JP2009268338A - 埋込磁石型モータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】磁極数がP極となるロータコア8の収容孔は、略径方向に延びる径方向収容孔8aと、径方向外側に凸となる略V字形状のV字収容孔8b(一対の磁石収容部8f)とが、それぞれP/2個形成されてなる。径方向収容孔8aの磁石9と、その周方向の一方に隣り合う磁石収容部8fの磁石10とで1つの磁極が構成され、径方向収容孔8aの磁石9と、その周方向の他方に隣り合う磁石収容部8fの磁石10とで異なる1つの磁極が構成される。コアシート11における径方向収容孔8aと対応したP/2個の積層前径方向収容孔は、磁石9の径方向内側への移動を規制すべく径方向内側に短い短孔11aと、該短孔11aより径方向内側に長い長孔11bとからなり、ロータコア8は各径方向収容孔8aの軸方向の一部に短孔11aが配置されるようにコアシート11が積層されてなる。
【選択図】図1
Description
そして、このような埋込磁石型モータとしては、例えば、特許文献1に開示されたものがある。この埋込磁石型モータにおけるロータコアの収容孔は、略径方向に延びる径方向収容孔と、径方向外側に凸となる略V字形状のV字収容孔とが、磁極数がP極に対して、それぞれP/2個形成されてなるとともにそれらが周方向に交互に形成されてなる。又、磁石は、前記径方向収容孔内に配設されるとともに、前記V字収容孔のV字を形成する各直線に対応した各磁石収容部内にそれぞれ配設される。そして、この埋込磁石型モータでは、径方向収容孔内に配設される磁石と、その周方向の一方に隣り合う磁石収容部内に配設される磁石とで1つの磁極が構成されるとともに、径方向収容孔内に配設される磁石と、その周方向の他方に隣り合う磁石収容部内に配設される磁石とで異なる1つの磁極が構成されるようになっている。
同構成によれば、磁気抵抗を小さくしてしまう短孔をコアシートに1個としたため、全体的に磁気抵抗が最も大きくなり、漏れ磁束を最も低減することができる。
同構成によれば、内延突出部は、空隙に比べて磁気抵抗を小さくしてしまうが、ロータコアの軸方向の一部に形成されるため、軸方向全体に形成されるものに比べて全体として磁気抵抗が大きくなり、更に漏れ磁束を低減することができる。
同構成によれば、磁石は、軸方向の同じ位置で内延突出部と短孔の径方向外側端部(内側規制部)とによって径方向外側及び内側への移動が規制されるため、バランス良く保持される。
ステータ1は、全体的に略円筒状に形成され、外形を形成する円筒部3の内周面から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4を有したステータコア5と、各ティース4にインシュレータ(図示略)を介して集中巻にて巻回された巻線6(図1中、一部のみ2点鎖線で図示)とを備える。尚、本実施の形態では、ティース4は、12個形成されている。
(1)径方向収容孔8aの軸方向の一部に短孔11a(即ち内側規制部8e)が配置されるため、該短孔11aの径方向外側端部で磁石9の径方向内側への移動が規制される。そして、径方向収容孔8aの長孔11bが配置される部分では磁石9の径方向内側への移動が規制されないものの長孔11bの径方向内側端部が磁石9と(空隙を介して)径方向に離間するため、該部分での磁気抵抗が大きくなり(磁路が遠くなり)、漏れ磁束を低減することができる。尚、コアシート11に例えば打ち抜き加工等で短孔11aと長孔11bとを形成することは(例えば、磁石9の径方向内側への移動を規制するための小さい突出部等を形成する場合に比べて)容易であるため、その製造は容易である。
・上記実施の形態では、短孔11aは、コアシート11に1個のみ形成されるとしたが、これに限定されず、コアシート11に短孔11aを2個以上形成してもよい。尚、この場合、コアシート11に形成される長孔11bは、(P/2)個から短孔11aの数を引き算した数となる。又、この場合、短孔11a(即ち内側規制部8e)をロータコアにおいて軸方向に定期的に存在するように配置することが望ましい。例えば、短孔11aと長孔11bをそれぞれ周方向に2個連続して形成した場合、短孔11a(即ち内側規制部8e)がロータコアにおいて軸方向に定期的に存在するように、コアシートを180°ずつ回転させながら多数枚積層してもよいし、コアシートを1枚ずつ表裏に反転させながら多数枚積層してもよい。又、勿論、上記実施の形態を含めて、短孔11a(即ち内側規制部8e)をロータコアにおいて軸方向に不定期的に存在するように配置してもよい。
・上記実施の形態では、径方向収容孔8aの大幅部8cより径方向内側に、周方向(径方向の直交方向)に突出する周方向突出部8dを形成して磁石9の径方向外側への移動を規制したが、これに限定されず、他の構成で磁石9の径方向外側への移動を規制してもよい。
(イ)請求項2に記載の埋込磁石型モータにおいて、前記ロータコアは、前記コアシートが360°/(P/2)ずつ回転されながら積層されてなることを特徴とする埋込磁石型モータ。
Claims (9)
- コアシートが軸方向に積層されてなり軸方向に貫通する収容孔が周方向に複数形成されたロータコアを有し、磁極数がP極となるように前記収容孔内に磁石が配設されたロータを備えた埋込磁石型モータであって、
前記収容孔は、略径方向に延びる径方向収容孔と、径方向外側に凸となる略V字形状のV字収容孔とが、それぞれP/2個形成されてなるとともにそれらが周方向に交互に形成されてなり、
前記磁石は、前記径方向収容孔内に配設されるとともに、前記V字収容孔のV字を形成する各直線に対応した各磁石収容部内にそれぞれ配設され、
前記径方向収容孔内に配設される前記磁石と、その周方向の一方に隣り合う前記磁石収容部内に配設される前記磁石とで1つの磁極が構成されるとともに、前記径方向収容孔内に配設される前記磁石と、その周方向の他方に隣り合う前記磁石収容部内に配設される前記磁石とで異なる1つの磁極が構成されるものであって、
前記コアシートにおける前記径方向収容孔と対応したP/2個の積層前径方向収容孔は、前記磁石の径方向内側への移動を規制すべく径方向内側に短い短孔と、該短孔より径方向内側に長い長孔とからなり、
前記ロータコアは、各前記径方向収容孔の軸方向の一部に前記短孔が配置されるように前記コアシートが積層されてなることを特徴とする埋込磁石型モータ。 - 請求項1に記載の埋込磁石型モータにおいて、
前記短孔は、前記コアシートに1個のみ形成されたことを特徴とする埋込磁石型モータ。 - 請求項1又は2に記載の埋込磁石型モータにおいて、
前記長孔の径方向内側端部は、前記ロータコアの軸中心からの距離が、同軸中心から前記磁石収容部の径方向内側端部までの距離以下に設定されたことを特徴とする埋込磁石型モータ。 - 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、
前記短孔の径方向内側端部は、前記ロータコアの軸中心からの距離が、同軸中心から前記磁石収容部の径方向内側端部までの距離より大きく設定されたことを特徴とする埋込磁石型モータ。 - 請求項4に記載の埋込磁石型モータにおいて、
前記磁石収容部の径方向内側端部は、軸方向から見て前記径方向収容孔の側部と略平行に対向する対向面を有するものであって、
前記短孔の径方向内側端部は、軸方向から見て該短孔の側部が前記対向面と対向するオーバーラップ長さRが、前記対向面の長さをWとして、
0<R≦W/2
を満たすように設定されたことを特徴とする埋込磁石型モータ。 - 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の埋込磁石型モータにおいて、
前記径方向収容孔の径方向外側端部には、軸方向から見た幅が該径方向収容孔内に配設される前記磁石の幅より大きく設定された大幅部が形成されるとともに、前記磁石の幅より小さく設定され前記磁石の径方向外側への移動を規制すべく前記大幅部の中間部で径方向内側に突出する内延突出部が形成されたことを特徴とする埋込磁石型モータ。 - 請求項6に記載の埋込磁石型モータにおいて、
前記内延突出部は、前記ロータコアの軸方向の一部に形成されたことを特徴とする埋込磁石型モータ。 - 請求項7に記載の埋込磁石型モータにおいて、
前記コアシートにおける前記径方向収容孔と対応したP/2個の積層前径方向収容孔は、前記内延突出部が形成されたものと、前記内延突出部が形成されていないものとからなり、
前記ロータコアは、前記内延突出部が軸方向の一部に配設されるように前記コアシートが積層されてなることを特徴とする埋込磁石型モータ。 - 請求項8に記載の埋込磁石型モータにおいて、
前記内延突出部は前記短孔に形成されたことを特徴とする埋込磁石型モータ。
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