JP2014107913A - 回転電機のロータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ロータコア20は、分割された一対の永久磁石片32の間において、磁石挿入孔40の外周縁部44から径方向内側に沿って延出して形成されると共に、永久磁石片32の周方向内側端部32cに当接する保持部22を有する。保持部22の径方向端面には、該保持部22の周方向幅D1よりも周方向幅d1が小さく、且つ磁石挿入孔40の内周縁部42に向かって延出する突起24が形成される。突起24は、磁石挿入孔40の内周縁部42と径方向に離間している。
【選択図】図2
Description
ロータコア(例えば、後述の実施形態におけるロータコア20)と、
前記ロータコアの内部に、周方向に所定の間隔で配置された複数の磁極部(例えば、後述の実施形態における磁極部50)と、
を備え、
前記磁極部は径方向に磁化されており且つ周方向で交互に磁化方向が異なるように構成された回転電機のロータ(例えば、後述の実施形態におけるロータ10)であって、
前記磁極部は、前記ロータコアに形成された磁石挿入孔(例えば、後述の実施形態における磁石挿入孔40)に永久磁石(例えば、後述の実施形態における永久磁石30)が挿入されることによって構成され、
前記永久磁石は、前記磁石挿入孔内において複数の永久磁石片(例えば、後述の実施形態における永久磁石片32)が周方向に分割されて配置され、
前記ロータコアは、周方向に隣り合う前記永久磁石片の間において、前記磁石挿入孔の内周縁部(例えば、後述の実施形態における内周縁部42)又は外周縁部(例えば、後述の実施形態における外周縁部44)の一方から径方向に沿って延出して形成されると共に、前記永久磁石片の周方向端部(例えば、後述の実施形態における周方向内側端部32c)に当接する保持部(例えば、後述の実施形態における保持部22)を有し、
前記保持部の径方向端面(例えば、後述の実施形態における径方向内側端面22a、径方向外側端面22b)には、該保持部よりも周方向幅(例えば、後述の実施形態における周方向幅d1)が小さく、且つ前記磁石挿入孔の前記内周縁部又は前記外周縁部の他方に向かって延出する突起(例えば、後述の実施形態における突起24)が形成され、
前記突起は、前記磁石挿入孔の前記内周縁部又は前記外周縁部の前記他方と径方向に離間している
ことを特徴とする。
前記永久磁石片は断面矩形状であり、
前記永久磁石片は、周方向に隣り合う前記永久磁石片同士が平行とならないように配置されており、
前記突起と前記永久磁石片の周方向端部との間の距離は、前記磁石挿入孔の内周縁部又は外周縁部の一方側から他方側に向かうに従って大きくなる
ことを特徴とする。
前記突起の径方向幅(例えば、後述の実施形態における径方向幅d2)は、前記保持部の径方向幅(例えば、後述の実施形態における径方向幅D2)よりも長い
ことを特徴とする。
前記保持部の径方向端面は、周方向において前記突起に近づくにしたがって、前記内周縁部又は前記外周縁部の他方側に向かって延出する曲面(例えば、後述の実施形態における凸曲面、凹曲面)である
ことを特徴とする。
ロータコア(例えば、後述の実施形態におけるロータコア20)と、
前記ロータコアの内部に、周方向に所定の間隔で配置された複数の磁極部(例えば、後述の実施形態における磁極部50)と、
を備え、
前記磁極部は径方向に磁化されており且つ周方向で交互に磁化方向が異なるように構成された回転電機のロータ(例えば、後述の実施形態における回転電機のロータ10)であって、
前記磁極部は、前記ロータコアに形成された磁石挿入孔(例えば、後述の実施形態における磁石挿入孔40)に永久磁石(例えば、後述の実施形態における永久磁石30)が挿入されることによって構成され、
前記永久磁石は、前記磁石挿入孔内において複数の永久磁石片(例えば、後述の実施形態における永久磁石片32)が周方向に分割されて配置され、
前記ロータコアは、
周方向に隣り合う前記永久磁石片の間において、前記磁石挿入孔の内周縁部(例えば、後述の実施形態における内周縁部42)又は外周縁部(例えば、後述の実施形態における外周縁部44)の一方から径方向に沿って延出して形成されると共に、前記永久磁石片の周方向端部(例えば、後述の実施形態における周方向内側端部32c)に当接する保持部(例えば、後述の実施形態における保持部22)と、
周方向に隣り合う前記永久磁石片の間において、前記磁石挿入孔の内周縁部又は外周縁部の他方から径方向に沿って延出して形成されると共に、該保持部よりも周方向幅(例えば、後述の実施形態における周方向幅d1)が小さい突起(例えば、後述の実施形態における突起24)と、
を有し、
前記保持部と前記突起とは径方向に離間する
ことを特徴とする。
前記突起の径方向幅(例えば、後述の実施形態における径方向幅d2)は、前記保持部の径方向幅(例えば、後述の実施形態における径方向幅D2)よりも長いことを特徴とする。
したがって、従来の特許文献1のようなセンターリブを介した主磁束の短絡によるトルク低下を抑制することが可能である。
また、突起の周方向幅は保持部の周方向幅よりも小さいので、突起と永久磁石片の周方向端部との間には磁気的空隙が形成され、突起の周方向幅が保持部の周方向幅と同じである場合等のように、上記磁気的空隙が形成されない場合に比べて、突起から永久磁石片の周方向端部に向かって作用する反磁界を抑制でき、永久磁石の減磁を抑制することが可能である。
また、永久磁石片の周方向端部に当接する保持部から、突起が磁石挿入孔の内周縁部又は外周縁部の他方に向かって延出するように構成しているため、突起の形状を調節することによって、磁気抵抗及び短絡磁束を適切に設計し、所望のトルク及び減磁耐力が得られるように設定することができる。
P=μ×(A/L)
したがって、従来の特許文献1のようなセンターリブを介した主磁束の短絡によるトルク低下を抑制することが可能である。
また、突起24の周方向幅d1は保持部22の周方向幅D1よりも小さいので、突起24と永久磁石片32の周方向内側端部32cとの間には磁気的空隙が形成され、突起24の周方向幅d1が保持部22の周方向幅D1と同じである場合等のように、上記磁気的空隙が形成されない場合に比べて、突起24から永久磁石片32の周方向内側端部32cに向かって作用する反磁界を抑制でき、永久磁石30の減磁を抑制することが可能である。
また、永久磁石片32の周方向内側端部32cに当接する保持部22から、突起24が磁石挿入孔40の内周縁部42に向かって延出するように構成しているため、突起24の形状(周方向幅d1、径方向幅d2)を調節することによって、磁気抵抗及び短絡磁束を適切に設計し、所望のトルク及び減磁耐力が得られるように設定することができる。
なお、上述の実施形態においては、保持部22は断面略矩形状に形成され、径方向内側端面22aが平面に形成されていたが(図2及び図3参照)、必ずしもこの構成に限定されない。
また、図14に示すように、保持部22の径方向内側端面22aを、周方向において突起24に近づくにしたがって、磁石挿入孔40の内周縁部42側(径方向内側)に向かって延出する凹曲面としてもよい。このように構成した場合であっても、上述の第1変形例と同様の効果を奏することが可能である。
また、上述の実施形態においては、周方向に隣り合う一対の永久磁石片32同士が互いに平行に配置されていたが(図2参照)、図15に示すように、一対の永久磁石片32同士が互いに平行とならないように配置しても構わない。
また、磁極部50を構成する永久磁石30を、周方向に分割された3個以上の永久磁石片32によって構成してもよい。例えば、図16に示すように、永久磁石30を3個に分割された永久磁石片32によって構成し、さらに、周方向に隣り合う永久磁石片32の外周面32b同士が、第3変形例と同様に180°未満の角度θをなすように配置してもよい。
また、図17に示すように、ロータコア20は、周方向に隣り合う永久磁石片32の周方向における間において、磁石挿入孔40の内周縁部42から径方向外側に延出するように形成されると共に、永久磁石片32の周方向内側端部32cに当接する保持部22と、保持部22の径方向外側端面22b(径方向端面)から磁石挿入孔40の外周縁部44に向かって延設された突起24と、を有しても構わない。
また、第5変形例のように、突起24が保持部22の径方向外側端面22bから磁石挿入孔40の外周縁部44に向かって延設される構成においても、図19に示すように、一対の永久磁石片32同士が互いに平行とならないように配置しても構わない。
次に、本発明の第2実施形態に係る回転電機のロータ10について説明する。本実施形態のロータ10は、第1実施形態と基本的構成を同一とするので、相違部分を中心に説明し、同一又は相当部分については、同一符号を付すことによってその説明を省略又は簡略化する。
また、図22及び図23に示すように、ロータコア20は、周方向に隣り合う永久磁石片32の周方向における間において、磁石挿入孔40の内周縁部42から径方向外側に延出するように形成されると共に、永久磁石片32の周方向内側端部32cに当接する保持部22と、周方向に隣り合う永久磁石片32の周方向における間において、磁石挿入孔40の外周縁部44から径方向外側に延出するように形成される突起24と、を有しても構わない。
20 ロータコア
22 保持部
22a 径方向内側端面(径方向端面)
22b 径方向外側端面(径方向端面)
24 突起
30 永久磁石
32 永久磁石片
32a 内周面
32b 外周面
32c 周方向内側端部(周方向端部)
40 磁石挿入孔
40S 空隙
42 内周縁部
44 外周縁部
50 磁極部
B 磁路
D1 周方向幅
D2 径方向幅
d1 周方向幅
d2 径方向幅
L1 周方向幅
L2 径方向幅
Claims (6)
- ロータコアと、
前記ロータコアの内部に、周方向に所定の間隔で配置された複数の磁極部と、
を備え、
前記磁極部は径方向に磁化されており且つ周方向で交互に磁化方向が異なるように構成された回転電機のロータであって、
前記磁極部は、前記ロータコアに形成された磁石挿入孔に永久磁石が挿入されることによって構成され、
前記永久磁石は、前記磁石挿入孔内において複数の永久磁石片が周方向に分割されて配置され、
前記ロータコアは、周方向に隣り合う前記永久磁石片の間において、前記磁石挿入孔の内周縁部又は外周縁部の一方から径方向に沿って延出して形成されると共に、前記永久磁石片の周方向端部に当接する保持部を有し、
前記保持部の径方向端面には、該保持部よりも周方向幅が小さく、且つ前記磁石挿入孔の前記内周縁部又は前記外周縁部の他方に向かって延出する突起が形成され、
前記突起は、前記磁石挿入孔の前記内周縁部又は前記外周縁部の前記他方と径方向に離間している
ことを特徴とする回転電機のロータ。 - 前記永久磁石片は断面矩形状であり、
前記永久磁石片は、周方向に隣り合う前記永久磁石片同士が平行とならないように配置されており、
前記突起と前記永久磁石片の周方向端部との間の距離は、前記磁石挿入孔の内周縁部又は外周縁部の一方側から他方側に向かうに従って大きくなる
ことを特徴とする請求項1に記載の回転電機のロータ。 - 前記突起の径方向幅は、前記保持部の径方向幅よりも長い
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の回転電機のロータ。 - 前記保持部の径方向端面は、周方向において前記突起に近づくにしたがって、前記内周縁部又は前記外周縁部の他方側に向かって延出する曲面である
ことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の回転電機のロータ。 - ロータコアと、
前記ロータコアの内部に、周方向に所定の間隔で配置された複数の磁極部と、
を備え、
前記磁極部は径方向に磁化されており且つ周方向で交互に磁化方向が異なるように構成された回転電機のロータであって、
前記磁極部は、前記ロータコアに形成された磁石挿入孔に永久磁石が挿入されることによって構成され、
前記永久磁石は、前記磁石挿入孔内において複数の永久磁石片が周方向に分割されて配置され、
前記ロータコアは、
周方向に隣り合う前記永久磁石片の間において、前記磁石挿入孔の内周縁部又は外周縁部の一方から径方向に沿って延出して形成されると共に、前記永久磁石片の周方向端部に当接する保持部と、
周方向に隣り合う前記永久磁石片の間において、前記磁石挿入孔の内周縁部又は外周縁部の他方から径方向に沿って延出して形成されると共に、該保持部よりも周方向幅が小さい突起と、
を有し、
前記保持部と前記突起とは径方向に離間する
ことを特徴とする回転電機のロータ。 - 前記突起の径方向幅は、前記保持部の径方向幅よりも長い
ことを特徴とする請求項5に記載の回転電機のロータ。
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