JP2006025572A - Magnets-embedded motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、埋込磁石型モータに関するものである。 The present invention relates to an interior magnet type motor.
高効率モータとしては、埋込磁石型モータがある。埋込磁石型モータは、ロータコア内に永久磁石が埋設されたロータを有するモータであり、ステータが作り出す回転磁界とロータとの間のマグネットトルクに加え、ロータに形成される磁路(磁路形成部)に基づくリラクタンストルクを有効に利用することにより高いモータ効率を得ることができる。 As a high efficiency motor, there is an embedded magnet type motor. An embedded magnet type motor is a motor having a rotor in which a permanent magnet is embedded in a rotor core. In addition to a magnet torque between a rotating magnetic field generated by a stator and the rotor, a magnetic path formed in the rotor (magnetic path formation) High motor efficiency can be obtained by effectively utilizing the reluctance torque based on (1).
ところで、一般的にステータに形成されたティースの本数は、ロータに埋設された永久磁石(収容孔)及び該永久磁石の間に形成される磁路形成部の数の整数倍に設定されている。又、一般的に永久磁石及び磁路形成部は等角度間隔で形成されている。よって、ロータ回転時の所定角度では、各磁路形成部におけるそれぞれの周方向中心が、ティースの周方向中心と同時にそれぞれ径方向に直列状態となる。その結果、磁路形成部に同時に直線的なコイル磁束の流れが形成される(生じる)ことによりブレーキトルクが発生し、該ブレーキトルクによりモータから出力されるトルクにリップルが発生する。このリップル及びコギングトルクを低減するため、例えば特許文献1には、任意の高さに積層された複数の回転子鉄心(ロータコア)を相対的に回転させて積層したスキュー構造をとる回転子(ロータ)が開示されている。このロータはスキュー構造をとることによって、同時に複数のティースと対向する磁路形成部の面積を小さくし、ティースと磁路形成部の間の直線的なコイル磁束の流れを抑制し、トルクリップル及びコギングトルクを低減している。
ところが、上記のようなモータでは、永久磁石が埋設された同じ形状のロータコア(その永久磁石の各磁極中心)を周方向に回転させて積層しているため、ステータの巻線に対する永久磁石の有効磁束が減少し、マグネットトルクとリラクタンストルクとの和によって求められる回転子のトルクの低下が懸念される。 However, in the motor as described above, the rotor core having the same shape in which the permanent magnet is embedded (the center of each magnetic pole of the permanent magnet) is rotated and laminated in the circumferential direction. The magnetic flux decreases, and there is a concern that the torque of the rotor, which is obtained by the sum of the magnet torque and the reluctance torque, is reduced.
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、トルクの低下を抑制しながらトルクリップル及びコギングトルクを低減することができる埋込磁石型モータを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an embedded magnet type motor that can reduce torque ripple and cogging torque while suppressing a decrease in torque. It is in.
請求項1に記載の発明では、略円筒状に形成され、周方向等角度間隔で軸中心に向かって延びるように形成された複数のティースに巻線が巻回されたステータと、前記ステータの内側に回転可能に収容され、永久磁石が収容される収容孔が周方向に複数設けられたロータコアを軸方向に複数有するロータとを備えた埋込磁石型モータであって、前記収容孔は、その両端部が前記ロータコア外周に近接する非磁路端部を有し、周方向に隣り合う前記収容孔の近接する一対の前記非磁路端部は、各前記ロータコア内で全て同じ形状とされ、異なる前記ロータコアにおける一対の前記非磁路端部に対して異なる形状に形成される。 According to the first aspect of the present invention, a stator having a substantially cylindrical shape and wound around a plurality of teeth formed so as to extend toward the center of the shaft at equal circumferential intervals, and the stator An embedded magnet type motor including a rotor core that is rotatably accommodated inside and has a plurality of rotor cores in the axial direction in which a plurality of accommodation holes for accommodating permanent magnets are provided in the circumferential direction, Both end portions thereof have non-magnetic path end portions close to the outer periphery of the rotor core, and a pair of non-magnetic path end portions adjacent to the accommodation holes adjacent in the circumferential direction are all in the same shape in each of the rotor cores. The pair of non-magnetic path ends in the different rotor cores are formed in different shapes.
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の埋込磁石型モータにおいて、前記ロータコアの数を3の倍数とし、前記ロータコアにおける前記非磁路端部のパターンの数を3つとした。 According to a second aspect of the present invention, in the interior magnet type motor according to the first aspect, the number of the rotor cores is a multiple of three, and the number of patterns of the non-magnetic path end portions in the rotor core is three.
請求項3に記載の発明では、請求項2に記載の埋込磁石型モータにおいて、前記非磁路端部のパターンは、前記一対の前記非磁路端部が、共に前記永久磁石の端部における周方向中央に配置されるもの、前記永久磁石の端部における互いに周方向に近接する位置に配置されるもの、及び前記永久磁石の端部における互いに周方向に離間する位置に配置されるものの3つであって、前記一対の前記非磁路端部が共に前記永久磁石の端部における周方向中央に配置されるパターンの前記ロータコアが、軸方向に他の2つのパターンの前記ロータコアの間に配置される。 According to a third aspect of the present invention, in the interior magnet type motor according to the second aspect, the pattern of the non-magnetic path ends is such that the pair of non-magnetic path ends are both ends of the permanent magnet. Arranged at the center in the circumferential direction at the end of the permanent magnet, arranged at positions adjacent to each other in the circumferential direction at the end of the permanent magnet, and arranged at positions spaced apart from each other in the circumferential direction at the end of the permanent magnet The three rotor cores in a pattern in which the end portions of the pair of non-magnetic path are both arranged at the center in the circumferential direction at the end portion of the permanent magnet are between the other two core patterns in the axial direction. Placed in.
(作用)
請求項1に記載の発明によれば、周方向に隣り合う収容孔の近接する一対の非磁路端部が、各ロータコア内で全て同じ形状とされ、異なるロータコアにおける一対の非磁路端部に対して異なる形状に形成される。よって、例えば、スキュー構造としなくても、ロータコアに形成される非磁路端部以外の外周部分である磁路部が、回転時に同時にティースと対向する面積が小さくなる。その結果、永久磁石に基づくトルクの低減を抑制しながら、ティースと磁路部の間の直線的なコイル磁束の流れが抑制され、トルクリップル及びコギングトルクが低減される。
(Function)
According to the first aspect of the present invention, the pair of nonmagnetic path end portions adjacent to each other in the circumferentially adjacent accommodation holes have the same shape in each rotor core, and the pair of nonmagnetic path end portions in different rotor cores. Are formed in different shapes. Therefore, for example, even if it does not use a skew structure, the area where the magnetic path part which is an outer peripheral part other than the non-magnetic path end part formed on the rotor core simultaneously faces the teeth during rotation becomes small. As a result, the flow of the linear coil magnetic flux between the teeth and the magnetic path portion is suppressed while suppressing the torque reduction based on the permanent magnet, and the torque ripple and the cogging torque are reduced.
請求項2に記載の発明によれば、ロータコアの数が3の倍数とされ、ロータコアにおける非磁路端部のパターンの数が3つとされる。このようにすると、ロータコアにおける非磁路端部のパターンの数、即ちロータコアの種類の増大を抑制しながら、トルクリップル及びコギングトルクを効果的に低減することができる。 According to the second aspect of the present invention, the number of rotor cores is a multiple of 3, and the number of patterns at the non-magnetic path end portions in the rotor core is three. If it does in this way, torque ripple and cogging torque can be reduced effectively, suppressing the number of patterns of the nonmagnetic path end part in a rotor core, ie, increase in the kind of rotor core.
請求項3に記載の発明によれば、一対の非磁路端部が共に永久磁石の端部における周方向中央に配置されるパターンのロータコアが、一対の非磁路端部が永久磁石の端部における互いに周方向に近接する位置に配置されるパターンのロータコア、及び互いに周方向に離間する位置に配置されるパターンのロータコアの間に配置される。このようにすると、2つのパターンの中間のパターンであるロータコアが他の2つのロータコアの軸方向中央に配置されることで、ロータの回転時のバランスが良好となる。 According to the third aspect of the present invention, the rotor core having a pattern in which the pair of non-magnetic path ends are arranged in the center in the circumferential direction at the end of the permanent magnet, and the pair of non-magnetic path ends are the ends of the permanent magnet. Between the rotor cores of patterns arranged at positions close to each other in the circumferential direction and the rotor cores of patterns arranged at positions spaced apart from each other in the circumferential direction. If it does in this way, the balance at the time of rotation of a rotor will become favorable because the rotor core which is an intermediate pattern of two patterns is arrange | positioned in the axial center of the other two rotor cores.
以上詳述したように、本発明によれば、トルクの低下を抑制しながらトルクリップル及びコギングトルクを低減することができる埋込磁石型モータを提供することができる。 As described above in detail, according to the present invention, it is possible to provide an embedded magnet type motor that can reduce torque ripple and cogging torque while suppressing a decrease in torque.
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図1〜図7に従って説明する。図1に示すように、埋込磁石型モータは、ハウジング1とステータ2とロータ3とを備える。
ハウジング1は、略有底筒状のケース4と、ケース4の開口部(図1中、下端部)を閉塞するための蓋部5とを備える。そして、ステータ2はケース4の内周面に固定され、ロータ3はその回転軸6がケース4及び蓋部5に設けられた軸受4a,5aに支持されることでステータ2の内側に回転可能に収容される。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the embedded magnet type motor includes a
The
ステータ2は、略円筒状に形成され、周方向等角度間隔で軸中心に向かって延びるように形成された複数のティース7(図3〜図5参照)を有したステータコア8と、ティース7にインシュレータ9(図1参照)を介して巻回された巻線10とを備える。尚、本実施の形態では、ティース7は、60個形成されている。又、図3〜図5においては、インシュレータ9及び巻線10の図示を省略している。又、巻線10はティース7に分布巻にて巻回される。
The
ロータ3は、図1に示すように、前記回転軸6と、第1〜第3のロータコア11〜13と、永久磁石としてのV字永久磁石14(図2〜図5参照)とを備える。本実施の形態の第1〜第3のロータコア11〜13は、複数の円盤状のコアシートが積層されて形成されている。又、第1〜第3のロータコア11〜13は、その軸方向長さ(厚さ)が同じに設定されている。尚、図1及び図2においては、複数のコアシートの境界線の図示を省略している。又、第1〜第3のロータコア11〜13の軸中心には回転軸6が嵌着される中心孔11a〜13aがそれぞれ形成されている。又、図2は、回転軸6を除くロータ3の概略斜視図である。
As shown in FIG. 1, the
更に、第1〜第3のロータコア11〜13には、図2〜図5に示すように、軸方向に貫通し、一対で径方向内側に凸の略V字形状をなす収容孔21a,21b〜23a,23bが、周方向に10対並んで形成されている。そして、第1〜第3のロータコア11〜13には、隣り合う前記V字の間で径方向に延びる磁路形成部31〜33が形成される。又、各収容孔21a,21b〜23a,23bの両端部には、漏れ磁束(磁石のN極から直ぐに自身のS極に向かう磁束)を小さくすべく延設された内側延設部41〜43及び非磁路端部としての外側延設部51〜53が(孔の一部として)形成されている(図3〜図5の部分拡大図参照)。
Further, as shown in FIGS. 2 to 5, the first to
そして、(内側延設部41〜43及び外側延設部51〜53を除く)収容孔21a,21b〜23a,23bには、径方向内側に凸の略V字形状に配置されるV字永久磁石14が収容保持されている。本実施の形態では、V字永久磁石14は、4角柱状の一対の永久磁石14a,14bを各収容孔21a,21b〜23a,23bに収容することで略V字形状に配置してなる。又、隣り合うV字永久磁石14は、N極とS極が径方向に逆に設定される。
And in the
尚、本実施の形態では、第1〜第3のロータコア11〜13に形成される外側延設部51〜53以外の外周部分、即ち、磁路形成部31〜33を含む外側延設部51〜53の周方向両側が、磁路部を構成している。
In the present embodiment, the outer extending
ここで、周方向に隣り合う前記収容孔21a,21b〜23a,23bの近接する一対の外側延設部51〜53(図3〜図5の部分拡大図参照)は、各ロータコア内では全て同じ形状(パターン)とされ、異なるロータコアにおける一対の外側延設部に対しては異なる形状に形成されている。即ち、第1のロータコア11内では一対の外側延設部51が全て同じ形状とされ、第2のロータコア12内では、一対の外側延設部52が全て同じ形状とされ、第3のロータコア13内では、一対の外側延設部53が全て同じ形状とされている。そして、第1のロータコア11の外側延設部51と、第2のロータコア12の外側延設部52と、第3のロータコア13の外側延設部53とは、それぞれ異なる形状に形成されている。詳しくは、第1のロータコア11は、その一対の外側延設部51が、図3の部分拡大図に示すように、共にV字永久磁石14の端部における周方向中央に配置される。又、第2のロータコア12は、その一対の外側延設部52が、図4の部分拡大図に示すように、V字永久磁石14の端部における互いに周方向に近接する位置に配置される。又、第3のロータコア13は、その一対の外側延設部53が、図5の部分拡大図に示すように、V字永久磁石14の端部における互いに周方向に離間する位置に配置される。又、本実施の形態では、第2及び第3のロータコア12,13の外側延設部52,53は、第1のロータコア11の外側延設部51を周方向のいずれかに拡大するようにしてその形状が設定されている。そして、本実施の形態の第1〜第3のロータコア11〜13は、その順(図1及び図2中、上から第1のロータコア11、第2のロータコア12、第3のロータコア13の順)で、V字永久磁石14が一直線状となるように積層されて配置される。
Here, a pair of outer extending
上記のように構成された埋込磁石型モータでは、リラクタンストルク及びマグネットトルクを駆動力としてロータ3を高いモータ効率で回転駆動させることができる。
次に、上記実施の形態の特徴的な作用効果を以下に記載する。
In the embedded magnet type motor configured as described above, the
Next, characteristic effects of the above embodiment will be described below.
(1)周方向に隣り合う収容孔21a,21b〜23a,23bの近接する一対の外側延設部51〜53(図3〜図5の部分拡大図参照)は、各ロータコア内では全て同じ形状(パターン)とされ、異なるロータコアにおける一対の外側延設部に対しては異なる形状に形成される。よって、スキュー構造としなくても、第1〜第3のロータコア11〜13に形成される外側延設部51〜53以外の外周部分(磁路形成部31〜33を含む外側延設部51〜53の周方向両側)である磁路部が、回転時に同時にティース7と対向する面積が小さくなる。その結果、V字永久磁石14に基づくトルクの低減を抑制しながら、ティース7と磁路部の間の直線的なコイル磁束の流れが抑制され、トルクリップル及びコギングトルクが低減される。
(1) A pair of outer extending
即ち、第1〜第3のロータコア11〜13を、それぞれ3倍の長さとした単体のロータでは、それぞれ図6に示す第1〜第3の特性X1〜X3となり、それぞれトルクリップル及びコギングトルクが大きくなってしまうが、本実施の形態のロータ3では、図7に示す合成特性XZとなり、トルクリップル及びコギングトルクが低減される。尚、図6では、第1のロータコア11に対応した第1の特性X1を実線で示し、第2のロータコア12に対応した第2の特性X2を破線で示し、第3のロータコア13に対応した第3の特性X3を2点鎖線で示している。又、図7では、合成特性XZを太線で示している。
That is, in the case of a single rotor in which the first to
(2)ロータコアの数が3の倍数(第1〜第3のロータコア11〜13)とされ、ロータコア(第1〜第3のロータコア11〜13)における外側延設部51〜53のパターンの数が3つとされる。このようにすると、ロータコアの種類の増大(コストの増大)を抑制しながら、トルクリップル及びコギングトルクを効果的に低減することができる。
(2) The number of rotor cores is a multiple of 3 (first to
上記実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態では、第1〜第3のロータコア11〜13を、その順(図1及び図2中、上から第1のロータコア11、第2のロータコア12、第3のロータコア13の順)で積層して配置したが、他の順に変更して積層してもよい。例えば、第2のロータコア12、第1のロータコア11,第3のロータコア13の順に積層して配置してもよい。このようにすると、2つのパターンの中間のパターンである(外側延設部51が、図3の部分拡大図に示すように、V字永久磁石14の端部における周方向中央に配置される)第1のロータコア11が他の第2及び第3のロータコア12,13の軸方向中央に配置されることで、ロータの回転時のバランスが良好となる。
The above embodiment may be modified as follows.
In the above embodiment, the first to
・上記実施の形態では、ロータコアの数を3つ(第1〜第3のロータコア11〜13)とし、ロータコア(第1〜第3のロータコア11〜13)における外側延設部51〜53のパターンの数を3つとしたが、これらの数は変更してもよい。
In the above embodiment, the number of rotor cores is three (first to
又、各ロータコア(第1〜第3のロータコア11〜13)の軸方向長さ(厚さ)を同じに設定したが、軸方向長さを異なる長さにしてもよい。
例えば、図8(a)に示すように、ロータコアの数を2つ(第1及び第2のロータコア61,62)とし、ロータコア(第1及び第2のロータコア61,62)における外側延設部のパターンの数を2つ(例えば、上記実施の形態の第1及び第2のロータコア11,12と同じ)にしてもよい。又、この例では、第1のロータコア61と第2のロータコア62との軸方向長さの比率を1対2としている。
Moreover, although the axial direction length (thickness) of each rotor core (the 1st-3rd rotor cores 11-13) was set the same, you may make axial length different.
For example, as illustrated in FIG. 8A, the number of rotor cores is two (first and
又、例えば、図8(b)に示すように、ロータコアの数を4つ(第1〜第4のロータコア66〜69)とし、ロータコア(第1〜第4のロータコア66〜69)における外側延設部のパターンの数を4つにしてもよい。又、この例では、第1〜第4のロータコア66〜69の軸方向長さを同じとしている。 Further, for example, as shown in FIG. 8B, the number of rotor cores is four (first to fourth rotor cores 66 to 69), and the outer extension of the rotor core (first to fourth rotor cores 66 to 69) is increased. You may make the number of the pattern of an installation part into four. In this example, the axial lengths of the first to fourth rotor cores 66 to 69 are the same.
又、例えば、図9(a)〜(c)に示すように、外側延設部のパターンの数を3つとしながらロータコアの数を4つ以上にしてもよい。
即ち、図9(a)に示すように、第1〜第6のロータコア71〜76の内、第1及び第4のロータコア71,74の外側延設部のパターンを例えば上記実施の形態の第1のロータコア11と同じとする。又、第2及び第5のロータコア72,75の外側延設部のパターンを例えば上記実施の形態の第2のロータコア12と同じとする。又、第3及び第6のロータコア73,76の外側延設部のパターンを例えば上記実施の形態の第3のロータコア13と同じとする。そして、第1〜第6のロータコア71〜76を、その順で積層して配置する。又、この例では、第1〜第6のロータコア71〜76の軸方向長さの比率を2対1対2対2対1対2としている。
Further, for example, as shown in FIGS. 9A to 9C, the number of rotor cores may be four or more while the number of patterns of the outer extending portions is three.
That is, as shown in FIG. 9A, the pattern of the outwardly extending portions of the first and
又、図9(b)に示すように、第1〜第6のロータコア81〜86の内、第1及び第6のロータコア81,86の外側延設部のパターンを例えば上記実施の形態の第1のロータコア11と同じとする。又、第2及び第4のロータコア82,84の外側延設部のパターンを例えば上記実施の形態の第2のロータコア12と同じとする。又、第3及び第5のロータコア83,85の外側延設部のパターンを例えば上記実施の形態の第3のロータコア13と同じとする。そして、第1〜第6のロータコア81〜86を、その順で積層して配置する。又、この例では、第1〜第6のロータコア81〜86の軸方向長さの比率を2対1対2対1対2対2としている。
Further, as shown in FIG. 9B, the pattern of the outwardly extending portions of the first and
又、図9(c)に示すように、第1〜第5のロータコア91〜95の内、第1及び第4のロータコア91,94の外側延設部のパターンを例えば上記実施の形態の第1のロータコア11と同じとする。又、第3のロータコア93の外側延設部のパターンを例えば上記実施の形態の第2のロータコア12と同じとする。又、第2及び第5のロータコア92,95の外側延設部のパターンを例えば上記実施の形態の第3のロータコア13と同じとする。そして、第1〜第5のロータコア91〜95を、その順で積層して配置する。又、この例では、第1〜第5のロータコア91〜95の軸方向長さを同じとしている。
Further, as shown in FIG. 9C, the pattern of the outwardly extending portions of the first and
又、例えば、外側延設部のパターンの数を4つ以上に変更してもよく、この場合では、一対の外側延設部のパターンが、永久磁石の端部における互いに周方向に近接する位置から離間する位置まで段階的に(例えば均等に)変化するようにしてもよい。 Further, for example, the number of patterns of the outer extending portions may be changed to four or more. In this case, the positions of the pair of outer extending portions are adjacent to each other in the circumferential direction at the end portions of the permanent magnet. It may be changed in a stepwise manner (for example, evenly) from a position to a position away from it.
・上記実施の形態では、第1〜第3のロータコア11〜13の磁路形成部31〜33が等角度間隔(等ピッチ)となるようにしたが、少なくとも1つのロータコアの磁路形成部が等角度間隔でないように(不等ピッチとなるように)変更してもよい。即ち、ロータコアの内の少なくとも1つを、周方向に隣り合う収容孔(永久磁石)の間で径方向に延びる磁路形成部における周方向中心がティースの周方向中心と径方向に直列状態となった状態で、周方向に隣り合う磁路形成部における周方向中心がティースの周方向中心に対してずれるように設定してもよい。例えば、図10(a)に示すように、第1及び第2のロータコア96,97の内、第1のロータコア96を等ピッチとし、第2のロータコア97を不等ピッチとしてもよい。又、例えば、図10(b)に示すように、第1〜第3のロータコア98〜100の内、第1及び第3のロータコア98,100を等ピッチとし、第2のロータコア99を不等ピッチとしてもよい。尚、この例では、第1〜第3のロータコア98〜100の軸方向長さの比率を2対2対1としている。
In the above embodiment, the magnetic
・上記実施の形態では、第1〜第3のロータコア11〜13をV字永久磁石14が一直線状となるように積層して配置したが、(スキュー構造と同様に)永久磁石の磁極中心が周方向にずれるように積層して配置してもよい。このようにしても、例えば、磁極中心を周方向にずらす量を従来技術に比べて小さくして、永久磁石の有効磁束の減少を抑制しながら、即ち、トルクの低下を抑制しながらトルクリップル及びコギングトルクを低減することができる。
In the above embodiment, the first to
例えば、図11(a)に示すように、第1及び第2のロータコア101,102(外側延設部のパターンが例えば上記実施の形態の第1及び第2のロータコア11,12と同じ)におけるそれぞれの永久磁石(V字永久磁石14)の磁極中心Y1,Y2を周方向にずれるように積層して配置してもよい。尚、図11(a)では、各ロータコアにおける複数の磁極中心の内の1つをそれぞれ2点鎖線で示している。
For example, as shown in FIG. 11A, in the first and
又、例えば、図11(b)に示すように、第1〜第3のロータコア106〜108(外側延設部のパターンが例えば上記実施の形態の第1〜第3のロータコア11〜13と同じ)におけるそれぞれの永久磁石(V字永久磁石14)の磁極中心Z1〜Z3を、第2のロータコア107の磁極中心Z2のみが周方向にずれるように積層して配置してもよい。尚、図11(b)では、各ロータコアにおける複数の磁極中心の内の1つをそれぞれ2点鎖線で示している。又、この例では、第1〜第3のロータコア106〜108の軸方向長さの比率を2対2対1としている。
Further, for example, as shown in FIG. 11B, the first to
・上記実施の形態では、収容孔21a,21b〜23a,23b及び永久磁石(V字永久磁石14)を略V字形状としたが、これに限定されず、他の形状に変更してもよい。
例えば、図12に示すように、収容孔及び永久磁石を、径方向内側が凸となる曲線状の収容孔111及び永久磁石112に変更してもよい。尚、図12では、複数のロータコアの内の1つのロータコア113のみを図示するが、図示しない他のロータコアにおいても収容孔及び永久磁石は同様の形状で外側延設部114のみが異なる形状とされる。
-In above-mentioned embodiment, although
For example, as shown in FIG. 12, the accommodation hole and the permanent magnet may be changed to a
又、例えば、図13(a)に模式的に示すように、収容孔及び永久磁石を、周方向に4つ(2つのみ図示)で、単に周方向に沿った直線状の収容孔121及び永久磁石122に変更してもよい。又、例えば、図13(b)に模式的に示すように、収容孔及び永久磁石を、周方向に4つ(2つのみ図示)で、径方向内側が凸となる曲線状の収容孔123及び永久磁石124に変更してもよい。又、例えば、図13(c)に模式的に示すように、収容孔及び永久磁石を、周方向に4つ(2つのみ図示)で、周方向に沿った直線部とその両端から径方向外側に延びる延設部とからなる収容孔125及び永久磁石126に変更してもよい。尚、勿論、これらの例(図13(a)〜(c))の図示しない他のロータコアにおいても収容孔及び永久磁石は同様の形状で外側延設部のみが異なる形状とされる。
Further, for example, as schematically shown in FIG. 13 (a), there are four accommodation holes and permanent magnets in the circumferential direction (only two are shown), and the
・上記実施の形態の第1〜第3のロータコア11〜13を、図14(a)に示すように非磁性体131を介して積層してもよいし、図14(b)に示すように空隙132を介して(隙間を形成して)積層してもよい。このようにすると、非磁性体131又は空隙132により、第1〜第3のロータコア11〜13間における磁束漏れが防止される。よって、トルクの低下を抑制することができる。
The first to
・上記実施の形態では、第1〜第3のロータコア11〜13は、複数の円盤状のコアシートが積層されて形成されるとしたが、同様の形状であればよく、例えば、磁性粉体を焼結して形成してもよい。
In the above embodiment, the first to
上記各実施の形態から把握できる技術的思想について、以下にその効果とともに記載する。
(イ)請求項1乃至3のいずれか1項に記載の埋込磁石型モータにおいて、前記ロータコアの内の少なくとも1つは、周方向に隣り合う前記収容孔及び前記永久磁石の間で径方向に延びる磁路形成部における周方向中心が前記ティースの周方向中心と径方向に直列状態となった状態で、周方向に隣り合う磁路形成部における周方向中心が前記ティースの周方向中心に対してずれるように設定されたことを特徴とする埋込磁石型モータ。
The technical idea that can be grasped from the above embodiments will be described below together with the effects thereof.
(A) In the interior magnet type motor according to any one of
このようにすると、隣り合う磁路形成部におけるそれぞれの周方向中心と、ティースの周方向中心とが同時にそれぞれ径方向に直列状態とならないため、隣り合う磁路形成部に同時に直線的なコイル磁束の流れが形成される(生じる)ことが防止される。よって、トルクリップル及びコギングトルクが低減される。 In this case, since the respective circumferential centers of adjacent magnetic path forming portions and the circumferential center of the teeth are not in series in the radial direction at the same time, linear coil magnetic fluxes are simultaneously generated in adjacent magnetic path forming portions. Is prevented from forming (occurring). Therefore, torque ripple and cogging torque are reduced.
(ロ)請求項1乃至3及び上記(イ)のいずれか1つに記載の埋込磁石型モータにおいて、複数の前記ロータコアは、非磁性体又は空隙を介して積層されたことを特徴とする埋込磁石型モータ。このようにすると、複数のロータコアは、非磁性体又は空隙を介して積層されるため、ロータコア間における磁束漏れが防止される。よって、トルクの低下を抑制することができる。
(B) In the embedded magnet type motor according to any one of
2…ステータ、3…ロータ、7…ティース、10…巻線、11〜13、61,62,66〜69,71〜76,81〜86,91〜95,96〜102,106〜108,113…第1〜第6のロータコア(ロータコア)、14…V字永久磁石(永久磁石)、21a,21b〜23a,23b,111,121,123,125…収容孔、51〜53…外側延設部(非磁路端部)、112,122,124,126…永久磁石。 2 ... Stator, 3 ... Rotor, 7 ... Teeth, 10 ... Winding, 11-13, 61, 62, 66-69, 71-76, 81-86, 91-95, 96-102, 106-108, 113 ... 1st-6th rotor core (rotor core), 14 ... V-shaped permanent magnet (permanent magnet), 21a, 21b-23a, 23b, 111, 121, 123, 125 ... accommodation hole, 51-53 ... outside extension part (Non-magnetic path end), 112, 122, 124, 126 ... permanent magnets.
Claims (3)
前記ステータの内側に回転可能に収容され、永久磁石が収容される収容孔が周方向に複数設けられたロータコアを軸方向に複数有するロータとを備えた埋込磁石型モータであって、
前記収容孔は、その両端部が前記ロータコア外周に近接する非磁路端部を有し、
周方向に隣り合う前記収容孔の近接する一対の前記非磁路端部は、各前記ロータコア内で全て同じ形状とされ、異なる前記ロータコアにおける一対の前記非磁路端部に対して異なる形状に形成されたことを特徴とする埋込磁石型モータ。 A stator in which a winding is wound around a plurality of teeth that are formed in a substantially cylindrical shape and extend toward the axis center at equal angular intervals in the circumferential direction;
An embedded magnet type motor including a rotor that is rotatably accommodated inside the stator and has a plurality of rotor cores in the axial direction in which a plurality of accommodation holes for accommodating permanent magnets are provided in the circumferential direction,
The accommodation hole has a non-magnetic path end portion whose both end portions are close to the outer periphery of the rotor core,
A pair of the non-magnetic path end portions adjacent to each other in the circumferential direction adjacent to each other in the circumferential direction has the same shape in each of the rotor cores, and has a different shape with respect to the pair of non-magnetic path end portions in the different rotor cores. An embedded magnet type motor characterized by being formed.
前記ロータコアの数を3の倍数とし、前記ロータコアにおける前記非磁路端部のパターンの数を3つとしたことを特徴とする埋込磁石型モータ。 The interior magnet type motor according to claim 1,
The number of the rotor cores is a multiple of 3, and the number of patterns of the non-magnetic path end portions in the rotor core is three.
前記非磁路端部のパターンは、
前記一対の前記非磁路端部が、共に前記永久磁石の端部における周方向中央に配置されるもの、前記永久磁石の端部における互いに周方向に近接する位置に配置されるもの、及び前記永久磁石の端部における互いに周方向に離間する位置に配置されるものの3つであって、
前記一対の前記非磁路端部が共に前記永久磁石の端部における周方向中央に配置されるパターンの前記ロータコアが、軸方向に他の2つのパターンの前記ロータコアの間に配置されることを特徴とする埋込磁石型モータ。 The interior magnet type motor according to claim 2,
The pattern of the non-magnetic path end is
The pair of the non-magnetic path end portions are both disposed at the center in the circumferential direction at the end portion of the permanent magnet, the end portions of the permanent magnet are disposed at positions adjacent to each other in the circumferential direction, and Three of the permanent magnets are arranged at positions separated from each other in the circumferential direction at the end of the permanent magnet,
The rotor core having a pattern in which the pair of non-magnetic path end portions are both arranged at the center in the circumferential direction at the end portion of the permanent magnet is arranged between the other two patterns of the rotor core in the axial direction. Features a built-in magnet motor.
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