JP2015033329A5

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Publication number: JP2015033329A5
Application number: JP2014158297A
Authority: JP
Filing date: 2014-08-04
Publication date: 2017-09-07

Claims

内部永久磁石機械であって、
複数のステータティース（４４）を含むステータコア（４０）と、
前記複数のステータティース（４４）の周りに巻回され、交流電流で励磁されるとステータ磁界を発生させるステータ巻線（５０）と、
を備えるステータ組立体（１４）と、
前記ステータ組立体（１４）により画定された空洞（４６）内に配置されかつ前記ステータ組立体（１４）に対して回転するように構成されたロータ組立体（１２）であって、
前記主軸体（２４）から径方向外側に延びる複数の突起（２２）であって、前記主軸体（２４）を中心（７６）として円周に前記主軸体（２４）の軸線方向長さに沿って形成された前記複数の突起（２２）を備える軸（１８）と、
複数の突起（２２）を受け入れるように、前記軸（１８）を中心（７６）として円周に配設された複数の薄板積層体（６０）であって、前記複数の薄板積層体（６０）の各々が前記軸（１８）の長さに沿って軸線方向（６８）に配設された複数の薄板群（６２、６４、６６）を備え、前記複数の薄板群（６２、６４、６６）の各々が複数の薄板（３０）を備える、前記複数の薄板積層体（６０）と、
前記ステータ磁界と相互作用してトルクを生成する磁界を発生させるように構成された複数の永久磁石（３４）であって、各々が隣接する薄板積層体（６０）のそれぞれの対の間に配置される永久磁石（３４）と、
を備える前記ロータ組立体（１２）とを備え、
前記複数の薄板（３０）の各々が、それぞれの軸突起（２２）を受け入れるように前記薄板（３０）に形成された軸突起切欠き部（５８）を含み、前記複数の薄板積層体（６０）の各々に対して、それぞれの薄板群（６２、６４、６６）の前記薄板（３０）に形成された前記軸突起切欠き部（５８）が、隣接する薄板群（６２、６４、６６）の前記薄板（３０）に形成された前記軸突起切欠き部（５８）から角度的にオフセットされる、内部永久磁石機械。
前記軸（１８）は、複数の突起（２２）が前記主軸体（２４）と一体に形成された、単一の連続軸を含む、請求項１に記載の機械。
隣接する薄板積層体（６０）のそれぞれの対の間に配置された各永久磁石（３４）は、１つの磁石ブロック（７２）が前記積層群の各々に対応した、多くの磁石ブロック（７２）を備え、
前記複数の薄板積層体（６０）がロータコア（１６）を集合的に形成し、前記複数の薄板積層体（６０）の各々が前記ロータコア（１６）のロータ極（２８）を形成する、請求項１または２に記載の機械。
前記複数の薄板群（６２、６４、６６）が、第１の薄板群（６２）と、第２の薄板群（６４）と、第３の薄板群（６６）とを含み、前記第２の薄板群（６４）が前記第１の薄板群（６２）と第３の薄板群（６６）との間に軸線方向（６８）に位置決めされ、
前記第２の薄板群（６４）の前記薄板（８２）に形成された前記軸突起切欠き部（５８）が、前記薄板（８２）の中心（７６）に位置するように形成され、
前記第１の薄板群（６２）の前記薄板（７４）および前記第３の薄板群（６６）の前記薄板（８４）に形成された前記軸突起切欠き部（５８）が、前記薄板（７４、８４）の中心（７６）からオフセットされるように形成され、前記第１の薄板群（６２）の前記薄板（７４）に形成された前記軸突起切欠き部（５８）が、中心（７６）から第１の角度方向（７８）にオフセットされ、前記第３の薄板群（６６）の前記薄板（８４）に形成された前記軸突起切欠き部（５８）が、中心（７６）から前記第１の角度方向（７８）と反対方向の第２の角度方向（８６）にオフセットされる、請求項１乃至３のいずれかに記載の機械。
前記第１の薄板群（６２）の前記薄板（７４）および前記第３の薄板群（６６）の前記薄板（８４）に形成された前記軸突起切欠き部（５８）が、前記第２の薄板群（６４）の前記薄板（８２）に形成された前記軸突起切欠き部（５８）を中心（７６）として対称に形成されるように、中心（７６）から等しい角度だけオフセットされる、
又は、
前記第１の薄板群（６２）の前記薄板（７４）および前記第３の薄板群（６６）の前記薄板（８４）に形成された前記軸突起切欠き部（５８）が、前記第２の薄板群（６４）の前記薄板（８２）に形成された前記軸突起切欠き部（５８）を中心（７６）として非対称に形成されるように、中心（７６）から異なる角度だけオフセットされる、請求項４に記載の機械。
隣接する薄板群（６２、６４、６６）の前記薄板（３０）に形成された前記軸突起切欠き部（５８）間の角度オフセット（８０、８８）が、ステータスロットピッチの半分以下であり、
前記ステータ組立体（１４）およびロータ組立体（１２）が、分布巻線（５０）を有する分割型スポーク電気モータを構成する、請求項１乃至５のいずれかに記載の機械。
内部永久磁石機械を組み立てる方法であって、
複数のステータティース（４４）の周りに巻回され、交流電流で励磁されるとステータ磁界を発生させるステータ巻線（５０）を備えた前記複数のステータティース（４４）を有するステータコア（４０）を備えるステータ組立体（１４）を用意することと、
前記ステータ組立体（１４）により形成された空洞（４６）内で回転可能であるロータ組立体（１２）を用意することであって、
前記回転軸の軸線方向長さに沿って径方向に延びかつ前記軸（１８）を中心（７６）として円周に形成された複数の突起（２２）を備える軸（１８）を用意することと、
複数の薄板積層体（６０）が前記軸（１８）の円周に位置決めされかつ前記複数の薄板積層体（６０）の各々が前記軸（１８）の前記軸線方向長さに沿って複数の薄板群（６２、６４、６６）として配設されるように、前記複数の薄板積層体（６０）を前記軸（１８）の前記複数の軸突起（２２）上に配置することであって、各薄板積層体（６０）における隣接する薄板群（６２、６４、６６）が互いに対して角度オフセット（８０、８８）を有するように前記軸（１８）上に位置決めされるように、前記複数の薄板積層体（６０）を前記軸（１８）の前記複数の軸突起（２２）上に配置することと、
前記複数の薄板積層体（６０）により画定された開口内に、前記ステータ磁界と相互作用してトルクを生成する磁界を発生させる複数の永久磁石（３４）を固定することと、
を含む前記ロータ組立体（１２）を用意することと、
を含む方法。
前記軸（１８）を用意することが、前記軸（１８）を単一の一体軸として押出成形することを含む、請求項７に記載の方法。
前記複数の薄板積層体（６０）の各薄板（３０）に、軸突起（２２）を受け入れるように構成された軸突起切欠き部（５８）を形成することを更に含み、
前記軸突起切欠き部（５８）を形成することが、前記軸突起切欠き部（５８）を前記薄板（３０）にレーザ切断すること含み、
前記複数の薄板積層体（６０）の各々に対して、それぞれの薄板群（６２、６４、６６）の前記薄板（３０）に形成された前記軸突起切欠き部（５８）が、隣接する薄板群（６２、６４、６６）の前記薄板（３０）に形成された前記軸突起切欠き部（５８）から角度的にオフセットされ、
隣接する薄板群（６２、６４、６６）における前記軸突起切欠き部（５８）間の角度オフセット（８０、８８）が、ステータスロットピッチの半分である、請求項７または８に記載の方法。
内部永久磁石機械に使用するロータ組立体（１２）であって、
軸体と、前記軸体から径方向外側に延びる複数の突起（２２）であって、前記軸（１８）の軸線方向長さに沿って前記軸（１８）を中心（７６）として円周に形成された前記複数の突起（２２）とを含む前記軸（１８）と、
径方向突起上に配置された複数の薄板積層体（６０）であって、前記複数の薄板積層体（６０）の各々が前記軸（１８）に沿って軸線方向（６８）に配設された複数の薄板群（６２、６４、６６）を備え、前記複数の薄板群（６２、６４、６６）の各々が複数の薄板（３０）を備える、前記複数の薄板積層体（６０）と、
前記複数の薄板積層体（６０）の間に配置された複数の永久磁石（３４）とを備え、
薄板積層体（６０）の前記複数の薄板群（６２、６４、６６）の各々における前記薄板（３０）の形状が、薄板積層体（６０）における前記複数の薄板群（６２、６４、６６）のうちの他の前記薄板（３０）の形状とは異なる、
ロータ組立体（１２）。
前記複数の薄板（３０）の各々が、それぞれの軸突起（２２）を受け入れるように前記薄板（３０）に形成された軸突起切欠き部（５８）を含み、前記複数の薄板積層体（６０）の各々に対して、それぞれの薄板群（６２、６４、６６）の前記薄板（３０）に形成された前記軸突起切欠き部（５８）が、隣接する薄板群（６２、６４、６６）の前記薄板（３０）に形成された前記軸突起切欠き部（５８）から角度的にオフセットされ、
隣接する薄板群（６２、６４、６６）における前記軸突起切欠き部（５８）の前記角度オフセット（８０、８８）が、単一のステータスロットシフトに相当する電気角度分の正味のロータシフトを導入する、請求項９に記載のロータ組立体（１２）。
前記軸（１８）は、前記複数の突起（２２）が前記軸体と一体に形成された、単一の連続軸を含む、請求項９または１０に記載のロータ組立体（１２）。
隣接する薄板積層体（６０）のそれぞれの対の間に配置された永久磁石（３４）は、１つの磁石ブロック（７２）が前記複数の積層群の各々に関連付けられた、多くの磁石ブロック（７２）を備え、
トルクリップルを低減するために、各永久磁石（３４）を形成する前記磁石ブロック（７２）が、前記ロータ組立体（１２）の回転中に同一のステータコイルを異なるタイミングで通過するように、互いから角度的にオフセットされる、請求項９乃至１１のいずれかに記載のロータ組立体（１２）。