JP2010259304A - Rotor and motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マグネットの配置構造の異なる複数の構成部を組み合わせてなるロータ、及びそのロータを備えるモータに関するものである。 The present invention relates to a rotor formed by combining a plurality of components having different magnet arrangement structures, and a motor including the rotor.
モータに用いられるロータとしては、例えば特許文献1の第5図に示されているように、両磁極のマグネットをロータコアの外周面に固着されて構成されるSPM構造のロータや、同文献1の第8図に示されているように、省資源や低コスト等の観点から使用するマグネットを単一磁極のみとしてその使用量を半分とし、そのマグネットとロータコアに形成されたコア磁極部とで構成されるコンシクエントポール構造のロータ等が知られている。
As a rotor used in a motor, for example, as shown in FIG. 5 of
ところで、本発明者は、単一磁極のマグネットとコア磁極部とからなるコンシクエントポール型構造の構成部や、両磁極のマグネットを用いる通常構造の構成部等、マグネットの配置構造の異なる複数の構成部を軸方向に組み合わせたロータを構成することを検討している。その際、マグネットの剥がれの防止やマグネットの欠けた一部の飛散等を防止する目的のカバー部材を各構成部にいかにして設け、また各構成部の配置態様をいかにしたら漏れ磁束の低減とともに有効磁束が増加し、モータの高出力化が図れるのかの検討が十分ではなかった。 By the way, the present inventor has a plurality of different magnet arrangement structures such as a constituent part of a continuous pole type structure composed of a single magnetic pole magnet and a core magnetic pole part, and a constituent part of a normal structure using both magnetic pole magnets. We are considering the construction of a rotor in which the components are combined in the axial direction. At that time, how to provide a cover member in each component for the purpose of preventing the magnet from peeling off or preventing a part of the magnet from being scattered, etc. The effective magnetic flux has increased, and it has not been fully examined whether the motor output can be increased.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、マグネットの配置構造の異なる複数の構成部を組み合わせてなるものにおいて、各構成部の構成及び配置態様の適正化を図り、有効磁束量の増加、ひいてはモータの高出力化に寄与できるロータ、及びそのロータを備えたモータを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to optimize the configuration and arrangement of each component in a combination of a plurality of components having different magnet arrangement structures. Therefore, it is an object of the present invention to provide a rotor that can contribute to an increase in the effective magnetic flux amount and, consequently, an increase in motor output, and a motor including the rotor.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、ロータコアの外周面にN極及びS極のマグネットが周方向に交互に固着された第1構成部と、ロータコアの外周面に一方側の磁極のマグネットが前記第1構成部と同磁極同士で軸方向に並んで固着されるとともに、ロータコアには他方側の磁極として機能するコア磁極部が設けられ、そのマグネットとコア磁極部とが周方向に交互に空隙を以て配置された第2構成部と、前記ロータコアの外周面に固着されるマグネットを少なくとも覆うカバー手段とを備え、前記第1構成部は、2分割され、前記第2構成部の軸方向両側にそれぞれ配置されているロータである。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to
この発明では、両極のマグネットがロータコアの外周面に固着される通常のSPM構造の第1構成部と、単極のマグネットがロータコアの外周面に固着され他極はコア磁極部で構成されるコンシクエントポール型構造の第2構成部とを用い、ロータコアの外周面に固着される各構成部のマグネットがカバー手段にて覆われて飛散防止がなされるとともに、第1構成部は2分割され各第1構成部が第2構成部の軸方向両側にそれぞれ配置されてなる。即ち、ロータの軸方向端部では軸方向に逃げる漏れ磁束が生じ易く、しかもコンシクエントポール型構造におけるコア磁極部では磁界が若干弱くなるため、ロータの軸方向端部に配置するとその漏れ磁束の増加を招く。これを考慮し、コンシクエントポール型構造の第2構成部の軸方向両側に通常構造の第1構成部を分割配置する構成としたことで、その両極のマグネットにてロータの軸方向端部での磁束の多くが径方向に揃えられて、軸方向に逃げる漏れ磁束が低減される。これにより、有効磁束が増加し、モータの高出力化に寄与できる。 In the present invention, a first SPM structure component in which both pole magnets are fixed to the outer peripheral surface of the rotor core, and a single pole magnet is fixed to the outer peripheral surface of the rotor core and the other pole is configured by the core magnetic pole portion. Using the second component of the Quantpole structure, the magnet of each component fixed to the outer peripheral surface of the rotor core is covered with cover means to prevent scattering, and the first component is divided into two parts. The first component is arranged on each side of the second component in the axial direction. That is, leakage magnetic flux that escapes in the axial direction is likely to be generated at the axial end of the rotor, and the magnetic field is slightly weakened at the core magnetic pole in the continuous pole type structure. Incurs an increase. Taking this into account, the first component of the normal structure is divided and arranged on both sides in the axial direction of the second component of the consequent pole type structure. Most of the magnetic flux is aligned in the radial direction, and the leakage magnetic flux that escapes in the axial direction is reduced. Thereby, an effective magnetic flux increases and it can contribute to the high output of a motor.
請求項2に記載の発明は、ロータコア内にN極及びS極のマグネットが周方向に交互に挿入された、若しくはロータコア内に一方側の磁極のマグネットが挿入されるとともに、ロータコアには他方側の磁極として機能するコア磁極部が設けられた第1構成部と、ロータコアの外周面に一方側の磁極のマグネットが前記第1構成部と同磁極同士で軸方向に並んで固着されるとともに、ロータコアには他方側の磁極として機能するコア磁極部が設けられ、そのマグネットとコア磁極部とが周方向に交互に空隙を以て配置された第2構成部と、前記ロータコアの外周面に固着されるマグネットを少なくとも覆うカバー手段とを備え、前記カバー手段は、前記第2構成部のみを対象に設けられ、前記第1構成部は、2分割され、前記第2構成部の軸方向両側にそれぞれ配置されるとともに、第1構成部の外径が前記第2構成部に設けたカバー手段の外径と一致するように拡大して構成されているロータである。 According to the second aspect of the present invention, the N-pole and S-pole magnets are alternately inserted in the circumferential direction in the rotor core, or the magnetic pole magnet on one side is inserted in the rotor core, and the other side is inserted in the rotor core. A first magnetic pole portion provided with a core magnetic pole portion functioning as a magnetic pole of the rotor, and a magnetic pole magnet on one side are fixed to the outer peripheral surface of the rotor core side by side in the axial direction between the first magnetic pole portion and the same magnetic pole, The rotor core is provided with a core magnetic pole portion that functions as a magnetic pole on the other side, and the magnet and the core magnetic pole portion are fixed to the outer peripheral surface of the rotor core, and a second component in which gaps are alternately arranged in the circumferential direction. Cover means for covering at least the magnet, wherein the cover means is provided only for the second component, the first component is divided into two, and the axial direction of the second component While it is disposed on both sides, a rotor that is configured to expand so that the outer diameter of the first component coincides with the outer diameter of the cover means provided in the second component.
この発明では、マグネットがロータコア内に挿入されるIPM構造の第1構成部と、単極のマグネットがロータコアの外周面に固着され他極はコア磁極部で構成されるコンシクエントポール型構造の第2構成部とを用い、ロータコアの外周面に固着される第2構成部のみのマグネットがカバー手段にて覆われて飛散防止がなされるとともに、第1構成部は2分割され各第1構成部が第2構成部の軸方向両側にそれぞれ配置され、更に第1構成部の外径が第2構成部に設けたカバー手段の外径と一致するように拡大して構成される。即ち、ロータの軸方向端部では軸方向に逃げる漏れ磁束が生じ易く、しかもコンシクエントポール型構造におけるコア磁極部では磁界が若干弱くなるため、ロータの軸方向端部に配置するとその漏れ磁束の増加を招く。これを考慮し、コンシクエントポール型構造の第2構成部の軸方向両側にIPM構造の第1構成部を分割配置し、カバー手段の必要ないその第1構成部の外径を拡大して構成することで、ロータの軸方向端部でのステータとの磁気的離間距離が小さくなり、軸方向に逃げる漏れ磁束が低減される。これにより、有効磁束が増加し、モータの高出力化に寄与できる。 In this invention, the first component part of the IPM structure in which the magnet is inserted into the rotor core, and the first pole of the continuous pole type structure in which the single pole magnet is fixed to the outer peripheral surface of the rotor core and the other pole is composed of the core magnetic pole part. And the magnet of only the second component fixed to the outer peripheral surface of the rotor core is covered with the cover means to prevent scattering, and the first component is divided into two and each first component Are respectively arranged on both sides in the axial direction of the second component, and further expanded so that the outer diameter of the first component coincides with the outer diameter of the cover means provided on the second component. That is, leakage magnetic flux that escapes in the axial direction is likely to be generated at the axial end of the rotor, and the magnetic field is slightly weakened at the core magnetic pole in the continuous pole type structure. Incurs an increase. Considering this, the first component part of the IPM structure is divided and arranged on both sides in the axial direction of the second component part of the consequent pole type structure, and the outer diameter of the first component part that does not require the cover means is enlarged and configured. By doing so, the magnetic separation distance from the stator at the axial end of the rotor is reduced, and the leakage magnetic flux escaping in the axial direction is reduced. Thereby, an effective magnetic flux increases and it can contribute to the high output of a motor.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のロータにおいて、前記カバー手段は、非磁性金属板材にて筒状に構成され、対象となる前記構成部に外嵌により装着されていることをその要旨とする。 According to a third aspect of the present invention, in the rotor according to the first or second aspect, the cover means is configured in a cylindrical shape with a nonmagnetic metal plate, and is attached to the target component by external fitting. The gist of this is.
この発明では、カバー手段は、対象となる構成部に外嵌により装着されるように、非磁性金属板材にて筒状に構成される。これにより、カバー手段を容易に構成でき、ロータへの装着も容易となる。 In this invention, a cover means is comprised by the cylinder shape with a nonmagnetic metal board | plate material so that it may mount | wear with the component part used as object by external fitting. Thereby, a cover means can be comprised easily and mounting | wearing to a rotor becomes easy.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載のロータにおいて、軸方向に並ぶ前記第1及び第2構成部の各マグネットの軸方向視の形状が同形状となるように構成されていることをその要旨とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the rotor according to any one of the first to third aspects, the shape of each of the magnets of the first and second components arranged in the axial direction is the same shape. The gist of this is that it is configured.
この発明では、軸方向に並ぶ第1及び第2構成部の各マグネットの軸方向視の形状が同形状となるように構成される。これにより、各構成部を越えて連続するマグネットの形成が可能となり、部品数低減に寄与できる。 In this invention, it is comprised so that the shape of the axial view of each magnet of the 1st and 2nd structure part arranged in an axial direction may become the same shape. As a result, it is possible to form a magnet that extends beyond each component and contribute to a reduction in the number of components.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載のロータを備えたモータである。
この発明では、上記に記載のロータが備えられることで、漏れ磁束が低減されて有効磁束量が増加され、モータの高出力化が図られる。
A fifth aspect of the present invention is a motor including the rotor according to any one of the first to fourth aspects.
In this invention, by providing the rotor described above, the leakage magnetic flux is reduced, the effective magnetic flux amount is increased, and the output of the motor is increased.
本発明によれば、マグネットの配置構造の異なる複数の構成部を組み合わせてなるものにおいて、各構成部の構成及び配置態様の適正化を図り、有効磁束量の増加、ひいてはモータの高出力化に寄与できるロータ、及びそのロータを備えたモータを提供することができる。 According to the present invention, in a configuration in which a plurality of components having different magnet arrangement structures are combined, the configuration and arrangement of each component are optimized to increase the effective magnetic flux, and thus to increase the output of the motor. The rotor which can contribute and the motor provided with the rotor can be provided.
(第1実施形態)
以下、本発明を具体化した第1実施形態を図面に従って説明する。
図1(a)〜(c)は、インナロータ型のブラシレスモータに用いられる本実施形態のロータ10を示す。ロータ10は、軸方向に第1構成部10Aと第2構成部10Bとの2つの構成が組み合わされて構成され、具体的には、全体の軸方向長さに対して約3/4の長さを有する第2構成部10Bの軸方向両側に、残りの1/4を更に2分割した第1構成部10Aがそれぞれ連結されて構成されている。ロータ10は、ステータ(図示略)と軸方向長さが同等に構成されている。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
Fig.1 (a)-(c) shows the
第1構成部10Aでは、磁性金属材料よりなる円環状のロータコア11が用いられ、ロータコア11は、ロータ10の軸方向長さの全体の約1/8の長さのものが一対用いられている。各ロータコア11は、後述の第2構成部10Bのロータコア13の軸方向両側に一体に連結されている。各ロータコア11の外周面には、周方向に磁極が交互となるようにN極及びS極の合計6個ずつのマグネット12n,12sがそれぞれ固着されるSPM構造をなし、磁極数が「6」として構成されている。マグネット12n,12sは、軸方向視で約60°の角度範囲の円弧状に一定厚さで構成され、軸方向には各ロータコア11と同じ軸方向長さに形成され、60°の等角度間隔に並んで配置されている。各マグネット12n,12s間には、周方向に同等の空隙S1がそれぞれ設けられている。
In the
第2構成部10Bでは、磁性金属材料にて構成され、120°の等角度間隔に3個のコア磁極部(突極)13aを有する略円環状のロータコア13が用いられ、ロータコア13は、ロータ10の軸方向長さの全体の約3/4の長さのものが用いられている。ロータコア13は、軸方向両側に第1構成部10Aのロータコア11に挟まれるようにして各コア11と連結されている。
In the
ロータコア13に一体に形成されるコア磁極部13aは、軸方向視でマグネット12n等と同じ円弧状に、軸方向にはロータコア13と同じ軸方向長さに形成されている。コア磁極部13aは、第1構成部10AのS極のマグネット12sと軸方向に並ぶように(磁極中心が一致するように)配置される。ロータコア11の各コア磁極部13a間の凹所には、N極のみの合計3個のマグネット14nがそれぞれ固着され、120°の等角度間隔に配置されている。マグネット14nは、軸方向視でマグネット12n等と同じ円弧状に、軸方向にはロータコア13と同じ軸方向長さに形成され、そのマグネット12nと軸方向に並ぶように(磁極中心が一致するように)配置される(マグネット12nと一体でも可)。この第2構成部10Bにおいても、N極のマグネット14nによる磁極数が「3」、S極として機能するコア磁極部13a(所謂コンシクエントポール)の磁極数が「3」で合計「6」の磁極が構成されている。また、コア磁極部13aとマグネット14nと間には、第1構成部10Aと同様に、周方向に同等の空隙S1がそれぞれ設けられている。
The core
また、第1及び第2構成部10A,10Bには、両構成部10A,10Bに亘って円筒状のカバー部材15が外嵌により装着されている。カバー部材15は、マグネット12n,12s,14nの磁界を妨げないステンレス(SUS)や銅合金等の非磁性金属板材にて形成され、マグネット12n,12s,14nの各固着面からの剥がれを未然に防止し、またマグネット12n,12s,14nの欠けた一部の飛散等を防止すべく設けられている。尚、カバー部材15の厚さは、ロータ10とステータとの空隙の0.2〜0.3程度に設定されている。
In addition, a
ここで、通常構造の第1構成部10Aでは、マグネット12n,12sにて両磁極ともに磁束の多くが径方向に揃えられ、ステータと相互作用し回転に寄与する有効磁束が多い。また、コンシクエントポール型構造の第2構成部10Bにおいても、マグネット14nの磁極での磁束の多くが径方向に揃うことから、ステータと相互作用し回転に寄与する有効磁束が多くなる。これに対し、コア磁極部13aでは磁界が若干弱くなるため、径方向に揃った有効磁束の磁束量が少なくなり、軸方向に逃げる漏れ磁束が生じ易い。そのため、軸方向に逃げる漏れ磁束が生じ易いロータ10の軸方向端部にその第2構成部10Bを配置すると、コア磁極部13aでの漏れ磁束量が増加してしまうことになる。
Here, in the
これを考慮し、本実施形態のロータ10では、軸方向端部に両磁極のマグネット12n,12sを用いる通常構造の第1構成部10Aを分割配置する構成とすることで、ロータ10の軸方向端部での軸方向に逃げる漏れ磁束の低減が図られている。これにより、有効磁束が増加し、モータの高出力化に寄与できる。
Considering this, in the
次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
(1)本実施形態のロータ10は、両極のマグネット12n,12sがロータコア11の外周面に固着される通常のSPM構造の第1構成部10Aと、単極のマグネット14nがロータコア13の外周面に固着され他極はコア磁極部13aで構成されるコンシクエントポール型構造の第2構成部10Bとを用い、ロータコア11,13の外周面に固着される各構成部10A,10Bのマグネット12n,12s,14nがカバー部材15にて覆われて飛散防止がなされるとともに、第1構成部10Aは2分割され各第1構成部10Aが第2構成部10Bの軸方向両側にそれぞれ配置されてなる。即ち、ロータ10の軸方向端部では軸方向に逃げる漏れ磁束が生じ易く、しかもコンシクエントポール型構造におけるコア磁極部13aでは磁界が若干弱くなるため、ロータ10の軸方向端部に配置するとその漏れ磁束の増加を招く。本実施形態ではこれを考慮し、コンシクエントポール型構造の第2構成部10Bの軸方向両側に通常構造の第1構成部10Aを分割配置する構成としたことで、その両極のマグネット12n,12sにてロータ10の軸方向端部での磁束の多くが径方向に揃えられて、軸方向に逃げる漏れ磁束を低減できる。これにより、有効磁束が増加し、モータの高出力化を図ることができる。
Next, characteristic effects of the present embodiment will be described.
(1) In the
(2)本実施形態では、カバー部材15は、対象となる構成部10A,10Bに外嵌により装着されるように、非磁性金属板材にて筒状に構成されている。これにより、カバー部材15を容易に構成でき、ロータ10への装着も容易となる。また本実施形態では、カバー部材15が各構成部10A,10Bを越えて連続する構成とされているため、部品数低減に寄与できる。
(2) In the present embodiment, the
(3)本実施形態では、軸方向に並ぶ第1及び第2構成部10A,10Bの各マグネット12n,14nの軸方向視の形状が同形状となるように構成されている。これにより、各マグネット12n,14nを各構成部10A,10Bを越えて連続するように形成すれば、部品数低減に寄与できる。
(3) In the present embodiment, the
(第2実施形態)
以下、本発明を具体化した第2実施形態を図面に従って説明する。
図2(a)〜(c)に示すように、本実施形態のロータ10xは、通常構造(SPM構造)の前記第1構成部10AがIPM構造(埋込磁石型構造)の第1構成部10A1に置換されてなる。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 2A to 2C, in the
第1構成部10A1は、磁性金属材料よりなる円環状のロータコア21が用いられ、ロータコア21は、ロータ10の軸方向長さの全体の約1/8の長さのものが一対用いられ、第2構成部10Bのロータコア13の軸方向両側にそれぞれ一体に連結されている。ロータコア21には、径方向と直交する略直線状をなす収容孔21aが120°の等角度間隔に形成されている。各収容孔21aには、矩形板状のN極のマグネット22nがそれぞれ挿入されて固着されている。各収容孔21aの径方向外側のコア部分は、マグネット22nと協働してN極のマグネット側磁極部21bとして機能する。各マグネット側磁極部21bは、120°の等角度間隔に構成され、それぞれ約60°の角度範囲で構成されている。
An
各マグネット側磁極部21b間のコア部分は、S極として機能するコア磁極部21cとして構成されている。各コア磁極部21cは、120°の等角度間隔に構成され、それぞれ約60°の角度範囲で構成されている。尚、各収容孔21aはマグネット22nよりも両側に大きく形成されてマグネット側磁極部21bの両側からロータコア21の外周縁近傍まで延出され、各コア磁極部21cと各マグネット側磁極部21bとを周方向に磁気的に分離している。そして、磁極数「3」のこのコア磁極部21cと同じく磁極数「3」のマグネット側磁極部21bとで合計「6」の磁極が構成され、コンシクエントポール型構造として構成されている。
The core portion between the magnet side
また、本実施形態のロータ10xにおいては、カバー部材15がIPM構造の第1構成部10A1には必要ないことから、第2構成部10Bの軸方向長さに合わせて短くされたカバー部材15がその第2構成部10Bのみに外嵌により装着されている。そして、カバー部材15の必要ない第1構成部10A1は、そのカバー部材15の厚み分、径方向外側に大きく構成され、第1構成部10A1の外周面と第2構成部10Bに装着されるカバー部材15の外周面とが面一となるように構成されている。因みに、カバー部材15は第1構成部10A1が第2構成部10Bに連結する前に、第2構成部10Bに対して装着される。
In the
これにより、軸方向に逃げる漏れ磁束が生じ易いロータ10xの軸方向端部に外径の拡大されたIPM構造の第1構成部10A1を分割配置する構成とすることで、ロータ10xの軸方向端部でのステータとの磁気的離間距離が小さくなり、軸方向に逃げる漏れ磁束が低減される。これにより、有効磁束が増加し、モータの高出力化に寄与できる。
Accordingly, the first end portion 10A1 of the IPM structure whose outer diameter is enlarged is divided and arranged at the end portion in the axial direction of the
次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
(1)本実施形態のロータ10xは、マグネット22nがロータコア21内に挿入されるIPM構造の第1構成部10A1と、前記第1実施形態と同様のコンシクエントポール型構造の第2構成部10Bとを用い、ロータコア13の外周面に固着される第2構成部10Bのみのマグネット14nがカバー部材15にて覆われて飛散防止がなされるとともに、第1構成部10A1は2分割され各第1構成部10A1が第2構成部10Bの軸方向両側にそれぞれ配置され、更に第1構成部10A1の外径が第2構成部10Bに設けたカバー部材15の外径と一致するように拡大して構成されている。即ち、第1実施形態でも述べたように、ロータ10xの軸方向端部では軸方向に逃げる漏れ磁束が生じ易いため、本実施形態ではこれを考慮し、コンシクエントポール型構造の第2構成部10Bの軸方向両側にIPM構造の第1構成部10A1を分割配置し、カバー部材15の必要ないその第1構成部10A1の外径を拡大して構成することで、ロータ10xの軸方向端部でのステータとの磁気的離間距離が小さくなり、軸方向に逃げる漏れ磁束を低減できる。これにより、有効磁束が増加し、モータの高出力化を図ることができる。
Next, characteristic effects of the present embodiment will be described.
(1) The
(2)本実施形態においても、カバー部材15が構成部10Bに外嵌により装着されるように非磁性金属板材にて筒状に構成されるため、カバー部材15を容易に構成でき、ロータ10への装着も容易となる。
(2) Also in the present embodiment, since the
(第3実施形態)
以下、本発明を具体化した第3実施形態を図面に従って説明する。
図3(a)〜(c)に示すように、本実施形態のロータ10yは、IPM構造(埋込磁石型構造)の前記第1構成部10A1が第1構成部10A2に置換されてなる。
(Third embodiment)
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 3A to 3C, the
第1構成部10A2は、磁性金属材料よりなる円環状のロータコア31が用いられ、ロータコア31は、ロータ10の軸方向長さの全体の約1/8の長さのものが一対用いられ、第2構成部10Bのロータコア13の軸方向両側にそれぞれ一体に連結されている。第1構成部10A2には、第2構成部10Bのマグネット14nと軸方向視で同形状のN極のマグネット32nが3個用いられ(マグネット14nと一体でも可)、ロータコア31には、マグネット32nの外周形状に倣った枠状部31aが120°の等角度間隔に形成され、各枠状部31aの内側に形成される収容孔31bにマグネット32nがそれぞれ挿入されて固着されている。
An
各マグネット32n間には、S極として機能するコア磁極部(突極)31cが120°の等角度間隔に形成されている。各コア磁極部31cは、軸方向視でマグネット32nと枠状部31aとを合わせた形状と同形状をなし、また第2構成部10Bのコア磁極部13aよりもカバー部材15の厚み分、径方向外側に大きく構成されている。即ち、この第1構成部10A2では、前記第1構成部10A1と同様にカバー部材15が必要ないことから、カバー部材15が第2構成部10Bのみに外嵌により装着され、第1構成部10A2においては、そのカバー部材15の厚み分、径方向外側に大きく構成されている。第1構成部10A2のマグネット32nを収容する枠状部31aの外周面及びコア磁極部31cの外周面と、第2構成部10Bに装着されるカバー部材15の外周面とが面一となるように構成されている。また、コア磁極部31cとマグネット32nを収容する枠状部31aと間には、周方向に第2構成部10Bより若干狭い空隙S2がそれぞれ設けられている。そして、磁極数「3」のこのコア磁極部31cと同じく磁極数「3」のマグネット32nとで合計「6」の磁極が構成され、コンシクエントポール型構造として構成されている。
Between the
これにより、軸方向に逃げる漏れ磁束が生じ易いロータ10yの軸方向端部に外径の拡大されたIPM構造の第1構成部10A2を分割配置する構成とすることで、ロータ10yの軸方向端部でのステータとの磁気的離間距離が小さくなり、軸方向に逃げる漏れ磁束が低減される。これにより、有効磁束が増加し、モータの高出力化に寄与できる。
As a result, the first end portion 10A2 of the IPM structure whose outer diameter is enlarged is divided and arranged at the end portion in the axial direction of the
次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
(1)本実施形態のロータ10yにおいても、マグネット32nがロータコア31内に挿入されるIPM構造の第1構成部10A2と、前記実施形態と同様のコンシクエントポール型構造の第2構成部10Bとを用い、ロータコア13の外周面に固着される第2構成部10Bのみのマグネット14nがカバー部材15にて覆われて飛散防止がなされるとともに、第1構成部10A2は2分割され各第1構成部10A2が第2構成部10Bの軸方向両側にそれぞれ配置され、更に第1構成部10A2の外径が第2構成部10Bに設けたカバー部材15の外径と一致するように拡大して構成されている。即ち、先の実施形態でも述べたように、ロータ10yの軸方向端部では軸方向に逃げる漏れ磁束が生じ易いため、本実施形態ではこれを考慮し、コンシクエントポール型構造の第2構成部10Bの軸方向両側にIPM構造の第1構成部10A2を分割配置し、カバー部材15の必要ないその第1構成部10A2の外径を拡大して構成することで、ロータ10yの軸方向端部でのステータとの磁気的離間距離が小さくなり、軸方向に逃げる漏れ磁束を低減できる。これにより、有効磁束が増加し、モータの高出力化を図ることができる。
Next, characteristic effects of the present embodiment will be described.
(1) Also in the
(2)本実施形態においても、カバー部材15が構成部10Bに外嵌により装着されるように非磁性金属板材にて筒状に構成されるため、カバー部材15を容易に構成でき、ロータ10への装着も容易となる。
(2) Also in the present embodiment, since the
(3)本実施形態では、軸方向に並ぶ第1及び第2構成部10A2,10Bの各マグネット32n,14nの軸方向視の形状が同形状となるように構成されている。これにより、各マグネット32n,14nを各構成部10A2,10Bを越えて連続するように形成すれば、部品数低減に寄与できる。
(3) In the present embodiment, the
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記各実施形態では、分割する第1構成部10A,10A1,10A2をそれぞれロータ10,10x,10yの軸方向長さの約1/8とし(合計で1/4)、第2構成部10Bを約3/4としたが、第1構成部10A,10A1,10A2及び第2構成部10Bの割合を適宜変更してもよい。
In addition, you may change embodiment of this invention as follows.
In each of the above embodiments, the
・上記各実施形態では、第1構成部10Aのマグネット12n,12sや第2構成部10Bのマグネット14n等の飛散防止のためのカバー手段として、非磁性金属板材にて筒状に形成してカバー部材15を装着する態様としたが、これに限らず例えば、樹脂材料にて予め所定形状に形成しておいて装着する態様や、樹脂材料をロータ10,10x,10yに一体成形する態様に変更してもよい。
In each of the above embodiments, as a cover means for preventing scattering of the
・上記第1実施形態では、カバー部材15を第1及び第2構成部10A,10Bを越えて連続する構成としたが、例えば各構成部10A,10B毎に別体としてもよい。
・上記第1実施形態のマグネット12n,14n、及び第3実施形態のマグネット32n,14nをそれぞれ一体に形成してもよい。
In the first embodiment, the
The
・上記第2実施形態では、第1構成部10A1をIPM構造で且つ単極のマグネット22nを用いたコンシクエントポール型構造で構成したが、両極のマグネットを用いるIPM構造としてもよい。
In the second embodiment, the first component 10A1 is configured with an IPM structure and a continuous pole type structure using a single-
・上記各実施形態では、ロータ10,10x,10y側の磁極数を「6」で構成したが、磁極数を適宜変更してもよい。
In each of the above embodiments, the number of magnetic poles on the
10,10x,10y…ロータ、10A,10A1,10A2…第1構成部、10B…第2構成部、11,13,21,31…ロータコア、12n,12s,14n,22n,32n…マグネット、13a,21c,31c…コア磁極部、15…カバー部材(カバー手段)、S1,S2…空隙。 10, 10x, 10y ... rotor, 10A, 10A1, 10A2 ... first component, 10B ... second component, 11, 13, 21, 31 ... rotor core, 12n, 12s, 14n, 22n, 32n ... magnet, 13a, 21c, 31c ... core magnetic pole part, 15 ... cover member (cover means), S1, S2 ... gap.
Claims (5)
ロータコアの外周面に一方側の磁極のマグネットが前記第1構成部と同磁極同士で軸方向に並んで固着されるとともに、ロータコアには他方側の磁極として機能するコア磁極部が設けられ、そのマグネットとコア磁極部とが周方向に交互に空隙を以て配置された第2構成部と、
前記ロータコアの外周面に固着されるマグネットを少なくとも覆うカバー手段と
を備え、
前記第1構成部は、2分割され、前記第2構成部の軸方向両側にそれぞれ配置されていることを特徴とするロータ。 A first component in which N-pole and S-pole magnets are alternately fixed to the outer circumferential surface of the rotor core in the circumferential direction;
The magnetic pole magnet on one side is fixed to the outer peripheral surface of the rotor core in the axial direction in the same direction as the first component, and the core magnetic pole portion functioning as the magnetic pole on the other side is provided on the rotor core. A second component in which magnets and core magnetic poles are alternately arranged in the circumferential direction with gaps;
Cover means for covering at least a magnet fixed to the outer peripheral surface of the rotor core;
The rotor is characterized in that the first component part is divided into two parts and arranged on both axial sides of the second component part.
ロータコアの外周面に一方側の磁極のマグネットが前記第1構成部と同磁極同士で軸方向に並んで固着されるとともに、ロータコアには他方側の磁極として機能するコア磁極部が設けられ、そのマグネットとコア磁極部とが周方向に交互に空隙を以て配置された第2構成部と、
前記ロータコアの外周面に固着されるマグネットを少なくとも覆うカバー手段と
を備え、
前記カバー手段は、前記第2構成部のみを対象に設けられ、
前記第1構成部は、2分割され、前記第2構成部の軸方向両側にそれぞれ配置されるとともに、第1構成部の外径が前記第2構成部に設けたカバー手段の外径と一致するように拡大して構成されていることを特徴とするロータ。 N-pole and S-pole magnets are alternately inserted into the rotor core in the circumferential direction, or a magnetic pole magnet on one side is inserted into the rotor core, and the rotor core has a core magnetic pole portion that functions as the magnetic pole on the other side. A provided first component;
The magnetic pole magnet on one side is fixed to the outer peripheral surface of the rotor core in the axial direction in the same direction as the first component, and the core magnetic pole portion functioning as the magnetic pole on the other side is provided on the rotor core. A second component in which magnets and core magnetic poles are alternately arranged in the circumferential direction with gaps;
Cover means for covering at least a magnet fixed to the outer peripheral surface of the rotor core;
The cover means is provided only for the second component,
The first component is divided into two parts and arranged on both sides in the axial direction of the second component, and the outer diameter of the first component coincides with the outer diameter of the cover means provided in the second component. A rotor that is configured to be enlarged.
前記カバー手段は、非磁性金属板材にて筒状に構成され、対象となる前記構成部に外嵌により装着されていることを特徴とするロータ。 The rotor according to claim 1 or 2,
The said cover means is comprised by the nonmagnetic metal board | plate material at the cylinder shape, and is mounted | worn with the said structural part used as object by external fitting.
軸方向に並ぶ前記第1及び第2構成部の各マグネットの軸方向視の形状が同形状となるように構成されていることを特徴とするロータ。 The rotor according to any one of claims 1 to 3,
A rotor, wherein the magnets of the first and second components arranged in the axial direction have the same shape when viewed in the axial direction.
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