JP2014042401A

JP2014042401A - 回転電機

Info

Publication number: JP2014042401A
Application number: JP2012183544A
Authority: JP
Inventors: Eiji Yanagida; 英治柳田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-08-22
Filing date: 2012-08-22
Publication date: 2014-03-06

Abstract

【課題】永久磁石の体積の減少を抑制すると共に複数の永久磁石を電流経路とする渦電流の発生を抑制する。
【解決手段】隣接する二つの永久磁石片３２のうちの一方は凸形状の曲面である凸形状面３２ａを有し、他方は凸形状面３２ａに対向し凸形状面３２ａより曲率が大きな凹形状の曲面である凹形状面３２ｂを有するよう形成し、永久磁石片３２は、一方の永久磁石の凸形状面３２ａの端部３２ｃと他方の永久磁石の凹形状面３２ｂの端部３２ｄとが接するよう積層されているから、永久磁石片３２の体積の減少を抑制すると共に複数の永久磁石片３２を電流経路とする渦電流の発生を抑制することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、回転電機に関し、詳しくは、ロータコアの軸方向に形成された収容孔に複数の永久磁石が積層されてなるロータを備える回転電機に関する。

従来、この種の回転電機としては、ロータコアの収容孔に複数の永久磁石が積層されて埋め込まれているものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この回転電機では、各永久磁石の端部の断面形状を略台形とし、積層したときにある磁石の下面の端部とその磁石と隣り合う磁石の上面の端部との間に間隙部を形成することにより、この間隙部により端部に形成される渦電流の電流経路を分断して、各磁石間の渦電流に対する電気抵抗を高くしている。こうした構成により、複数の永久磁石の全体を電流経路とする渦電流の発生を抑制している。

特開２００６−１３６１３０号公報

上述の回転電機では、各永久磁石の下面は端部を除く中心部で隣り合う永久磁石の上面と接しているため、接している部分で複数の永久磁石を電流経路とする渦電流が発生してしまう。また、永久磁石の端部の断面形状を略台形としたから、断面形状が矩形形状である場合と比較すると体積が減少するが、こうした永久磁石の体積の減少は回転電機の性能の低下を招いてしまう。

本発明の回転電機は、永久磁石の体積の減少を抑制すると共に複数の永久磁石を電流経路とする渦電流の発生を抑制することを主目的とする。

本発明の回転電機は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の回転電機は、
ロータコアの軸方向に形成された収容孔に複数の永久磁石が積層されてなるロータを備える回転電機であって、
隣接する二つの永久磁石のうちの一方の永久磁石は凸形状の曲面である凸形状面を有し、他方の永久磁石は該凸形状面に対向し該凸形状面より曲率が大きな凹形状の曲面である凹形状面を有し、
前記一方の永久磁石の凸形状面と前記他方の永久磁石の凹形状面とが対向すると共に前記一方の永久磁石の凸形状面の端部と他方の永久磁石の凹形状面の端部とが接するよう積層されてなる、
ことを要旨とする。

この本発明の回転電機では、一方の磁石の凸形状面の端部と他方の永久磁石の凹形状面の端部とが接するよう積層されているから、永久磁石間の渦電流に対する電気抵抗の低下を抑制して、複数の永久磁石を電流経路とする渦電流の発生を抑制することができる。また、他方の永久磁石は凸形状面に対向し凸形状面より曲率が大きな凹形状の曲面である凹形状面を有するよう形成されているから、永久磁石の体積の減少を抑制することができる。これにより、永久磁石の体積の減少を抑制すると共に複数の永久磁石を電流経路とする渦電流の発生を抑制することができる。

本発明の一実施例としての回転電機１０の構成の概略を示す構成図である。ロータ２０を図１のＡ方向から眺めたときの外観の概略を示す外観図である。永久磁石３０の構成の概略を示す構成図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての回転電機１０の構成の概略を示す構成図である。回転電機１０は、図示するように、永久磁石同期電動機(ＰＭモータ）として構成され、三相コイルが巻回されたステータ１２と、回転軸としてのロータシャフト１４に固定されたロータ２０とを備える。

図２は、ロータ２０を図１のＡ方向から眺めたときの外観の概略を示す外観図である。ロータ２０は、図示するように、鉄などの磁性体材料からなり所定の厚み（例えば、０．３ｍｍや０．５ｍｍ，１．０ｍｍなど）の環状の電磁鋼板であるコアプレートが複数積層されてなるロータコア２４と、ロータコア２４を軸方向に貫通するよう形成された複数の収容孔２６（実施例では１６個）のそれぞれに収納された複数の永久磁石３０（実施例では１６個）と、から構成されている。

図３は、永久磁石３０の構成の概略を示す構成図である。永久磁石３０は、図示するように、ロータコア２４の軸方向に積層された複数の永久磁石片３２から構成されている。隣接する二つの永久磁石片３２のうちの一方は凸形状の曲面である凸形状面３２ａを有し、他方は凸形状面３２ａに対向し凸形状面３２ａより曲率が大きな（例えば、凸形状面３２ａの曲率の１．５倍など）凹形状の曲面である凹形状面３２ｂを有するよう形成されている。永久磁石片３２は、一方の永久磁石の凸形状面３２ａの端部３２ｃと他方の永久磁石の凹形状面３２ｂの端部３２ｄとが接するよう積層されている。隣り合う二つの永久磁石片３２は、端部３２ｃ、３２ｄが接するよう積層されているから、永久磁石片３２の間の渦電流に対する電気抵抗の低下を抑制し、永久磁石３０全体を電流経路とする渦電流の発生を抑制することができる。また、永久磁石片３２の凹形状面３２ｂは、凸形状面３２ａより大きな曲率となるよう形成されているから、永久磁石片３２の体積の減少を抑制することができる。これにより、永久磁石片３２の体積の減少を抑制すると共に複数の永久磁石片３２を電流経路とする渦電流の発生を抑制することができる。さらに、一方の永久磁石の凸形状面３２ａの端部３２ｃと他方の永久磁石の凹形状面３２ｂの端部３２ｄとが接するよう積層されているから、収容孔２６に永久磁石片３２を積層する際の永久磁石片３２のずれを抑制することができる。

以上説明した実施例の回転電機１０では、隣接する二つの永久磁石片３２のうちの一方は凸形状面３２ａを有し、他方は凸形状面３２ａに対向し凸形状面３２ａより曲率が大きな凹形状面３２ｂを有するよう形成し、永久磁石片３２は、一方の永久磁石の凸形状面３２ａの端部３２ｃと他方の永久磁石の凹形状面３２ｂの端部３２ｄとが接するよう積層されているから、永久磁石片３２の体積の減少を抑制すると共に複数の永久磁石片３２を電流経路とする渦電流の発生を抑制することができる。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、ロータコア２４が「ロータコア」に相当し、永久磁石片３２が「永久磁石」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、回転電機の製造産業などに利用可能である。

１０回転電機、１２ステータ、１４ロータシャフト、２０ロータ、２４ロータコア、２６収容孔、３０永久磁石、３２永久磁石片、３２ａ凸形状面、３２ｂ凹形状面、３２ｃ，３２ｄ端部。

Claims

ロータコアの軸方向に形成された収容孔に複数の永久磁石が積層されてなるロータを備える回転電機であって、
隣接する二つの永久磁石のうちの一方の永久磁石は凸形状の曲面である凸形状面を有し、他方の永久磁石は該凸形状面に対向し該凸形状面より曲率が大きな凹形状の曲面である凹形状面を有し、
前記一方の永久磁石の凸形状面と前記他方の永久磁石の凹形状面とが対向すると共に前記一方の永久磁石の凸形状面の端部と他方の永久磁石の凹形状面の端部とが接するよう積層されてなる、
回転電機。