JP2001008392A - Permanent magnet rotor - Google Patents

Permanent magnet rotor

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JP2001008392A
JP2001008392A JP11172061A JP17206199A JP2001008392A JP 2001008392 A JP2001008392 A JP 2001008392A JP 11172061 A JP11172061 A JP 11172061A JP 17206199 A JP17206199 A JP 17206199A JP 2001008392 A JP2001008392 A JP 2001008392A
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JP
Japan
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permanent magnet
rotor
rotor core
peripheral surface
outer peripheral
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP11172061A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshinari Asano
能成 浅野
Yoshio Kobayashi
佳生 小林
Mototeru Kondo
元輝 近藤
Hironobu Sawazaki
博信 沢崎
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent generation of vibration or noise during operation by employing such a shape as the inner circumferential surface of a permanent magnet comes into tight contact with the outer circumferential surface of a rotor core in the vicinity of the center of a pole and a gap is provided in the vicinity of the boundary of the pole. SOLUTION: Permanent magnets 12 are arranged substantially at equal distance on the outer circumferential surface of a rotor core 11 and bonded thereto, or the permanent magnets 12 are secured by providing a nonmagnetic body to the outer circumference thereof. A recess 11a is made in the outer circumferential surface of the rotor core 11, and a gap 13 is provided between the permanent magnets 12 and the rotor core 11 in the recess 11a. A protrusion 11b is provided in the vicinity of the boundary of the pole of rotor core 11 to position the permanent magnet. According to this structure, a smooth rotary force can be obtained and vibration and noise can be lowered furthermore.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、略円筒形のロータ
コアの外周面に、永久磁石を配置した永久磁石ロータに
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a permanent magnet rotor in which permanent magnets are arranged on the outer peripheral surface of a substantially cylindrical rotor core.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、永久磁石ロータは、略円筒形のロ
ータコアの外周面に、複数個(通常磁極数個または磁極
数の半分)の略円弧状の永久磁石を略等分に配置してお
り、1個の永久磁石形状は、円筒形状を回転方向に略等
分してできた形状を軸方向に引き伸ばした形状である。
永久磁石は、ロータコア外周面に、接着、または外周を
ステンレス等でできた非磁性体の薄板からなる管(永久
磁石飛散防止管)等で固定されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a permanent magnet rotor has a plurality of (usually several magnetic poles or half of the number of magnetic poles) substantially arc-shaped permanent magnets arranged substantially equally on the outer peripheral surface of a substantially cylindrical rotor core. The shape of one permanent magnet is a shape obtained by extending the shape obtained by substantially equally dividing the cylindrical shape in the rotation direction in the axial direction.
The permanent magnet is fixed to the outer peripheral surface of the rotor core with an adhesive or a tube (permanent magnet scattering prevention tube) made of a non-magnetic thin plate made of stainless steel or the like.

【0003】図7は、従来の永久磁石ロータの横断面図
を示す。
FIG. 7 shows a cross-sectional view of a conventional permanent magnet rotor.

【0004】鉄などの高透磁率材または積層された鉄板
等からなる略円筒形のロータコア61の外周面に、4個
の略円弧状の永久磁石62を略等分に配置した4極の永
久磁石ロータである。ロータコア61と永久磁石62を
接着、または永久磁石62の外周に、ステンレス等でで
きた非磁性体の薄板からなる管(永久磁石飛散防止管)
を設けることにより永久磁石を固定している。ロータコ
ア61形状は、ロータ回転中心軸を中心とする略円筒形
状である。また、1個の永久磁石形状は、円筒形状を回
転方向に略等分してできた形状を軸方向に真っ直ぐに引
き伸ばした形状である。また、組立性等を考慮し、永久
磁石62の円周方向の両端面を微小な幅で切削したり、
縁に面取りやフィレットを施したりする場合もある。
A four-pole permanent magnet 62 in which four substantially arc-shaped permanent magnets 62 are arranged substantially equally on the outer peripheral surface of a substantially cylindrical rotor core 61 made of a high magnetic permeability material such as iron or laminated iron plates. It is a magnet rotor. A tube made of a nonmagnetic thin plate made of stainless steel or the like (permanent magnet scattering prevention tube) in which the rotor core 61 and the permanent magnet 62 are bonded or the outer periphery of the permanent magnet 62 is formed.
Is provided to fix the permanent magnet. The shape of the rotor core 61 is a substantially cylindrical shape centered on the rotor rotation center axis. In addition, one permanent magnet shape is a shape obtained by substantially equalizing a cylindrical shape in the rotation direction and extending straight in the axial direction. In addition, in consideration of assemblability and the like, the circumferential end faces of the permanent magnet 62 are cut with a minute width,
The edges may be chamfered or filleted.

【0005】ロータは、微小なエアギャップを介して同
心円状に対向するステータ(図示せず)に施された巻線
に電流を流すことにより発生する回転磁界により、軸6
5中心に回転する。
[0005] The rotor is driven by a rotating magnetic field generated by passing a current through a winding provided on a concentrically opposed stator (not shown) via a minute air gap.
Rotate around 5 centers.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記構成では、永久磁
石の磁極数と、ステータのティースとの位置関係による
回転力の脈動が大きいため、運転時に振動や騒音を発生
することがあった。
In the above configuration, since the pulsation of the rotational force due to the positional relationship between the number of magnetic poles of the permanent magnet and the teeth of the stator is large, vibration or noise may be generated during operation.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、永久磁石内周面とロータコア外周面が、磁
極中心付近で密着し、磁極境界付近で隙間を有する形状
とした。また、永久磁石内周面とロータコア外周面の接
触部分が、軸方向に一定角度ねじられた形状とした。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has a shape in which the inner peripheral surface of the permanent magnet and the outer peripheral surface of the rotor core are in close contact with each other near the magnetic pole center and have a gap near the magnetic pole boundary. Further, the contact portion between the inner peripheral surface of the permanent magnet and the outer peripheral surface of the rotor core was formed to be twisted at a constant angle in the axial direction.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1記載の発明は、
鉄などの高透磁率材または積層された鉄板からなる略円
筒形のロータコアの外周面に、複数個の略円弧状の永久
磁石を略等分に配置した永久磁石ロータにおいて、永久
磁石内周面とロータコア外周面が、磁極中心付近で密着
し、磁極境界付近で隙間を有する永久磁石ロータであ
り、パーミアンスの変化により、磁極中心付近でギャッ
プ磁束密度が高く、磁極境界付近でギャップ磁束密度が
低くなるため、なめらかな回転力を得ることができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In a permanent magnet rotor in which a plurality of substantially arc-shaped permanent magnets are arranged substantially equally on the outer peripheral surface of a substantially cylindrical rotor core made of a high magnetic permeability material such as iron or laminated iron plates, And the outer peripheral surface of the rotor core are in close contact with each other near the center of the magnetic pole, and there is a gap near the magnetic pole boundary.Gap flux density is high near the magnetic pole center and low near the magnetic pole boundary due to changes in permeance. Therefore, a smooth rotational force can be obtained.

【0009】本発明の請求項2記載の発明は、鉄などの
高透磁率材または積層された鉄板からなる略円筒形のロ
ータコアの外周面に、リング形状の永久磁石を配置した
永久磁石ロータにおいて、永久磁石内周面とロータコア
外周面が、磁極中心付近で密着し、磁極境界付近で隙間
を有する永久磁石ロータであり、パーミアンスの変化に
より、磁極中心付近でギャップ磁束密度が高く、磁極境
界付近でギャップ磁束密度が低くなるため、なめらかな
回転力を得ることができる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a permanent magnet rotor in which a ring-shaped permanent magnet is arranged on the outer peripheral surface of a substantially cylindrical rotor core made of a material having high magnetic permeability such as iron or laminated iron plates. A permanent magnet rotor in which the inner peripheral surface of the permanent magnet and the outer peripheral surface of the rotor core are in close contact with each other near the magnetic pole center, and have a gap near the magnetic pole boundary. As a result, the gap magnetic flux density becomes low, so that a smooth rotational force can be obtained.

【0010】本発明の請求項3記載の発明は、ロータ磁
極数がPであるとき、永久磁石内周面と、ロータコア外
周面が、磁極中心を略中心とし、ロータ回転中心を中心
とする角度240/Pの範囲で密着している請求項1ま
たは請求項2記載の永久磁石モータであり、永久磁石の
出力をほとんど低下させることなく、モータの振動・騒
音を低減することができる。
According to a third aspect of the present invention, when the number of magnetic poles of the rotor is P, the inner peripheral surface of the permanent magnet and the outer peripheral surface of the rotor core have an angle about the center of the magnetic pole and about the center of rotation of the rotor. The permanent magnet motor according to claim 1 or 2, wherein the permanent magnet motor is closely adhered within a range of 240 / P, and the vibration and noise of the motor can be reduced without substantially reducing the output of the permanent magnet.

【0011】本発明の請求項4記載の発明は、永久磁石
が等方性であり、永久磁石とロータコアを一体とした状
態で着磁した、請求項1または請求項2記載の永久磁石
ロータであり、誘起電圧を確保しつつ、ギャップ磁束密
度が正弦波状の分布とすることができる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the permanent magnet rotor according to the first or second aspect, wherein the permanent magnet is isotropic and is magnetized in a state where the permanent magnet and the rotor core are integrated. In addition, the gap magnetic flux density can have a sinusoidal distribution while securing the induced voltage.

【0012】本発明の請求項5記載の発明は、永久磁石
内周面とロータコア外周面の接触部分が、軸方向に一定
角度ねじられた請求項1または請求項2記載の永久磁石
ロータであり、回転むらを低減し、モータの振動・騒音
を低減することができる。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the permanent magnet rotor according to the first or second aspect, wherein a contact portion between the inner peripheral surface of the permanent magnet and the outer peripheral surface of the rotor core is twisted at a constant angle in the axial direction. In addition, it is possible to reduce rotation unevenness and reduce vibration and noise of the motor.

【0013】本発明の請求項6記載の発明は、ロータ磁
極数がPであるとき、永久磁石内周面とロータコア外周
面の接触部分が、軸方向に角度約120/Pねじられた
請求項5記載の永久磁石ロータであり、特に120°通
電の時の、相切替えによる回転むらをキャンセルし、モ
ータ振動・騒音を低減することができる。
According to a sixth aspect of the present invention, when the number of magnetic poles of the rotor is P, the contact portion between the inner peripheral surface of the permanent magnet and the outer peripheral surface of the rotor core is twisted at an angle of about 120 / P in the axial direction. 5. The permanent magnet rotor according to 5, which can cancel rotation unevenness due to phase switching and reduce motor vibration and noise, particularly when 120 ° is applied.

【0014】本発明の請求項7記載の発明は、ロータ磁
極数とステータスロット数の最小公倍数がNcであると
き、永久磁石内周面とロータコア外周面の接触部分が、
軸方向に角度約360/Ncねじられた請求項5記載の
永久磁石ロータであり、コギングトルクによる回転むら
をキャンセルし、モータ振動・騒音を低減することがで
きる。
According to a seventh aspect of the present invention, when the least common multiple of the number of rotor poles and the number of status lots is Nc, the contact portion between the inner peripheral surface of the permanent magnet and the outer peripheral surface of the rotor core is:
The permanent magnet rotor according to claim 5, which is twisted at an angle of about 360 / Nc in the axial direction, can cancel rotational unevenness due to cogging torque, and reduce motor vibration and noise.

【0015】本発明の請求項8記載の発明は、ロータコ
アに、永久磁石位置決め用の突起を有する請求項5また
は請求項6または請求項7記載の永久磁石ロータであ
り、永久磁石を、最も出力が大きくなる位置に正確に設
置することができる。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided the permanent magnet rotor according to the fifth, sixth or seventh aspect, wherein the rotor core has a projection for positioning a permanent magnet. Can be accurately set at a position where the size becomes larger.

【0016】本発明の請求項9記載の発明は、ロータコ
アが、積層された電磁鋼板である請求項5または請求項
6または請求項7記載の永久磁石ロータであり、積層時
に、ロータコアシートを容易にひねることが可能であ
り、生産性が向上する。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided the permanent magnet rotor according to the fifth, sixth, or seventh aspect, wherein the rotor core is a laminated electromagnetic steel sheet. Can increase the productivity.

【0017】本発明の請求項10記載の発明は、ロータ
コアが、絞り加工により成形された薄板である請求項5
または請求項6または請求項7記載の永久磁石ロータで
あり、特に内径の大きいロータを使用する場合、使用材
料を低減することができる。
According to a tenth aspect of the present invention, the rotor core is a thin plate formed by drawing.
Alternatively, in the case of using the permanent magnet rotor according to claim 6 or 7, particularly when using a rotor having a large inner diameter, the material used can be reduced.

【0018】本発明の請求項11記載の発明は、ロータ
コアが、鉄粉を有機物、無機物、またはそれらの混合物
からなる結合材で固めてなる請求項5または請求項6ま
たは請求項7記載の永久磁石ロータであり、ロータコア
形状の自由度が大きく、効果的にモータの振動・騒音を
低減できる形状のロータコアを作ることができる。以
下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に
説明する。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the rotor core according to the fifth or sixth or seventh aspect, the rotor core is formed by hardening iron powder with a binder made of an organic substance, an inorganic substance, or a mixture thereof. It is a magnet rotor having a large degree of freedom in the shape of the rotor core, and a rotor core having a shape capable of effectively reducing motor vibration and noise can be produced. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0019】(実施の形態1)図1は、本発明の第一の
実施の形態における永久磁石ロータの横断面図を示す。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a cross-sectional view of a permanent magnet rotor according to a first embodiment of the present invention.

【0020】鉄などの高透磁率材または積層された鉄板
からなる略円筒形のロータコア11の外周面に、4個の
略円弧状の永久磁石12を略等分に配置しており、永久
磁石12とロータコア11を接着、または、永久磁石1
2の外周に、ステンレス等でできた非磁性体の薄板から
なる管(永久磁石飛散防止管)を設けることにより永久
磁石12を固定している。
Four substantially arc-shaped permanent magnets 12 are substantially equally arranged on the outer peripheral surface of a substantially cylindrical rotor core 11 made of a high magnetic permeability material such as iron or a laminated iron plate. 12 and the rotor core 11 or the permanent magnet 1
The permanent magnet 12 is fixed by providing a tube (permanent magnet scattering prevention tube) made of a thin plate of a non-magnetic material made of stainless steel or the like on the outer periphery of 2.

【0021】ロータコア11の外周は、ロータ回転中心
軸を中心とする略円形であるが、磁極境界付近で、凹部
11aを有し、凹部11aにおいて、永久磁石12とロ
ータコア11の間に隙間13がある。ロータコア11の
磁極境界付近には、突起11bがあり、永久磁石の位置
決めを行っている。
The outer periphery of the rotor core 11 is substantially circular centered on the center axis of rotation of the rotor, but has a recess 11a near the magnetic pole boundary. In the recess 11a, a gap 13 is formed between the permanent magnet 12 and the rotor core 11. is there. A protrusion 11b is provided near the magnetic pole boundary of the rotor core 11, and positions the permanent magnet.

【0022】ロータコア11は、リベットピン14また
は、カラマセ(図示せず)等により固定されている。
The rotor core 11 is fixed by a rivet pin 14 or a caramase (not shown).

【0023】永久磁石12とロータコア11の密着して
いる部分は、磁極中心を中心とし、ロータ回転軸を中心
とする中心角で約60°である。
The portion where the permanent magnet 12 and the rotor core 11 are in close contact with each other has a central angle of about 60 ° about the center of the magnetic pole and about the rotation axis of the rotor.

【0024】本構成により、磁極中心付近約60°の範
囲はパーミアンスが高くなり、動作点磁束密度が高くな
るため、ギャップ磁束密度が高く、磁極境界付近では、
隙間13があることにより、等価エアギャップが大きく
なり、パーミアンスが低くなる。従って、ギャップ磁束
密度が滑らかに変化するため、滑らかな回転力を得るこ
とができる。
According to this configuration, the permeance is high in the range of about 60 ° near the center of the magnetic pole, and the magnetic flux density at the operating point is high. Therefore, the gap magnetic flux density is high.
The presence of the gap 13 increases the equivalent air gap and lowers permeance. Therefore, since the gap magnetic flux density changes smoothly, a smooth rotational force can be obtained.

【0025】また、永久磁石は、内周面、外周面とも同
心円弧形状であるため、永久磁石の加工も容易かつ低コ
ストである。
Since the inner and outer peripheral surfaces of the permanent magnet are concentric arcs, machining of the permanent magnet is easy and low cost.

【0026】なお、永久磁石は、略リング形状であって
も良い。この場合、部品点数が減少し、また、永久磁石
外径の真円度が良好である。
The permanent magnet may have a substantially ring shape. In this case, the number of parts is reduced, and the roundness of the outer diameter of the permanent magnet is good.

【0027】(実施の形態2)図2は、本発明の第二の
実施の形態における永久磁石ロータの分解斜視図を示
す。
(Embodiment 2) FIG. 2 is an exploded perspective view of a permanent magnet rotor according to a second embodiment of the present invention.

【0028】積層された鉄板からなる略円筒形のロータ
コア21の外周面に、4個の略円弧状の永久磁石22を
略等分に配置しており、永久磁石22とロータコア21
を接着、または、永久磁石22の外周に、ステンレス等
でできた非磁性体の薄板からなる管(永久磁石飛散防止
管)を設けることにより永久磁石22を固定している。
On the outer peripheral surface of a substantially cylindrical rotor core 21 made of laminated iron plates, four substantially arc-shaped permanent magnets 22 are arranged at substantially equal intervals.
The permanent magnet 22 is fixed by adhering or by providing a tube (permanent magnet scattering prevention tube) made of a non-magnetic thin plate made of stainless steel or the like on the outer periphery of the permanent magnet 22.

【0029】ロータコア21の外周は、ロータ回転中心
軸を中心とする略円形であるが、磁極境界付近で、凹部
21aを有し、凹部21aにおいて、永久磁石22とロ
ータコア21の間に隙間(図示せず)がある。
The outer periphery of the rotor core 21 has a substantially circular shape centered on the center axis of rotation of the rotor, but has a recess 21a near the magnetic pole boundary. In the recess 21a, there is a gap between the permanent magnet 22 and the rotor core 21 (see FIG. Not shown).

【0030】ロータコア21は、略同一形状に打抜かれ
たロータコアシート25を、略一定角度ずつ回転させな
がら積層してなり、全長に渡って、30°回転してい
る。
The rotor core 21 is formed by laminating rotor core sheets 25 punched into substantially the same shape while rotating the rotor core sheet 25 by a substantially constant angle, and rotates 30 ° over the entire length.

【0031】ロータコア21の中央に位置するロータコ
アシート25bの磁極境界付近には、突起21bがあ
り、永久磁石22の位置決めを行っている。
A protrusion 21b is provided near the magnetic pole boundary of the rotor core sheet 25b located at the center of the rotor core 21 to position the permanent magnet 22.

【0032】ロータコア21は、カラマセ(図示せ
ず)、リベットピン(図示せず)等により固定されてい
る。
[0032] The rotor core 21 is fixed by means of karamase (not shown), rivet pins (not shown) and the like.

【0033】本構成により、ロータコア21と永久磁石
22が密着している約60°の範囲はパーミアンスが高
くなり、動作点磁束密度が高くなるため、ギャップ磁束
密度が高く、他の部分では、隙間があることにより、等
価エアギャップが大きくなり、パーミアンスが低くな
る。この、ギャップ磁束密度の回転方向における変化
が、長さ方向で一定角度ねじられているため、ステータ
または永久磁石にスキューを施したのと同等の効果があ
る。すなわち、ステータとロータとの位置関係による回
転むらが長さ方向でキャンセルされ、振動・騒音が低減
される。
According to this configuration, the permeance is high in the range of about 60 ° where the rotor core 21 and the permanent magnet 22 are in close contact with each other, and the operating point magnetic flux density is high, so that the gap magnetic flux density is high. , The equivalent air gap increases and the permeance decreases. Since the change in the rotational direction of the gap magnetic flux density is twisted at a constant angle in the longitudinal direction, the same effect as when skew is applied to the stator or the permanent magnet is obtained. That is, uneven rotation due to the positional relationship between the stator and the rotor is canceled in the length direction, and vibration and noise are reduced.

【0034】また、永久磁石は、内周面、外周面とも同
心円弧形状であるため、永久磁石の加工も容易かつ低コ
ストである。
Since the inner and outer peripheral surfaces of the permanent magnet have concentric arc shapes, machining of the permanent magnet is easy and low cost.

【0035】本構成においては、ロータコアシートのね
じり角を30°としたが、これは、4極の場合の、相切
替えの周期と一致し、従って、特に120°矩形波通電
の時、相切替えによる振動・騒音の低減に効果的であ
る。また、ステータが6スロットまたは12スロットの
時、コギングの周期は同じく30°であり、コギングの
低減にも効果がある。相切替えの周期とコギングの周期
が一致しない場合は、それぞれのレベルの内、大きい方
にあわせてねじり角度を選択すれば良い。
In this configuration, the torsion angle of the rotor core sheet is set to 30 °, which coincides with the phase switching period in the case of four poles. It is effective in reducing vibration and noise. When the stator has 6 slots or 12 slots, the cogging cycle is also 30 °, which is effective in reducing cogging. If the cycle of phase switching and the cycle of cogging do not match, the torsion angle may be selected according to the larger of the levels.

【0036】(実施の形態3)図3は、本発明の第三の
実施の形態における永久磁石ロータの分解斜視図を示
す。
(Embodiment 3) FIG. 3 is an exploded perspective view of a permanent magnet rotor according to a third embodiment of the present invention.

【0037】構成及び作用のうち、実施の形態2と同様
である部分については説明を省略する。
The description of the same components and functions as those of the second embodiment will be omitted.

【0038】ロータコアシートのねじり角は全長で30
°であるが、長さ方向の中心より上部においてのねじり
方向と、長さ方向の中心より下部においてのねじり方向
が逆となっている。また、突起31bを有するロータコ
アシート35bは、長さ方向の上部4分の1の位置及び
下部4分の1の位置に設けてある。
The torsion angle of the rotor core sheet is 30 in total length.
°, the torsional direction above the center in the length direction is opposite to the torsional direction below the center in the length direction. Further, the rotor core sheet 35b having the protrusions 31b is provided at the upper quarter position and the lower quarter position in the length direction.

【0039】本構成により、ギャップを通る磁束の長さ
方向成分が、長さ方向の中心より上部と下部で反対であ
り、長さ方向の加振力を低減することができる。
According to this configuration, the longitudinal component of the magnetic flux passing through the gap is opposite at the upper part and the lower part from the center in the longitudinal direction, and the exciting force in the longitudinal direction can be reduced.

【0040】(実施の形態4)図4は、本発明の第四の
実施の形態における永久磁石ロータの分解斜視図を示
す。
(Embodiment 4) FIG. 4 is an exploded perspective view of a permanent magnet rotor according to a fourth embodiment of the present invention.

【0041】鉄粉を有機物、無機物、またはそれらの混
合物からなる結合材で固めてなる略円筒形のロータコア
41の外周面に、略リング形状の永久磁石42を配置し
ており、永久磁石42とロータコア41を接着、また
は、圧入により永久磁石42を固定している。
A substantially ring-shaped permanent magnet 42 is disposed on the outer peripheral surface of a substantially cylindrical rotor core 41 obtained by solidifying iron powder with a binder made of an organic substance, an inorganic substance, or a mixture thereof. The permanent magnet 42 is fixed by bonding the rotor core 41 or press fitting.

【0042】ロータコア41の外周は、ロータ回転中心
軸を中心とする略円形であるが、磁極境界付近で、凹部
41aを有し、凹部41aにおいて、永久磁石42とロ
ータコア41の間に隙間(図示せず)がある。
The outer periphery of the rotor core 41 has a substantially circular shape centered on the center axis of rotation of the rotor, but has a concave portion 41a near the magnetic pole boundary. In the concave portion 41a, a gap is provided between the permanent magnet 42 and the rotor core 41 (see FIG. Not shown).

【0043】ロータコア41は、回転軸に直行する平面
における断面が、全長に渡って、30°回転した形状と
なっている。また、永久磁石は4極に着磁されている。
The cross section of the rotor core 41 in a plane perpendicular to the rotation axis is rotated by 30 ° over the entire length. The permanent magnet is magnetized to four poles.

【0044】その他の構成及び作用のうち、実施の形態
2と同様である部分については、説明を省略する。
The description of other parts and operations that are the same as in the second embodiment will be omitted.

【0045】ロータコアが鉄粉を有機物、無機物、また
はそれらの混合物からなる結合材で固めて成形されてい
るため、ロータ形状の自由度が大きく、また、精度も良
好である。従って、振動・騒音の低減効果を高めること
ができる。
Since the rotor core is formed by solidifying iron powder with a binder made of an organic substance, an inorganic substance, or a mixture thereof, the degree of freedom of the rotor shape is large and the precision is good. Therefore, the effect of reducing vibration and noise can be enhanced.

【0046】(実施の形態5)図5は、本発明の第五の
実施の形態における永久磁石ロータの分解斜視図を示
す。図6は、本発明の第五の実施の形態における永久磁
石ロータの横断面図を示す。
(Embodiment 5) FIG. 5 is an exploded perspective view of a permanent magnet rotor according to a fifth embodiment of the present invention. FIG. 6 shows a cross-sectional view of a permanent magnet rotor according to a fifth embodiment of the present invention.

【0047】ロータコア51は、薄板を絞り加工により
成形されてなり、ロータコア51の外周面に、略リング
形状の永久磁石52を配置しており、永久磁石52とロ
ータコア51を接着、または、圧入により永久磁石52
を固定している。
The rotor core 51 is formed by drawing a thin plate, and a substantially ring-shaped permanent magnet 52 is arranged on the outer peripheral surface of the rotor core 51. The permanent magnet 52 and the rotor core 51 are bonded or press-fitted. Permanent magnet 52
Is fixed.

【0048】ロータコア51の外周は、ロータ回転中心
軸を中心とする略円形であるが、磁極境界付近で、凹部
51aを有し、凹部51aにおいて、永久磁石52とロ
ータコア41の間に隙間53がある。
The outer periphery of the rotor core 51 has a substantially circular shape centered on the center axis of rotation of the rotor, but has a recess 51a near the magnetic pole boundary. In the recess 51a, a gap 53 is formed between the permanent magnet 52 and the rotor core 41. is there.

【0049】ロータコア51は、回転軸に直行する平面
における断面が、全長に渡って、30°回転した形状と
なっている。また、永久磁石は4極に着磁されている。
The cross section of the rotor core 51 in a plane perpendicular to the rotation axis has a shape rotated by 30 ° over the entire length. The permanent magnet is magnetized to four poles.

【0050】なお、永久磁石52の長さがロータコア5
1の長さより小さい場合は、永久磁石の長さに相当する
分の、ねじり角が30°とすれば良い。
The length of the permanent magnet 52 is
If the length is smaller than 1, the torsion angle may be 30 °, which is equivalent to the length of the permanent magnet.

【0051】その他の構成及び作用のうち、実施の形態
4と同様である部分については、説明を省略する。
Of the other constructions and functions, the description of the same parts as in the fourth embodiment is omitted.

【0052】永久磁石52は、ロータコア51に組み込
まれた状態で着磁され、磁化状態は矢印55(1極分の
み表示)のようになる。パーミアンス係数の違いによ
り、磁極中心部付近でのギャップ磁束密度は高く均一と
なり、磁極境界付近の隙間53のある部分においては、
ギャップ磁束密度は低くなる。従って、ギャップ磁束密
度が擬似的に正弦波状となり、回転むらが更に低減され
る。
The permanent magnet 52 is magnetized in a state incorporated in the rotor core 51, and the magnetization state is as indicated by an arrow 55 (only one pole is shown). Due to the difference in the permeance coefficient, the gap magnetic flux density near the center of the magnetic pole becomes high and uniform, and in the portion with the gap 53 near the magnetic pole boundary,
The gap magnetic flux density becomes lower. Therefore, the gap magnetic flux density becomes pseudo sinusoidal, and the rotation unevenness is further reduced.

【0053】なお、ロータの磁極数、永久磁石の材質、
ロータコア及び永久磁石の保持方法等、本発明に応じて
種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排
除するものではない。
The number of magnetic poles of the rotor, the material of the permanent magnet,
Various modifications such as a method of holding the rotor core and the permanent magnet are possible in accordance with the present invention, and these are not excluded from the scope of the present invention.

【0054】[0054]

【発明の効果】上記説明より明らかなように、本発明の
請求項1に記載の発明によれば、パーミアンスの変化に
より、磁極中心付近でギャップ磁束密度が高く、磁極境
界付近でギャップ磁束密度が低くなるため、なめらかな
回転力を得ることができる。また、永久磁石の磁極間に
隙間を設けることができ、振動・騒音を更に低下するこ
とができる。
As is apparent from the above description, according to the first aspect of the present invention, the gap magnetic flux density is high near the magnetic pole center and the gap magnetic flux density is high near the magnetic pole boundary due to the change in permeance. Since it is lower, a smooth rotational force can be obtained. In addition, a gap can be provided between the magnetic poles of the permanent magnet, so that vibration and noise can be further reduced.

【0055】本発明の請求項2記載の発明によれば、パ
ーミアンスの変化により、磁極中心付近でギャップ磁束
密度が高く、磁極境界付近でギャップ磁束密度が低くな
るため、なめらかな回転力を得ることができる。また、
永久磁石が1個で良いため、部品点数が低減でき、生産
性の向上も可能である。
According to the second aspect of the present invention, a change in permeance causes a high gap magnetic flux density near the center of the magnetic pole and a low magnetic flux density near the boundary of the magnetic pole. Can be. Also,
Since only one permanent magnet is required, the number of parts can be reduced, and the productivity can be improved.

【0056】本発明の請求項3記載の発明によれば、永
久磁石の出力をほとんど低下させることなく、モータの
振動・騒音を低減することができる。
According to the third aspect of the present invention, the vibration and noise of the motor can be reduced without substantially lowering the output of the permanent magnet.

【0057】本発明の請求項4記載の発明によれば、誘
起電圧を確保しつつ、ギャップ磁束密度が正弦波状の分
布とすることができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the gap magnetic flux density can have a sinusoidal distribution while securing the induced voltage.

【0058】本発明の請求項5記載の発明によれば、回
転むらを低減し、モータの振動・騒音を低減することが
できる。
According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to reduce rotational unevenness and reduce vibration and noise of the motor.

【0059】本発明の請求項6記載の発明によれば、特
に120°通電の時の、相切替えによる回転むらをキャ
ンセルし、モータ振動・騒音を低減することができる。
According to the invention of claim 6 of the present invention, it is possible to cancel rotational unevenness due to phase switching, particularly at the time of 120 ° conduction, and reduce motor vibration and noise.

【0060】本発明の請求項7記載の発明によれば、コ
ギングトルクによる回転むらをキャンセルし、モータ振
動・騒音を低減することができる。
According to the seventh aspect of the present invention, it is possible to cancel rotational unevenness due to cogging torque and reduce motor vibration and noise.

【0061】本発明の請求項8記載の発明によれば、永
久磁石を、最も出力が大きくなる位置に正確に設置する
ことができる。
According to the invention described in claim 8 of the present invention, the permanent magnet can be accurately set at a position where the output is maximized.

【0062】本発明の請求項9記載の発明によれば、積
層時に、ロータコアシートを容易にひねることが可能で
あり、生産性が向上する。
According to the ninth aspect of the present invention, the rotor core sheet can be easily twisted at the time of lamination, and the productivity is improved.

【0063】本発明の請求項10記載の発明によれば、
特に内径の大きいロータを使用する場合、使用材料を低
減することができる。
According to the tenth aspect of the present invention,
In particular, when a rotor having a large inner diameter is used, the material used can be reduced.

【0064】本発明の請求項11記載の発明によれば、
ロータコア形状の自由度が大きく、効果的にモータの振
動・騒音を低減できる形状のロータコアを作ることがで
きる。
According to the eleventh aspect of the present invention,
A rotor core having a large degree of freedom in the shape of the rotor core and capable of effectively reducing the vibration and noise of the motor can be manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第一の実施の形態による永久磁石ロー
タの横断面図
FIG. 1 is a cross-sectional view of a permanent magnet rotor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第二の実施の形態による永久磁石ロー
タの分解斜視図
FIG. 2 is an exploded perspective view of a permanent magnet rotor according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第三の実施の形態による永久磁石ロー
タの分解斜視図
FIG. 3 is an exploded perspective view of a permanent magnet rotor according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第四の実施の形態による永久磁石ロー
タの分解斜視図
FIG. 4 is an exploded perspective view of a permanent magnet rotor according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第五の実施の形態による永久磁石ロー
タの分解斜視図
FIG. 5 is an exploded perspective view of a permanent magnet rotor according to a fifth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第五の実施の形態による永久磁石ロー
タの横断面図
FIG. 6 is a cross-sectional view of a permanent magnet rotor according to a fifth embodiment of the present invention.

【図7】従来の永久磁石ロータの横断面図FIG. 7 is a cross-sectional view of a conventional permanent magnet rotor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 ロータコア 12 永久磁石 13 隙間 11 rotor core 12 permanent magnet 13 gap

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H02K 21/14 H02K 21/14 M (72)発明者 近藤 元輝 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 沢崎 博信 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5H002 AA04 AB07 AC03 AC06 AE08 5H621 AA04 JK02 JK05 5H622 AA02 CA02 CA07 CA10 CA13 PP03 PP10 PP11 PP13 PP14 PP16 PP18 PP19 QB03 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H02K 21/14 H02K 21/14 M (72) Inventor Motoki Kondo 1006 Kadoma, Kajima, Kadoma, Osaka Matsushita Electric Industrial Incorporated (72) Inventor Hironobu Sawazaki 1006 Kazuma Kadoma, Kazuma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.F-term (reference) PP16 PP18 PP19 QB03

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 鉄などの高透磁率材または積層された鉄
板からなる略円筒形のロータコアの外周面に、複数個の
略円弧状の永久磁石を略等分に配置した永久磁石ロータ
において、永久磁石内周面とロータコア外周面が、磁極
中心付近で密着し、磁極境界付近で隙間を有する、永久
磁石ロータ。
1. A permanent magnet rotor in which a plurality of substantially arc-shaped permanent magnets are arranged substantially equally on an outer peripheral surface of a substantially cylindrical rotor core made of a material having high magnetic permeability such as iron or laminated iron plates. A permanent magnet rotor in which an inner peripheral surface of a permanent magnet and an outer peripheral surface of a rotor core are closely adhered near a magnetic pole center and have a gap near a magnetic pole boundary.
【請求項2】 鉄などの高透磁率材または積層された鉄
板からなる略円筒形のロータコアの外周面に、リング形
状の永久磁石を配置した永久磁石ロータにおいて、永久
磁石内周面とロータコア外周面が、磁極中心付近で密着
し、磁極境界付近で隙間を有する、永久磁石ロータ。
2. A permanent magnet rotor in which a ring-shaped permanent magnet is disposed on an outer peripheral surface of a substantially cylindrical rotor core made of a material having high magnetic permeability such as iron or laminated iron plates. A permanent magnet rotor having surfaces closely contacted near a magnetic pole center and having a gap near a magnetic pole boundary.
【請求項3】 ロータ磁極数がPであるとき、永久磁石
内周面と、ロータコア外周面が、磁極中心を略中心と
し、ロータ回転中心を中心とする角度240/Pの範囲
で密着している請求項1または請求項2記載の永久磁石
モータ。
3. When the number of rotor magnetic poles is P, the inner peripheral surface of the permanent magnet and the outer peripheral surface of the rotor core are in close contact with each other at an angle of 240 / P about the center of the magnetic pole and about the center of rotation of the rotor. The permanent magnet motor according to claim 1 or 2, wherein
【請求項4】 永久磁石が等方性であり、永久磁石とロ
ータコアを一体とした状態で着磁した、請求項1または
請求項2記載の永久磁石ロータ。
4. The permanent magnet rotor according to claim 1, wherein the permanent magnet is isotropic, and is magnetized in a state where the permanent magnet and the rotor core are integrated.
【請求項5】 永久磁石内周面とロータコア外周面の接
触部分が、軸方向に一定角度ねじられた請求項1または
請求項2記載の永久磁石ロータ。
5. The permanent magnet rotor according to claim 1, wherein a contact portion between the inner peripheral surface of the permanent magnet and the outer peripheral surface of the rotor core is twisted at a constant angle in the axial direction.
【請求項6】 ロータ磁極数がPであるとき、永久磁石
内周面とロータコア外周面の接触部分が、軸方向に角度
約120/Pねじられた請求項5記載の永久磁石ロー
タ。
6. The permanent magnet rotor according to claim 5, wherein when the number of magnetic poles of the rotor is P, a contact portion between the inner peripheral surface of the permanent magnet and the outer peripheral surface of the rotor core is twisted at an angle of about 120 / P in the axial direction.
【請求項7】 ロータ磁極数とステータスロット数の最
小公倍数がNcであるとき、永久磁石内周面とロータコ
ア外周面の接触部分が、軸方向に角度約360/Ncね
じられた請求項5記載の永久磁石ロータ。
7. The contact portion between the inner peripheral surface of the permanent magnet and the outer peripheral surface of the rotor core is twisted at an angle of about 360 / Nc in the axial direction when the least common multiple of the number of rotor magnetic poles and the number of status lots is Nc. Permanent magnet rotor.
【請求項8】 ロータコアに、永久磁石位置決め用の突
起を有する請求項5または請求項6または請求項7記載
の永久磁石ロータ。
8. The permanent magnet rotor according to claim 5, wherein the rotor core has a projection for positioning a permanent magnet.
【請求項9】 ロータコアが、積層された電磁鋼板であ
る請求項5または請求項6または請求項7記載の永久磁
石ロータ。
9. The permanent magnet rotor according to claim 5, wherein the rotor core is a laminated electromagnetic steel sheet.
【請求項10】 ロータコアが、絞り加工により成形さ
れた薄板である請求項5または請求項6または請求項7
記載の永久磁石ロータ。
10. The rotor core according to claim 5, wherein the rotor core is a thin plate formed by drawing.
A permanent magnet rotor as described.
【請求項11】 ロータコアが、鉄粉を有機物、無機
物、またはそれらの混合物からなる結合材で固めてなる
請求項5または請求項6または請求項7記載の永久磁石
ロータ。
11. The permanent magnet rotor according to claim 5, wherein the rotor core is formed by hardening iron powder with a binder made of an organic substance, an inorganic substance, or a mixture thereof.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7028386B2 (en) 2002-04-01 2006-04-18 Nissan Motor Co., Ltd. Rotor body and production method thereof
CN107086687A (en) * 2017-06-16 2017-08-22 广东威灵电机制造有限公司 Rotor assembly and motor
WO2019202790A1 (en) * 2018-04-16 2019-10-24 株式会社日立製作所 Dynamo-electric machine, and elevator hoist system

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