JP2017225218A - Rotary electric machine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a rotary electric machine that can reduce torque ripple against a wide range of torque.SOLUTION: In a rotary electric machine having a stator and a rotor (100), the rotor (100) has grooves (21a, 21b) formed on the outer peripheral surface, and deformation members (20a, 20b) are provided for deforming the shape of the grooves (21a, 21b) according to the generated torque (motor torque) of the rotary electric machine. The deformation members (20a, 20b) include a material having a lower rigidity than a rotor main body (110).SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、回転電機に関する。   The present invention relates to a rotating electrical machine.

本技術分野の背景技術として、下記特許文献1には、モータ用ロータの外周面に溝を形成することにより、トルクリプルを軽減する技術が記載されている。   As a background art of this technical field, the following Patent Document 1 describes a technique for reducing torque ripple by forming a groove on the outer peripheral surface of a motor rotor.

特許第5516739号公報Japanese Patent No. 5516739

ところで、モータ用ロータに溝が形成されると、その溝の形状(深さ、幅、断面形状等)によって、トルクリプルの軽減特性、すなわちトルクリプルを有意に軽減できるモータトルクの範囲が決定される。特許文献1に開示された技術では、溝の形状、幅、深さ等が固定であるため、トルクリプルを有意に軽減できるモータトルクの範囲が狭い範囲に限られてしまうという問題があった。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、広範囲のトルクに対してトルクリプルを軽減できる回転電機を提供することを目的とする。
By the way, when a groove is formed in the motor rotor, the torque ripple reduction characteristic, that is, the range of motor torque that can significantly reduce the torque ripple, is determined by the shape (depth, width, cross-sectional shape, etc.) of the groove. The technique disclosed in Patent Literature 1 has a problem that the range of motor torque that can significantly reduce torque ripple is limited to a narrow range because the shape, width, depth, and the like of the groove are fixed.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a rotating electrical machine capable of reducing torque ripple with respect to a wide range of torque.

上記課題を解決するため本発明は、ステータとロータとを有する回転電機において、前記ロータは外周面に溝を形成したものであり、前記回転電機の発生トルクに応じて、前記溝の形状を変形させる変形部材を有することを特徴とする。   In order to solve the above problems, the present invention provides a rotating electrical machine having a stator and a rotor, wherein the rotor has a groove formed on an outer peripheral surface thereof, and the shape of the groove is deformed according to the torque generated by the rotating electrical machine. It has the deformation member to be made, It is characterized by the above-mentioned.

ここで、好ましくは、前記ロータは、外周面に凹部を形成したロータ本体部と、前記凹部に埋設され、前記溝を形成した前記変形部材と、を有し、前記変形部材は、前記ロータ本体部よりも低剛性の材料を含むようにするとよい。
変形部材として低剛性の材料を採用すると、変形部材は変形しやすくなる。
Here, preferably, the rotor includes a rotor main body portion in which a concave portion is formed on an outer peripheral surface, and the deformable member embedded in the concave portion and formed with the groove, and the deformable member is the rotor main body. It is preferable to include a material having a lower rigidity than the portion.
When a low-rigidity material is used as the deformable member, the deformable member is easily deformed.

また、前記変形部材は、前記ステータが発生する磁界に対する磁気反発力によって変形するようにしてもよい。
これにより、ステータが発生する磁界に応じて、変形部材を変形させることができる。
The deformable member may be deformed by a magnetic repulsive force against a magnetic field generated by the stator.
Thereby, the deformable member can be deformed according to the magnetic field generated by the stator.

本発明によれば、広範囲のトルクに対して、トルクリプルを軽減できる。   According to the present invention, torque ripple can be reduced for a wide range of torque.

比較例のモータに適用されるロータの要部の斜視図である。It is a perspective view of the principal part of the rotor applied to the motor of a comparative example. トルクリプルの特性図である。It is a characteristic view of torque ripple. 第1実施形態のモータに適用されるロータの要部の斜視図である。It is a perspective view of the principal part of the rotor applied to the motor of 1st Embodiment. 第2実施形態のモータに適用されるロータの要部の斜視図である。It is a perspective view of the principal part of the rotor applied to the motor of 2nd Embodiment. (a)は第3実施形態のモータに適用されるロータの要部の断面図であり、(b)は該ロータの他の断面図である。(A) is sectional drawing of the principal part of the rotor applied to the motor of 3rd Embodiment, (b) is another sectional drawing of this rotor.

[比較例]
本発明の実施形態について説明する前に、比較例のモータについて説明する。
比較例のモータは、ステータとロータとを有している。ここで、ステータについては図示を省略するが、周知のモータのステータと同様に構成されている。すなわち、本比較例のステータは、略円筒状のヨークと、ヨークの内周面から内側に突出した複数のティースと、これらティースに巻回された巻線とを有している。そして、巻線に三相交流が供給されると、ステータにて回転磁界が発生する。
[Comparative example]
Before describing an embodiment of the present invention, a comparative motor will be described.
The motor of the comparative example has a stator and a rotor. Here, although not shown, the stator is configured in the same manner as a known motor stator. That is, the stator of this comparative example has a substantially cylindrical yoke, a plurality of teeth protruding inward from the inner peripheral surface of the yoke, and a winding wound around these teeth. When a three-phase alternating current is supplied to the winding, a rotating magnetic field is generated in the stator.

また、図1は、比較例のモータに適用されるロータ10の要部の斜視図である。
ロータ10は、全体として略円筒状に構成されている。比較例のモータは12極のモータであり、ロータ10は12個の磁極を有している。図1には、そのうち1極の磁極12を示す。図1において、磁極12の外周面には、略V字状の溝14a,14bが形成されている。
FIG. 1 is a perspective view of a main part of a rotor 10 applied to a motor of a comparative example.
The rotor 10 is configured in a substantially cylindrical shape as a whole. The motor of the comparative example is a 12-pole motor, and the rotor 10 has 12 magnetic poles. FIG. 1 shows one of the magnetic poles 12. In FIG. 1, substantially V-shaped grooves 14 a and 14 b are formed on the outer peripheral surface of the magnetic pole 12.

磁極12の内部には、断面略矩形状の空洞である一対の磁石挿入部13が形成されている。そして、各磁石挿入部13には、図示せぬ磁石が挿入される。例えば、12極のそれぞれの溝にて微妙に形状を異ならせることで、磁束の流れを調整し、モータ全体として、トルクリプルを低下させることができる。但し、モータの各部に生じる磁束の流れは、モータが発生するトルクすなわちモータトルクの大きさによって変化するため、あらゆるモータトルクにおいてトルクリプルを有意に低下させることは困難である。   A pair of magnet insertion portions 13, which are cavities having a substantially rectangular cross section, are formed inside the magnetic pole 12. A magnet (not shown) is inserted into each magnet insertion portion 13. For example, by slightly changing the shape in each of the 12 pole grooves, the flow of magnetic flux can be adjusted, and the torque ripple can be reduced as a whole motor. However, since the flow of magnetic flux generated in each part of the motor changes depending on the torque generated by the motor, that is, the magnitude of the motor torque, it is difficult to significantly reduce the torque ripple at any motor torque.

図2は、溝14a,14bの深さ(以下、「溝深さ」と呼ぶ)が異なる3種類のモータについて、トルクリプルを計算した結果を示す特性図であり、横軸がモータトルク、縦軸がトルクリプルである。図中の特性L1は溝深さが1mmであるときの特性であり、特性L2は溝深さが2mmであるときの特性であり、特性L3は溝深さが3.5mmであるときの特性である。特性L1,L2によれば、溝深さを1〜2mmにすると、モータトルクが比較的低い領域において、トルクリプルが比較的小さくなるが、モータトルクが比較的高い領域において、トルクリプルが比較的大きくなる。一方、特性L3は、特性L1,L2と比較すると、モータトルクが比較的低い領域において、トルクリプルが比較的大きくなり、モータトルクが比較的高い領域において、トルクリプルが比較的小さくなる。   FIG. 2 is a characteristic diagram showing the results of calculating torque ripples for three types of motors having different depths of the grooves 14a and 14b (hereinafter referred to as “groove depths”). Is the torque ripple. The characteristic L1 in the figure is a characteristic when the groove depth is 1 mm, the characteristic L2 is a characteristic when the groove depth is 2 mm, and the characteristic L3 is a characteristic when the groove depth is 3.5 mm. It is. According to the characteristics L1 and L2, when the groove depth is 1 to 2 mm, the torque ripple is relatively small in the region where the motor torque is relatively low, but the torque ripple is relatively large in the region where the motor torque is relatively high. . On the other hand, compared to the characteristics L1 and L2, the characteristic L3 has a relatively large torque ripple in a region where the motor torque is relatively low, and a relatively small torque ripple in a region where the motor torque is relatively high.

また、図2に示す特性LPは、モータトルクが大きくなるほど、溝深さを1mm〜3.5mmの範囲で深くしたと仮定した場合の特性である。この特性LPによれば、幅広いモータトルクの範囲内で、トルクリプルを有意に抑制できる。後述する各実施形態は、なるべく、この特性LPに近い特性を実現するように、溝深さを制御しようとするものである。   Further, the characteristic LP shown in FIG. 2 is a characteristic when it is assumed that the groove depth becomes deeper in the range of 1 mm to 3.5 mm as the motor torque increases. According to this characteristic LP, torque ripple can be significantly suppressed within a wide range of motor torque. Each embodiment to be described later intends to control the groove depth so as to realize a characteristic as close to the characteristic LP as possible.

[第1実施形態]
次に、図3を参照し、本発明の第1実施形態によるモータ(回転電機)について説明する。本実施形態のモータは、ステータとロータ100とを有しており、図3は、ロータ100の要部の斜視図である。なお、図3において図1の各部に対応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。
本実施形態のモータは12極のモータであり、ロータ100は、全体として略円筒状に構成されている。ロータ100は、12個の磁極を有している。図3には、そのうち1個の磁極112を示す。また、ロータ100は、電磁鋼板を積層したロータ本体部110と、変形部材20a,20bとを有している。磁極112の内部には、比較例(図1参照)のものと同様に、一対の磁石挿入部13が形成され、各磁石挿入部13には、図示せぬ磁石が挿入される。また、ロータ本体部110の磁極112の外周面には、略台形状に切り欠かれた凹部15a,15bが形成されている。
[First Embodiment]
Next, the motor (rotary electric machine) according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The motor of the present embodiment has a stator and a rotor 100, and FIG. 3 is a perspective view of the main part of the rotor 100. In FIG. 3, portions corresponding to the respective portions in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and description thereof may be omitted.
The motor of this embodiment is a 12-pole motor, and the rotor 100 is configured in a substantially cylindrical shape as a whole. The rotor 100 has twelve magnetic poles. FIG. 3 shows one of the magnetic poles 112. The rotor 100 includes a rotor main body 110 in which electromagnetic steel plates are laminated, and deformable members 20a and 20b. A pair of magnet insertion portions 13 is formed inside the magnetic pole 112 as in the comparative example (see FIG. 1), and a magnet (not shown) is inserted into each magnet insertion portion 13. In addition, recesses 15 a and 15 b that are cut out in a substantially trapezoidal shape are formed on the outer peripheral surface of the magnetic pole 112 of the rotor body 110.

変形部材20a,20bは、これら凹部15a,15bに嵌めこまれる。但し、図3において変形部材20bは、溝15bから取り外した状態のものを示す。変形部材20a,20bは、断面視が略台形状に形成されているが、凹部15a,15bから露出する外周面には、略V字状の溝21a,21bが形成されている。   The deformable members 20a and 20b are fitted into the recesses 15a and 15b. However, in FIG. 3, the deformable member 20b is shown in a state of being removed from the groove 15b. The deformable members 20a and 20b are formed in a substantially trapezoidal shape in cross-section, but substantially V-shaped grooves 21a and 21b are formed on the outer peripheral surfaces exposed from the recesses 15a and 15b.

変形部材20a,20bの周辺は、図示せぬステータによって磁界が形成される。ステータによって形成される磁界は、モータトルク(図2参照)が大きくなるほど大きくなる。ところで、本実施形態のモータを電気自動車等の車両に適用することを想定すると、特に暗騒音の小さい低速駆動時において、トルクリプルによる騒音、振動が問題になりやすい。低速駆動時には、モータは、弱め界磁制御等を伴わない直交領域で駆動される傾向が強いため、ステータが発生する電流磁界の位相は一定であり、電流磁界の大きさは、モータトルクに比例すると考えることができる。   A magnetic field is formed around the deformable members 20a and 20b by a stator (not shown). The magnetic field formed by the stator increases as the motor torque (see FIG. 2) increases. By the way, assuming that the motor of the present embodiment is applied to a vehicle such as an electric vehicle, noise and vibration due to torque ripple are likely to be a problem particularly during low-speed driving with low background noise. When driving at low speed, the motor tends to be driven in an orthogonal region without field-weakening control or the like, so the phase of the current magnetic field generated by the stator is constant, and the magnitude of the current magnetic field is considered to be proportional to the motor torque. be able to.

変形部材20a,20bは、主として超磁歪材料によって構成されている。超磁歪材料として、例えば、ETREMA Terfenol−D(登録商標。組成は、Tb:0.27,Dy:0.73,Fe:1.9)を採用してもよい。超磁歪材料は、ロータ本体部110に用いる電磁鋼板よりも低剛性の材料を適用することが好ましく、透磁率の高いものを適用することが好ましい。変形部材20a,20bは、磁界が大きくなるほど、溝21a,21bが深くなるように変形する。また、上述のように、電流磁界の大きさがモータトルクに比例する場合は、モータトルクが大きくなるほど溝21a,21bが深くなる。   The deformable members 20a and 20b are mainly composed of a giant magnetostrictive material. As the giant magnetostrictive material, for example, ETREMA Terfenol-D (registered trademark, composition is Tb: 0.27, Dy: 0.73, Fe: 1.9) may be adopted. As the giant magnetostrictive material, it is preferable to apply a material having lower rigidity than the electromagnetic steel sheet used for the rotor main body 110, and it is preferable to apply a material having a high magnetic permeability. The deformable members 20a and 20b are deformed so that the grooves 21a and 21b become deeper as the magnetic field increases. Further, as described above, when the magnitude of the current magnetic field is proportional to the motor torque, the grooves 21a and 21b become deeper as the motor torque increases.

以上のように、本実施形態によれば、モータトルクが大きくなるほど溝21a,21bが深くなるように変形部材20a,20bが変形するため、発生するトルクリプルの特性は、図2に示す特性LPに近いものになり、広範囲のモータトルクに対して、トルクリプルを軽減できる。   As described above, according to this embodiment, as the motor torque increases, the deformable members 20a and 20b are deformed so that the grooves 21a and 21b are deepened. Therefore, the characteristic of the generated torque ripple is the characteristic LP shown in FIG. Torque ripple can be reduced for a wide range of motor torque.

[第2実施形態]
次に、図4を参照し、本発明の第2実施形態によるモータ(回転電機)について説明する。本実施形態のモータは、ステータとロータ200とを有しており、図4は、ロータ200の要部の斜視図である。なお、図4において図1〜図3の各部に対応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。
本実施形態のモータは12極のモータであり、ロータ200は、全体として略円筒状に構成されている。ロータ200は、12個の磁極を有している。図4には、そのうち1個の磁極212を示す。また、ロータ200は、電磁鋼板を積層したロータ本体部210と、アクチュエータ24a,24b(変形部材)とを有している。
[Second Embodiment]
Next, a motor (rotary electric machine) according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The motor of this embodiment has a stator and a rotor 200, and FIG. 4 is a perspective view of the main part of the rotor 200. In FIG. 4, parts corresponding to those in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted.
The motor of this embodiment is a 12-pole motor, and the rotor 200 is configured in a substantially cylindrical shape as a whole. The rotor 200 has 12 magnetic poles. FIG. 4 shows one of the magnetic poles 212. The rotor 200 includes a rotor main body 210 in which electromagnetic steel plates are laminated, and actuators 24a and 24b (deformable members).

図4に示す磁極212には、比較例の磁極12(図1参照)と同様に、溝14a,14bが形成されている。さらに、本実施形態において、ロータ本体部210の内部には、溝14a,14bと内周面210aとの間に、略直方体に切り欠かれた凹部16a,16bが形成されている。そして、これら凹部16a,16bには、略直方体状のアクチュエータ24a,24bが嵌めこまれる。但し、図4においてアクチュエータ24bは、凹部16bから取り外した状態のものを示す。   In the magnetic pole 212 shown in FIG. 4, grooves 14a and 14b are formed in the same manner as the magnetic pole 12 of the comparative example (see FIG. 1). Further, in the present embodiment, recesses 16a and 16b that are notched in a substantially rectangular parallelepiped are formed between the grooves 14a and 14b and the inner peripheral surface 210a inside the rotor body 210. The substantially rectangular parallelepiped actuators 24a and 24b are fitted into the recesses 16a and 16b. However, in FIG. 4, the actuator 24b is shown in a state where it is detached from the recess 16b.

制御部30は、アクチュエータ24a,24bに接続され、アクチュエータ24a,24bの長手方向の長さを制御する。アクチュエータ24a,24bには、例えば透磁率の高い圧電素子を採用するとよい。この場合、制御部30は、アクチュエータ24a,24bにおいて実現しようとする長手方向の長さに応じた電圧をアクチュエータ24a,24bに印加する。   The control unit 30 is connected to the actuators 24a and 24b and controls the lengths of the actuators 24a and 24b in the longitudinal direction. For the actuators 24a and 24b, for example, piezoelectric elements having high magnetic permeability may be employed. In this case, the control unit 30 applies a voltage corresponding to the length in the longitudinal direction to be realized in the actuators 24a and 24b to the actuators 24a and 24b.

制御部30は、モータトルクが大きくなるほど、長手方向の長さが短くなるように、アクチュエータ24a,24bを制御する。これにより、モータトルクが小さい場合には、アクチュエータ24a,24bが長くなるため、アクチュエータ24a,24bが溝14a,14bを裏側から押圧し、溝14a,14bが浅くなる。一方、モータトルクが大きい場合は、アクチュエータ24a,24bが短くなるため、アクチュエータ24a,24bの溝14a,14bに対する押圧力が弱まり、溝14a,14bが深くなる。   The control unit 30 controls the actuators 24a and 24b such that the longer the motor torque, the shorter the length in the longitudinal direction. As a result, when the motor torque is small, the actuators 24a and 24b become longer, so the actuators 24a and 24b press the grooves 14a and 14b from the back side, and the grooves 14a and 14b become shallower. On the other hand, when the motor torque is large, the actuators 24a and 24b are shortened, so that the pressing force against the grooves 14a and 14b of the actuators 24a and 24b is weakened and the grooves 14a and 14b are deepened.

以上のように、本実施形態によれば、モータトルクが大きくなるほど溝14a,14bが深くなるようにアクチュエータ24a,24bが変形するため、発生するトルクリプルの特性は、図2に示す特性LPに近いものになり、広範囲のモータトルクに対して、トルクリプルを軽減できる。   As described above, according to the present embodiment, as the motor torque increases, the actuators 24a and 24b are deformed so that the grooves 14a and 14b become deeper. Therefore, the characteristics of the generated torque ripple are close to the characteristics LP shown in FIG. The torque ripple can be reduced for a wide range of motor torque.

[第3実施形態]
次に、図5(a),(b)を参照し、本発明の第3実施形態によるモータ(回転電機)について説明する。本実施形態のモータは、ステータとロータ300とを有しており、図5(a),(b)はロータ300の要部の断面図である。但し、図5(a)は、ステータによって発生される磁界がΦ1であるときの断面図であり、図5(b)は、同磁界がΦ2(但し、Φ1<Φ2)であるときの断面図である。なお、図5(a),(b)において、図1〜図4の各部に対応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。
[Third Embodiment]
Next, a motor (rotary electric machine) according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The motor of this embodiment has a stator and a rotor 300, and FIGS. 5A and 5B are cross-sectional views of the main part of the rotor 300. However, FIG. 5A is a cross-sectional view when the magnetic field generated by the stator is Φ 1 , and FIG. 5B is the same magnetic field Φ 2 (where Φ 12 ). FIG. 5A and 5B, parts corresponding to those in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted.

本実施形態のモータは12極の突極型のモータであり、ロータ300は、全体として略円筒状に構成されている。ロータ300は、12個の磁極を有している。図5(a),(b)には、そのうち1個の磁極312を示す。また、ロータ300は、電磁鋼板を積層したロータ本体部310と、変形部材26a,26bとを有している。ロータ本体部310の磁極312の外周面には、略台形状に切り欠かれた凹部15a,15bが形成されている。また、磁極312の内部には、断面略V字状の空胴である磁石挿入部17が形成されており、磁石挿入部17には、一対の磁石18a,18bが挿入される。また、ロータ本体部310の磁極312の外周面には、略台形状に切り欠かれた凹部15a,15bが形成されている。   The motor of this embodiment is a 12-pole salient pole type motor, and the rotor 300 is configured in a substantially cylindrical shape as a whole. The rotor 300 has 12 magnetic poles. FIGS. 5A and 5B show one of the magnetic poles 312. The rotor 300 includes a rotor main body 310 in which electromagnetic steel plates are laminated and deformation members 26a and 26b. On the outer peripheral surface of the magnetic pole 312 of the rotor body 310, recesses 15a and 15b cut out in a substantially trapezoidal shape are formed. In addition, a magnet insertion portion 17 that is a cavity having a substantially V-shaped cross section is formed inside the magnetic pole 312, and a pair of magnets 18 a and 18 b are inserted into the magnet insertion portion 17. In addition, recesses 15 a and 15 b that are notched in a substantially trapezoidal shape are formed on the outer peripheral surface of the magnetic pole 312 of the rotor body 310.

変形部材26a,26bは、これら凹部15a,15bに嵌めこまれる。変形部材26a,26bは、断面略台形状に形成されているが、凹部15a,15bから露出する外周面には、略V字状の溝27a,27bが形成されている。   The deformable members 26a and 26b are fitted into the recesses 15a and 15b. The deformable members 26a and 26b are formed in a substantially trapezoidal cross section, but substantially V-shaped grooves 27a and 27b are formed on the outer peripheral surface exposed from the recesses 15a and 15b.

変形部材26a,26bの周辺は、図示せぬステータによって磁界が形成される。ステータによって形成される磁界は、モータトルク(図2参照)が大きくなるほど大きくなる。
変形部材26a,26bは、ステータが発生する磁界に対する磁気反発力によって変形する材質を有している。ここで、変形部材26a,26bは、透磁率が高く、低剛性の磁性材料によって構成することが好ましい。例えば、炭素・ケイ素添加量を減らし、剛性を低くした電磁鋼板を変形部材26a,26bとして用いることができる。
A magnetic field is formed around the deformable members 26a and 26b by a stator (not shown). The magnetic field formed by the stator increases as the motor torque (see FIG. 2) increases.
The deformation members 26a and 26b have a material that is deformed by a magnetic repulsive force against a magnetic field generated by the stator. Here, the deformable members 26a and 26b are preferably made of a magnetic material having a high magnetic permeability and a low rigidity. For example, electrical steel sheets with reduced carbon / silicon addition and reduced rigidity can be used as the deformable members 26a and 26b.

また、溝27a,27bの周辺部分を板バネ状に形成し、磁気反発力によって弾性変形させるようにすると、変形部材26a,26bとして、ロータヨーク用の通常の電磁鋼板をそのまま適用することも可能である。変形部材26a,26bは、磁界が大きくなるほど、溝27a,27bが深くなるように変形する。上述のように、電流磁界の大きさがモータトルクに比例する場合は、モータトルクが大きくなるほど溝27a,27bが深くなる。   Further, when the peripheral portions of the grooves 27a and 27b are formed in a leaf spring shape and elastically deformed by a magnetic repulsive force, a normal electromagnetic steel plate for a rotor yoke can be applied as it is as the deforming members 26a and 26b. is there. The deformation members 26a and 26b are deformed so that the grooves 27a and 27b become deeper as the magnetic field increases. As described above, when the magnitude of the current magnetic field is proportional to the motor torque, the grooves 27a and 27b become deeper as the motor torque increases.

以上のように、本実施形態によれば、モータトルクが大きくなるほど溝27a,27bが深くなるように、磁気反発力によって変形部材26a,26bが変形するため、発生するトルクリプルの特性は、図2に示す特性LPに近いものになり、広範囲のモータトルクに対して、トルクリプルを軽減できる。   As described above, according to the present embodiment, the deforming members 26a and 26b are deformed by the magnetic repulsive force so that the grooves 27a and 27b are deepened as the motor torque is increased. The torque ripple can be reduced for a wide range of motor torque.

[変形例]
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。上述した実施形態は本発明を理解しやすく説明するために例示したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について削除し、若しくは他の構成の追加・置換をすることが可能である。上記実施形態に対して可能な変形は、例えば以下のようなものである。
[Modification]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made. The above-described embodiments are illustrated for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, a part of the configuration of an embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of an embodiment. Further, it is possible to delete a part of the configuration of each embodiment, or to add or replace another configuration. Examples of possible modifications to the above embodiment are as follows.

(1)上記各実施形態においては、磁歪材料、圧電素子、低剛性の磁性材料等によって、溝21a,21b,14a,14b,27a,27bの溝深さを変化させたが、例えば熱膨張等、他の手段を用いて溝深さを変化させてもよい。 (1) In each of the above embodiments, the groove depths of the grooves 21a, 21b, 14a, 14b, 27a, and 27b are changed by a magnetostrictive material, a piezoelectric element, a low-rigidity magnetic material, and the like. The groove depth may be changed using other means.

(2)また、上記各実施形態に適用されるモータには、種々のモータを用いることができるが、インホイールモータ(車輪の中にモータを組み込むモータ)等、低回転モータに適用することが好ましい。これは、遠心力による変形の影響が少なくなるためである。 (2) Although various motors can be used as the motor applied to each of the above embodiments, the present invention can be applied to low-rotation motors such as in-wheel motors (motors incorporating motors in wheels). preferable. This is because the influence of deformation due to centrifugal force is reduced.

(3)上記各実施形態に適用されるモータには、埋込磁石型同期モータ等、リラクタンストルクを積極的に利用するモータを適用することが好ましい。この種のモータでは、磁極近傍に働く電磁力は、反発力が主になるため、変形部材20a,20b,26a,26b等を変形させやすくなるためである。 (3) It is preferable to apply a motor that positively utilizes reluctance torque, such as an embedded magnet type synchronous motor, to the motor applied to each of the above embodiments. In this type of motor, the electromagnetic force acting in the vicinity of the magnetic pole is mainly a repulsive force, so that the deformable members 20a, 20b, 26a, 26b and the like are easily deformed.

(4)また、上記各実施形態は、溝21a,21b,14a,14b,27a,27bの溝深さを変化させるものであったが、「溝深さ」以外の形状(例えば、溝の幅、断面形状等)を変化させてもよい。 (4) In the above embodiments, the groove depths of the grooves 21a, 21b, 14a, 14b, 27a, 27b are changed. However, shapes other than the “groove depth” (for example, the groove width) , Cross-sectional shape, etc.) may be changed.

(5)また、第1〜第3実施形態のモータは、車両のみならず、種々の電気機器に適用してもよい。 (5) Moreover, you may apply the motor of 1st-3rd embodiment not only to a vehicle but to various electric equipment.

14a,14b,21a,21b,27a,27b 溝
15a,15b 凹部
20a,20b,26a,26b
24a,24b アクチュエータ(変形部材)
100,200,300 ロータ
110,210,310 ロータ本体部
14a, 14b, 21a, 21b, 27a, 27b Grooves 15a, 15b Recesses 20a, 20b, 26a, 26b
24a, 24b Actuator (deformable member)
100, 200, 300 Rotor 110, 210, 310 Rotor body

Claims (3)

ステータとロータとを有する回転電機において、
前記ロータは外周面に溝を形成したものであり、
前記回転電機の発生トルクに応じて、前記溝の形状を変形させる変形部材を有する
ことを特徴とする回転電機。
In a rotating electrical machine having a stator and a rotor,
The rotor has grooves formed on the outer peripheral surface,
A rotating electrical machine comprising: a deforming member that deforms the shape of the groove according to a torque generated by the rotating electrical machine.
前記ロータは、外周面に凹部を形成したロータ本体部と、前記凹部に埋設され、前記溝を形成した前記変形部材と、
を有し、前記変形部材は、前記ロータ本体部よりも低剛性の材料を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の回転電機。
The rotor includes a rotor main body portion having a recess formed on an outer peripheral surface, the deformation member embedded in the recess and forming the groove,
The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the deformable member includes a material having lower rigidity than the rotor main body.
前記変形部材は、前記ステータが発生する磁界に対する磁気反発力によって変形する
ことを特徴とする請求項2記載の回転電機。
The rotating electrical machine according to claim 2, wherein the deformable member is deformed by a magnetic repulsive force against a magnetic field generated by the stator.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013198193A (en) * 2012-03-16 2013-09-30 Toyota Industries Corp Rotor for rotary electric machine
JP2013199848A (en) * 2012-03-23 2013-10-03 Hitachi Automotive Systems Ltd Electric pump
JP2017108565A (en) * 2015-12-10 2017-06-15 日立オートモティブシステムズエンジニアリング株式会社 Rotary electric machine

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