JP2006325348A - Rotor - Google Patents
Rotor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006325348A JP2006325348A JP2005147414A JP2005147414A JP2006325348A JP 2006325348 A JP2006325348 A JP 2006325348A JP 2005147414 A JP2005147414 A JP 2005147414A JP 2005147414 A JP2005147414 A JP 2005147414A JP 2006325348 A JP2006325348 A JP 2006325348A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- rotating shaft
- permanent magnet
- tile
- motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ブラシレスDCモータなどのモータにおける回転子に関するものである。 The present invention relates to a rotor in a motor such as a brushless DC motor.
従来よりブラシレスDCモータなどの回転子は、複数枚の鋼板を積層して回転子鉄心を形成し、この回転子鉄心内部に板状の永久磁石を埋設した構造が一般的である(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a rotor such as a brushless DC motor generally has a structure in which a plurality of steel plates are laminated to form a rotor core, and a plate-like permanent magnet is embedded in the rotor core (for example, a patent) Reference 1).
このような従来の回転子の構造について、図面に基づいて説明する。 The structure of such a conventional rotor will be described with reference to the drawings.
(1)第1の従来例の回転子100の構造
第1の従来例の回転子100の構造について、図8及び図9に基づいて説明する。
(1) Structure of
第1の従来例の回転子100は、IPM(インパーマネントマグネット)型の回転子である。図8に示すように、断面形状が円弧型のいわゆる瓦型の永久磁石102が、鋼板を積層した回転子鉄心104の挿入孔106に挿入されている。
The
(2)第2の従来例の回転子200の構造
第2の従来例の回転子200の構造について、図10及び図11に基づいて説明する。
(2) Structure of
この回転子200は、IPM型の回転子100とは異なり、鋼板を積層した回転子鉄心202の外周部に6個の凹部204が軸方向に設けられ、各凹部204に、永久磁石206が接着剤や、筒状のステンレス部材によって取り付けられている。
第1の従来例の回転子100においては、モータ特性が出ない場合には、永久磁石102の材質を変更したり、回転子100の外形と永久磁石102の円弧状の形状を大きくし、マグネットフラックスを向上させて、モータ特性を改善していた。しかしながら、上記のような改善方法であるとコストが上昇すると共に、回転子100の外形が大きくなるという問題点がある。
In the
第2の従来例の回転子200においては、回転子鉄心202の外周部に永久磁石206を取り付ける場合に、永久磁石206が傾いて取り付けられるという問題点があり、この場合にはバランスが崩れ回転子200の回転効率が下がる。
In the
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、マグネットフラックスを向上させることができると共に、確実に永久磁石を取り付けることができる回転子を提供する。 Therefore, in view of the above problems, the present invention provides a rotor that can improve a magnet flux and can securely attach a permanent magnet.
請求項1に係る発明は、鋼板を積層した回転子鉄心の中心に回転軸が貫通し、前記回転軸の周囲に設けられた複数の挿入孔に瓦形の磁石が軸方向にそれぞれ埋設されたモータの回転子において、前記瓦形の磁石は、前記回転軸側に向かって膨らんだ部分が配され、前記瓦形の磁石における前記回転軸側の膨らんだ部分の曲率が、外周側のへこんだ部分の曲率より小さいことを特徴とする回転子である。 In the invention according to claim 1, the rotating shaft penetrates the center of the rotor core laminated with the steel plates, and the tile-shaped magnets are respectively embedded in the axial direction in the plurality of insertion holes provided around the rotating shaft. In the rotor of the motor, the tile-shaped magnet is provided with a portion that swells toward the rotating shaft side, and the curvature of the swelled portion on the rotating shaft side of the tile-shaped magnet is recessed on the outer peripheral side. The rotor is characterized by being smaller than the curvature of the part.
請求項2に係る発明は、前記瓦形の磁石が、分割された複数の磁石から構成されていることを特徴とする請求項1記載の回転子である。 The invention according to claim 2 is the rotor according to claim 1, wherein the tile-shaped magnet is composed of a plurality of divided magnets.
請求項3に係る発明は、鋼板を積層した回転子鉄心の中心に回転軸が貫通し、前記回転子鉄心の外周に設けられた複数の凹部に板形の磁石が軸方向にそれぞれ取り付けられたモータの回転子において、前記板形の磁石の前記回転軸側が膨らみ、かつ、この膨らんだ部分の先端部が直線形状であり、前記膨らんだ部分の先端部に対応する前記凹部の底部が直線形状であることを特徴とする回転子である。 In the invention according to claim 3, the rotating shaft penetrates through the center of the rotor core laminated with steel plates, and plate-shaped magnets are respectively attached in the axial direction to a plurality of recesses provided on the outer periphery of the rotor core. In the rotor of the motor, the rotating shaft side of the plate-shaped magnet swells, the tip of the swelled portion has a linear shape, and the bottom of the recess corresponding to the tip of the swelled portion has a linear shape It is a rotor characterized by being.
請求項4に係る発明は、前記モータがブラシレスDCモータであることを特徴とする請求項1または3記載の回転子である。 The invention according to claim 4 is the rotor according to claim 1 or 3, wherein the motor is a brushless DC motor.
請求項1に係る発明の回転子であると、瓦型の磁石における回転軸側の膨らんだ部分の曲率が外周側のへこんだ部分の曲率より小さくなるため、回転子の外形を拡大させることなく磁石のボリュームを大きくすることができ、マグネットフラックスを向上させることができる。 In the rotor according to the first aspect, the curvature of the swollen portion on the rotating shaft side of the tile-shaped magnet is smaller than the curvature of the recessed portion on the outer peripheral side, so that the outer shape of the rotor is not enlarged. The volume of the magnet can be increased and the magnet flux can be improved.
請求項3に係る発明の回転子であると、磁石の膨らんだ部分の先端部が直線形状であり、これに対応する回転子鉄心の外周部にある凹部の底部が直線形状であるため、位置決めを行うことができ、磁石が凹部内部で回転したりするのを防ぐことができるので傾いて固定されることがなく、バランスのとれた回転子を実現できる。 In the rotor according to the third aspect of the invention, the tip of the swelled portion of the magnet has a linear shape, and the bottom of the concave portion in the outer peripheral portion of the corresponding rotor core has a linear shape. Since the magnet can be prevented from rotating inside the concave portion, it is not tilted and fixed, and a balanced rotor can be realized.
[第1の実施形態]
以下、本発明の第1の実施形態の回転子10について、図1及び図2に基づいて説明する。
[First Embodiment]
Hereinafter, the
(1)モータ50の構造
図1は、本実施形態の回転子10を内蔵した三相のブラシレスDCモータ(以下、単にモータという)50の縦断面図である。回転子10を回転自在に内部に配置する固定子52は、図1に示すようにリング状のコア部54からT字状のティース56が6本内周に向かって突出し、かつ、ティース56には、絶縁層58を介してコイル30が巻回されている。
(1) Structure of
(2)回転子10の構造
回転子10は、円形の鋼板を積層して回転子鉄心12が形成されている。この回転子鉄心12の中心部には回転軸14を貫通するための貫通孔16が開口し、この貫通孔16の外周部には瓦型の永久磁石22をそれぞれ挿入するための挿入孔20が6個軸方向に等間隔に60°毎に貫通している。
(2) Structure of
瓦型の永久磁石22の正面図を図2に示す。図2に示すように、瓦型の永久磁石22の膨らんだ側の曲率R1は、へこんだ側の曲率R2より小さく、永久磁石22の厚みにボリュームが出る形状となっている。このR1及びR2の曲率を構成する形状は、楕円や放物線形状とするのが好ましく、特に、へこんだ側の曲率を円弧状で形成し、膨らんだ側の曲率を放物線形状とするのが好ましい。そして、このような瓦型の永久磁石22における膨らんだ側の部分を回転軸14側に配置し、へこんだ側を外周側に配置する。
A front view of the tile-shaped
なお、挿入孔20は、瓦型の永久磁石22が挿入可能なように、その内径が瓦型をし、両端部には永久磁石22の両端部を支持するための突起18,18が突出している。これによって、永久磁石22が挿入孔20内部で確実に位置決めされて固定される。
The
(3)本実施形態の効果
上記のように、回転子鉄心12の挿入孔20に挿入されている瓦型の永久磁石22において、回転軸側における膨らんだ部分の曲率R1が、外周側にあるへこんだ側の曲率R2よりも小さいことにより、永久磁石22の厚みにボリュームが出て、回転子10の外形を大きくすることなく限られたスペースの中でマグネットフラックスを向上させ、モータ特性を向上させることができる。
(3) Effects of this Embodiment As described above, in the tile-shaped
[第2の実施形態]
次に、第2の実施形態の回転子10について、図3及び図4に基づいて説明する。
[Second Embodiment]
Next, the
瓦型の永久磁石を一体に成形する場合に、成形後の密度が不均一となりクラックが発生して、磁化方向が不均一になりモータ特性の低下の原因となる場合がある。 When a tile-shaped permanent magnet is formed integrally, the density after forming becomes non-uniform and cracks occur, and the magnetization direction becomes non-uniform, which may cause a decrease in motor characteristics.
これを解決するために、第1の実施形態では、永久磁石22より一回り大きい永久磁石を型により製作し、その後切除と研磨によって所定の大きさの永久磁石22を形成している。
In order to solve this, in the first embodiment, a permanent magnet that is slightly larger than the
しかしながら、この方法では、コストが掛かり、生産性が悪いという問題点がある。 However, this method has a problem that it is expensive and productivity is low.
そこで、第2の実施形態では、永久磁石22を、図3に示すように、内周側磁石24と外周側磁石26とに分割して製作し、挿入孔20に組み込むときに張り合わせて使用している。これにより、第1の実施形態のように後加工の工程が不要となり、生産性が向上する。
Therefore, in the second embodiment, as shown in FIG. 3, the
なお、永久磁石22を分割する方法としては、内周側磁石24と外周側磁石26とに分割する以外に、図5に示すように、周方向に沿って3分割してもよい。即ち、中央部磁石28の両側に左側磁石30と右側磁石32を組み付ける。
In addition, as a method of dividing the
[第3の実施形態]
第3の実施形態の回転子10について、図6及び図7に基づいて説明する。
[Third Embodiment]
A
第3の実施形態の回転子10は、第1の実施形態と第2の実施形態のIPM型の回転子とは異なり、回転子鉄心12の外周部に6個の永久磁石34を取り付ける。即ち、回転子鉄心12の外周部には、軸方向に凹部36が6個設けられており、この凹部36に、永久磁石34を接着するか、または、筒状のステンレス部材を被せる。
Unlike the IPM type rotors of the first and second embodiments, the
永久磁石34は、図6に示すように、外周側が円弧形をなし、内周側に膨らんだ部分が形成され、その先端部が直線形状38となっている。一方、凹部36の底部は、直線形状38に対応するように、直線形状40となっている。
As shown in FIG. 6, the
そして、この直線形状38と直線形状40の部分が合うように凹部36に永久磁石34を固定する。このようにすることで従来問題となった凹部内部での永久磁石の回転や傾きなどがなくなり、所定の位置に確実に固定することができる。そのため、バランスのとれた回転子10を実現することができる。
And the
本発明は、小スペースで少しでもパワーアップの必要な電動工具用モータに好適である。 The present invention is suitable for a motor for an electric tool that requires a little power up in a small space.
10 回転子
12 回転子鉄心
14 回転軸
16 貫通孔
20 挿入孔
22 永久磁石
36 凹部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記瓦形の磁石は、前記回転軸側に向かって膨らんだ部分が配され、
前記瓦形の磁石における前記回転軸側の膨らんだ部分の曲率が、外周側のへこんだ部分の曲率より小さい
ことを特徴とする回転子。 In a rotor of a motor in which a rotating shaft passes through the center of a rotor core laminated with steel plates, and tile-shaped magnets are embedded in the axial direction in a plurality of insertion holes provided around the rotating shaft,
The tile-shaped magnet is arranged with a portion swelled toward the rotating shaft side,
The rotator characterized in that the curvature of the swollen portion on the rotating shaft side of the tile-shaped magnet is smaller than the curvature of the recessed portion on the outer peripheral side.
ことを特徴とする請求項1記載の回転子。 The rotor according to claim 1, wherein the tile-shaped magnet is composed of a plurality of divided magnets.
前記板形の磁石の前記回転軸側が膨らみ、かつ、この膨らんだ部分の先端部が直線形状であり、
前記膨らんだ部分の先端部に対応する前記凹部の底部が直線形状である
ことを特徴とする回転子。 In a rotor of a motor in which a rotating shaft passes through the center of a rotor core laminated with steel plates, and plate-shaped magnets are respectively attached to a plurality of concave portions provided on the outer periphery of the rotor core in the axial direction.
The rotary shaft side of the plate-shaped magnet swells, and the tip of the swelled portion is linear.
The rotor, wherein the bottom of the recess corresponding to the tip of the swollen portion has a linear shape.
ことを特徴とする請求項1または3記載の回転子。 The rotor according to claim 1, wherein the motor is a brushless DC motor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005147414A JP2006325348A (en) | 2005-05-19 | 2005-05-19 | Rotor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005147414A JP2006325348A (en) | 2005-05-19 | 2005-05-19 | Rotor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006325348A true JP2006325348A (en) | 2006-11-30 |
Family
ID=37544591
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005147414A Pending JP2006325348A (en) | 2005-05-19 | 2005-05-19 | Rotor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006325348A (en) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7550889B2 (en) | 2005-12-19 | 2009-06-23 | Emerson Electric Co. | Asymmetrical composite magnet structure for lobed rotor |
JP2010088296A (en) * | 2008-10-02 | 2010-04-15 | Emerson Electric Co | Motor with robed rotor having even air gap and uneven air gap |
CN102457114A (en) * | 2010-11-02 | 2012-05-16 | 株式会社安川电机 | Rotary electric machine |
JP2012115142A (en) * | 2010-11-26 | 2012-06-14 | Siemens Ag | Magnet for generator |
JP2013132163A (en) * | 2011-12-22 | 2013-07-04 | Sharp Corp | Permanent magnet motor |
CN103986261A (en) * | 2014-04-10 | 2014-08-13 | 西北工业大学 | Method for improving gap flux density waveform of permanent magnet synchronous motor |
EP1990895A3 (en) * | 2007-05-09 | 2016-04-06 | UQM Technologies, Inc. | Stress distributing permanent magnet rotor geometry for electric machines |
CN105743250A (en) * | 2012-06-06 | 2016-07-06 | 日立空调·家用电器株式会社 | Permanent Magnet Synchronous Machine |
US10008893B2 (en) | 2013-09-13 | 2018-06-26 | Mitsubishi Electric Corporation | Permanent magnet-embedded electric motor, compressor, and refrigerating and air-conditioning device |
KR20190074792A (en) * | 2017-12-20 | 2019-06-28 | 삼성전자주식회사 | IPM BLDC Motor |
JP2020150615A (en) * | 2019-03-12 | 2020-09-17 | 日立グローバルライフソリューションズ株式会社 | Motor and apparatus having the same |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08251846A (en) * | 1995-03-15 | 1996-09-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Rotor structure |
JP2002223538A (en) * | 2001-01-24 | 2002-08-09 | Aichi Emerson Electric Co Ltd | Rotor for motor |
JP2003088071A (en) * | 2001-09-06 | 2003-03-20 | Toshiba Corp | Reluctance type electric rotating machine |
JP2005020991A (en) * | 2003-06-04 | 2005-01-20 | Hitachi Metals Ltd | Rotor and manufacturing method therefor |
-
2005
- 2005-05-19 JP JP2005147414A patent/JP2006325348A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08251846A (en) * | 1995-03-15 | 1996-09-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Rotor structure |
JP2002223538A (en) * | 2001-01-24 | 2002-08-09 | Aichi Emerson Electric Co Ltd | Rotor for motor |
JP2003088071A (en) * | 2001-09-06 | 2003-03-20 | Toshiba Corp | Reluctance type electric rotating machine |
JP2005020991A (en) * | 2003-06-04 | 2005-01-20 | Hitachi Metals Ltd | Rotor and manufacturing method therefor |
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7550889B2 (en) | 2005-12-19 | 2009-06-23 | Emerson Electric Co. | Asymmetrical composite magnet structure for lobed rotor |
EP1990895A3 (en) * | 2007-05-09 | 2016-04-06 | UQM Technologies, Inc. | Stress distributing permanent magnet rotor geometry for electric machines |
JP2010088296A (en) * | 2008-10-02 | 2010-04-15 | Emerson Electric Co | Motor with robed rotor having even air gap and uneven air gap |
JP2012228174A (en) * | 2008-10-02 | 2012-11-15 | Nidec Motor Corp | Motor with lobed rotor having even air gap and uneven air gap |
CN102457114A (en) * | 2010-11-02 | 2012-05-16 | 株式会社安川电机 | Rotary electric machine |
JP2012100428A (en) * | 2010-11-02 | 2012-05-24 | Yaskawa Electric Corp | Rotary electric machine |
US8680732B2 (en) | 2010-11-02 | 2014-03-25 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Rotary electric machine |
JP2012115142A (en) * | 2010-11-26 | 2012-06-14 | Siemens Ag | Magnet for generator |
JP2013132163A (en) * | 2011-12-22 | 2013-07-04 | Sharp Corp | Permanent magnet motor |
CN105743250A (en) * | 2012-06-06 | 2016-07-06 | 日立空调·家用电器株式会社 | Permanent Magnet Synchronous Machine |
US10008893B2 (en) | 2013-09-13 | 2018-06-26 | Mitsubishi Electric Corporation | Permanent magnet-embedded electric motor, compressor, and refrigerating and air-conditioning device |
EP3046226B1 (en) * | 2013-09-13 | 2018-07-25 | Mitsubishi Electric Corporation | Permanent magnet-embedded electric motor, compressor, and refrigerating and air-conditioning device |
CN103986261B (en) * | 2014-04-10 | 2016-06-08 | 西北工业大学 | A kind of method improving PMSM Air Gap Flux waveform |
CN103986261A (en) * | 2014-04-10 | 2014-08-13 | 西北工业大学 | Method for improving gap flux density waveform of permanent magnet synchronous motor |
KR20190074792A (en) * | 2017-12-20 | 2019-06-28 | 삼성전자주식회사 | IPM BLDC Motor |
EP3691087A4 (en) * | 2017-12-20 | 2020-12-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Ipm bldc motor |
KR102509696B1 (en) * | 2017-12-20 | 2023-03-15 | 삼성전자주식회사 | IPM BLDC Motor |
US11677284B2 (en) | 2017-12-20 | 2023-06-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | IPM BLDC motor |
JP2020150615A (en) * | 2019-03-12 | 2020-09-17 | 日立グローバルライフソリューションズ株式会社 | Motor and apparatus having the same |
JP7169911B2 (en) | 2019-03-12 | 2022-11-11 | 日立グローバルライフソリューションズ株式会社 | Electric motors and equipment equipped with them |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2006325348A (en) | Rotor | |
JP4311182B2 (en) | Rotating electric machine rotor | |
KR100472798B1 (en) | Induction motor with built-in permanent magnet | |
EP2553792B1 (en) | Rotor of an electric machine with embedded permanent magnets and electric machine | |
US7768171B2 (en) | Rotor of permanent magnet rotating electric machine | |
US9755489B2 (en) | Method for manufacturing rotor core | |
JP5385076B2 (en) | Motor with lobe rotor with uniform and non-uniform air gap | |
JP5240593B2 (en) | Rotating electric machine | |
JP4396537B2 (en) | Permanent magnet type motor | |
US20050285474A1 (en) | Rotating electric machine | |
JP2012120326A (en) | Interior magnet rotor, motor, and method for assembling motor | |
JP2010110049A (en) | Rotor of permanent magnet motor | |
EP1689066A2 (en) | Synchronous motor with innner permanent magnet rotor and method for manufacturing the same | |
JP2008271652A (en) | Permanent magnet type rotary electric machine | |
JP2006271057A (en) | Rotor of permanent magnet synchronous motor | |
JP5240592B2 (en) | Rotating electric machine | |
JP2012110213A (en) | Motor | |
JP2007014178A (en) | Rotor | |
JP5526495B2 (en) | Permanent magnet rotating electric machine | |
WO2010110150A1 (en) | Permanent magnet-embedded motor | |
JP2002084690A (en) | Electric motor | |
JP2009106001A (en) | Rotary electric machine | |
JP2007053864A (en) | Permanent magnet embedded rotor | |
JP6503016B2 (en) | Rotor and rotating electric machine | |
JP2006050820A (en) | Rotary electric machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080514 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20101014 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101130 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110129 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20110329 |