JP2019176576A - motor - Google Patents

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Abstract

To provide a motor that can prevent a reduction in salient pole ratio.SOLUTION: A protrusion 24 protruding outward in a radial direction is provided at between magnet magnetic pole parts 23 whose poles are different from each other on the outer circumference of a rotor core 21. A motor is configured so as to have a facing relationship in a radial direction between the rotor core 21 and each tooth T at each time while a rotor 14 rotates once such that there is a timing when the number of teeth T that face toward the magnet magnetic pole part 23 and do not face toward the protrusion 24 is more than the number of teeth T that face a pair of the magnet magnetic pole part 23 and the protrusion 24 adjacent in the circumferential direction at the same time.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、埋込磁石型モータに関するものである。   The present invention relates to an interior magnet type motor.

例えば特許文献1のモータは、ロータの磁極部がロータコアに埋め込まれた永久磁石にて形成された埋込磁石型モータ(いわゆるIPM型モータ)である。また、特許文献1のモータは、ロータの各磁極部を形成する永久磁石が周方向に交互に異極となるように配置されたフルマグネット型のモータである。   For example, the motor of Patent Document 1 is an embedded magnet type motor (so-called IPM type motor) in which a magnetic pole portion of a rotor is formed of a permanent magnet embedded in a rotor core. Moreover, the motor of patent document 1 is a full magnet type motor arrange | positioned so that the permanent magnet which forms each magnetic pole part of a rotor may become a different polarity alternately in the circumferential direction.

特開2008−109799号公報JP 2008-109799 A

上記特許文献1のような埋込磁石型のモータでは、q軸インダクタンスLqとd軸インダクタンスLdとの比である突極比(Lq/Ld)が大きい程、リラクタンストルクを大きくすることができる。しかしながら、埋込磁石型のモータでは、例えば電流を大きくしたときにq軸インダクタンスLqが飽和しやすく、それにより、突極比が低下してしまう問題があった。   In the embedded magnet type motor as in Patent Document 1, the reluctance torque can be increased as the salient pole ratio (Lq / Ld), which is the ratio between the q-axis inductance Lq and the d-axis inductance Ld, is larger. However, in the embedded magnet type motor, for example, when the current is increased, the q-axis inductance Lq is likely to be saturated, and the salient pole ratio is thereby reduced.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、突極比の低下を抑制できるモータを提供することにある。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a motor that can suppress a decrease in salient pole ratio.

上記課題を解決するモータは、回転軸と、前記回転軸に対して同軸に固定されたロータコアを有し、該ロータコア内に永久磁石が埋め込まれてなる複数の磁石磁極部を周方向に沿って交互に異極となる態様で有するロータと、周方向に沿って複数設けられ前記ロータコアの外周面と径方向に対向するティース、及び該各ティースに巻回された巻線を有するステータとを備え、前記ロータコアの外周部における互いに異極の前記磁石磁極部同士の各間には、径方向外側に突出する突部が設けられ、前記ロータが1周するうちのその時々の前記ロータコアと前記各ティースとの径方向の対向関係を見たとき、前記磁石磁極部と対向し、かつ前記突部と対向しないティースの数が、周方向に隣り合う一対の前記磁石磁極部及びその間の前記突部と同時に対向するティースの数よりも多くなるタイミングが存在するように構成されている。   A motor that solves the above problems has a rotating shaft and a rotor core fixed coaxially with the rotating shaft, and a plurality of magnet magnetic pole portions in which permanent magnets are embedded in the rotor core along the circumferential direction. A rotor having an aspect with alternately different poles, a plurality of teeth that are provided along the circumferential direction and that are radially opposed to the outer circumferential surface of the rotor core, and a stator that has a winding wound around each of the teeth. In addition, a protrusion projecting radially outward is provided between the magnet magnetic pole portions having different polarities on the outer peripheral portion of the rotor core, and the rotor core at each time and the respective portions of the rotor make one turn When looking at the radial opposing relationship with the teeth, the number of teeth facing the magnet magnetic pole part and not facing the protrusion is a pair of the magnet magnetic pole parts adjacent in the circumferential direction and the protrusion between them. Same as And it is configured such that there are many becomes timing than the number of the opposing teeth on.

上記態様によれば、ロータが1周するうちのその時々のロータコアと各ティースとの径方向の対向関係を見たとき、磁石磁極部と対向し、かつ突部と対向しないティースの数が、周方向に隣り合う一対の磁石磁極部及びその間の突部と同時に対向するティースの数よりも多くなるタイミングが存在するようになる。これにより、電流を大きくしたときの突極比の低下を抑制できる(図8参照)。   According to the above aspect, when looking at the radial opposing relationship between the rotor core and each tooth at that time during one revolution of the rotor, the number of teeth facing the magnetic pole part and not facing the protrusion is There is a timing that is greater than the number of teeth facing each other at the same time as a pair of magnet magnetic pole portions adjacent to each other in the circumferential direction and the protrusions therebetween. Thereby, the fall of the salient pole ratio when current is increased can be suppressed (see FIG. 8).

上記モータにおいて、前記ロータが1周するうちのその時々の前記ロータコアと前記各ティースとの径方向の対向関係を見たとき、前記磁石磁極部と対向し、かつ前記突部と対向しないティースの数と、周方向に隣り合う一対の前記磁石磁極部及びその間の前記突部と同時に対向するティースの数とが同じになるタイミングが存在する。   In the motor, when the radial opposing relationship between the rotor core and the teeth at each time of the rotation of the rotor makes one turn, the teeth of the teeth that face the magnet magnetic pole part and do not face the protrusion There is a timing at which the number and the number of teeth facing each other at the same time as the pair of magnet magnetic pole portions adjacent to each other in the circumferential direction and the protruding portion therebetween are present.

上記態様によれば、磁石磁極部と対向し、かつ突部と対向しないティースの数と、周方向に隣り合う一対の磁石磁極部及びその間の突部と同時に対向するティースの数とが同じになるタイミングが存在するため、電流を大きくしたときの突極比の低下をより好適に抑制できる(図8参照)。   According to the above aspect, the number of teeth facing the magnet magnetic pole portion and not facing the protrusion is the same as the number of teeth facing the pair of magnet magnetic pole portions adjacent in the circumferential direction and the protrusion therebetween. Therefore, the decrease in salient pole ratio when the current is increased can be more suitably suppressed (see FIG. 8).

上記モータにおいて、前記ロータが1周するうちのその時々の前記ロータコアと前記各ティースとの径方向の対向関係を見たとき、前記磁石磁極部と対向し、かつ前記突部と対向しないティースの数が、周方向に隣り合う一対の前記磁石磁極部及びその間の前記突部と同時に対向するティースの数よりも常に多い。   In the motor, when the radial opposing relationship between the rotor core and the teeth at each time of the rotation of the rotor makes one turn, the teeth of the teeth that face the magnet magnetic pole part and do not face the protrusion The number is always larger than the number of teeth facing at the same time as the pair of magnet magnetic pole portions adjacent to each other in the circumferential direction and the protrusions therebetween.

上記態様によれば、磁石磁極部と対向し、かつ突部と対向しないティースの数が、周方向に隣り合う一対の磁石磁極部及びその間の突部と同時に対向するティースの数よりも常に多いため、モータの出力向上に寄与できる(図9参照)。   According to the above aspect, the number of teeth facing the magnet magnetic pole part and not facing the protrusion is always larger than the number of teeth facing the pair of magnet magnetic pole parts adjacent in the circumferential direction and the protrusion therebetween. Therefore, it can contribute to the improvement of the motor output (see FIG. 9).

上記モータにおいて、前記各磁石磁極部の開角度θrは互いに等しく設定され、前記各ティースにおける前記ロータコアと径方向に対向する対向面の開角度θsは互いに等しく設定され、前記ティースの前記対向面の開角度θsと前記磁石磁極部の開角度θrとの関係が、θs<θrを満たすように構成されている。   In the motor, the opening angles θr of the magnet magnetic pole portions are set to be equal to each other, and the opening angles θs of the facing surfaces of the teeth facing the rotor core in the radial direction are set to be equal to each other. The relationship between the opening angle θs and the opening angle θr of the magnet magnetic pole portion is configured to satisfy θs <θr.

上記態様によれば、磁石磁極部と対向し、かつ突部と対向しないティースの数が、周方向に隣り合う一対の磁石磁極部及びその間の突部と同時に対向するティースの数よりも多くなるタイミングが存在するように構成可能となる。   According to the above aspect, the number of teeth facing the magnet magnetic pole part and not facing the protrusion is larger than the number of teeth facing the pair of magnet magnetic pole parts adjacent in the circumferential direction and the protrusion therebetween. The timing can be configured to exist.

上記モータにおいて、周方向に隣り合う前記磁石磁極部同士の各間の開角度θxは互いに等しく設定され、当該開角度θxと前記ティースの前記対向面の開角度θsとの関係が、θx<θsを満たすように構成されている。   In the motor, the opening angle θx between the magnet magnetic pole portions adjacent in the circumferential direction is set to be equal to each other, and the relationship between the opening angle θx and the opening angle θs of the facing surface of the teeth is θx <θs. It is configured to satisfy.

上記態様によれば、ティースの対向面の開角度θsが、周方向に隣り合う磁石磁極部同士の間の開角度θxよりも大きくなるため、ティースが突部のみと対向することがない。これにより、ティースからの磁束が突部にのみ流入することを防止でき、その結果、出力低下を抑制できる。   According to the above aspect, since the opening angle θs of the facing surface of the teeth is larger than the opening angle θx between the magnet magnetic pole portions adjacent in the circumferential direction, the teeth do not face only the protrusion. Thereby, it can prevent that the magnetic flux from a tooth | gear flows in into a protrusion only, As a result, an output fall can be suppressed.

上記モータにおいて、前記ティースは、軸方向視において径方向の外側端部から内側端部に亘って一定幅を有している。
上記態様によれば、ティースにおけるロータコアと対向する端部(径方向内側端部)において、磁気飽和する箇所が変化しにくい構成とすることが可能となり、その結果、突極比の低下をより好適に抑制可能となる。
In the motor, the teeth have a constant width from an outer end in the radial direction to an inner end in the axial direction.
According to the above aspect, at the end portion (radially inner end portion) of the teeth facing the rotor core, it is possible to make the configuration where the magnetic saturation is difficult to change, and as a result, it is more preferable to reduce the salient pole ratio. Can be suppressed.

本発明のモータによれば、突極比の低下を抑制できる。   According to the motor of the present invention, the reduction of the salient pole ratio can be suppressed.

(a)実施形態のモータの断面図、(b)同形態のロータを一部拡大して示す平面図。(A) Sectional drawing of the motor of embodiment, (b) The top view which partially enlarges and shows the rotor of the same form. 同形態におけるロータの回転角度毎のロータコアと各ティースとの対向関係を示す表図。The table which shows the opposing relationship of the rotor core and each tooth for every rotation angle of the rotor in the same form. 同形態のモータの断面図であって、ロータの回転角度(電気角)が18度のときを示す図。It is sectional drawing of the motor of the same form, Comprising: The figure which shows when the rotation angle (electrical angle) of a rotor is 18 degree | times. 比較例1のモータの断面図。Sectional drawing of the motor of the comparative example 1. FIG. 同比較例1におけるロータの回転角度毎のロータコアと各ティースとの対向関係を示す表図。The table which shows the opposing relationship of the rotor core and each tooth for every rotation angle of the rotor in the comparative example 1. FIG. 比較例2のモータの断面図。Sectional drawing of the motor of the comparative example 2. FIG. 同比較例2におけるロータの回転角度毎のロータコアと各ティースとの対向関係を示す表図。The table which shows the opposing relationship of the rotor core and each tooth for every rotation angle of the rotor in the comparative example 2. FIG. 実施形態及び比較例1,2における電流変化に応じた突極比変化を示すグラフ。The graph which shows the salient pole ratio change according to the electric current change in embodiment and Comparative Examples 1 and 2. FIG. 実施形態及び比較例1,2におけるトルク変化に応じた出力変化を示すグラフ。The graph which shows the output change according to the torque change in embodiment and the comparative examples 1 and 2. FIG. 実施形態及び比較例1,2におけるトルク変化に応じた突極比変化を示すグラフ。The graph which shows the salient pole ratio change according to the torque change in embodiment and the comparative examples 1 and 2. FIG. 変更例におけるロータの一部を示す平面図。The top view which shows a part of rotor in the example of a change.

以下、モータの一実施形態について説明する。
図1(a)に示す本実施形態のモータ10は、埋込磁石型(IPM型)のブラシレスモータである。モータ10は、モータハウジング11の内周面に固定された円環状のステータ12と、ステータ12と同軸に配置された回転軸13と、回転軸13に一体回転可能に設けられ、ステータ12の径方向内側に配置されたロータ14とを備えている。なお、回転軸13は、モータハウジング11に対し軸受(図示略)を介して回転可能に支持されている。
Hereinafter, an embodiment of the motor will be described.
A motor 10 according to this embodiment shown in FIG. 1A is an embedded magnet type (IPM type) brushless motor. The motor 10 is provided with an annular stator 12 fixed to the inner peripheral surface of the motor housing 11, a rotating shaft 13 disposed coaxially with the stator 12, and a rotatable shaft 13. And a rotor 14 disposed on the inner side in the direction. The rotating shaft 13 is rotatably supported with respect to the motor housing 11 via a bearing (not shown).

ステータ12は、円環状のステータコア15を有し、該ステータコア15の外周面がモータハウジング11に固定されている。なお、ステータコア15は、例えば電磁鋼板からなる複数のコアシートが軸方向に積層されて構成されている。ステータコア15は、モータハウジング11の内周面に固定された円筒状の環状部Rと、その環状部Rの内周面から径方向内側に延設された複数のティースTとを備えている。本実施形態のティースTの数(すなわちスロット数)は12個で構成され、互いに同一形状をなしている。つまり、各ティースTの先端部(径方向内側端部)の後述の開角度θsは互いに等しくなっている。また、各ティースTは周方向において等間隔(本実施形態では30度間隔)に設けられている。なお、本実施形態のステータコア15は、ティースT毎に分割されてなる12個の分割コア15aから構成されている。各分割コア15aは1つのティースTと環状部Rの一部を有するように構成されている。   The stator 12 has an annular stator core 15, and the outer peripheral surface of the stator core 15 is fixed to the motor housing 11. Note that the stator core 15 is configured by laminating a plurality of core sheets made of, for example, electromagnetic steel plates in the axial direction. The stator core 15 includes a cylindrical annular portion R fixed to the inner peripheral surface of the motor housing 11 and a plurality of teeth T extending radially inward from the inner peripheral surface of the annular portion R. In this embodiment, the number of teeth T (that is, the number of slots) is 12 and has the same shape. That is, the open angles θs described later at the tips (radially inner ends) of the teeth T are equal to each other. Further, the teeth T are provided at equal intervals in the circumferential direction (30-degree intervals in the present embodiment). In addition, the stator core 15 of this embodiment is comprised from the 12 division | segmentation cores 15a divided | segmented for every teeth T. FIG. Each divided core 15a is configured to have one tooth T and a part of the annular portion R.

各ティースTは、軸方向視において、径方向の基端部(外側端部)から先端部(内側端部)にかけて一定幅をなすストレート形状をなしている。詳しくは、図1(b)に示すように、ティースTは、その周方向中心線C1(回転軸13の軸線Lと直交しティースTの周方向中心を通る直線)と直交する幅寸法Wが、径方向に亘って一定をなしている。つまり、本実施形態のティースTは、例えばティースTの径方向内側端部から周方向両側に延出する延出部(例えば図4に示す延出部Txを参照)を有しない構成となっている。また、各ティースTの径方向内側面(延出方向の先端面)は、ロータ14の外周面と径方向に対向する対向面Taである。各ティースTの対向面Taは、回転軸13の軸線Lを中心とする同心円の円弧を軸線方向に延在させた円弧面となっている。   Each tooth T has a straight shape having a constant width from the base end portion (outer end portion) in the radial direction to the tip end portion (inner end portion) when viewed in the axial direction. Specifically, as shown in FIG. 1B, the tooth T has a width dimension W perpendicular to the circumferential center line C1 (a straight line perpendicular to the axis L of the rotating shaft 13 and passing through the circumferential center of the tooth T). It is constant over the radial direction. That is, the tooth T of the present embodiment has a configuration that does not include, for example, an extending portion (for example, see the extending portion Tx illustrated in FIG. 4) that extends from the radially inner end of the tooth T to both sides in the circumferential direction. Yes. In addition, the radially inner side surface (tip surface in the extending direction) of each tooth T is a facing surface Ta that faces the outer peripheral surface of the rotor 14 in the radial direction. The facing surface Ta of each tooth T is an arc surface obtained by extending a concentric arc centering on the axis L of the rotating shaft 13 in the axial direction.

各ティースTには、3相の巻線16が集中巻きにて巻回されている。そして、各相の巻線16に3相電源電圧を印加してステータ12に回転磁界を形成し、該回転磁界とロータ14側の磁界との相互作用によりロータ14が回転されるようになっている。   A three-phase winding 16 is wound around each tooth T by concentrated winding. A three-phase power supply voltage is applied to the windings 16 of each phase to form a rotating magnetic field in the stator 12, and the rotor 14 is rotated by the interaction between the rotating magnetic field and the magnetic field on the rotor 14 side. Yes.

図1(a)(b)に示すように、ステータ12の内側に配置されたロータ14は、回転軸13に対して同軸に固定された円柱状(断面円形)のロータコア21と、ロータコア21の内部に埋設された複数の永久磁石22とを備えている。ロータコア21は、例えば電磁鋼板からなる複数のコアシートが軸方向に積層されて構成されている。   As shown in FIGS. 1A and 1B, the rotor 14 disposed inside the stator 12 includes a columnar (circular cross section) rotor core 21 that is coaxially fixed to the rotating shaft 13, and a rotor core 21. And a plurality of permanent magnets 22 embedded therein. The rotor core 21 is configured by laminating a plurality of core sheets made of, for example, electromagnetic steel plates in the axial direction.

本実施形態のロータ14には、互いに同一形状の10個の永久磁石22が用いられ、各永久磁石22はロータコア21の外周面付近において、周方向等間隔(36度間隔)に配置されている。そして、各永久磁石22はロータコア21の外周面において、周方向に交互に異極となる磁石磁極部23を形成し、ロータ14の極数(磁石磁極部23の数)は10極とされている。また、ロータ14は、その全ての磁極の各々に永久磁石22を備えるフルマグネット型のロータである。なお、各永久磁石22は、例えば焼結磁石や、磁石粉を樹脂と混合して成型固化したボンド磁石(プラスチックマグネットやゴムマグネット等)などからなる。また、本実施形態の永久磁石22は略直方体状をなし、その最も広い面がロータ14の径方向と直交するように設けられている。   Ten permanent magnets 22 having the same shape are used for the rotor 14 of the present embodiment, and the permanent magnets 22 are arranged at equal intervals in the circumferential direction (36-degree intervals) in the vicinity of the outer peripheral surface of the rotor core 21. . And each permanent magnet 22 forms the magnet magnetic pole part 23 which becomes a different polarity alternately in the circumferential direction in the outer peripheral surface of the rotor core 21, and the pole number (the number of the magnet magnetic pole parts 23) of the rotor 14 is 10 poles. Yes. The rotor 14 is a full magnet type rotor having permanent magnets 22 in each of all the magnetic poles. Each permanent magnet 22 is made of, for example, a sintered magnet or a bonded magnet (such as a plastic magnet or a rubber magnet) that is molded and solidified by mixing magnet powder with resin. Further, the permanent magnet 22 of the present embodiment has a substantially rectangular parallelepiped shape, and is provided so that the widest surface thereof is orthogonal to the radial direction of the rotor 14.

各磁石磁極部23の形状(永久磁石22の形状及び該永久磁石22が埋設された付近のロータコア21の部位の形状)は互いに同一形状をなしている。つまり、各磁石磁極部23の後述する開角度θrは互いに等しくなっている。また、各磁石磁極部23は、周方向における磁極中心線Lpが周方向等間隔(36度間隔)に設定されている。   The shape of each magnet magnetic pole portion 23 (the shape of the permanent magnet 22 and the shape of the portion of the rotor core 21 in the vicinity where the permanent magnet 22 is embedded) has the same shape. That is, the later-described open angles θr of the magnet magnetic pole portions 23 are equal to each other. In each magnet magnetic pole portion 23, the magnetic pole center lines Lp in the circumferential direction are set at equal intervals in the circumferential direction (36 ° intervals).

ロータコア21は、その外周部における互いに異極の磁石磁極部23同士の各間において、径方向外側に突出する突部24と、該突部24とその両隣の磁石磁極部23との間にそれぞれ設けられた径方向内側に窪む一対の凹部25とを有している。すなわち、各磁石磁極部23は、その周方向両側において、凹部25を介して突部24と隣り合うように構成されている。各突部24は互いに同一形状をなすとともに、周方向等間隔(36度間隔)に設けられている。なお、突部24及びその両隣の凹部25は、該突部24の周方向中心に対して左右対称(周方向に対称)となるように形成されている。   The rotor core 21 includes a protrusion 24 protruding outward in the radial direction between the magnet magnetic pole parts 23 of different polarities on the outer peripheral part, and between the protrusion 24 and the adjacent magnet magnetic pole part 23. It has a pair of recesses 25 that are provided radially inward. In other words, each magnet magnetic pole portion 23 is configured to be adjacent to the protrusion 24 via the recess 25 on both sides in the circumferential direction. The protrusions 24 have the same shape as each other and are provided at equal intervals in the circumferential direction (36-degree intervals). The protrusion 24 and the concave portions 25 adjacent to the protrusion 24 are formed so as to be bilaterally symmetric (symmetric in the circumferential direction) with respect to the circumferential center of the protrusion 24.

次に、磁石磁極部23、突部24、凹部25及びティースTの先端部(径方向内側端部)の各々における周方向の寸法設定について、図1(b)に従って説明する。
ティースTの先端部の開角度(軸線Lを中心とする対向面Taの周方向一端と他端との間の角度幅)を「θs」、磁石磁極部23の開角度(軸線Lを中心とする磁石磁極部23の外周面の周方向一端と他端との間の角度幅)を「θr」として、θs<θrに設定されている。なお、開角度θrを規定する磁石磁極部23の外周面の周方向一端及び他端は、周方向に隣接する磁気抵抗部(本実施形態では凹部25の空隙)との境界部に設定されることが望ましい。
Next, dimension setting in the circumferential direction at each of the magnetic pole portion 23, the protrusion 24, the recess 25, and the tip end portion (radially inner end portion) of the tooth T will be described with reference to FIG.
The opening angle of the tip of the tooth T (the angular width between one end and the other end of the opposing surface Ta around the axis L) is “θs”, and the opening angle of the magnet magnetic pole portion 23 (centering on the axis L). The angle width between one end and the other end of the outer circumferential surface of the magnet magnetic pole portion 23 is “θr”, and θs <θr is set. In addition, the circumferential direction one end and the other end of the outer peripheral surface of the magnet magnetic pole part 23 that define the open angle θr are set as a boundary part with a magnetoresistive part adjacent to the circumferential direction (in this embodiment, the gap of the recess 25). It is desirable.

また、周方向に隣り合う磁石磁極部23(互いに異極の磁石磁極部23)の間の開角度(磁極部間開角度θx)は、突部24の開角度(軸線Lを中心とする突部24の径方向外側端部の角度幅)を「θt」、1つの凹部25の開角度(軸線Lを中心とする凹部25の径方向外側端部の角度幅)を「θg」として、θx=θt+(θg×2)である。そして、この磁極部間開角度θxはティースT先端の開角度θsよりも小さく設定されている。つまり、本実施形態では、θx<θs<θrとなるように設定されている。   Further, the opening angle between the magnetic pole portions 23 adjacent to each other in the circumferential direction (magnet magnetic pole portions 23 having different polarities) (the opening angle θx between the magnetic pole portions) is the opening angle of the protrusion 24 (the protrusion around the axis L). The angle width of the radially outer end of the portion 24 is “θt”, and the opening angle of one recess 25 (the angle width of the radially outer end of the recess 25 around the axis L) is “θg”. = Θt + (θg × 2). The opening angle θx between the magnetic pole parts is set to be smaller than the opening angle θs at the tip of the tooth T. That is, in the present embodiment, it is set to satisfy θx <θs <θr.

図2は、本実施形態のモータ10において、ロータ14を周方向一方(図1(a)における反時計回り方向)に回転させたときのその時々ロータコア21と各ティースT(対向面Ta)との径方向の対向関係を示す表である。なお、各ティースTを個別に特定して説明するため、図1(a)に示すように、各ティースTに対して、周方向の反時計回りに順に「1」〜「12」のティース番号を付しており、同ティース番号は、図2の表におけるティース番号と対応している。   FIG. 2 shows that the rotor core 21 and each tooth T (opposing surface Ta) are sometimes rotated when the rotor 14 is rotated in one circumferential direction (counterclockwise direction in FIG. 1A) in the motor 10 of the present embodiment. It is a table | surface which shows the opposing relationship of the radial direction. In addition, in order to identify and describe each tooth T individually, as shown in FIG. 1A, the teeth numbers “1” to “12” are sequentially provided in the counterclockwise direction in the circumferential direction with respect to each tooth T. The tooth number corresponds to the tooth number in the table of FIG.

図2の表では、ロータ14を反時計回り方向に電気角で6度(機械角で1.2度)ずつ回転させたときの各位置において、番号「1」〜「12」までの各ティースTが、「A」、「B」、「C」のいずれのパターンとなっているかをそれぞれ示すとともに、位置毎(回転角度毎)の各パターンA〜Cのティース数を示している。パターンAは、ティースTの対向面Taが磁石磁極部23と対向し、かつ突部24と対向しないパターンである。パターンBは、ティースTの対向面Taが1個の磁石磁極部23と突部24と同時に対向するパターンである。そして、パターンCは、ティースTの対向面Taが周方向に隣り合う一対の磁石磁極部23(互いに異極の磁石磁極部23)とその間の突部24と同時に対向するパターンである。なお、パターンBはパターンCを含まない。   In the table of FIG. 2, each of the teeth from “1” to “12” at each position when the rotor 14 is rotated counterclockwise by 6 degrees in electrical angle (1.2 degrees in mechanical angle). T indicates which pattern is “A”, “B”, and “C”, and the number of teeth of each pattern A to C for each position (for each rotation angle). The pattern A is a pattern in which the facing surface Ta of the tooth T faces the magnet magnetic pole part 23 and does not face the protrusion 24. The pattern B is a pattern in which the facing surface Ta of the tooth T faces the one magnetic pole portion 23 and the protrusion 24 simultaneously. The pattern C is a pattern in which the facing surface Ta of the tooth T faces the pair of magnet magnetic pole portions 23 (magnet magnetic pole portions 23 having different polarities) adjacent to each other in the circumferential direction and the protrusion 24 therebetween. Note that the pattern B does not include the pattern C.

図1(a)は、ロータ14の回転角度(電気角)が6度のときのモータ10を示している。このとき、番号「1」、「7」のティースTはそれぞれ、磁石磁極部23と真正面で対向(ティースT及び磁石磁極部23の周方向中心同士が一致)している。また、番号「4」、「10」のティースTはそれぞれ、突部24と真正面で対向(ティースT及び突部24の周方向中心同士が一致)している。そして、このときの各ティースTのロータコア21との対向関係について各パターンA〜Cで説明すると、番号「1」、「7」のティースTがパターンAとなり、番号「2」、「3」、「5」、「6」、「8」、「9」、「11」、「12」、のティースTがパターンBとなり、番号「4」、「10」のティースTがパターンCとなっている。すなわち、各パターンA〜Cのティース数は「2」−「8」−「2」の関係となっている。   FIG. 1A shows the motor 10 when the rotation angle (electrical angle) of the rotor 14 is 6 degrees. At this time, the teeth T having the numbers “1” and “7” respectively face the magnet magnetic pole portion 23 in front of each other (the circumferential centers of the teeth T and the magnet magnetic pole portion 23 coincide with each other). Each of the teeth T having the numbers “4” and “10” is opposed to the protrusion 24 in front of each other (the circumferential centers of the teeth T and the protrusion 24 coincide with each other). Then, the opposing relationship of each tooth T with the rotor core 21 will be described with reference to each pattern A to C. The teeth T with numbers “1” and “7” become the pattern A, and the numbers “2”, “3”, Teeth T of “5”, “6”, “8”, “9”, “11”, “12” are pattern B, and teeth T of numbers “4” and “10” are pattern C. . That is, the number of teeth in each of the patterns A to C has a relationship of “2” − “8” − “2”.

この状態からロータ14を反時計回りに回転させたとき、パターンAのティースTの数が4個に増えるタイミングがある。例えば、図3は、図2の表におけるロータ14の回転角度が18度のときの図である。このとき、番号「1」、「6」、「7」、「12」の4個のティースTがパターンAとなり、番号「2」、「3」、「5」、「8」、「9」、「11」の6個のティースTがパターンBとなり、番号「4」、「10」の2個のティースTがパターンCとなる。つまり、番号「6」、「12」の2個のティースTがパターンCからパターンAに変わり、パターンAのティースTの数が増える。この回転角度(18度)で各パターンA〜Cのティース数が「4」−「6」−「2」の関係になってから、回転角度が30度まで当該関係はそのままである。   When the rotor 14 is rotated counterclockwise from this state, there is a timing when the number of teeth T of the pattern A increases to four. For example, FIG. 3 is a view when the rotation angle of the rotor 14 in the table of FIG. 2 is 18 degrees. At this time, the four teeth T of the numbers “1”, “6”, “7”, “12” become the pattern A, and the numbers “2”, “3”, “5”, “8”, “9”. , “11” becomes the pattern B, and the two teeth T having the numbers “4” and “10” become the pattern C. That is, the two teeth T having the numbers “6” and “12” are changed from the pattern C to the pattern A, and the number of the teeth T of the pattern A is increased. After the rotation angle (18 degrees), the number of teeth of each of the patterns A to C becomes a relationship of “4”-“6”-“2”, and the relationship remains unchanged until the rotation angle is 30 degrees.

このように、ロータ14の回転角度が6度、12度で各パターンA〜Cのティース数が「2」−「8」−「2」となり、その後、回転角度が18度、24度、30度で各パターンA〜Cのティース数が「4」−「6」−「2」となる。そして、各パターンA〜Cのティース数の変化は、電気角で30度毎の周期性を有し、その30度毎の周期が電気角で1周分(360度)繰り返される。なお、本実施形態のロータ14は10極で構成されているため、電気角5周分(1800度)でロータ14の機械角1周分となる。   Thus, when the rotation angle of the rotor 14 is 6 degrees and 12 degrees, the number of teeth of each of the patterns A to C is “2” − “8” − “2”, and then the rotation angle is 18 degrees, 24 degrees, 30 The number of teeth of each pattern A to C is “4” − “6” − “2”. The change in the number of teeth in each of the patterns A to C has a periodicity of every 30 degrees in electrical angle, and the period of every 30 degrees is repeated for one round (360 degrees) in electrical angle. In addition, since the rotor 14 of this embodiment is comprised by 10 poles, it will be 1 mechanical angle of the rotor 14 for 5 electrical angles (1800 degrees).

[比較例1]
図4には、ティースTの先端部(対向面Ta)の開角度θsを本実施形態よりも大きくした構成を比較例1として示している。同比較例1におけるロータ14には、本実施形態と同様のロータ14を用いている。そして、同比較例1の構成において、ティースTの開角度θsとロータ14の磁石磁極部23との関係は、θr<θsとなっている。また、同比較例1の各ティースTは、径方向内側端部から周方向両側に延出する延出部Txを有し、これにより、ロータコア21との対向面Ta(開角度θs)が広く確保されている。
[Comparative Example 1]
In FIG. 4, a configuration in which the opening angle θs of the tip portion (opposing surface Ta) of the tooth T is larger than that of the present embodiment is shown as a comparative example 1. As the rotor 14 in the comparative example 1, the same rotor 14 as that of the present embodiment is used. In the configuration of Comparative Example 1, the relationship between the open angle θs of the teeth T and the magnet magnetic pole portion 23 of the rotor 14 is θr <θs. Each tooth T of the comparative example 1 has an extending portion Tx extending from the radially inner end portion to both sides in the circumferential direction, whereby the facing surface Ta (opening angle θs) to the rotor core 21 is wide. It is secured.

図5は、同比較例1における各ティースTのロータコア21に対する対向関係を示す表(図2と同様にまとめた表)である。同比較例1においても、各パターンA〜Cのティース数の変化は電気角で30度毎の周期性を有しており、パターンB,Cのティース数は「8」−[2]の場合と「6」−[4]の場合とがあるものの、パターンAのティース数は、ロータ14が電気角で360度回転する中で常に2個である。つまり、同比較例1では、パターンAのティース数がパターンCのティース数よりも多くなるタイミングが存在しない。   FIG. 5 is a table (a table summarized in the same manner as FIG. 2) showing the opposing relationship of each tooth T with respect to the rotor core 21 in Comparative Example 1. Also in the comparative example 1, the change in the number of teeth of each of the patterns A to C has a periodicity of every 30 degrees in electrical angle, and the number of teeth of the patterns B and C is “8” − [2]. And “6”-[4], the number of teeth of the pattern A is always 2 while the rotor 14 rotates 360 degrees in electrical angle. That is, in Comparative Example 1, there is no timing at which the number of teeth in pattern A is greater than the number of teeth in pattern C.

[比較例2]
図6には、ティースTの先端部(対向面Ta)の開角度θsを図1(a)の構成よりも小さくした構成を比較例2として示している。同比較例2におけるロータ14には、本実施形態と同様のロータ14を用いている。また、同比較例2の構成においても、ティースTの開角度θsとロータ14の磁極部間開角度θxとの関係は、θx<θsとなっている。また、同比較例2のティースTは、上記実施形態(図1(a)の構成)のティースTと同様に、径方向全体に亘って一定幅をなすストレート形状をなしている。
[Comparative Example 2]
In FIG. 6, a configuration in which the opening angle θs of the tip portion (opposing surface Ta) of the tooth T is smaller than the configuration of FIG. As the rotor 14 in the comparative example 2, the same rotor 14 as that of the present embodiment is used. Also in the configuration of Comparative Example 2, the relationship between the opening angle θs of the teeth T and the opening angle θx between the magnetic pole portions of the rotor 14 is θx <θs. Moreover, the teeth T of Comparative Example 2 have a straight shape having a constant width over the entire radial direction, similarly to the teeth T of the above-described embodiment (configuration of FIG. 1A).

図7は、同比較例2における各ティースTのロータコア21に対する対向関係を示す表(図2と同様にまとめた表)である。同比較例2においても、各パターンA〜Cのティース数の変化は電気角で30度毎の周期性を有しており、パターンB,Cのティース数は「6」−[2]の場合と「8」−[0]の場合とがあるものの、パターンAのティース数は、ロータ14が電気角で360度回転する中で常に4個である。つまり、同比較例2では、ロータ14が電気角で360度回転する中で(すなわち、ロータ14が機械角で1周する中で)、パターンAのティース数がパターンCのティース数よりも常に多い。   FIG. 7 is a table (a table summarized in the same manner as FIG. 2) showing the opposing relationship of each tooth T with respect to the rotor core 21 in Comparative Example 2. Also in the comparative example 2, the change in the number of teeth of each of the patterns A to C has a periodicity of every 30 degrees in electrical angle, and the number of teeth of the patterns B and C is “6” − [2]. And “8”-[0], the number of teeth of the pattern A is always 4 while the rotor 14 rotates 360 degrees in electrical angle. In other words, in the comparative example 2, the number of teeth of the pattern A is always larger than the number of teeth of the pattern C while the rotor 14 rotates 360 degrees in electrical angle (that is, while the rotor 14 makes one round in mechanical angle). Many.

本実施形態の作用について説明する。
図8に示すように、巻線16に供給する電流を大きくしていったとき、実施形態(図1(a)の構成)及び比較例2では、q軸インダクタンスLqとd軸インダクタンスLdとの比である突極比(Lq/Ld)の低下度合いが、比較例1に比べて少ない。実施形態及び比較例2では、パターンAのティースT(磁石磁極部23と対向し、かつ突部24と対向しないティースT)の数が比較例1に対して多いため、d軸電流の入力時において突部24(q軸)に流入する磁束量を低下させることができる。これにより、電流を大きくしたときの、突部24の磁気飽和によるq軸インダクタンスLqの低下を抑制できるため、電流を大きくしたときの突極比の低下度合いが、比較例1よりも実施形態及び比較例2で少なくなると考えられる。また、実施形態及び比較例2では、d軸とq軸を跨ぐ磁気回路が形成されにくいことから、d軸−q軸間で磁気的な相互干渉が生じにくくなっている。その結果、q軸インダクタンスLqとd軸インダクタンスLdとの差をより好適に確保することができ、突極比の低下をより好適に抑制できるようになっている。
The operation of this embodiment will be described.
As shown in FIG. 8, when the current supplied to the winding 16 is increased, in the embodiment (configuration in FIG. 1A) and the comparative example 2, the q-axis inductance Lq and the d-axis inductance Ld The degree of decrease in the salient pole ratio (Lq / Ld), which is the ratio, is smaller than that in Comparative Example 1. In the embodiment and the comparative example 2, the number of teeth T of the pattern A (the teeth T facing the magnet magnetic pole portion 23 and not facing the protrusion 24) is larger than that of the comparative example 1, so that when d-axis current is input The amount of magnetic flux flowing into the protrusion 24 (q-axis) can be reduced. Thereby, since the fall of the q-axis inductance Lq by the magnetic saturation of the protrusion 24 when the current is increased can be suppressed, the degree of decrease in the salient pole ratio when the current is increased is higher than that of the first embodiment. This is considered to be less in Comparative Example 2. In the embodiment and the comparative example 2, since a magnetic circuit straddling the d-axis and the q-axis is hardly formed, magnetic mutual interference is hardly generated between the d-axis and the q-axis. As a result, the difference between the q-axis inductance Lq and the d-axis inductance Ld can be ensured more suitably, and the decrease in the salient pole ratio can be more suitably suppressed.

また、図9に示すように、実施形態及び比較例2では、比較例1に比べて出力(トルクが同じときの回転数)が向上されている。これは、実施形態及び比較例2では、電流を大きくしたときの突極比の低下度合いが比較例1に比べて抑えられていることが影響していると考えられる。   Further, as shown in FIG. 9, in the embodiment and the comparative example 2, the output (the rotational speed when the torque is the same) is improved as compared with the comparative example 1. This is considered to be due to the fact that in the embodiment and the comparative example 2, the degree of decrease in the salient pole ratio when the current is increased is suppressed as compared with the comparative example 1.

実施形態の構成と比較例2との比較では、図8に示すように、突極比の低下度合いに関しては、実施形態の構成の方が小さくなっている。また、図9に示すように、出力(トルクが同じときの回転数)に関しては、比較例2の方が大きくなっている。   In the comparison between the configuration of the embodiment and Comparative Example 2, as shown in FIG. 8, the configuration of the embodiment is smaller with respect to the degree of decrease in the salient pole ratio. Further, as shown in FIG. 9, the comparative example 2 is larger with respect to the output (the number of revolutions when the torque is the same).

また、図10に示すように、トルクを大きく変化させたとき、実施形態と比較例2とでは、比較例2の方が突極比が大きくなる。これは、ティースT(対向面Ta)の開角度θsが小さいほど、q軸電流が大きいときのd軸の磁気飽和が進行しやすい(すなわちd軸インダクタンスLdが低下しやすい)ことから生じる現象であると考えられる。   As shown in FIG. 10, when the torque is changed greatly, the salient pole ratio in the comparative example 2 is larger in the embodiment and the comparative example 2. This is a phenomenon that occurs because the d-axis magnetic saturation tends to proceed when the q-axis current is large (that is, the d-axis inductance Ld tends to decrease) as the opening angle θs of the tooth T (opposing surface Ta) is small. It is believed that there is.

本実施形態の効果について説明する。
(1)ロータコア21の外周部における互いに異極の磁石磁極部23同士の各間には、径方向外側に突出する突部24が設けられる。そして、本実施形態及び比較例2では、ロータ14が1周するうちのその時々のロータコア21と各ティースTとの径方向の対向関係を見たとき、磁石磁極部23と対向し、かつ突部24と対向しないティースT(パターンAのティースT)の数が、周方向に隣り合う一対の磁石磁極部23及びその間の突部24と同時に対向するティースT(パターンCのティースT)の数よりも多くなるタイミングが存在する。これにより、電流を大きくしたときの突極比(Lq/Ld)の低下を抑制できる(図8参照)。その結果、リラクタンストルクの向上に寄与できる。また、小型化のニーズに対する解決策として位置センサを廃止した外乱注入方式のセンサレス制御を搭載したモータにおいて、突極比の低下が抑えられた本実施形態及び比較例2の構成を採用することで、ロータ14の回転位置の誤差を少なく制御できる。
The effect of this embodiment will be described.
(1) Between the magnetic pole portions 23 of different polarities on the outer peripheral portion of the rotor core 21, a protrusion 24 that protrudes radially outward is provided. In the present embodiment and Comparative Example 2, when the opposing relationship in the radial direction between the rotor core 21 and each tooth T during each round of the rotor 14 is seen, it faces the magnetic pole portion 23 and protrudes. The number of teeth T (the teeth T of the pattern A) that are not opposed to the portion 24 is the number of teeth T (the teeth T of the pattern C) that are simultaneously opposed to the pair of magnet magnetic pole portions 23 adjacent to each other in the circumferential direction and the protrusion 24 therebetween. There are more timings. Thereby, the fall of salient pole ratio (Lq / Ld) when an electric current is enlarged can be suppressed (refer FIG. 8). As a result, the reluctance torque can be improved. In addition, by adopting the configuration of the present embodiment and comparative example 2 in which the decrease in salient pole ratio is suppressed in a motor equipped with disturbance injection type sensorless control that eliminates the position sensor as a solution to the need for miniaturization. The error of the rotational position of the rotor 14 can be controlled with little.

(2)本実施形態では、ロータ14が1周するうちのその時々のロータコア21と各ティースTとの径方向の対向関係を見たとき、磁石磁極部23と対向し、かつ突部24と対向しないティースT(パターンAのティースT)の数と、周方向に隣り合う一対の磁石磁極部23及びその間の突部24と同時に対向するティースT(パターンCのティースT)の数とが同じ(本実施形態では2個)になるタイミングが存在する。このため、電流を大きくしたときの突極比の低下をより好適に抑制できる(図8参照)。   (2) In the present embodiment, when the radial opposing relationship between the rotor core 21 and each tooth T at that time during one rotation of the rotor 14 is seen, the magnet 14 is opposed to the magnetic pole portion 23 and the protrusion 24. The number of teeth T not facing each other (the teeth T of pattern A) is the same as the number of teeth T facing each other at the same time as the pair of magnet magnetic pole portions 23 adjacent to each other in the circumferential direction and the protrusions 24 therebetween. There is a timing of (2 in this embodiment). For this reason, the fall of the salient pole ratio when the current is increased can be more suitably suppressed (see FIG. 8).

(3)比較例2では、ロータ14が1周するうちのその時々のロータコア21と各ティースTとの径方向の対向関係を見たとき、磁石磁極部23と対向し、かつ突部24と対向しないティースT(パターンAのティースT)の数が、周方向に隣り合う一対の磁石磁極部23及びその間の突部24と同時に対向するティースT(パターンCのティースT)の数よりも常に多い。このため、モータ10の出力向上に寄与できる(図9参照)。   (3) In Comparative Example 2, when the opposing relationship in the radial direction between the rotor core 21 and each tooth T at that time during one round of the rotor 14 is seen, the magnet pole portion 23 is opposed to the protrusion 24. The number of teeth T (the teeth T of the pattern A) that are not opposed to each other is always larger than the number of teeth T (the teeth T of the pattern C) that are simultaneously opposed to the pair of magnet magnetic pole portions 23 adjacent to each other in the circumferential direction and the protrusion 24 therebetween. Many. For this reason, it can contribute to the output improvement of the motor 10 (refer FIG. 9).

(4)本実施形態及び比較例2では、各ティースTにおけるロータコア21と径方向に対向する対向面Ta(径方向内側面)の開角度θsと各磁石磁極部23の開角度θrとの関係が、θs<θrを満たすように構成される。上記態様によれば、磁石磁極部23と対向し、かつ突部24と対向しないティースT(パターンAのティースT)の数が、周方向に隣り合う一対の磁石磁極部23及びその間の突部24と同時に対向するティースT(パターンCのティースT)の数よりも多くなるタイミングが存在するように構成可能となる。   (4) In the present embodiment and Comparative Example 2, the relationship between the open angle θs of the opposing surface Ta (radial inner side surface) facing the rotor core 21 in each tooth T in the radial direction and the open angle θr of each magnetic pole portion 23. Is configured to satisfy θs <θr. According to the above aspect, the number of the teeth T (the teeth T of the pattern A) facing the magnet magnetic pole part 23 and not facing the protrusion 24 is the pair of magnet magnetic pole parts 23 adjacent in the circumferential direction and the protrusions therebetween. 24, it is possible to configure so that there is a timing that is greater than the number of teeth T (tooth T of pattern C) facing each other.

(5)本実施形態及び比較例2では、周方向に隣り合う磁石磁極部23同士の各間の開角度(磁極部間開角度θx)は互いに等しく設定され、当該磁極部間開角度θxとティースTの対向面Taの開角度θsとの関係が、θx<θsを満たすように構成される。このため、ロータ14の回転時において、ティースTの対向面Taが突部24のみと対向することがない。これにより、ティースTからの磁束が突部24にのみ流入することを防止でき、その結果、出力低下を抑制できる。   (5) In this embodiment and Comparative Example 2, the opening angle between the magnetic pole portions 23 adjacent in the circumferential direction (opening angle θx between the magnetic pole portions) is set to be equal to each other, and the opening angle θx between the magnetic pole portions is The relationship with the open angle θs of the facing surface Ta of the tooth T is configured to satisfy θx <θs. For this reason, when the rotor 14 rotates, the facing surface Ta of the tooth T does not face only the protrusion 24. Thereby, it can prevent that the magnetic flux from the teeth T flows in into only the protrusion 24, As a result, an output fall can be suppressed.

(6)本実施形態及び比較例2では、ティースTは、軸方向視において径方向の外側端部から内側端部に亘って一定幅を有している(ストレート形状)。すなわち、本実施形態及び比較例2のティースTは、比較例1のような、ティース先端が周方向に拡がる形状(延出部Txを有する形状)ではない。これにより、ティースTにおけるロータコア21と対向する先端部(径方向内側端部)において、磁気飽和する箇所が変化しにくい構成とすることが可能となり、その結果、電流を大きくしたときの突極比の低下をより好適に抑制可能となる。また、比較例1のような延出部Txを有するティースTで対向面Taの開角度θsが同じである構成と比較した場合、上記実施形態や比較例2のようなストレート形状のティースTでは、ティースTの径方向中間部の幅を確保できるため、ティースTでの磁気飽和自体を抑制でき、出力の向上に寄与できる。   (6) In this embodiment and Comparative Example 2, the teeth T have a certain width from the radially outer end to the inner end in the axial direction (straight shape). That is, the teeth T of the present embodiment and Comparative Example 2 are not shaped like the Comparative Example 1 in which the tips of the teeth expand in the circumferential direction (shapes having the extending portions Tx). As a result, it is possible to make a configuration in which the portion where the magnetic saturation is difficult to change at the tip portion (radially inner end portion) of the teeth T facing the rotor core 21, and as a result, the salient pole ratio when the current is increased. It is possible to more suitably suppress the decrease in the above. Moreover, when compared with the configuration in which the opening angle θs of the facing surface Ta is the same in the tooth T having the extension portion Tx as in the comparative example 1, the straight tooth T as in the above embodiment and the comparative example 2 is used. Since the width of the intermediate portion in the radial direction of the teeth T can be secured, the magnetic saturation itself at the teeth T can be suppressed, and the output can be improved.

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態及び比較例2のロータ14を、図11に示すようなロータ30に変更してもよい。なお、同図の構成において、上記実施形態と同様の構成については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。上記実施形態及び比較例2のロータ14では、周方向に隣り合う磁石磁極部23と突部24との間の磁気抵抗部を、径方向内側に窪む凹部25としたが、図11に示す構成ではこれを変更している。詳述すると、同図に示す構成では、ロータコア21(各磁石磁極部23)における永久磁石22の径方向外側の部位21aと、当該部位21aの周方向両側で隣り合う突部24とは、ブリッジ部31を介して一体に繋がっている。換言すると、ブリッジ部31は、各突部24から周方向両側の磁石磁極部23の前記部位21aに向かって周方向にそれぞれ延び、両磁石磁極部23の部位21aと繋がっている。各ブリッジ部31の径方向内側には、永久磁石22の周方向側面と接する空隙部32が設けられている。各ブリッジ部31は、例えば軸方向や径方向に潰されて塑性変形されることで、磁気抵抗が他のコア部位(前記部位21aや突部24)よりも高く形成され、磁気抵抗部として機能する。このような構成において、磁石磁極部23の開角度θrを規定する磁石磁極部23(部位21a)の外周面の周方向一端及び他端は、磁石磁極部23(部位21a)と磁気抵抗部であるブリッジ部31との境界部に設定されることが望ましい。
This embodiment can be implemented with the following modifications. The present embodiment and the following modifications can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
-You may change the rotor 14 of the said embodiment and the comparative example 2 to the rotor 30 as shown in FIG. Note that, in the configuration of the figure, the same reference numerals are given to the same configurations as those in the above embodiment, and the detailed description thereof is omitted. In the rotor 14 of the above embodiment and the comparative example 2, the magnetoresistive portion between the magnet magnetic pole portion 23 and the protrusion 24 adjacent to each other in the circumferential direction is the concave portion 25 recessed inward in the radial direction. The configuration changes this. More specifically, in the configuration shown in the figure, the portion 21a on the outer side in the radial direction of the permanent magnet 22 in the rotor core 21 (each magnetic pole portion 23) and the protrusions 24 adjacent on both sides in the circumferential direction of the portion 21a are bridged. They are connected together via the part 31. In other words, the bridge portions 31 extend in the circumferential direction from the respective protrusions 24 toward the portions 21 a of the magnet magnetic pole portions 23 on both sides in the circumferential direction, and are connected to the portions 21 a of both the magnet magnetic pole portions 23. On the radially inner side of each bridge portion 31, a gap portion 32 that is in contact with the circumferential side surface of the permanent magnet 22 is provided. Each bridge portion 31 is crushed in the axial direction or the radial direction and plastically deformed, for example, so that the magnetic resistance is higher than that of the other core portion (the portion 21a or the protrusion 24), and functions as a magnetoresistive portion. To do. In such a configuration, one end and the other end of the outer peripheral surface of the magnet magnetic pole part 23 (part 21a) that define the opening angle θr of the magnet magnetic pole part 23 are the magnet magnetic pole part 23 (part 21a) and the magnetoresistive part. It is desirable to set the boundary portion with a certain bridge portion 31.

・上記実施形態及び比較例2において、ロータコア21における永久磁石22の周方向両側の部位21b(永久磁石22と凹部25との間の部位)に対し、例えば軸方向や径方向に潰し(塑性変形)を施すことで、当該部位21bの磁気抵抗を高めた構成としてもよい。   In the above embodiment and comparative example 2, the portions 21b (portions between the permanent magnet 22 and the recess 25) on both sides in the circumferential direction of the permanent magnet 22 in the rotor core 21 are crushed, for example, in the axial direction or the radial direction (plastic deformation) ), The magnetic resistance of the portion 21b may be increased.

・上記実施形態及び比較例2では、各ティースTをストレート形状(径方向の外側端部から内側端部に亘って一定幅をなす形状)としたが、これに限らず、対向面Taの開角度θsを変えずに比較例1のような延出部Txを設けてもよい。   In the above embodiment and the comparative example 2, each tooth T has a straight shape (a shape having a constant width from the outer end in the radial direction to the inner end). The extending portion Tx as in Comparative Example 1 may be provided without changing the angle θs.

・ステータコア15をティースTの数と同数で分割した構成(各分割コア15aからなる構成)としたが、これに限らず、環状部R及び各ティースTを含めてステータコア15を一体に形成してもよい。   The stator core 15 is divided into the same number as the number of teeth T (a structure composed of each divided core 15a). However, the present invention is not limited to this, and the stator core 15 including the annular portion R and each tooth T is integrally formed. Also good.

・上記実施形態及び比較例2におけるロータ14の極数(磁石磁極部23の数)及びステータ12のスロット数(ティースTの数)は例示であり、14極:12スロットなどに適宜変更可能である。   The number of poles of the rotor 14 (number of magnet magnetic pole portions 23) and the number of slots of the stator 12 (number of teeth T) in the above embodiment and comparative example 2 are examples, and can be appropriately changed to 14 poles: 12 slots or the like. is there.

10…モータ、12…ステータ、13…回転軸、14…ロータ、15…ステータコア、T…ティース、Ta…対向面、16…巻線、21…ロータコア、22…永久磁石、23…磁石磁極部、24…突部、30…ロータ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Motor, 12 ... Stator, 13 ... Rotating shaft, 14 ... Rotor, 15 ... Stator core, T ... Teeth, Ta ... Opposite surface, 16 ... Winding, 21 ... Rotor core, 22 ... Permanent magnet, 23 ... Magnet magnetic pole part, 24 ... protrusion, 30 ... rotor.

Claims (6)

回転軸と、
前記回転軸に対して同軸に固定されたロータコアを有し、該ロータコア内に永久磁石が埋め込まれてなる複数の磁石磁極部を周方向に沿って交互に異極となる態様で有するロータと、
周方向に沿って複数設けられ前記ロータコアの外周面と径方向に対向するティース、及び該各ティースに巻回された巻線を有するステータと
を備え、
前記ロータコアの外周部における互いに異極の前記磁石磁極部同士の各間には、径方向外側に突出する突部が設けられ、
前記ロータが1周するうちのその時々の前記ロータコアと前記各ティースとの径方向の対向関係を見たとき、前記磁石磁極部と対向し、かつ前記突部と対向しないティースの数が、周方向に隣り合う一対の前記磁石磁極部及びその間の前記突部と同時に対向するティースの数よりも多くなるタイミングが存在するように構成された、モータ。
A rotation axis;
A rotor having a rotor core fixed coaxially with respect to the rotation shaft, and having a plurality of magnet magnetic pole portions in which permanent magnets are embedded in the rotor core alternately in a different direction along the circumferential direction;
A plurality of teeth provided along the circumferential direction and facing the outer circumferential surface of the rotor core in the radial direction, and a stator having a winding wound around each of the teeth,
Between each of the magnet magnetic pole parts of different polarities in the outer peripheral part of the rotor core, a protrusion protruding radially outward is provided,
The number of teeth facing the magnet magnetic pole portion and not facing the protrusion when the radial facing relationship between the rotor core and the teeth at that time during one rotation of the rotor A motor configured to have a timing that is greater than the number of teeth facing each other at the same time as a pair of magnet magnetic pole portions adjacent to each other in the direction and the protrusion therebetween.
前記ロータが1周するうちのその時々の前記ロータコアと前記各ティースとの径方向の対向関係を見たとき、前記磁石磁極部と対向し、かつ前記突部と対向しないティースの数と、周方向に隣り合う一対の前記磁石磁極部及びその間の前記突部と同時に対向するティースの数とが同じになるタイミングが存在する、請求項1に記載のモータ。   The number of teeth facing the magnet magnetic pole part and not facing the protrusion, and the number of teeth when the radial facing relationship between the rotor core and the teeth at that time of the rotor makes one turn, The motor according to claim 1, wherein there is a timing at which a pair of magnet magnetic pole portions adjacent to each other in a direction and the number of teeth facing each other at the same time as the protrusions therebetween are the same. 前記ロータが1周するうちのその時々の前記ロータコアと前記各ティースとの径方向の対向関係を見たとき、前記磁石磁極部と対向し、かつ前記突部と対向しないティースの数が、周方向に隣り合う一対の前記磁石磁極部及びその間の前記突部と同時に対向するティースの数よりも常に多い、請求項1に記載のモータ。   The number of teeth facing the magnet magnetic pole portion and not facing the protrusion when the radial facing relationship between the rotor core and the teeth at that time during one rotation of the rotor 2. The motor according to claim 1, wherein the motor is always larger than the number of teeth facing each other simultaneously with the pair of magnet magnetic pole portions adjacent to each other in the direction and the protrusion therebetween. 前記各磁石磁極部の開角度θrは互いに等しく設定され、
前記各ティースにおける前記ロータコアと径方向に対向する対向面の開角度θsは互いに等しく設定され、
前記ティースの前記対向面の開角度θsと前記磁石磁極部の開角度θrとの関係が、θs<θrを満たすように構成されている、請求項1〜3のいずれか1項に記載のモータ。
The opening angles θr of the magnet magnetic pole portions are set equal to each other,
The opening angles θs of the opposing surfaces in the teeth facing the rotor core in the radial direction are set to be equal to each other,
The motor according to any one of claims 1 to 3, wherein a relationship between an opening angle θs of the facing surface of the teeth and an opening angle θr of the magnet magnetic pole portion satisfies θs <θr. .
周方向に隣り合う前記磁石磁極部同士の各間の開角度θxは互いに等しく設定され、当該開角度θxと前記ティースの前記対向面の開角度θsとの関係が、θx<θsを満たすように構成されている、請求項4に記載のモータ。   The opening angles θx between the magnet magnetic pole portions adjacent to each other in the circumferential direction are set to be equal to each other so that the relationship between the opening angle θx and the opening angle θs of the facing surface of the teeth satisfies θx <θs. The motor according to claim 4, wherein the motor is configured. 前記ティースは、軸方向視において径方向の外側端部から内側端部に亘って一定幅を有している、請求項1〜5のいずれか1項に記載のモータ。   The motor according to any one of claims 1 to 5, wherein the teeth have a constant width from an outer end portion in a radial direction to an inner end portion in an axial view.
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