the magnet slots formed across the members 21a and 21b and formed in the member 21a. Thereby, for example, it is possible to adopt a production process in which the permanent magnet 22 is inserted into the portion of the magnet slot formed in the member 21a before the members 21a and 21b are connected, and then the member 21b is assembled. it can. Therefore, as shown in FIG. 5, the thickness of the magnet slot portion of the permanent magnet 22 formed on the member 21b can be made thinner than the thickness of the permanent magnet 22. Therefore, the permanent magnet 22 can be pressed from both ends in the axial direction by the step between the magnet slot portion of the member 21a and the magnet slot portion of the member 21b.

尚、部材２１ｂに形成される永久磁石２２の磁石スロットの部分の厚みは、永久磁石２２を挿入可能なように、永久磁石２２と同等（具体的には、永久磁石２２の厚みより若干厚く）してもよい。これにより、部材２１ａ，２１ｂが組み付けられた後に、永久磁石２２を挿入することができる。 The thickness of the magnet slot portion of the permanent magnet 22 formed in the member 21b is the same as that of the permanent magnet 22 so that the permanent magnet 22 can be inserted (specifically, it is slightly thicker than the thickness of the permanent magnet 22). You may. As a result, the permanent magnet 22 can be inserted after the members 21a and 21b are assembled.

＜モータの構成の第５例＞
図６は、モータ１の構成の第５例を示す縦断面図である。以下、上述の第１例〜第４例と異なる部分を中心に説明を行い、上述の第１例〜第４例の少なくとも一つと同じ或いは対応する構成に関する説明を省略する場合がある。 <Fifth example of motor configuration>
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing a fifth example of the configuration of the motor 1. Hereinafter, the description will be given focusing on the parts different from the above-mentioned first to fourth examples, and the description of the same or corresponding configuration as at least one of the above-mentioned first to fourth examples may be omitted.

図６に示すように、本例では、回転子鉄心２１の形状や回転子鉄心２１に埋設される永久磁石２２，２３の構成（軸方向の長さや径方向での位置等）は、上述の第３例の場合と同様である。 As shown in FIG. 6, in this example, the shape of the rotor core 21 and the configurations of the permanent magnets 22 and 23 embedded in the rotor core 21 (length in the axial direction, position in the radial direction, etc.) are described above. This is the same as in the case of the third example.

これにより、本例に係るモータ１は、上述の第３例の場合と同様の作用・効果を奏する。 As a result, the motor 1 according to this example exhibits the same operations and effects as in the case of the third example described above.

また、本例では、上述の第４例の場合と同様、互いに異なる材料から形成される部材２１ａ，２１ｂを含む。 Further, in this example, as in the case of the fourth example described above, the members 21a and 21b formed from different materials are included.

部材２１ａは、回転子鉄心２１のうち、外周部２１Ａが位置する軸方向の範囲に相当する部分（回転子鉄心２１の軸方向における中央部）を構成する。 The member 21a constitutes a portion of the rotor core 21 corresponding to the axial range in which the outer peripheral portion 21A is located (the central portion in the axial direction of the rotor core 21).

部材２１ｂは、回転子鉄心２１のうち、外周部２１Ａが位置する軸方向の範囲の外にある部分（回転子鉄心２１の軸方向における両端部）を構成する。 The member 21b constitutes a portion of the rotor core 21 that is outside the axial range in which the outer peripheral portion 21A is located (both ends of the rotor core 21 in the axial direction).

これにより、本例に係るモータ１は、上述の第４例の場合と同様の作用・効果を奏する。 As a result, the motor 1 according to this example exhibits the same operations and effects as in the case of the fourth example described above.

＜モータの構成の他の例＞
上述の第１例〜第５例の構成は、適宜組み合わせられてもよい。 <Other examples of motor configuration>
The above-described configurations of the first to fifth examples may be combined as appropriate.

例えば、上述の第１例の回転子鉄心２１は、上述の第４例や第５例の場合と同様、互いに異なる材料から形成される部材２１ａ，２１ｂによって構成されてもよい。 For example, the rotor core 21 of the first example described above may be composed of members 21a and 21b formed of different materials as in the case of the fourth example and the fifth example described above.

［作用］
次に、本実施形態に係る回転子２０の作用について説明する。 [Action]
Next, the operation of the rotor 20 according to the present embodiment will be described.

本実施形態では、回転子２０は、固定子１０の径方向で内側に回転可能に設けられる。具体的には、回転子２０は、永久磁石２２，２３による突極性を有すると共に、固定子１０の巻線１２に流れる電流による磁界及び永久磁石２２，２３による磁界における磁路を構成する回転子鉄心２１を備える。そして、回転子鉄心２１は、固定子１０に面する外周部２１Ａの軸方向の長さが外周部２１Ａより径方向で内側に位置する内周部２１Ｂの軸方向の長さよりも短い。 In the present embodiment, the rotor 20 is rotatably provided inward in the radial direction of the stator 10. Specifically, the rotor 20 has a salient pole due to the permanent magnets 22 and 23, and constitutes a magnetic path in the magnetic field due to the current flowing through the winding 12 of the stator 10 and the magnetic field due to the permanent magnets 22 and 23. The iron core 21 is provided. The rotor core 21 has an axial length of the outer peripheral portion 21A facing the stator 10 shorter than the axial length of the inner peripheral portion 21B located inside the outer peripheral portion 21A in the radial direction.

これにより、回転子２０は、固定子１０に面する回転子鉄心２１の外周面の表面積を減少させ、ｄ軸インダクタンスＬｄを低減させることができる。 As a result, the rotor 20 can reduce the surface area of the outer peripheral surface of the rotor core 21 facing the stator 10 and reduce the d-axis inductance Ld.

また、本実施形態では、回転子鉄心２１には、永久磁石２２が設けられてよい。 Further, in the present embodiment, the rotor core 21 may be provided with a permanent magnet 22.

これにより、磁石埋込型（ＩＰＭ：Interior Permanent Magnet）のモータ１において、ｄ軸インダクタンスＬｄを低減させ、リラクタンストルクを増加させることができる。 As a result, in the magnet embedded type (IPM: Interior Permanent Magnet) motor 1, the d-axis inductance Ld can be reduced and the reluctance torque can be increased.

尚、モータ１は、回転子２０が突極性を有していれば、磁石埋込型以外であってもよい。例えば、モータ１は、回転子鉄心２１に永久磁石２２，２３が埋設されないリラクタンスモータであってもよい。この場合、回転子鉄心２１は、固定子１０の巻線１２に流れる電流による磁界における磁路を構成する。これにより、リラクタンスモータとしてのモータ１において、ｄ軸インダクタンスＬｄを低減させ、リラクタンストルクを増加させることができる。 The motor 1 may be other than the magnet-embedded type as long as the rotor 20 has a salient polarity. For example, the motor 1 may be a reluctance motor in which the permanent magnets 22 and 23 are not embedded in the rotor core 21. In this case, the rotor core 21 constitutes a magnetic path in a magnetic field due to a current flowing through the winding 12 of the stator 10. As a result, in the motor 1 as the reluctance motor, the d-axis inductance Ld can be reduced and the reluctance torque can be increased.

また、本実施形態では、回転子鉄心２１には、複数の永久磁石２２，２３が径方向に並べられると共に、磁気的に直列配置されてよい。 Further, in the present embodiment, a plurality of permanent magnets 22 and 23 may be arranged in the radial direction and magnetically arranged in series on the rotor core 21.

これにより、回転子２０は、ｄ軸方向の磁気抵抗を増加させ、ｄ軸インダクタンスＬｄを更に低減させることができる。 As a result, the rotor 20 can increase the magnetic resistance in the d-axis direction and further reduce the d-axis inductance Ld.

また、本実施形態では、外周部２１Ａには、相対的に高い磁力の永久磁石２２が配置され、内周部２１Ｂには、相対的に低い磁力の永久磁石２３が配置されてよい。 Further, in the present embodiment, the permanent magnet 22 having a relatively high magnetic force may be arranged on the outer peripheral portion 21A, and the permanent magnet 23 having a relatively low magnetic force may be arranged on the inner peripheral portion 21B.

これにより、例えば、設計者等は、外周部２１Ａに対応して軸方向の長さが相対的に短い永久磁石２２と、内周部２１Ｂに対応して軸方向の長さが相対的に長い永久磁石２３とによって、モータ１の磁束量とコストとのバランスを調整することができる。 As a result, for example, a designer or the like can use a permanent magnet 22 having a relatively short axial length corresponding to the outer peripheral portion 21A and a relatively long axial length corresponding to the inner peripheral portion 21B. With the permanent magnet 23, the balance between the amount of magnetic flux of the motor 1 and the cost can be adjusted.

また、回転子鉄心２１は、少なくとも一部が圧粉磁心で形成されてよい。 Further, at least a part of the rotor iron core 21 may be formed of a dust core.

これにより、回転子鉄心２１の形状自由度が向上し、軸方向の長さが径方向で変化する回転子鉄心２１の形状を比較的容易に実現することができる。 As a result, the degree of freedom in the shape of the rotor core 21 is improved, and the shape of the rotor core 21 whose axial length changes in the radial direction can be realized relatively easily.

以上、実施形態を説明したが、特許請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。 Although the embodiments have been described above, it will be understood that various modifications of the embodiments and details are possible without departing from the purpose and scope of the claims.

１モータ
１０固定子
１１固定子鉄心
１２巻線
２０回転子
２１回転子鉄心
２１Ａ外周部
２１Ｂ内周部
２１Ｃ遷移部
２１Ｄ段差部
２１ａ部材
２１ｂ部材
２２永久磁石
２３永久磁石
３０回転軸 1 Motor 10 Stator 11 Stator Core 12 Winding 20 Rotor 21 Rotor Core 21A Outer circumference 21B Inner circumference 21C Transition 21D Step 21a Member 21b Member 22 Permanent magnet 23 Permanent magnet 30 Rotating shaft

Claims

A rotor that is rotatably provided inward in the radial direction of the stator.
It has a salient pole and at least has a rotor core that constitutes a magnetic path in a magnetic field due to the current flowing through the windings of the stator.
In the rotor core, the axial length of the outer peripheral portion facing the stator is shorter than the axial length of the inner peripheral portion located inside the outer peripheral portion in the radial direction.
Rotor.

A permanent magnet is provided on the rotor core.
The rotor according to claim 1.

A plurality of the permanent magnets are arranged in the radial direction and magnetically arranged in series on the rotor core.
The rotor according to claim 2.

The permanent magnet having a relatively high magnetic force is arranged on the outer peripheral portion.
The permanent magnet having a relatively low magnetic force is arranged on the inner peripheral portion.
The rotor according to claim 3.

At least a part of the rotor core is formed of a dust core.
The rotor according to any one of claims 1 to 4.

The rotor according to any one of claims 1 to 5 is provided.
motor.