JP2013099101A - Rotor and motor - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotor capable of increasing an effective magnetic flux.SOLUTION: First to fourth rotor cores 21 to 24 of a rotor 11 are disposed along an axial direction of a rotary shaft 12. The first to the fourth rotor cores 21 to 24 have claw-shaped magnetic poles 21b to 24b alternately arranged along a circumferential direction. Respective claw-shaped magnetic poles 21b to 24b are formed so as to extend toward mutually opposite directions along the axial direction. A triangular part as viewed in the axial direction, which is formed by both circumferential end faces of the first claw-shaped magnetic pole 21b and a radial inner side face 21f on both circumferential end faces of each first claw-shaped magnetic pole 21b, functions as a flux induction part for inducing a magnetic flux of an interpole magnet 31 to a radial outer side face 21e of the first claw-shaped magnetic pole 21b, that is, an end face of the first claw-shaped magnetic pole 21b facing a stator.

Description

本発明はロータ及びモータに関するものである。   The present invention relates to a rotor and a motor.

従来、周方向に複数のフランジ部をそれぞれ有して組み合わされる複数対(例えば2対)の磁極板と、各対の磁極板により挟持され隣合うフランジ部を互いに異なる磁極とする永久磁石を備えた、いわゆる永久磁石界磁のランデル型構造のロータがある(例えば、特許文献1参照)。また、このロータにおいて、各対の磁極板は、同じ極性の円盤部が接するように配置されている。例えば、N極となる2つの円盤部は軸方向両端に配置され、S極となる2つの円盤部は軸方向において隣接して配置されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a plurality of pairs (for example, two pairs) of magnetic pole plates each having a plurality of flange portions in the circumferential direction are combined, and a permanent magnet having adjacent flange portions sandwiched by each pair of magnetic pole plates and having different magnetic poles. In addition, there is a so-called permanent magnet field Landell-type rotor (see, for example, Patent Document 1). Further, in this rotor, each pair of magnetic pole plates is arranged so that the disk portions having the same polarity are in contact with each other. For example, two disk parts that are N poles are disposed at both ends in the axial direction, and two disk parts that are S poles are adjacently disposed in the axial direction.

実開平5−43749号公報Japanese Utility Model Publication No. 5-43749

ところで、上記のように構成されるロータを備えたモータにおいて、性能の向上(例えば、高出力化)が要求されている。そのため、ロータにおいて、有効磁束の増加が求められている。   Incidentally, in a motor including a rotor configured as described above, improvement in performance (for example, higher output) is required. For this reason, the rotor is required to increase the effective magnetic flux.

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、有効磁束の増加を図ることができるロータ及びモータを提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a rotor and a motor capable of increasing an effective magnetic flux.

上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、円盤状のコアベースの外周部から突出するとともに前記対となるロータコア側に向って軸方向に沿って延出形成され、周方向に沿って交互に配置された複数の爪状磁極を有し、軸方向に配列された少なくとも一対のロータコアと、対となるロータコア間に配置され、軸方向に沿って磁化された界磁磁石と、周方向に隣合う前記爪状磁極の間にそれぞれ配設され、各爪状磁極と同極性の面が対向するように磁化された複数の極間磁石と、を備え、前記爪状磁極の先端部には、前記極間磁石の磁束を前記爪状磁極の外周側側面に導く磁束誘導部を形成したものである。
ことを特徴とするロータ。
この発明によれば、極間磁石は周方向に隣り合い互いに異なる磁極として機能する爪状磁極の間の漏れ磁束を低減する。そして、爪状磁極の先端部に形成された磁束誘導部は、極間磁石の磁束を爪状磁極の外周側側面に誘導する。従って、爪状磁極の外周側側面における磁束は、界磁磁石による磁束と極間磁石の磁束を含むことになり、有効磁束量が増加する。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is formed so as to protrude from the outer peripheral portion of the disk-shaped core base and to extend along the axial direction toward the paired rotor core side. A plurality of claw-shaped magnetic poles arranged alternately along the at least one pair of rotor cores arranged in the axial direction, a field magnet arranged between the paired rotor cores and magnetized along the axial direction; A plurality of interpole magnets arranged between the claw-shaped magnetic poles adjacent to each other in the circumferential direction and magnetized so that the surfaces of the same polarity as the claw-shaped magnetic poles face each other, and the tips of the claw-shaped magnetic poles The part is formed with a magnetic flux guiding part for guiding the magnetic flux of the interpole magnet to the outer peripheral side surface of the claw-shaped magnetic pole.
A rotor characterized by that.
According to the present invention, the interpole magnet reduces the leakage magnetic flux between the claw-shaped magnetic poles that are adjacent to each other in the circumferential direction and function as different magnetic poles. And the magnetic flux guidance | induction part formed in the front-end | tip part of a claw-shaped magnetic pole guides the magnetic flux of an interpolar magnet to the outer peripheral side surface of a claw-shaped magnetic pole. Therefore, the magnetic flux on the outer peripheral side surface of the claw-shaped magnetic pole includes the magnetic flux of the field magnet and the magnetic flux of the interpole magnet, and the effective magnetic flux amount increases.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のロータにおいて、前記磁束誘導部は、径方向内側側面の周方向中央を周方向両側よりも径方向外側側面に近づけることにより形成されてなる。
この発明によれば、爪状磁極の径方向内側側面と、その側面と対向するコアベースの外周面との間に空隙が形成され、この空隙により、爪状磁極とコアベースとの間の漏れ磁束が低減される。
According to a second aspect of the present invention, in the rotor according to the first aspect, the magnetic flux guiding portion is formed by bringing the circumferential center of the radially inner side surface closer to the radially outer side surface than both circumferential sides. .
According to the present invention, a gap is formed between the radially inner side surface of the claw-shaped magnetic pole and the outer peripheral surface of the core base facing the side surface, and this gap causes leakage between the claw-shaped magnetic pole and the core base. Magnetic flux is reduced.

請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のロータにおいて、軸方向に沿って少なくとも二対の前記ロータコアが配列され、軸方向両端の前記ロータコアが有する爪状磁極基端の周方向の幅は、他のロータコアが有する爪状磁極基端の周方向の幅よりも狭く形成されたものである。
軸方向両端に配置されたロータコアにおいて漏れ磁束が生じる。従って、各ロータコアの爪状磁極を全て同じ形状とした場合、環状磁石の磁束の一部が漏れ磁束となる。そして、ロータコアの爪状磁極基端部の幅を、各ロータコアの爪状磁極を全て同じ形状とした場合と比べ、広くすることができる。従って、各ロータコアの爪状磁極を全て同じ形状とした場合と比べ、環状磁石の磁力を多くする、つまり強力な永久磁石を用いることが可能となる。そのため、各爪状磁極における磁束量が多くなる、つまり有効な磁束量を多くすることが可能となる。
According to a third aspect of the present invention, in the rotor according to the second aspect, at least two pairs of the rotor cores are arranged along the axial direction, and the claw-shaped magnetic pole proximal ends of the rotor cores at both axial ends are arranged in the circumferential direction. The width is formed narrower than the circumferential width of the claw-shaped magnetic pole base end of the other rotor core.
Leakage magnetic flux is generated in the rotor cores arranged at both ends in the axial direction. Therefore, when all the claw-shaped magnetic poles of the respective rotor cores have the same shape, a part of the magnetic flux of the annular magnet becomes a leakage magnetic flux. And the width | variety of the nail | claw-shaped magnetic pole base part of a rotor core can be made wide compared with the case where all the nail | claw-shaped magnetic poles of each rotor core are made into the same shape. Therefore, it is possible to increase the magnetic force of the annular magnet, that is, to use a strong permanent magnet, as compared with the case where all the claw-shaped magnetic poles of the respective rotor cores have the same shape. Therefore, the amount of magnetic flux in each claw-shaped magnetic pole increases, that is, the effective amount of magnetic flux can be increased.

請求項4に記載の発明は、請求項1に記載のロータにおいて、前記磁束誘導部は、周方向中央部を径方向内側に向って突出して形成されてなる。
この発明によれば、径方向内側に突出する部分では磁気飽和が生じるため、爪状磁極とコアベースとの間の漏れ磁束が低減される。
According to a fourth aspect of the present invention, in the rotor according to the first aspect, the magnetic flux guiding portion is formed by projecting a central portion in the circumferential direction inward in the radial direction.
According to the present invention, magnetic saturation occurs in the portion protruding inward in the radial direction, so that the leakage magnetic flux between the claw-shaped magnetic pole and the core base is reduced.

請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のうちの何れか一項に記載のロータを備えたモータである。
この発明によれば、有効磁束量の増加を図ることが可能なロータを備えたモータを提供することができる。
A fifth aspect of the present invention is a motor including the rotor according to any one of the first to fourth aspects.
According to the present invention, a motor including a rotor capable of increasing the effective magnetic flux amount can be provided.

本発明によれば、有効磁束の増加を図ることが可能なロータ及びモータを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the rotor and motor which can aim at the increase in effective magnetic flux can be provided.

一実施形態のモータの概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view of a motor according to an embodiment. 第一実施形態のロータの概略斜視図。The schematic perspective view of the rotor of 1st embodiment. (a)(b)はロータコア,極間磁石の説明図。(A) (b) is explanatory drawing of a rotor core and an interpolar magnet. (a)(b)はロータコアの概略斜視図。(A) (b) is a schematic perspective view of a rotor core. 第一実施形態のロータの概略断面図。The schematic sectional drawing of the rotor of 1st embodiment. (a)〜(d)は爪状磁極の別の形態を示す説明図。(A)-(d) is explanatory drawing which shows another form of a claw-shaped magnetic pole. (a)(b)は第二実施形態のロータの概略斜視図。(A) (b) is a schematic perspective view of the rotor of 2nd embodiment. (a)(b)はロータコア,極間磁石の説明図。(A) (b) is explanatory drawing of a rotor core and an interpolar magnet. 第二実施形態のロータの概略断面図。The schematic sectional drawing of the rotor of 2nd embodiment. (a)(b)は爪状磁極の別の形態を示す説明図。(A) (b) is explanatory drawing which shows another form of a claw-shaped magnetic pole.

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すように、モータ1のモータケース2は、有底筒状に形成されたハウジング3と、該筒状ハウジング3のフロント側(図1中、左側)の開口部を閉塞するエンドプレート4とを有している。また、ハウジング3のリア側(図1中、右側)の端部には、回路基板等の電源回路を収容したボックス5が取着されている。ハウジング3の内周面にはステータ6が固定されている。ステータ6は、径方向内側に延びる複数のティースを有する電機子コア7と、電機子コア7のティースに巻装されたセグメントコンダクタ(SC)巻線8とを有する。ロータ11は回転軸12を有し、ステータ6の内側に配置されている。回転軸12は非磁性金属であって、ハウジング3の底部3aとフロントエンドプレート4にそれぞれ配設された軸受13,14により回転可能に支持されている。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, a motor case 2 of a motor 1 includes a housing 3 formed in a bottomed cylindrical shape, and an end plate that closes an opening on the front side (left side in FIG. 1) of the cylindrical housing 3. 4. A box 5 containing a power circuit such as a circuit board is attached to an end of the housing 3 on the rear side (right side in FIG. 1). A stator 6 is fixed to the inner peripheral surface of the housing 3. The stator 6 includes an armature core 7 having a plurality of teeth extending radially inward, and a segment conductor (SC) winding 8 wound around the teeth of the armature core 7. The rotor 11 has a rotating shaft 12 and is disposed inside the stator 6. The rotating shaft 12 is a non-magnetic metal and is rotatably supported by bearings 13 and 14 disposed on the bottom 3a of the housing 3 and the front end plate 4, respectively.

(第一実施形態)
図2に示すように、ロータ11は、回転軸12に沿って配設された第1〜第4ロータコア21〜24を有している。第1ロータコア21と第2ロータコア22は対をなすように組み合わされる。同様に、第3ロータコア23と第4ロータコア24は対を成すように組み合わされる。
(First embodiment)
As shown in FIG. 2, the rotor 11 has first to fourth rotor cores 21 to 24 arranged along the rotation shaft 12. The first rotor core 21 and the second rotor core 22 are combined to form a pair. Similarly, the third rotor core 23 and the fourth rotor core 24 are combined to form a pair.

先ず、第1ロータコア21と第2ロータコア22を説明する。
図3(a)に示すように、第1ロータコア21は、回転軸12に取着された第1コアベース21aを有している。この第1コアベース21aは、円盤状に形成されている。第1ロータコア21は、第1コアベース21aの外周部から径方向外側に突出する複数(本実施形態では5つ)の第1爪状磁極21bを有している。5つの第1爪状磁極21bは、第1コアベース21aの周方向に沿って等間隔に配列されている。
First, the first rotor core 21 and the second rotor core 22 will be described.
As shown in FIG. 3A, the first rotor core 21 has a first core base 21 a attached to the rotating shaft 12. The first core base 21a is formed in a disc shape. The first rotor core 21 has a plurality of (five in the present embodiment) first claw-shaped magnetic poles 21b that protrude radially outward from the outer periphery of the first core base 21a. The five first claw-shaped magnetic poles 21b are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the first core base 21a.

図3(b)に示すように、第2ロータコア22は回転軸12と一体回転可能に取着された第2コアベース22aを有している。この第2コアベース22aは、円盤状に形成されている。第2ロータコア22は、第2コアベース22aの外周部から径方向外側に突出する複数(本実施形態では5つ)の第2爪状磁極22bを有している。5つの第2爪状磁極22bは、第2コアベース22aの周方向に沿って等間隔に配列されている。   As shown in FIG. 3B, the second rotor core 22 has a second core base 22 a that is attached so as to be able to rotate integrally with the rotary shaft 12. The second core base 22a is formed in a disc shape. The second rotor core 22 has a plurality (five in this embodiment) of second claw-shaped magnetic poles 22b that protrude radially outward from the outer peripheral portion of the second core base 22a. The five second claw-shaped magnetic poles 22b are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the second core base 22a.

図4(a)に示すように、第1爪状磁極21bは、第1コアベース21aから径方向外側に向って延びる突出部21cと、突出部21cの軸方向端面の1つから軸方向に沿って延びる爪部21dを有している。図4(b)に示すように、第2爪状磁極22bは、第2コアベース22aから径方向外側に向って延びる突出部22cと、突出部22cの軸方向端面の1つから軸方向に沿って延びる爪部22dを有している。   As shown in FIG. 4A, the first claw-shaped magnetic pole 21b extends in the axial direction from one of the protruding portion 21c extending radially outward from the first core base 21a and the axial end surface of the protruding portion 21c. It has a claw portion 21d extending along. As shown in FIG. 4B, the second claw-shaped magnetic pole 22b extends in the axial direction from one of the protruding portion 22c extending radially outward from the second core base 22a and the axial end surface of the protruding portion 22c. It has a claw portion 22d extending along.

図5に示すように、第1ロータコア21と第2ロータコア22は、それぞれの爪状磁極21b,22bが軸方向に沿って互いに逆方向に向って突出するように組み合わせられる。そして、図2に示すように、第1ロータコア21の爪状磁極21bと第2ロータコア22の爪状磁極22bは、ロータ11の周方向に沿って交互に配置される。   As shown in FIG. 5, the first rotor core 21 and the second rotor core 22 are combined such that the claw-shaped magnetic poles 21b and 22b protrude in opposite directions along the axial direction. As shown in FIG. 2, the claw-shaped magnetic poles 21 b of the first rotor core 21 and the claw-shaped magnetic poles 22 b of the second rotor core 22 are alternately arranged along the circumferential direction of the rotor 11.

そして、第1爪状磁極21bの爪部22dは、第2コアベース22aと対向する第1コアベース21aの面から、第2コアベース22aにおいて第1コアベース21aと反対側の面まで延びるように形成されている。同様に、第2爪状磁極22bの爪部22dは、第1コアベース21aと対向する第2コアベース22aの面から、第1コアベース21aにおいて第2コアベース22aと反対側の面まで延びるように形成されている。   The claw portion 22d of the first claw-shaped magnetic pole 21b extends from the surface of the first core base 21a facing the second core base 22a to the surface of the second core base 22a opposite to the first core base 21a. Is formed. Similarly, the claw portion 22d of the second claw-shaped magnetic pole 22b extends from the surface of the second core base 22a facing the first core base 21a to the surface of the first core base 21a opposite to the second core base 22a. It is formed as follows.

図5に示すように、第1コアベース21aと第2コアベース22aの間には、環状磁石28が配置されている。本実施形態の環状磁石28は円環状に形成されている。環状磁石28の外径φ1は、第1コアベース21aと第2コアベース22aの外径φ2と同じに設定されている。そして、第1ロータコア21の第1コアベース21aと、第2ロータコア22の第2コアベース22aは、回転軸12の軸方向において、環状磁石28を挟持する。   As shown in FIG. 5, an annular magnet 28 is disposed between the first core base 21a and the second core base 22a. The annular magnet 28 of this embodiment is formed in an annular shape. The outer diameter φ1 of the annular magnet 28 is set to be the same as the outer diameter φ2 of the first core base 21a and the second core base 22a. The first core base 21 a of the first rotor core 21 and the second core base 22 a of the second rotor core 22 sandwich the annular magnet 28 in the axial direction of the rotary shaft 12.

環状磁石28は、表裏方向(回転軸12の軸方向)に沿って着磁された平板状の永久磁石である。そして、環状磁石28の第1の主面(例えば、N極の面)は第1コアベース21aと密着する。環状磁石28の第2の主面(例えばS極の面)は第2コアベース22aと密着する。従って、環状磁石28は、第1ロータコア21の爪状磁極21bを第1の磁極(N極)として機能させ、第2ロータコア22の爪状磁極22bを第2の磁極(S極)として機能させる。   The annular magnet 28 is a plate-like permanent magnet that is magnetized along the front and back direction (the axial direction of the rotary shaft 12). And the 1st main surface (for example, surface of N pole) of the annular magnet 28 is closely_contact | adhered with the 1st core base 21a. The second main surface (for example, the surface of the S pole) of the annular magnet 28 is in close contact with the second core base 22a. Accordingly, the annular magnet 28 causes the claw-shaped magnetic pole 21b of the first rotor core 21 to function as the first magnetic pole (N pole), and causes the claw-shaped magnetic pole 22b of the second rotor core 22 to function as the second magnetic pole (S pole). .

図3(a)に示すように、突出部21cは、軸方向視円弧状に形成されている。周方向における各第1爪状磁極21bの幅(外周側の弧の長さ)L3は、周方向に隣り合う2つの第1爪状磁極21bの間隔L4より小さく設定されている。図4(a)に示すように、周方向に面した爪部21dの2つの側面は、周方向に面した突出部21cの2つの側面とそれぞれ同一平面上となるように形成されている。また、爪部21dの径方向外側側面21eは、突出部21cの径方向外側側面と、同じ円弧上となるように形成されている。そして、径方向内側の爪部21d側面21fは、爪部21dの周方向両端よりも周方向中央部が爪部21dの径方向外側側面21eに近づくように形成されている。なお、本実施形態では、図3(b)に示すように、径方向内側側面21fは、2つの平面により形成されている。   As shown in FIG. 3A, the protruding portion 21c is formed in an arc shape when viewed in the axial direction. The width (length of the arc on the outer peripheral side) L3 of each first claw-shaped magnetic pole 21b in the circumferential direction is set smaller than the interval L4 between the two first claw-shaped magnetic poles 21b adjacent in the circumferential direction. As shown in FIG. 4A, the two side surfaces of the claw portion 21d facing in the circumferential direction are formed so as to be on the same plane as the two side surfaces of the protruding portion 21c facing in the circumferential direction. Further, the radially outer side surface 21e of the claw portion 21d is formed to be on the same arc as the radially outer side surface of the protruding portion 21c. The radially inner claw portion 21d side surface 21f is formed such that the circumferential center portion is closer to the radially outer side surface 21e of the claw portion 21d than both circumferential ends of the claw portion 21d. In the present embodiment, as shown in FIG. 3B, the radially inner side surface 21f is formed by two flat surfaces.

このように形成された径方向内側側面21fと、この径方向内側側面21fと径方向に対向する第2コアベース22aの外周面22gは、軸方向に沿って延びる略三角柱状の空隙25を形成する。そして、径方向内側側面21fの周方向中心、即ち2つの平面の交線、つまり、空隙25の径方向外側頂点は、第1爪状磁極21bの中心線(爪状磁極21bの周方向中心と回転軸12の軸中心とを結ぶ直線)上にある。   The radially inner side surface 21f formed in this way and the outer peripheral surface 22g of the second core base 22a radially facing the radially inner side surface 21f form a substantially triangular prism-shaped gap 25 extending along the axial direction. To do. The circumferential center of the radially inner side surface 21f, that is, the line of intersection of the two planes, that is, the radially outer vertex of the gap 25 is the center line of the first claw-shaped magnetic pole 21b (the circumferential center of the claw-shaped magnetic pole 21b). A straight line connecting the axis center of the rotary shaft 12).

図3(b)に示すように、突出部22cは、軸方向視円弧状に形成されている。周方向における各第2爪状磁極22bの幅(外周側の弧の長さ)L5は、周方向に隣り合う2つの第2爪状磁極22bの間隔L6より小さく設定されている。図4(b)に示すように、周方向に面した爪部22dの2つの側面は、周方向に面した突出部22cの2つの側面とそれぞれ同一平面上となるように形成されている。また、爪部22dの径方向外側側面22eは、突出部22cの径方向外側側面と、同じ円弧上となるように形成されている。そして、径方向内側の爪部22d側面22fは、爪部22dの周方向両端よりも周方向中央部が爪部22dの径方向外側側面22eに近づくように形成されている。なお、本実施形態では、図3(a)に示すように、径方向内側側面22fは、2つの平面により形成されている。このように形成された径方向内側側面22fと、この径方向内側側面22fと径方向に対向する第1コアベース21aの外周面21gは、軸方向に沿って延びる略三角柱状の空隙26を形成する。そして、径方向内側側面22fの周方向中心、即ち2つの平面の交線、つまり、空隙26の径方向外側頂点は、第2爪状磁極22bの中心線(爪状磁極22bの周方向中心と回転軸12の軸中心とを結ぶ直線)上にある。   As shown in FIG. 3B, the protrusion 22c is formed in an arc shape in the axial direction. The width (length of the arc on the outer peripheral side) L5 of each second claw-shaped magnetic pole 22b in the circumferential direction is set smaller than the interval L6 between the two second claw-shaped magnetic poles 22b adjacent in the circumferential direction. As shown in FIG. 4B, the two side surfaces of the claw portion 22d facing in the circumferential direction are formed on the same plane as the two side surfaces of the protruding portion 22c facing in the circumferential direction. Further, the radially outer side surface 22e of the claw portion 22d is formed to be on the same arc as the radially outer side surface of the protruding portion 22c. The radially inner claw portion 22d side surface 22f is formed such that the circumferential center portion is closer to the radially outer side surface 22e of the claw portion 22d than both circumferential ends of the claw portion 22d. In the present embodiment, as shown in FIG. 3A, the radially inner side surface 22f is formed by two planes. The radially inner side surface 22f formed in this way and the outer peripheral surface 21g of the first core base 21a facing the radially inner side surface 22f in the radial direction form a substantially triangular prism-shaped gap 26 extending along the axial direction. To do. The circumferential center of the radially inner side surface 22f, that is, the intersecting line between the two planes, that is, the radially outer vertex of the gap 26, is the center line of the second claw-shaped magnetic pole 22b (the circumferential center of the claw-shaped magnetic pole 22b). A straight line connecting the axis center of the rotary shaft 12).

図5に示すように、回転軸12の軸方向両端に配置された第1ロータコア21と第4ロータコア24は互いに同じ形状に形成されている。第1ロータコア21と第4ロータコア24の間に配置された第2ロータコア22と第3ロータコア23は互いに同じ形状に形成されている。   As shown in FIG. 5, the first rotor core 21 and the fourth rotor core 24 disposed at both axial ends of the rotating shaft 12 are formed in the same shape. The second rotor core 22 and the third rotor core 23 disposed between the first rotor core 21 and the fourth rotor core 24 are formed in the same shape.

第3ロータコア23と第4ロータコア24との間には、環状磁石29が配置されている。環状磁石29は、上記の環状磁石28と同じ形状に形成されるとともに磁化されている。   An annular magnet 29 is disposed between the third rotor core 23 and the fourth rotor core 24. The annular magnet 29 is formed in the same shape as the annular magnet 28 and magnetized.

そして、環状磁石29の第4の主面(例えば、N極の面)は第4コアベース24aと密着する。環状磁石29の第3の主面(例えばS極の面)は第3コアベース23aと密着する。従って、環状磁石29は、第4ロータコア24の爪状磁極24bを第4の磁極(N極)として機能させ、第3ロータコア23の爪状磁極23bを第3の磁極(S極)として機能させる。   And the 4th main surface (for example, surface of N pole) of the annular magnet 29 is closely_contact | adhered with the 4th core base 24a. The third main surface (for example, the surface of the S pole) of the annular magnet 29 is in close contact with the third core base 23a. Therefore, the annular magnet 29 causes the claw-shaped magnetic pole 24b of the fourth rotor core 24 to function as the fourth magnetic pole (N pole), and causes the claw-shaped magnetic pole 23b of the third rotor core 23 to function as the third magnetic pole (S pole). .

図2に示すように、第1ロータコア21と第4ロータコア24は、それぞれの爪状磁極21b,24bが回転軸12の軸方向に沿って配列されるように、回転軸12に取着されている。また、第1ロータコア21と第4ロータコア24は、それぞれの爪状磁極21b,24bが互いに逆方向に向って延びるように配置されている。従って、第1ロータコア21の爪状磁極21b先端と、第4ロータコア24の爪状磁極24b先端は、互いに当接している。   As shown in FIG. 2, the first rotor core 21 and the fourth rotor core 24 are attached to the rotating shaft 12 such that the claw-shaped magnetic poles 21 b and 24 b are arranged along the axial direction of the rotating shaft 12. Yes. The first rotor core 21 and the fourth rotor core 24 are arranged so that the claw-shaped magnetic poles 21b and 24b extend in opposite directions. Accordingly, the tip of the claw-shaped magnetic pole 21b of the first rotor core 21 and the tip of the claw-shaped magnetic pole 24b of the fourth rotor core 24 are in contact with each other.

同様に、第2ロータコア22と第3ロータコア23は、それぞれの爪状磁極22b,23bが回転軸12の軸方向に沿って配列されるように、回転軸12に取着されている。そして、第2ロータコア22と第3ロータコア23は、それぞれの爪状磁極22b,23bが互いに逆方向に向って延びるように配置されている。従って、第2ロータコア22の爪状磁極22b基端と、第3ロータコア23の爪状磁極23b基端は、互いに当接している。   Similarly, the second rotor core 22 and the third rotor core 23 are attached to the rotary shaft 12 such that the claw-shaped magnetic poles 22b and 23b are arranged along the axial direction of the rotary shaft 12. The second rotor core 22 and the third rotor core 23 are arranged so that the claw-shaped magnetic poles 22b and 23b extend in opposite directions. Accordingly, the base end of the claw-shaped magnetic pole 22b of the second rotor core 22 and the base end of the claw-shaped magnetic pole 23b of the third rotor core 23 are in contact with each other.

図3(a)に示すように、周方向に隣合う第1爪状磁極21bと第2爪状磁極22bとの間には、極間磁石31が配置されている。各極間磁石31は、回転軸12の軸方向視、略径方向に沿って延びる長方形状に形成されている。図3(b)に示すように、各極間磁石31の略径方向の長さは、第1爪状磁極21bの周方向側面の径方向の長さとほぼ等しい。また、各極間磁石31は、図2に示すように、回転軸12の径方向視長方形状に形成されている。つまり、各極間磁石31は直方体状に形成されている。   As shown in FIG. 3A, an interpole magnet 31 is disposed between the first claw-shaped magnetic pole 21b and the second claw-shaped magnetic pole 22b adjacent in the circumferential direction. Each interpole magnet 31 is formed in a rectangular shape extending along the radial direction as viewed in the axial direction of the rotary shaft 12. As shown in FIG. 3 (b), the length in the radial direction of each interpole magnet 31 is substantially equal to the radial length of the circumferential side surface of the first claw-shaped magnetic pole 21b. Further, as shown in FIG. 2, each interpole magnet 31 is formed in a rectangular shape in the radial direction of the rotating shaft 12. That is, each interpole magnet 31 is formed in a rectangular parallelepiped shape.

図2に示すように、各極間磁石31は、回転軸12の軸方向に沿って延びるように形成されている。各極間磁石31の長さは、回転軸12の軸方向において露出する2つの端面、即ち第1ロータコア21の軸方向外側端面から、第4ロータコア24の軸方向外側端面までの距離と等しい。   As shown in FIG. 2, each interpole magnet 31 is formed so as to extend along the axial direction of the rotating shaft 12. The length of each interpole magnet 31 is equal to the distance from the two end surfaces exposed in the axial direction of the rotating shaft 12, that is, the axially outer end surface of the first rotor core 21 to the axially outer end surface of the fourth rotor core 24.

そして、図3(a)に示すように、各極間磁石31は、ロータ11の径方向に対して角度を持つように配置されている。即ち、各ロータコア21〜24の爪状磁極は、爪状磁極間にそれぞれ配置される極間磁石31が、各ロータコア21〜24の径方向に対して角度を持つようにされている。例えば、図3(a)に示すように、第1爪状磁極21bは、周方向両側に隣接する2つの極間磁石31の中心を通る線分(一点鎖線にて示す)の交点O1が、ロータ11の回転中心、即ち回転軸12の中心よりも径方向外側であって、第1爪状磁極21bに近づく位置となるように形成されている。なお、この交点O1は、周方向における爪状磁極21bの中心と回転軸12の中心を結ぶ中心線上に設定されている。つまり、周方向において爪状磁極21bと隣接する2つの極間磁石31は、爪状磁極21bの中心線に対して対称となるように、爪状磁極21bの周方向両側面の角度が設定されている。   Then, as shown in FIG. 3A, each interpole magnet 31 is disposed so as to have an angle with respect to the radial direction of the rotor 11. That is, the claw-shaped magnetic poles of the rotor cores 21 to 24 are configured such that the interpole magnets 31 disposed between the claw-shaped magnetic poles have an angle with respect to the radial direction of the rotor cores 21 to 24. For example, as shown in FIG. 3 (a), the first claw-shaped magnetic pole 21b has an intersection O1 of a line segment (shown by an alternate long and short dash line) passing through the centers of two inter-pole magnets 31 adjacent to both sides in the circumferential direction. The rotation center of the rotor 11, that is, the outer side in the radial direction from the center of the rotation shaft 12, is formed so as to approach the first claw-shaped magnetic pole 21b. The intersection O1 is set on a center line connecting the center of the claw-shaped magnetic pole 21b and the center of the rotating shaft 12 in the circumferential direction. In other words, the angle between the circumferential side surfaces of the claw-shaped magnetic pole 21b is set so that the two inter-pole magnets 31 adjacent to the claw-shaped magnetic pole 21b in the circumferential direction are symmetrical with respect to the center line of the claw-shaped magnetic pole 21b. ing.

また、図3(b)に示すように、第2爪状磁極22bは、周方向両側に隣接する2つの極間磁石31の中心を通る線分(一点鎖線にて示す)の交点O2が、ロータ11の回転中心、即ち回転軸12の中心よりも径方向外側であって、第2爪状磁極22bから遠ざかる位置となるように形成されている。なお、この交点O2は、周方向における爪状磁極22bの中心と回転軸12の中心を結ぶ中心線上に設定されている。つまり、周方向において爪状磁極22bと隣接する2つの極間磁石31は、爪状磁極22bの中心線に対して対称となるように、爪状磁極22bの周方向両側面の角度が設定されている。   Further, as shown in FIG. 3B, the second claw-shaped magnetic pole 22b has an intersection O2 of a line segment (shown by a one-dot chain line) passing through the centers of the two interpole magnets 31 adjacent to both sides in the circumferential direction. The rotation center of the rotor 11, that is, the outer side in the radial direction from the center of the rotation shaft 12, is formed so as to be away from the second claw-shaped magnetic pole 22b. The intersection O2 is set on a center line connecting the center of the claw-shaped magnetic pole 22b and the center of the rotary shaft 12 in the circumferential direction. That is, the angle between the two circumferential side surfaces of the claw-shaped magnetic pole 22b is set so that the two inter-pole magnets 31 adjacent to the claw-shaped magnetic pole 22b in the circumferential direction are symmetric with respect to the center line of the claw-shaped magnetic pole 22b. ing.

従って、第1爪状磁極21b基端部の周方向の幅(図3(a)参照)は、第2爪状磁極22b基端部の周方向の幅(図3(b)参照)よりも狭くなっている。具体的には、第1爪状磁極と第2爪状磁極を互いに同じ形状としたときの基端部の幅を基準幅L0とする。第1爪状磁極21b基端部の幅L1は、基準幅L0よりもΔLだけ狭い。一方、第2爪状磁極22b基端部の幅L2は、基準幅L0よりもΔLだけ広い。   Therefore, the circumferential width (see FIG. 3A) of the base end portion of the first claw-shaped magnetic pole 21b is larger than the circumferential width of the base end portion of the second claw-shaped magnetic pole 22b (see FIG. 3B). It is narrower. Specifically, the width of the base end when the first claw-shaped magnetic pole and the second claw-shaped magnetic pole have the same shape is defined as the reference width L0. The width L1 of the base end portion of the first claw-shaped magnetic pole 21b is narrower by ΔL than the reference width L0. On the other hand, the width L2 of the base end portion of the second claw-shaped magnetic pole 22b is wider by ΔL than the reference width L0.

各極間磁石31は、周方向に爪状磁極と隣接する面が、隣接する爪状磁極と同じ極性となるように磁化されている。例えば、各極間磁石31は、回転軸12の軸中心と直交する平面を通り、その平面上のそれぞれの中心と直交する方向に沿って磁化されている。そして、極間磁石31のN極は、第1爪状磁極21bに接触し、極間磁石31のS極は、第2爪状磁極22bに接触している。   Each interpole magnet 31 is magnetized so that the surface adjacent to the claw-shaped magnetic pole in the circumferential direction has the same polarity as the adjacent claw-shaped magnetic pole. For example, each interpole magnet 31 passes through a plane orthogonal to the axis center of the rotating shaft 12 and is magnetized along a direction orthogonal to each center on the plane. The N pole of the interpolar magnet 31 is in contact with the first claw-shaped magnetic pole 21b, and the S pole of the interpolar magnet 31 is in contact with the second claw-shaped magnetic pole 22b.

第3ロータコア23の爪状磁極23bは、第2ロータコア22の爪状磁極22bと同様に形成されている。また、第4ロータコア24の爪状磁極24bは、第1ロータコア21の爪状磁極21bと同様に形成されている。従って、第3ロータコア23の爪状磁極23bと第4ロータコア24の爪状磁極24bの詳細な説明及び図面を省略する。   The claw-shaped magnetic pole 23 b of the third rotor core 23 is formed in the same manner as the claw-shaped magnetic pole 22 b of the second rotor core 22. Further, the claw-shaped magnetic pole 24 b of the fourth rotor core 24 is formed in the same manner as the claw-shaped magnetic pole 21 b of the first rotor core 21. Therefore, detailed description and drawings of the claw-shaped magnetic pole 23b of the third rotor core 23 and the claw-shaped magnetic pole 24b of the fourth rotor core 24 are omitted.

次に、上記のモータ1の作用を説明する。
モータ1は、回路収容ボックス5内の電源回路を介してセグメントコンダクタ(SC)巻線8に駆動電流が供給されると、ステータ6でロータ11を回転させるための磁界が発生され、ロータ11が回転駆動される。
Next, the operation of the motor 1 will be described.
When a drive current is supplied to the segment conductor (SC) winding 8 via the power circuit in the circuit housing box 5, the motor 1 generates a magnetic field for rotating the rotor 11 by the stator 6. Driven by rotation.

周方向に隣合う第1爪状磁極21bと第2爪状磁極22bの間に配置された極間磁石31において、極間磁石31のN極は、同じ極性の第1爪状磁極21bと接し,S極は第2爪状磁極22bと接する。そして、第1爪状磁極21bの周方向側端面の略径方向の長さは、極間磁石31の略径方向の長さとほぼ等しい。そして、極間磁石31のN極は、環状磁石28によりN極として機能する第1爪状磁極21bの周方向端面に当接している。従って、極間磁石31の磁束は、第1爪状磁極21bの周方向端面から第1爪状磁極21b内に入り、第1爪状磁極21bの径方向外側側面21eからステータ6(図1参照)に至る。つまり、第1爪状磁極21bとステータ6との間に発生する磁束は、環状磁石28による磁束と、極間磁石31による磁束を含む。即ち、第1爪状磁極21bの周方向両端面と径方向内側側面21fとにより、各第1爪状磁極21bの周方向両端に形成される軸方向視三角形状の部分は、極間磁石31の磁束を第1爪状磁極21bの径方向外側側面21e、即ちステータ6と対向する第1爪状磁極21bの端面に導く磁束誘導部として機能する。このように、ロータ11からステータ6に向う磁束の量が、環状磁石28のみの磁束の量よりも増加する。   In the interpolar magnet 31 disposed between the first claw-shaped magnetic pole 21b and the second claw-shaped magnetic pole 22b adjacent in the circumferential direction, the N pole of the interpolar magnet 31 is in contact with the first claw-shaped magnetic pole 21b having the same polarity. , S pole is in contact with the second claw-shaped magnetic pole 22b. The length in the substantially radial direction of the end surface on the circumferential side of the first claw-shaped magnetic pole 21 b is substantially equal to the length in the substantially radial direction of the interpole magnet 31. The N pole of the interpole magnet 31 is in contact with the circumferential end surface of the first claw-shaped magnetic pole 21 b that functions as the N pole by the annular magnet 28. Accordingly, the magnetic flux of the interpole magnet 31 enters the first claw-shaped magnetic pole 21b from the circumferential end surface of the first claw-shaped magnetic pole 21b, and the stator 6 (see FIG. 1) from the radially outer side surface 21e of the first claw-shaped magnetic pole 21b. ). That is, the magnetic flux generated between the first claw-shaped magnetic pole 21 b and the stator 6 includes the magnetic flux by the annular magnet 28 and the magnetic flux by the interpole magnet 31. In other words, the axially viewed triangular portions formed at both circumferential ends of each first claw-shaped magnetic pole 21b by the circumferential both end surfaces of the first claw-shaped magnetic pole 21b and the radially inner side surface 21f are interpole magnets 31. Of the first claw-shaped magnetic pole 21b functions as a magnetic flux guiding portion that guides the radially outer side surface 21e of the first claw-shaped magnetic pole 21b, that is, the end surface of the first claw-shaped magnetic pole 21b facing the stator 6. Thus, the amount of magnetic flux from the rotor 11 toward the stator 6 increases more than the amount of magnetic flux of the annular magnet 28 alone.

また、周方向に隣合う第1爪状磁極21bと第2爪状磁極22bの間に配置された極間磁石31は、環状磁石28により機能する爪状磁極の極性と同じ極性の面が接触する。従って、各極間磁石31は、第1爪状磁極21bから第2爪状磁極22bに向う直接的な磁束の形成を阻害する。この結果、第1爪状磁極21bと第2爪状磁極22bの間の直接的な漏洩磁束が減少する。   Further, the interpolar magnet 31 disposed between the first claw-shaped magnetic pole 21b and the second claw-shaped magnetic pole 22b adjacent in the circumferential direction is in contact with the surface having the same polarity as the polarity of the claw-shaped magnetic pole functioning by the annular magnet 28. To do. Therefore, each interpole magnet 31 inhibits direct magnetic flux formation from the first claw-shaped magnetic pole 21b toward the second claw-shaped magnetic pole 22b. As a result, the direct leakage magnetic flux between the first claw-shaped magnetic pole 21b and the second claw-shaped magnetic pole 22b is reduced.

なお、環状磁石28によりS極として機能する第2爪状磁極22bの爪部22dの径方向内側側面22fは、第1爪状磁極21bの爪部21dと同様に形成されている。従って、第2爪状磁極22bの周方向両端面と径方向内側側面22fとにより、各第2爪状磁極22bの周方向両端に形成される軸方向視三角形状の部分は、ステータ6と対向する第2爪状磁極22bの端面、即ち第2爪状磁極22bの径方向外側側面22eから入る磁束を極間磁石31に導く磁束誘導部として機能する。   The radially inner side surface 22f of the claw portion 22d of the second claw-shaped magnetic pole 22b that functions as the S pole by the annular magnet 28 is formed in the same manner as the claw portion 21d of the first claw-shaped magnetic pole 21b. Accordingly, the axially triangular portions formed at both circumferential ends of the second claw-shaped magnetic poles 22b are opposed to the stator 6 by the circumferential end surfaces and the radially inner side surfaces 22f of the second claw-shaped magnetic poles 22b. It functions as a magnetic flux guiding part that guides the magnetic flux entering from the end face of the second claw-shaped magnetic pole 22 b, that is, the radially outer side surface 22 e of the second claw-shaped magnetic pole 22 b to the interpole magnet 31.

第1爪状磁極21bの径方向内側側面21fは、周方向両側端部に対して周方向中央部分が第1爪状磁極21bの径方向外側側面21eに近づくように形成されている。そして、この径方向内側側面21fと、対向する第2コアベース22aの外周面22gは、空隙25を形成する。この空隙25は、N極として機能する第1爪状磁極21bから、環状磁石28のS極に当接する第2コアベース22aの外周面22gに向う磁束の形成を抑制する。従って、空隙25は、第1爪状磁極21bから第2コアベース22aに向う漏れ磁束を低減する。   The radially inner side surface 21f of the first claw-shaped magnetic pole 21b is formed such that the central portion in the circumferential direction approaches the radially outer side surface 21e of the first claw-shaped magnetic pole 21b with respect to both end portions in the circumferential direction. The radially inner side surface 21f and the outer peripheral surface 22g of the second core base 22a facing each other form a gap 25. The air gap 25 suppresses the formation of magnetic flux from the first claw-shaped magnetic pole 21b functioning as the N pole toward the outer peripheral surface 22g of the second core base 22a in contact with the S pole of the annular magnet 28. Therefore, the air gap 25 reduces the leakage magnetic flux from the first claw-shaped magnetic pole 21b toward the second core base 22a.

図3(a)及び図3(b)に示すように、第1爪状磁極21b基端部の周方向の幅は、各ロータコア21〜24の爪状磁極を同一形状としたときの基準幅よりも狭く設定され、第2爪状磁極22b基端部の周方向の幅は基準幅よりも広く設定されている。従って、周方向に隣合う第1爪状磁極21bと第2爪状磁極22bの間に配置された各極間磁石31の中心線の交点は、各爪状磁極21b,22bの中心線の交点、即ちロータ11の回転中心からずれている。従って、ロータ11を回転したとき、各極間磁石31は、遠心力により、第1爪状磁極21bの周方向側面に押し付けられる。このため、ロータ11から各極間磁石31の抜け出しが防止される。   As shown in FIG. 3A and FIG. 3B, the circumferential width of the base end portion of the first claw-shaped magnetic pole 21b is the reference width when the claw-shaped magnetic poles of the rotor cores 21 to 24 have the same shape. The width in the circumferential direction of the base end portion of the second claw-shaped magnetic pole 22b is set wider than the reference width. Therefore, the intersection of the center lines of the interpolar magnets 31 arranged between the first claw-shaped magnetic pole 21b and the second claw-shaped magnetic pole 22b adjacent in the circumferential direction is the intersection of the center lines of the claw-shaped magnetic poles 21b and 22b. That is, it is deviated from the rotation center of the rotor 11. Therefore, when the rotor 11 is rotated, each interpolar magnet 31 is pressed against the circumferential side surface of the first claw-shaped magnetic pole 21b by centrifugal force. For this reason, the magnets 31 are prevented from coming out of the rotor 11.

第1爪状磁極21b基端部の周方向の幅は、各ロータコア21〜24の爪状磁極を同一形状としたときの基準幅よりも狭く設定されている。従って、基端部の幅を基準幅で形成したロータコアと比べ、第1ロータコア21と第4ロータコア24の体積が小さくなる。即ち使用材料(例えば鉄材)の量が少なくなる。また、体積が小さいため、ロータ11が軽くなる。   The width in the circumferential direction of the base end portion of the first claw-shaped magnetic pole 21b is set to be narrower than the reference width when the claw-shaped magnetic poles of the rotor cores 21 to 24 have the same shape. Accordingly, the volumes of the first rotor core 21 and the fourth rotor core 24 are smaller than those of the rotor core formed with the base end portion having the reference width. That is, the amount of material (for example, iron material) is reduced. Moreover, since the volume is small, the rotor 11 becomes light.

上記のように、第1ロータコア21と第2ロータコア22とにおける作用を説明した。第3ロータコア23は第2ロータコア22と同じ形状であり、第4ロータコア24は第1ロータコア21と同じ形状である。従って、第3ロータコア23と第4ロータコア24においても、上記と同様の作用を奏する。   As described above, the operation of the first rotor core 21 and the second rotor core 22 has been described. The third rotor core 23 has the same shape as the second rotor core 22, and the fourth rotor core 24 has the same shape as the first rotor core 21. Accordingly, the third rotor core 23 and the fourth rotor core 24 have the same effects as described above.

図5に示すように、同じ極性(本実施形態ではN極)として機能する爪状磁極21b,24bをそれぞれ有するロータコア21,24のコアベース21a,24aは、軸方向両側において露出している。従って、これらのコアベース21a,24aから爪状磁極21b,24bに向わない磁束(漏れ磁束)が生じる。一方、S極として機能する爪状磁極22b,23bをそれぞれ有するロータコア22,23のコアベース22a,23aは、互いに隣接するとともに、軸方向外側に環状磁石28,29が隣接するため、露出していない。従って、これらのコアベース22a,23aにおける漏れ磁束は生じない。これにより、コアベース21a,24aから爪状磁極21b,24bに向う磁束量と、爪状磁極22b,23bからコアベース22a,23aに向う磁束量との間に差が生じる。   As shown in FIG. 5, the core bases 21a and 24a of the rotor cores 21 and 24 having claw-shaped magnetic poles 21b and 24b that function as the same polarity (N pole in this embodiment) are exposed on both sides in the axial direction. Accordingly, a magnetic flux (leakage magnetic flux) is generated from these core bases 21a, 24a that is not directed to the claw-shaped magnetic poles 21b, 24b. On the other hand, the core bases 22a and 23a of the rotor cores 22 and 23 each having the claw-shaped magnetic poles 22b and 23b functioning as the S pole are adjacent to each other, and the annular magnets 28 and 29 are adjacent to each other on the outer side in the axial direction. Absent. Accordingly, no leakage magnetic flux occurs in the core bases 22a and 23a. This causes a difference between the amount of magnetic flux from the core bases 21a, 24a toward the claw-shaped magnetic poles 21b, 24b and the amount of magnetic flux from the claw-shaped magnetic poles 22b, 23b toward the core bases 22a, 23a.

[各ロータコア21〜24の爪状磁極を互いに同じ形状に形成した場合]
各ロータコア21〜24の爪状磁極が互いに同じ形状であるため、内側に配置されたロータコア22,23の爪状磁極基端部を通過可能な磁束量により、環状磁石28,29の磁力が設定される。環状磁石28,29の発する磁束量を多くしても、ロータコア22,23の爪状磁極基端部において磁気飽和となり、回転に有効な磁束とならないからである。このとき、軸方向両端に配置されたロータコア21,24において漏れ磁束が生じるため、これらのロータコア21,24の爪状磁極基端部では磁気飽和しない。
[When the claw-shaped magnetic poles of the rotor cores 21 to 24 are formed in the same shape as each other]
Since the claw-shaped magnetic poles of the rotor cores 21 to 24 have the same shape, the magnetic force of the annular magnets 28 and 29 is set by the amount of magnetic flux that can pass through the claw-shaped magnetic pole base ends of the rotor cores 22 and 23 arranged on the inner side. Is done. This is because even if the amount of magnetic flux generated by the annular magnets 28 and 29 is increased, magnetic saturation occurs at the claw-shaped magnetic pole base ends of the rotor cores 22 and 23, and the magnetic flux is not effective for rotation. At this time, a leakage magnetic flux is generated in the rotor cores 21 and 24 arranged at both ends in the axial direction, so that magnetic saturation does not occur at the claw-shaped magnetic pole base ends of the rotor cores 21 and 24.

[本実施形態の爪状磁極21b〜24bの場合]
図3(a)及び図3(b)に示すように、爪状磁極21b,24b基端部の幅は、基準幅(各ロータコア21〜24の爪状磁極を互いに同じ形状としたときの基端部の幅)よりも狭く、爪状磁極22b,23b基端部の幅は、基準幅よりも広い。従って、基準幅の爪状磁極を備えたロータコアに用いられる環状磁石を用いた場合、爪状磁極22b,23bにおいて磁気飽和が生じない。つまり、環状磁石の磁力を多くすることができる。なお、この環状磁石を用いた場合、本実施形態の爪状磁極21b,24b基端部においても、磁気飽和が生じないように、爪状磁極21b,24b基端部の幅が設定される。例えば、各爪状磁極21b〜24b基端部の幅と、環状磁石28,29の磁力は、各爪状磁極21b〜24bにおいて磁気飽和が生じるように設定される。このように磁力を多くした環状磁石28,29を用いたロータ11は、各爪状磁極を同じ形状としたロータと比べ、爪状磁極21b〜24bにおける磁束量が増加する。つまり、ロータ11の回転に有効な磁束量が増加する。
[In the case of the claw-shaped magnetic poles 21b to 24b of this embodiment]
As shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), the widths of the claw-shaped magnetic poles 21b and 24b at the base end portions are the reference widths (basis when the claw-shaped magnetic poles of the rotor cores 21 to 24 have the same shape as each other). The width of the claw-shaped magnetic poles 22b and 23b is wider than the reference width. Accordingly, when an annular magnet used for a rotor core having a claw-shaped magnetic pole having a reference width is used, magnetic saturation does not occur in the claw-shaped magnetic poles 22b and 23b. That is, the magnetic force of the annular magnet can be increased. When this annular magnet is used, the widths of the claw-shaped magnetic poles 21b and 24b base end portions are set so that magnetic saturation does not occur at the claw-shaped magnetic poles 21b and 24b base end portions of the present embodiment. For example, the widths of the base end portions of the claw-shaped magnetic poles 21b to 24b and the magnetic force of the annular magnets 28 and 29 are set so that magnetic saturation occurs in the claw-shaped magnetic poles 21b to 24b. The rotor 11 using the annular magnets 28 and 29 having increased magnetic force in this way has a larger amount of magnetic flux in the claw-shaped magnetic poles 21b to 24b than a rotor having the same claw-shaped magnetic poles. That is, the amount of magnetic flux effective for the rotation of the rotor 11 increases.

上記したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
(1a)ロータ11の第1〜第4ロータコア21〜24は、回転軸12の軸方向に沿って配設されている。第1,第2ロータコア21,22の爪状磁極21b,22bは、コアベース21a,22aの外周部から径方向外側に突出形成され、周方向に沿って交互に配置されている。各爪状磁極21b,22bは、軸方向に沿って互いに逆方向に向って延びるように形成されている。同様に、第3,第4ロータコア23,24の爪状磁極23b,24bは、コアベース23a,24aの外周部から径方向外側に突出形成され、周方向に沿って交互に配置されている。各爪状磁極23b,24bは、軸方向に沿って互いに逆方向に向って延びるように形成されている。
As described above, the present embodiment has the following effects.
(1a) The first to fourth rotor cores 21 to 24 of the rotor 11 are arranged along the axial direction of the rotary shaft 12. The claw-shaped magnetic poles 21b and 22b of the first and second rotor cores 21 and 22 are formed to protrude radially outward from the outer peripheral portions of the core bases 21a and 22a, and are alternately arranged along the circumferential direction. Each claw-shaped magnetic pole 21b, 22b is formed to extend in the opposite direction along the axial direction. Similarly, the claw-shaped magnetic poles 23b, 24b of the third and fourth rotor cores 23, 24 are formed to protrude radially outward from the outer peripheral portions of the core bases 23a, 24a, and are alternately arranged along the circumferential direction. Each claw-shaped magnetic pole 23b, 24b is formed to extend in opposite directions along the axial direction.

第1爪状磁極21bの周方向両端面と径方向内側側面21fとにより、各第1爪状磁極21bの周方向両端に形成される軸方向視三角形状の部分は、極間磁石31の磁束を第1爪状磁極21bの径方向外側側面21e、即ちステータ6と対向する第1爪状磁極21bの端面に導く磁束誘導部として機能する。このように、ロータ11からステータ6に向う磁束の量を、環状磁石28のみの磁束の量よりも増加させる、すなわち有効磁束量を増加することができる。   The axially triangular portions formed at both circumferential ends of the first claw-shaped magnetic poles 21b by the circumferential both end surfaces and the radially inner side surfaces 21f of the first claw-shaped magnetic poles 21b are magnetic fluxes of the interpole magnets 31. Functions as a magnetic flux guiding portion that guides the first claw-shaped magnetic pole 21 b to the radially outer side surface 21 e, that is, the end surface of the first claw-shaped magnetic pole 21 b facing the stator 6. Thus, the amount of magnetic flux from the rotor 11 toward the stator 6 can be increased more than the amount of magnetic flux of the annular magnet 28 alone, that is, the effective magnetic flux amount can be increased.

環状磁石28によりS極として機能する第2爪状磁極22bの爪部22dの径方向内側側面22fは、第1爪状磁極21bの爪部21dと同様に形成されている。従って、第2爪状磁極22bの周方向両端面と径方向内側側面22fとにより、各第2爪状磁極22bの周方向両端に形成される軸方向視三角形状の部分は、ステータ6と対向する第2爪状磁極22bの端面、即ち第2爪状磁極22bの径方向外側側面22eから入る磁束を極間磁石31に導く磁束誘導部として機能する。従って、ロータ11における有効な磁束量を増加させることができる。   The radially inner side surface 22f of the claw portion 22d of the second claw-shaped magnetic pole 22b that functions as the S pole by the annular magnet 28 is formed in the same manner as the claw portion 21d of the first claw-shaped magnetic pole 21b. Accordingly, the axially triangular portions formed at both circumferential ends of the second claw-shaped magnetic poles 22b are opposed to the stator 6 by the circumferential end surfaces and the radially inner side surfaces 22f of the second claw-shaped magnetic poles 22b. It functions as a magnetic flux guiding part that guides the magnetic flux entering from the end face of the second claw-shaped magnetic pole 22 b, that is, the radially outer side surface 22 e of the second claw-shaped magnetic pole 22 b to the interpole magnet 31. Therefore, the effective magnetic flux amount in the rotor 11 can be increased.

(1b)爪状磁極21b〜24bとコアベース21a〜24aとの間に磁石を設けることなく、直接的な磁束を低減することができる。これにより、有効な磁束量を多くすることができる。また、爪状磁極21b〜24bとコアベース21a〜24aとの間の磁石を必要としないため、その分、部品点数や製造工程の増加を抑制することができる。   (1b) Direct magnetic flux can be reduced without providing a magnet between the claw-shaped magnetic poles 21b to 24b and the core bases 21a to 24a. Thereby, the amount of effective magnetic flux can be increased. Moreover, since the magnet between the claw-shaped magnetic poles 21b to 24b and the core bases 21a to 24a is not required, an increase in the number of parts and the manufacturing process can be suppressed accordingly.

(1c)対となる第1及び第2ロータコア21,22のコアベース21a,22a間には、環状磁石28が配設され、この環状磁石28はコアベース21a,22aにより挟持されている。同様に、対となる第3及び第4ロータコア23,24のコアベース23a,24a間には、環状磁石29が配設され、この環状磁石29はコアベース23a,24aにより挟持されている。   (1c) An annular magnet 28 is disposed between the core bases 21a and 22a of the first and second rotor cores 21 and 22 to be paired. The annular magnet 28 is sandwiched between the core bases 21a and 22a. Similarly, an annular magnet 29 is disposed between the core bases 23a and 24a of the third and fourth rotor cores 23 and 24 to be paired, and the annular magnet 29 is sandwiched between the core bases 23a and 24a.

軸方向両端に配置されたロータコア21,24の爪状磁極21b,24b基端部の周方向の幅は、ロータコア22,23の爪状磁極22b,23b基端部の幅よりも狭く形成されている。従って、各ロータコア21〜24の爪状磁極を全て同じ形状とした場合と比べ、ロータコア22,23の爪状磁極22b,23b基端部の幅が広くなる。   The circumferential widths of the claw-shaped magnetic poles 21b, 24b of the rotor cores 21, 24 arranged at both axial ends are narrower than the claw-shaped magnetic poles 22b, 23b of the rotor cores 22, 23. Yes. Therefore, the widths of the base end portions of the claw-shaped magnetic poles 22b and 23b of the rotor cores 22 and 23 are wider than when the claw-shaped magnetic poles of the rotor cores 21 to 24 are all the same.

軸方向両端に配置されたロータコア21,24において漏れ磁束が生じる。従って、各ロータコアの爪状磁極を全て同じ形状とした場合、環状磁石の磁束の一部が漏れ磁束となる。そして、ロータコア22,23の爪状磁極22b,23b基端部の幅を、各ロータコア21〜24の爪状磁極を全て同じ形状とした場合と比べ、広くすることができる。従って、各ロータコア21〜24の爪状磁極を全て同じ形状とした場合と比べ、環状磁石の磁力を多くする、つまり強力な永久磁石を用いることができる。その結果、各爪状磁極21b〜24bにおける磁束量が多くなる、つまり有効な磁束量を多くすることが可能となり、ひいては高出力化を図ることができる。   Leakage magnetic flux is generated in the rotor cores 21 and 24 arranged at both ends in the axial direction. Therefore, when all the claw-shaped magnetic poles of the respective rotor cores have the same shape, a part of the magnetic flux of the annular magnet becomes a leakage magnetic flux. And the width | variety of the claw-shaped magnetic poles 22b and 23b base part of the rotor cores 22 and 23 can be made wide compared with the case where all the claw-shaped magnetic poles of each rotor core 21-24 are made into the same shape. Therefore, compared with the case where the claw-shaped magnetic poles of the rotor cores 21 to 24 are all the same shape, the magnetic force of the annular magnet can be increased, that is, a strong permanent magnet can be used. As a result, the amount of magnetic flux in each of the claw-shaped magnetic poles 21b to 24b can be increased, that is, the effective amount of magnetic flux can be increased, so that high output can be achieved.

(1d)周方向に隣合う爪状磁極21b,22bの間に極間磁石31が配置されている。各極間磁石31は、周方向に隣合う爪状磁極21b,22bと同極性が対向するように磁化されている。従って、極間磁石31の磁束は、爪状磁極21b,22bとステータ6との間の磁束に含まれる。これにより、有効な磁束量を多くすることができる。また、極間磁石31によって、爪状磁極21b,22bの間における直接的な磁束の発生を抑制することができる。これにより、有効な磁束量を多くすることができる。   (1d) The interpole magnet 31 is disposed between the claw-shaped magnetic poles 21b and 22b adjacent in the circumferential direction. Each interpolar magnet 31 is magnetized so that the same polarity as the claw-shaped magnetic poles 21b and 22b adjacent in the circumferential direction is opposed. Therefore, the magnetic flux of the interpole magnet 31 is included in the magnetic flux between the claw-shaped magnetic poles 21 b and 22 b and the stator 6. Thereby, the amount of effective magnetic flux can be increased. Further, the interpole magnet 31 can suppress the generation of a direct magnetic flux between the claw-shaped magnetic poles 21b and 22b. Thereby, the amount of effective magnetic flux can be increased.

(1e)極間磁石31は、第1ロータコア21の端面から第4ロータコア24の端面まで延びるように形成されている。従って、各ロータコア21〜24に対応する極間磁石を容易する場合と比べ、ロータ11を構成する部品の点数を少なくすることができる。   (1e) The interpolar magnet 31 is formed to extend from the end surface of the first rotor core 21 to the end surface of the fourth rotor core 24. Therefore, compared with the case where the interpolar magnet corresponding to each rotor core 21-24 is facilitated, the number of parts constituting the rotor 11 can be reduced.

(1f)爪状磁極21b,22bの間(爪状磁極23b,24bの間)に配置された極間磁石31は、その中心線が回転軸12の軸中心を通る直線に対して角度を成すように、各爪状磁極21b〜24bが形成されている。従って、ロータ11を回転したとき、各極間磁石31は、遠心力により、第1爪状磁極21bの周方向側面に押し付けられる。このため、ロータ11から各極間磁石31の抜け出しを防止することができる。   (1f) The interpole magnet 31 disposed between the claw-shaped magnetic poles 21b and 22b (between the claw-shaped magnetic poles 23b and 24b) forms an angle with respect to a straight line passing through the axis center of the rotary shaft 12. Thus, the claw-shaped magnetic poles 21b to 24b are formed. Therefore, when the rotor 11 is rotated, each interpolar magnet 31 is pressed against the circumferential side surface of the first claw-shaped magnetic pole 21b by centrifugal force. For this reason, it is possible to prevent the interpole magnets 31 from coming out of the rotor 11.

なお、上記の実施形態は、以下のように変更しても良い。
・上記形態では、図3(a)及び図3(b)に示すように、爪状磁極21b,22bの径方向内側側面21f,22fを、2つの平面により形成したが、内周側側面の形状を適宜変更してもよい。例えば、図6(a)に示すように、径方向内側側面22fを、コアベースと対向する平坦な部分を含む形状としてもよい。また、図6(b)に示すように、径方向内側側面22fを、軸方向視円弧状の曲面としてもよい。また、図6(c)に示すように、径方向内側側面22fの長さを、例えばロータ11の回転方向等に応じて、2つの平面の周方向の長さを互いに異なる値に設定してもよい。また、図6(d)に示すように、径方向内側側面22fの中央部を、径方向外側側面22eまで達するように形成してもよい。なお、図6(a)〜(d)は第2爪状磁極22bについて図示したが、第1,第3,第4爪状磁極21b,23b,24bについても同様に変更可能であることは言うまでもない。
In addition, you may change said embodiment as follows.
In the above embodiment, as shown in FIGS. 3A and 3B, the radially inner side surfaces 21f and 22f of the claw-shaped magnetic poles 21b and 22b are formed by two planes. The shape may be changed as appropriate. For example, as shown in FIG. 6A, the radially inner side surface 22f may have a shape including a flat portion facing the core base. Further, as shown in FIG. 6B, the radially inner side surface 22f may be a curved surface having an arc shape in the axial direction. Further, as shown in FIG. 6C, the length of the radially inner side surface 22f is set to a value different from each other in the circumferential length of the two planes, for example, according to the rotation direction of the rotor 11, etc. Also good. Further, as shown in FIG. 6D, the central portion of the radially inner side surface 22f may be formed so as to reach the radially outer side surface 22e. 6A to 6D illustrate the second claw-shaped magnetic pole 22b, it goes without saying that the first, third, and fourth claw-shaped magnetic poles 21b, 23b, and 24b can be similarly changed. Yes.

・上記形態では、各極間磁石31を、第1ロータコア21の端面から第4ロータコア24の端面まで延びるように形成したが、軸方向に沿って複数の極間磁石を配置するようにしてもよい。   In the above embodiment, each interpole magnet 31 is formed so as to extend from the end face of the first rotor core 21 to the end face of the fourth rotor core 24. However, a plurality of interpole magnets may be arranged along the axial direction. Good.

(第二実施形態)
図8(a)に示すように、第1ロータコア41は、回転軸12に取着された第1コアベース41aを有している。この第1コアベース41aは、円盤状に形成されている。第1ロータコア41は、第1コアベース41aの外周部から径方向外側に突出する複数(本実施形態では5つ)の第1爪状磁極41bを有している。5つの第1爪状磁極41bは、第1コアベース41aの周方向に沿って等間隔に配列されている。
(Second embodiment)
As shown in FIG. 8A, the first rotor core 41 has a first core base 41 a attached to the rotary shaft 12. The first core base 41a is formed in a disc shape. The first rotor core 41 has a plurality of (five in the present embodiment) first claw-shaped magnetic poles 41b that protrude radially outward from the outer periphery of the first core base 41a. The five first claw-shaped magnetic poles 41b are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the first core base 41a.

図8(b)に示すように、第2ロータコア42は回転軸12と一体回転可能に取着された第2コアベース42aを有している。この第2コアベース42aは、円盤状に形成されている。第2ロータコア42は、第2コアベース42aの外周部から径方向外側に突出する複数(本実施形態では5つ)の第2爪状磁極42bを有している。5つの第2爪状磁極42bは、第2コアベース42aの周方向に沿って等間隔に配列されている。   As shown in FIG. 8B, the second rotor core 42 has a second core base 42 a attached so as to be rotatable together with the rotary shaft 12. The second core base 42a is formed in a disc shape. The second rotor core 42 has a plurality (five in this embodiment) of second claw-shaped magnetic poles 42b that protrude radially outward from the outer peripheral portion of the second core base 42a. The five second claw-shaped magnetic poles 42b are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the second core base 42a.

図7(b)に示すように、第1爪状磁極41bは、第1コアベース41aから径方向外側に向って延びる突出部41cと、突出部41cの軸方向端面の1つから軸方向に沿って延びる爪部41dを有している。図4(b)に示すように、第2爪状磁極42bは、第2コアベース42aから径方向外側に向って延びる突出部42cと、突出部42cの軸方向端面の1つから軸方向に沿って延びる爪部42dを有している。   As shown in FIG. 7 (b), the first claw-shaped magnetic pole 41b extends in the axial direction from one of the protruding portion 41c extending radially outward from the first core base 41a and the axial end surface of the protruding portion 41c. It has a claw portion 41d extending along. As shown in FIG. 4B, the second claw-shaped magnetic pole 42b extends in the axial direction from one of the protruding portion 42c extending radially outward from the second core base 42a and the axial end surface of the protruding portion 42c. It has a claw portion 42d extending along.

第1ロータコア41と第2ロータコア42は、それぞれの爪状磁極41b,42bが軸方向に沿って互いに逆方向に向って突出するように組み合わせられる。そして、図7(a)に示すように、第1ロータコア41の爪状磁極41bと第2ロータコア42の爪状磁極42bは、ロータ40の周方向に沿って交互に配置される。   The first rotor core 41 and the second rotor core 42 are combined such that the claw-shaped magnetic poles 41b and 42b protrude in opposite directions along the axial direction. As shown in FIG. 7A, the claw-shaped magnetic poles 41 b of the first rotor core 41 and the claw-shaped magnetic poles 42 b of the second rotor core 42 are alternately arranged along the circumferential direction of the rotor 40.

そして、第1爪状磁極41bの爪部42dは、第2コアベース42aと対向する第1コアベース41aの面から、第2コアベース42aにおいて第1コアベース41aと反対側の面まで延びるように形成されている。同様に、第2爪状磁極42bの爪部42dは、第1コアベース41aと対向する第2コアベース42aの面から、第1コアベース41aにおいて第2コアベース42aと反対側の面まで延びるように形成されている。   The claw portion 42d of the first claw-shaped magnetic pole 41b extends from the surface of the first core base 41a facing the second core base 42a to the surface of the second core base 42a opposite to the first core base 41a. Is formed. Similarly, the claw portion 42d of the second claw-shaped magnetic pole 42b extends from the surface of the second core base 42a facing the first core base 41a to the surface of the first core base 41a opposite to the second core base 42a. It is formed as follows.

図9に示すように、第1コアベース41aと第2コアベース42aの間には、円環状に形成された環状磁石28が配置されている。第1コアベース41aと第2コアベース42aの外径は、環状磁石28の外径と同じに設定されている。そして、第1ロータコア41の第1コアベース41aと、第2ロータコア42の第2コアベース42aは、回転軸12の軸方向において、環状磁石28を挟持する。   As shown in FIG. 9, an annular magnet 28 formed in an annular shape is disposed between the first core base 41a and the second core base 42a. The outer diameters of the first core base 41 a and the second core base 42 a are set to be the same as the outer diameter of the annular magnet 28. The first core base 41 a of the first rotor core 41 and the second core base 42 a of the second rotor core 42 sandwich the annular magnet 28 in the axial direction of the rotary shaft 12.

環状磁石28は、表裏方向(回転軸12の軸方向)に沿って着磁された平板状の永久磁石である。そして、環状磁石28の第1の主面(例えば、N極の面)は第1コアベース41aと密着する。環状磁石28の第2の主面(例えばS極の面)は第2コアベース42aと密着する。従って、環状磁石28は、第1ロータコア41の爪状磁極41bを第1の磁極(N極)として機能させ、第2ロータコア42の爪状磁極42bを第2の磁極(S極)として機能させる。   The annular magnet 28 is a plate-like permanent magnet that is magnetized along the front and back direction (the axial direction of the rotary shaft 12). And the 1st main surface (for example, surface of N pole) of the annular magnet 28 is closely_contact | adhered with the 1st core base 41a. The second main surface (for example, the surface of the S pole) of the annular magnet 28 is in close contact with the second core base 42a. Therefore, the annular magnet 28 causes the claw-shaped magnetic pole 41b of the first rotor core 41 to function as the first magnetic pole (N pole), and causes the claw-shaped magnetic pole 42b of the second rotor core 42 to function as the second magnetic pole (S pole). .

図8(a)に示すように、突出部41cは、周方向の幅が径方向外側に向って徐々に狭くなる軸方向視略台形状に形成されている。突出部41cの外周側側面は、軸方向視円弧状の曲面に形成されている。周方向における各突出部41cの外周側側面の長さ(外周側の弧の長さ)は、周方向に隣り合う2つの突出部41c外周端の間隔より小さく設定されている。   As shown in FIG. 8A, the protrusion 41c is formed in a substantially trapezoidal shape as viewed in the axial direction in which the circumferential width gradually decreases toward the radially outer side. The outer peripheral side surface of the protruding portion 41c is formed into a curved surface having an arc shape when viewed in the axial direction. The length of the outer peripheral side surface of each protrusion 41c in the circumferential direction (the length of the arc on the outer peripheral side) is set to be smaller than the interval between the outer peripheral ends of two protrusions 41c adjacent in the circumferential direction.

図8(b)に示すように、突出部42cは、周方向の幅が径方向外側に向って徐々に狭くなる軸方向視略台形状に形成されている。突出部42cの外周側側面は、軸方向視円弧状の曲面に形成されている。周方向における各突出部42cの外周側側面の長さ(外周側の弧の長さ)は、周方向に隣り合う2つの突出部42c外周端の間隔より小さく設定されている。   As shown in FIG. 8B, the protrusion 42c is formed in a substantially trapezoidal shape as viewed in the axial direction in which the circumferential width gradually decreases toward the radially outer side. The outer peripheral side surface of the projecting portion 42c is formed into a curved surface having an arc shape when viewed in the axial direction. The length of the outer peripheral side surface of each protrusion 42c in the circumferential direction (the length of the arc on the outer peripheral side) is set to be smaller than the interval between the outer peripheral ends of two protrusions 42c adjacent in the circumferential direction.

図8(b)に示すように、第1ロータコア41の爪部41dは、組み合わせられる第2ロータコア42の突出部42cに対応する形状に形成されている。突出部42cは周方向の幅が径方向外側に向って徐々に狭くなる略台形状に形成されている。爪部41dは、この突出部42cの周方向両側側面に対応し、各側面と平行な面を有する形状に形成されている。図8(a)及び図8(b)に示すように、爪部41dの径方向外側部分は、突出部42c(突出部41c)の径方向外側部分と等しい円弧状に形成されている。また、爪部41dの径方向内側部分は、台形状の突出部42cに対応し、径方向内側に向って突出する略三角形状に形成されている。従って、爪部41dの周方向の幅は、径方向外側よりも径方向内側に向って狭くなるように形成されている。そして、爪部41dの三角状部分の周方向両側の2つの側面41fは、周方向にそれぞれ隣合う第2ロータコア42の突出部42cの周方向側面と平行な平面状に形成されている。   As shown in FIG. 8B, the claw portion 41d of the first rotor core 41 is formed in a shape corresponding to the protruding portion 42c of the second rotor core 42 to be combined. The protrusion 42c is formed in a substantially trapezoidal shape in which the circumferential width gradually decreases toward the radially outer side. The claw portion 41d is formed in a shape corresponding to both side surfaces in the circumferential direction of the projecting portion 42c and having surfaces parallel to the respective side surfaces. As shown in FIGS. 8A and 8B, the radially outer portion of the claw portion 41d is formed in an arc shape equal to the radially outer portion of the protruding portion 42c (projecting portion 41c). The radially inner portion of the claw portion 41d corresponds to the trapezoidal protruding portion 42c and is formed in a substantially triangular shape that protrudes toward the radially inner side. Therefore, the circumferential width of the claw portion 41d is formed to be narrower inward in the radial direction than in the radial direction. The two side surfaces 41f on both sides in the circumferential direction of the triangular portion of the claw portion 41d are formed in a planar shape parallel to the circumferential side surface of the protruding portion 42c of the second rotor core 42 adjacent in the circumferential direction.

図8(a)に示すように、第2ロータコア42の爪部42dは、組み合わせられる第1ロータコア41の突出部41cに対応する形状に形成されている。突出部41cは周方向の幅が径方向外側に向って徐々に狭くなる略台形状に形成されている。爪部42dは、この突出部41cの周方向両側側面に対応し、各側面と平行な面を有する形状に形成されている。図8(a)及び図8(b)に示すように、爪部42dの径方向外側部分は、突出部41c(突出部42c)の径方向外側部分と等しい円弧状に形成されている。また、爪部42dの径方向内側部分は、台形状の突出部41cに対応し、径方向内側に向って突出する略三角形状に形成されている。従って、爪部42dの周方向の幅は、径方向外側よりも径方向内側に向って狭くなるように形成されている。そして、爪部42dの三角状部分の周方向両側の2つの側面42fは、周方向にそれぞれ隣合う第1ロータコア41の突出部41cの周方向側面と平行な平面状に形成されている。   As shown in FIG. 8A, the claw portion 42d of the second rotor core 42 is formed in a shape corresponding to the protruding portion 41c of the first rotor core 41 to be combined. The protrusion 41c is formed in a substantially trapezoidal shape in which the width in the circumferential direction gradually decreases toward the outside in the radial direction. The claw portion 42d is formed in a shape corresponding to both side surfaces in the circumferential direction of the projecting portion 41c and having surfaces parallel to the side surfaces. As shown in FIGS. 8A and 8B, the radially outer portion of the claw portion 42d is formed in an arc shape that is equal to the radially outer portion of the protruding portion 41c (the protruding portion 42c). Further, the radially inner portion of the claw portion 42d corresponds to the trapezoidal protruding portion 41c, and is formed in a substantially triangular shape protruding toward the radially inner side. Therefore, the circumferential width of the claw portion 42d is formed to be narrower toward the radially inner side than the radially outer side. The two side surfaces 42f on both sides in the circumferential direction of the triangular portion of the claw portion 42d are formed in a planar shape parallel to the circumferential side surface of the protruding portion 41c of the first rotor core 41 adjacent in the circumferential direction.

図9に示すように、第3ロータコア43と第4ロータコア44との間には、環状磁石29が配置されている。環状磁石29は、上記の環状磁石28と同じ形状に形成されるとともに磁化されている。従って、第一実施形態と同様に、環状磁石29は、第4ロータコア44の爪状磁極44bを第4の磁極(N極)として機能させ、第3ロータコア43の爪状磁極43bを第3の磁極(S極)として機能させる。   As shown in FIG. 9, an annular magnet 29 is disposed between the third rotor core 43 and the fourth rotor core 44. The annular magnet 29 is formed in the same shape as the annular magnet 28 and magnetized. Accordingly, similarly to the first embodiment, the annular magnet 29 causes the claw-shaped magnetic pole 44b of the fourth rotor core 44 to function as the fourth magnetic pole (N-pole), and the claw-shaped magnetic pole 43b of the third rotor core 43 to function as the third magnetic pole. It functions as a magnetic pole (S pole).

図7(a)に示すように、第1ロータコア41と第4ロータコア44は、それぞれの爪状磁極41b,44bが回転軸12の軸方向に沿って配列されるように、回転軸12に取着されている。また、第1ロータコア41と第4ロータコア44は、それぞれの爪状磁極41b,44bが互いに逆方向に向って延びるように配置されている。従って、第1ロータコア41の爪状磁極41b先端と、第4ロータコア44の爪状磁極44b先端は、互いに当接している。   As shown in FIG. 7A, the first rotor core 41 and the fourth rotor core 44 are attached to the rotating shaft 12 so that the claw-shaped magnetic poles 41b and 44b are arranged along the axial direction of the rotating shaft 12. It is worn. The first rotor core 41 and the fourth rotor core 44 are arranged such that the claw-shaped magnetic poles 41b and 44b extend in opposite directions. Therefore, the tip of the claw-shaped magnetic pole 41b of the first rotor core 41 and the tip of the claw-shaped magnetic pole 44b of the fourth rotor core 44 are in contact with each other.

同様に、第2ロータコア42と第3ロータコア43は、それぞれの爪状磁極42b,43bが回転軸12の軸方向に沿って配列されるように、回転軸12に取着されている。そして、第2ロータコア42と第3ロータコア43は、それぞれの爪状磁極42b,43bが互いに逆方向に向って延びるように配置されている。従って、第2ロータコア42の爪状磁極42b基端と、第3ロータコア43の爪状磁極43b基端は、互いに当接している。   Similarly, the second rotor core 42 and the third rotor core 43 are attached to the rotary shaft 12 so that the claw-shaped magnetic poles 42 b and 43 b are arranged along the axial direction of the rotary shaft 12. The second rotor core 42 and the third rotor core 43 are arranged so that the claw-shaped magnetic poles 42b and 43b extend in opposite directions. Accordingly, the base end of the claw-shaped magnetic pole 42b of the second rotor core 42 and the base end of the claw-shaped magnetic pole 43b of the third rotor core 43 are in contact with each other.

周方向に隣合う2つの爪状磁極の間には極間磁石が配設されている。本実施形態において、爪状磁極は、突出部と爪部とから構成されている。そして、図8(a),図8(b)に示すように、周方向における突出部の幅は、基端部に対して外周端が狭い、略台形状に形成され、周方向に隣合う突出部の間に爪部が配置される。その爪部の径方向内側部分は、突出部の周方向側面に対応する略三角形状に形成されている。   An interpole magnet is disposed between two claw-shaped magnetic poles adjacent in the circumferential direction. In this embodiment, the claw-shaped magnetic pole is composed of a protruding portion and a claw portion. As shown in FIGS. 8A and 8B, the width of the projecting portion in the circumferential direction is formed in a substantially trapezoidal shape with the outer peripheral end being narrower than the base end portion, and is adjacent to the circumferential direction. A nail | claw part is arrange | positioned between protrusion parts. The radially inner portion of the claw portion is formed in a substantially triangular shape corresponding to the circumferential side surface of the protruding portion.

従って、極間磁石は、周方向に沿って隣合う突出部と爪部との間にそれぞれ配設されている。即ち、図2に示すように、第1ロータコア21の突出部21cと第2ロータコア22の爪部22dとの間に第1極間磁石51aが配設され、第1ロータコア21の爪部21dと第2ロータコア22の突出部22cの間に第2極間磁石51bが配設されている。同様に、第4ロータコア24の爪部24dと第3ロータコア23の突出部23cの間に第3極間磁石51cが配設され、第4ロータコア24の突出部24cと第3ロータコア23の爪部23dとの間に第4極間磁石51dが配設されている。   Therefore, the interpolar magnets are respectively disposed between the protruding portions and the claw portions adjacent to each other along the circumferential direction. That is, as shown in FIG. 2, a first interpole magnet 51 a is disposed between the protruding portion 21 c of the first rotor core 21 and the claw portion 22 d of the second rotor core 22, and the claw portion 21 d of the first rotor core 21 A second interpole magnet 51 b is disposed between the protrusions 22 c of the second rotor core 22. Similarly, a third interpolar magnet 51c is disposed between the claw portion 24d of the fourth rotor core 24 and the protrusion 23c of the third rotor core 23, and the protrusion 24c of the fourth rotor core 24 and the claw portion of the third rotor core 23 are disposed. A fourth inter-pole magnet 51d is disposed between the first and second magnets 23d.

なお、上記したように、第1ロータコア41の爪状磁極41b先端と第4ロータコア44の爪状磁極44b先端、即ち第1ロータコア41の爪部41dと第4ロータコア44の爪部44dは、軸方向に沿って配設されている。従って、両爪部41d,44dの内周側側面は、同一平面上にある。また、第2ロータコア42の爪状磁極42b基端と第3ロータコア43の爪状磁極43b基端、即ち、第2ロータコア42の突出部42cと第3ロータコア43の突出部43cは、軸方向に沿って配設されている。従って、両突出部42c、43cの周方向側面は同一平面上にある。このため、第2極間磁石51bと第3極間磁石51cは、一体形成されている。   As described above, the tip of the claw-shaped magnetic pole 41b of the first rotor core 41 and the tip of the claw-shaped magnetic pole 44b of the fourth rotor core 44, that is, the claw portion 41d of the first rotor core 41 and the claw portion 44d of the fourth rotor core 44 are It is arranged along the direction. Therefore, the inner peripheral side surfaces of both the claw portions 41d and 44d are on the same plane. Further, the base end of the claw-shaped magnetic pole 42b of the second rotor core 42 and the base end of the claw-shaped magnetic pole 43b of the third rotor core 43, that is, the protrusion 42c of the second rotor core 42 and the protrusion 43c of the third rotor core 43 are arranged in the axial direction. It is arranged along. Therefore, the circumferential side surfaces of both protrusions 42c and 43c are on the same plane. For this reason, the second interpole magnet 51b and the third interpole magnet 51c are integrally formed.

各極間磁石51a〜51dは、軸方向視平行四辺形状に形成されている。また、各極間磁石51a〜51dは、径方向視長方形状に形成されている。そして、各極間磁石51a〜51dは、ロータ40の径方向に対して角度を持つように配置されている。即ち、各ロータコア41〜44の爪状磁極は、爪状磁極間にそれぞれ配置される極間磁石51a〜51dが、各ロータコア41〜44の径方向に対して角度を持つようにされている。   Each of the interpolar magnets 51a to 51d is formed in a parallelogram shape when viewed in the axial direction. Moreover, each interpolar magnet 51a-51d is formed in the radial direction rectangular shape. The interpolar magnets 51 a to 51 d are arranged so as to have an angle with respect to the radial direction of the rotor 40. That is, the claw-shaped magnetic poles of the rotor cores 41 to 44 are configured such that the interpole magnets 51 a to 51 d disposed between the claw-shaped magnetic poles have an angle with respect to the radial direction of the rotor cores 41 to 44.

例えば、図8(b)に示すように、第1爪状磁極41bは、周方向両側に隣接する2つの極間磁石51aの中心を通る線分(一点鎖線にて示す)の交点O1が、ロータ40の回転中心、即ち回転軸12の中心よりも径方向外側であって、第1爪状磁極41bに近づく位置となるように形成されている。なお、この交点O1は、周方向における爪状磁極41bの中心と回転軸12の中心を結ぶ中心線上に設定されている。つまり、周方向において爪状磁極41bと隣接する2つの極間磁石51aは、爪状磁極41bの中心線に対して対称となるように、爪状磁極41bの周方向両側面の角度が設定されている。   For example, as shown in FIG. 8B, the first claw-shaped magnetic pole 41b has an intersection O1 of a line segment (shown by a one-dot chain line) passing through the centers of two inter-pole magnets 51a adjacent to both sides in the circumferential direction. The rotation center of the rotor 40, that is, the outer side in the radial direction than the center of the rotation shaft 12, is formed so as to be close to the first claw-shaped magnetic pole 41 b. The intersection point O1 is set on a center line connecting the center of the claw-shaped magnetic pole 41b and the center of the rotary shaft 12 in the circumferential direction. That is, the angles of the circumferential side surfaces of the claw-shaped magnetic pole 41b are set so that the two inter-pole magnets 51a adjacent to the claw-shaped magnetic pole 41b in the circumferential direction are symmetrical with respect to the center line of the claw-shaped magnetic pole 41b. ing.

同様に、図8(a)に示すように、第2爪状磁極42bは、周方向両側に隣接する2つの極間磁石51bの中心を通る線分(一点鎖線にて示す)の交点O2が、ロータ40の回転中心、即ち回転軸12の中心よりも径方向外側であって、第2爪状磁極42bから遠ざかる位置となるように形成されている。なお、この交点O2は、周方向における爪状磁極42bの中心と回転軸12の中心を結ぶ中心線上に設定されている。つまり、周方向において爪状磁極42bと隣接する2つの極間磁石51bは、爪状磁極42bの中心線に対して対称となるように、爪状磁極42bの周方向両側面の角度が設定されている。   Similarly, as shown in FIG. 8A, the second claw-shaped magnetic pole 42b has an intersection O2 of a line segment (shown by a one-dot chain line) passing through the centers of the two inter-pole magnets 51b adjacent on both sides in the circumferential direction. The rotation center of the rotor 40, that is, the outer side in the radial direction from the center of the rotation shaft 12, is formed so as to be away from the second claw-shaped magnetic pole 42b. The intersection O2 is set on a center line connecting the center of the claw-shaped magnetic pole 42b and the center of the rotating shaft 12 in the circumferential direction. That is, the angle between the two circumferential side surfaces of the claw-shaped magnetic pole 42b is set so that the two inter-pole magnets 51b adjacent to the claw-shaped magnetic pole 42b in the circumferential direction are symmetrical with respect to the center line of the claw-shaped magnetic pole 42b. ing.

各極間磁石51a〜51dは、周方向に爪状磁極と隣接する面が、隣接する爪状磁極と同じ極性となるように磁化されている。そして、極間磁石51a,51bのN極は、第1爪状磁極41bに接触し、極間磁石51a,51bのS極は、第2爪状磁極42bに接触している。同様に、極間磁石51c,51dのN極は、第4爪状磁極44bに接触し、極間磁石51c,51dのS極は、第3爪状磁極43bに接触している。   Each of the interpolar magnets 51a to 51d is magnetized so that the surface adjacent to the claw-shaped magnetic pole in the circumferential direction has the same polarity as the adjacent claw-shaped magnetic pole. The N poles of the interpolar magnets 51a and 51b are in contact with the first claw-shaped magnetic pole 41b, and the S poles of the interpolar magnets 51a and 51b are in contact with the second claw-shaped magnetic pole 42b. Similarly, the N poles of the interpolar magnets 51c and 51d are in contact with the fourth claw-shaped magnetic pole 44b, and the S poles of the interpolar magnets 51c and 51d are in contact with the third claw-shaped magnetic pole 43b.

次に、上記のロータ40の作用を説明する。
周方向に隣合う第1爪状磁極41bと第2爪状磁極42bの間に配置された極間磁石51a,51bにおいて、極間磁石51a,51bのN極は、同じ極性の第1爪状磁極41bと接し,S極は第2爪状磁極42bと接する。そして、第1爪状磁極41bの爪部41dは、周方向中心が径方向内側に突出する略三角形状に形成されている。従って、極間磁石51aの磁束は、第1爪状磁極41bの爪部41dから第1爪状磁極41b内に入り、第1爪状磁極41bの外周面41eからステータ6(図1参照)に至る。つまり、第1爪状磁極41bとステータ6との間に発生する磁束は、環状磁石28による磁束と、極間磁石51aによる磁束を含む。即ち、爪部41dにおいて、周方向中心が径方向内側に突出する略三角形状に形成された部分は、極間磁石51aの磁束を第1爪状磁極41bの外周面、即ちステータ6と対向する第1爪状磁極41bの端面に導く磁束誘導部として機能する。このように、ロータ40からステータ6に向う磁束の量が、環状磁石28のみの磁束の量よりも増加する。
Next, the operation of the rotor 40 will be described.
In the interpolar magnets 51a and 51b disposed between the first claw-shaped magnetic pole 41b and the second claw-shaped magnetic pole 42b adjacent in the circumferential direction, the N poles of the interpolar magnets 51a and 51b are first claw-shaped having the same polarity. The S pole is in contact with the magnetic pole 41b and the second claw-shaped magnetic pole 42b is in contact. The claw portion 41d of the first claw-shaped magnetic pole 41b is formed in a substantially triangular shape with the center in the circumferential direction protruding radially inward. Accordingly, the magnetic flux of the interpole magnet 51a enters the first claw-shaped magnetic pole 41b from the claw portion 41d of the first claw-shaped magnetic pole 41b, and enters the stator 6 (see FIG. 1) from the outer peripheral surface 41e of the first claw-shaped magnetic pole 41b. It reaches. That is, the magnetic flux generated between the first claw-shaped magnetic pole 41b and the stator 6 includes the magnetic flux due to the annular magnet 28 and the magnetic flux due to the interpole magnet 51a. That is, in the claw portion 41d, the portion formed in a substantially triangular shape with the center in the circumferential direction protruding radially inward opposes the magnetic flux of the interpole magnet 51a to the outer peripheral surface of the first claw-shaped magnetic pole 41b, that is, the stator 6. It functions as a magnetic flux guiding portion that leads to the end face of the first claw-shaped magnetic pole 41b. In this way, the amount of magnetic flux from the rotor 40 toward the stator 6 is larger than the amount of magnetic flux of the annular magnet 28 alone.

また、周方向に隣合う第1爪状磁極41bと第2爪状磁極42bの間に配置された極間磁石51a,51bは、環状磁石28により機能する爪状磁極の極性と同じ極性の面が接触する。従って、各極間磁石51a,51bは、第1爪状磁極41bから第2爪状磁極42bに向う直接的な磁束の形成を阻害する。この結果、第1爪状磁極41bと第2爪状磁極42bの間の直接的な漏洩磁束が減少する。   Further, the interpolar magnets 51a and 51b disposed between the first claw-shaped magnetic pole 41b and the second claw-shaped magnetic pole 42b adjacent in the circumferential direction are surfaces having the same polarity as the polarity of the claw-shaped magnetic pole functioning by the annular magnet 28. Touch. Accordingly, the interpole magnets 51a and 51b inhibit the formation of a direct magnetic flux from the first claw-shaped magnetic pole 41b to the second claw-shaped magnetic pole 42b. As a result, the direct leakage magnetic flux between the first claw-shaped magnetic pole 41b and the second claw-shaped magnetic pole 42b is reduced.

また、爪部41dは、周方向中心部分が径方向内側に向って突出する略三角形状に形成されている。従って、N極として機能する爪部41dからS極となる第2コアベース42aに向う磁束は、突出する頂点部分に集中する。従って、爪部41dの径方向内側の頂点部分において磁気飽和が生じるため、爪部41dからコアベース42aに向う磁束の量が少なくなる。つまり、爪部41dの径方向内側部分を略三角形状に形成することにより、爪部41dからコアベース42aに向う磁束、つまり漏れ磁束の量を低減する。   In addition, the claw portion 41d is formed in a substantially triangular shape with a central portion in the circumferential direction protruding radially inward. Accordingly, the magnetic flux from the claw portion 41d functioning as the N pole toward the second core base 42a serving as the S pole is concentrated on the protruding apex portion. Accordingly, since magnetic saturation occurs at the apex portion on the radially inner side of the claw portion 41d, the amount of magnetic flux from the claw portion 41d toward the core base 42a is reduced. That is, by forming the radially inner portion of the claw portion 41d in a substantially triangular shape, the amount of magnetic flux from the claw portion 41d toward the core base 42a, that is, the amount of leakage magnetic flux is reduced.

図8(a)及び図8(b)に示すように、周方向に隣合う第1爪状磁極41bと第2爪状磁極42bの間に配置された各極間磁石51a,51bの中心線の交点は、各爪状磁極41b,42bの中心線の交点、即ちロータ40の回転中心からずれている。従って、ロータ40を回転したとき、各極間磁石51a,51bは、遠心力により、第1爪状磁極41bの周方向側面に押し付けられる。このため、ロータ40から各極間磁石51a,51bの抜け出しが防止される。   As shown in FIGS. 8A and 8B, the center lines of the interpolar magnets 51a and 51b disposed between the first claw-shaped magnetic pole 41b and the second claw-shaped magnetic pole 42b adjacent in the circumferential direction. Is shifted from the intersection of the center lines of the claw-shaped magnetic poles 41 b and 42 b, that is, from the rotation center of the rotor 40. Therefore, when the rotor 40 is rotated, the interpolar magnets 51a and 51b are pressed against the circumferential side surface of the first claw-shaped magnetic pole 41b by centrifugal force. For this reason, the interpolar magnets 51a and 51b are prevented from coming out of the rotor 40.

図7(b)に示すように、第1ロータコア41は、第1コアベース41aの外周部から径方向外側に向って突出する突出部41cと、その突出部41cから軸方向に沿って延びる爪部41dを有している。図9に示すように、環状磁石28による磁束は、コアベース41aから突出部41cと爪部41dを介してステータ6(図1参照)に至る。しかし、爪部41dは突出部41cから軸方向に突出しているため、環状磁石28の磁束が通り難い。その結果、爪状磁極41bにおいて、基端側(突出部41c)の磁束密度と先端側(爪部41d)の磁束密度の間に差が生じる。   As shown in FIG. 7B, the first rotor core 41 includes a protrusion 41c that protrudes radially outward from the outer periphery of the first core base 41a, and a claw that extends from the protrusion 41c along the axial direction. It has a portion 41d. As shown in FIG. 9, the magnetic flux generated by the annular magnet 28 reaches the stator 6 (see FIG. 1) from the core base 41 a via the protruding portion 41 c and the claw portion 41 d. However, since the claw portion 41d protrudes in the axial direction from the protruding portion 41c, the magnetic flux of the annular magnet 28 is difficult to pass. As a result, in the claw-shaped magnetic pole 41b, a difference occurs between the magnetic flux density on the base end side (projecting portion 41c) and the magnetic flux density on the distal end side (claw portion 41d).

本実施形態では、図2に示すように、極間磁石51aのN極は、N極として機能する爪部41dに当接している。従って、極間磁石51aの磁束は、爪部41dを介してステータ6に至ることになる。このため、爪部41dの磁束量を極間磁石51aにより増加することで、爪状磁極41bにおいて、基端側(突出部41c)の磁束密度と先端側(爪部41d)の磁束密度の間に差を低減することが可能となる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the N pole of the interpole magnet 51a is in contact with the claw portion 41d that functions as the N pole. Therefore, the magnetic flux of the interpolar magnet 51a reaches the stator 6 via the claw portion 41d. For this reason, by increasing the magnetic flux amount of the claw portion 41d by the interpolar magnet 51a, the claw-shaped magnetic pole 41b has a magnetic flux density between the proximal end (projecting portion 41c) and the distal end side (claw portion 41d). The difference can be reduced.

上記のように、主として第1ロータコア41における作用を説明した。上記したように、第2〜第4ロータコア42〜44は第1ロータコア41と同じ形状である。従って、第2〜第4ロータコア42〜44においても、上記と同様の作用を奏する。   As described above, the operation in the first rotor core 41 has been mainly described. As described above, the second to fourth rotor cores 42 to 44 have the same shape as the first rotor core 41. Accordingly, the second to fourth rotor cores 42 to 44 have the same effect as described above.

図9に示すように、同じ極性(本実施形態ではN極)として機能する爪状磁極41b,44bをそれぞれ有するロータコア41,44のコアベース41a,44aは、軸方向両側において露出している。従って、これらのコアベース41a,44aから爪状磁極41b,44bに向わない磁束(漏れ磁束)が生じる。一方、S極として機能する爪状磁極42b,43bをそれぞれ有するロータコア42,43のコアベース42a,43aは、互いに隣接するとともに、軸方向外側に環状磁石28,29が隣接するため、露出していない。従って、これらのコアベース42a,43aにおける漏れ磁束は生じない。このため、コアベース41a,44aから爪状磁極41b,44bに向う磁束量と、爪状磁極42b,43bからコアベース42a,43aに向う磁束量との間に差が生じる。   As shown in FIG. 9, the core bases 41a and 44a of the rotor cores 41 and 44 having claw-shaped magnetic poles 41b and 44b that function as the same polarity (N pole in this embodiment) are exposed on both sides in the axial direction. Accordingly, a magnetic flux (leakage magnetic flux) is generated from these core bases 41a and 44a that is not directed to the claw-shaped magnetic poles 41b and 44b. On the other hand, the core bases 42a and 43a of the rotor cores 42 and 43 having the claw-shaped magnetic poles 42b and 43b functioning as the S pole are adjacent to each other, and the annular magnets 28 and 29 are adjacent to each other on the outer side in the axial direction. Absent. Accordingly, no leakage magnetic flux occurs in the core bases 42a and 43a. Therefore, there is a difference between the amount of magnetic flux from the core bases 41a and 44a toward the claw-shaped magnetic poles 41b and 44b and the amount of magnetic flux from the claw-shaped magnetic poles 42b and 43b toward the core bases 42a and 43a.

本実施形態では、図2に示すように、第1ロータコア41の爪部41dに極間磁石51aが当接し、第2,第3ロータコア42,43の爪部42d、43dに極間磁石51b,51cが当接し、第4ロータコア44の爪部44dに極間磁石51dが当接している。各極間磁石51a〜51dの磁力を互いに異なるようにすることが可能である。従って、第1,第4ロータコア41,44の爪部41d、44dに当接する極間磁石51a,51dの磁力を多くすることにより、上記の配置に基づく漏れ磁束に対応する磁束を補充ことが可能となる。これにより、コアベース41a,44aから爪状磁極41b,44bに向う磁束量と、爪状磁極42b,43bからコアベース42a,43aに向う磁束量との間に差を低減する、つまり磁束量をほぼ均一化することが可能となる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the interpole magnet 51 a abuts on the claw portion 41 d of the first rotor core 41, and the interpole magnet 51 b, on the claw portions 42 d and 43 d of the second and third rotor cores 42 and 43. 51 c is in contact, and the interpole magnet 51 d is in contact with the claw portion 44 d of the fourth rotor core 44. It is possible to make the magnetic forces of the interpolar magnets 51a to 51d different from each other. Therefore, the magnetic flux corresponding to the leakage magnetic flux based on the above arrangement can be replenished by increasing the magnetic force of the interpole magnets 51a and 51d contacting the claw portions 41d and 44d of the first and fourth rotor cores 41 and 44. It becomes. This reduces the difference between the amount of magnetic flux from the core bases 41a, 44a toward the claw-shaped magnetic poles 41b, 44b and the amount of magnetic flux from the claw-shaped magnetic poles 42b, 43b toward the core bases 42a, 43a. Almost uniform can be achieved.

上記したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
(2a)ロータ40の第1〜第4ロータコア41〜44は、回転軸12の軸方向に沿って配設されている。第1,第2ロータコア41,42の爪状磁極41b,42bは、コアベース41a,42aの外周部から径方向外側に突出形成され、周方向に沿って交互に配置されている。各爪状磁極41b,42bは、軸方向に沿って互いに逆方向に向って延びるように形成されている。同様に、第3,第4ロータコア43,44の爪状磁極43b,44bは、コアベース43a,44aの外周部から径方向外側に突出形成され、周方向に沿って交互に配置されている。各爪状磁極43b,44bは、軸方向に沿って互いに逆方向に向って延びるように形成されている。
As described above, the present embodiment has the following effects.
(2a) The first to fourth rotor cores 41 to 44 of the rotor 40 are disposed along the axial direction of the rotary shaft 12. The claw-shaped magnetic poles 41b and 42b of the first and second rotor cores 41 and 42 are formed to protrude radially outward from the outer peripheral portions of the core bases 41a and 42a, and are alternately arranged along the circumferential direction. Each claw-shaped magnetic pole 41b, 42b is formed to extend in opposite directions along the axial direction. Similarly, the claw-shaped magnetic poles 43b and 44b of the third and fourth rotor cores 43 and 44 are formed to protrude radially outward from the outer peripheral portions of the core bases 43a and 44a, and are alternately arranged along the circumferential direction. Each claw-shaped magnetic pole 43b, 44b is formed to extend in the opposite direction along the axial direction.

各爪状磁極41b〜44bの爪部41d〜44dは、周方向中心部が径方向内側に突出する略三角形状に形成されている。そして、この略三角形状に形成された部分の斜面に極間磁石51a〜51dが当接する。略三角形状に形成された部分は、極間磁石51a,51dの磁束を爪状磁極41b,44bの外周面、即ちステータ6と対向する爪状磁極41b,44bの端面に導く磁束誘導部として機能する。このように、ロータ40からステータ6に向う磁束の量を、環状磁石28,29のみの磁束の量よりも増加させる、すなわち有効磁束量を増加することができる。   The claw portions 41d to 44d of the claw-shaped magnetic poles 41b to 44b are formed in a substantially triangular shape with the center portion in the circumferential direction protruding radially inward. Then, the interpolar magnets 51a to 51d are in contact with the inclined surface of the portion formed in a substantially triangular shape. The portion formed in a substantially triangular shape functions as a magnetic flux guiding portion that guides the magnetic flux of the interpole magnets 51 a and 51 d to the outer peripheral surface of the claw-shaped magnetic poles 41 b and 44 b, that is, the end surfaces of the claw-shaped magnetic poles 41 b and 44 b facing the stator 6. To do. In this manner, the amount of magnetic flux from the rotor 40 toward the stator 6 can be increased more than the amount of magnetic flux of only the annular magnets 28 and 29, that is, the effective magnetic flux amount can be increased.

(2b)各爪状磁極41b〜44bの爪部41d〜44dは、周方向中心部分が径方向内側に向って突出する略三角形状に形成されている。従って、N極として機能する爪部41dからS極となる第2コアベース42aに向う磁束は、突出する頂点部分に集中する。従って、爪部41dの径方向内側の頂点部分において磁気飽和が生じるため、爪部41dからコアベース42aに向う磁束の量が少なくなる。つまり、爪部41dの径方向内側部分を略三角形状に形成することにより、爪部41dからコアベース42aに向う磁束、つまり漏れ磁束の量を低減することができ、ひいては有効磁束の減少を低減することができる。   (2b) The claw portions 41d to 44d of the claw-shaped magnetic poles 41b to 44b are formed in a substantially triangular shape with a central portion in the circumferential direction protruding radially inward. Accordingly, the magnetic flux from the claw portion 41d functioning as the N pole toward the second core base 42a serving as the S pole is concentrated on the protruding apex portion. Accordingly, since magnetic saturation occurs at the apex portion on the radially inner side of the claw portion 41d, the amount of magnetic flux from the claw portion 41d toward the core base 42a is reduced. That is, by forming the radially inner portion of the claw portion 41d in a substantially triangular shape, it is possible to reduce the amount of magnetic flux from the claw portion 41d toward the core base 42a, that is, the amount of leakage magnetic flux, thereby reducing the decrease in effective magnetic flux. can do.

そして、爪状磁極41b〜44bとコアベース41a〜44aとの間に磁石を設けることなく、直接的な磁束を低減することができる。これにより、有効な磁束量を多くすることができる。また、爪状磁極41b〜44bとコアベース41a〜44aとの間の磁石を必要としないため、その分、部品点数(部品の種類)や製造工程の増加を抑制することができる。   And a direct magnetic flux can be reduced, without providing a magnet between the claw-shaped magnetic poles 41b-44b and the core bases 41a-44a. Thereby, the amount of effective magnetic flux can be increased. Further, since a magnet between the claw-shaped magnetic poles 41b to 44b and the core bases 41a to 44a is not required, an increase in the number of parts (types of parts) and manufacturing processes can be suppressed accordingly.

(2c)周方向に隣合う爪状磁極41b〜44bの間に極間磁石51a〜51dが配置されている。各極間磁石51a〜51dは、周方向に隣合う爪状磁極41b,42bと同極性が対向するように磁化されている。従って、極間磁石51a〜51dによって、爪状磁極41b,42bの間における直接的な磁束の発生を抑制することができる。これにより、有効な磁束量を多くすることができる。   (2c) The interpole magnets 51a to 51d are arranged between the claw-shaped magnetic poles 41b to 44b adjacent in the circumferential direction. The interpolar magnets 51a to 51d are magnetized so as to have the same polarity as the claw-shaped magnetic poles 41b and 42b adjacent in the circumferential direction. Therefore, the generation of the direct magnetic flux between the claw-shaped magnetic poles 41b and 42b can be suppressed by the interpole magnets 51a to 51d. Thereby, the amount of effective magnetic flux can be increased.

(2d)爪状磁極41b〜44bの間に配置された極間磁石51a〜51dは、その中心線が回転軸12の軸中心を通る直線に対して角度を成すように、各爪状磁極41b〜44bが形成されている。従って、ロータ40を回転したとき、各極間磁石51a〜51dは、遠心力により、当接する爪状磁極(爪部)に押し付けられる。このため、ロータ40から各極間磁石51a〜51dの抜け出しを防止することができる。   (2d) The interpole magnets 51a to 51d disposed between the claw-shaped magnetic poles 41b to 44b have their claw-shaped magnetic poles 41b so that their center lines form an angle with respect to a straight line passing through the axis center of the rotating shaft 12. To 44b are formed. Therefore, when the rotor 40 is rotated, the interpolar magnets 51a to 51d are pressed against the claw-shaped magnetic poles (claw portions) that come into contact by centrifugal force. For this reason, it is possible to prevent the interpole magnets 51a to 51d from coming out of the rotor 40.

なお、上記の第二実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記形態では、例えば図8(b)に示すように、爪部41dの周方向中心を径方向内側に突出させ、その頂点をコアベース42aに接するように形成した。これに対し、例えば、図10(a)に示すように、周方向中心が極間磁石51aから径方向内側に突出しないように平坦状に形成してコアベース42aから離間させるようにしてもよい。また、図10(b)に示すように、2つの極間磁石51aの間の部分を径方向外側に向って凹設するようにしてもよい。
In addition, you may change said 2nd embodiment as follows.
-In the said form, as shown, for example in FIG.8 (b), the circumferential direction center of the nail | claw part 41d was protruded to radial inside, and it formed so that the vertex might contact | connect the core base 42a. On the other hand, for example, as shown in FIG. 10A, the center in the circumferential direction may be formed in a flat shape so as not to protrude radially inward from the interpole magnet 51a and separated from the core base 42a. . Further, as shown in FIG. 10B, a portion between the two inter-pole magnets 51a may be recessed toward the radially outer side.

なお、上記の各実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記形態では、各爪状磁極41b〜44bの中心線に対して極間磁石51a〜51dを対称に配置したが、非対称としてもよい。例えば、ロータ11の回転方向や回転数に応じて、極間磁石51a〜51dの傾きを変更する。このようにしても、上記実施形態と同様の効果が得られる。
In addition, you may change each said embodiment as follows.
In the above embodiment, the interpolar magnets 51a to 51d are arranged symmetrically with respect to the center line of the claw-shaped magnetic poles 41b to 44b, but may be asymmetric. For example, the inclinations of the interpolar magnets 51a to 51d are changed according to the rotation direction and the rotation speed of the rotor 11. Even if it does in this way, the effect similar to the said embodiment is acquired.

・上記形態では、界磁磁石として環状磁石28,29を用いたが、平板状の永久磁石を周方向に沿って複数配列して各爪状磁極41b〜44bを界磁するようにしてもよい。また、一対のコアベース間に1つの円盤状の永久磁石を介在させて各爪状磁極41b〜44bを界磁するようにしてもよい。   In the above embodiment, the annular magnets 28 and 29 are used as the field magnets. However, a plurality of flat permanent magnets may be arranged along the circumferential direction so as to field the claw-shaped magnetic poles 41b to 44b. . Alternatively, each claw-shaped magnetic pole 41b to 44b may be fielded by interposing one disk-shaped permanent magnet between the pair of core bases.

11…ロータ、12…回転軸、21〜24…ロータコア、21a〜24a…コアベース、21b〜24b…爪状磁極、21c〜24c…突出部、21d〜24d…爪部、21e,22e…径方向外側側面、21f,22f…方向内側側面、28,29…環状磁石(界磁磁石)、31…極間磁石、40…ロータ、41〜44…ロータコア、41a〜44a…コアベース、41b〜44b…爪状磁極、41c〜44c…突出部、41d〜44d…爪部、51a〜51d…極間磁石。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Rotor, 12 ... Rotary shaft, 21-24 ... Rotor core, 21a-24a ... Core base, 21b-24b ... Claw-shaped magnetic pole, 21c-24c ... Projection part, 21d-24d ... Claw part, 21e, 22e ... Radial direction Outer side surface, 21f, 22f ... direction inner side surface, 28, 29 ... annular magnet (field magnet), 31 ... interpolar magnet, 40 ... rotor, 41-44 ... rotor core, 41a-44a ... core base, 41b-44b ... Claw-shaped magnetic poles, 41c to 44c... Projecting portions, 41d to 44d... Claw portions, 51a to 51d.

Claims (5)

円盤状のコアベースの外周部から突出するとともに軸方向に沿って延出形成され周方向に沿って交互に配置された複数の爪状磁極を有し、軸方向に配列された少なくとも一対のロータコアと、
対となるロータコア間に配置され、軸方向に沿って磁化された界磁磁石と、
周方向に隣合う前記爪状磁極の間にそれぞれ配設され、各爪状磁極と同極性の面が対向するように磁化された複数の極間磁石と、
を備え、
前記爪状磁極の先端部には、前記極間磁石の磁束を前記爪状磁極の外周側側面に導く磁束誘導部を形成した、
ことを特徴とするロータ。
At least a pair of rotor cores arranged in the axial direction, having a plurality of claw-shaped magnetic poles protruding from the outer peripheral portion of the disk-shaped core base and extending along the axial direction and arranged alternately along the circumferential direction When,
A field magnet disposed between a pair of rotor cores and magnetized along an axial direction;
A plurality of interpole magnets arranged between the claw-shaped magnetic poles adjacent in the circumferential direction and magnetized so that the surfaces of the same polarity as the claw-shaped magnetic poles face each other;
With
At the tip of the claw-shaped magnetic pole, a magnetic flux guiding portion that guides the magnetic flux of the interpolar magnet to the outer peripheral side surface of the claw-shaped magnetic pole is formed.
A rotor characterized by that.
請求項1に記載のロータにおいて、
前記磁束誘導部は、径方向内側側面の周方向中央を周方向両側よりも径方向外側側面に近づけることにより形成されてなる、ことを特徴とするロータ。
The rotor according to claim 1, wherein
The rotor is characterized in that the magnetic flux guiding portion is formed by bringing the circumferential center of the radially inner side surface closer to the radially outer side surface than both circumferential sides.
請求項2に記載のロータにおいて、
軸方向に沿って少なくとも二対の前記ロータコアが配列され、
軸方向両端の前記ロータコアが有する爪状磁極基端の周方向の幅は、他のロータコアが有する爪状磁極基端の周方向の幅よりも狭く形成された、
ことを特徴とするロータ。
The rotor according to claim 2, wherein
At least two pairs of the rotor cores are arranged along the axial direction;
The circumferential width of the claw-shaped magnetic pole base end of the rotor core at both axial ends is formed narrower than the circumferential width of the claw-shaped magnetic pole base end of the other rotor core,
A rotor characterized by that.
請求項1に記載のロータにおいて、
前記磁束誘導部は、周方向中央部を径方向内側に向って突出して形成されてなる、ことを特徴とするロータ。
The rotor according to claim 1, wherein
The rotor is characterized in that the magnetic flux guiding portion is formed by projecting a central portion in the circumferential direction toward the inside in the radial direction.
請求項1〜4のうちの何れか一項に記載のロータを備えたことを特徴とするモータ。   The motor provided with the rotor as described in any one of Claims 1-4.
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