JP2013051770A - Rotary electric machine - Google Patents

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Toshinari Kondo
俊成 近藤
Yoshiaki Yasuda
善紀 安田
Yoshinari Asano
能成 浅野
Akio Yamagiwa
昭雄 山際
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a magnetic flux in a lamination direction flowing at a welding part for fixing laminate steel plates in a rotary electric machine that adopts stereoscopic gaps between a rotor core and a stator core.SOLUTION: Projection parts (21, 51) and recess parts (22, 52) are formed on an inner face in a radial direction of a teeth (34) and an outer periphery of a rotor core (41), so that a shape of a gap (G) in an axial direction has an uneven shape. Groove parts (23, 53) extending in the axial direction to part the projection parts (21, 51) in a circumferential direction are formed on one or both of the inner face in the radial direction of the teeth (34) and the outer periphery of the rotor core (41). Bottom faces (23a, 53a) of the groove parts (23, 53) are formed at a position bumped in the radial direction further than tips (38a, 46a) of the opposite projection parts (21, 51), so as to constitute welding faces (23a, 53a) for welding laminate steel plates (33, 43) with each other.

Description

本発明は、ロータコアとステータコアとの間に立体ギャップが形成されたモータ等の回転電気機械に関し、特に渦電流による熱損失を低減するための対策に係るものである。   The present invention relates to a rotating electrical machine such as a motor in which a three-dimensional gap is formed between a rotor core and a stator core, and particularly relates to measures for reducing heat loss due to eddy currents.

従来より、モータ等の回転電気機械では、ロータとステータの間のギャップを、所謂立体ギャップ構造とすることで、等価的にギャップ長を短縮したのと同等の特性となる効果(等価狭ギャップ効果)を期待できることが知られている。この等価狭ギャップ効果によって、トルクを代表とするモータの各種特性の改善を期待できることが知られている(例えば、下記非特許文献1を参照)。   Conventionally, in a rotating electrical machine such as a motor, the gap between the rotor and the stator has a so-called three-dimensional gap structure, so that the effect is equivalent to shortening the gap length (equivalent narrow gap effect). ) Is known to be expected. It is known that improvement of various characteristics of a motor represented by torque can be expected by the equivalent narrow gap effect (for example, see Non-Patent Document 1 below).

真田雅之、伊藤圭祐、森本茂雄、”等価狭ギャップ効果の高い立体ギャップ構造の開発”、2009年、電気学会論文誌D(産業応用部門誌)Vol.129(2009),No.12 p.1228−1229Masayuki Sanada, Keisuke Ito, Shigeo Morimoto, “Development of a three-dimensional gap structure with a high equivalent narrow gap effect”, 2009, IEEJ Transaction D (Industrial Application Division) Vol. 129 (2009), no. 12 p. 1228-1229

ところで、回転電気機械のロータやステータを構成するコアには、鋼板を軸方向に積層した積層構造を有しているものがある。このような積層構造のコアに上述の立体ギャップ構造を採用すると、径方向だけでなく軸方向、即ち積層鋼板の積層方向にもロータコアとステータコアとが対向する部分が形成される。そしてこの部分には、主に積層鋼板の積層方向に磁束が流れる。つまり、立体ギャップには、軸方向と径方向の双方の磁束が流れる。   Incidentally, some cores constituting rotors and stators of rotating electrical machines have a laminated structure in which steel plates are laminated in the axial direction. When the above-described three-dimensional gap structure is employed for the core having such a laminated structure, a portion where the rotor core and the stator core face each other not only in the radial direction but also in the axial direction, that is, in the lamination direction of the laminated steel plates is formed. And in this part, a magnetic flux mainly flows in the lamination direction of a laminated steel plate. That is, both axial and radial magnetic fluxes flow in the three-dimensional gap.

また、積層鋼板を互いに固定するために、該積層鋼板同士を互いに溶接することがある。しかしこうすると、溶接部が立体ギャップに曝される場合があり、この溶接部に侵入する磁束の密度が高くなると、該溶接部や該溶接部が形成された積層鋼板に渦電流が発生しやすくなる。その結果、該渦電流による熱損失によってモータの効率が低下する虞がある。   Further, in order to fix the laminated steel plates to each other, the laminated steel plates may be welded to each other. However, in this case, the welded part may be exposed to a three-dimensional gap, and if the density of magnetic flux entering the welded part increases, eddy currents are likely to be generated in the welded part and the laminated steel sheet on which the welded part is formed. Become. As a result, the efficiency of the motor may be reduced due to heat loss due to the eddy current.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ロータコアとステータコアとの間に立体ギャップを採用した回転電気機械において、積層鋼板同士を固定する溶接部に侵入する磁束を低減することである。   The present invention has been made in view of such a point, and the object thereof is to reduce magnetic flux invading a welded portion for fixing laminated steel plates in a rotating electric machine adopting a three-dimensional gap between a rotor core and a stator core. It is to be.

第1の発明は、複数のティース(34)を有するステータコア(30)と、該ティース(34)の径方向内側面にギャップ(G)を介して対向するロータコア(41)と、該ロータコア(41)に連結する駆動軸(60)とを備え、前記ティース(34)の径方向内側面と前記ロータコア(41)の外周面とのそれぞれには、前記ギャップ(G)の軸方向の形状が凹凸形状となるように、相手側のコア(30,41)に対して突出する凸部(21,51)及び相手側のコアの凸部(21,51)が嵌り込む凹部(22,52)が形成される回転電気機械を対象とし、前記ティース(34)の径方向内側面と、前記ロータコア(41)の外周面との一方又は両方には、前記凸部(21,51)を周方向に分断するように軸方向に延びる溝部(23,53)が形成され、前記溝部(23,53)の底面(23a,53a)は、相手側の凸部(21,51)の先端(38a,46a)よりも径方向に陥没した位置に形成され、積層鋼板(33,43)を互いに溶接するための溶接面(23a,53a)を構成することを特徴とする。   A first invention includes a stator core (30) having a plurality of teeth (34), a rotor core (41) opposed to a radially inner side surface of the teeth (34) via a gap (G), and the rotor core (41 ), And the shape of the gap (G) in the axial direction is uneven on each of the radially inner side surface of the teeth (34) and the outer peripheral surface of the rotor core (41). The convex part (21,51) which protrudes with respect to the counterpart core (30,41) and the concave part (22,52) into which the convex part (21,51) of the counterpart core fits so as to be shaped For the rotating electrical machine to be formed, the convex portions (21, 51) are arranged in the circumferential direction on one or both of the radially inner side surface of the teeth (34) and the outer peripheral surface of the rotor core (41). A groove (23, 53) extending in the axial direction is formed so as to be divided, and the bottom surface (23a, 53a) of the groove (23, 53) 21 and 51) is formed at a position recessed in the radial direction from the tips (38a and 46a), and constitutes a welding surface (23a and 53a) for welding the laminated steel plates (33 and 43) to each other. To do.

第1の発明では、ステータコア(30)とロータコア(41)との一方又は両方は、複数の積層鋼板(33,43)が駆動軸(60)の軸方向に積層されることによって形成されている。このように形成されたステータコア(30)及びロータコア(41)の少なくとも一方には、積層鋼板(33,43)を互いに溶接するための溶接面が形成されている。この溶接面を溶接して溶接部を形成することにより、積層鋼板(33,43)同士が互いに固定される。   In the first invention, one or both of the stator core (30) and the rotor core (41) are formed by laminating a plurality of laminated steel plates (33, 43) in the axial direction of the drive shaft (60). . At least one of the stator core (30) and the rotor core (41) thus formed is formed with a welding surface for welding the laminated steel plates (33, 43) to each other. The welded surfaces are welded to form a welded portion, whereby the laminated steel plates (33, 43) are fixed to each other.

例えば、この溶接面が、該溶接面が形成されるコア(30,41)の相手側のコア(30,41)に近い部分に形成されていると、該溶接面と相手側のコア(30,41)との間を流れる磁束の密度は、比較的高くなる。この溶接面に溶接部を形成すると、該溶接部に多くの磁束が侵入するため、該溶接部や、該溶接部が形成された積層鋼板(33,43)に渦電流が流れやすくなり、回転電気機械の熱損失が増大してしまう。   For example, when the weld surface is formed in a portion close to the counterpart core (30, 41) of the core (30, 41) on which the weld surface is formed, the weld surface and the counterpart core (30 , 41) has a relatively high density of magnetic flux. When a welded part is formed on this welded surface, a large amount of magnetic flux penetrates the welded part, so that eddy currents easily flow through the welded part and the laminated steel sheets (33, 43) on which the welded part is formed. The heat loss of the electric machine will increase.

これに対して、第1の発明では、溝部(23,53)の底面(23a,53a)で構成される溶接面(23a,53a)を、相手側のコア(30,41)から比較的離れた位置に形成している。具体的には、複数の積層鋼板(33,43)が積層されて形成されたコア(30,41)の少なくとも一方の凸部(21,51)に軸方向に延びる溝部(23,53)を形成し、この溝部(23,53)の底面(23a,53a)を溶接面としている。そしてこの溝部(23)の底面(23a)を、相手側のコア(30,41)に形成される凸部(21,51)の先端(38a,46a)よりも径方向に陥没した位置に形成している。   On the other hand, in the first invention, the welding surface (23a, 53a) constituted by the bottom surface (23a, 53a) of the groove (23, 53) is relatively separated from the mating core (30, 41). It is formed at the position. Specifically, a groove portion (23, 53) extending in the axial direction is formed on at least one convex portion (21, 51) of the core (30, 41) formed by laminating a plurality of laminated steel plates (33, 43). The bottom surface (23a, 53a) of the groove (23, 53) is a welding surface. Then, the bottom surface (23a) of the groove (23) is formed at a position recessed in the radial direction from the tip (38a, 46a) of the convex portion (21, 51) formed on the counterpart core (30, 41). doing.

このように溶接面(23a,53a)を形成すると、溶接面(23a,53a)は、双方のコア(30,41)が軸方向に対向している部分(主に軸方向の磁束が流れる部分)から径方向に離れた位置に形成される。これにより、溶接部(23a,53a)には、軸方向の磁束が流れにくくなる。   When the welding surfaces (23a, 53a) are formed in this way, the welding surfaces (23a, 53a) are portions where both cores (30, 41) face each other in the axial direction (mainly the portion where the magnetic flux in the axial direction flows. ) In the radial direction. This makes it difficult for axial magnetic flux to flow through the welds (23a, 53a).

また、上述のように溶接面(23a,53a)を形成すると、溶接面(23a,53a)は、相手側のコア(30,41)のうち該溶接面(23a,53a)に対向する面(相手側のコア(30,41)の凹部(22,52)の底面)から比較的離れた位置に形成される。これにより、溶接面に形成される溶接部には、径方向の磁束が流れにくくなる。   In addition, when the welded surface (23a, 53a) is formed as described above, the welded surface (23a, 53a) is the surface of the mating core (30, 41) that faces the welded surface (23a, 53a) ( It is formed at a position relatively distant from the recess (22, 52) of the counterpart core (30, 41). Thereby, the magnetic flux in the radial direction is less likely to flow through the welded portion formed on the weld surface.

第2の発明は、第1の発明において、前記溶接面(23a,53a)は、軸方向において同一面上に形成されることを特徴とする。   According to a second aspect, in the first aspect, the weld surfaces (23a, 53a) are formed on the same surface in the axial direction.

第2の発明では、積層鋼板(33,43)の溶接が、軸方向において同一面上に形成される溶接面(23a,53a)に対して行われる。   In the second invention, the laminated steel plates (33, 43) are welded to the welding surfaces (23a, 53a) formed on the same surface in the axial direction.

第3の発明は、第1又は第2の発明において前記溝部(23,53)の底面(23a,53a)は、前記凹部(22,52)の底面(38c,46c)よりも陥没する位置に形成されることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the bottom surface (23a, 53a) of the groove portion (23, 53) is recessed from the bottom surface (38c, 46c) of the concave portion (22, 52). It is formed.

第3の発明では、第1の発明の場合と比べて、溶接面(23a,53a)は、相手側のコア(30,41)から更に離れた位置に形成される。   In the third invention, the welding surface (23a, 53a) is formed at a position further away from the counterpart core (30, 41) than in the case of the first invention.

第4の発明は、第1から第3の発明のうちのいずれか1つにおいて、前記溝部(23)は、前記ティース(34)の径方向内側面に形成されることを特徴とする。   According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions, the groove portion (23) is formed on a radially inner side surface of the tooth (34).

回転電気機械には、ロータの回転時におけるトルクの変動、いわゆるコギングが発生するものがある。このコギングが発生する原因としては、ステータコア(30)における径方向内周側の部分に、複数のティース(34)と、隣接するティース(34)間に形成されるスロットとが配列されているため、ティース(34)とロータコア(41)との間の磁気吸引力が、ロータコア(41)の回転位置によって異なることが挙げられる。このコギングが大きくなると、トルク脈動や騒音が大きくなってしまう。   Some rotating electrical machines generate torque fluctuations during rotation of the rotor, so-called cogging. The cause of this cogging is that a plurality of teeth (34) and slots formed between adjacent teeth (34) are arranged in the radially inner peripheral portion of the stator core (30). The magnetic attraction force between the teeth (34) and the rotor core (41) varies depending on the rotational position of the rotor core (41). When this cogging increases, torque pulsation and noise increase.

第4の発明では、溝部(23)を、ティース(34)の径方向内側面に形成している。これにより、ステータコア(30)とロータコア(41)との間の磁気吸引力が変化する。   In the fourth invention, the groove (23) is formed on the radially inner side surface of the tooth (34). Thereby, the magnetic attraction force between the stator core (30) and the rotor core (41) changes.

第5の発明は、第1から第3の発明のうちのいずれか1つにおいて、前記ロータコア(41)には、軸方向視で径方向内方へ膨出する略弓状の磁石挿入孔(44)が形成され、前記溝部(53)は、前記ロータコア(41)の外周面のうち前記磁石挿入孔(44)に囲まれる部位に形成されることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the invention, in any one of the first to third aspects of the invention, the rotor core (41) has a substantially arcuate magnet insertion hole (bulging inward in a radial direction when viewed in the axial direction). 44) is formed, and the groove (53) is formed in a portion of the outer peripheral surface of the rotor core (41) surrounded by the magnet insertion hole (44).

第5の発明では、ロータコア(41)において、磁石挿入孔(44)より径方向外方の部分は、磁石挿入孔(44)の端部より径方向外方の部分と比べると、領域が広い。第5の発明では、このロータコア(41)における領域の広い部分に溝部(53)が形成される。   In the fifth invention, in the rotor core (41), the portion radially outward from the magnet insertion hole (44) has a wider area than the portion radially outward from the end of the magnet insertion hole (44). . In the fifth invention, the groove (53) is formed in a wide area of the rotor core (41).

第6の発明は、第1から第3の発明のうちのいずれか1つにおいて、前記ロータコア(41)には、永久磁石(42)が埋設され、前記溝部(53)は、前記ロータコア(41)の外周面における前記永久磁石(42)の対向部のうち、該ロータコア(41)の回転方向の逆側に偏倚した部位に形成されることを特徴とする。   According to a sixth invention, in any one of the first to third inventions, a permanent magnet (42) is embedded in the rotor core (41), and the groove (53) is formed on the rotor core (41). ) Of the opposing portion of the permanent magnet (42) on the outer peripheral surface of the rotor core (41) is formed at a portion biased to the opposite side of the rotation direction of the rotor core (41).

第6の発明では、ロータコア(41)は、ステータコア(30)内に形成される回転磁界に引き寄せられるように回転する。その結果、ロータコア(41)の外周面における前記永久磁石(42)の対向部において、磁束は、ロータコア(41)の回転方向側に集中する。つまり、前記対向部のうちロータコア(41)の回転方向の逆側の部位は、磁束密度が比較的低い。第6の発明では、このような磁束密度が比較的低い部分に溝部(53)が形成される。   In the sixth invention, the rotor core (41) rotates so as to be attracted to the rotating magnetic field formed in the stator core (30). As a result, the magnetic flux concentrates on the rotation direction side of the rotor core (41) at the facing portion of the permanent magnet (42) on the outer peripheral surface of the rotor core (41). That is, the magnetic flux density is relatively low in a portion of the facing portion on the opposite side in the rotational direction of the rotor core (41). In the sixth invention, the groove (53) is formed in such a portion where the magnetic flux density is relatively low.

第7の発明は、第1から第3の発明のうちのいずれか1つにおいて、前記ロータコア(41)には、磁束を径方向に案内するように該ロータコア(41)の外周面に向かって延びる磁気障壁部(44c,64a)が形成され、前記溝部(53)は、前記ロータコア(41)の外周面のうち前記磁気障壁部(44c,64a)に対して周方向に偏倚した部位に形成されることを特徴とする。   According to a seventh invention, in any one of the first to third inventions, the rotor core (41) is directed toward the outer peripheral surface of the rotor core (41) so as to guide a magnetic flux in a radial direction. An extending magnetic barrier portion (44c, 64a) is formed, and the groove portion (53) is formed in a portion of the outer peripheral surface of the rotor core (41) that is circumferentially biased with respect to the magnetic barrier portion (44c, 64a). It is characterized by being.

第7の発明では、ロータコア(41)において、磁気障壁部(44c,64a)の端部とロータコア(41)の外周面との間の距離は、比較的短いため、該磁気障壁部(44c,64a)の端部とロータコア(41)の外周面との間の部分は、比較的剛性が低くなる。この部分に溝部を形成すると、磁気障壁部(44c,64a)の端部と溝部の底面との間の部分の剛性は更に低くなり、例えば、該溝部の底面に形成される溶接部が支点となって、該部分が軸方向に変形しやすくなる。   In the seventh invention, in the rotor core (41), since the distance between the end of the magnetic barrier portion (44c, 64a) and the outer peripheral surface of the rotor core (41) is relatively short, the magnetic barrier portion (44c, The portion between the end of 64a) and the outer peripheral surface of the rotor core (41) has a relatively low rigidity. If a groove is formed in this part, the rigidity of the part between the end of the magnetic barrier part (44c, 64a) and the bottom of the groove is further reduced. For example, the weld formed on the bottom of the groove is a fulcrum. Thus, the portion is easily deformed in the axial direction.

これに対して、第7の発明では、溝部(53)は、前記ロータコア(41)の外周面のうち前記磁気障壁部(44c,64a)に対して周方向に偏倚した部位に形成されている。こうすると、溝部(53)の底面と磁気障壁部(44c,64a)との距離が十分に保たれるため、該溝部(53)の底面と磁気障壁部(44c,64a)との間の部分の剛性が確保される。   On the other hand, in the seventh invention, the groove portion (53) is formed in a portion of the outer peripheral surface of the rotor core (41) that is deviated in the circumferential direction with respect to the magnetic barrier portion (44c, 64a). . In this way, the distance between the bottom surface of the groove portion (53) and the magnetic barrier portion (44c, 64a) is sufficiently maintained, so the portion between the bottom surface of the groove portion (53) and the magnetic barrier portion (44c, 64a) The rigidity is ensured.

第8の発明は、第1から第3の発明のうちのいずれか1つにおいて、前記ロータコア(41)には、軸方向視で径方向内方に膨出する略弓状の磁気障壁(64)が形成され、前記溝部(53)は、前記ロータコア(41)の外周面における前記磁気障壁(64)で囲まれる部位のうち、該ロータコア(41)の回転方向の逆側に偏倚した部位に形成されることを特徴とする。   According to an eighth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the rotor core (41) includes a substantially arcuate magnetic barrier (64) bulging radially inward in an axial direction. ), And the groove (53) is formed on a portion of the outer peripheral surface of the rotor core (41) surrounded by the magnetic barrier (64) and biased to the opposite side of the rotation direction of the rotor core (41). It is formed.

第8の発明では、第6の発明と同じように、ロータコア(41)がステータコア(30)内に形成される回転磁界に引き寄せられるように回転する。よって、ロータコア(41)の外周面における磁気障壁(64)で囲まれる部位のうち、該ロータコア(41)の回転方向の逆側に偏倚した部位は、磁束密度が比較的低い。第8の発明では、このように磁束密度が比較的低い部分に溝部(53)を形成している。   In the eighth invention, as in the sixth invention, the rotor core (41) rotates so as to be attracted to the rotating magnetic field formed in the stator core (30). Therefore, among the portions surrounded by the magnetic barrier (64) on the outer peripheral surface of the rotor core (41), the portion biased to the opposite side of the rotation direction of the rotor core (41) has a relatively low magnetic flux density. In the eighth invention, the groove (53) is formed in the portion where the magnetic flux density is relatively low.

第9の発明は、第1から第3の発明のうちのいずれか1つにおいて、前記ロータコア(41)には、複数の永久磁石(42)が周方向に配列されて埋設され、前記溝部(53)は、前記ロータコア(41)の外周面のうち互いに隣接する2つの永久磁石(42)の間の部位に形成されることを特徴とする。   According to a ninth invention, in any one of the first to third inventions, a plurality of permanent magnets (42) are arranged and embedded in the rotor core (41) in a circumferential direction, and the groove ( 53) is formed in a portion between two adjacent permanent magnets (42) on the outer peripheral surface of the rotor core (41).

第9の発明では、溝部(53)は、ロータコア(41)の外周面のうち互いに隣接する2つの永久磁石(42)の双方から比較的離れた部分、つまり、比較的磁束密度が低い部分に形成される。   In the ninth invention, the groove portion (53) is formed on a portion of the outer peripheral surface of the rotor core (41) that is relatively far from both of the two permanent magnets (42) adjacent to each other, that is, a portion that has a relatively low magnetic flux density. It is formed.

第10の発明は、第1から第3の発明のうちのいずれか1つにおいて、前記ロータコア(41)には、磁束を径方向に案内するように該ロータコア(41)の外周面に向かって延びる複数の磁気障壁部(44c,64a)が形成され、前記溝部(53)は、前記ロータコア(41)の外周面のうち互いに隣接する2つの磁気障壁部(44c,64a)の間の部位に形成されることを特徴とする。   In a tenth aspect of the invention according to any one of the first to third aspects of the invention, the rotor core (41) is directed toward the outer peripheral surface of the rotor core (41) so as to guide the magnetic flux in the radial direction. A plurality of extending magnetic barrier portions (44c, 64a) are formed, and the groove portion (53) is formed at a position between two adjacent magnetic barrier portions (44c, 64a) on the outer peripheral surface of the rotor core (41). It is formed.

第10の発明では、ロータコア(41)の外周面のうち互いに隣接する2つの磁気障壁部(44c,64a)の間の部位は、比較的磁束密度が低くなる。第10の発明では、このように磁束密度が比較的低い部分に溝部(53)が形成される。   In the tenth invention, the magnetic flux density is relatively low in the portion between the two magnetic barrier portions (44c, 64a) adjacent to each other on the outer peripheral surface of the rotor core (41). In the tenth aspect, the groove (53) is formed in the portion where the magnetic flux density is relatively low.

第11の発明は、第1から第3の発明のうちのいずれか1つにおいて、前記ロータコア(41)には、磁束を径方向に案内するように該ロータコア(41)の外周面に向かって延びる磁気障壁部(44c,64a)が形成され、前記溝部(53)は、前記ロータコア(41)の外周面のうち前記磁気障壁部(44c,64a)の径方向外方端部に対向する部位に形成されることを特徴とする。   In an eleventh aspect based on any one of the first to third aspects, the rotor core (41) is directed toward the outer peripheral surface of the rotor core (41) so as to guide a magnetic flux in a radial direction. An extending magnetic barrier portion (44c, 64a) is formed, and the groove portion (53) is a portion of the outer peripheral surface of the rotor core (41) facing the radially outer end portion of the magnetic barrier portion (44c, 64a). It is formed in this.

第11の発明では、ロータコア(41)の磁束は、磁気障壁部(44c,64a)と、該磁気障壁部(44c,64a)の径方向外方端部と連なるように形成された溝部(53)とによって、径方向に案内される。   In the eleventh aspect of the invention, the magnetic flux of the rotor core (41) is generated by the magnetic barrier portions (44c, 64a) and the groove portions (53 ) In the radial direction.

第12の発明は、第1から第3の発明のうちのいずれか1つにおいて、前記ティース(34)と前記ロータコア(41)との一方又は両方には、複数の前記溶接面(23a,53a)が周方向に配列される溶接面群(25,55)が形成され、前記溶接面群(25,55)には、隣り合う積層鋼板(33,43)の接触部をそれぞれ固定する複数の溶接点(W,W,…)が形成され、軸方向に連続する2つの溶接点(W,W)は、互いに異なる溶接面(23a,53a)に形成されることを特徴とする。   In a twelfth aspect based on any one of the first to third aspects, the one or both of the teeth (34) and the rotor core (41) has a plurality of the welding surfaces (23a, 53a). ) Are arranged in the circumferential direction, and the weld surface group (25,55) has a plurality of adjacent contact portions of the laminated steel plates (33,43). Welding points (W, W,...) Are formed, and two welding points (W, W) continuous in the axial direction are formed on different welding surfaces (23a, 53a).

第12の発明では、隣り合う積層鋼板(33,43)同士が各溶接点(W)によって互いに固定される。   In the twelfth invention, adjacent laminated steel plates (33, 43) are fixed to each other by the respective welding points (W).

例えば、1つの溶接面において軸方向に並ぶ複数の接触部に対して、溶接点(W)が軸方向に連続して形成されると、該溶接面のうち溶接点(W)が連続して形成された部分では、多数(具体的には3つ以上)の積層鋼板(33,43)が短絡する。この部分に径方向の磁束が侵入すると、前記溶接点(W)によって短絡した多数の積層鋼板(33,43)の溶接面における、該溶接点(W)が形成された部分に渦電流が流れる。そうなると、回転電気機械の熱損失が大きくなってしまう。   For example, when a welding point (W) is continuously formed in the axial direction with respect to a plurality of contact portions arranged in the axial direction on one welding surface, the welding point (W) is continuously formed on the welding surface. In the formed part, many (specifically three or more) laminated steel plates (33, 43) are short-circuited. When a magnetic flux in the radial direction penetrates into this part, an eddy current flows in the part where the weld point (W) is formed on the weld surface of a number of laminated steel plates (33, 43) short-circuited by the weld point (W). . If it becomes so, the heat loss of a rotating electrical machine will become large.

これに対して、第12の発明では、1つの溶接面(23a,53a)において軸方向に並ぶ複数の接触部に対して、溶接点(W)が少なくとも1つおきに形成される。こうすると、各溶接面(23a,53a)において、多数の積層鋼板(33,43)が短絡するのが抑制される。その結果、溶接面(23a,53a)や溶接点(W)に径方向の磁束が侵入しても、溶接面における軸方向の広範囲に亘って渦電流が流れるのが抑制される。   On the other hand, in the twelfth invention, at least every other welding point (W) is formed for a plurality of contact portions arranged in the axial direction on one welding surface (23a, 53a). If it carries out like this, it will suppress that many laminated steel plates (33, 43) short-circuit in each welding surface (23a, 53a). As a result, even if a radial magnetic flux enters the welding surface (23a, 53a) or the welding point (W), the eddy current is prevented from flowing over a wide range in the axial direction on the welding surface.

第1の発明によれば、溝部(23,53)の底面(23a,53a)で構成される溶接面(23a,53a)を、ステータコア(30)とロータコア(41)とが軸方向に対向する部分から離れた位置に形成している。これにより、溶接部に軸方向の磁束が侵入するのを抑制できるため、該溶接部が形成された積層鋼板(33,43)に流れる渦電流を低減できる。その結果、回転電気機械の熱損失を低減できる。   According to the first invention, the stator core (30) and the rotor core (41) face each other in the axial direction on the welding surface (23a, 53a) formed by the bottom surface (23a, 53a) of the groove (23, 53). It is formed at a position away from the part. Thereby, since it can suppress that the magnetic flux of an axial direction penetrate | invades into a welding part, the eddy current which flows into the laminated steel plate (33,43) in which this welding part was formed can be reduced. As a result, the heat loss of the rotating electric machine can be reduced.

また、第1の発明によれば、溝部(23,53)の底面(23a,53a)で構成される溶接面(23a,53a)を、相手側のコア(30,41)の凹部(22,52)の底面から離れた位置に形成している。これにより、溶接部に径方向の磁束が侵入するのを抑制できるため、該溶接部によって短絡された積層鋼板(33,43)に流れる渦電流を低減できる。その結果、回転電気機械の熱損失を低減できる。   Moreover, according to 1st invention, the welding surface (23a, 53a) comprised by the bottom face (23a, 53a) of a groove part (23,53) is made into the recessed part (22,53) of the other party's core (30,41). 52) is located away from the bottom. Thereby, since it can suppress that the magnetic flux of radial direction penetrate | invades into a welding part, the eddy current which flows into the laminated steel plates (33, 43) short-circuited by this welding part can be reduced. As a result, the heat loss of the rotating electric machine can be reduced.

また、第2の発明によれば、溶接面(23a,53a)の軸方向の形状が凹凸形状である場合と比べて、容易に溶接を行うことができる。   In addition, according to the second invention, welding can be easily performed as compared with the case where the axial shape of the welding surfaces (23a, 53a) is an uneven shape.

また、第3の発明によれば、溝部(23,53)の底面(23a,53a)は、相手側のコア(30,41)から離れた位置に形成されるため、溝部(23,53)の底面(23a,53a)に形成される溶接部に侵入する磁束の密度を確実に低減できる。従って、回転電気機械における熱損失を一層低減できる。   Further, according to the third invention, the bottom surface (23a, 53a) of the groove (23, 53) is formed at a position away from the mating core (30, 41), so the groove (23, 53) The density of magnetic flux entering the welded portion formed on the bottom surface (23a, 53a) can be reliably reduced. Therefore, the heat loss in the rotating electric machine can be further reduced.

また、第4の発明によれば、溝部(23)をティース(34)に形成することで、ステータコア(30)とロータコア(41)との間の磁気吸引力を調整できる。これにより、回転電気機械のコギングを低減することが可能になる。   According to the fourth invention, the magnetic attractive force between the stator core (30) and the rotor core (41) can be adjusted by forming the groove (23) in the teeth (34). This makes it possible to reduce cogging of the rotating electrical machine.

また、第5の発明によれば、ステータコア(30)における比較的広い領域に溝部(23)を配置できるため、溝部(53)の配置の自由度を向上させることができる。   Further, according to the fifth aspect, since the groove portion (23) can be disposed in a relatively wide area of the stator core (30), the degree of freedom in disposing the groove portion (53) can be improved.

また、第6の発明によれば、ロータコア(41)における比較的磁束密度の低い部位に溝部(53)が形成されているため、ロータコア(41)における空間的な磁束分布の乱れを抑制できる。   Further, according to the sixth invention, since the groove portion (53) is formed at a portion having a relatively low magnetic flux density in the rotor core (41), the disturbance of the spatial magnetic flux distribution in the rotor core (41) can be suppressed.

また、第7の発明によれば、溝部(53)の底面(53a)と磁気障壁部(44c,64a)との間の部分の剛性が確保されるため、磁気障壁部(44c,64a)が軸方向に変形するのを抑制できる。   According to the seventh invention, the rigidity of the portion between the bottom surface (53a) of the groove portion (53) and the magnetic barrier portion (44c, 64a) is ensured, so that the magnetic barrier portion (44c, 64a) is provided. It is possible to suppress deformation in the axial direction.

また、第8から第10の発明によれば、第6の発明と同様、ロータコア(41)において比較的磁束密度の低い部位に溝部(53)が形成されているため、ロータコア(41)における空間的な磁束分布の乱れを抑制できる。   Further, according to the eighth to tenth inventions, as in the sixth invention, since the groove portion (53) is formed in the rotor core (41) at a portion having a relatively low magnetic flux density, the space in the rotor core (41) Disturbance of magnetic flux distribution can be suppressed.

また、第11の発明によれば、溝部(53)を、磁気障壁部(44c,64a)の径方向外方端部と連なるように形成することで、該溝部(53)によってロータコア(41)の磁束を所望の方向へ案内できる。   According to the eleventh aspect, the groove (53) is formed so as to be continuous with the radially outer end of the magnetic barrier portion (44c, 64a), whereby the rotor core (41) is formed by the groove (53). Can be guided in a desired direction.

また、第12の発明によれば、溶接面(23a,53a)における軸方向の広範囲に亘って渦電流が流れるのを抑制できるため、回転電気機械の熱損失を一層低減できる。   In addition, according to the twelfth invention, it is possible to suppress the flow of eddy currents over a wide range in the axial direction on the welding surfaces (23a, 53a), so that the heat loss of the rotating electrical machine can be further reduced.

図1は、本発明の実施形態1に係るモータを適用した電動圧縮機の構成を模式的に示す縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing a configuration of an electric compressor to which a motor according to Embodiment 1 of the present invention is applied. 図2は、実施形態1のモータの構成を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view illustrating the configuration of the motor according to the first embodiment. 図3は、分割ステータコアの構成を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the split stator core. 図4は、ステータコアの1つのティースを拡大して示す破断斜視図である。FIG. 4 is an enlarged perspective view of one tooth of the stator core. 図5は、ステータコアのティースの1つの凸部を径方向内方から視た図である。FIG. 5 is a view of one convex portion of the teeth of the stator core as viewed from the inside in the radial direction. 図6は、ロータの斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of the rotor. 図7は、ロータの平面図である。FIG. 7 is a plan view of the rotor. 図8は、ロータの側面図である。FIG. 8 is a side view of the rotor. 図9は、ステータ及びロータの組み合わせ部分を拡大して示す縦断面図であって、FIG. 9 is an enlarged longitudinal sectional view showing a combined portion of the stator and the rotor, 図10は、ステータ及びロータの組み合わせ部分を拡大して示す縦断面図であって、第1ギャップの軸方向の形状を説明するための図である。FIG. 10 is an enlarged longitudinal sectional view showing a combined portion of the stator and the rotor, and is a view for explaining the shape of the first gap in the axial direction. 図11は、ステータ及びロータの組み合わせ部分を拡大して示す縦断面図であって、第2ギャップの軸方向の形状を説明するための図である。FIG. 11 is an enlarged longitudinal sectional view showing a combined portion of the stator and the rotor, for explaining the shape of the second gap in the axial direction. 図12は、本発明の実施形態2に係るモータのロータの平面図である。FIG. 12 is a plan view of the rotor of the motor according to the second embodiment of the present invention. 図13は、変形例1に係るモータの1つのティースの平面図である。FIG. 13 is a plan view of one tooth of the motor according to the first modification. 図14は、変形例1に係るモータのステータ及びロータの組み合わせ部分を拡大して示す縦断面図である。FIG. 14 is an enlarged longitudinal sectional view showing a combined portion of the stator and rotor of the motor according to the first modification. 図15は、変形例2に係るモータのロータの一部を示す平面図である。FIG. 15 is a plan view illustrating a part of the rotor of the motor according to the second modification. 図16は、変形例2に係るモータのステータ及びロータの組み合わせ部分を拡大して示す縦断面図である。FIG. 16 is an enlarged longitudinal sectional view showing a combined portion of the stator and rotor of the motor according to the second modification. 図17は、変形例3に係るモータの1つのティースの平面図である。FIG. 17 is a plan view of one tooth of the motor according to the third modification. 図18は、変形例3のティースの1つの凸部を径方向内方から視た図である。FIG. 18 is a view of one convex portion of the tooth of Modification 3 as viewed from the inside in the radial direction. 図19は、変形例4に係るモータのロータの一部を示す平面図である。FIG. 19 is a plan view showing a part of the rotor of the motor according to the fourth modification. 図20は、変形例5に係るモータのロータの一部を示す平面図である。FIG. 20 is a plan view illustrating a part of the rotor of the motor according to the fifth modification. 図21は、図20におけるA方向から視た矢視図である。FIG. 21 is an arrow view seen from the direction A in FIG. 図22は、変形例6に係るモータのロータの一部を示す平面図である。FIG. 22 is a plan view showing a part of the rotor of the motor according to the sixth modification. 図23は、変形例7に係るモータのロータの一部を示す平面図である。FIG. 23 is a plan view showing a part of a rotor of a motor according to Modification 7. 図24は、変形例8に係るモータのロータの一部を示す平面図である。FIG. 24 is a plan view showing a part of a rotor of a motor according to Modification 8. 図25は、変形例9に係るモータのロータの一部を示す平面図である。FIG. 25 is a plan view illustrating a part of the rotor of the motor according to the ninth modification. 図26は、変形例10に係るモータのロータの一部を示す平面図である。FIG. 26 is a plan view illustrating a part of the rotor of the motor according to the tenth modification. 図27は、変形例11に係るモータのロータの一部を示す平面図である。FIG. 27 is a plan view showing a part of the rotor of the motor according to the eleventh modification.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following embodiments are essentially preferable examples, and are not intended to limit the scope of the present invention, its application, or its use.

《発明の実施形態1》
−概要−
図1は、実施形態1に係る回転電気機械としてのモータ(1)を適用した電動圧縮機(100)の構成を模式的に示す縦断面図である。前記モータ(1)は、ステータ(20)、ロータ(40)、及び駆動軸(60)を備え、空気調和機に用いる電動圧縮機(100)のケーシング(70)に収容されている。前記モータ(1)は、所謂IPM(Interior Permanent Magnet)モータであり、前記駆動軸(60)に連結された圧縮機構(80)を回転駆動する。なお、以下の説明において、軸方向とは駆動軸(60)の軸心が延びる方向をいい、径方向とは前記軸心と直交する方向をいう。また、外周側とは前記軸心から離れる側をいい、内周側とは前記軸心から近づく側をいう。また、積層位置とは、後述する鋼板の軸方向の位置をいう。
Embodiment 1 of the Invention
-Overview-
FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing a configuration of an electric compressor (100) to which a motor (1) as a rotary electric machine according to Embodiment 1 is applied. The motor (1) includes a stator (20), a rotor (40), and a drive shaft (60), and is accommodated in a casing (70) of an electric compressor (100) used for an air conditioner. The motor (1) is a so-called IPM (Interior Permanent Magnet) motor, and rotationally drives a compression mechanism (80) connected to the drive shaft (60). In the following description, the axial direction refers to the direction in which the axis of the drive shaft (60) extends, and the radial direction refers to the direction orthogonal to the axis. Further, the outer peripheral side refers to the side away from the axis, and the inner peripheral side refers to the side closer to the axis. Moreover, a lamination position means the position of the axial direction of the steel plate mentioned later.

−ステータ−
図2に示すように、前記ステータ(20)は、ステータコア(30)と、コイルを略矩形状に複数回巻いて形成されたコイル部(32)とを備えている。図3に示すように、ステータコア(30)は、複数の鋼板(33)を軸方向に積層した積層コアに構成されている。
-Stator-
As shown in FIG. 2, the stator (20) includes a stator core (30) and a coil portion (32) formed by winding a coil a plurality of times in a substantially rectangular shape. As shown in FIG. 3, the stator core (30) is configured as a laminated core in which a plurality of steel plates (33) are laminated in the axial direction.

ステータコア(30)は、図2に示すように、略円筒形状のコアバック(35)と、該コアバック(35)から径方向内側向きに突出する複数のティース(34)とを備えている。また、ステータコア(30)は、周方向に並ぶ複数の部材からなる。具体的には、本実施形態1では、ステータコア(30)は、120°間隔で分割された3つの円弧形状の分割ステータコア(31)からなる。該3つの分割ステータコア(31)は、周方向に隣り合う分割ステータコア(31)の端面同士が当接するように配置されている。   As shown in FIG. 2, the stator core (30) includes a substantially cylindrical core back (35) and a plurality of teeth (34) protruding radially inward from the core back (35). The stator core (30) is composed of a plurality of members arranged in the circumferential direction. Specifically, in the first embodiment, the stator core (30) includes three arc-shaped divided stator cores (31) divided at intervals of 120 °. The three split stator cores (31) are arranged so that the end faces of the split stator cores (31) adjacent in the circumferential direction are in contact with each other.

また、前記各ティース(34)は、本実施形態1では36つ設けられ、各ティース(34)の間には同数の空間が形成されている。該空間は前記コイル部(32)を収容するスロット(37)を構成している。具体的には、1つの分割ステータコア(31)には、12個のスロット(37)が形成されている。つまり、ステータコア(30)には、36つのスロット(37)が周方向に配列されている。   In the first embodiment, 36 teeth 36 are provided, and the same number of spaces are formed between the teeth 34. The space constitutes a slot (37) for accommodating the coil portion (32). Specifically, twelve slots (37) are formed in one divided stator core (31). That is, 36 slots (37) are arranged in the circumferential direction in the stator core (30).

また、前記各ティース(34)の先端部は、軸方向視が四辺形で基端部側(コアバック(35)側)の本体よりも周方向の幅が広い歯先部(36)に構成されている。各歯先部(36)は、図3及び図4に示すように、軸方向断面において径方向内側の端面が凹凸状に構成されている。以下では、各歯先部(36)の凹凸状の部分をステータ側凹凸部(38)と称し、該ステータ側凹凸部(38)の径方向内側の端面のうち、最も外周側の面を底面、その他の面を頂面と称する。具体的には、このステータ側凹凸部(38)は、第1頂面(38a)、第2頂面(38b)、及び底面(38c)を有している。   The tip of each tooth (34) is a tooth tip (36) that is quadrilateral in axial direction and wider in the circumferential direction than the base end (core back (35) side) body. Has been. As shown in FIG. 3 and FIG. 4, each tooth tip portion (36) is configured such that the radially inner end face thereof is uneven in the axial cross section. Hereinafter, the uneven portion of each tooth tip portion (36) is referred to as a stator side uneven portion (38), and among the end surfaces on the radially inner side of the stator side uneven portion (38), the outermost surface is the bottom surface. The other surface is referred to as the top surface. Specifically, the stator side uneven portion (38) has a first top surface (38a), a second top surface (38b), and a bottom surface (38c).

前記ステータ側凹凸部(38)は、鋼板(33)の積層位置に応じて、歯先部(36)を形成する鋼板(33)の径方向長さ(歯先長さ)を変化させることで形成することができる。具体的には、前記第1頂面(38a)を形成する同じ径方向長さに形成された複数の鋼板(33)の内側端部(第2頂面(38b)より内周側の部分)によって、第1凸部(38A)が構成されている。また、前記第2頂面(38b)を形成する同じ径方向長さに形成された複数枚の鋼板(33)の内側端部(底面(38c)より内周側の部分)によって、第2凸部(38B)が構成されている。この第1凸部(38A)と第2凸部(38B)とによって、ステータコア(30)の凸部(21)が形成される。また、軸方向に隣接する前記凸部(21)同士の間に、ステータコア(30)の凹部(22)が形成される。   The said stator side uneven | corrugated | grooved part (38) changes the radial direction length (tooth tip length) of the steel plate (33) which forms a tooth tip part (36) according to the lamination position of a steel plate (33). Can be formed. Specifically, inner end portions of a plurality of steel plates (33) formed to have the same radial length forming the first top surface (38a) (portion on the inner peripheral side from the second top surface (38b)) Thus, the first convex portion (38A) is formed. Further, the second convex portion is formed by inner end portions (portions on the inner peripheral side from the bottom surface (38c)) of the plurality of steel plates (33) formed to have the same radial length forming the second top surface (38b). Part (38B). The first convex portion (38A) and the second convex portion (38B) form the convex portion (21) of the stator core (30). Moreover, the recessed part (22) of a stator core (30) is formed between the said convex parts (21) adjacent to an axial direction.

また、前記各凸部(21)には、図3及び図4に示すように、該凸部(21)を周方向に分断するように軸方向に延びるステータ側溝部(23)が形成されている。このステータ側溝部(23)については、詳しくは後述する。   Further, as shown in FIG. 3 and FIG. 4, stator-side groove portions (23) extending in the axial direction are formed in the respective convex portions (21) so as to divide the convex portions (21) in the circumferential direction. Yes. The details of the stator side groove (23) will be described later.

また、図2に示すように、前記コイル部(32)は、本実施形態1では、各分割ステータコア(31)に対して6つずつ計18つ設けられている。また、各コイル部(32)は、それぞれ複数のティース(34)に跨るように巻回され、所謂分布巻きに構成されている。この各コイル部(32)のコイルに所定の電力を供給することで、ステータ(20)に回転磁界を発生させることができる。   Further, as shown in FIG. 2, in the first embodiment, a total of 18 coil portions (32) are provided for each of the divided stator cores (31). Moreover, each coil part (32) is wound so that it may each straddle a plurality of teeth (34), and is comprised by what is called distributed winding. By supplying predetermined power to the coils of the coil portions (32), a rotating magnetic field can be generated in the stator (20).

−ロータ−
図6から図8に示すように、前記ロータ(40)は、ロータコア(41)と、複数の永久磁石(42)とを備えている。前記ロータコア(41)は、複数の鋼板(43)を軸方向に積層した積層コアであり、円筒状に形成されている。
-Rotor-
As shown in FIGS. 6 to 8, the rotor (40) includes a rotor core (41) and a plurality of permanent magnets (42). The rotor core (41) is a laminated core in which a plurality of steel plates (43) are laminated in the axial direction, and is formed in a cylindrical shape.

前記ロータコア(41)の中心には、駆動軸(60)を挿入する軸穴(47)が形成されている。また、ロータコア(41)には、前記複数の永久磁石(42)をそれぞれ収容する複数の磁石挿入孔(44)が形成されている。各磁石挿入孔(44)は、軸穴(47)の軸心に回りに60°ピッチで配置されている。つまり、各磁石挿入孔(44)は、軸穴(47)の軸心に対して軸対称に設けられている。   A shaft hole (47) for inserting the drive shaft (60) is formed at the center of the rotor core (41). The rotor core (41) is formed with a plurality of magnet insertion holes (44) for receiving the plurality of permanent magnets (42), respectively. Each magnet insertion hole (44) is arranged at a 60 ° pitch around the axis of the shaft hole (47). That is, each magnet insertion hole (44) is provided symmetrically about the axis of the shaft hole (47).

各磁石挿入孔(44)は、軸方向視において略弓状に形成され、該ロータコア(41)を軸方向に貫通している。具体的には、磁石挿入孔(44)は、ロータコア(41)の周方向に概ね沿うように直線状に延びる直線部(44a)と、該直線部(44a)の両端部からロータコア(41)の外周縁付近まで延びる一対の延出部(44b)とで構成されている。一対の延出部(44b)は、それぞれ、相手側の延出部(44b)に対して徐々に離反するように、ロータコア(41)の外周縁へ向けて直線状に延びている。延出部(44b)を含む磁石挿入孔の端部(44c)は、磁束を径方向へ案内するための磁気障壁部を構成している。   Each magnet insertion hole (44) is formed in a substantially arcuate shape when viewed in the axial direction, and penetrates the rotor core (41) in the axial direction. Specifically, the magnet insertion hole (44) includes a linear portion (44a) extending linearly so as to substantially follow the circumferential direction of the rotor core (41), and the rotor core (41) from both ends of the linear portion (44a). And a pair of extending portions (44b) extending to the vicinity of the outer peripheral edge. The pair of extending portions (44b) extend linearly toward the outer peripheral edge of the rotor core (41) so as to be gradually separated from the counterpart extending portion (44b). The end part (44c) of the magnet insertion hole including the extension part (44b) constitutes a magnetic barrier part for guiding the magnetic flux in the radial direction.

図8に示すように、ロータコア(41)は、軸方向断面において径方向外側の端面が凹凸状に構成されている。以下では、ロータコア(41)の凹凸状の部分をロータ側凹凸部(46)と称し、該ロータ側凹凸部(46)の径方向外側の端面のうち、最も内周側の面を底面、その他の面を頂面と称する。具体的には、このロータ側凹凸部(46)は、図8に示すように、第1頂面(46a)、第2頂面(46b)、底面(46c)を有している。   As shown in FIG. 8, the rotor core (41) is configured such that the end surface on the radially outer side in the axial cross section is uneven. Hereinafter, the uneven portion of the rotor core (41) is referred to as the rotor-side uneven portion (46), and the innermost peripheral surface of the radially outer end surface of the rotor-side uneven portion (46) is the bottom surface, and the others. Is referred to as the top surface. Specifically, as shown in FIG. 8, the rotor-side concavo-convex portion (46) has a first top surface (46a), a second top surface (46b), and a bottom surface (46c).

前記ロータ側凹凸部(46)は、鋼板(43)の積層位置に応じて、鋼板(43)の直径を変化させることで形成することができる。具体的には、第1頂面(46a)を形成する同径の複数の鋼板(43)の外側端部(第2頂面(46b)より外周側の部分)によって、第1凸部(46A)が構成されている。また、第2頂面(46b)を形成する同径の複数の鋼板(43)の外側端部(底面(46c)より外周側の部分)によって、第2凸部(46B)が構成されている。この第1凸部(46A)と第2凸部(46B)とによって、ロータコア(41)の凸部(51)が形成される。また、軸方向に隣接する凸部(51)同士の間に、ロータコア(41)の凹部(52)が形成される。   The said rotor side uneven | corrugated | grooved part (46) can be formed by changing the diameter of a steel plate (43) according to the lamination position of a steel plate (43). Specifically, the first convex portion (46A) is formed by the outer end portions (portions on the outer peripheral side of the second top surface (46b)) of the plurality of steel plates (43) having the same diameter forming the first top surface (46a). ) Is configured. Moreover, the 2nd convex part (46B) is comprised by the outer side edge part (part on the outer peripheral side from a bottom face (46c)) of the several steel plate (43) of the same diameter which forms a 2nd top face (46b). . The first convex portion (46A) and the second convex portion (46B) form the convex portion (51) of the rotor core (41). Moreover, the recessed part (52) of a rotor core (41) is formed between the convex parts (51) adjacent to an axial direction.

また、図6から図8に示すように、前記各凸部(51)には、該凸部(51)を周方向に分断するように軸方向に延びるロータ側溝部(53)が形成されている。このロータ側溝部(53)の形状については、詳しくは後述する。   Further, as shown in FIGS. 6 to 8, each convex portion (51) is formed with a rotor side groove portion (53) extending in the axial direction so as to divide the convex portion (51) in the circumferential direction. Yes. The shape of the rotor side groove (53) will be described later in detail.

−ステータ側溝部及びロータ側溝部−
ステータ側溝部(23)は、図2から図4に示すように、各ティース(34)の歯先部(36)の径方向内側面に形成されている。ステータ側溝部(23)は、軸方向視で径方向内方へ開口するスリット状に形成されている。ステータ側溝部(23)は、軸方向視で、周方向に隣接するスロット(37)の周方向における中心線(L,L)同士の間を等間隔に分割する位置に形成されている。本実施形態1では、図2に示すように、前記中心線(L,L)同士の間を2等分する位置、すなわち各ティース(34)の周方向における中央部分に形成されている。
-Stator side groove and rotor side groove-
As shown in FIGS. 2 to 4, the stator side groove portion (23) is formed on the radially inner side surface of the tooth tip portion (36) of each tooth (34). The stator side groove (23) is formed in a slit shape that opens inward in the radial direction when viewed in the axial direction. The stator side groove (23) is formed at a position that divides the center lines (L, L) in the circumferential direction of slots (37) adjacent in the circumferential direction at equal intervals when viewed in the axial direction. In the first embodiment, as shown in FIG. 2, the center line (L, L) is divided into two equal parts, that is, at the central part in the circumferential direction of each tooth (34).

ステータ側溝部(23)は、図9に示すように、ティース(34)の各凸部(21)において、その底面(23a)がロータコア(41)の凸部(51)の先端(第1頂面(46a))よりも径方向外側に陥没した位置に形成されている。本実施形態1では、ステータ側溝部(23)は、その底面(23a)が凹部(22)の底面(38c)と面一となるように形成される。このステータ側溝部(23)の底面(23a)と、凹部(22)の底面(38c)のうちステータ側溝部(23)の底面(23a)と軸方向に連続する部分とによって、ステータ側溶接面(24)が形成される。このステータ側溶接面(24)は、軸方向において同一面上に形成されている。このステータ側溶接面(24)には、図5に示すように、隣り合う鋼板(33)の接触部をそれぞれ固定する複数の溶接点(W,W,…)が、レーザー溶接によって形成される。なお、積層鋼板(33)同士を固定する溶接部は、このようなドット状のものに限らず、例えば、溶接部を、ステータ側溶接面(24)の軸方向両端部に亘って一続きとなるように形成してもよい。   As shown in FIG. 9, the stator side groove (23) has a bottom surface (23a) at the tip (first top) of the convex portion (51) of the rotor core (41) in each convex portion (21) of the tooth (34). The surface (46a)) is formed at a position recessed radially outward. In the first embodiment, the stator side groove (23) is formed such that the bottom surface (23a) thereof is flush with the bottom surface (38c) of the recess (22). The stator side welding surface is formed by the bottom surface (23a) of the stator side groove portion (23) and the bottom surface (38c) of the recess portion (22) and the bottom surface (23a) of the stator side groove portion (23) and an axially continuous portion. (24) is formed. The stator side welding surface (24) is formed on the same surface in the axial direction. As shown in FIG. 5, a plurality of welding points (W, W,...) For fixing the contact portions of adjacent steel plates (33) are formed on the stator side welding surface (24) by laser welding. . In addition, the welding part which fixes laminated steel plates (33) is not restricted to such a dot-shaped thing, For example, a welding part is a continuous over the axial direction both ends of a stator side welding surface (24). You may form so that it may become.

ロータ側溝部(53)は、図6から図8に示すように、ロータコア(41)の外周面に形成されている。ロータ側溝部(53)は、軸方向視で径方向外方へ開口するスリット状に形成されている。ロータ側溝部(53)は、軸方向視で、ロータコア(41)の外周面のうち各永久磁石(42)の周方向における中央部分に形成されている。この部分は、磁石挿入孔(44)の端部(44c)から比較的離れているため、磁石挿入孔(44)の端部(44c)近傍と比べて剛性が高い。このような部分にロータ側溝部(53)を形成することで、磁石挿入孔(44)が軸方向に変形するのを抑制できる。   The rotor side groove (53) is formed on the outer peripheral surface of the rotor core (41) as shown in FIGS. The rotor-side groove (53) is formed in a slit shape that opens radially outward when viewed in the axial direction. The rotor side groove (53) is formed in the central portion in the circumferential direction of each permanent magnet (42) in the outer circumferential surface of the rotor core (41) as viewed in the axial direction. Since this portion is relatively far from the end portion (44c) of the magnet insertion hole (44), it has higher rigidity than the vicinity of the end portion (44c) of the magnet insertion hole (44). By forming the rotor side groove (53) in such a portion, the magnet insertion hole (44) can be prevented from being deformed in the axial direction.

ロータ側溝部(53)は、図9に示すように、ロータコア(41)の凸部(51)において、その底面(53a)が、ティース(34)の凸部(21)の先端(第1頂面(38a))よりも径方向内側に陥没した位置に形成されている。本実施形態1では、ロータ側溝部(53)は、その底面(53a)が凹部(52)の底面(46c)と面一となるように形成される。このロータ側溝部(53)の底面(53a)と、凹部(52)の底面(38c)のうちロータ側溝部(53)の底面(53a)と軸方向に連続する部分とによって、ロータ側溶接面(54)が形成される。このロータ側溶接面(54)には、図8に示すように、隣り合う鋼板(43)の接触部をそれぞれ固定する複数の溶接点(W,W,…)が、レーザー溶接によって形成される。なお、積層鋼板(43)同士を固定する溶接部は、このようなドット状のものに限らず、例えば、溶接部を、ロータ側溶接面(54)の軸方向両端部に亘って一続きとなるように形成してもよい。   As shown in FIG. 9, the rotor-side groove (53) has a bottom surface (53 a) at the tip (first top) of the protrusion (21) of the tooth (34) in the protrusion (51) of the rotor core (41). The surface (38a)) is formed at a position depressed radially inward. In the first embodiment, the rotor-side groove (53) is formed such that the bottom surface (53a) thereof is flush with the bottom surface (46c) of the recess (52). The rotor-side welding surface is formed by the bottom surface (53a) of the rotor-side groove portion (53) and the bottom surface (38c) of the recess portion (52) and the portion continuous with the bottom surface (53a) of the rotor-side groove portion (53) in the axial direction. (54) is formed. As shown in FIG. 8, a plurality of welding points (W, W,...) For fixing the contact portions of adjacent steel plates (43) are formed on the rotor-side welding surface (54) by laser welding. . In addition, the welding part which fixes laminated steel plates (43) is not restricted to such a dot-shaped thing, For example, a welding part is a stretch over the axial direction both ends of a rotor side welding surface (54). You may form so that it may become.

−立体ギャップ−
図9に示すように、ステータ(20)とロータ(40)を組み合わせた状態において、ステータコア(30)の凸部(21)がロータコア(41)の凹部(52)に嵌り込み、ロータコア(41)の凸部(51)がステータコア(30)の凹部(22)に嵌り込んでいる。この状態において、ステータ(20)とロータ(40)との間には隙間(ギャップ(G))が形成されている。
-Stereoscopic gap-
As shown in FIG. 9, in a state where the stator (20) and the rotor (40) are combined, the convex portion (21) of the stator core (30) fits into the concave portion (52) of the rotor core (41), and the rotor core (41) The convex part (51) is fitted into the concave part (22) of the stator core (30). In this state, a gap (gap (G)) is formed between the stator (20) and the rotor (40).

ギャップ(G)は、軸方向に延びる垂直ギャップ(Gv)と、径方向に延びる水平ギャップ(Gh)とを含んでいる。垂直ギャップ(Gv)は、ロータ側凹凸部(46)の第1凸部(46A)の軸方向端面とステータ側凹凸部(38)の第2凸部(38B)の軸方向端面との間、及び、ロータ側凹凸部(46)の第2凸部(46B)の軸方向端面とステータ側凹凸部(38)の第1凸部(38A)の軸方向端面との間に形成されている。また、水平ギャップ(Gh)は、ロータ側凹凸部(46)の第1凸部(46A)の第1頂面(46a)とステータ側凹凸部(38)の底面(38c)との間、ロータ側凹凸部(46)の第2凸部(46B)の第2頂面(46b)とステータ側凹凸部(38)の第2凸部(38B)の第2頂面(38b)との間、及び、ロータ側凹凸部(46)の底面(46c)とステータ側凹凸部(38)の第1凸部(38A)の第1頂面(38a)との間に形成されている。垂直ギャップ(Gv)及び水平ギャップ(Gh)の大きさは、ともに0.3mmと、比較的小さい。   The gap (G) includes a vertical gap (Gv) extending in the axial direction and a horizontal gap (Gh) extending in the radial direction. The vertical gap (Gv) is between the axial end face of the first convex part (46A) of the rotor side uneven part (46) and the axial end face of the second convex part (38B) of the stator side uneven part (38), And it forms between the axial direction end surface of the 2nd convex part (46B) of a rotor side uneven part (46), and the axial direction end surface of the 1st convex part (38A) of a stator side uneven part (38). Further, the horizontal gap (Gh) is formed between the first top surface (46a) of the first convex portion (46A) of the rotor side uneven portion (46) and the bottom surface (38c) of the stator side uneven portion (38). Between the second top surface (46b) of the second convex portion (46B) of the side uneven portion (46) and the second top surface (38b) of the second convex portion (38B) of the stator side uneven portion (38), And it forms between the bottom face (46c) of a rotor side uneven part (46), and the 1st top surface (38a) of the 1st convex part (38A) of a stator side uneven part (38). The vertical gap (Gv) and the horizontal gap (Gh) are both relatively small at 0.3 mm.

また、ギャップ(G)は、第1ギャップ(G1a,G1b)と第2ギャップ(G2a,G2b)とを含んでいる。第1ギャップ(G1a,G1b)は、図10に示すように、ステータ側溝部(23)の底面(23a)とロータ側凹凸部(46)の第2凸部(46B)の第2頂面(46b)との間、及び、ステータ側溝部(23)の底面(23a)とロータ側凹凸部(46)の底面(46c)との間に形成されている。また、第2ギャップ(G2a,G2b)は、図11に示すように、ロータ側溝部(53)の底面(53a)とステータ側凹凸部(38)の第2凸部(38B)の第2頂面(38b)との間、及び、ロータ側溝部(53)の底面(53a)とステータ側凹凸部(38)の底面(38c)との間に形成されている。第1ギャップ(G1a,G1b)及び第2ギャップ(G2a,G2b)は、共に垂直ギャップ(Gv)及び水平ギャップ(Gh)よりも大きくなるように形成される。   The gap (G) includes a first gap (G1a, G1b) and a second gap (G2a, G2b). As shown in FIG. 10, the first gap (G1a, G1b) has a bottom surface (23a) of the stator side groove (23) and a second top surface (46B) of the second convex part (46B) of the rotor side uneven part (46). 46b) and between the bottom surface (23a) of the stator side groove (23) and the bottom surface (46c) of the rotor side uneven portion (46). Further, as shown in FIG. 11, the second gap (G2a, G2b) has a second top of the bottom surface (53a) of the rotor side groove (53) and the second convex part (38B) of the stator side uneven part (38). It is formed between the surface (38b) and between the bottom surface (53a) of the rotor side groove (53) and the bottom surface (38c) of the stator side uneven portion (38). The first gap (G1a, G1b) and the second gap (G2a, G2b) are both formed to be larger than the vertical gap (Gv) and the horizontal gap (Gh).

−モータの動作、及び磁束の流れ−
モータが起動されると、各コイル部(32)のコイルに所定の電力が供給され、ステータ(20)内に回転磁界が発生する。ロータ(40)は、該ロータ(40)の永久磁石(42)が前記回転磁界に引き寄せられることにより、ステータ(20)内で回転する。
-Motor operation and magnetic flux flow-
When the motor is activated, predetermined power is supplied to the coils of the coil portions (32), and a rotating magnetic field is generated in the stator (20). The rotor (40) rotates in the stator (20) when the permanent magnet (42) of the rotor (40) is attracted to the rotating magnetic field.

上述のように、ロータ(40)は、永久磁石(42)が回転磁界に引き寄せられることにより回転するため、ロータコア(41)を流れる磁束は、ロータ(40)の回転方向側に集中する。つまり、ロータコア(41)の外周面における永久磁石(42)の対向部のうちロータコア(41)の回転方向側の部位は、比較的磁束密度が高くなる。本実施形態1では、ロータ側溝部(53)を、ロータコア(41)の外周面における永久磁石(42)の対向部のうち永久磁石(42)の周方向の中央部分、すなわち磁束密度が比較的低い部位に形成している。従って、ロータコア(41)における磁束密度が比較的高い部位にロータ側溝部を形成する場合と比べると、ロータコア(41)における空間的な磁束分布の乱れを低減できる。   As described above, since the rotor (40) rotates when the permanent magnet (42) is attracted to the rotating magnetic field, the magnetic flux flowing through the rotor core (41) is concentrated on the rotation direction side of the rotor (40). That is, the magnetic flux density is relatively high in a portion of the outer peripheral surface of the rotor core (41) facing the permanent magnet (42) on the rotational direction side of the rotor core (41). In the first embodiment, the rotor side groove (53) has a relatively central portion in the circumferential direction of the permanent magnet (42) among the opposed portions of the permanent magnet (42) on the outer peripheral surface of the rotor core (41), that is, the magnetic flux density is relatively low. It is formed in a low part. Therefore, as compared with the case where the rotor side groove is formed in a portion where the magnetic flux density in the rotor core (41) is relatively high, the disturbance of the spatial magnetic flux distribution in the rotor core (41) can be reduced.

各コイル部(32)のコイルに所定の電力が供給されると、ギャップ(G)に磁束が流れる。特に、ギャップの大きさが小さい垂直ギャップ(Gv)及び水平ギャップ(Gh)では、磁束密度が高くなる。このような磁束密度が高い場所に溶接点が形成されると、該溶接点に侵入する磁束の密度が高くなり、該溶接点や、該溶接点が形成された鋼板(33,43)に渦電流が発生しやすくなる。そうなると、該渦電流による熱損失によってモータの効率が低下してしまう。   When predetermined power is supplied to the coils of each coil section (32), magnetic flux flows through the gap (G). In particular, the magnetic flux density is high in the vertical gap (Gv) and the horizontal gap (Gh) where the size of the gap is small. When a welding point is formed in such a place where the magnetic flux density is high, the density of magnetic flux entering the welding point becomes high, and vortices are generated in the welding point and the steel plate (33, 43) on which the welding point is formed. Current tends to be generated. Then, the efficiency of the motor is reduced due to heat loss due to the eddy current.

これに対して、本実施形態1では、溶接点(W)が形成されるステータ側溶接面(24)は、図9に示すように、ステータコア(30)の凹部(22)の底面(38c)と面一となるように形成されている。こうすると、ステータ側溶接面(24)は、水平ギャップ(Gh)から径方向外側へ離れた位置に形成される。その結果、ステータ側溶接面(24)に形成された溶接点(W)に軸方向の磁束が流れにくくなるため、該磁束に起因して鋼板(33)に渦電流が流れてしまうのを抑制できる。従って、モータの熱損失を低減できる。   On the other hand, in the first embodiment, the stator side welding surface (24) where the welding point (W) is formed is the bottom surface (38c) of the recess (22) of the stator core (30) as shown in FIG. And are formed so as to be flush with each other. If it carries out like this, a stator side welding surface (24) will be formed in the position away from the horizontal gap (Gh) to the radial direction outer side. As a result, since it becomes difficult for the magnetic flux in the axial direction to flow to the welding point (W) formed on the stator side welding surface (24), the eddy current is prevented from flowing to the steel plate (33) due to the magnetic flux. it can. Therefore, the heat loss of the motor can be reduced.

更に、ステータ側溶接面(24)のうちステータ側溝部(23)の底面(23a)によって構成される部分は、径方向に対向する面(ロータコア(41)の第2凸部(46B)の第2頂面(46b)、及び、ロータコア(41)の底面(46c))から比較的離れた位置に形成されている。その結果、ステータ側溝部(23)の底面(23a)に形成される溶接点(W)には径方向の磁束が流れにくくなるため、該溶接点(W)や該溶接点(W)が形成される鋼板(33)に渦電流が発生しにくくなる。その結果、モータの熱損失を低減できる。   Further, the portion constituted by the bottom surface (23a) of the stator side groove (23) in the stator side welding surface (24) is the surface opposite to the radial direction (the second convex portion (46B) of the rotor core (41)). 2 top surfaces (46b) and the bottom surface (46c) of the rotor core (41). As a result, since the magnetic flux in the radial direction hardly flows at the welding point (W) formed on the bottom surface (23a) of the stator side groove (23), the welding point (W) and the welding point (W) are formed. Eddy current is less likely to occur in the steel plate (33). As a result, the heat loss of the motor can be reduced.

また、ロータ側溶接面(54)も、図9に示すように、ロータコア(41)の凹部(52)の底面(46c)と面一となるように形成されている。こうすると、ロータ側溶接面(54)は、水平ギャップ(Gh)から径方向内側へ離れた位置に形成される。その結果、ロータ側溶接面(54)に形成された溶接点(W)に軸方向の磁束が流れにくくなるため、該磁束に起因して鋼板(43)に渦電流が流れてしまうのを抑制できる。従って、モータの熱損失を低減できる。   Further, as shown in FIG. 9, the rotor-side weld surface (54) is also formed to be flush with the bottom surface (46c) of the recess (52) of the rotor core (41). Thus, the rotor-side welding surface (54) is formed at a position away from the horizontal gap (Gh) inward in the radial direction. As a result, it is difficult for the magnetic flux in the axial direction to flow to the welding point (W) formed on the rotor-side welding surface (54), so that the eddy current is prevented from flowing to the steel plate (43) due to the magnetic flux. it can. Therefore, the heat loss of the motor can be reduced.

更に、ロータ側溶接面(54)のうちロータ側溝部(53)の底面(53a)によって構成される部分は、径方向に対向する面(ステータコア(30)の第2凸部(38B)の第2頂面(38b)、及び、ステータコア(30)の底面(38c))から比較的離れた位置に形成されている。その結果、ロータ側溝部(53)の底面(53a)に形成される溶接点(W)には径方向の磁束が流れにくくなるため、該溶接点(W)や該溶接点(W)が形成される鋼板(43)に渦電流が発生しにくくなる。その結果、モータの熱損失を低減できる。   Furthermore, the portion constituted by the bottom surface (53a) of the rotor-side groove (53) in the rotor-side welding surface (54) is a surface (diameter of the second convex portion (38B) of the stator core (30)) facing the radial direction. 2 is formed at a position relatively distant from the top surface (38b) and the bottom surface (38c) of the stator core (30). As a result, since the magnetic flux in the radial direction hardly flows at the welding point (W) formed on the bottom surface (53a) of the rotor side groove (53), the welding point (W) or the welding point (W) is formed. Eddy currents are less likely to occur in the steel plate (43). As a result, the heat loss of the motor can be reduced.

また、ステータ側溶接面(24)及びロータ側溶接面(54)は、それぞれ、軸方向において同一面上となるように形成されている。こうすると、レーザー溶接の際、これらの溶接面(24,54)に対してレーザーを平行移動させる際に該レーザーの焦点距離をその都度調整する必要がなくなるため、容易に溶接面(24,54)を溶接できる。   Further, the stator side welding surface (24) and the rotor side welding surface (54) are formed so as to be on the same plane in the axial direction. In this way, during laser welding, it is not necessary to adjust the focal length of the laser each time when the laser is translated with respect to these welding surfaces (24, 54). ) Can be welded.

また、本実施形態1のような、コイル部(32)を収容するためのスロット(37)が形成されたステータコア(30)を備えるモータでは、ロータ(40)の回転時におけるトルク変動、いわゆるコギングが発生する。コギングが発生する原因としては、ステータコア(30)における径方向内側の部分に、比較的磁気抵抗の低いティース(34)と、比較的磁気抵抗の高いスロット(37)とが配列されているため、ステータ(20)とロータ(40)との間の磁気吸引力が、ロータ(40)の回転位置に応じて変動することが挙げられる。このコギングが大きくなると、トルク脈動や騒音が大きくなってしまう。   Further, in the motor having the stator core (30) in which the slot (37) for accommodating the coil portion (32) is formed as in the first embodiment, torque fluctuation during the rotation of the rotor (40), so-called cogging. Occurs. The cause of cogging is that teeth (34) having a relatively low magnetic resistance and slots (37) having a relatively high magnetic resistance are arranged in the radially inner portion of the stator core (30). It can be mentioned that the magnetic attractive force between the stator (20) and the rotor (40) varies depending on the rotational position of the rotor (40). When this cogging increases, torque pulsation and noise increase.

ロータ1回転当たりのコギングの回数は、一般的に、スロット及び永久磁石がともに周方向において等間隔に配列されている場合、スロット数と永久磁石の数との最小公倍数だけ発生する。例えば6極36スロットのモータの場合、コギングは、ロータ1回転当たり36回発生する。   In general, the number of cogging per rotation of the rotor is generated by the least common multiple of the number of slots and the number of permanent magnets when both the slots and the permanent magnets are arranged at equal intervals in the circumferential direction. For example, in the case of a 6 pole 36 slot motor, cogging occurs 36 times per rotor rotation.

本実施形態1では、ステータ側溝部(23)を、ティース(34)の径方向内側面に、周方向に隣接するスロット(37,37)の周方向における中心線(L,L)同士の間を2等分する位置に形成している。ステータ側溝部(23)の内部の空間は、磁気的にスロット(37)と同じ空隙で形成されているため、擬似的にスロットとして機能する。よって、本実施形態では、スロット(37)及び擬似的なスロットが、周方向に等間隔で72箇所に形成される。従って、本実施形態1では、コギングは、ロータ1回転当たり72回発生する。一般的に、コギングの回数が増えればコギングの振幅の大きさ(コギング力)が低減するため、上述のようにしてコギングの回数を増やすことにより、モータにおけるコギング力が低減する。   In the first embodiment, the stator side groove (23) is formed between the center lines (L, L) in the circumferential direction of the slots (37, 37) adjacent in the circumferential direction on the radially inner side surface of the teeth (34). Is formed at a position that bisects. Since the space inside the stator side groove (23) is magnetically formed with the same gap as the slot (37), it functions as a pseudo slot. Therefore, in the present embodiment, the slots (37) and the pseudo slots are formed at 72 places at equal intervals in the circumferential direction. Therefore, in the first embodiment, cogging occurs 72 times per rotation of the rotor. Generally, as the number of cogging increases, the magnitude of cogging amplitude (cogging force) decreases. Therefore, by increasing the number of cogging as described above, the cogging force in the motor decreases.

ステータ側溝部(23)は、Ntをステータにおけるティースの数、Nrをロータの極数、Nsをティース毎のステータ側溝部(23)の数、とした場合、(1+Ns)×NtとNrとの最小公倍数(スロット数とステータ側溝部の数とを加えた数と、ロータの極数との最小公倍数)が、NtとNrとの最小公倍数(スロット数とロータの極数との最小公倍数)を上回るように形成される。これにより、ステータ側溝部(23)を形成しない場合と比べて、コギング力を低減できる。   The stator side groove (23) is expressed as (1 + Ns) × Nt and Nr, where Nt is the number of teeth in the stator, Nr is the number of poles of the rotor, and Ns is the number of stator side grooves (23) for each tooth. The least common multiple (the least common multiple of the number of slots and the number of grooves on the stator side and the number of poles of the rotor) is the least common multiple of Nt and Nr (the least common multiple of the number of slots and the number of poles of the rotor). It is formed to exceed. Thereby, compared with the case where a stator side groove part (23) is not formed, a cogging force can be reduced.

−実施形態1の効果−
以上のように、実施形態1に係るモータでは、複数の鋼板(33,43)が積層されて形成されるステータコア(30)やロータコア(41)の溶接面(24,54)を、相手側のコア(30,41)から比較的離れた位置に形成している。これにより、溶接点(W)に磁束が流れるのを抑制できるため、該溶接点(W)が形成される鋼板(33,43)に渦電流が発生するのを抑制できる。従って、該渦電流に起因するモータの熱損失を低減できる。
-Effect of Embodiment 1-
As described above, in the motor according to Embodiment 1, the welding surfaces (24, 54) of the stator core (30) and the rotor core (41) formed by laminating a plurality of steel plates (33, 43) are connected to the other side. It is formed at a position relatively distant from the core (30, 41). Thereby, since it can suppress that a magnetic flux flows into a welding point (W), it can suppress that an eddy current generate | occur | produces in the steel plate (33,43) in which this welding point (W) is formed. Therefore, the heat loss of the motor due to the eddy current can be reduced.

また、実施形態1では、ステータ側溶接面(24)及びロータ側溶接面(54)を、軸方向において同一面上に形成しているため、レーザー溶接を容易に行うことができる。   Moreover, in Embodiment 1, since the stator side welding surface (24) and the rotor side welding surface (54) are formed on the same surface in the axial direction, laser welding can be easily performed.

また、実施形態1では、ティース(34)の径方向内側面に、底面がステータ側溶接面(24)で構成されるステータ側溝部(23)を形成している。このステータ側溝部(23)は、コギングを低減するための疑似スロットとして機能する。これにより、ステータ側溝部(23)によってモータのコギングを低減できる。   Moreover, in Embodiment 1, the stator side groove part (23) by which a bottom face is comprised by the stator side welding surface (24) is formed in the radial direction inner surface of a teeth (34). The stator side groove (23) functions as a pseudo slot for reducing cogging. Thereby, the cogging of the motor can be reduced by the stator side groove (23).

また、実施形態1では、ロータ側溝部(53)が、磁束密度の高い部分を避けて形成されているため、ロータコア(41)における空間的な磁束分布の乱れを抑制できる。   Moreover, in Embodiment 1, since the rotor side groove part (53) is formed avoiding the part with a high magnetic flux density, disorder of the spatial magnetic flux distribution in a rotor core (41) can be suppressed.

《発明の実施形態2》
実施形態2に係る電動圧縮機(100)は、実施形態1に係る電動圧縮機(100)と比べて、モータの構成が異なる。具体的には、実施形態2では、モータとして所謂リラクタンスモータが用いられているため、実施形態1とはロータの形状が大きく異なる。以下では、ロータのうち、実施形態1のロータと異なる部分について主に説明する。
<< Embodiment 2 of the Invention >>
The electric compressor (100) according to the second embodiment has a motor configuration different from that of the electric compressor (100) according to the first embodiment. Specifically, in the second embodiment, since a so-called reluctance motor is used as the motor, the shape of the rotor is significantly different from that of the first embodiment. Below, a part different from the rotor of Embodiment 1 among rotors is mainly demonstrated.

−ロータ−
図12に示すように、実施形態2に係るリラクタンスモータのロータ(40)は、ロータコア(41)を備えている。このロータコア(41)は、実施形態1のロータコアと同様、複数の鋼板(43)を軸方向に積層した積層コアであり、円筒状に形成されている。ロータコア(41)の中心には、駆動軸(60)を挿入する軸穴(47)が形成されている。このロータコア(41)の軸方向断面における径方向外側の端面は、前記実施形態1と同様の凹凸状に形成されている。
-Rotor-
As shown in FIG. 12, the rotor (40) of the reluctance motor according to the second embodiment includes a rotor core (41). The rotor core (41) is a laminated core in which a plurality of steel plates (43) are laminated in the axial direction, like the rotor core of the first embodiment, and is formed in a cylindrical shape. A shaft hole (47) for inserting the drive shaft (60) is formed at the center of the rotor core (41). The end surface on the radially outer side in the axial cross section of the rotor core (41) is formed in the same uneven shape as in the first embodiment.

本実施形態2では、ロータコア(41)には、磁気障壁としての18つのフラックスバリア(64)が形成されている。フラックスバリア(64)は、ロータコア(41)を軸方向に貫通して形成されている。   In the second embodiment, 18 flux barriers (64) as magnetic barriers are formed on the rotor core (41). The flux barrier (64) is formed through the rotor core (41) in the axial direction.

フラックスバリア(64)は、それぞれ、軸方向視で径方向内方へ膨出する弓状に形成され、径方向に3つ配列されたものを1組として、軸穴(47)の軸心に回りに60°ピッチで配置されている。各フラックスバリア(64)の端部(64a)は、外周面付近まで延びている。各フラックスバリア(64)の端部(64a)は、磁気障壁部を構成している。   Each of the flux barriers (64) is formed in an arc shape that bulges inward in the radial direction when viewed in the axial direction, and a set of three arranged in the radial direction is used as a set at the axial center of the axial hole (47). It is arranged at a 60 ° pitch around. The end (64a) of each flux barrier (64) extends to the vicinity of the outer peripheral surface. The end (64a) of each flux barrier (64) constitutes a magnetic barrier.

実施形態2でも、実施形態1の場合と同様、ロータ側溝部(53)が形成されている。このロータ側溝部(53)は、ロータコア(41)の外周面に、軸方向視で径方向外方に開口するスリット状に形成されている。ロータ側溝部(53)は、ロータコア(41)の外周面のうち、径方向に配列される3つのフラックスバリア(64,64,64)のうち最も径方向外側に位置するフラックスバリア(64)の周方向における中央部分に形成されている。   Also in the second embodiment, the rotor side groove (53) is formed as in the first embodiment. The rotor side groove (53) is formed in the outer peripheral surface of the rotor core (41) in a slit shape that opens radially outward as viewed in the axial direction. The rotor-side groove (53) is formed of the flux barrier (64) located on the outermost radial direction among the three flux barriers (64, 64, 64) arranged in the radial direction on the outer peripheral surface of the rotor core (41). It is formed in the central part in the circumferential direction.

また、実施形態2でも、実施形態1の場合と同様、ロータ側溝部(53)の底面(53a)は、ロータコア(41)の凹部(52)の底面(46c)と面一となるように形成される。このロータ側溝部(53)の底面(53a)と、凹部(52)の底面(38c)のうちロータ側溝部(53)の底面(53a)と軸方向に連続する部分とによって、ロータ側溶接面(54)が形成される。このロータ側溶接面(54)には、隣り合う鋼板(43)の接触部をそれぞれ固定する複数の溶接点(W,W,…)が、レーザー溶接によって形成される。   In the second embodiment, as in the first embodiment, the bottom surface (53a) of the rotor-side groove (53) is formed to be flush with the bottom surface (46c) of the recess (52) of the rotor core (41). Is done. The rotor-side welding surface is formed by the bottom surface (53a) of the rotor-side groove portion (53) and the bottom surface (38c) of the recess portion (52) and the portion continuous with the bottom surface (53a) of the rotor-side groove portion (53) in the axial direction. (54) is formed. A plurality of welding points (W, W,...) For fixing the contact portions of the adjacent steel plates (43) are formed on the rotor-side welding surface (54) by laser welding.

−モータの動作、及び磁束の流れ−
モータが起動されると、各コイル部(32)のコイルに所定の電力が供給され、ステータ(20)内に回転磁界が発生する。ロータ(40)は、この回転磁界に引き寄せられるように、ステータ(20)内で回転する。
-Motor operation and magnetic flux flow-
When the motor is activated, predetermined power is supplied to the coils of the coil portions (32), and a rotating magnetic field is generated in the stator (20). The rotor (40) rotates in the stator (20) so as to be attracted to the rotating magnetic field.

上述のように、ロータ(40)は、回転磁界に引き寄せられるように回転するため、ロータコア(41)を流れる磁束は、ロータ(40)の回転方向側に集中する。つまり、ロータコア(41)の外周面におけるフラックスバリア(64)で囲まれる部位のうち、該ロータコア(41)の回転方向側の部位は、比較的磁束密度が高くなる。   As described above, since the rotor (40) rotates so as to be attracted to the rotating magnetic field, the magnetic flux flowing through the rotor core (41) is concentrated on the rotation direction side of the rotor (40). That is, among the portions surrounded by the flux barrier (64) on the outer peripheral surface of the rotor core (41), the portion on the rotational direction side of the rotor core (41) has a relatively high magnetic flux density.

これに対して、実施形態2では、ロータ側溝部(53)を、ロータコア(41)の外周面におけるフラックスバリア(64)で囲まれる部位のうち、フラックスバリア(64)の周方向の中央部分、すなわち磁束密度が比較的低い部位に形成している。従って、ロータコア(41)における空間的な磁束分布の乱れを抑制できる。   On the other hand, in Embodiment 2, the rotor side groove portion (53) is a central portion in the circumferential direction of the flux barrier (64) among the portions surrounded by the flux barrier (64) on the outer peripheral surface of the rotor core (41), That is, it is formed in a portion where the magnetic flux density is relatively low. Therefore, the disturbance of the spatial magnetic flux distribution in the rotor core (41) can be suppressed.

また、実施形態2でも、実施形態1の場合と同様、ロータ側溶接面(54)が、ロータコア(41)の凹部(52)の底面(46c)と面一となるように形成されている。これにより、ロータ側溶接面(54)は、水平ギャップ(Gh)から径方向外側へ離れた位置に形成されるため、該溶接面(54)に形成される溶接点(W)に軸方向の磁束が流れにくくなる。従って、該磁束に起因する渦電流を低減できるため、モータの熱損失を低減できる。更に、ロータ側溶接面(54)のうちロータ側溝部(53)の底面(53a)によって構成される部分は、径方向に対向する面から比較的離れた位置に形成されるため、該部分に形成される溶接点(W)には径方向の磁束が流れにくくなる。その結果、該磁束に起因する渦電流を低減できるため、モータの熱損失を低減できる。   In the second embodiment, as in the first embodiment, the rotor-side welding surface (54) is formed so as to be flush with the bottom surface (46c) of the recess (52) of the rotor core (41). As a result, the rotor-side welding surface (54) is formed at a position radially outward from the horizontal gap (Gh), so that the welding point (W) formed on the welding surface (54) has an axial direction. Magnetic flux is difficult to flow. Therefore, since the eddy current caused by the magnetic flux can be reduced, the heat loss of the motor can be reduced. Furthermore, the portion constituted by the bottom surface (53a) of the rotor-side groove (53) in the rotor-side weld surface (54) is formed at a position relatively distant from the radially opposing surface, so It is difficult for the magnetic flux in the radial direction to flow through the formed welding point (W). As a result, since the eddy current resulting from the magnetic flux can be reduced, the heat loss of the motor can be reduced.

−実施形態2の効果−
以上のように、実施形態2に係るモータでは、ロータ側溶接面(54)を、ステータコア(30)から比較的離れた位置に形成している。これにより、溶接点(W)に磁束が流れるのを抑制できるため、該溶接点(W)が形成される鋼板(43)に渦電流が発生するのを抑制できる。従って、該渦電流に起因するモータの熱損失を低減できる。
-Effect of Embodiment 2-
As described above, in the motor according to the second embodiment, the rotor-side welding surface (54) is formed at a position relatively away from the stator core (30). Thereby, since it can suppress that a magnetic flux flows into a welding point (W), it can suppress that an eddy current generate | occur | produces in the steel plate (43) in which this welding point (W) is formed. Therefore, the heat loss of the motor due to the eddy current can be reduced.

また、実施形態2では、ロータ側溝部(53)が、磁束密度の高い部分を避けて形成されているため、ロータコア(41)における空間的な磁束分布の乱れを抑制できる。   Moreover, in Embodiment 2, since the rotor side groove part (53) is formed avoiding a part with high magnetic flux density, disorder of the spatial magnetic flux distribution in a rotor core (41) can be suppressed.

−その他の実施形態−
前記実施形態については、以下のような構成にしてもよい。
-Other embodiments-
The embodiment may be configured as follows.

前記実施形態では、ステータ側溝部(23)の底面(23a)を、ステータコア(30)の凹部(22)の底面(38c)と面一となるように形成しているが、この限りでなく、例えば図13及び図14に示す例(変形例1)のように、ステータ側溝部(23)の底面(23a)を、凹部(22)の底面(38c)よりも陥没する位置に形成してもよい。こうすると、実施形態1の場合と比べて、ステータ側溶接面(24)に形成される溶接点(W)を、ロータコア(41)から更に離して形成することができる。従って、溶接点(W)に軸方向及び径方向の磁束が侵入するのを確実に抑制できるため、モータの熱損失を一層低減できる。   In the embodiment, the bottom surface (23a) of the stator side groove (23) is formed so as to be flush with the bottom surface (38c) of the recess (22) of the stator core (30). For example, as in the example shown in FIGS. 13 and 14 (Modification 1), the bottom surface (23a) of the stator side groove (23) may be formed at a position that is recessed from the bottom surface (38c) of the recess (22). Good. In this case, the welding point (W) formed on the stator side welding surface (24) can be formed further away from the rotor core (41) as compared with the case of the first embodiment. Therefore, since it is possible to reliably suppress the magnetic flux in the axial direction and the radial direction from entering the welding point (W), the heat loss of the motor can be further reduced.

また、前記実施形態では、ロータ側溝部(53)の底面(53a)を、ロータコア(41)の凹部(52)の底面(46c)と面一となるように形成しているが、この限りでなく、例えば図15及び図16に示す例(変形例2)のように、ロータ側溝部(53)の底面(53a)を、凹部(52)の底面(46c)よりも陥没する位置に形成してもよい。これにより、上述の場合と同様、ロータ側溶接面(54)に形成される溶接点(W)への磁束の侵入を一層低減できる。   In the above embodiment, the bottom surface (53a) of the rotor-side groove (53) is formed to be flush with the bottom surface (46c) of the recess (52) of the rotor core (41). For example, as in the example shown in FIGS. 15 and 16 (Modification 2), the bottom surface (53a) of the rotor-side groove (53) is formed at a position that is recessed from the bottom surface (46c) of the recess (52). May be. Thereby, like the above-mentioned case, the penetration | invasion of the magnetic flux to the welding point (W) formed in a rotor side welding surface (54) can be reduced further.

また、前記実施形態では、ステータ側溝部(23)を、ティース毎に1つずつ形成しているが、この限りでなく、例えば図17に示す例(変形例3)のように2つずつ形成してもよく、或いは3つ以上ずつ形成してもよい。この場合、ステータ側溝部(23)を、周方向に隣接するスロット(37)の周方向における中心線(L,L)同士の間を等間隔に分割する位置に形成し、且つ、NtとNrとの最小公倍数が、(1+Ns)×NtとNrとの最小公倍数未満(但し、Ntをステータにおけるティースの数、Nrをロータの極数、Nsをティース毎のステータ側溝部(23)の数とする)となるように形成することで、コギングを更に抑制できる。なお、コギング力を低減できれば、ティース(34)におけるステータ側溝部(23)の配列や形状は、どのようなものであってもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the stator side groove part (23) is formed 1 each for every teeth, it is not restricted to this, For example, it forms 2 each like the example (modification 3) shown in FIG. Alternatively, three or more may be formed. In this case, the stator side groove (23) is formed at a position where the center lines (L, L) in the circumferential direction of the slots (37) adjacent in the circumferential direction are divided at equal intervals, and Nt and Nr Is less than the least common multiple of (1 + Ns) × Nt and Nr (where Nt is the number of teeth in the stator, Nr is the number of rotor poles, Ns is the number of stator side grooves (23) for each tooth) Cogging can be further suppressed. As long as the cogging force can be reduced, the arrangement and shape of the stator side grooves (23) in the teeth (34) may be any.

また、上述のようにティース毎に複数のステータ側溝部(23)が形成されている場合において、複数の溶接点(W,W,…)を図18に示すように形成してもよい。図18では、各ティース(34)には、2つのステータ側溶接面(24,24)が周方向に配列されるステータ側溶接面群(25)が形成されている。このステータ側溶接面群(25)において、軸方向に連続する2つの溶接点(W,W)は、互いに異なるステータ側溶接面(24)に形成されている。これにより、溶接点(W)は、各ステータ側溶接面(24)において軸方向に連続する鋼板同士の接触部に対して、1つ置きに形成される。こうすると、例えば1つのステータ側溶接面(24)に対して溶接点(W)を軸方向に連続して形成する場合と比べて、該ステータ側溶接面(24)の軸方向の広範囲に亘って渦電流が流れるのが抑制される。従って、モータの熱損失を低減できる。   Further, when a plurality of stator side grooves (23) are formed for each tooth as described above, a plurality of welding points (W, W,...) May be formed as shown in FIG. In FIG. 18, each tooth (34) is formed with a stator side weld surface group (25) in which two stator side weld surfaces (24, 24) are arranged in the circumferential direction. In this stator side welding surface group (25), two welding points (W, W) continuous in the axial direction are formed on different stator side welding surfaces (24). Thereby, every other welding point (W) is formed with respect to the contact part of the steel plates which continue in an axial direction in each stator side welding surface (24). In this way, for example, compared to the case where welding points (W) are continuously formed in the axial direction on one stator side welding surface (24), the stator side welding surface (24) extends over a wide range in the axial direction. Therefore, the flow of eddy current is suppressed. Therefore, the heat loss of the motor can be reduced.

また、実施形態1では、ロータ側溝部(53)を、ロータコア(41)の外周面における永久磁石(42)の対向部のうち永久磁石(42)の周方向の中央部分に形成しているが、この限りでなく、例えば図19に示す例(変形例4)のように、前記対向部のうち回転方向の逆側に偏倚した部位に形成してもよい。この部分は、比較的磁束密度が低い部分であるため、ロータコア(41)における空間的な磁束分布の乱れを抑制できる。さらに、これに限らず、ロータ側溝部(53)を、ロータコア(41)の外周面のうち磁石挿入孔(44)に囲まれる部位であれば、どこに形成してもよい。この部位は、比較的スペースが広いため、ロータ側溝部(53)の配置自由度が高い。従って、例えば、ロータ側溝部(53)を、図20に示す例(変形例5)のように、ロータコア(41)の外周面のうち磁石挿入孔(44)に囲まれる部位に、2つのロータ側溶接面(54,54)を有するロータ側溶接面群(55)を形成することができる。   In Embodiment 1, the rotor side groove (53) is formed in the central portion in the circumferential direction of the permanent magnet (42) among the opposed portions of the permanent magnet (42) on the outer peripheral surface of the rotor core (41). Not limited to this, for example, as in the example shown in FIG. 19 (Modification 4), the opposing portion may be formed in a portion biased to the opposite side in the rotational direction. Since this portion is a portion having a relatively low magnetic flux density, it is possible to suppress the disturbance of the spatial magnetic flux distribution in the rotor core (41). Furthermore, the present invention is not limited to this, and the rotor side groove (53) may be formed anywhere as long as it is a portion surrounded by the magnet insertion hole (44) on the outer peripheral surface of the rotor core (41). Since this part has a relatively large space, the degree of freedom of arrangement of the rotor-side groove (53) is high. Therefore, for example, the rotor-side groove (53) is arranged at the portion surrounded by the magnet insertion hole (44) on the outer peripheral surface of the rotor core (41) as in the example (Modification 5) shown in FIG. A rotor-side weld surface group (55) having side weld surfaces (54, 54) can be formed.

また、変形例5のようにロータコア(41)の外周面のうち各磁石挿入孔(44)に囲まれる部位にロータ側溶接面群(55)を形成する場合、複数の溶接点(W,W,…)を図21に示すように形成してもよい。図21では、ロータ側溶接面群(55)において、軸方向に連続する2つの溶接点(W,W)は、互いに異なるロータ側溶接面(54)に形成されている。これにより、溶接点(W)は、各ロータ側溶接面(54)において軸方向に連続する鋼板同士の接触部に対して、1つ置きに形成される。こうすると、図18に示す例(変形例4)の場合と同様、ロータ側溶接面(54)の軸方向の広範囲に亘って渦電流が流れるのが抑制される。従って、モータの熱損失を低減できる。   Further, when the rotor-side welded surface group (55) is formed in the portion surrounded by the respective magnet insertion holes (44) in the outer peripheral surface of the rotor core (41) as in the fifth modification, a plurality of welding points (W, W ,...) May be formed as shown in FIG. In FIG. 21, in the rotor-side welded surface group (55), two welding points (W, W) that are continuous in the axial direction are formed on different rotor-side welded surfaces (54). Thereby, every other welding point (W) is formed with respect to the contact part of the steel plates which continue in an axial direction in each rotor side welding surface (54). In this way, as in the case of the example shown in FIG. 18 (Modification 4), the eddy current is suppressed from flowing over a wide range in the axial direction of the rotor-side welding surface (54). Therefore, the heat loss of the motor can be reduced.

また、実施形態2では、ロータ側溝部(53)を、ロータコア(41)の外周面におけるフラックスバリア(64)で囲まれる部位のうち、該フラックスバリア(64)の周方向における中央部分に形成しているが、この限りでなく、例えば図22に示す例(変形例6)のように、ロータコア(41)の外周面におけるフラックスバリア(64)で囲まれる部位のうち、ロータコア(41)の回転方向の逆側に変位した部位に形成してもよい。この部分は、比較的磁束密度が低い部分であるため、ロータコア(41)における空間的な磁束分布の乱れを抑制できる。さらに、これに限らず、ロータ側溝部(53)を、前記ロータコア(41)の外周面のうち、フラックスバリア(64)の端部(64a)に対して周方向に偏倚した部位であれば、どこに形成してもよい。この部位は、比較的スペースが広いため、ロータ側溝部(53)の配置自由度が高い。従って、例えば、ロータ側溝部(53)を、図23に示す例(変形例7)のように、2箇所に形成することができる。   In the second embodiment, the rotor-side groove (53) is formed in the central portion of the outer peripheral surface of the rotor core (41) surrounded by the flux barrier (64) in the circumferential direction of the flux barrier (64). However, the present invention is not limited to this, and the rotation of the rotor core (41) in the portion surrounded by the flux barrier (64) on the outer peripheral surface of the rotor core (41) as in the example shown in FIG. You may form in the site | part displaced to the reverse side of the direction. Since this portion is a portion having a relatively low magnetic flux density, it is possible to suppress the disturbance of the spatial magnetic flux distribution in the rotor core (41). Furthermore, not limited to this, the rotor side groove portion (53) is a portion that is biased in the circumferential direction with respect to the end portion (64a) of the flux barrier (64) of the outer peripheral surface of the rotor core (41), It may be formed anywhere. Since this part has a relatively large space, the degree of freedom of arrangement of the rotor-side groove (53) is high. Therefore, for example, the rotor side groove portion (53) can be formed at two places as in the example shown in FIG. 23 (Modification 7).

また、ロータ側溝部(53)を、例えば図24に示す例(変形例8)のように、ロータコア(41)の外周面のうち互いに隣接する2つの磁気障壁部としての端部(44c,44c)の間の部位に形成してもよい。この部位は、比較的磁束密度が低いため、ロータコア(41)における空間的な磁束分布の乱れを抑制できる。   Further, the rotor-side groove portion (53) is formed with two end portions (44c, 44c) as two magnetic barrier portions adjacent to each other on the outer peripheral surface of the rotor core (41) as in the example (modified example 8) shown in FIG. ). Since this part has a relatively low magnetic flux density, it is possible to suppress the disturbance of the spatial magnetic flux distribution in the rotor core (41).

また、ロータ側溝部(53)を、例えば図25に示す例(変形例9)や、図26に示す例(変形例10)のように、軸方向視でロータ側溝部(53)が磁石挿入孔(44)の端部(44c)と連なるように形成されていてもよい。   Further, the rotor side groove (53) is inserted into the rotor side groove (53) as viewed in the axial direction as in the example shown in FIG. 25 (modified example 9) or the example shown in FIG. 26 (modified example 10). You may form so that it may continue with the edge part (44c) of a hole (44).

変形例9では、各鋼板(43)に形成される磁石挿入孔(44)の端部(44c)の径方向外方端部は、鋼板(43)が重ねられた状態において、軸方向に重なるように形成されている。   In Modification 9, the radially outer end of the end (44c) of the magnet insertion hole (44) formed in each steel plate (43) overlaps in the axial direction in a state where the steel plates (43) are stacked. It is formed as follows.

そして、変形例9では、ロータ側溝部(53)は、ロータコア(41)の外周面のうち磁石挿入孔(44)の端部(44c)に対向する部位に形成されている。これにより、軸方向から視て、ロータ側溝部(53)が磁石挿入孔(44)と連なるように形成される。こうすると、ロータコア(41)を流れる磁束は、磁石挿入孔(44)の端部(44c)とロータ側溝部(53)とによって、ステータコア(30)側へ案内される。   And in the modification 9, the rotor side groove part (53) is formed in the site | part facing the edge part (44c) of a magnet insertion hole (44) among the outer peripheral surfaces of a rotor core (41). Thus, the rotor side groove (53) is formed to be continuous with the magnet insertion hole (44) when viewed from the axial direction. If it carries out like this, the magnetic flux which flows through a rotor core (41) will be guided to the stator core (30) side by the edge part (44c) of a magnet insertion hole (44), and a rotor side groove part (53).

変形例10のロータコア(41)の磁石挿入孔(44)は、実施形態1のロータコア(41)の磁石挿入孔(44)と比べて、延出部(44b)が省略された構成となっている。変形例1の磁石挿入孔(44)の磁気障壁部(44c)は、磁石挿入孔(44)の端部よって構成される。各鋼板(43)に形成される磁石挿入孔(44)の径方向外方の端部(44c)は、鋼板(43)が重ねられた状態において、軸方向に重なるように形成されている。   The magnet insertion hole (44) of the rotor core (41) of Modification 10 has a configuration in which the extension (44b) is omitted compared to the magnet insertion hole (44) of the rotor core (41) of the first embodiment. Yes. The magnetic barrier part (44c) of the magnet insertion hole (44) of Modification 1 is configured by the end of the magnet insertion hole (44). The radially outer end (44c) of the magnet insertion hole (44) formed in each steel plate (43) is formed so as to overlap in the axial direction when the steel plates (43) are stacked.

そして、変形例10では、ロータ側溝部(53)は、ロータコア(41)の外周面のうち磁石挿入孔(44)の端部(44c)に対向する部位に形成されている。これにより、軸方向視で、ロータ側溝部(53)が磁石挿入孔(44)と連なるように形成される。こうすると、ロータコア(41)を流れる磁束は、磁石挿入孔(44)の延出部(44b)とロータ側溝部(53)とによって、ステータコア(30)側へ案内される。   And in the modification 10, the rotor side groove part (53) is formed in the site | part facing the edge part (44c) of a magnet insertion hole (44) among the outer peripheral surfaces of a rotor core (41). Thus, the rotor-side groove (53) is formed to be continuous with the magnet insertion hole (44) when viewed in the axial direction. Thus, the magnetic flux flowing through the rotor core (41) is guided to the stator core (30) side by the extension part (44b) of the magnet insertion hole (44) and the rotor side groove part (53).

また、実施形態1では、ロータコア(41)には、磁束を径方向に案内するための延出部(44b)を有する磁石挿入孔(44)が形成されているが、この限りでなく、例えば図27に示す例(変形例11)のように、延出部(44b)が省略された形状であってもよい。具体的には、磁石挿入孔(44)を、永久磁石(42)が挿入可能な程度の直方体の穴状に形成してもよい。図27では、ロータ側溝部は、ロータコア(41)の外周面のうち周方向に隣接する永久磁石(42,42)の間の部位に形成されている。この部位は、周方向に隣接する永久磁石(42,42)の双方から比較的離れているため、比較的磁束密度が低い。従って、ロータコア(41)における空間的な磁束分布の乱れを抑制できる。   In the first embodiment, the rotor core (41) is provided with the magnet insertion hole (44) having the extending portion (44b) for guiding the magnetic flux in the radial direction. As in the example shown in FIG. 27 (Modification 11), the extension part (44b) may be omitted. Specifically, the magnet insertion hole (44) may be formed in the shape of a rectangular parallelepiped so that the permanent magnet (42) can be inserted. In FIG. 27, the rotor-side groove is formed in a portion between the peripheral magnets (42, 42) adjacent in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the rotor core (41). Since this part is relatively far from both the circumferentially adjacent permanent magnets (42, 42), the magnetic flux density is relatively low. Therefore, the disturbance of the spatial magnetic flux distribution in the rotor core (41) can be suppressed.

また、前記実施形態及び変形例では、回転電気機械の例としてモータについて説明したが、この回転電気機械は、前記実施形態及び各変形例と同様のステータ(20)及びロータ(40)を備えた発電機であってもよい。   In the embodiment and the modification, the motor has been described as an example of the rotating electric machine. However, the rotating electric machine includes the stator (20) and the rotor (40) similar to those in the embodiment and the modifications. It may be a generator.

さらに、前記実施形態及び変形例では、分布巻きの回転電気機械について説明したが、本発明は、所謂集中巻きの回転電気機械に適用することもできる。   Furthermore, although the distributed winding electric machine has been described in the embodiment and the modification, the present invention can also be applied to a so-called concentrated winding electric machine.

以上説明したように、本発明は、ロータコア及びステータコアの少なくとも一方が積層構造を有し、これらのコア間に立体ギャップが形成されたモータ等の回転電気機械について有用である。   As described above, the present invention is useful for a rotating electric machine such as a motor in which at least one of a rotor core and a stator core has a laminated structure and a three-dimensional gap is formed between these cores.

1 モータ(回転電気機械)
21 凸部
22 凹部
23 ステータ側溝部(溝部)
23a 底面、溶接面
24 ステータ側溶接面
25 ステータ側溶接面群(溶接面群)
30 ステータコア
33 鋼板(積層鋼板)
34 ティース
38a 第1頂面(先端)
41 ロータコア
42 永久磁石
43 鋼板(積層鋼板)
44 磁石挿入孔
44c 端部(磁気障壁部)
46a 第1頂面(先端)
51 凸部
52 凹部
53 ロータ側溝部(溝部)
53a 底面、溶接面
54 ロータ側溶接面
55 ロータ側溶接面群(溶接面群)
60 駆動軸
64 フラックスバリア(磁気障壁)
64a 端部(磁気障壁部)
G ギャップ
W 溶接点
1 Motor (rotary electric machine)
21 Convex part 22 Concave part 23 Stator side groove part (groove part)
23a Bottom surface, welding surface 24 Stator side welding surface 25 Stator side welding surface group (welding surface group)
30 Stator core 33 Steel plate (laminated steel plate)
34 Teeth 38a First top surface (tip)
41 Rotor core 42 Permanent magnet 43 Steel plate (laminated steel plate)
44 Magnet insertion hole 44c End (magnetic barrier part)
46a First top surface (tip)
51 convex portion 52 concave portion 53 rotor side groove (groove)
53a Bottom surface, welding surface 54 Rotor side welding surface 55 Rotor side welding surface group (welding surface group)
60 Drive shaft 64 Flux barrier (magnetic barrier)
64a end (magnetic barrier part)
G gap W welding point

Claims (12)

複数のティース(34)を有するステータコア(30)と、該ティース(34)の径方向内側面にギャップ(G)を介して対向するロータコア(41)と、該ロータコア(41)に連結する駆動軸(60)とを備え、
前記ティース(34)の径方向内側面と前記ロータコア(41)の外周面とのそれぞれには、前記ギャップ(G)の軸方向の形状が凹凸形状となるように、相手側のコア(30,41)に対して突出する凸部(21,51)及び相手側のコアの凸部(21,51)が嵌り込む凹部(22,52)が形成される回転電気機械であって、
前記ティース(34)の径方向内側面と、前記ロータコア(41)の外周面との一方又は両方には、前記凸部(21,51)を周方向に分断するように軸方向に延びる溝部(23,53)が形成され、
前記溝部(23,53)の底面(23a,53a)は、相手側の凸部(21,51)の先端(38a,46a)よりも径方向に陥没した位置に形成され、積層鋼板(33,43)を互いに溶接するための溶接面(23a,53a)を構成することを特徴とする回転電気機械。
A stator core (30) having a plurality of teeth (34), a rotor core (41) opposed to the radially inner side surface of the teeth (34) via a gap (G), and a drive shaft connected to the rotor core (41) (60) and
On each of the radially inner side surface of the teeth (34) and the outer peripheral surface of the rotor core (41), the mating core (30, 30) is formed so that the axial shape of the gap (G) is uneven. 41) a rotating electrical machine in which convex portions (21, 51) projecting with respect to the concave portion (22, 52) into which the convex portions (21, 51) of the counterpart core are fitted,
On one or both of the radially inner side surface of the teeth (34) and the outer peripheral surface of the rotor core (41), a groove portion extending in the axial direction so as to divide the convex portions (21, 51) in the circumferential direction ( 23,53) is formed,
The bottom surface (23a, 53a) of the groove portion (23, 53) is formed at a position recessed in the radial direction from the tip (38a, 46a) of the convex portion (21, 51) on the other side, and the laminated steel plates (33, 43) A rotary electric machine characterized in that it forms welding surfaces (23a, 53a) for welding together 43).
請求項1において、
前記溶接面(23a,53a)は、軸方向において同一面上に形成されることを特徴とする回転電気機械。
In claim 1,
The rotating electric machine according to claim 1, wherein the welding surfaces (23a, 53a) are formed on the same surface in the axial direction.
請求項1又は2において、
前記溝部(23,53)の底面(23a,53a)は、前記凹部(22,52)の底面(38c,46c)よりも陥没する位置に形成されることを特徴とする回転電気機械。
In claim 1 or 2,
The rotating electrical machine is characterized in that the bottom surface (23a, 53a) of the groove portion (23, 53) is formed at a position recessed from the bottom surface (38c, 46c) of the concave portion (22, 52).
請求項1から3のうちいずれか1つにおいて、
前記溝部(23)は、前記ティース(34)の径方向内側面に形成されることを特徴とする回転電気機械。
In any one of claims 1 to 3,
The rotary electric machine according to claim 1, wherein the groove (23) is formed on a radially inner side surface of the tooth (34).
請求項1から3のうちいずれか1つにおいて、
前記ロータコア(41)には、軸方向視で径方向内方へ膨出する略弓状の磁石挿入孔(44)が形成され、
前記溝部(53)は、前記ロータコア(41)の外周面のうち前記磁石挿入孔(44)に囲まれる部位に形成されることを特徴とする回転電気機械。
In any one of claims 1 to 3,
The rotor core (41) is formed with a substantially arcuate magnet insertion hole (44) that bulges radially inward in an axial view,
The rotary electric machine is characterized in that the groove (53) is formed in a portion of the outer peripheral surface of the rotor core (41) surrounded by the magnet insertion hole (44).
請求項1から3のうちいずれか1つにおいて、
前記ロータコア(41)には、永久磁石(42)が埋設され、
前記溝部(53)は、前記ロータコア(41)の外周面における前記永久磁石(42)の対向部のうち、該ロータコア(41)の回転方向の逆側に偏倚した部位に形成されることを特徴とする回転電気機械。
In any one of claims 1 to 3,
A permanent magnet (42) is embedded in the rotor core (41),
The groove (53) is formed in a portion of the outer peripheral surface of the rotor core (41) facing the permanent magnet (42) that is biased to the opposite side of the rotation direction of the rotor core (41). Rotating electrical machine.
請求項1から3のうちいずれか1つにおいて、
前記ロータコア(41)には、磁束を径方向に案内するように該ロータコア(41)の外周面に向かって延びる磁気障壁部(44c,64a)が形成され、
前記溝部(53)は、前記ロータコア(41)の外周面のうち前記磁気障壁部(44c,64a)に対して周方向に偏倚した部位に形成されることを特徴とする回転電気機械。
In any one of claims 1 to 3,
The rotor core (41) is formed with magnetic barrier portions (44c, 64a) extending toward the outer peripheral surface of the rotor core (41) so as to guide the magnetic flux in the radial direction,
The rotary electric machine is characterized in that the groove portion (53) is formed in a portion of the outer peripheral surface of the rotor core (41) that is biased in the circumferential direction with respect to the magnetic barrier portion (44c, 64a).
請求項1から3のうちいずれか1つにおいて、
前記ロータコア(41)には、軸方向視で径方向内方に膨出する略弓状の磁気障壁(64)が形成され、
前記溝部(53)は、前記ロータコア(41)の外周面における前記磁気障壁(64)で囲まれる部位のうち、該ロータコア(41)の回転方向の逆側に偏倚した部位に形成されることを特徴とする回転電気機械。
In any one of claims 1 to 3,
The rotor core (41) is formed with a substantially arcuate magnetic barrier (64) that bulges inward in the radial direction when viewed in the axial direction,
The groove (53) is formed in a portion of the outer peripheral surface of the rotor core (41) surrounded by the magnetic barrier (64) and biased to the opposite side of the rotation direction of the rotor core (41). Rotating electrical machine characterized.
請求項1から3のうちいずれか1つにおいて、
前記ロータコア(41)には、複数の永久磁石(42)が周方向に配列されて埋設され、
前記溝部(53)は、前記ロータコア(41)の外周面のうち互いに隣接する2つの永久磁石(42)の間の部位に形成されることを特徴とする回転電気機械。
In any one of claims 1 to 3,
In the rotor core (41), a plurality of permanent magnets (42) are arranged and embedded in the circumferential direction,
The rotary electric machine is characterized in that the groove (53) is formed in a portion between two adjacent permanent magnets (42) on the outer peripheral surface of the rotor core (41).
請求項1から3のうちいずれか1つにおいて、
前記ロータコア(41)には、磁束を径方向に案内するように該ロータコア(41)の外周面に向かって延びる複数の磁気障壁部(44c,64a)が形成され、
前記溝部(53)は、前記ロータコア(41)の外周面のうち互いに隣接する2つの磁気障壁部(44c,64a)の間の部位に形成されることを特徴とする回転電気機械。
In any one of claims 1 to 3,
The rotor core (41) is formed with a plurality of magnetic barrier portions (44c, 64a) extending toward the outer peripheral surface of the rotor core (41) so as to guide the magnetic flux in the radial direction,
The rotary electric machine is characterized in that the groove portion (53) is formed in a portion between two adjacent magnetic barrier portions (44c, 64a) on the outer peripheral surface of the rotor core (41).
請求項1から3のうちいずれか1つにおいて、
前記ロータコア(41)には、磁束を径方向に案内するように該ロータコア(41)の外周面に向かって延びる磁気障壁部(44c,64a)が形成され、
前記溝部(53)は、前記ロータコア(41)の外周面のうち前記磁気障壁部(44c,64a)の径方向外方端部に対向する部位に形成されることを特徴とする回転電気機械。
In any one of claims 1 to 3,
The rotor core (41) is formed with magnetic barrier portions (44c, 64a) extending toward the outer peripheral surface of the rotor core (41) so as to guide the magnetic flux in the radial direction,
The rotary electric machine is characterized in that the groove portion (53) is formed in a portion of the outer peripheral surface of the rotor core (41) facing a radially outer end portion of the magnetic barrier portion (44c, 64a).
請求項1から11のうちいずれか1つにおいて、
前記ティース(34)と前記ロータコア(41)との一方又は両方には、複数の前記溶接面(23a,53a)が周方向に配列される溶接面群(25,55)が形成され、
前記溶接面群(25,55)には、隣り合う積層鋼板(33,43)の接触部をそれぞれ固定する複数の溶接点(W)が形成され、
軸方向に連続する2つの溶接点(W,W)は、互いに異なる溶接面(23a,53a)に形成されることを特徴とする回転電気機械。
In any one of claims 1 to 11,
One or both of the teeth (34) and the rotor core (41) is formed with a weld surface group (25, 55) in which a plurality of the weld surfaces (23a, 53a) are arranged in the circumferential direction,
In the weld surface group (25, 55), a plurality of weld points (W) for fixing the contact portions of the adjacent laminated steel plates (33, 43) are formed,
Two rotating electrical machines characterized in that two welding points (W, W) continuous in the axial direction are formed on different welding surfaces (23a, 53a).
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