JP2008259359A - Outer rotor permanent magnet motor - Google Patents

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Takeshi Shiga
剛 志賀
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an outer rotor permanent magnet motor that easily brings a magnetic flux density into a sine curve shape without need for increasing the thickness of a permanent magnet in increasing the magnetic force of a magnetic pole. <P>SOLUTION: A reversed T-shape hole 14 is formed on a portion 13 having a magnetic pole of a rotor core 8, and in the hole 14, two permanent magnets 9a, 9b having different widths are stacked. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、回転子鉄心の磁極を形成する部分に有する孔内に永久磁石を配置して構成する外転型永久磁石電動機の回転子に関する。   The present invention relates to a rotor of an abduction type permanent magnet motor in which a permanent magnet is arranged in a hole formed in a portion where a magnetic pole of a rotor core is formed.

従来より、永久磁石電動機の回転子においては、その鉄心の磁極を形成する部分に有する穴内に平板状の永久磁石を挿入配置する構成のものが供されている(例えば特許文献1参照)。
一方、最近の脱水兼用洗濯機では、永久磁石電動機をインバータ駆動する方式が採用されているが、その回転子としては、外転型とすることが一般的で、この外転型永久磁石電動機においても、その回転子鉄心の磁極を形成する部分に穴を設け、この穴内に永久磁石を挿入配置する構成が採用されている。
特開平8−182282号公報
2. Description of the Related Art Conventionally, a rotor of a permanent magnet motor has been provided with a configuration in which a flat permanent magnet is inserted and disposed in a hole formed in a portion where a magnetic pole of an iron core is formed (see, for example, Patent Document 1).
On the other hand, in recent dehydrating washing machines, a method of driving an inverter of a permanent magnet motor is adopted, but the rotor is generally an abduction type, and in this abduction type permanent magnet motor, However, a configuration is adopted in which a hole is provided in a portion of the rotor core where the magnetic pole is formed, and a permanent magnet is inserted into the hole.
JP-A-8-182282

上記の脱水兼用洗濯機に用いられている外転型永久磁石電動機の回転子鉄心では、各穴内に1個の永久磁石を配置する構成としているため、トルクアップなどを目的に、永久磁石の磁力を強くしようとすると、永久磁石の厚さを厚くしなければならない。しかしながら、平板状の永久磁石は、磁性粉をプレスして焼結し、研磨して所定の寸法に仕上げるという製造過程を経るため、厚い永久磁石は製造し難く、製造コストが嵩むという問題があった。   In the rotor core of the outer rotation type permanent magnet motor used in the above-described washing machine for dehydration, a single permanent magnet is arranged in each hole. Therefore, the magnetic force of the permanent magnet is used for the purpose of increasing torque. In order to increase the strength, the thickness of the permanent magnet must be increased. However, flat permanent magnets undergo a manufacturing process in which magnetic powder is pressed and sintered, polished, and finished to a predetermined size, so that thick permanent magnets are difficult to manufacture and increase manufacturing costs. It was.

また、脱水兼用洗濯機などにおいて運転騒音の低減のためには、電動機のコギングトルクを低減することが好ましい。コギングトルク低減のためには、回転子鉄心の各磁極の磁束密度がサインカーブ状を呈することが効果的であるとされるが、1枚の平板状の永久磁石で磁極を構成すると、磁束密度が台形状になり、サインカーブ状にすることが難しい。   In order to reduce driving noise in a washing machine that is also used as a dewatering machine, it is preferable to reduce the cogging torque of the electric motor. In order to reduce the cogging torque, it is effective that the magnetic flux density of each magnetic pole of the rotor core exhibits a sine curve shape. However, if the magnetic pole is composed of one flat permanent magnet, the magnetic flux density Becomes trapezoidal and difficult to make into a sine curve.

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、磁極の磁力を強くする場合に永久磁石の厚さを厚くせずとも済み、また、磁極の磁束密度をサインカーブ状に近付け易い外転型永久磁石電動機の回転子を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances. The purpose of the present invention is to increase the magnetic force of the magnetic pole without increasing the thickness of the permanent magnet, and to bring the magnetic flux density of the magnetic pole closer to a sine curve. An object of the present invention is to provide a rotor of an abduction type permanent magnet motor that is easy to operate.

本発明は、回転子鉄心の各穴に、複数の永久磁石を回転子鉄心の径方向に重ねて配置したことを特徴とするものである。   The present invention is characterized in that a plurality of permanent magnets are arranged in each hole of the rotor core so as to overlap in the radial direction of the rotor core.

上記手段を採用した本発明によれば、回転子鉄心の各磁極の穴内に複数の永久磁石を配置するので、磁力を強くする場合、1個1個の永久磁石としては、その厚さを厚くしなくとも済む。また、各磁極は、複数個の永久磁石からなるので、磁束密度をサインカーブ状に近づけ易くなる。   According to the present invention employing the above-described means, since a plurality of permanent magnets are arranged in the holes of the magnetic poles of the rotor core, when increasing the magnetic force, the thickness of each permanent magnet is increased. You don't have to. In addition, since each magnetic pole is composed of a plurality of permanent magnets, the magnetic flux density can be easily approximated to a sine curve.

以下、本発明の一実施形態を脱水兼用洗濯機の洗濯機モータ(撹拌体と回転槽の回転駆動源)に適用して図面を参照しながら説明する。
図3には、外転型永久磁石電動機(ブラシレスモータ)の固定子1と回転子2とが示されている。そのうち、固定子1は、固定子鉄心3とコイル4とからなる。更に、固定子鉄心3は、磁性体であるけい素鋼板を多数枚積層して構成したもので、環状を成すヨーク部3aと、これの外周部から放射状に突出する多数のティース部3bとを有しており、そのほぼ全体の外面に電気絶縁材である合成樹脂から成る被覆部材5を型成形して設けている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings by applying it to a washing machine motor (a stirrer and a rotary drive source of a rotating tub) of a dehydrating washing machine.
FIG. 3 shows a stator 1 and a rotor 2 of an outer rotation type permanent magnet motor (brushless motor). Among them, the stator 1 includes a stator core 3 and a coil 4. Further, the stator core 3 is formed by laminating a large number of silicon steel plates, which are magnetic materials, and includes an annular yoke portion 3a and a large number of teeth portions 3b projecting radially from the outer peripheral portion thereof. The covering member 5 made of synthetic resin, which is an electrical insulating material, is formed by molding on substantially the entire outer surface.

被覆部材5には、内周部に複数個の取付部6を形成しており、これによって固定子1を脱水兼用洗濯機のモータ取付部(図示せず)に取付けるようにしている。そして、各ティース部3bには、前記コイル4が被覆部材5の各外周から巻装されている。固定子1は、以上のように構成されている。
これに対して、回転子2は、フレーム7と回転子鉄心8と永久磁石9からなる。そのうち、フレーム7は、磁性体である例えば鉄板をプレス加工することにより形成したもので、円形の主板部7aと、この主板部7aの外周部から段部7bを経て起立する環状の周側壁7cとを有する、扁平な有底円筒状を成している。
A plurality of attachment portions 6 are formed on the inner peripheral portion of the covering member 5, whereby the stator 1 is attached to a motor attachment portion (not shown) of the dehydrating washing machine. The coils 4 are wound around the teeth 3b from the outer periphery of the covering member 5. The stator 1 is configured as described above.
On the other hand, the rotor 2 includes a frame 7, a rotor core 8, and a permanent magnet 9. Among them, the frame 7 is formed by pressing, for example, an iron plate that is a magnetic body, and has a circular main plate portion 7a and an annular peripheral side wall 7c that rises from the outer peripheral portion of the main plate portion 7a via the stepped portion 7b. And has a flat bottomed cylindrical shape.

回転子鉄心8は、環状をなし、フレーム7の周側壁7cの内周部に配置されている。また、回転子鉄心8は、図1および図2に示すように、フレーム7の段部7bからは軸方向(図で上方)にやや離間して、周側壁7cよりも更に軸方向にやや突出するように配置されている。そして段部7bには、樹脂通孔10が全周にわたって複数形成されており、一方、主板部7aには、図3に示すように、中心部に軸支体挿着孔11が形成されている。そして、この軸支体挿着孔11と段部7bとの間の部分には、通風孔12が放射状に多数形成されている。   The rotor core 8 has an annular shape and is disposed on the inner peripheral portion of the peripheral side wall 7 c of the frame 7. Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the rotor core 8 is slightly separated from the stepped portion 7b of the frame 7 in the axial direction (upward in the drawing) and slightly protrudes in the axial direction further than the peripheral side wall 7c. Are arranged to be. A plurality of resin through holes 10 are formed in the stepped portion 7b over the entire circumference. On the other hand, a shaft support insertion hole 11 is formed in the central portion of the main plate portion 7a as shown in FIG. Yes. And many ventilation holes 12 are radially formed in the part between this shaft support body insertion hole 11 and the step part 7b.

回転子鉄心8は、図4に示すように、ほぼ弧状に打ち抜いた磁性体である例えばけい素鋼板を多数枚積層することで構成した単位鉄心8aを、複数個(例えば6個)継ぎ合わせることにより、環状に構成したものであり、この回転子鉄心8の、磁極(例えば計48極)を形成する部分13には、それぞれ穴14が形成されている。この穴14は、図1に示すように、回転子鉄心8の軸方向片側の端面部である下端面から反対側の端面部である上端面まで達して開通する深さのもので、図5に示すように、回転子鉄心8の内周側(固定子鉄心3側)が幅狭となるほぼ凸字状の平面形状を有している。また、穴14のうち、外周側内面中央には、外方への凹欠部15が形成されている。   As shown in FIG. 4, the rotor core 8 is formed by splicing a plurality (for example, six) of unit cores 8a formed by laminating a large number of, for example, silicon steel plates, which are magnetic bodies punched in a substantially arc shape. Thus, holes 14 are respectively formed in portions 13 of the rotor core 8 that form magnetic poles (for example, 48 poles in total). As shown in FIG. 1, the hole 14 has a depth that reaches from the lower end surface that is one end surface portion of the rotor core 8 in the axial direction to the upper end surface that is the opposite end surface portion, and is opened. As shown in FIG. 5, the inner peripheral side (stator core 3 side) of the rotor core 8 has a substantially convex planar shape with a narrow width. Further, in the hole 14, an outwardly recessed portion 15 is formed at the center of the outer peripheral side inner surface.

このような回転子鉄心8に対して、永久磁石9は、図5に示すように、幅が大小異なる2個の永久磁石9a,9bからなっている。そして、図1および図2に示すように、幅広の永久磁石9aは、回転子鉄心8の穴14のうち、外周側の幅広部14a内に挿入配置され、幅狭の永久磁石9bは、内周側の幅狭部14b内に挿入配置されている。この両永久磁石9a,9bを穴14内に配置した状態において、その一部、例えば図示上端面が回転子鉄心8の上端面と面一になって外部に露出している。なお、永久磁石9a,9bは接着後、穴14内に挿入するようにしても良い。   For such a rotor core 8, the permanent magnet 9 is composed of two permanent magnets 9a and 9b having different widths as shown in FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the wide permanent magnet 9a is inserted and disposed in the wide portion 14a on the outer peripheral side of the hole 14 of the rotor core 8, and the narrow permanent magnet 9b is It is inserted and arranged in the narrow portion 14b on the circumferential side. In a state where both the permanent magnets 9 a and 9 b are disposed in the hole 14, a part thereof, for example, the upper end surface in the figure is flush with the upper end surface of the rotor core 8 and is exposed to the outside. The permanent magnets 9a and 9b may be inserted into the holes 14 after being bonded.

回転子2を構成するフレーム7、回転子鉄心8および永久磁石9a,9bは、モールド樹脂16によって一体化されている。図6には、モールド樹脂16の成形型17が示されている。図6に示されている通り、成形型17は、下型18と、これに被せられる上型19とからなる。下型18は、基盤面18aから突出する凸部20を有しており、上述の永久磁石9a,9bを穴14に挿入した回転子鉄心8は、この下型18の凸部20の外周に嵌合され、その上からフレーム7が被せられる。   The frame 7, the rotor core 8, and the permanent magnets 9 a and 9 b constituting the rotor 2 are integrated by a mold resin 16. FIG. 6 shows a mold 17 of the mold resin 16. As shown in FIG. 6, the molding die 17 includes a lower die 18 and an upper die 19 that covers the lower die 18. The lower mold 18 has a convex portion 20 protruding from the base surface 18a, and the rotor core 8 in which the permanent magnets 9a and 9b are inserted into the holes 14 is disposed on the outer periphery of the convex portion 20 of the lower mold 18. The frame 7 is put on from above.

更に、フレーム7の上から上型19が被せられて、図7に示すように型締めされる。この型締め状態において、回転子鉄心8および永久磁石9a,9bは、下型18の基盤面18aに当接している。そして、型締め後、下型18および上型19間のキャビティ21に、例えば熱可塑性の樹脂16が注入され充填される。上記樹脂16の注入方向は、図7に矢印Aで示すように、上型19側から下型18側に向かってであり、すなわち、図7でフレーム7の回転子鉄心8を組み込んだ側とは反対側の上部にゲート(図示せず)が存在している。   Further, the upper die 19 is put on the frame 7 and is clamped as shown in FIG. In this clamping state, the rotor core 8 and the permanent magnets 9 a and 9 b are in contact with the base surface 18 a of the lower mold 18. After the mold clamping, for example, a thermoplastic resin 16 is injected and filled into the cavity 21 between the lower mold 18 and the upper mold 19. The injection direction of the resin 16 is from the upper mold 19 side toward the lower mold 18 side as indicated by an arrow A in FIG. 7, that is, the side in which the rotor core 8 of the frame 7 is incorporated in FIG. There is a gate (not shown) on the opposite side.

この結果、樹脂16が、図1に示すように、フレーム7の段部7bの樹脂通孔10を通って、回転子鉄心8とフレーム7の段部7bとの間から、回転子鉄心8の穴14と2個の永久磁石9a,9bとの間の隙間および凹欠部15に充填されて、永久磁石9a,9bを外側から包み込むと共に、回転子鉄心8とフレーム7の段部7bとの間、並びに回転子鉄心8の磁極を形成する部分13の相互間の谷部22に図2に示すように充填され、そして、フレーム7の段部7bの樹脂通孔10から回転子鉄心8側とは反対の段部7b外面側にも充填されて環状に成形される。   As a result, as shown in FIG. 1, the resin 16 passes through the resin through hole 10 of the step portion 7 b of the frame 7 and between the rotor core 8 and the step portion 7 b of the frame 7. The gap between the hole 14 and the two permanent magnets 9a, 9b and the recess 15 are filled to enclose the permanent magnets 9a, 9b from the outside, and between the rotor core 8 and the step 7b of the frame 7 As shown in FIG. 2, the valley portions 22 between the portions 13 forming the magnetic poles of the rotor core 8 are filled as shown in FIG. The outer surface side of the step 7b opposite to the above is also filled and formed into an annular shape.

また、そのとき、樹脂16は、別のゲート(図示省略)から、図3に示すように、フレーム7の軸支体挿着孔11の部分に至ってインサート部品である軸支体23を包み込んで保持するように成形されると共に、その周囲に放射状に延びる複数のリブ24が形成される。かくして、フレーム7、回転子鉄心8、および永久磁石9a,9bが樹脂16によって一体に固着され、軸支体23の保持、並びに複数のリブ24の成形もなされて、回転子2が製造される。なお、成形型17は、樹脂16が硬化した時点で、上型19を取り除き、下型18から回転子2の全体を取り上げる。   At that time, the resin 16 wraps around the shaft support 23 as an insert part from another gate (not shown) to the shaft support insertion hole 11 of the frame 7 as shown in FIG. A plurality of ribs 24 that are shaped to hold and extend radially around the periphery are formed. Thus, the frame 7, the rotor core 8, and the permanent magnets 9 a and 9 b are integrally fixed by the resin 16, the shaft support 23 is held, and the plurality of ribs 24 are formed, whereby the rotor 2 is manufactured. . The molding die 17 removes the upper die 19 and picks up the entire rotor 2 from the lower die 18 when the resin 16 is cured.

さて、回転子鉄心8の磁極を形成する部分13において、固定子鉄心3と対向する面(内周側の面)13aは、図5および図9(a−3)にも示すように、中高の円弧凸面状に形成されている。また、部分13の相互間は、谷部22によって隔てられているが、穴14の周側部のうち円周方向に沿う両側の側部13bは、肉厚が0.5mm以下に定められている。そして、穴14が凸字状をなしていることにより、谷部22は、図9(a−3)に示すように、穴14とは逆向きの凸字状になっていて、隣同士の部分13は、外周側の永久磁石9aどうしの間隔が、内周側の永久磁石9bどうしの間隔よりも狭くなるようにしている。   Now, in the portion 13 forming the magnetic poles of the rotor core 8, the surface (inner peripheral surface) 13a facing the stator core 3 has a medium-high height as shown in FIGS. It is formed in a circular arc convex shape. Further, the portions 13 are separated from each other by a valley portion 22, but the side portions 13b on both sides along the circumferential direction among the peripheral side portions of the hole 14 are set to have a thickness of 0.5 mm or less. Yes. And since the hole 14 has convex shape, as shown to FIG. 9 (a-3), the trough part 22 has become the convex shape of the reverse direction to the hole 14, In the portion 13, the interval between the permanent magnets 9 a on the outer peripheral side is narrower than the interval between the permanent magnets 9 b on the inner peripheral side.

回転子2は、固定子1と共に電動機として組み立てられた状態では、図1に示すように、固定子2に取り付けられた回路基板25が回転子鉄心8の上端面に対向している。この回路基板25には、永久磁石9の磁気検出によって回転子2の回転位置を検出するための磁気センサ26が配設されている。   When the rotor 2 is assembled as an electric motor together with the stator 1, the circuit board 25 attached to the stator 2 faces the upper end surface of the rotor core 8 as shown in FIG. 1. The circuit board 25 is provided with a magnetic sensor 26 for detecting the rotational position of the rotor 2 by the magnetic detection of the permanent magnet 9.

上記磁気センサ26は、ホール素子などからなり、外周側の永久磁石9aの磁気を検出する。つまり、外周側の永久磁石9aは、図9(a−2),(a−3)に示すように隣どうしで反対の磁極を有しており、隣どうしの永久磁石9a間では、図9(a−2)に矢印Bで示すような漏れ磁束を生ずる。この漏れ磁束は、図9(a−1)に示すように、途中で極性が反転するので、この磁極の反転を一定のしきい値をもって検出する。そして、この極性反転をとらえて磁気センサ26は、位置検出信号を出力する。図示しないモータ制御回路部では、磁気センサ26から検出信号により回転子2の位置を演算し、固定子鉄心3のコイル4をインバータ駆動して回転子2の回転を制御する。   The magnetic sensor 26 is composed of a Hall element or the like, and detects the magnetism of the permanent magnet 9a on the outer peripheral side. That is, the outer peripheral side permanent magnet 9a has opposite magnetic poles adjacent to each other as shown in FIGS. 9A-2 and 9A-3, and between the adjacent permanent magnets 9a, FIG. Leakage magnetic flux as shown by arrow B in (a-2) is generated. As shown in FIG. 9 (a-1), the leakage magnetic flux reverses in the middle, so that the reversal of the magnetic pole is detected with a certain threshold value. The magnetic sensor 26 detects the polarity inversion and outputs a position detection signal. In a motor control circuit unit (not shown), the position of the rotor 2 is calculated by a detection signal from the magnetic sensor 26, and the rotation of the rotor 2 is controlled by driving the coil 4 of the stator core 3 with an inverter.

以上の構成によれば、次のような優れた作用効果を得ることができる。
(1)回転子鉄心8の磁極を形成する部分13に穴14を形成し、この穴14内に複数個、例えば2個の永久磁石9a,9bを配置したので、磁極での磁力を強くしようとした場合、個々の永久磁石9a,9bの厚さをそれ程厚くせずとも、個々の永久磁石9a,9bの磁力を強くでき、製造コストの大幅な上昇を回避できる。
According to the above configuration, the following excellent effects can be obtained.
(1) Since the hole 14 is formed in the portion 13 of the rotor core 8 where the magnetic pole is formed, and a plurality of, for example, two permanent magnets 9a and 9b are disposed in the hole 14, let's increase the magnetic force at the magnetic pole. In this case, the magnetic force of the individual permanent magnets 9a and 9b can be increased without increasing the thickness of the individual permanent magnets 9a and 9b so much, and a significant increase in manufacturing cost can be avoided.

しかも、個々の永久磁石9a,9bの磁束密度は、台形状であるが、重ねたときの合成磁束密度は、図8に示すように、よりサインカーブに近付くようになる。このため、コギングトルクの発生が減少し、騒音低下に寄与することができる。
つまり、図8(a)は、永久磁石9a,9bを同じ幅、同じ磁束密度とした場合であるが、その合成磁束密度は、台形状からサインカーブ状に近付く。
In addition, the magnetic flux density of each of the permanent magnets 9a and 9b is trapezoidal, but the combined magnetic flux density when superimposed is closer to a sine curve as shown in FIG. For this reason, generation | occurrence | production of cogging torque reduces and it can contribute to noise reduction.
That is, FIG. 8A shows a case where the permanent magnets 9a and 9b have the same width and the same magnetic flux density, but the resultant magnetic flux density approaches a sine curve from a trapezoidal shape.

図8(b)は、本実施形態のように、2個の永久磁石9a,9bの幅を異ならせた場合(磁束密度は同じ)であるが、重ねたときの合成磁束密度は、図8(a)よりもサインカーブに近付くようになる。図8(c)は、2個の永久磁石9aの磁束密度を永久磁石9よりも高くした場合であるが、この場合には、一層サインカーブに近くなる。なお、永久磁石9a,9bの厚さを異ならせたり、永久磁石9a,9bの構成材料を異ならせたりして夫々の磁力を強弱異ならせ、これにより合成磁束密度が一層サインカーブに近づくようにしても良い。   FIG. 8B shows the case where the widths of the two permanent magnets 9a and 9b are made different (the magnetic flux density is the same) as in this embodiment, but the combined magnetic flux density when they are stacked is shown in FIG. It comes closer to the sine curve than (a). FIG. 8C shows the case where the magnetic flux density of the two permanent magnets 9a is made higher than that of the permanent magnets 9, but in this case, it becomes closer to a sine curve. It should be noted that the permanent magnets 9a and 9b are made different in thickness and the constituent materials of the permanent magnets 9a and 9b are made different so that the respective magnetic forces are different, thereby making the resultant magnetic flux density closer to a sine curve. May be.

(2)磁極を形成する部分13の固定子鉄心3と対向する面13aが円弧凸面状となっているので、固定子鉄心3のコイル4に対して鎖交する磁束密度は、より一層サインカーブに近付き、コギングトルクの発生がより減少する。   (2) Since the surface 13a of the portion 13 forming the magnetic pole that faces the stator core 3 has an arcuate convex shape, the magnetic flux density linked to the coil 4 of the stator core 3 is further increased by a sine curve. The generation of cogging torque is further reduced.

(3)回転子鉄心8の磁極の間隔を狭くすると、磁極間での漏洩磁束が多くなる。このため、永久磁石9を1個にして示す図9(b−2),(b−3)のように磁極の間隔を広くすることが発生トルクの関係からして好ましいが、磁極の間隔を広くすると、図9(b−1)に示すように磁極間での漏洩磁束密度の変化が緩やかとなるので、磁気センサ26による位置検出信号の出力タイミングに誤差を生ずる恐れがある。
しかしながら、本実施形態では、各磁極に配置される2個の永久磁石9a,9bの幅を異ならせ、幅広の永久磁石9aを固定子鉄心3から遠い側(外周側)に配置し、幅狭の永久磁石9bを固定子鉄心3に近い側(内周側)に配置したので、外周側に並ぶ永久磁石9aの離間間隔を狭くしても、内周側に並ぶ永久磁石9bの離間間隔としては、広い状態が得られる。
(3) When the interval between the magnetic poles of the rotor core 8 is narrowed, the leakage magnetic flux between the magnetic poles increases. For this reason, it is preferable in view of the generated torque to increase the interval between the magnetic poles as shown in FIGS. 9B-2 and 9B-3 with one permanent magnet 9, but the interval between the magnetic poles is reduced. If it is widened, as shown in FIG. 9 (b-1), the change in the leakage magnetic flux density between the magnetic poles becomes gradual, which may cause an error in the output timing of the position detection signal by the magnetic sensor 26.
However, in the present embodiment, the widths of the two permanent magnets 9a and 9b arranged at the respective magnetic poles are made different so that the wide permanent magnet 9a is arranged on the side farther from the stator core 3 (outer peripheral side) and narrow. Since the permanent magnets 9b are arranged on the side closer to the stator core 3 (inner peripheral side), even if the spacing between the permanent magnets 9a arranged on the outer peripheral side is narrowed, the spacing between the permanent magnets 9b arranged on the inner peripheral side is A wide state is obtained.

このようにすると、外周側の永久磁石9aについては、隣どうしの永久磁石9a間の離間間隔が狭く、磁束漏洩の抑制効果は少ないが、その代わり、図9(a−1)に示すように、漏洩磁束密度の変化が急となり、磁気センサ26による位置検出精度が向上する。固定子鉄心3側の永久磁石9bは、発生トルクに直接的に影響を与えるが、この永久磁石9bについては、隣どうしの永久磁石9b間の離間間隔を広く取れるので、磁束密度を高くしても、磁束漏洩を抑制でき、発生トルクの減少を極力防止できる。   In this way, with respect to the permanent magnet 9a on the outer peripheral side, the spacing between the adjacent permanent magnets 9a is narrow and the effect of suppressing magnetic flux leakage is small, but instead, as shown in FIG. 9 (a-1). As a result, the change in leakage magnetic flux density becomes abrupt, and the position detection accuracy by the magnetic sensor 26 is improved. The permanent magnet 9b on the side of the stator core 3 directly affects the generated torque, but the permanent magnet 9b has a large separation distance between adjacent permanent magnets 9b. However, leakage of magnetic flux can be suppressed, and reduction of generated torque can be prevented as much as possible.

(4)回転子鉄心8の各磁極に配置された2個の永久磁石9a,9bは、図9(a−3)に示すように厚さ方向に異なる磁極で着磁されている。このため、永久磁石9a,9bでは、幅方向両端面において、図9(a−3)に矢印Cで示すように、穴14の側部を磁路として磁束が漏洩する。本実施形態では、回転子鉄心8の磁極を形成する部分13において、穴14の両側部の肉厚を0.5mm以下とした。肉厚が0.5mm程度であれば、磁気飽和し、漏洩磁束を一定に抑制できると共に、穴14の側部の強度も確保できる。   (4) The two permanent magnets 9a and 9b arranged on each magnetic pole of the rotor core 8 are magnetized with different magnetic poles in the thickness direction as shown in FIG. 9 (a-3). For this reason, in the permanent magnets 9a and 9b, as shown by the arrow C in FIG. 9 (a-3), the magnetic flux leaks on the side portions in the width direction using the side portion of the hole 14 as a magnetic path. In the present embodiment, the thickness of both side portions of the hole 14 is set to 0.5 mm or less in the portion 13 forming the magnetic pole of the rotor core 8. If the thickness is about 0.5 mm, the magnetic saturation occurs, the leakage magnetic flux can be suppressed to a constant level, and the strength of the side portion of the hole 14 can be secured.

(5)穴14に配置される2個の永久磁石9a,9bの一端面を露出させたので、モールド樹脂16の成形時に、回転子鉄心8の一端面と共に永久磁石9a,9bの一端面を下型18の基盤面18aに当接させて位置決めすることができる。このため、永久磁石9が2個の永久磁石9a,9bから構成されていても、永久磁石9a,9bの回転子鉄心8に対する位置関係が安定する。   (5) Since one end surfaces of the two permanent magnets 9a and 9b arranged in the hole 14 are exposed, the end surfaces of the permanent magnets 9a and 9b are moved together with the one end surface of the rotor core 8 when the mold resin 16 is formed. The lower mold 18 can be positioned in contact with the base surface 18a. For this reason, even if the permanent magnet 9 is comprised from the two permanent magnets 9a and 9b, the positional relationship with respect to the rotor core 8 of the permanent magnets 9a and 9b is stabilized.

なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施形態に限定されるものではなく、以下のような拡張或いは変形が可能である。
永久磁石9は、2個の永久磁石9a,9bにより構成するものに限られず、3個以上の永久磁石から構成しても良い。
永久磁石9を構成する複数の永久磁石は、厚さの異なるものであっても良い。この場合、複数の永久磁石の全てが互いに厚さを異ならせものであっても良いし、同じ厚さの永久磁石の中に異なる厚さの永久磁石が混じっている形態でも良い。
永久磁石9を構成する複数の永久磁石は、材質が異なるものであっても良い。材質としては、フェライト、サマリウムコバルト、鉄−クロム−コバルト、マンガンアルミなど種々考えられる。
The present invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawings, and can be expanded or modified as follows.
The permanent magnet 9 is not limited to the one constituted by the two permanent magnets 9a and 9b, and may be constituted by three or more permanent magnets.
The plurality of permanent magnets constituting the permanent magnet 9 may have different thicknesses. In this case, all of the plurality of permanent magnets may have different thicknesses, or the permanent magnets with different thicknesses may be mixed in the same permanent magnet.
The plurality of permanent magnets constituting the permanent magnet 9 may be made of different materials. Various materials such as ferrite, samarium cobalt, iron-chromium-cobalt, and manganese aluminum are conceivable.

本発明の一実施形態を示す回転子の部分断面図The fragmentary sectional view of the rotor which shows one Embodiment of this invention 回転子の部分斜視図Partial perspective view of rotor 電動機の全体構成を一部破断して示す斜視図Perspective view showing the overall configuration of the electric motor partially broken 回転子鉄心全体の平面図Top view of the entire rotor core 回転子の部分的な分解斜視図Partial exploded perspective view of the rotor 成形型による回転子のモールド工程を示す断面図Sectional drawing showing the molding process of the rotor by the mold 成形型への樹脂充填を示す断面図Cross-sectional view showing resin filling into mold 複数枚の永久磁石から構成する場合の合成磁束密度を比較例と共に示す図The figure which shows the synthetic magnetic flux density in the case of comprising from a plurality of permanent magnets with a comparative example 複数枚の永久磁石から構成する場合の漏れ磁束を比較例と共に示す図The figure which shows the leakage magnetic flux in the case of comprising from a plurality of permanent magnets with a comparative example

符号の説明Explanation of symbols

図面中、1は固定子、2は回転子、3は固定子鉄心、4はコイル、8は回転子鉄心、9a,9bは永久磁石、13は磁極を形成する部分、14は穴、16は樹脂、17は成形型、26は磁気センサを示す。   In the drawings, 1 is a stator, 2 is a rotor, 3 is a stator iron core, 4 is a coil, 8 is a rotor iron core, 9a and 9b are permanent magnets, 13 is a portion forming a magnetic pole, 14 is a hole, 16 is Resin, 17 is a mold, and 26 is a magnetic sensor.

Claims (8)

固定子鉄心を外側から囲む環状をなし、磁極を形成する部分に穴を有した回転子鉄心を備え、この鉄心の穴内に永久磁石を配置して構成する外転型永久磁石電動機の回転子において、
前記回転子鉄心の各穴に、複数の永久磁石を前記回転子鉄心の径方向に重ねて配置したことを特徴とする外転型永久磁石電動機の回転子。
In a rotor of an abduction type permanent magnet motor that has an annular shape surrounding the stator core from the outside and includes a rotor core having a hole in a portion forming a magnetic pole, and a permanent magnet is disposed in the hole of the core. ,
A rotor of an abduction type permanent magnet motor, wherein a plurality of permanent magnets are disposed in each hole of the rotor core so as to overlap in the radial direction of the rotor core.
各穴内に配置される複数の永久磁石は、径方向に沿う方向の厚さが異なることを特徴とする請求項1記載の外転型永久磁石電動機の回転子。   The rotor of an outer rotation type permanent magnet motor according to claim 1, wherein the plurality of permanent magnets arranged in each hole have different thicknesses in the radial direction. 各穴内に配置される複数の永久磁石は、円周方向に沿う方向の幅が異なることを特徴とする請求項1記載の外転型永久磁石電動機の回転子。   The rotor of an outer rotation type permanent magnet motor according to claim 1, wherein the plurality of permanent magnets arranged in each hole have different widths in a direction along a circumferential direction. 各穴内に配置される複数の永久磁石は、幅広のものほど、回転子鉄心の径方向外側に位置していることを特徴とする請求項3記載の外転型永久磁石電動機の回転子。   4. The rotor of an abduction type permanent magnet motor according to claim 3, wherein a plurality of permanent magnets arranged in each hole are positioned more radially outward of the rotor core. 各穴内に配置される複数の永久磁石は、材質が異なることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の外転型永久磁石電動機の回転子。   The rotor of an outer rotation type permanent magnet motor according to any one of claims 1 to 4, wherein the plurality of permanent magnets arranged in each hole are made of different materials. 回転子鉄心の磁極を形成する部分の固定子鉄心と対向する面は、円弧凸面状に形成されていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の外転型永久磁石電動機の回転子。   The surface of the part that forms the magnetic pole of the rotor core that faces the stator core is formed in an arcuate convex shape. Rotor. 回転子鉄心の磁極を構成する部分は、互いに隔てて設けられ、且つ穴の周側部のうち円周方向に沿う方向の両側部の肉厚は、0.5mm以下に定められていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の外転型永久磁石電動機の回転子。   The portions constituting the magnetic poles of the rotor core are provided apart from each other, and the thickness of both side portions in the direction along the circumferential direction of the peripheral side portions of the holes is set to 0.5 mm or less. The rotor of an abduction type permanent magnet motor according to any one of claims 1 to 6. 永久磁石は、一部が露出するようにしてモールド樹脂により回転子鉄心に一体化されていることを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の外転型永久磁石電動機の回転子。   The rotor of an outer rotation type permanent magnet motor according to any one of claims 1 to 7, wherein the permanent magnet is integrated with the rotor core by molding resin so that a part of the permanent magnet is exposed.
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