JP2013099038A - Rotor for electric motor and brushless motor - Google Patents

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Hirotatsu Ikeno
弘達 池野
Atsushi Okamoto
敦志 岡本
Yuya Ogawa
佑弥 小川
Masaki Tanaka
雅樹 田中
Masamichi Okubo
雅通 大久保
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotor for an electric motor enabling easy positioning of magnets while forming a flux barrier and a brushless motor using the rotor for an electric motor.SOLUTION: A rotor for an electric motor having a rotor core 41 with a plurality of slits 44 formed thereon and magnets 13 provided in the slits 44 includes end portion plate members 50 each fixed to an axial end of the rotor core 41 and covering the axial end face of the rotor core 41. On a main surface of the end portion plate member 50 on which the rotor core 41 is arranged, a pair of circumferential regulation pieces 56 and 56 nipping the magnets 13 from both sides in the circumferential direction and regulating the movement of the magnets 13 in the slits 44 are installed. The circumferential regulation pieces 56 and 56 are formed of a non-magnetic material.

Description

この発明は、電動機用ロータおよびこの電動機用ロータを備えたブラシレスモータに関するものである。   The present invention relates to an electric motor rotor and a brushless motor including the electric motor rotor.

従来から、電動機として、コイルが巻装されたティースを有するステータと、ステータの径方向内側に回転自在に設けられたロータとを備え、コイルへの通電制御を行うことによりロータを回転駆動させるブラシレスモータが知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a brushless motor has a stator having teeth around which a coil is wound as an electric motor, and a rotor that is rotatably provided on the radial inner side of the stator, and the rotor is driven to rotate by controlling energization of the coil. A motor is known.

この種のブラシレスモータのロータは、回転軸と、この回転軸に外嵌固定される略円柱状のロータコアと、ロータコアの外周面に設けられたマグネットとを有している。マグネットはブロック状に形成されており、ロータコアの外周側において、周方向に磁極が交互に変わるように配置されている。
マグネットをロータに配置する方式としては、ロータコアにスリットを複数形成し、スリット内にマグネットを配置する埋込方式(IPM:Interior Permanent Magnet)が知られている(例えば、特許文献1参照)。
The rotor of this type of brushless motor has a rotating shaft, a substantially cylindrical rotor core that is fitted and fixed to the rotating shaft, and a magnet that is provided on the outer peripheral surface of the rotor core. The magnet is formed in a block shape and is arranged on the outer peripheral side of the rotor core so that the magnetic poles are alternately changed in the circumferential direction.
As a method of arranging a magnet in a rotor, an embedded method (IPM: Interior Permanent Magnet) in which a plurality of slits are formed in a rotor core and a magnet is arranged in the slit is known (for example, refer to Patent Document 1).

特許文献1に記載のロータには、磁石が配設される収容孔(スリット)と、収容孔の径方向の端部において磁石(マグネット)の幅より大きく設定された大幅部とが形成されている。ロータコアの軸方向端面には、磁石の軸方向端面の少なくとも一部を覆うプレートが固定されており、プレートには、大幅部内で磁石と径方向に当接して磁石の径方向外側への移動を規制する大幅部内規制片が形成されている。磁石は、大幅部内規制片によって径方向外側から径方向内側に向かって押圧されており、磁石の内径側端部がロータコアに当接した状態で径方向のがたつきが防止されている。   In the rotor described in Patent Document 1, a housing hole (slit) in which a magnet is disposed and a large portion set larger than the width of the magnet (magnet) at the radial end of the housing hole are formed. Yes. A plate that covers at least a part of the axial end surface of the magnet is fixed to the axial end surface of the rotor core, and the plate abuts the magnet in the radial direction within the large portion to move the magnet radially outward. A large internal restriction piece for restriction is formed. The magnet is pressed from the radially outer side to the radially inner side by the large inner restricting piece, and radial shaking is prevented while the inner diameter side end of the magnet is in contact with the rotor core.

特開2008−193809号公報JP 2008-193809 A

しかし、特許文献1では、磁石の周方向側面がロータコアに当接して位置決めされているので、磁束の漏洩を防止するフラックスバリアを磁石の周方向とロータとの間に形成しつつ磁石の位置決めをするのが困難である。
また、大幅部内規制片を有するプレートは、リベットによりロータに固定されているため、磁石の位置決めに必要な部品点数が多くなり、磁石の位置決め構造が複雑となる。
However, in Patent Document 1, since the circumferential side surface of the magnet is positioned in contact with the rotor core, the magnet is positioned while forming a flux barrier between the circumferential direction of the magnet and the rotor to prevent leakage of magnetic flux. Difficult to do.
In addition, since the plate having the large internal restriction piece is fixed to the rotor by rivets, the number of parts required for magnet positioning increases, and the magnet positioning structure becomes complicated.

また、一般に、接着剤を用いて磁石をロータコアに位置決めする方法が採用されているが、磁石に接着剤を均一に塗布するのは困難である。さらに、接着剤を塗布および硬化させるための設備が必要であり、また接着剤が硬化するまでに多大な時間を要するため、製造コストが増大する要因となっていた。   In general, a method of positioning the magnet on the rotor core using an adhesive is employed, but it is difficult to uniformly apply the adhesive to the magnet. Furthermore, equipment for applying and curing the adhesive is necessary, and it takes a long time until the adhesive is cured, which increases the manufacturing cost.

そこで本発明は、フラックスバリアを形成しつつ簡単にマグネットを位置決めできる電動機用ロータおよびこのロータを用いたブラシレスモータの提供を課題とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a rotor for an electric motor that can easily position a magnet while forming a flux barrier, and a brushless motor using the rotor.

上記の課題を解決するため、本発明の請求項1に係る電動機用ロータは、回転軸の周方向に沿うように軸方向に複数のスリットが形成されたロータコアと、前記スリット内に設けられたマグネットと、を備えた電動機用ロータにおいて、前記ロータコアの軸方向の少なくとも一方側に固定され、前記ロータコアの軸方向の少なくとも一方側端面を覆うプレート部材が設けられ、前記プレート部材の前記ロータコアが配置される側の主面には、前記マグネットを周方向両側から挟持し、前記スリット内での前記マグネットの移動を規制する一対の周方向規制片が設けられ、前記周方向規制片は、非磁性材料により形成されていることを特徴としている。   In order to solve the above-described problems, a motor rotor according to claim 1 of the present invention is provided in a rotor core in which a plurality of slits are formed in the axial direction along the circumferential direction of the rotating shaft, and in the slits. A rotor for an electric motor comprising a magnet, and a plate member that is fixed to at least one side in the axial direction of the rotor core and covers at least one side end surface in the axial direction of the rotor core is provided, and the rotor core of the plate member is disposed A pair of circumferential direction restricting pieces that clamp the magnet from both sides in the circumferential direction and restrict the movement of the magnet in the slit are provided on the main surface on the outer side, and the circumferential direction restricting pieces are non-magnetic It is characterized by being made of a material.

本発明によれば、プレート部材に形成された一対の周方向規制片でマグネットを挟持することにより、従来のように接着剤を用いることなくマグネットの周方向における位置決めをできる。したがって、煩雑な工程を行うことなく作業時間を短縮でき、製造コストを抑えつつ、簡単にマグネットの位置決めができる。
また、周方向規制片でマグネットを挟持して位置決めしているので、周方向に面するスリットの内側面と、マグネットの周方向の端面との間に磁束の漏洩を防止するフラックスバリアを形成できる。さらに、周方向規制片は非磁性材料で形成されているので、フラックスバリア領域に周方向規制片が介在しても、フラックスバリアの機能に影響を与えることがない。したがって、マグネットの周方向にフラックスバリアを形成しつつ、簡単にマグネットを位置決めできる。
According to the present invention, the magnet can be positioned in the circumferential direction without using an adhesive as in the prior art by sandwiching the magnet with the pair of circumferential direction regulating pieces formed on the plate member. Therefore, the operation time can be shortened without performing a complicated process, and the magnet can be easily positioned while suppressing the manufacturing cost.
In addition, since the magnet is sandwiched and positioned by the circumferential restriction piece, a flux barrier that prevents leakage of magnetic flux can be formed between the inner surface of the circumferentially facing slit and the circumferential end surface of the magnet. . Furthermore, since the circumferential direction restricting piece is made of a nonmagnetic material, even if the circumferential direction restricting piece is interposed in the flux barrier region, the function of the flux barrier is not affected. Therefore, the magnet can be easily positioned while forming the flux barrier in the circumferential direction of the magnet.

また、本発明の請求項2に係る電動機用ロータは、前記プレート部材の前記ロータコアが配置される側の主面には、径方向内側および径方向外側のいずれか一方から他方に向かって前記マグネットを付勢し、前記スリット内における前記マグネットの径方向の位置を規制する径方向規制片が設けられていることを特徴としている。   In the electric motor rotor according to claim 2 of the present invention, the main surface of the plate member on the side where the rotor core is disposed has the magnet from one of the radially inner side and the radially outer side toward the other. And a radial direction restricting piece for restricting the radial position of the magnet in the slit is provided.

本発明によれば、プレート部材に径方向規制片を形成することで、径方向においても簡単にマグネットの位置決めができる。これにより、磁気特性にばらつきの少ないロータを形成できる。   According to the present invention, the magnet can be easily positioned even in the radial direction by forming the radial restricting piece on the plate member. Thereby, a rotor with little variation in magnetic characteristics can be formed.

また、本発明の請求項3に係る電動機用ロータは、前記径方向規制片が、磁性材料により形成されていることを特徴としている。   In the electric motor rotor according to claim 3 of the present invention, the radial restriction piece is formed of a magnetic material.

本発明によれば、径方向規制片を磁性材料により形成することで、径方向規制片によりロータコアの透磁率に影響を与えるのを抑制できる。したがって、良好な磁気抵抗を維持しつつ、簡単にマグネットの位置決めができる。   According to the present invention, it is possible to suppress the radial direction restricting piece from affecting the magnetic permeability of the rotor core by forming the radially restricting piece from a magnetic material. Therefore, it is possible to easily position the magnet while maintaining good magnetic resistance.

また、本発明の請求項4に係る電動機用ロータは、前記ロータコアには、軸方向に沿って固定孔が形成されている一方、前記プレート部材の前記ロータコアが配置される側の主面には、前記固定孔に対応する位置に固定突起が形成され、前記固定突起の外形は、前記固定孔に圧入可能に設定されていることを特徴としている。   In the electric motor rotor according to claim 4 of the present invention, a fixing hole is formed in the rotor core along the axial direction. On the main surface of the plate member on the side where the rotor core is disposed. A fixing protrusion is formed at a position corresponding to the fixing hole, and an outer shape of the fixing protrusion is set so as to be press-fit into the fixing hole.

本発明によれば、ロータコアの固定孔にプレート部材の固定突起を圧入するだけでプレート部材をロータコアの軸方向の外側の固定できるので、部品点数を増やすことなくプレート部材を固定できる。特に、ロータコアに直接プレート部材を固定できるので、精度良くマグネットを位置決めできる。   According to the present invention, the plate member can be fixed on the outer side in the axial direction of the rotor core simply by press-fitting the fixing protrusion of the plate member into the fixing hole of the rotor core, so that the plate member can be fixed without increasing the number of parts. In particular, since the plate member can be directly fixed to the rotor core, the magnet can be positioned with high accuracy.

また、本発明の請求項5に係る電動機用ロータは、前記ロータコアが回転シャフトの外周面に固定され、前記プレート部材の挿入孔の直径は、前記回転シャフトに圧入可能に設定されていることを特徴としている。   In the motor rotor according to claim 5 of the present invention, the rotor core is fixed to the outer peripheral surface of the rotating shaft, and the diameter of the insertion hole of the plate member is set to be press-fit into the rotating shaft. It is a feature.

本発明によれば、プレート部材の挿入孔に回転シャフトを圧入するだけでプレート部材をロータコアの軸方向の外側に固定できるので、部品点数を増やすことなくプレート部材を固定できる。また、簡単な構造でプレート部材を固定できるので、少ない工数でロータを形成できる。したがって、マグネットの位置決めができるロータを低コストに提供できる。   According to the present invention, since the plate member can be fixed to the outer side in the axial direction of the rotor core simply by press-fitting the rotary shaft into the insertion hole of the plate member, the plate member can be fixed without increasing the number of parts. Further, since the plate member can be fixed with a simple structure, the rotor can be formed with less man-hours. Therefore, a rotor capable of positioning the magnet can be provided at low cost.

また、本発明の請求項6に係る電動機用ロータは、複数の前記ロータコアを軸方向に複数積層し、前記複数のロータコアの間に前記プレート部材を介装し、隣接する前記複数のロータコアは、互いに周方向に所定角度ずれて配置され、前記プレート部材の軸方向における一方側主面には第一の前記周方向規制片が形成され、前記プレート部材の軸方向における他方側主面には第二の前記周方向規制片が形成され、前記第一の周方向規制片と、前記第二の周方向規制片とは、周方向に前記所定角度ずれて形成されていることを特徴としている。   Further, in the motor rotor according to claim 6 of the present invention, a plurality of the rotor cores are stacked in the axial direction, the plate member is interposed between the plurality of rotor cores, and the adjacent rotor cores are The plate member is disposed at a predetermined angle in the circumferential direction, the first circumferential restriction piece is formed on one principal surface in the axial direction of the plate member, and the other circumferential surface on the other side in the axial direction of the plate member. Two circumferential direction regulating pieces are formed, and the first circumferential direction regulating piece and the second circumferential direction regulating piece are formed so as to be shifted by the predetermined angle in the circumferential direction.

本発明によれば、プレート部材には、第一の周方向規制片と第二の周方向規制片とが周方向に所定角度ずれて形成されているので、プレート部材の一方側と他方側とで周方向に所定角度ずれた状態でマグネットの位置決めができる。これにより、周方向の磁束ムラを低減でき、トルクリップルの低減できる高性能なスキュー角を有するロータを形成できるので、モータ特性を向上できる。   According to the present invention, the first circumferential direction regulating piece and the second circumferential direction regulating piece are formed on the plate member so as to be shifted by a predetermined angle in the circumferential direction. Thus, the magnet can be positioned in a state shifted by a predetermined angle in the circumferential direction. As a result, a magnetic flux unevenness in the circumferential direction can be reduced, and a rotor having a high-performance skew angle that can reduce torque ripple can be formed, so that motor characteristics can be improved.

また、本発明の請求項7に係るブラシレスモータは、上述した電動機用ロータを備えていることを特徴している。   According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a brushless motor comprising the above-described motor rotor.

本発明によれば、フラックスバリアを形成しつつ簡単にマグネットを位置決めできるロータを備えたブラシレスモータを形成できる。したがって、磁気効率に優れた高性能なブラシレスモータを簡単かつ低コストに形成できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the brushless motor provided with the rotor which can position a magnet easily can be formed, forming a flux barrier. Therefore, a high-performance brushless motor with excellent magnetic efficiency can be formed easily and at low cost.

本発明によれば、プレート部材に形成された一対の周方向規制片でマグネットを挟持することにより、従来のように接着剤を用いることなくマグネットの周方向における位置決めをできる。したがって、煩雑な工程を行うことなく作業時間を短縮でき、製造コストを抑えつつ、簡単にマグネットの位置決めができる。
また、周方向規制片でマグネットを挟持して位置決めしているので、周方向に面するスリットの内側面と、マグネットの周方向の端面との間に磁束の漏洩を防止するフラックスバリアを形成できる。さらに、周方向規制片は非磁性材料で形成されているので、フラックスバリア領域に周方向規制片が介在しても、フラックスバリアの機能に影響を与えることがない。したがって、マグネットの周方向にフラックスバリアを形成しつつ、簡単にマグネットを位置決めできる。
According to the present invention, the magnet can be positioned in the circumferential direction without using an adhesive as in the prior art by sandwiching the magnet with the pair of circumferential direction regulating pieces formed on the plate member. Therefore, the operation time can be shortened without performing a complicated process, and the magnet can be easily positioned while suppressing the manufacturing cost.
In addition, since the magnet is sandwiched and positioned by the circumferential restriction piece, a flux barrier that prevents leakage of magnetic flux can be formed between the inner surface of the circumferentially facing slit and the circumferential end surface of the magnet. . Furthermore, since the circumferential direction restricting piece is made of a nonmagnetic material, even if the circumferential direction restricting piece is interposed in the flux barrier region, the function of the flux barrier is not affected. Therefore, the magnet can be easily positioned while forming the flux barrier in the circumferential direction of the magnet.

本実施形態のブラシレスモータの中心軸を含む断面図である。It is sectional drawing containing the central axis of the brushless motor of this embodiment. 第一実施形態の電動機用ロータの斜視図である。It is a perspective view of the rotor for electric motors of 1st embodiment. 第一実施形態の電動機用ロータの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the rotor for electric motors of 1st embodiment. 第一実施形態のロータコアの平面図である。It is a top view of the rotor core of a first embodiment. 端部プレート部材の斜視図である。It is a perspective view of an end plate member. 周方向規制片の説明図である。It is explanatory drawing of the circumferential direction control piece. 中間プレート部材の斜視図である。It is a perspective view of an intermediate plate member. 第二実施形態のロータコアの平面図である。It is a top view of the rotor core of a second embodiment. 第二実施形態の端部プレート部材の斜視図である。It is a perspective view of the end plate member of a second embodiment. 周方向規制片および径方向規制片の説明図である。It is explanatory drawing of a circumferential direction control piece and a radial direction control piece.

(第一実施形態のブラシレスモータ)
以下に、図面を用いて、第一実施形態の電動機用ロータおよびこの電動機用ロータを備えたブラシレスモータの説明をする。
図1は、ブラシレスモータ1の中心軸Oを含む断面図である。
図1に示すように、電動機としてのブラシレスモータ1は、例えば、不図示の電動パワーステアリング装置(EPS;Electric Power Steering)に用いられるものであって、ステータハウジング2に圧入されたステータ3と、ステータ3に対して回転自在に設けられたロータ4とを有している。
(Brushless motor of the first embodiment)
Below, the rotor for electric motors of 1st embodiment and the brushless motor provided with this rotor for electric motors are demonstrated using drawing.
FIG. 1 is a cross-sectional view including the central axis O of the brushless motor 1.
As shown in FIG. 1, a brushless motor 1 as an electric motor is used, for example, in an electric power steering device (EPS; Electric Power Steering) (not shown), and includes a stator 3 press-fitted into a stator housing 2, And a rotor 4 provided to be rotatable with respect to the stator 3.

ステータハウジング2は、有底筒形状を有し、筒状部分の内周にステータ3が圧入されている。ステータハウジング2の底部2aには、中央部に軸受5が圧入されている。なお、以下の説明では、ステータハウジング2の開口側を軸方向の一方側とし、底部2a側を軸方向の他方側として説明する。
ステータ3は、略円筒状のステータコア10を有している。ステータコア10の外周面は、ステータハウジング2の内周面に、例えば圧入等によって固定されている。ステータコア10には、径方向内側に向かって複数のティース(不図示)が周方向に等間隔で突設されている。ティースには、インシュレータ11を介してコイル12が巻装されている。なお、ステータコア10は複数枚の鋼板材を積層状に重ねて構成されている。
The stator housing 2 has a bottomed cylindrical shape, and the stator 3 is press-fitted into the inner periphery of the cylindrical portion. A bearing 5 is press-fitted into the bottom 2a of the stator housing 2 at the center. In the following description, the opening side of the stator housing 2 will be described as one side in the axial direction, and the bottom 2a side will be described as the other side in the axial direction.
The stator 3 has a substantially cylindrical stator core 10. The outer peripheral surface of the stator core 10 is fixed to the inner peripheral surface of the stator housing 2 by, for example, press fitting. The stator core 10 has a plurality of teeth (not shown) protruding radially inwardly at equal intervals in the circumferential direction. A coil 12 is wound around the teeth via an insulator 11. In addition, the stator core 10 is configured by stacking a plurality of steel plate materials in a laminated form.

各ティースに巻装されているコイル12の端末部は、ステータハウジング2の一方側(図1における左側)に向かって引き出され、ここに配置されているバスバーユニット22に接続されている。
バスバーユニット22は、外部からの電力をコイル12に供給するためのものであって、略円環状の樹脂モールド体22aに金属製の複数のバスバー22bが埋設されている。そして、各バスバー22bに、それぞれ所定のコイル12の端末部が接続されている。
A terminal portion of the coil 12 wound around each tooth is pulled out toward one side (left side in FIG. 1) of the stator housing 2 and connected to the bus bar unit 22 arranged here.
The bus bar unit 22 is for supplying electric power from the outside to the coil 12, and a plurality of metal bus bars 22b are embedded in a substantially annular resin molded body 22a. And the terminal part of the predetermined coil 12 is each connected to each bus-bar 22b.

バスバーユニット22は、ターミナル23を介して、ステータハウジング2の外周部に突設された電源コネクタ(不図示)に接続されている。電源コネクタには、外部電源から延びる電源ケーブルのコネクタ(いずれも不図示)が嵌着固定可能に形成されており、外部からの電力をバスバーユニット22に供給できるようになっている。   The bus bar unit 22 is connected via a terminal 23 to a power connector (not shown) that is provided on the outer periphery of the stator housing 2. A power cable connector (not shown) extending from an external power source is formed on the power connector so as to be fitted and fixed so that power from the outside can be supplied to the bus bar unit 22.

バスバーユニット22の一方側(図1における左側)には、ステータハウジング2の開口部を塞ぐブラケット7が設けられている。
ブラケット7は略円盤状に形成されており、中央部には軸受固定孔20が形成されている。軸受固定孔20には軸受21が圧入固定されている。
On one side (the left side in FIG. 1) of the bus bar unit 22, a bracket 7 that closes the opening of the stator housing 2 is provided.
The bracket 7 is formed in a substantially disk shape, and a bearing fixing hole 20 is formed at the center. A bearing 21 is press-fitted and fixed in the bearing fixing hole 20.

また、ブラケット7には、後述するロータ4の回転位置検出用のレゾルバ14を構成するレゾルバステータ14aが固定されている。レゾルバステータ14aは、回転シャフト6と一体に回転するレゾルバロータ14bの回転位置を検出可能になっている。
また、ブラケット7の外周部には、ボルト孔24が設けられている。ボルト孔24にはボルト(不図示)が挿通されて、ブラシレスモータ1が被取付体(不図示)に締結固定される。
Further, a resolver stator 14a constituting a resolver 14 for detecting the rotational position of the rotor 4 described later is fixed to the bracket 7. The resolver stator 14 a can detect the rotational position of the resolver rotor 14 b that rotates integrally with the rotary shaft 6.
A bolt hole 24 is provided in the outer peripheral portion of the bracket 7. Bolts (not shown) are inserted into the bolt holes 24, and the brushless motor 1 is fastened and fixed to a body to be attached (not shown).

(ロータ)
図1に示すように、電動機用のロータ4は、回転シャフト6を有している。回転シャフト6は、ブラケット7に設けられた軸受21と、ステータハウジング2の底部2aに設けられた軸受5とにより、ブラシレスモータ1の中心軸Oと一致するように回転自在に支持されている。
(Rotor)
As shown in FIG. 1, the rotor 4 for an electric motor has a rotating shaft 6. The rotating shaft 6 is rotatably supported by a bearing 21 provided on the bracket 7 and a bearing 5 provided on the bottom 2 a of the stator housing 2 so as to coincide with the central axis O of the brushless motor 1.

図1に示すように、電動機用のロータ4は、回転シャフト6と、回転シャフト6の一方側から他方側(図1の左側から右側)に向かって、同軸にかつ軸方向に沿って並んで配置されるロータコア41(第一ロータコア41a、第二ロータコア41bおよび第三ロータコア41c)と、各ロータコア41a〜41c内に各ロータコア41a〜41cの周方向に沿って配置されるマグネット13とを備えている。なお、各ロータコア41a、41b,41cは複数枚の鋼板材を積層状に重ねて構成されている。
また、ロータ4は、第一ロータコア41aの一方側および第三ロータコア41cの他方側に、それぞれ端部プレート部材(請求項の「プレート部材」に相当。)50(50a,50b)を備え、第一ロータコア41aと第二ロータコア41bとの間、および第二ロータコア41bと第三ロータコア41cとの間に、それぞれ中間プレート部材(請求項の「プレート部材」に相当。)60(60a,60b)を備えている。
As shown in FIG. 1, the rotor 4 for an electric motor is arranged coaxially and along the axial direction from the rotating shaft 6 toward the other side (from the left side to the right side in FIG. 1) of the rotating shaft 6. The rotor core 41 (first rotor core 41a, second rotor core 41b, and third rotor core 41c) to be arranged and the magnet 13 arranged along the circumferential direction of each of the rotor cores 41a to 41c in each of the rotor cores 41a to 41c are provided. Yes. In addition, each rotor core 41a, 41b, 41c is comprised by laminating | stacking several steel plate materials in the laminated form.
The rotor 4 includes end plate members (corresponding to “plate members” in the claims) 50 (50a, 50b) on one side of the first rotor core 41a and the other side of the third rotor core 41c. Intermediate plate members (corresponding to “plate members” in the claims) 60 (60a, 60b) are provided between the one rotor core 41a and the second rotor core 41b and between the second rotor core 41b and the third rotor core 41c. I have.

(ロータコア)
図2はロータ4の斜視図、図3は電動機用のロータ4の分解斜視図である。なお、図2および図3では、分かりやすくするために、回転シャフト6の図示を省略している。
図2および図3に示すように、各ロータコア41a〜41cは同一形状に形成されている。したがって、以下では、第一ロータコア41aについて説明をし、第二ロータコア41bおよび第三ロータコア41cについては説明を省略する。
第一ロータコア41aは、略円盤状に形成された複数の電磁鋼板を中心軸Oに沿って積層することで形成される。第一ロータコア41aの軸方向の長さは、ステータコア10(図1参照)の軸方向の長さの約1/3となるように設定されている。
(Rotor core)
FIG. 2 is a perspective view of the rotor 4, and FIG. 3 is an exploded perspective view of the rotor 4 for an electric motor. 2 and 3, the illustration of the rotating shaft 6 is omitted for the sake of clarity.
As shown in FIGS. 2 and 3, the rotor cores 41 a to 41 c are formed in the same shape. Therefore, hereinafter, the first rotor core 41a will be described, and the description of the second rotor core 41b and the third rotor core 41c will be omitted.
The first rotor core 41a is formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates formed in a substantially disc shape along the central axis O. The axial length of the first rotor core 41a is set to be about 1/3 of the axial length of the stator core 10 (see FIG. 1).

図4は、ロータコア41(第一ロータコア41a)の平面図である。なお、図4では、マグネット13を二点鎖線で記載している。
図4に示すように、第一ロータコア41aの外周面には、径方向外側に向かって膨出する膨出部42が形成されている。膨出部42は、所定の一定曲率で軸方向視略円弧形状に形成されている。膨出部42は、ロータ4(図1参照)の磁極数に対応して複数(本実施形態では6個)形成されている。膨出部42は、最も径方向外側に位置する頂部42aが、軸方向から見て周方向に等ピッチ(本実施形態では60°ピッチ)となるように形成されている。
FIG. 4 is a plan view of the rotor core 41 (first rotor core 41a). In FIG. 4, the magnet 13 is indicated by a two-dot chain line.
As shown in FIG. 4, a bulging portion 42 bulging outward in the radial direction is formed on the outer peripheral surface of the first rotor core 41a. The bulging portion 42 is formed in a substantially arc shape in the axial direction with a predetermined constant curvature. A plurality of (six in this embodiment) bulge portions 42 are formed corresponding to the number of magnetic poles of the rotor 4 (see FIG. 1). The bulging portion 42 is formed such that the top portions 42a located on the outermost radial direction have an equal pitch in the circumferential direction as viewed from the axial direction (60 ° pitch in this embodiment).

第一ロータコア41aの中心には、圧入孔43が形成されている。圧入孔43の直径は、回転シャフト6に対して圧入固定可能なように設定される。
圧入孔43の内周面の一部には、平面部43aが形成されている。平面部43aは、回転シャフト6に第一ロータコア41aを圧入固定したとき、回転シャフト6に形成された平面部(不図示)と面接触するようになっている。これにより、第一ロータコア41aと回転シャフト6との周方向の相対移動を規制している。
A press-fit hole 43 is formed at the center of the first rotor core 41a. The diameter of the press-fitting hole 43 is set so as to be press-fitted and fixed to the rotary shaft 6.
A flat portion 43 a is formed on a part of the inner peripheral surface of the press-fitting hole 43. The flat surface portion 43 a comes into surface contact with a flat surface portion (not shown) formed on the rotary shaft 6 when the first rotor core 41 a is press-fitted and fixed to the rotary shaft 6. Thereby, the relative movement of the circumferential direction of the 1st rotor core 41a and the rotating shaft 6 is controlled.

第一ロータコア41aには、圧入孔43の径方向外側であって膨出部42に対応した位置に、複数(本実施形態では6個)のスリット44が周方向に沿うように軸方向に貫通して略等間隔に形成されている。スリット44は、マグネット挿入部45と、マグネット挿入部45の周方向両側に形成されたフラックスバリア46,47とにより形成されている。   In the first rotor core 41a, a plurality of (six in this embodiment) slits 44 penetrate in the axial direction so as to extend along the circumferential direction at positions corresponding to the bulging portions 42 outside the press-fitting holes 43 in the radial direction. Thus, they are formed at substantially equal intervals. The slit 44 is formed by a magnet insertion portion 45 and flux barriers 46 and 47 formed on both sides in the circumferential direction of the magnet insertion portion 45.

マグネット挿入部45は、径方向内側に形成された内側壁45aと、径方向外側に形成された外側壁45bとを有している。内側壁45aおよび外側壁45bは、軸方向視直線状に形成されており、対向して略平行に形成されている。
また、内側壁45aおよび外側壁45bは、軸方向視で膨出部42の頂部42aと中心軸Oとを結ぶ直線Qと略直交するように形成されている。また、内側壁45aおよび外側壁45bの直線Qと直交する方向の長さは、略同一に形成されている。
The magnet insertion portion 45 has an inner wall 45a formed on the radially inner side and an outer wall 45b formed on the radially outer side. The inner wall 45a and the outer wall 45b are formed in a straight line when viewed in the axial direction, and are formed substantially parallel to face each other.
Further, the inner wall 45a and the outer wall 45b are formed so as to be substantially orthogonal to a straight line Q connecting the top portion 42a of the bulging portion 42 and the central axis O when viewed in the axial direction. The lengths of the inner wall 45a and the outer wall 45b in the direction orthogonal to the straight line Q are formed substantially the same.

マグネット挿入部45の周方向における両端には、フラックスバリア46,47が形成されている。なお、マグネット挿入部45の一方側に形成されるフラックスバリア46および他方側に形成されるフラックスバリア47は、直線Qに対して線対称形状をしている。したがって、以下では、一方側のフラックスバリア46について説明をし、他方側のフラックスバリア47については説明を省略する。   Flux barriers 46 and 47 are formed at both ends of the magnet insertion portion 45 in the circumferential direction. Note that the flux barrier 46 formed on one side of the magnet insertion portion 45 and the flux barrier 47 formed on the other side have a line-symmetric shape with respect to the straight line Q. Therefore, in the following description, the flux barrier 46 on one side will be described, and the description of the flux barrier 47 on the other side will be omitted.

フラックスバリア46は、マグネット挿入部45の周方向外側および内側壁45aよりも周方向外側であって径方向内側に膨出して形成されている。フラックスバリア46は、膨出部42の外周面に沿って形成された外周壁46aと、膨出部42の周方向端部42bに対応した位置において外周壁46aから径方向に沿って形成された第一側壁46bと、第一側壁46bの径方向内側端部からマグネット挿入部45の内側壁45aに向かって延びる第二側壁46cと、直線Qに沿って形成されマグネット挿入部45の内側壁45aと第二側壁46cとを接続する第三側壁46dと、により囲まれた領域に形成されている。
後述するようにマグネット挿入部45にマグネット13を挿入したとき、マグネット13の周方向両側にはフラックスバリア46,47による空隙が形成されて磁束の漏洩が抑制される。
The flux barrier 46 is formed to bulge outward in the circumferential direction of the magnet insertion portion 45 and radially inward from the inner wall 45a and radially inward. The flux barrier 46 is formed along the radial direction from the outer circumferential wall 46a at a position corresponding to the outer circumferential wall 46a formed along the outer circumferential surface of the bulging portion 42 and the circumferential end 42b of the bulging portion 42. The first side wall 46b, the second side wall 46c extending from the radially inner end of the first side wall 46b toward the inner side wall 45a of the magnet insertion part 45, and the inner side wall 45a of the magnet insertion part 45 formed along the straight line Q And a third side wall 46d connecting the second side wall 46c.
As will be described later, when the magnet 13 is inserted into the magnet insertion portion 45, gaps are formed by flux barriers 46 and 47 on both sides in the circumferential direction of the magnet 13 to suppress leakage of magnetic flux.

第一ロータコア41aには、圧入孔43とスリット44との間であって直線Qと重なる位置に、固定孔48が複数個(本実施形態では6個)形成されている。固定孔48は、軸方向視略矩形状に形成されており、第一ロータコア41aを軸方向に貫通して形成されている。固定孔48には、後述する端部プレート部材50aおよび中間プレート部材60aに形成された固定突起54(図5参照)および固定突起64a(図7参照)が圧入される。   In the first rotor core 41a, a plurality (six in this embodiment) of fixing holes 48 are formed at positions between the press-fitting holes 43 and the slits 44 and overlapping the straight line Q. The fixing hole 48 is formed in a substantially rectangular shape when viewed in the axial direction, and is formed so as to penetrate the first rotor core 41a in the axial direction. A fixing protrusion 54 (see FIG. 5) and a fixing protrusion 64a (see FIG. 7) formed on the end plate member 50a and the intermediate plate member 60a described later are press-fitted into the fixing hole 48.

(マグネット)
図3に示すように、マグネット13は、ブロック状に形成されたセグメント型のネオジム等からなる永久磁石であって、周方向に磁極が順番に変わるようにスリット44内に配置されている。マグネット13の軸方向の長さは、第一ロータコア41aの軸方向の長さと略一致するように設定されている。
(magnet)
As shown in FIG. 3, the magnet 13 is a permanent magnet made of segmented neodymium or the like formed in a block shape, and is arranged in the slit 44 so that the magnetic poles are changed in order in the circumferential direction. The axial length of the magnet 13 is set so as to substantially match the axial length of the first rotor core 41a.

図4に示すように、マグネット13の外側面13aと内側面13bの離間距離は、マグネット挿入部45の内側壁45aと外側壁45bとの離間距離よりも若干狭くなるように設定されている。これにより、マグネット挿入部45内にマグネット13を配置可能になっている。
また、マグネット13の直線Qと直交する方向の長さは、マグネット挿入部45の内側壁45aおよび外側壁45bの直線Qと直交する方向の長さと略同一になるように設定されている。これにより、マグネット挿入部45内にマグネット13を配置したとき、フラックスバリア46,47を形成する第三側壁46d,47dと、マグネット13の周方向端面13c,13dとが略面一になっている。
As shown in FIG. 4, the separation distance between the outer surface 13 a and the inner surface 13 b of the magnet 13 is set to be slightly smaller than the separation distance between the inner wall 45 a and the outer wall 45 b of the magnet insertion portion 45. Thereby, the magnet 13 can be arranged in the magnet insertion portion 45.
Further, the length of the magnet 13 in the direction orthogonal to the straight line Q is set to be substantially the same as the length of the inner wall 45a and the outer wall 45b of the magnet insertion portion 45 in the direction orthogonal to the straight line Q. Thus, when the magnet 13 is disposed in the magnet insertion portion 45, the third side walls 46d and 47d forming the flux barriers 46 and 47 and the circumferential end surfaces 13c and 13d of the magnet 13 are substantially flush with each other. .

(端部プレート部材)
図5は、端部プレート部材50(50a,50b)の斜視図である。なお、第一ロータコア41aの一方側(図3における上側)に配置される端部プレート部材50aと、第三ロータコア41cの他方側(図3における下側)に配置される端部プレート部材50bとは、同一に形成されている。したがって、以下の説明では、一方側の端部プレート部材50aについて説明をし、他方側の端部プレート部材50bについては説明を省略する。
(End plate member)
FIG. 5 is a perspective view of the end plate member 50 (50a, 50b). An end plate member 50a disposed on one side (the upper side in FIG. 3) of the first rotor core 41a, and an end plate member 50b disposed on the other side (the lower side in FIG. 3) of the third rotor core 41c. Are formed identically. Therefore, in the following description, the one end plate member 50a will be described, and the description of the other end plate member 50b will be omitted.

図5に示すように、端部プレート部材50aは、例えば樹脂等の非磁性材料により形成された平面視略正六角形状に形成された平板状の部材である。
端部プレート部材50aの中央には、シャフト挿通孔53が形成されている。シャフト挿通孔53は、第一ロータコア41a側に面する第一主面51と反対側に面する第二主面52とを貫通しており、直径が回転シャフト6(図1参照)よりも大径に形成されている。
As shown in FIG. 5, the end plate member 50a is a flat plate-like member formed in a substantially regular hexagonal shape in a plan view formed of a nonmagnetic material such as a resin.
A shaft insertion hole 53 is formed in the center of the end plate member 50a. The shaft insertion hole 53 passes through the first main surface 51 facing the first rotor core 41a and the second main surface 52 facing the opposite side, and has a diameter larger than that of the rotating shaft 6 (see FIG. 1). It is formed in the diameter.

シャフト挿通孔53の径方向外側には、第一主面51から第一ロータコア41a側に向かって、軸方向に突出された固定突起54が複数(本実施形態では6個)形成されている。固定突起54は、第一ロータコア41aの固定孔48(図4参照)に対応した位置に、軸方向視略矩形状に形成されている。固定突起54の外形は、第一ロータコア41aの固定孔48に圧入固定可能なように、固定孔48よりも若干大きく形成されている。第一ロータコア41aの固定孔48に固定突起54を圧入固定することで、端部プレート部材50aが第一ロータコア41aに取り付けられる。   On the radially outer side of the shaft insertion hole 53, a plurality (six in this embodiment) of fixed protrusions 54 are formed that protrude in the axial direction from the first main surface 51 toward the first rotor core 41a. The fixing protrusion 54 is formed in a substantially rectangular shape in the axial direction at a position corresponding to the fixing hole 48 (see FIG. 4) of the first rotor core 41a. The outer shape of the fixing protrusion 54 is slightly larger than the fixing hole 48 so that it can be press-fitted and fixed into the fixing hole 48 of the first rotor core 41a. The end plate member 50a is attached to the first rotor core 41a by press-fitting and fixing the fixing protrusion 54 into the fixing hole 48 of the first rotor core 41a.

(周方向規制片)
端部プレート部材50aには、固定突起54の径方向外側に、マグネット規制部55が形成されている。マグネット規制部55は、軸方向から見て周方向に等ピッチ(本実施形態では60°ピッチ)に6箇所形成されている。マグネット規制部55には、第一主面51から第一ロータコア41a側に向かって、第一主面51に対して略垂直に立設された一対の周方向規制片56,56が形成されている。
一対の周方向規制片56,56の離間距離は、マグネット13(図4参照)の直線Qと直交する方向の長さよりも若干狭く設定されている。したがって、一対の周方向規制片56,56は、マグネット13を挟持可能となっている。
(Circumferential regulation piece)
A magnet restricting portion 55 is formed on the end plate member 50 a on the radially outer side of the fixed protrusion 54. The magnet restricting portions 55 are formed at six locations in the circumferential direction at an equal pitch (60 ° pitch in the present embodiment) when viewed from the axial direction. The magnet restricting portion 55 is formed with a pair of circumferential restricting pieces 56, 56 erected substantially perpendicular to the first main surface 51 from the first main surface 51 toward the first rotor core 41 a side. Yes.
The separation distance between the pair of circumferential direction regulating pieces 56, 56 is set to be slightly narrower than the length of the magnet 13 (see FIG. 4) in the direction orthogonal to the straight line Q. Therefore, the pair of circumferential direction regulating pieces 56 and 56 can sandwich the magnet 13.

図6は、周方向規制片56,56の説明図であり、第一ロータコア41aを軸方向の他方側(図2における下側)の端面から見たときの説明図である。
図6に示すように、端部プレート部材50aが第一ロータコア41aに取り付けられると、一対の周方向規制片56,56は、スリット44内においてマグネット挿入部45を挟んで両側に配置される。換言すれば、マグネット挿入部45の周方向両側に形成されたフラックスバリア46,47内に配置される。ここで、一対の周方向規制片56,56は樹脂等の非磁性材料により形成されているので、フラックスバリア46,47の機能に影響を与えることなく、一対の周方向規制片56,56を配置できる。
FIG. 6 is an explanatory diagram of the circumferential direction regulating pieces 56, 56, and is an explanatory diagram when the first rotor core 41a is viewed from the end surface on the other axial side (the lower side in FIG. 2).
As shown in FIG. 6, when the end plate member 50 a is attached to the first rotor core 41 a, the pair of circumferential direction regulating pieces 56, 56 are disposed on both sides of the magnet insertion portion 45 in the slit 44. In other words, it is disposed in the flux barriers 46 and 47 formed on both sides in the circumferential direction of the magnet insertion portion 45. Here, since the pair of circumferential direction restricting pieces 56 and 56 are made of a nonmagnetic material such as resin, the pair of circumferential direction restricting pieces 56 and 56 are not affected without affecting the function of the flux barriers 46 and 47. Can be placed.

マグネット挿入部45を挟んで両側に配置された一対の周方向規制片56,56の間には、マグネット13が配置される。このとき、マグネット13の周方向端面13c,13dと端部プレート部材50aの一対の周方向規制片56,56とが当接して、マグネット13が一対の周方向規制片56,56によって挟持される。これにより、スリット44内におけるマグネット13の周方向の位置が規制され、マグネット13が位置決めされる。   The magnet 13 is disposed between the pair of circumferential direction regulating pieces 56 and 56 disposed on both sides of the magnet insertion portion 45. At this time, the circumferential end surfaces 13c and 13d of the magnet 13 and the pair of circumferential restriction pieces 56 and 56 of the end plate member 50a come into contact with each other, and the magnet 13 is sandwiched between the pair of circumferential restriction pieces 56 and 56. . Thereby, the circumferential position of the magnet 13 in the slit 44 is restricted, and the magnet 13 is positioned.

なお、本実施形態では、一対の周方向規制片56,56の径方向の幅を、マグネット13の周方向端面13c,13dおよび第一ロータコア41aの第三側壁46d,47dに跨るように形成している。これにより、一対の周方向規制片56,56は、マグネット13に加えて第一ロータコア41aの内側壁45aも挟持できるので、端部プレート部材50aを第一ロータコア41aに強固に固定できる。   In the present embodiment, the radial width of the pair of circumferential regulating pieces 56, 56 is formed so as to straddle the circumferential end faces 13c, 13d of the magnet 13 and the third side walls 46d, 47d of the first rotor core 41a. ing. Thereby, since a pair of circumferential direction control pieces 56 and 56 can also clamp the inner wall 45a of the 1st rotor core 41a in addition to the magnet 13, the edge part plate member 50a can be firmly fixed to the 1st rotor core 41a.

(中間プレート部材)
図7は、中間プレート部材60(60a,60b)の斜視図である。なお、第一ロータコア41aと第二ロータコア41bとの間(図3参照)に介装される中間プレート部材60aと、第二ロータコア41bと第三ロータコア41cとの間(図3参照)に介装される中間プレート部材60bとは、同一形状に形成されている。したがって、以下の説明では、一方側の中間プレート部材60aについて説明をし、他方側の中間プレート部材60bについては説明を省略する。
(Intermediate plate member)
FIG. 7 is a perspective view of the intermediate plate member 60 (60a, 60b). The intermediate plate member 60a interposed between the first rotor core 41a and the second rotor core 41b (see FIG. 3), and interposed between the second rotor core 41b and the third rotor core 41c (see FIG. 3). The intermediate plate member 60b is formed in the same shape. Therefore, in the following description, the intermediate plate member 60a on one side will be described, and the description of the intermediate plate member 60b on the other side will be omitted.

中間プレート部材60aには、第一ロータコア41a(図3参照)側に面する第一主面61に第一の周方向規制片66a,66aおよび第一の固定突起64aが形成されている。また、第二ロータコア41b(図3参照)側に面する第二主面62に、第二の周方向規制片66b,66bおよび第二の固定突起64bが形成されている。
なお、中間プレート部材60aは、第一主面61と第二主面62との両面に周方向規制片66a,66a,66b,66bおよび固定突起64a,64bが形成されている以外は、端部プレート部材50と基本構成が同一である。したがって、以下では、第一の周方向規制片66a,66a、第二の周方向規制片66b,66bおよび固定突起64a,64bの詳細な説明については省略する。
In the intermediate plate member 60a, first circumferential restriction pieces 66a and 66a and a first fixing protrusion 64a are formed on a first main surface 61 facing the first rotor core 41a (see FIG. 3). Further, second circumferential direction regulating pieces 66b and 66b and a second fixing projection 64b are formed on the second main surface 62 facing the second rotor core 41b (see FIG. 3).
The intermediate plate member 60a has end portions except that circumferential restriction pieces 66a, 66a, 66b, 66b and fixing protrusions 64a, 64b are formed on both the first main surface 61 and the second main surface 62. The basic structure is the same as the plate member 50. Therefore, in the following, detailed descriptions of the first circumferential direction regulating pieces 66a and 66a, the second circumferential direction regulating pieces 66b and 66b, and the fixing protrusions 64a and 64b are omitted.

図7に示すように、第一主面61に形成された第一の周方向規制片66a,66aおよび第一の固定突起64aと、第二主面62に形成された第二の周方向規制片66b,66bおよび第二の固定突起64bとは、各ロータコア41a,41b,41cのスキュー角θ1に対応して、周方向に角度θ1だけ位相がずれて形成されている。したがって、各ロータコア41a,41b,41c間に中間プレート部材60a,60bを配置したとき(図3参照)、各ロータコア41a,41b,41cに配置されるマグネット13(図3参照)は、スキュー角θ1だけ位相がずれた状態で位置決めされる。   As shown in FIG. 7, the first circumferential direction restriction pieces 66 a and 66 a and the first fixing protrusion 64 a formed on the first main surface 61, and the second circumferential direction restriction formed on the second main surface 62. The pieces 66b, 66b and the second fixing protrusion 64b are formed so as to be out of phase by an angle θ1 in the circumferential direction corresponding to the skew angle θ1 of each rotor core 41a, 41b, 41c. Therefore, when the intermediate plate members 60a, 60b are disposed between the rotor cores 41a, 41b, 41c (see FIG. 3), the magnets 13 (see FIG. 3) disposed on the rotor cores 41a, 41b, 41c have a skew angle θ1. Positioning is performed with the phase shifted by only.

(第一実施形態の効果)
本実施形態によれば、端部プレート部材50(50a,50b)に形成された周方向規制片56,56、および中間プレート部材60(60a,60b)に形成された周方向規制片66a,66a,66b,66bでマグネット13を挟持することにより、従来のように接着剤を用いることなくマグネット13の周方向における位置決めをできる。したがって、煩雑な工程を行うことなく作業時間を短縮でき、簡単にマグネット13の位置決めができる。
また、端部プレート部材50(50a,50b)の周方向規制片56,56、および中間プレート部材60(60a,60b)の周方向規制片66a,66a,66b,66bでマグネット13を挟持して位置決めしているので、周方向に面するスリット44の内側面と、マグネット13の周方向端面13c,13dとの間に磁束の漏洩を防止するフラックスバリア46,47を形成できる。さらに、周方向規制片56,56および周方向規制片66a,66a,66b,66bは非磁性材料で形成されているので、フラックスバリア領域に周方向規制片56,56および周方向規制片66a,66a,66b,66bが介在しても、フラックスバリア46,47の機能に影響を与えることがない。したがって、マグネット13の周方向にフラックスバリア46,47を形成しつつ、簡単にマグネットを位置決めできる。
(Effects of the first embodiment)
According to the present embodiment, the circumferential restriction pieces 56 and 56 formed on the end plate member 50 (50a and 50b) and the circumferential restriction pieces 66a and 66a formed on the intermediate plate member 60 (60a and 60b). , 66b, 66b, the magnet 13 can be positioned in the circumferential direction without using an adhesive as in the prior art. Therefore, the operation time can be shortened without performing a complicated process, and the magnet 13 can be easily positioned.
Further, the magnet 13 is sandwiched between the circumferential restriction pieces 56, 56 of the end plate member 50 (50a, 50b) and the circumferential restriction pieces 66a, 66a, 66b, 66b of the intermediate plate member 60 (60a, 60b). Since the positioning is performed, flux barriers 46 and 47 for preventing leakage of magnetic flux can be formed between the inner side surface of the slit 44 facing in the circumferential direction and the circumferential end surfaces 13 c and 13 d of the magnet 13. Furthermore, since the circumferential direction restriction pieces 56 and 56 and the circumferential direction restriction pieces 66a, 66a, 66b, and 66b are formed of a nonmagnetic material, the circumferential direction restriction pieces 56 and 56 and the circumferential direction restriction pieces 66a, Even if 66a, 66b and 66b are interposed, the function of the flux barriers 46 and 47 is not affected. Therefore, it is possible to easily position the magnet while forming the flux barriers 46 and 47 in the circumferential direction of the magnet 13.

また、本実施形態によれば、ロータコア41の固定孔48に端部プレート部材50(50a,50b)の固定突起54および中間プレート部材60(60a,60b)の固定突起64a,64bを圧入するだけで各プレート部材50,60をロータコア41の軸方向の外側の固定できるので、部品点数を増やすことなく各プレート部材50,60を固定できる。特に、ロータコア41に直接各プレート部材50,60を固定できるので、さらに精度良くマグネット13を位置決めできる。   Further, according to the present embodiment, the fixing protrusions 54 of the end plate member 50 (50a, 50b) and the fixing protrusions 64a, 64b of the intermediate plate member 60 (60a, 60b) are only press-fitted into the fixing hole 48 of the rotor core 41. Since the plate members 50 and 60 can be fixed outside the rotor core 41 in the axial direction, the plate members 50 and 60 can be fixed without increasing the number of components. Particularly, since the plate members 50 and 60 can be directly fixed to the rotor core 41, the magnet 13 can be positioned with higher accuracy.

(第二実施形態)
図8は、第二実施形態のロータコア41の平面図である。
図9は、第二実施形態の端部プレート部材50の斜視図である。
図10は、周方向規制片156および径方向規制片157の説明図である。なお、図10は、ロータコア41を軸方向の他方側(図8における紙面裏側)から見た図を示している。
続いて、第二実施形態の電動機用のロータ4について、図8から図10を用いて説明をする。
第一実施形態のロータ4では、端部プレート部材50のマグネット規制部55に、非磁性材料からなる周方向規制片56が形成されていた。これに対して、第二実施形態のロータ4では、端部プレート部材50のマグネット規制部155に、非磁性材料からなる周方向規制片156に加えて、磁性材料からなる径方向規制片157が形成されている点で第一実施形態と異なっている。また、第一実施形態のロータ4では、端部プレート部材50がロータコア41に直接固定されていた。これに対して、第二実施形態のロータ4では、端部プレート部材50が回転シャフト6に固定されている点で第一実施形態と異なっている。なお、第一実施形態と同様の構成の部分については、詳細な説明を省略する。
(Second embodiment)
FIG. 8 is a plan view of the rotor core 41 of the second embodiment.
FIG. 9 is a perspective view of the end plate member 50 of the second embodiment.
FIG. 10 is an explanatory diagram of the circumferential direction regulating piece 156 and the radial direction regulating piece 157. 10 shows a view of the rotor core 41 as viewed from the other side in the axial direction (the back side of the paper in FIG. 8).
Then, the rotor 4 for electric motors of 2nd embodiment is demonstrated using FIGS. 8-10.
In the rotor 4 of the first embodiment, the circumferential restriction piece 56 made of a nonmagnetic material is formed on the magnet restriction portion 55 of the end plate member 50. On the other hand, in the rotor 4 of the second embodiment, in addition to the circumferential restriction piece 156 made of a nonmagnetic material, the radial restriction piece 157 made of a magnetic material is provided on the magnet restriction portion 155 of the end plate member 50. It is different from the first embodiment in that it is formed. In the rotor 4 of the first embodiment, the end plate member 50 is directly fixed to the rotor core 41. On the other hand, the rotor 4 according to the second embodiment is different from the first embodiment in that the end plate member 50 is fixed to the rotary shaft 6. Detailed description of the same configuration as in the first embodiment will be omitted.

(ロータコア)
図8に示すように、ロータコア41には、圧入孔43の径方向外側であって膨出部42に対応した位置に、6個のスリット44が周方向に沿うように軸方向に貫通して略等間隔に形成されている。
スリット44は、マグネット挿入部45と、マグネット挿入部45の周方向両側に形成されたフラックスバリア46,47と、マグネット挿入部45の径方向内側に形成された溝部49とにより形成されている。
(Rotor core)
As shown in FIG. 8, the rotor core 41 has six slits 44 extending in the axial direction along the circumferential direction at a position corresponding to the bulging portion 42 outside the press-fitting hole 43 in the radial direction. It is formed at substantially equal intervals.
The slit 44 is formed by a magnet insertion portion 45, flux barriers 46 and 47 formed on both sides in the circumferential direction of the magnet insertion portion 45, and a groove portion 49 formed on the radially inner side of the magnet insertion portion 45.

フラックスバリア46は、マグネット挿入部45の周方向外側に膨出して形成されている。フラックスバリア46は、膨出部42の外周面に沿って形成された外周壁146aと、外周壁146aからマグネット挿入部45の内側壁45aに向かって延びる側壁146bと、により囲まれた領域に形成されている。
また、マグネット挿入部45の径方向内側には、内側壁45aの一部を径方向内側に切り欠くことで溝部49が形成されている。本実施形態では、溝部49は、内側壁45aのうち、軸方向から見て直線Qに対応する位置を略U字状に切り欠くことで形成されている。
The flux barrier 46 is formed to bulge outward in the circumferential direction of the magnet insertion portion 45. The flux barrier 46 is formed in a region surrounded by an outer peripheral wall 146 a formed along the outer peripheral surface of the bulging portion 42 and a side wall 146 b extending from the outer peripheral wall 146 a toward the inner side wall 45 a of the magnet insertion portion 45. Has been.
Further, a groove portion 49 is formed on the radially inner side of the magnet insertion portion 45 by cutting a part of the inner wall 45a radially inward. In the present embodiment, the groove 49 is formed by cutting out a position corresponding to the straight line Q in the inner wall 45a as viewed in the axial direction into a substantially U shape.

(端部プレート部材)
図9に示すように、端部プレート部材50は、外形がロータコア41の外形と略同一に形成された平板状の部材である。
端部プレート部材50の中央には、シャフト圧入孔153(請求項の「挿入孔」に相当。)が形成されている。シャフト圧入孔153は、直径が回転シャフト6(図1参照)よりも小径に形成されており、回転シャフト6に対して圧入固定可能に形成されている。ロータコア41の軸方向外側から回転シャフト6に端部プレート部材50のシャフト圧入孔153を圧入することで、端部プレート部材50が回転シャフト6に外嵌されてロータコア41の軸方向外側に取り付けられる。
(End plate member)
As shown in FIG. 9, the end plate member 50 is a flat plate member whose outer shape is formed substantially the same as the outer shape of the rotor core 41.
A shaft press-fitting hole 153 (corresponding to “insertion hole” in the claims) is formed in the center of the end plate member 50. The shaft press-fitting hole 153 has a diameter smaller than that of the rotating shaft 6 (see FIG. 1), and is formed so as to be press-fitted and fixed to the rotating shaft 6. By inserting the shaft press-fitting hole 153 of the end plate member 50 into the rotary shaft 6 from the axially outer side of the rotor core 41, the end plate member 50 is fitted on the rotary shaft 6 and attached to the outer side of the rotor core 41 in the axial direction. .

シャフト圧入孔153の径方向外側には、マグネット規制部155が周方向に沿って等間隔に6箇所形成されている。各マグネット規制部155は、一対の周方向規制片156,156と、径方向規制片157とにより形成されている。   On the radially outer side of the shaft press-fitting hole 153, six magnet restricting portions 155 are formed at equal intervals along the circumferential direction. Each magnet restricting portion 155 is formed by a pair of circumferential restricting pieces 156 and 156 and a radial restricting piece 157.

(周方向規制片)
図9に示すように、一対の周方向規制片156,156は、端部プレート部材50の第一主面51および第二主面52が形成された本体部とともに、樹脂等の非磁性材料により形成される。
図10に示すように、一対の周方向規制片156,156は、フラックスバリア46,47の外周壁146a,147aに沿った第一壁部156aと、フラックスバリア46,47の側壁146b,147bに沿った第二壁部156bと、マグネット13の周方向端面13c,13dに沿った規制壁156cとにより、フラックスバリア46,47に対応して軸方向視略三角形状に形成されている。
(Circumferential regulation piece)
As shown in FIG. 9, the pair of circumferential direction regulating pieces 156 and 156 are made of a nonmagnetic material such as a resin together with the main body portion on which the first main surface 51 and the second main surface 52 of the end plate member 50 are formed. It is formed.
As shown in FIG. 10, the pair of circumferential direction regulating pieces 156 and 156 are provided on the first wall portion 156a along the outer peripheral walls 146a and 147a of the flux barriers 46 and 47 and the side walls 146b and 147b of the flux barriers 46 and 47, respectively. The second wall portion 156b along the circumference and the regulation wall 156c along the circumferential end faces 13c and 13d of the magnet 13 are formed in a substantially triangular shape in the axial direction corresponding to the flux barriers 46 and 47.

規制壁156cには、直線Qに沿う方向の略中央において、マグネット13に向かって突出する突起部156dが形成されている。一対の突起部156dの離間距離は、マグネット13の直線Qと直交する方向の長さよりも若干狭く設定されている。したがって、一対の周方向規制片156,156は、マグネット13の周方向端面13c,13dに一対の突起部156dが当接した状態で、マグネット13を挟持可能となっている。   The restriction wall 156c is formed with a protrusion 156d that protrudes toward the magnet 13 in the approximate center in the direction along the straight line Q. The separation distance between the pair of protrusions 156d is set slightly narrower than the length of the magnet 13 in the direction orthogonal to the straight line Q. Therefore, the pair of circumferential restricting pieces 156 and 156 can hold the magnet 13 in a state where the pair of protrusions 156d are in contact with the circumferential end surfaces 13c and 13d of the magnet 13.

(径方向規制片)
径方向規制片157は、鉄等の磁性材料により、周方向に幅を有し径方向に厚みを有する平板形状に形成されており、第一主面51からロータコア41側に向かって立設されている。径方向規制片157は、例えば端部プレート部材50の本体部内にモールドされて成型される。径方向規制片157は、径方向外側に傾斜したバネ部157aと、径方向外側に面した当接面157bとを有している。当接面157bは、一対の周方向規制片156,156の内径側端部よりも径方向外側に配置される。
(Diameter restriction piece)
The radial restriction piece 157 is formed of a magnetic material such as iron into a flat plate shape having a width in the circumferential direction and a thickness in the radial direction, and is erected from the first main surface 51 toward the rotor core 41 side. ing. The radial restriction piece 157 is molded and molded, for example, in the main body of the end plate member 50. The radial restricting piece 157 has a spring portion 157a inclined outward in the radial direction and a contact surface 157b facing outward in the radial direction. The contact surface 157b is arranged on the radially outer side than the inner diameter side ends of the pair of circumferential direction regulating pieces 156, 156.

図10に示すように、端部プレート部材50がロータコア41に取り付けられると、一対の周方向規制片156,156は、マグネット挿入部45の両端に形成されたフラックスバリア46,47内に配置される。ここで、一対の周方向規制片156,156は樹脂等の非磁性材料により形成されているので、フラックスバリア46,47の機能に影響を与えることなく、一対の周方向規制片156,156を配置できる。   As shown in FIG. 10, when the end plate member 50 is attached to the rotor core 41, the pair of circumferential direction regulating pieces 156 and 156 are disposed in the flux barriers 46 and 47 formed at both ends of the magnet insertion portion 45. The Here, since the pair of circumferential direction restricting pieces 156 and 156 are formed of a non-magnetic material such as resin, the pair of circumferential direction restricting pieces 156 and 156 are arranged without affecting the function of the flux barriers 46 and 47. Can be placed.

マグネット挿入部45を挟んで両側に配置された一対の周方向規制片156,156の間には、マグネット13が配置される。このとき、マグネット13の周方向端面13c,13dと、一対の周方向規制片156,156に形成された突起部156dとが当接して、マグネット13が一対の周方向規制片156,156によって挟持される。これにより、スリット44内におけるマグネット13の周方向の位置が規制され、マグネット13が位置決めされる。   The magnet 13 is disposed between the pair of circumferential direction regulating pieces 156 and 156 disposed on both sides with the magnet insertion portion 45 interposed therebetween. At this time, the circumferential end surfaces 13c and 13d of the magnet 13 and the projections 156d formed on the pair of circumferential restriction pieces 156 and 156 come into contact with each other, and the magnet 13 is sandwiched between the pair of circumferential restriction pieces 156 and 156. Is done. Thereby, the circumferential position of the magnet 13 in the slit 44 is restricted, and the magnet 13 is positioned.

また、径方向規制片157がロータコア41の溝部49内に配置されて、径方向規制片157の当接面157bがマグネット13の内側面13bと当接する。
ここで、当接面157bは、一対の周方向規制片156,156の内径側端部よりも径方向外側に配置されている。このため、マグネット13が一対の周方向規制片156,156に配置されたとき、径方向規制片157のバネ部157a(図9参照)が撓んで、マグネット13が当接面157bにより径方向外側に付勢される。これにより、マグネット13は、スリット44内においてマグネット挿入部45の外側壁45bに押圧されるので、マグネット13の径方向の位置が規制され、マグネット13が位置決めされる。
さらに、径方向規制片157は磁性材料で形成されているので、マグネット13の磁束が径方向規制片157を透過できる。すなわち、ロータコア41の溝部49内に径方向規制片157を配置することにより、溝部49の形成により失われたロータコア41の磁路が径方向規制片157によって補完される。
Further, the radial restriction piece 157 is disposed in the groove portion 49 of the rotor core 41, and the contact surface 157 b of the radial restriction piece 157 comes into contact with the inner side surface 13 b of the magnet 13.
Here, the contact surface 157b is disposed on the radially outer side than the inner diameter side ends of the pair of circumferential direction regulating pieces 156, 156. Therefore, when the magnet 13 is disposed on the pair of circumferential restriction pieces 156, 156, the spring portion 157a (see FIG. 9) of the radial restriction piece 157 is bent, and the magnet 13 is radially outward by the contact surface 157b. Be energized by. As a result, the magnet 13 is pressed against the outer wall 45 b of the magnet insertion portion 45 in the slit 44, so that the radial position of the magnet 13 is restricted and the magnet 13 is positioned.
Furthermore, since the radial restriction piece 157 is formed of a magnetic material, the magnetic flux of the magnet 13 can pass through the radial restriction piece 157. That is, by arranging the radial restriction piece 157 in the groove 49 of the rotor core 41, the magnetic path of the rotor core 41 lost due to the formation of the groove 49 is supplemented by the radial restriction piece 157.

(第二実施形態の効果)
本実施形態によれば、端部プレート部材50に径方向規制片157を形成することで、ロータコア41の径方向においても簡単にマグネット13の位置決めができる。これにより、第一実施形態の効果に加えて、磁気特性にばらつきの少ないロータ4を形成できる。
(Effect of the second embodiment)
According to the present embodiment, the magnet 13 can be easily positioned in the radial direction of the rotor core 41 by forming the radial restricting pieces 157 on the end plate member 50. Thereby, in addition to the effect of 1st embodiment, the rotor 4 with little dispersion | variation in a magnetic characteristic can be formed.

また、本実施形態によれば、径方向規制片157を磁性材料により形成することで、径方向規制片157によりロータコア41の透磁率に影響を与えるのを抑制できる。したがって、良好な磁気抵抗を維持しつつ、簡単にマグネット13の位置決めができる。   Further, according to the present embodiment, it is possible to suppress the radial direction regulating piece 157 from affecting the magnetic permeability of the rotor core 41 by forming the radial direction regulating piece 157 from a magnetic material. Therefore, the magnet 13 can be easily positioned while maintaining good magnetic resistance.

なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications made to the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention.

第一実施形態の端部プレート部材50および中間プレート部材60には、第二実施形態の径方向規制片157が形成されていなかったが、第一実施形態の端部プレート部材50および中間プレート部材60に径方向規制片を設けてもよい。   The end plate member 50 and the intermediate plate member 60 of the first embodiment are not formed with the radial restricting pieces 157 of the second embodiment. A radial direction regulating piece may be provided at 60.

第二実施形態の端部プレート部材50では、周方向規制片156と径方向規制片157とが一体的に形成されていたが、別体で形成してもよい。このとき、周方向規制片156を有するプレート部材をロータコア41の軸方向一方側に配置し、径方向規制片157を有するプレート部材をロータコア41の軸方向他方側に配置することで、マグネット13の位置決めができる。   In the end plate member 50 of the second embodiment, the circumferential direction restriction piece 156 and the radial direction restriction piece 157 are integrally formed, but may be formed separately. At this time, the plate member having the circumferential restriction piece 156 is disposed on one axial direction side of the rotor core 41, and the plate member having the radial direction restriction piece 157 is disposed on the other axial direction side of the rotor core 41. Positioning is possible.

第二実施形態では端部プレート部材50について説明をしたが、第一実施形態と同様に、中間プレート部材の第一主面および第二主面に周方向規制片156および径方向規制片157を形成してもよい。これにより、スキュー角を有するロータ4に、周方向規制片156および径方向規制片157を有する中間プレート部材を適用して、マグネット13の位置決めができる。   Although the end plate member 50 has been described in the second embodiment, the circumferential direction restriction piece 156 and the radial direction restriction piece 157 are provided on the first main surface and the second main surface of the intermediate plate member as in the first embodiment. It may be formed. Accordingly, the magnet 13 can be positioned by applying the intermediate plate member having the circumferential direction regulating piece 156 and the radial direction regulating piece 157 to the rotor 4 having the skew angle.

1 ブラシレスモータ
4 ロータ
6 回転シャフト
13 マグネット
41(41a,41b,41c) ロータコア
44 スリット
48 固定孔
50 端部プレート部材(プレート部材)
54,64a,64b 固定突起
56,156 周方向規制片
60 中間プレート部材(プレート部材)
66a 第一の周方向規制片
66b 第二の周方向規制片
153 シャフト圧入孔(挿入孔)
157 径方向規制片
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Brushless motor 4 Rotor 6 Rotating shaft 13 Magnet 41 (41a, 41b, 41c) Rotor core 44 Slit 48 Fixing hole 50 End plate member (plate member)
54, 64a, 64b Fixing projections 56, 156 Circumferential restriction piece 60 Intermediate plate member (plate member)
66a First circumferential direction regulating piece 66b Second circumferential direction regulating piece 153 Shaft press-fitting hole (insertion hole)
157 Radial direction regulating piece

Claims (7)

回転軸の周方向に沿うように軸方向に複数のスリットが形成されたロータコアと、前記スリット内に設けられたマグネットと、を備えた電動機用ロータにおいて、
前記ロータコアの軸方向の少なくとも一方側に固定され、前記ロータコアの軸方向の少なくとも一方側端面を覆うプレート部材が設けられ、
前記プレート部材の前記ロータコアが配置される側の主面には、前記マグネットを周方向両側から挟持し、前記スリット内での前記マグネットの移動を規制する一対の周方向規制片が設けられ、
前記周方向規制片は、非磁性材料により形成されていることを特徴とする電動機用ロータ。
In a rotor for an electric motor comprising a rotor core in which a plurality of slits are formed in the axial direction along the circumferential direction of the rotation shaft, and a magnet provided in the slit,
A plate member fixed to at least one side in the axial direction of the rotor core and covering at least one side end surface in the axial direction of the rotor core;
The main surface of the plate member on the side where the rotor core is disposed is provided with a pair of circumferential direction regulating pieces that sandwich the magnet from both sides in the circumferential direction and regulate the movement of the magnet in the slit,
The rotor for electric motors characterized in that the circumferential direction regulating piece is made of a nonmagnetic material.
前記プレート部材の前記ロータコアが配置される側の主面には、径方向内側および径方向外側のいずれか一方から他方に向かって前記マグネットを付勢し、前記スリット内における前記マグネットの径方向の位置を規制する径方向規制片が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の電動機用ロータ。   The main surface of the plate member on the side where the rotor core is disposed urges the magnet from one of the radially inner side and the radially outer side toward the other, and the radial direction of the magnet in the slit The electric motor rotor according to claim 1, wherein a radial direction regulating piece for regulating a position is provided. 前記径方向規制片は、磁性材料により形成されていることを特徴とする請求項2に記載の電動機用ロータ。   The rotor for an electric motor according to claim 2, wherein the radial restriction piece is made of a magnetic material. 前記ロータコアには、軸方向に沿って固定孔が形成されている一方、
前記プレート部材の前記ロータコアが配置される側の主面には、前記固定孔に対応する位置に固定突起が形成され、
前記固定突起の外形は、前記固定孔に圧入可能に設定されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の電動機用ロータ。
While the rotor core is formed with a fixing hole along the axial direction,
On the main surface of the plate member on the side where the rotor core is disposed, a fixing protrusion is formed at a position corresponding to the fixing hole,
4. The motor rotor according to claim 1, wherein an outer shape of the fixing protrusion is set to be press-fitted into the fixing hole. 5.
前記ロータコアは、回転シャフトの外周面に固定され、
前記プレート部材の挿入孔の直径は、前記回転シャフトに圧入可能に設定されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の電動機用ロータ。
The rotor core is fixed to the outer peripheral surface of the rotating shaft,
4. The motor rotor according to claim 1, wherein a diameter of the insertion hole of the plate member is set so as to be press-fitted into the rotating shaft. 5.
複数の前記ロータコアを軸方向に複数積層し、前記複数のロータコアの間に前記プレート部材を介装し、
隣接する前記複数のロータコアは、互いに周方向に所定角度ずれて配置され、
前記プレート部材の軸方向における一方側主面には第一の前記周方向規制片が形成され、
前記プレート部材の軸方向における他方側主面には第二の前記周方向規制片が形成され、
前記第一の周方向規制片と、前記第二の周方向規制片とは、周方向に前記所定角度ずれて形成されていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の電動機用ロータ。
A plurality of the rotor cores are stacked in the axial direction, and the plate member is interposed between the plurality of rotor cores,
The plurality of adjacent rotor cores are arranged with a predetermined angle shift in the circumferential direction,
The first circumferential direction regulating piece is formed on one side main surface in the axial direction of the plate member,
The second circumferential restriction piece is formed on the other principal surface in the axial direction of the plate member,
The said 1st circumferential direction control piece and said 2nd circumferential direction control piece are formed in the circumferential direction and shifted | deviated by the said predetermined angle, The any one of Claim 1 to 5 characterized by the above-mentioned. Rotor for electric motors.
請求項1から6のいずれか1項に記載の電動機用ロータを備えていることを特徴とするブラシレスモータ。   A brushless motor comprising the rotor for an electric motor according to any one of claims 1 to 6.
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