JP2016077029A - Reluctance motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リラクタンスモータに関する。 The present invention relates to a reluctance motor.
従来、リラクタンスモータがある。例えば、特許文献1には、複数の磁極を有する固定子と、非磁性導電性部材内に固定子の磁極数と異なる複数の磁性セグメントを埋め込んでなる回転子とを有するリラクタンスモータが開示されている。特許文献1のリラクタンスモータは、振動、騒音を抑えることができるとされている。 Conventionally, there is a reluctance motor. For example, Patent Document 1 discloses a reluctance motor having a stator having a plurality of magnetic poles and a rotor in which a plurality of magnetic segments different from the number of magnetic poles of the stator are embedded in a nonmagnetic conductive member. Yes. The reluctance motor of Patent Document 1 is said to be able to suppress vibration and noise.
リラクタンスモータにおいて、突極と突極との間に、突極とは異なる材質の部材を介在させてロータが構成される場合、回転時の遠心力や部材間の線膨張係数の違いによって当該部材と突極が分離してしまう可能性があり、耐久性に乏しい。 In a reluctance motor, when a rotor is configured by interposing a member made of a material different from that of a salient pole between salient poles, the relevant member depends on the centrifugal force during rotation or the difference in linear expansion coefficient between the members. The salient poles may be separated and the durability is poor.
本発明の目的は、振動、騒音を抑制すると共に、耐久性に優れたリラクタンスモータを提供することである。 The objective of this invention is providing the reluctance motor excellent in durability while suppressing a vibration and a noise.
本発明のリラクタンスモータは、中空円筒形状のステータ本体と、前記ステータ本体に周方向に沿って配置され、径方向の内側に向けて突出する複数の第一突極部と、それぞれの前記第一突極部に巻かれたコイルと、を有するステータと、円筒形状のロータ本体と、前記ロータ本体に周方向に沿って配置され、径方向の外側に向けて突出する複数の第二突極部と、を有し、前記ステータの中空部に前記ステータと同軸上に配置されたロータと、を備え、前記ロータは、更に、前記第二突極部と同質の磁性体で構成され、かつ前記第二突極部と一体に形成されており、隣接する前記第二突極部の肩部同士を接続し、一方の前記肩部と他方の前記肩部との間の谷部を閉塞して閉空間を形成する板状の接続部を複数備え、前記接続部は、周方向の中央部における径方向の厚さが、周方向の端部における径方向の厚さよりも薄く、前記ロータが停止した状態において、前記接続部における径方向外側の面は、軸方向視の断面において、前記ロータの回転時に前記第二突極部の最外周が描く仮想円上または前記仮想円よりも径方向の内側に位置しており、前記接続部の周方向の中央部における前記仮想円と前記接続部との隙間の大きさは、前記接続部の周方向の端部における前記隙間の大きさよりも大きいことを特徴とする。 The reluctance motor of the present invention includes a hollow cylindrical stator main body, a plurality of first salient pole portions that are arranged along the circumferential direction of the stator main body and project inward in the radial direction, and the first salient poles. A stator having a coil wound around the salient pole part, a cylindrical rotor body, and a plurality of second salient pole parts that are arranged along the circumferential direction on the rotor body and project outward in the radial direction. And a rotor disposed coaxially with the stator in the hollow portion of the stator, and the rotor is further composed of a magnetic material having the same quality as the second salient pole portion, and It is formed integrally with the second salient pole, connects the shoulders of the adjacent second salient poles, and closes the valley between the one shoulder and the other shoulder. A plurality of plate-like connection portions forming a closed space are provided, and the connection portions are arranged in the circumferential direction. In the state where the radial thickness at the portion is smaller than the radial thickness at the circumferential end and the rotor is stopped, the radially outer surface of the connecting portion is The virtual circle is connected to the virtual circle drawn on the outermost circumference of the second salient pole portion during rotation of the rotor or on the inner side in the radial direction from the virtual circle, and the virtual circle and the connection at the center in the circumferential direction of the connection portion The size of the gap with the portion is larger than the size of the gap at the circumferential end of the connection portion.
上記リラクタンスモータにおいて、更に、一端が前記谷部と接続され、他端が前記接続部における径方向内側の面と接続された補強部を備えることが好ましい。 In the reluctance motor, it is preferable that one end of the reluctance motor is connected to the valley portion and the other end is connected to a radially inner surface of the connection portion.
上記リラクタンスモータにおいて、前記接続部の少なくとも一部において、前記接続部の径方向の厚さは、前記コイルに電流が流れている場合に前記接続部において磁気飽和が発生する厚さ以下であることが好ましい。 In the reluctance motor, in at least a part of the connection portion, a radial thickness of the connection portion is equal to or less than a thickness at which magnetic saturation occurs in the connection portion when a current flows through the coil. Is preferred.
本発明に係るリラクタンスモータにおいて、ロータは、隣接する第二突極部の肩部同士を接続し、一方の肩部と他方の肩部との間の谷部を閉塞して閉空間を形成する板状の接続部を備え、接続部は、第二突極部と同質の磁性体で構成され、かつ第二突極部と一体に形成されている。接続部は、周方向の中央部における径方向の厚さが、周方向の端部における径方向の厚さよりも薄い。ロータが停止した状態において、接続部における径方向外側の面は、軸方向視の断面において、ロータの回転時に第二突極部の最外周が描く仮想円上または仮想円よりも径方向の内側に位置しており、接続部の周方向の中央部における仮想円と接続部との隙間の大きさは、接続部の周方向の端部における隙間の大きさよりも大きい。本発明に係るリラクタンスモータは、振動、騒音を抑制すると共に、耐久性に優れるという効果を奏する。 In the reluctance motor according to the present invention, the rotor connects the shoulder portions of the adjacent second salient pole portions and closes the valley portion between one shoulder portion and the other shoulder portion to form a closed space. A plate-like connection portion is provided, and the connection portion is made of a magnetic material having the same quality as the second salient pole portion and is formed integrally with the second salient pole portion. In the connection portion, the radial thickness at the center portion in the circumferential direction is thinner than the radial thickness at the end portion in the circumferential direction. In a state where the rotor is stopped, the radially outer surface of the connection portion is on the virtual circle drawn by the outermost periphery of the second salient pole portion when the rotor rotates in the axial view or on the radially inner side of the virtual circle And the size of the gap between the virtual circle and the connecting portion in the central portion in the circumferential direction of the connecting portion is larger than the size of the gap in the circumferential end portion of the connecting portion. The reluctance motor according to the present invention has the effect of suppressing vibration and noise and being excellent in durability.
以下に、本発明の実施形態に係るリラクタンスモータにつき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。 Hereinafter, a reluctance motor according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same.
[実施形態]
図1から図9を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、リラクタンスモータに関する。図1は、本発明の実施形態に係るリラクタンスモータの断面図である。
[Embodiment]
The embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 9. The present embodiment relates to a reluctance motor. FIG. 1 is a cross-sectional view of a reluctance motor according to an embodiment of the present invention.
図1に示すリラクタンスモータ1は、所謂スイッチトリラクタンスモータである。リラクタンスモータ1は、例えば、動力源として車両に搭載される。実施形態に係るリラクタンスモータ1は、ステータ2と、ロータ3を含む。ステータ2は、回転不能に固定されている。ステータ2は、ステータ本体20と、ステータ本体20に周方向に沿って配置された複数の第一突極部21と、それぞれの第一突極部21に巻かれたコイル22と、を有する。ステータ本体20は、中空の円筒形状である。第一突極部21は、ステータ本体20の内周面から径方向の内側に向けて突出している。なお、本明細書において、特に記載しない場合、「軸方向」はステータ2およびロータ3の中心軸線Xの方向(図1の紙面と垂直な方向)であり、「径方向」は中心軸線Xを中心とし、中心軸線Xと直交する半径方向であり、「周方向」は中心軸線Xを回転中心としてロータ3が回転する方向である。
A reluctance motor 1 shown in FIG. 1 is a so-called switched reluctance motor. The reluctance motor 1 is mounted on a vehicle as a power source, for example. A reluctance motor 1 according to the embodiment includes a
複数の第一突極部21は、周方向に沿って所定の間隔、本実施形態では等間隔で配置されている。本実施形態のステータ2は、18個の第一突極部21を有している。軸方向視における本実施形態の第一突極部21の形状は、径方向の内側へ向かうに従って周方向の幅が小さくなる略台形形状である。軸方向視における第一突極部21の先端面の形状は、例えば、中心軸線Xを中心とする円弧形状である。それぞれの第一突極部21には、コイル22が巻かれている。リラクタンスモータ1は、各コイル22に通電する電流値および通電するタイミングを制御する制御部によって制御される。
The plurality of first
ロータ3は、ロータ本体30と、ロータ本体30に周方向に沿って配置された複数の第二突極部31を有し、ステータ2の中空部にステータ2と同軸上に配置されている。本実施形態のロータ3は、同じ形状に形成された複数の電磁鋼板が軸線方向に沿って積層されたものである。積層された電磁鋼板によって、円筒形状のロータ3が構成されている。電磁鋼板は、磁性体(強磁性体)である。
The
図1および図2に示すように、ロータ本体30は、中空の円筒形状である。ロータ本体30の中空部には、回転軸4がロータ本体30に対して相対回転不能に嵌合している。回転軸4は、ステータ2に対して回転自在に支持されている。第二突極部31は、ロータ本体30の外周面から径方向の外側に向けて突出している。第二突極部31は、周方向に沿って所定の間隔、本実施形態では等間隔で配置されている。本実施形態のロータ3は、12個の第二突極部31を有している。軸方向視における本実施形態の第二突極部31の形状は、径方向の外側へ向かうに従って周方向の幅が小さくなる略台形形状である。軸方向視における第二突極部31の先端面の形状は、例えば、中心軸線Xを中心とする円弧形状である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the rotor
ステータ2において、ある第一突極部21のコイル22に電流が流されると、その第一突極部21とロータ3の第二突極部31との間に発生する磁束により、第一突極部21と第二突極部31との間に吸引力が発生する。この吸引力の周方向の成分は、ロータ3を回転させる回転力となる。リラクタンスモータ1は、各コイル22に対する通電タイミングおよび通電量を制御する制御部を有する。制御部は、ロータ3の回転位置に応じて通電するコイル22を適宜切り替えることにより、ロータ3を回転駆動する。
In the
本実施形態のリラクタンスモータ1において、ロータ3は、更に、複数の接続部32を備えている。図2に示すように、各接続部32は、互いに隣接する第二突極部31の先端部同士を接続している。図3に示すように、接続部32は、隣接する第二突極部31の肩部31a,31a同士を接続し、一方の肩部31aと他方の肩部31aとの間の谷部40を閉塞して閉空間を形成する板状の部分である。ここで、谷部40は、凹部であり、第二突極部31の側面31bと、ロータ本体30の外周面30aを含む。接続部32は、一方の第二突極部31の肩部31aと他方の第二突極部31の肩部31aとを周方向に接続し、閉空間41を形成している。第二突極部31および接続部32は、ロータ3のそれぞれの電磁鋼板に対してプレス加工やワイヤカットにより形成される。つまり、ロータ本体30、第二突極部31、および接続部32は、それぞれ同じ電磁鋼板の一部であり、一体に形成されている。言い換えると、接続部32は、第二突極部31と同質の磁性体で形成され、かつ第二突極部31と一体に形成されている。複数の電磁鋼板が軸方向に積層されて、軸方向に延在する谷部40と、谷部40を径方向の外側から閉塞する板状の接続部32が形成されている。
In the reluctance motor 1 of the present embodiment, the
接続部32の中心軸線Xと直交する断面形状は、その断面における中心軸線Xを中心とする円弧形状である。すなわち、接続部32の外周面32aおよび内周面32bは、中心軸線Xを中心とする同心上にある。図3に示す接続部32では、接続部32の径方向の厚さt1は、周方向に沿って一様である。図3に示すロータ3では、第二突極部31の先端面と接続部32の外周面32aは共通の円弧上にある。
The cross-sectional shape orthogonal to the central axis X of the
本実施形態のリラクタンスモータ1では、ロータ3が接続部32を有することにより、風損および騒音が低減される。本実施形態のリラクタンスモータ1の効果について、比較例との対比により説明する。図4に示すロータ100は、接続部32を有していないことを除けば、本実施形態のロータ3の形状と同様の形状を有している。比較例のロータ100は、凸部(第二突極部31)と凹部(谷部40)が周方向に交互に配置されている。これにより、ロータ100は、回転する際に周囲の空気をかき乱してしまう。その結果、風損が大きな値となりやすく、また風切り音による振動騒音が大きくなりやすい。
In the reluctance motor 1 of the present embodiment, the
これに対して、本実施形態に係るロータ3は、接続部32によって隣接する第二突極部31の先端同士が接続されている。ロータ3の外形は、円筒形状であり、外周面に凹部を有していない。従って、ロータ3は、回転する際に周囲の空気をかき乱しにくく、比較例のロータ100と比較した場合に、風損および騒音が小さいという利点がある。本実施形態のロータ3では、外周面の断面形状が円形となっている。従って、風損および騒音を最小化することが可能である。
In contrast, in the
また、本実施形態の接続部32は、第二突極部31と同質の磁性体で構成され、かつ第二突極部31と一体に形成されている。風損や騒音を抑制する手段として第二突極部31同士の間に第二突極部31とは異なる材質の部材を介在させる場合、当該部材が第二突極部31から分離してしまう恐れがある。これに対して、本実施形態の接続部32は、第二突極部31と一体に形成されているため、第二突極部31から分離してしまう可能性が小さい。また、接続部32は第二突極部31と同じ材質で構成されており、第二突極部31と同じ熱変形特性を備えている。このため、ロータ3の温度が変化した場合に、応力集中が生じることが抑制され、接続部32と第二突極部31の分離が生じたりすることが防止される。
Further, the
また、本実施形態のリラクタンスモータ1では、接続部32を板状とすることで、以下に説明するように、磁束の短絡による損失が抑制されている。ステータ2のコイル22に電量が流れると、図5に示すように、磁束fxが発生する。磁束fxのうち、第一突極部21および第二突極部31を貫く磁束fx1は、第一突極部21と第二突極部31との間に吸引力を発生させる。本実施形態のロータ3は、磁性体で構成された接続部32を有している。発生する複数の磁束fxのうち、一部の磁束fx2は磁性体である接続部32へ流れ、磁束の短絡が発生してしまうおそれがあるが、接続部32が板状であることから、磁束の短絡が抑制される。接続部32の断面積は、第二突極部31の断面積と比較して十分に小さい。従って、発生する磁束fxに対して、接続部32に流れる磁束fx2の割合は十分に小さい。よって、リラクタンスモータ1の効率の低下が実質的に生じないか、効率の低下が生じたとしてもわずかである。接続部32と谷部40とで囲まれる閉空間41は、空気層となっている。従って、接続部32の厚さt1を小さくするに従い空気層の厚さが大きくなり、リラクタンスモータ1の効率低下が抑制される。
Moreover, in the reluctance motor 1 of this embodiment, the loss by the short circuit of magnetic flux is suppressed by making the
接続部32の厚さt1は、十分に薄く、例えば、第一突極部21と第二突極部31との径方向の隙間の大きさと同程度、あるいは当該隙間の大きさよりも薄い。従って、コイル22に電流が流れているときの磁束fxの分布は、図6に示す比較例の磁束fxの分布と同様、あるいは実質的に同様なものとなる。つまり、第一突極部21から第二突極部31を貫通してロータ本体30に流れる代わりに第一突極部21から接続部32へと磁束fxが漏れてしまう度合いは、無視し得る程度にわずかなものとなる。
The thickness t1 of the connecting
本実施形態の接続部32の厚さt1(図3参照)は、例えば、所定の厚さ以下である。所定の厚さは、コイル22に電流が流れている場合に接続部32において磁気飽和が発生する厚さである。所定の厚さは、コイル22に電流が流れている場合に、電流値の大きさにかかわらず常に接続部32において磁気飽和が発生する厚さであることが好ましい。所定の厚さは、コイル22に流れる電流値が所定値以上である場合に接続部32において磁気飽和が発生する厚さとされてもよい。なお、接続部32の一部において厚さが所定の厚さを超えているとしても、接続部32の少なくとも一部において、接続部32の径方向の厚さt1が所定の厚さ以下となっていれば、磁気飽和を発生させて磁束fxの短絡を抑制する効果が期待できる。
The thickness t1 (see FIG. 3) of the
また、本実施形態のリラクタンスモータ1では、ロータ3が回転する際に接続部32とステータ2とが接触しないように、接続部32の形状が定められている。ロータ3が回転する際には、遠心力によって接続部32が径方向外側に向けて変形する。図7に示すように、変形後の接続部321は、ロータ3が停止しているときの接続部32に対して、相対的に径方向の外側に位置する。なお、図7では、接続部32の変形量は、実際の変形量よりも誇張して図示されている。変形後の接続部321では、周方向の中央部322が径方向の外側に向けて最も突出している。本実施形態のリラクタンスモータ1は、ロータ3の回転速度として使用される速度範囲の最大速度において、変形後の接続部321がステータ2と接触しないように、予め接続部32の厚さt1が定められている。回転中の接続部321の変形量を抑制する観点からは、厚さt1が大きいことが有利である。一方、接続部32に流れる磁束fx2を低減する観点からは、厚さt1が小さいことが有利である。本実施形態では、回転中の接続部32の変形抑制と、磁束fxの短絡抑制とを両立するように、厚さt1が定められている。
Moreover, in the reluctance motor 1 of this embodiment, the shape of the
接続部32の厚さt1は、以下のように定められてもよい。本実施形態のリラクタンスモータ1では、ロータ3が接続部32を有することにより、比較例のロータ100を用いる場合と比較して風損が低減する。一方で、接続部32による磁束fxの漏れが発生することで、効率が低下する。接続部32の厚さt1は、リラクタンスモータ1を所定の運転条件(出力および回転数)で動作させる場合に、風損の低減による効率の上昇分が、磁束fxの漏れによる効率の低下分を上回るように定められてもよい。所定の運転条件は、例えば、常用される運転領域で定められる。
The thickness t1 of the
以上説明した本実施形態のリラクタンスモータ1は、振動、騒音を抑制すると共に、耐久性に優れているという利点がある。リラクタンスモータ1は、第二突極部31と同質でかつ一体に構成された接続部32を有することにより、ロータ3の隣接する第二突極部31同士の間に異なる材質の部材を介在させることなく風切り音や振動を抑制することができ、かつ耐久性に優れる。
The reluctance motor 1 of the present embodiment described above has an advantage that vibration and noise are suppressed and durability is excellent. The reluctance motor 1 has the
接続部32は、例えば、図8に示すように後述する仮想円C1よりも径方向内側に配置されることが好ましい。図8は、接続部の構成の一例を示す図である。図8に示すロータ3では、ロータ3が停止した状態における軸方向視の断面(中心軸線Xと直交する断面)において、接続部32が仮想円C1よりも径方向の内側に位置している。仮想円C1は、ロータ3の回転時に軸方向視の断面において第二突極部31の最外周が描く仮想円である。言い換えると、仮想円C1は、中心軸線Xを中心とし、第二突極部31の最外周に接する仮想円である。図8に示すように、接続部32は、仮想円C1よりも径方向の内側に位置している。
For example, as shown in FIG. 8, the connecting
ロータ3が停止しているときの、仮想円C1と、接続部32の外周面32aとの径方向の距離S1は、ロータ3が回転する際の接続部32とステータ2との接触を防止できるように定められている。すなわち、ロータ3が回転することによって接続部32に遠心力が作用し、接続部32が径方向の外側に向けて撓んだとしても、ステータ2と接続部32が接触しないように、停止時の距離S1が定められている。
The radial distance S1 between the virtual circle C1 and the outer
図8に示す接続部32の配置では、図3に示す接続部32の配置と比較して、接続部32の薄型化が可能である。図8に示すロータ3では、停止時に接続部32が仮想円C1よりも径方向の内側にある。従って、ロータ3の回転時における仮想円C1から径方向の外側へ向けての許容突出量が同じであっても、図3に示す配置の接続部32と比較して接続部32を薄くすることが可能である。
In the arrangement of the
また、図8に示す接続部32の配置を用いる場合、第一突極部21と第二突極部31との間の径方向の隙間を小さくすることが可能である。図3に示すロータ3の厚さt1と、図8に示すロータ3の厚さt2を同じ値にし、かつ同じ回転数でロータ3を回転させた場合、図8に示す接続部32は、図3に示す接続部32と比較して、仮想円C1から径方向外側へ突出しにくく、かつ突出したとしても突出量が小さくなる。従って、図8に示すように接続部32が配置される場合、図3に示すように接続部が配置される場合よりも、接続部32とステータ2との接触を防止しつつ、第一突極部21と第二突極部31との径方向の隙間を小さくすることが可能である。
Further, when the arrangement of the
なお、図8に示すロータ3では、ロータ3の停止時に接続部32の全体が仮想円C1よりも径方向の内側に位置しているが、これには限定されない。ロータ3が停止した状態の軸方向視の断面において、接続部32のうち、少なくとも周方向の中央部32cが仮想円C1よりも径方向の内側に位置するようにされていることが好ましい。ロータ3の回転時には、ロータ3が停止した状態の位置と比較した径方向外側へ向けての撓み量は、中央部32cにおいて最も大きくなりやすい。従って、ロータ3が停止した状態において、少なくとも中央部32cを仮想円C1よりも径方向の内側に位置させることで、接続部32とステータ2との接触が効果的に抑制される。
In the
本実施形態のロータ3では、更に、回転時における接続部32の変形が抑制されるように、接続部32の厚さが予め調節されている。図9は、実施形態の接続部の厚さについて説明する図である。図9に示すように、ロータ3において、接続部32の両端部32dの厚さと比較して接続部32の中央部32cの厚さが薄く、かつロータ3が停止した状態において、仮想円C1と接続部32との隙間S2の大きさが中央部において大きくなっている。
In the
図9に示すように、周方向の中央部32cにおける接続部32の径方向の厚さt3は、周方向の端部32dにおける接続部32の径方向の厚さt4よりも薄い。なお、図9において、厚さt3,t4はそれぞれ誇張して図示されている。接続部32の厚さは、端部32dから中央部32cへ向かうに従って徐々に薄くなっている。ロータ3の回転時に大きな応力が作用する端部32dの厚さt4が中央部32cの厚さt3よりも大きくされることで、ロータ3の回転時における接続部32の径方向外側への突出量が低減される。
As shown in FIG. 9, the radial thickness t3 of the connecting
本実施形態の接続部32では、少なくともロータ3が停止した状態の軸方向視の断面において、接続部32における径方向外側の面(外周面32a)は、仮想円C1上または仮想円C1よりも径方向の内側に位置している。また、外周面32aと仮想円C1との隙間S2の大きさは、周方向の位置に応じて異なる。接続部32の周方向の中央部32cにおける仮想円C1と接続部32との隙間S2の大きさは、接続部32の周方向の端部32dにおける隙間S2の大きさよりも大きい。言い換えると、接続部32の外周面32aを軸方向視した場合に、中央部32cは、端部32dよりも径方向の内側に向けて凹んでいる。また、少なくとも中央部32cは、軸方向視の断面において、ロータ3が停止した状態で仮想円C1よりも径方向の内側に位置している。従って、ロータ3の回転時において、接続部32の中央部32cが仮想円C1から径方向外側へ突出しにくく、かつ突出したとしても突出量が抑制される。よって、接続部32とステータ2との接触を防止しつつ、第一突極部21と第二突極部31との径方向の隙間を小さくすることが可能である。なお、隙間S2の大きさは、接続部32の周方向の端部32dから中央部32cに向かうに従って徐々に大きくなることが好ましい。
In the
なお、本実施形態の第一突極部21および第二突極部31の数は、一例である。ステータ本体20が備える第一突極部21の個数、およびロータ本体30が備える第二突極部31の個数は、任意に変更可能である。
In addition, the number of the first
[実施形態の第1変形例]
実施形態の第1変形例について説明する。図10は、実施形態の第1変形例に係るロータの要部拡大図である。第1変形例のロータ3において、上記実施形態のロータ3と異なる点は、補強部33を備える点である。
[First Modification of Embodiment]
A first modification of the embodiment will be described. FIG. 10 is an enlarged view of a main part of a rotor according to a first modification of the embodiment. The
補強部33は、一端が谷部40と接続され、他端が接続部32における径方向内側の面(内周面32b)と接続されている。より具体的には、補強部33の一端は、ロータ本体30の外周面30aにおける中央部30bに接続されている。ここで、中央部30bは、外周面30aにおいて、隣接する2つの第二突極部31から周方向の等距離にある部分である。補強部33の他端は、接続部32における周方向の中央部32cに接続されている。従って、補強部33は、径方向に沿って延在しており、ロータ3の回転時に遠心力に抗して接続部32の撓みを適切に抑制することができる。補強部33は、接続部32およびロータ本体30と一体に形成されている。補強部33は、接続部32と同様に、プレス加工やワイヤカットにより形成されている。補強部33の厚さt5は、例えば、接続部32の厚さt6よりも小さい。
One end of the reinforcing
補強部33によって接続部32とロータ本体30の外周面30aとが接続されていることにより、ロータ3が回転する際に接続部32の径方向外側に向けての変形が抑制される。従って、接続部32の厚さt6を上記実施形態の接続部32の厚さt1よりも薄くすることが可能となる。これにより、磁束fxの接続部32による短絡の抑制を図ることが可能である。
By connecting the
[実施形態の第2変形例]
実施形態の第2変形例について説明する。図11は、実施形態の第2変形例に係るロータの要部拡大図である。第2変形例のロータ3は、それぞれの接続部32に対して、2つの補強部34を有する。一方の補強部34は、その一端が一方の第二突極部31とロータ本体30の外周面30aとが交差する隅部42に接続されており、他端が接続部32の中央部32cに接続されている。他方の補強部34は、その一端が他方の第二突極部31とロータ本体30の外周面30aとが交差する隅部43に接続されており、他端が接続部32の中央部32cに接続されている。なお、接続部32において、補強部34との接続箇所は、中央部32c以外の部分であってもよい。例えば、一方の補強部34は、接続部32における中央部32cよりも周方向の一方側と接続され、他方の補強部34は、接続部32における中央部32cよりも周方向の他方側と接続されてもよい。
[Second Modification of Embodiment]
A second modification of the embodiment will be described. FIG. 11 is an enlarged view of a main part of a rotor according to a second modification of the embodiment. The
[実施形態の第3変形例]
実施形態の第3変形例について説明する。図12は、実施形態の第3変形例に係るロータの要部拡大図である。第3変形例のロータ3は、それぞれの接続部32に対して、2つの補強部35を有する。一方の補強部35は、その一端が一方の第二突極部31の側面31bに接続され、他端が接続部32の中央部32cに接続されている。他方の補強部35は、その一端が他方の第二突極部31の側面31bに接続され、他端が接続部32の中央部32cに接続されている。補強部35,35は、例えば、側面31bにおける径方向の中央部に接続される。なお、接続部32において、補強部35との接続箇所は、中央部32c以外の部分であってもよい。例えば、一方の補強部35は、接続部32における中央部32cよりも周方向の一方側と接続され、他方の補強部35は、接続部32における中央部32cよりも周方向の他方側と接続されてもよい。
[Third Modification of Embodiment]
A third modification of the embodiment will be described. FIG. 12 is an enlarged view of a main part of a rotor according to a third modification of the embodiment. The
[実施形態の第4変形例]
実施形態の第4変形例について説明する。図13は、実施形態の第4変形例に係るロータの要部拡大図である。第4変形例のロータ3は、それぞれの接続部32に対して、2つの補強部36を有する。一方の補強部36は、その一端がロータ本体30の外周面30aの中央部30bに接続され、他端が接続部32の内周面32bにおける中央部32cよりも周方向の一方の端部寄りに接続されている。他方の補強部36は、その一端がロータ本体30の外周面30aの中央部30bに接続され、他端が接続部32の内周面32bにおける中央部32cよりも周方向の他方の端部寄りに接続されている。言い換えると、一対の補強部36は軸線方向と直交する断面でV字形状をなしており、V字形状の屈曲部がロータ本体30の外周面30aに接続されており、V字形状の両端が接続部32の内周面32bに接続されている。
[Fourth Modification of Embodiment]
A fourth modification of the embodiment will be described. FIG. 13 is an enlarged view of a main part of a rotor according to a fourth modification of the embodiment. The
[実施形態の第5変形例]
上記実施形態のロータ3では、接続部32が軸方向の一端から他端まで連続して設けられていた。すなわち、積層されてロータ3を構成する全ての電磁鋼板が接続部32を備えていた。これに代えて、ロータ3の軸方向の端部には接続部32が設けられていなくてもよい。言い換えると、ロータ3の軸方向の中央部を含む軸方向の所定の範囲において、接続部32を有する電磁鋼板が連続して積層されて接続部32が板状をなしていればよい。一例として、ロータ3の軸方向端部(例えば、両端部)の数枚の連続する電磁鋼板は、接続部32を有していなくてもよい。ロータ3の両端部において接続部32が設けられていない構成であっても、上記実施形態のリラクタンスモータ1と同様に振動、騒音を抑制する効果を奏することができる。
[Fifth Modification of Embodiment]
In the
上記の実施形態および各変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。 The contents disclosed in the above embodiment and each modification can be executed in appropriate combination.
1 リラクタンスモータ
2 ステータ
3 ロータ
20 ステータ本体
21 第一突極部
22 コイル
30 ロータ本体
31 第二突極部
31a 肩部
31b 側面
32 接続部
40 谷部
41 閉空間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
円筒形状のロータ本体と、前記ロータ本体に周方向に沿って配置され、径方向の外側に向けて突出する複数の第二突極部と、を有し、前記ステータの中空部に前記ステータと同軸上に配置されたロータと、
を備え、
前記ロータは、更に、前記第二突極部と同質の磁性体で構成され、かつ前記第二突極部と一体に形成されており、隣接する前記第二突極部の肩部同士を接続し、一方の前記肩部と他方の前記肩部との間の谷部を閉塞して閉空間を形成する板状の接続部を複数備え、
前記接続部は、周方向の中央部における径方向の厚さが、周方向の端部における径方向の厚さよりも薄く、
前記ロータが停止した状態において、前記接続部における径方向外側の面は、軸方向視の断面において、前記ロータの回転時に前記第二突極部の最外周が描く仮想円上または前記仮想円よりも径方向の内側に位置しており、前記接続部の周方向の中央部における前記仮想円と前記接続部との隙間の大きさは、前記接続部の周方向の端部における前記隙間の大きさよりも大きい
ことを特徴とするリラクタンスモータ。 A hollow cylindrical stator body, a plurality of first salient pole portions arranged along the circumferential direction of the stator body and projecting radially inward, and wound around each of the first salient pole portions A stator having a coil;
A cylindrical rotor main body, and a plurality of second salient pole portions that are disposed along the circumferential direction of the rotor main body and project outward in the radial direction, and the stator in the hollow portion of the stator A rotor arranged coaxially;
With
The rotor is made of a magnetic material that is the same quality as the second salient pole part, and is formed integrally with the second salient pole part, and connects the shoulder parts of the adjacent second salient pole parts. And a plurality of plate-like connecting portions that form a closed space by closing a valley portion between the one shoulder portion and the other shoulder portion,
The connecting portion has a radial thickness at a central portion in a circumferential direction that is thinner than a radial thickness at an end portion in the circumferential direction,
In a state where the rotor is stopped, the radially outer surface of the connecting portion is on a virtual circle drawn by the outermost periphery of the second salient pole portion or the virtual circle when the rotor rotates in a cross section viewed in the axial direction. Is located on the inner side in the radial direction, and the size of the gap between the imaginary circle and the connection portion in the central portion in the circumferential direction of the connection portion is the size of the gap in the circumferential end portion of the connection portion. Reluctance motor characterized by being larger than the above.
請求項1に記載のリラクタンスモータ。 The reluctance motor according to claim 1, further comprising a reinforcing portion having one end connected to the valley portion and the other end connected to a radially inner surface of the connection portion.
請求項1または2に記載のリラクタンスモータ。 The thickness in the radial direction of the connection part in at least a part of the connection part is equal to or less than a thickness at which magnetic saturation occurs in the connection part when a current flows through the coil. The reluctance motor described.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014204145A JP2016077029A (en) | 2014-10-02 | 2014-10-02 | Reluctance motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014204145A JP2016077029A (en) | 2014-10-02 | 2014-10-02 | Reluctance motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2016077029A true JP2016077029A (en) | 2016-05-12 |
Family
ID=55951839
Family Applications (1)
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JP2014204145A Pending JP2016077029A (en) | 2014-10-02 | 2014-10-02 | Reluctance motor |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2016077029A (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03277145A (en) * | 1990-03-27 | 1991-12-09 | Secoh Giken Inc | Reluctance electric motor |
JPH0522914A (en) * | 1991-07-11 | 1993-01-29 | Brother Ind Ltd | Variable reluctance motor |
WO2006123659A1 (en) * | 2005-05-17 | 2006-11-23 | Denso Corporation | Motor and control device thereof |
-
2014
- 2014-10-02 JP JP2014204145A patent/JP2016077029A/en active Pending
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