JP2019126102A - Rotor and rotary electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、磁束の漏れを低減できるのはもちろんのこと、組み立て性が向上し、低コストで構成可能である回転子および回転電機に関するものである。 The present invention relates to a rotor and a rotating electrical machine that can be configured at low cost, as well as being able to reduce leakage of magnetic flux, as well as improving assembly.
近年、電動機や発電機として使用される回転電機は、小型化、高速回転化および高出力化が求められる。小型、高速回転化、および高出力の回転電機を実現するための1つの方法として、回転子に磁石を埋め込んだ形状の回転電機が提案されている。これは、リラクタンストルクを活用し、磁石によるマグネットトルクと合わせることで発生トルクを高める。 2. Description of the Related Art In recent years, a rotating electrical machine used as a motor or a generator is required to be smaller in size, higher in speed, and higher in power. As a method for realizing a small-sized, high-speed, high-output rotary electric machine, a rotary electric machine having a shape in which a magnet is embedded in a rotor has been proposed. This utilizes the reluctance torque, and raises the generated torque by matching with the magnet torque by a magnet.
しかし、回転子に磁石を埋め込んだ形状で回転電機の小型化、高出力化を達成する場合、ブリッジ部で磁束の漏れが生じるといった問題点があった。これに対し、例えば特許文献1には、ブリッジ部を切り取り、磁束の漏れを低減させ、さらに、切り取ったブリッジ部に非磁性体にてなる連結部材を挿入し、回転子の回転中に鉄心に加わる応力集中を緩和させることが提案されている。
However, when achieving downsizing and high output of the rotating electrical machine with the shape in which the magnet is embedded in the rotor, there is a problem that a magnetic flux leaks in the bridge portion. On the other hand, for example, in
従来の回転子は、切り欠いたブリッジ部に連結部材を挿入するため、部品数や工程数が増加し、組み立て性が低下し、コストが高くなるという問題点があった。 The conventional rotor has a problem that the number of parts and the number of processes increase, the assembling property is reduced, and the cost is increased because the connecting member is inserted into the bridge portion which is not cut.
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、磁束の漏れを低減できるのはもちろんのこと、組み立て性が向上し、低コストで構成可能である回転子および回転電機を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is possible to reduce the leakage of the magnetic flux, as well as to improve the assemblability and to configure the rotor and the rotating electric machine which can be configured at low cost. Intended to be provided.
この発明の回転子は、
環状の鉄心片を軸方向に複数枚積層して形成する鉄心と、前記鉄心に形成された挿入孔と、前記挿入孔に設置された永久磁石とを備えた回転子において、
前記鉄心は、第一鉄心片および第二鉄心片をそれぞれ複数枚積層して形成され、
前記第一鉄心片および前記第二鉄心片は、それぞれ、
前記挿入孔および前記永久磁石が、前記鉄心の中心方向に凸形状に形成され、
前記挿入孔は、前記鉄心の径方向の外側の外側弧部と、前記鉄心の径方向の内側の内側弧部とを有し、
前記挿入孔の前記鉄心の外周面側の端部と、前記鉄心の外周面との間には、ブリッジ部が形成され、
前記ブリッジ部は、前記挿入孔の前記外側弧部に一端が連結された第一端部、前記挿入孔の前記内側弧部に一端が連結された第三端部と、前記第一端部の他端と前記第三端部の他端とを連結する第二端部とを有し、
前記第一端部、前記第二端部、および前記第三端部は、それぞれ円弧面にて形成され、
前記第一端部の円弧面の半径をR1と、前記第二端部の円弧面の半径をR2と、前記第三端部の円弧面の半径をR3とした場合、これらの関係は、R2>R1およびR3にて形成され、
前記第一鉄心片および前記第二鉄心片は、
前記ブリッジ部の前記鉄心の外周面までの距離が、前記第二鉄心片が前記第一鉄心片より短く形成される。
また、この発明の回転子は、
環状の鉄心片を軸方向に複数枚積層して形成する鉄心と、前記鉄心に形成された挿入孔と、前記挿入孔に設置された永久磁石とを備えた回転子において、
前記鉄心は、第一鉄心片および第二鉄心片をそれぞれ複数枚積層して形成され、
前記第一鉄心片および前記第二鉄心片は、それぞれ、
前記挿入孔および前記永久磁石が、前記鉄心の中心方向に凸形状に形成され、
前記挿入孔は、前記鉄心の径方向の外側の外側弧部と、前記鉄心の径方向の内側の内側弧部とを有し、
前記挿入孔の前記鉄心の外周面側の端部と、前記鉄心の外周面との間には、ブリッジ部が形成され、
前記ブリッジ部は、前記挿入孔の前記外側弧部に一端が連結された第一端部、前記挿入孔の前記内側弧部に一端が連結された第三端部と、前記第一端部の他端と前記第三端部の他端とを連結する第二端部とを有し、
前記第一端部および前記第三端部は、それぞれ円弧面にて形成され、
前記第二端部は、平面にて形成され、
前記第一鉄心片および前記第二鉄心片とは、
前記ブリッジ部の前記鉄心の外周面までの距離が、前記第二鉄心片が前記第一鉄心片より短く形成される。
また、この発明の回転電機は、
上記に示した回転子と、
前記回転子と同軸上に配置された固定子とを備える。
The rotor of the present invention is
In a rotor comprising an iron core formed by stacking a plurality of annular core pieces in an axial direction, an insertion hole formed in the iron core, and a permanent magnet provided in the insertion hole.
The iron core is formed by laminating a plurality of first iron core pieces and a plurality of second iron core pieces,
The first core piece and the second core piece are respectively
The insertion hole and the permanent magnet are formed in a convex shape in the center direction of the iron core,
The insertion hole has a radially outer outer arc portion of the iron core and an inner inner arc portion radially of the iron core,
A bridge portion is formed between an end of the insertion hole on the outer peripheral surface side of the iron core and the outer peripheral surface of the iron core,
The bridge portion has a first end whose one end is connected to the outer arc of the insertion hole, a third end whose one end is connected to the inner arc of the insertion hole, and the first end And a second end connecting the other end and the other end of the third end,
The first end, the second end, and the third end are each formed of a circular arc surface,
Assuming that the radius of the arc surface of the first end is R1, the radius of the arc surface of the second end is R2, and the radius of the arc surface of the third end is R3, the relationship between them is R2 > Formed at R1 and R3,
The first core piece and the second core piece are
The second core piece is formed shorter than the first core piece in the distance from the bridge portion to the outer peripheral surface of the iron core.
Also, the rotor of the present invention is
In a rotor comprising an iron core formed by stacking a plurality of annular core pieces in an axial direction, an insertion hole formed in the iron core, and a permanent magnet provided in the insertion hole.
The iron core is formed by laminating a plurality of first iron core pieces and a plurality of second iron core pieces,
The first core piece and the second core piece are respectively
The insertion hole and the permanent magnet are formed in a convex shape in the center direction of the iron core,
The insertion hole has a radially outer outer arc portion of the iron core and an inner inner arc portion radially of the iron core,
A bridge portion is formed between an end of the insertion hole on the outer peripheral surface side of the iron core and the outer peripheral surface of the iron core,
The bridge portion has a first end whose one end is connected to the outer arc of the insertion hole, a third end whose one end is connected to the inner arc of the insertion hole, and the first end And a second end connecting the other end and the other end of the third end,
The first end and the third end are each formed by an arc surface,
The second end is formed in a plane,
The first core piece and the second core piece are
The second core piece is formed shorter than the first core piece in the distance from the bridge portion to the outer peripheral surface of the iron core.
Moreover, the rotating electric machine of the present invention is
The rotor shown above,
And a stator coaxially disposed with the rotor.
この発明の回転子および回転電機によれば、
磁束の漏れを低減できるのはもちろんのこと、組み立て性が向上し、低コストで構成可能である。
According to the rotor and the rotating electrical machine of the present invention,
It is possible to reduce the leakage of the magnetic flux, as well as to improve the assemblability and to configure at low cost.
実施の形態1.
以下、本願発明の実施の形態について説明する。
図1はこの発明の実施の形態1における回転電機の構成を示す斜視図である。
図2は図1に示した回転電機の構成を示す上面図である。
図3は図2に示した回転電機の回転子の構成を示す上面図である。
図4は図3の回転子の構成する第一鉄心片の構成を示す部分拡大図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a rotary electric machine according to
FIG. 2 is a top view showing the configuration of the rotary electric machine shown in FIG.
FIG. 3 is a top view showing the configuration of the rotor of the rotary electric machine shown in FIG.
FIG. 4 is a partially enlarged view showing the configuration of a first core piece of the rotor shown in FIG.
図5は図3の回転子の構成する第二鉄心片の構成を示す部分拡大図である。
図6は図4に示した第一鉄心片と図5に示した第二鉄心片を組み合わせた状態を示す平面図である。
図7は図4に示した第一鉄心片と図5に示した第二鉄心片を組み合わせた状態を示す断面図である。
FIG. 5 is a partially enlarged view showing a configuration of a second core piece formed by the rotor of FIG.
6 is a plan view showing a state in which the first core piece shown in FIG. 4 and the second core piece shown in FIG. 5 are combined.
7 is a cross-sectional view showing a state in which the first core piece shown in FIG. 4 and the second core piece shown in FIG. 5 are combined.
本実施の形態1では、8極48スロットの永久磁石型の回転電機1について説明する。但し、回転電機1の極数およびスロット数は適宜増減可能である。また、以下の説明において、回転電機1における各方向を、周方向Z、軸方向Y、径方向X、径方向Xの外側X1、径方向Xの内側X2としてそれぞれ示す。よって、固定子2および回転子3においても、これらの方向は同一方向となる。
In the first embodiment, a permanent magnet type rotary
図1および図2において、回転電機1の構成について説明する。回転電機1は固定子2と回転子3とシャフト4とで構成される。回転電機1は、外径側から固定子2、回転子3、シャフト4の順番に配置される。固定子2と回転子3との間には空隙であるエアギャップ5を有する。このエアギャップ5は例えば0.1mm〜2.5mmにて形成される。
The configuration of the rotary
固定子2は固定子鉄心20とコイル21とを備える。固定子鉄心20は円環状に形成される。固定子鉄心20は、例えば電磁鋼板を軸方向Yに積層している。但し、電磁鋼板に限られるものではない。回転子3は、軸心位置に挿通されたシャフト4に固定された鉄心30を有している。鉄心30は固定子2の内側に配置され、永久磁石(以下、磁石として示す)6を備えた磁石型回転子である。シャフト4は、例えば、焼きばめや圧入等にて鉄心30に固定される。また、回転電機1は分布巻き、集中巻きのどちらでも可能である。
The
次に、図3を用いて回転子3の構成について説明する。回転子3は鉄心30と、挿入孔7と、磁石6とから構成される。鉄心30は磁性材である鉄心片31を軸方向Yに複数枚積層して形成される。例えば、鉄心片31は電磁鋼板にて形成される。但し、電磁鋼板に限られるものではない。電磁鋼板の厚さは、例えば0.1mm〜1.0mmのものを使用する場合が多い。複数枚の鉄心片31は、連結部としてのカシメ部8により軸方向Yに連結される。但し、カシメ部8は便宜上、図6のみに示している。このカシメ部8は、鉄心片31同士がばらけることなく、カシメ部8により軸方向Yに隙間が形成されなければ、形成箇所および形成個数はいずれでもよい。また、カシメ部8でなくても鉄心片31が軸方向Yに連結可能であればよく、例えば接着剤にて構成される接着部を用いることも可能である。
Next, the configuration of the
磁石6は回転電機1、すなわち鉄心30の中心方向に凸形状に構成される。磁石6の外周側を外側弧部6Aとし、磁石6の内周側を内側弧部6Bとする。磁石6の外側弧部6Aと磁石6の内側弧部6Bとの両端は、平面または曲面で連結されている。挿入孔7は回転電機1、すなわち鉄心30の中心方向に凸形状に構成される。挿入孔7の鉄心30の径方向Xの外側X1を外側弧部7Aとする。挿入孔7の鉄心30の径方向Xの内側X2を内側弧部7Bとする。
The
そして、挿入孔7は磁石6が挿入可能な形状にて構成される。よって、挿入孔7の外側弧部7Aには、磁石6の外側弧部6Aが沿う形状にて形成される。挿入孔7の内側弧部7Bには磁石6の内側弧部6Bが沿う形状にて形成される。また、磁石6の外周には接着材等が塗布される。磁石6と挿入孔7とは接着材により固定される。さらに、挿入孔7内には磁石6が設置されていない部分として、フラックスバリア10が形成される。このフラックスバリア10は、非磁性体または空間にて構成される。
And the
次に、図4および図5を用いて鉄心片31としての第一鉄心片311および第二鉄心片312の形状について説明する。尚、本実施の形態1の説明において、鉄心片31と示すときは、第一鉄心片311および第二鉄心片312の全てを指すものとして示している。まず、第一鉄心片311と第二鉄心片312との形状の共通部分について、先の鉄心片31にて示した以外の部分について説明する。挿入孔7の鉄心片31の外周面31A側の端部と、鉄心片31の外周面31Aとの間には、ブリッジ部9が形成される。尚、鉄心片31の外周面31Aは、鉄心30の外周面と同様である。
Next, the shapes of the
ブリッジ部9は、第一端部9A、第二端部9Bおよび第三端部9Cを有する。第一端部9Aは、挿入孔7の外側弧部7Aに一端が連結される。第三端部9Cは、挿入孔7の内側弧部7Bに一端が連結される。第二端部9Bは、第一端部9Aの他端と、第三端部9Cの他端とを連結する。第一端部9A、第二端部9B、および第三端部9Cは、それぞれ円弧面にて形成される。ここで、第一端部9Aの円弧面の半径をR1とする。第二端部9Bの円弧面の半径をR2とする。第三端部9Cの円弧面の半径をR3とする。この場合、これらの関係は、R2>R1およびR3にて形成される。尚、R1とR3との関係は、どちらかが大きい、または、等しくてもよい。
The
次に、第一鉄心片311と第二鉄心片312との形状の異なる部分について説明する。第一鉄心片311のブリッジ部9の鉄心片31の外周面31Aまでの距離を距離W1とする。第二鉄心片312のブリッジ部9の鉄心片31の外周面31Aまでの距離を距離W2とする。そして、第二鉄心片312の距離W2が第一鉄心片311の距離W1より短く形成されている。よって、第二鉄心片312のブリッジ部9が、第一鉄心片311のブリッジ部9より磁束の漏れが低減できる。
Next, different portions of the shapes of the
このように形成された、第二鉄心片312のみを積層して鉄心30を形成すると、磁束の漏れは低減できるものの、回転子3としての強度が弱くなる。よって、第一鉄心片311および第二鉄心片312の積層枚数および積層箇所は、回転子3として必要となる強度を確保できる程度であって、第二鉄心片312をなるべく多く使用するよう設定する。また、第二鉄心片312の距離W2が第一鉄心片311の距離W1より短く形成されているため、第二鉄心片312の挿入孔7は、第一鉄心片311の挿入孔7より大きく形成される。
When only the
次に、上記のように構成された実施の形態1の回転電機1の組み立て工法について説明する。最初に固定子2の組み立て工法について説明する。まず、電磁鋼板を打ち抜いて固定子鉄心20を形成する。但し、固定子鉄心20の形成方法は、電磁鋼板の打ち抜きに限られるものではない。円環状にコイル21を組み立てる。コイル21に絶縁紙を取り付ける。そして、絶縁紙を介してコイル21を固定子鉄心20に挿入する。尚、コイル21や固定子鉄心20の組み立て方法はこの方法に限られるものではない。
Next, the assembling method of the rotary
次に、回転子3の組み立て工法について説明する。まず、電磁鋼板を打ち抜いて回転子3の第一鉄心片311および第二鉄心片312をそれぞれ形成する。但し、鉄心片31の形成方法は、電磁鋼板の打ち抜きに限られるものではない。次に、第一鉄心片311および第二鉄心片312の積層枚数および積層箇所を、回転子3として必要となる強度を確保できる程度に設定し、軸方向Yに第一鉄心片311と第二鉄心片312とを積層する。第一鉄心片311と第二鉄心片312とはカシメ部8にて軸方向Yが連結される。鉄心30の挿入孔7中に磁石6を挿入する。
Next, a method of assembling the
図6は、第一鉄心片311の上に、第二鉄心片312を重ねた状態を示す平面図である。図6に示すように、第二鉄心片312の挿入孔7が第一鉄心片311の挿入孔7より大きく形成されるため、第一鉄心片311の上に、第二鉄心片312を重ねた場合、第二鉄心片312の挿入孔7の端部に、第一鉄心片311の一部が見える状態となる。図7は図6に示したように重ねた状態を軸方向Yに切断した部分断面図である。
FIG. 6 is a plan view showing a state in which the
尚、図7においては、鉄心30を第一鉄心片311と第二鉄心片312とをそれぞれ複数枚ずつ組み合わせて構成する例を示している。この組み合わせの構成はこれ以外に、第一鉄心片311と第二鉄心片312とを領域を分けて積層する場合、また、第一鉄心片311および第二鉄心片312をランダムに積層する場合など、回転子3として必要となる強度を確保できる程度であれば、どのように組み合わせてもよい。次に、鉄心30にシャフト4を固定する。そして、固定子2と回転子3とを組み立てて回転電機1を製造する。
Note that FIG. 7 shows an example in which the
上記のように構成された実施の形態1の回転子によれば、鉄心の中心方向に凸形状となる挿入孔および磁石を有することで、回転子が作るトルクが向上する。
さらに、ブリッジ部の距離が異なる二種類の第一鉄心片および第二鉄心片を組み合わせることで、磁束の漏れが低減する。
さらに、第二端部の半径R2が第一端部の半径R1および第三端部の半径R3よりも大きく形成されていることで、回転子が回転するとき、ブリッジ部に加わる応力が低減する。
According to the rotor of
Furthermore, the leakage of magnetic flux is reduced by combining two types of first core pieces and second core pieces having different bridge portion distances.
Furthermore, since the radius R2 of the second end is formed larger than the radius R1 of the first end and the radius R3 of the third end, the stress applied to the bridge portion is reduced when the rotor rotates. .
また、非磁性体または空間にてなるフラックスバリアを構成するので、磁束の漏れを防ぎ、トルクが向上する。さらに、回転電機に使用する磁石の量を減らすことができ、コストが低減できる。 In addition, since a flux barrier consisting of a nonmagnetic material or space is configured, leakage of magnetic flux can be prevented and torque can be improved. Furthermore, the amount of magnets used for the rotating electrical machine can be reduced, and the cost can be reduced.
上記実施の形態1においては、第二端部9Bを円弧面にて形成する場合を示したが、これに限られることはなく、第二端部9Bを平面にて形成することも可能であり、上記実施の形態1と同様の効果を奏することができる。
In the first embodiment, the case where the
また、上記実施の形態1においては、第二端部9Bを1つの円弧面にて形成する場合について示したが、これに限られることはなく、複数の円弧面にて形成することも可能である。その場合、回転子が回転しているとき、ブリッジ部に加わる応力の集中がさらに低減できる。
Moreover, in the said
また、上記実施の形態1では径方向には1層の挿入孔7および磁石6を配置する例を示しているが、径方向に複数層の挿入孔7および磁石6を配置した形状にて形成してもよい。
In the first embodiment, although an example in which the
尚、本実施の形態1にて示した、鉄心片31におけるR1、R2、R3の関係、および、第一鉄心片311のW1および第二鉄心片312のW2の関係は、以下の実施の形態においても同様であるため、その説明は適宜省略する。
The relationship between
実施の形態2.
本実施の形態2は、上記実施の形態1と異なり第二鉄心片312のブリッジ部9に開口部33を備える例について説明する。
図8はこの発明の実施の形態2における回転子の構成する第一鉄心片の構成を示す部分拡大図である。
図9はこの発明の実施の形態2における回転子の構成する第二鉄心片の構成を示す部分拡大図である。
図10は図8に示した第一鉄心片と図9に示した第二鉄心片を組み合わせた状態を示す平面図である。
図11は図8に示した第一鉄心片と図9に示した第二鉄心片を組み合わせた状態を示す斜視図である。
Second Embodiment
In the second embodiment, an example in which the
FIG. 8 is a partially enlarged view showing the configuration of the first core piece of the rotor according to
FIG. 9 is a partially enlarged view showing the configuration of a second core piece of the rotor according to
FIG. 10 is a plan view showing a state in which the first core piece shown in FIG. 8 and the second core piece shown in FIG. 9 are combined.
11 is a perspective view showing a state in which the first core piece shown in FIG. 8 and the second core piece shown in FIG. 9 are combined.
図において、上記実施の形態1と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。図9に示すように、第二鉄心片312のブリッジ部9には、挿入孔7から鉄心片31の外周面31Aまで連通する開口部33を備える。開口部33が形成されることにより、磁束の漏れはさらに低減する。開口部33の大きさは、磁束の漏れおよび遠心力を鑑みて適宜決定されるものである。また、図9においては、ブリッジ部9の第二端部9Bの辺りに形成されているが、挿入孔7から鉄心片31の外周面31Aまで連通すれば、いずれの位置に形成してもよい。
In the figure, the same parts as those in the first embodiment are given the same reference numerals, and the description will be omitted. As shown in FIG. 9, the
また、図8および図9に示すように、第一鉄心片311および第二鉄心片312は、挿入孔7より鉄心片31の外周面31A側の箇所に軸方向Yに連結する連結部としてのカシメ部81を備える。このカシメ部81は、第二鉄心片312のブリッジ部9に形成された開口部33により、挿入孔7より鉄心片31の外周面31A側の部分がばらけるのを防止するためである。尚、カシメ部81でなくても、鉄心片31が軸方向Yに連結可能であればよく、例えば接着剤にて構成される接着部を用いることも可能である。
Further, as shown in FIG. 8 and FIG. 9, the
次に、上記のように構成された実施の形態2の回転電機1および回転子3の組み立て工法は、上記実施の形態1と同様に行うことができ、第一鉄心片311および第二鉄心片312の積層枚数および積層箇所は、回転子3として必要となる強度を確保できる程度に設定し、軸方向Yに第一鉄心片311と第二鉄心片312とを積層する。図10は、第一鉄心片311の上に、第二鉄心片312を重ねた状態を示す平面図である。図11は図10に示したように重ねた状態を軸方向Yに切断した部分断面図である。
Next, the assembling method of the rotary
上記のように構成された実施の形態2の回転子および回転電機によれば、上記実施の形態1と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、ブリッジ部に挿入孔から鉄心片の外周面まで連通する開口部を備えたので、磁束の漏れをさらに低減できる。 According to the rotor and the rotating electric machine of the second embodiment configured as described above, it is possible to obtain the same effects as the first embodiment, as well as to the bridge portion from the insertion hole to the outer peripheral surface of the core piece By providing the communicating openings, the leakage of the magnetic flux can be further reduced.
また、挿入孔より鉄心片の外周面側の箇所に軸方向に連結する連結部を備えたので、軸方向の鉄心片同士の固定を可能とし、鉄心片がばらけずに固定できる。 Moreover, since the connection part connected in the axial direction to the location of the outer peripheral surface side of the core piece from the insertion hole is provided, it is possible to fix the core pieces in the axial direction, and the core pieces can be fixed without loosening.
尚、上記実施の形態2においては、第二鉄心片312のブリッジ部9に開口部33を形成する例を示したが、これに限られることはなく、第一鉄心片311のブリッジ部9に同様の開口部を形成することも可能である。
In the second embodiment, although the example in which the
実施の形態3.
本実施の形態3は、上記各実施の形態と異なり、極ブリッジ部12を備える例について説明する。
図12はこの発明の実施の形態3における回転子の構成する第一鉄心片の構成を示す部分拡大図である。
図13はこの発明の実施の形態3における回転子の構成する第二鉄心片の構成を示す部分拡大図である。
図14は図12に示した第一鉄心片と図13に示した第二鉄心片を組み合わせた状態を示す平面図である。
図15は図12に示した第一鉄心片と図13に示した第二鉄心片を組み合わせた状態を示す斜視図である。
Third Embodiment
The third embodiment is different from the above embodiments, and an example in which the
FIG. 12 is a partially enlarged view showing the configuration of the first core piece of the rotor according to
FIG. 13 is a partially enlarged view showing the configuration of a second core piece of the rotor according to
FIG. 14 is a plan view showing a state in which the first core piece shown in FIG. 12 and the second core piece shown in FIG. 13 are combined.
FIG. 15 is a perspective view showing a state in which the first core piece shown in FIG. 12 and the second core piece shown in FIG. 13 are combined.
図において、上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。図12および図13に示すように、極ブリッジ部12は鉄心片31の極中心に設けられており、本実施の形態3では挿入孔7の極中心にて挿入孔7を周方向Zに2つに分断する。尚、極ブリッジ部12を複数形成し、挿入孔7を周方向Zの2個以上に分断してもよい。図12に示すように第一鉄心片311は、極ブリッジ部12に分断された挿入孔7を連通する連通孔13が形成される。磁石6は、分断された挿入孔7にそれぞれ挿入可能な形状にて形成されている。
In the figure, the same parts as those in the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. As shown in FIG. 12 and FIG. 13, the
図13の第二鉄心片312に示したように、ブリッジ部9に開口部33が形成されると、上記実施の形態2にて示したように、第二鉄心片312の挿入孔7の鉄心片31の外周面31A側が分離されることとなるが、本実施の形態3においては、極ブリッジ部12が形成されているため、この部分が分離されることがない。よって、実施の形態2に示したようなカシメ部81が形成されていなくとも、第二鉄心片312がばらけることがない。
As shown in the
次に、上記のように構成された実施の形態3の回転電機1および回転子3の組み立て工法は、上記各実施の形態と同様に行うことができ、第一鉄心片311および第二鉄心片312の積層枚数および積層箇所は、回転子3として必要となる強度を確保できる程度に設定し、軸方向Yに第一鉄心片311と第二鉄心片312とを積層する。図14は、第二鉄心片312の上に、第一鉄心片311を重ねた状態を示す平面図である。図15は図14に示したように重ねた状態を軸方向Yに切断した部分断面図である。
Next, the assembling method of the rotary
上記のように構成された実施の形態3の回転子および回転電機によれば、上記各実施の形態と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、鉄心片に極ブリッジ部および連通孔を備えることで、磁束の漏れが低減するのはもちろんのこと、ブリッジ部に開口部が形成された場合、極ブリッジ部にて鉄心片が一体に形成されるため、鉄心片同士の軸方向を固定するための連結部を減少できる。 According to the rotor and the rotating electrical machine of the third embodiment configured as described above, the core piece has a pole bridge portion and a communication hole, as well as the same effect as the above embodiments. In addition, in order to fix the axial direction of the iron core pieces, since the iron core pieces are integrally formed in the pole bridge portion as well as the magnetic flux leakage is reduced, of course, when the opening is formed in the bridge portion. Can reduce the number of joints.
実施の形態4.
本実施の形態4は、上記各実施の形態と異なり、挿入孔7が、内側弧部7Bに突起部14を備える例について説明する。
図16はこの発明の実施の形態4における回転子の構成する第一鉄心片の構成を示す部分拡大図である。
図17はこの発明の実施の形態4における回転子の構成する第二鉄心片の構成を示す部分拡大図である。
図18は図16に示した第一鉄心片と図17に示した第二鉄心片を組み合わせた状態を示す平面図である。
図19は図16に示した第一鉄心片と図17に示した第二鉄心片を組み合わせた状態を示す断面図である。
Fourth Embodiment
The fourth embodiment differs from the above embodiments in that the
FIG. 16 is a partially enlarged view showing the configuration of the first core piece of the rotor according to
FIG. 17 is a partially enlarged view showing the configuration of a second core piece of the rotor according to
18 is a plan view showing a state in which the first core piece shown in FIG. 16 and the second core piece shown in FIG. 17 are combined.
FIG. 19 is a cross-sectional view showing a state in which the first core piece shown in FIG. 16 and the second core piece shown in FIG. 17 are combined.
図において、上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。図16および図17に示すように、挿入孔7の内側弧部7Bは、突起部14が形成される。突起部14を設けることで、挿入孔7における磁石6の位置決めと固定とが可能となる。よって、挿入孔7内に磁石6を挿入する際、接着剤等で磁石6を固定しなくても設置が可能となる。
In the figure, the same parts as those in the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. As shown in FIGS. 16 and 17, a
次に、上記のように構成された実施の形態4の回転電機1および回転子3の組み立て工法は、上記各実施の形態と同様に行うことができ、第一鉄心片311および第二鉄心片312の積層枚数および積層箇所は、回転子3として必要となる強度を確保できる程度に設定し、軸方向Yに第一鉄心片311と第二鉄心片312とを積層する。図18は、第一鉄心片311の上に、第二鉄心片312を重ねた状態を示す平面図である。図19は図18に示したように重ねた状態を軸方向Yに切断した部分断面図である。
Next, the assembling method of the rotary
上記のように構成された実施の形態4の回転子および回転電機によれば、上記各実施の形態と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、挿入孔の突起部により、磁石の位置精度が向上する。また、磁石を挿入孔への固定する際の工程数の削減やコストの低減を可能となる。 According to the rotor and the rotating electric machine of the fourth embodiment configured as described above, the position accuracy of the magnet can be obtained by the projection of the insertion hole as well as the same effect as the above-described embodiments. improves. In addition, it is possible to reduce the number of processes and the cost when fixing the magnet to the insertion hole.
尚、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 In the present invention, within the scope of the invention, each embodiment can be freely combined, or each embodiment can be appropriately modified or omitted.
1 回転電機、2 固定子、3 回転子、4 シャフト、5 エアギャップ、
6 磁石、20 固定子鉄心、21 コイル、30 鉄心、6 磁石、6A 外側弧部、6B 内側弧部、7 挿入孔、7A 外側弧部、7B 内側弧部、8 カシメ部、
9 ブリッジ部、9A 第一端部、9B 第二端部、9C 第三端部、
10 フラックスバリア、12 極ブリッジ部、31 鉄心片、311 外周面、
311 第一鉄心片、312 第二鉄心片、X 径方向、X1 外側、X2 内側、
Y 軸方向、Z 周方向。
1 rotating electric machine, 2 stators, 3 rotors, 4 shafts, 5 air gaps,
6 magnets, 20 stator cores, 21 coils, 30 cores, 6 magnets, 6A outer arcs, 6B inner arcs, 7 insertion holes, 7A outer arcs, 7B inner arcs, 8 crimps,
9 bridge part, 9A first end, 9B second end, 9C third end,
10 flux barrier, 12 pole bridge, 31 core pieces, 311 outer peripheral surface,
311 first core piece, 312 second core piece, X radial direction, X1 outer side, X2 inner side,
Y axis direction, Z circumferential direction.
Claims (12)
前記鉄心は、第一鉄心片および第二鉄心片をそれぞれ複数枚積層して形成され、
前記第一鉄心片および前記第二鉄心片は、それぞれ、
前記挿入孔および前記永久磁石が、前記鉄心の中心方向に凸形状に形成され、
前記挿入孔は、前記鉄心の径方向の外側の外側弧部と、前記鉄心の径方向の内側の内側弧部とを有し、
前記挿入孔の前記鉄心の外周面側の端部と、前記鉄心の外周面との間には、ブリッジ部が形成され、
前記ブリッジ部は、前記挿入孔の前記外側弧部に一端が連結された第一端部、前記挿入孔の前記内側弧部に一端が連結された第三端部と、前記第一端部の他端と前記第三端部の他端とを連結する第二端部とを有し、
前記第一端部、前記第二端部、および前記第三端部は、それぞれ円弧面にて形成され、
前記第一端部の円弧面の半径をR1と、前記第二端部の円弧面の半径をR2と、前記第三端部の円弧面の半径をR3とした場合、これらの関係は、R2>R1およびR3にて形成され、
前記第一鉄心片および前記第二鉄心片は、
前記ブリッジ部の前記鉄心の外周面までの距離が、前記第二鉄心片が前記第一鉄心片より短く形成される回転子。 In a rotor comprising an iron core formed by stacking a plurality of annular core pieces in an axial direction, an insertion hole formed in the iron core, and a permanent magnet provided in the insertion hole.
The iron core is formed by laminating a plurality of first iron core pieces and a plurality of second iron core pieces,
The first core piece and the second core piece are respectively
The insertion hole and the permanent magnet are formed in a convex shape in the center direction of the iron core,
The insertion hole has a radially outer outer arc portion of the iron core and an inner inner arc portion radially of the iron core,
A bridge portion is formed between an end of the insertion hole on the outer peripheral surface side of the iron core and the outer peripheral surface of the iron core,
The bridge portion has a first end whose one end is connected to the outer arc of the insertion hole, a third end whose one end is connected to the inner arc of the insertion hole, and the first end And a second end connecting the other end and the other end of the third end,
The first end, the second end, and the third end are each formed of a circular arc surface,
Assuming that the radius of the arc surface of the first end is R1, the radius of the arc surface of the second end is R2, and the radius of the arc surface of the third end is R3, the relationship between them is R2 > Formed at R1 and R3,
The first core piece and the second core piece are
The rotor in which the distance to the outer peripheral surface of the said iron core of the said bridge | bridging part is formed so that the said 2nd core piece is shorter than the said 1st core piece.
前記鉄心は、第一鉄心片および第二鉄心片をそれぞれ複数枚積層して形成され、
前記第一鉄心片および前記第二鉄心片は、それぞれ、
前記挿入孔および前記永久磁石が、前記鉄心の中心方向に凸形状に形成され、
前記挿入孔は、前記鉄心の径方向の外側の外側弧部と、前記鉄心の径方向の内側の内側弧部とを有し、
前記挿入孔の前記鉄心の外周面側の端部と、前記鉄心の外周面との間には、ブリッジ部が形成され、
前記ブリッジ部は、前記挿入孔の前記外側弧部に一端が連結された第一端部、前記挿入孔の前記内側弧部に一端が連結された第三端部と、前記第一端部の他端と前記第三端部の他端とを連結する第二端部とを有し、
前記第一端部および前記第三端部は、それぞれ円弧面にて形成され、
前記第二端部は、平面にて形成され、
前記第一鉄心片および前記第二鉄心片とは、
前記ブリッジ部の前記鉄心の外周面までの距離が、前記第二鉄心片が前記第一鉄心片より短く形成される回転子。 In a rotor comprising an iron core formed by stacking a plurality of annular core pieces in an axial direction, an insertion hole formed in the iron core, and a permanent magnet provided in the insertion hole.
The iron core is formed by laminating a plurality of first iron core pieces and a plurality of second iron core pieces,
The first core piece and the second core piece are respectively
The insertion hole and the permanent magnet are formed in a convex shape in the center direction of the iron core,
The insertion hole has a radially outer outer arc portion of the iron core and an inner inner arc portion radially of the iron core,
A bridge portion is formed between an end of the insertion hole on the outer peripheral surface side of the iron core and the outer peripheral surface of the iron core,
The bridge portion has a first end whose one end is connected to the outer arc of the insertion hole, a third end whose one end is connected to the inner arc of the insertion hole, and the first end And a second end connecting the other end and the other end of the third end,
The first end and the third end are each formed by an arc surface,
The second end is formed in a plane,
The first core piece and the second core piece are
The rotor in which the distance to the outer peripheral surface of the said iron core of the said bridge | bridging part is formed so that the said 2nd core piece is shorter than the said 1st core piece.
前記挿入孔から前記鉄心の外周面まで連通する開口部を備えた請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の回転子。 The bridge portion of either the first core piece or the second core piece is
The rotor according to any one of claims 1 to 3, further comprising an opening communicating from the insertion hole to an outer peripheral surface of the iron core.
前記挿入孔より前記鉄心の外周面側の箇所に軸方向に連結する連結部を備えた請求項4に記載の回転子。 The first core piece and the second core piece are
The rotor according to claim 4, further comprising: a connecting portion axially connected to a location on the outer peripheral surface side of the iron core from the insertion hole.
前記挿入孔が、前記挿入孔を周方向の中央部にて分断する極ブリッジ部を備えた請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の回転子。 The first core piece and the second core piece are
The rotor according to any one of claims 1 to 6, wherein the insertion hole includes a pole bridge portion that divides the insertion hole at a central portion in a circumferential direction.
前記挿入孔が、前記挿入孔を周方向に分断する極ブリッジ部を備え、
前記第一鉄心片または前記第二鉄心片のいずれか一方の前記ブリッジ部が、
前記挿入孔から前記鉄心の外周面まで連通する開口部を備え、
前記開口部が形成された前記第一鉄心片または前記第二鉄心片のいずれか一方の前記極ブリッジ部が、分断された前記挿入孔を連通する連通孔を備えた請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の回転子。 The first core piece and the second core piece are
The insertion hole includes a pole bridge portion that divides the insertion hole in the circumferential direction,
The bridge portion of either the first core piece or the second core piece is
And an opening communicating with the outer peripheral surface of the iron core from the insertion hole,
The pole bridge portion of any one of the first core piece and the second core piece in which the opening portion is formed includes a communication hole communicating the divided insertion holes. The rotor according to any one of the above.
前記フラックスバリアは、非磁性体または空間にて構成される請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の回転子。 The insertion hole has a flux barrier in which the permanent magnet is not installed.
The rotor according to any one of claims 1 to 9, wherein the flux barrier is configured of a nonmagnetic material or a space.
前記回転子と同軸上に配置された固定子とを備えた回転電機。 The rotor according to any one of claims 1 to 11,
A rotating electrical machine comprising a stator coaxially disposed with the rotor.
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