JP2019068620A - ロータコア、ロータ、回転電機、自動車用電動補機システム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明によるロータは、上記のロータコアと、前記ロータコアに固定された回転シャフトと、前記収納空間に配置された永久磁石と、を備える。
本発明による回転電機は、上記のロータと、複数の巻線を有し、所定のエアギャップを介して前記ロータと対向して配置されたステータと、を備える。
本発明による自動車用電動補機システムは、上記の回転電機を備え、前記回転電機を用いて、電動パワーステアリングまたは電動ブレーキを行う。
図1から図3Bを用いて、本発明の第1の実施形態に係る回転子コアを備えた永久磁石式回転電機1の構成を説明する。図1は、第1の実施形態に係る永久磁石式回転電機1の回転面内断面図である。図2は、第1の実施形態に係る回転子20の断面図である。図3Aは、第1の実施形態に係る回転子20の断面の磁極付近の拡大図であり、図1の点線で囲ったX部を拡大して示した図である。図3Bは、第1の実施形態における突起端部付近の拡大図である。
(1)磁極端部のパーミアンスの急激な変化を抑制するため、磁極端部に、ロータコアの外周に沿って周方向の反対側にそれぞれ突出する一対の突起部を形成する。これにより、突起部の磁気抵抗が大きいことを利用して、磁極端部付近のエアギャップの磁界の変化を緩やかにすることができる。
(2)突起部の先端まで到達する磁束を減少させるため、突起部の根本側の厚さをなるべく薄くする。これにより、磁極幅の変化に対するコギングトルクの変化をなるべく小さくして、磁極の寸法誤差に対するコギングトルクの変動を小さくすることができる。
次に、図7を用いて、本発明の第2の実施形態に係る永久磁石式回転電機1を説明する。図7は、第2の実施形態に係る回転子20の断面の磁極付近の拡大図であり、第1の実施形態で説明した図3Aと対応している。なお、第1の実施形態と共通の部分は説明を一部省略する。
次に、図8Aから図9を用いて、本発明の第3の実施形態に係る永久磁石式回転電機1を説明する。本実施形態の永久磁石式回転電機1は、第1の実施形態と同様に、14極18スロット集中巻の回転電機である。図8A、8B、8D、8Eおよび8Fは、第3の実施形態に係る回転子20の断面の磁極付近の拡大図であり、第1、第2の実施形態でそれぞれ説明した図3、7と対応している。図8Cは、第3の実施形態に係る回転子20の軸方向端面の断面図である。なお、第1、第2の実施形態と共通の部分は説明を一部省略する。
次に、図10を用いて、本発明の第4の実施形態に係る永久磁石式回転電機1を説明する。図10は、第4の実施形態に係る回転子20の断面の磁極付近の拡大図であり、第2の実施形態で説明した図7と対応している。
次に、図11A、11Bを用いて、本発明の第5の実施形態に係る永久磁石式回転電機1を説明する。本実施形態の永久磁石式回転電機1における回転子コア200では、軸方向に積層された第1板および第2板が、図11A、図11Bに示すように、第3の実施形態で説明したのとは異なる形状をそれぞれ有している。具体的には、本実施形態の第1板には、図11Aに示すように、ブリッジ部242が形成されておらず、その代わりに、収納空間212内に永久磁石210を保持するための磁石留め部245が形成されている。磁極部220は、その中央部がブリッジ部242bを介して回転子コア200と接続されている。また、本実施形態の第2板には、図11Bに示すように、第1板と同様の磁石留め部245が形成されている。これらの第1板および第2板は、軸方向締結部261によって軸方向に互いに締結されている。
10 固定子
20 回転子
30 エアギャップ
100 固定子コア
110 コアバック
130 ティース
140 巻線
200 回転子コア
210 永久磁石
210a 第1永久磁石
210b 第2永久磁石
212 収納空間
220 磁極部
221 磁極円弧
222 突起部
222a 第1突起部
222b 第2突起部
230 基部
240 第1空間部
241 側面部
242、242b ブリッジ部
243 接続部
244 q軸方向のコア最外周部
245 磁石留め部
250 第1線分
251 第1線分に面する空間
261 軸方向締結部
262 第1板
263 第2板
264 開口部
265 カバー
300 シャフト
Claims (10)
- 複数の積層板により構成されかつ磁石の収納空間を形成するロータコアであって、
前記収納空間よりも外周側に形成された基部を有する磁極部を備え、
前記磁極部は、周方向に複数設けられており、
前記磁極部は、前記基部から前記ロータコアの外周に沿って前記周方向の一方方向に突出する第1突起部と、前記基部を挟んで前記第1突起部とは反対側に設けられかつ前記基部から前記ロータコアの外周に沿って前記周方向の他方方向に突出する第2突起部と、を有し、
前記第1突起部および前記第2突起部の少なくとも一方は、前記第1突起部の端部と前記第2突起部の端部とを結ぶ仮想線分である第1線分よりも外周側に位置し、前記第1線分との間に空間が設けられるように形成されているロータコア。 - 請求項1に記載のロータコアにおいて、
前記複数の積層板は、前記磁極部および前記磁極部に接続されたブリッジ部を有する第1板と、前記磁極部を有して前記ブリッジ部を有しない第2板とを含み、
前記第1板の前記磁極部と前記第2板の前記磁極部とは、軸方向に互いに締結されているロータコア。 - 請求項2に記載のロータコアにおいて、
前記周方向に隣り合う一対の前記磁極部の前記基部の間には、第1空間部が形成されており、
前記周方向に隣り合う一対の前記磁極部の中間に、前記第1空間部に接するq軸外周部が形成されており、
前記第1板の前記ブリッジ部は、前記磁極部と前記q軸外周部を繋いで前記収納空間と前記第1空間部の間に設けられており、
前記第2板の前記磁極部と前記q軸外周部の間には、前記収納空間と前記第1空間部の間を貫通する開口部が形成されているロータコア。 - 請求項2に記載のロータコアにおいて、
前記周方向に隣り合う一対の前記磁極部の前記基部の間には、第1空間部が形成されており、
前記周方向に隣り合う一対の前記磁極部の中間に、前記第1空間部に接するq軸外周部が形成されており、
前記第1板の前記ブリッジ部は、前記収納空間を分断して前記磁極部に接続されており、
前記第1板および前記第2板の前記磁極部と前記q軸外周部の間には、前記収納空間と前記第1空間部の間を貫通する開口部が形成されているロータコア。 - 請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載のロータコアと、
前記ロータコアに固定された回転シャフトと、
前記収納空間に配置された永久磁石と、を備えるロータ。 - 請求項3または請求項4に記載のロータコアと、
前記ロータコアに固定された回転シャフトと、
前記収納空間に配置された永久磁石と、
前記開口部を覆うカバーと、を備えるロータ。 - 請求項5または請求項6に記載のロータと、
複数の巻線を有し、所定のエアギャップを介して前記ロータと対向して配置されたステータと、を備える回転電機。 - 請求項7に記載の回転電機において、
前記回転電機は、自動車の電動パワーステアリング用モータである回転電機。 - 請求項7または請求項8に記載の回転電機において、
前記回転電機は、10極60スロット分布巻、または、14極18スロット集中巻の構成を有する回転電機。 - 請求項7から請求項9までのいずれか一項に記載の回転電機を備え、
前記回転電機を用いて、電動パワーステアリングまたは電動ブレーキを行う自動車用電動補機システム。
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