JP3397019B2 - 永久磁石形モータ - Google Patents
永久磁石形モータInfo
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
- H02K1/2706—Inner rotors
- H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
- H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
- H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
- H02K1/276—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
- H02K1/2766—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
- H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
- H02K21/14—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
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- Power Engineering (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
- Brushless Motors (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、冷蔵庫、空調機
等の圧縮機駆動用のモータ等に使用される永久磁石形モ
ータに関するものである。
等の圧縮機駆動用のモータ等に使用される永久磁石形モ
ータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、永久磁石材料や制御装置の発達に
より、冷蔵庫、空調機等の圧縮機用モータとして永久磁
石形モータが一般的に使用されるようになってきた。永
久磁石型モータでは、回転子に埋設される永久磁石の大
きさを可能な限り大きくして、必要な磁束量を確保する
ことが要求される。そのため、永久磁石の配置に関して
様々な提案がなされている。その一つに、永久磁石をＶ
字状に配置するもの（以下Ｖ字形ロータという）があ
る。
より、冷蔵庫、空調機等の圧縮機用モータとして永久磁
石形モータが一般的に使用されるようになってきた。永
久磁石型モータでは、回転子に埋設される永久磁石の大
きさを可能な限り大きくして、必要な磁束量を確保する
ことが要求される。そのため、永久磁石の配置に関して
様々な提案がなされている。その一つに、永久磁石をＶ
字状に配置するもの（以下Ｖ字形ロータという）があ
る。
【０００３】図１２は例えば実開平６−６６２７７号公
報に示された従来の永久磁石形モータのＶ字形ロータを
示す横断面の部分図である。図において、１は円筒状に
形成された回定子鉄心で、その内側にスロット２が極
数、相数などにより決められる数だけ打ち抜かれてお
り、スロット２間にはコイル３が巻回されている。４は
固定子鉄心１の内側に配置された円柱状の回転子鉄心
で、軸方向に貫通するＶ字状の磁石挿入孔５が穿設され
ており、磁石挿入孔５のＶ字の開口幅Ｗ１は極ピッチ幅
Ｗ２よりも若干狭くなっている。
報に示された従来の永久磁石形モータのＶ字形ロータを
示す横断面の部分図である。図において、１は円筒状に
形成された回定子鉄心で、その内側にスロット２が極
数、相数などにより決められる数だけ打ち抜かれてお
り、スロット２間にはコイル３が巻回されている。４は
固定子鉄心１の内側に配置された円柱状の回転子鉄心
で、軸方向に貫通するＶ字状の磁石挿入孔５が穿設され
ており、磁石挿入孔５のＶ字の開口幅Ｗ１は極ピッチ幅
Ｗ２よりも若干狭くなっている。
【０００４】６は回転子鉄心４の外周部に位置し、磁石
挿入孔５のＶ字の内縁に狭まれた磁極部、７は隣接する
磁極部６を上記外周部で連結する磁極連結部、８は磁石
挿入孔５のＶ字の外縁に包囲されたヨーク部、９は隣接
する磁石挿入孔５の間に挟まれ磁極部６とヨーク部８を
連結する内外周連結部で、磁極連結部７は強度上必要な
幅を有しており、内外周連結部９は漏れ磁束が影響しな
い程度の幅に設定されている。
挿入孔５のＶ字の内縁に狭まれた磁極部、７は隣接する
磁極部６を上記外周部で連結する磁極連結部、８は磁石
挿入孔５のＶ字の外縁に包囲されたヨーク部、９は隣接
する磁石挿入孔５の間に挟まれ磁極部６とヨーク部８を
連結する内外周連結部で、磁極連結部７は強度上必要な
幅を有しており、内外周連結部９は漏れ磁束が影響しな
い程度の幅に設定されている。
【０００５】１０は磁石挿入孔５に挿入された永久磁石
で、磁石挿入孔５と相似形でかつＶ字の底部で対称に２
分割されて埋設され、１極分の磁極を構成している。そ
して、隣接する磁極の永久磁石１０の極性は互いに逆極
性に配置されている。１１は回転子軸挿入孔である。
で、磁石挿入孔５と相似形でかつＶ字の底部で対称に２
分割されて埋設され、１極分の磁極を構成している。そ
して、隣接する磁極の永久磁石１０の極性は互いに逆極
性に配置されている。１１は回転子軸挿入孔である。
【０００６】図１３は例えば特開平２−１７９２５３号
公報に示された従来の永久磁石形モータのＶ字形ロータ
を示す横断面図である。この例では、Ｖ字状に配置され
た磁石挿入孔５に、横断面が長方形の永久磁石１０が挿
入され、隣接する磁極部６相互間の磁束の漏れを防止す
るため、磁極連結部７の一部を切断する構成となってい
る。すなわち、磁極部６のＳ極６ａはヨーク部８と一体
になっているが、Ｎ極６ｂはヨーク部８から分離してい
る。また、磁石挿入孔５と永久磁石１０とのすき間に
は、硬化性非磁性物質１２が充てんされている。
公報に示された従来の永久磁石形モータのＶ字形ロータ
を示す横断面図である。この例では、Ｖ字状に配置され
た磁石挿入孔５に、横断面が長方形の永久磁石１０が挿
入され、隣接する磁極部６相互間の磁束の漏れを防止す
るため、磁極連結部７の一部を切断する構成となってい
る。すなわち、磁極部６のＳ極６ａはヨーク部８と一体
になっているが、Ｎ極６ｂはヨーク部８から分離してい
る。また、磁石挿入孔５と永久磁石１０とのすき間に
は、硬化性非磁性物質１２が充てんされている。
【０００７】従来のＶ字形ロータは上記のように構成さ
れ、例えばコイル３が三相巻線であるとし、このコイル
３に三相交流を流すと、コイル３に流れる電流と永久磁
石１０の磁束によって生じるトルク（永久磁石界磁トル
ク）と、コイル３に流れる電流によって生じる磁束が、
磁気的に安定した位置に移動しようとするトルク（リラ
クタンストルク）が発生して回転子鉄心４が回転する。
つまり、永久磁石１０による磁束がモータの発生トルク
に関係する構成になっている。
れ、例えばコイル３が三相巻線であるとし、このコイル
３に三相交流を流すと、コイル３に流れる電流と永久磁
石１０の磁束によって生じるトルク（永久磁石界磁トル
ク）と、コイル３に流れる電流によって生じる磁束が、
磁気的に安定した位置に移動しようとするトルク（リラ
クタンストルク）が発生して回転子鉄心４が回転する。
つまり、永久磁石１０による磁束がモータの発生トルク
に関係する構成になっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の永
久磁石形モータのＶ字形ロータでは、次のような問題点
がある。 （１）図１２のものでは、Ｖ字の底部で２分割された永
久磁石１０を埋設しているため、永久磁石１０に作用す
る遠心力が磁石挿入孔５の回転子鉄心４の外周部に近接
した隅部の一点に集中する。そのため、磁極連結部７の
径方向の幅は、強度上かなり大きな幅にしなければなら
ない。
久磁石形モータのＶ字形ロータでは、次のような問題点
がある。 （１）図１２のものでは、Ｖ字の底部で２分割された永
久磁石１０を埋設しているため、永久磁石１０に作用す
る遠心力が磁石挿入孔５の回転子鉄心４の外周部に近接
した隅部の一点に集中する。そのため、磁極連結部７の
径方向の幅は、強度上かなり大きな幅にしなければなら
ない。
【０００９】したがって、磁極連結部７に生じる漏れ磁
束が増加し、コイル３に鎖交する磁束が減少して、モー
タの効率が低下する。また、磁石挿入孔５に相似した横
断面の永久磁石１０を使用しているため、永久磁石１０
の加工が困難になり、永久磁石１０のコストが高くな
る。
束が増加し、コイル３に鎖交する磁束が減少して、モー
タの効率が低下する。また、磁石挿入孔５に相似した横
断面の永久磁石１０を使用しているため、永久磁石１０
の加工が困難になり、永久磁石１０のコストが高くな
る。
【００１０】（２）図１３のものでは、隣接する磁極部
６相互間の磁束の漏れを防止するため、磁極連結部７の
一部を切断しているため、磁極部６（図ではＮ極６ｂ）
がヨーク部８と分離している。したがって、回転子鉄心
４が回転するときの遠心力によって、磁極部６が回転子
鉄心４からはく離しないように、磁石挿入孔５と永久磁
石１０のすき間に硬化性非磁性物質１２を充てんしなけ
ればならず、加工工数が多くなり、コストが高くなる。
６相互間の磁束の漏れを防止するため、磁極連結部７の
一部を切断しているため、磁極部６（図ではＮ極６ｂ）
がヨーク部８と分離している。したがって、回転子鉄心
４が回転するときの遠心力によって、磁極部６が回転子
鉄心４からはく離しないように、磁石挿入孔５と永久磁
石１０のすき間に硬化性非磁性物質１２を充てんしなけ
ればならず、加工工数が多くなり、コストが高くなる。
【００１１】この発明は上記問題点を解消するためにな
されたもので、回転子鉄心に必要な強度を保持したま
ま、隣接する磁極部間の漏れ磁束を減少させることがで
き、安価に製造できるようにした永久磁石形モータを提
供することを目的とする。
されたもので、回転子鉄心に必要な強度を保持したま
ま、隣接する磁極部間の漏れ磁束を減少させることがで
き、安価に製造できるようにした永久磁石形モータを提
供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明の第１発明に係
る永久磁石形モータは、コイルが巻回された円筒状の固
定子鉄心の内側に円柱状の回転子鉄心を配置し、この回
転子鉄心にはその軸方向にＶ字状に穿設されこのＶ字の
開口側が上記回転子鉄心の外周側に配置された磁石挿入
孔を有し、この磁石挿入孔に上記Ｖ字の内側同士がそれ
ぞれ同極となるように永久磁石が挿入されたモータにお
いて、横断面長方形に形成された永久磁石と、永久磁石
を挿入しても回転子鉄心に応力が作用しないようなすき
まを有する磁石挿入孔とを備え、永久磁石の側面と回転
子鉄心の外周部との間に存在する磁極連結部に、狭幅部
と永久磁石の側面に遠心力により面接触する広幅部を設
け、永久磁石を磁石挿入孔に挿入したものである。
る永久磁石形モータは、コイルが巻回された円筒状の固
定子鉄心の内側に円柱状の回転子鉄心を配置し、この回
転子鉄心にはその軸方向にＶ字状に穿設されこのＶ字の
開口側が上記回転子鉄心の外周側に配置された磁石挿入
孔を有し、この磁石挿入孔に上記Ｖ字の内側同士がそれ
ぞれ同極となるように永久磁石が挿入されたモータにお
いて、横断面長方形に形成された永久磁石と、永久磁石
を挿入しても回転子鉄心に応力が作用しないようなすき
まを有する磁石挿入孔とを備え、永久磁石の側面と回転
子鉄心の外周部との間に存在する磁極連結部に、狭幅部
と永久磁石の側面に遠心力により面接触する広幅部を設
け、永久磁石を磁石挿入孔に挿入したものである。
【００１３】また、第２発明に係る永久磁石形モータ
は、コイルが巻回された円筒状の固定子鉄心の内側に、
鋼板が多数積層された円柱状の回転子鉄心を配置し、こ
の回転子鉄心にはその軸方向にＶ字状に穿設されこのＶ
字の開口側が回転子鉄心の外周側に配置された磁石挿入
孔を有し、この磁石挿入孔に上記Ｖ字の内側同士がそれ
ぞれ同極となるように永久磁石が挿入され、回転子鉄心
の両端面に端板を配置し、リベットにより回転子鉄心と
上記端板とを軸方向に貫通して締結したモータにおい
て、横断面長方形に形成された永久磁石と、永久磁石を
挿入しても回転子鉄心に応力が作用しないようなすきま
を有する磁石挿入孔とを備え、永久磁石の側面と回転子
鉄心の外周部との間に存在する磁極連結部に、狭幅部と
永久磁石の側面に遠心力により面接触する広幅部を設
け、永久磁石を磁石挿入孔に挿入したものである。
は、コイルが巻回された円筒状の固定子鉄心の内側に、
鋼板が多数積層された円柱状の回転子鉄心を配置し、こ
の回転子鉄心にはその軸方向にＶ字状に穿設されこのＶ
字の開口側が回転子鉄心の外周側に配置された磁石挿入
孔を有し、この磁石挿入孔に上記Ｖ字の内側同士がそれ
ぞれ同極となるように永久磁石が挿入され、回転子鉄心
の両端面に端板を配置し、リベットにより回転子鉄心と
上記端板とを軸方向に貫通して締結したモータにおい
て、横断面長方形に形成された永久磁石と、永久磁石を
挿入しても回転子鉄心に応力が作用しないようなすきま
を有する磁石挿入孔とを備え、永久磁石の側面と回転子
鉄心の外周部との間に存在する磁極連結部に、狭幅部と
永久磁石の側面に遠心力により面接触する広幅部を設
け、永久磁石を磁石挿入孔に挿入したものである。
【００１４】この発明の第３発明に係る永久磁石形モー
タは、請求項２に記載の発明において、リベットの位置
をＶ字の磁石挿入孔の内周側で、かつ隣接するＶ字の磁
石挿入孔間に配置したものである。
タは、請求項２に記載の発明において、リベットの位置
をＶ字の磁石挿入孔の内周側で、かつ隣接するＶ字の磁
石挿入孔間に配置したものである。
【００１５】また、第４発明に係る永久磁石形モータ
は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発明にお
いて、極数をＰ、固定子鉄心のコイル収納スロット数を
Ｓとしたとき、磁石挿入孔の辺の内Ｖ字の内側に相当す
る辺と回転子鉄心の外周部側の辺とが交差する二つの隅
部と、上記回転子鉄心の中心とを結ぶ２本の線が挟む角
度θを、 （２４０°／Ｐ)−(３６０°／Ｓ)≦θ≦(２４０°／
Ｐ)＋(３６０°／Ｓ) の範囲内に設定したものである。
は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発明にお
いて、極数をＰ、固定子鉄心のコイル収納スロット数を
Ｓとしたとき、磁石挿入孔の辺の内Ｖ字の内側に相当す
る辺と回転子鉄心の外周部側の辺とが交差する二つの隅
部と、上記回転子鉄心の中心とを結ぶ２本の線が挟む角
度θを、 （２４０°／Ｐ)−(３６０°／Ｓ)≦θ≦(２４０°／
Ｐ)＋(３６０°／Ｓ) の範囲内に設定したものである。
【００１６】また、第５発明に係る永久磁石形モータ
は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の発明にお
いて、回転子鉄心の一端に配置され、磁石挿入孔内部に
突出部を有する打抜鋼板を備えたものである。
は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の発明にお
いて、回転子鉄心の一端に配置され、磁石挿入孔内部に
突出部を有する打抜鋼板を備えたものである。
【００１７】また、第６発明に係る永久磁石形モータ
は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の発明にお
いて、回転子鉄心の一端に配置され、磁石挿入孔を形成
するＶ字の孔の下端部を分離して上記鋼板の外周部と内
周部とを互いに連結させた打抜鋼板を備えたものであ
る。
は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の発明にお
いて、回転子鉄心の一端に配置され、磁石挿入孔を形成
するＶ字の孔の下端部を分離して上記鋼板の外周部と内
周部とを互いに連結させた打抜鋼板を備えたものであ
る。
【００１８】
【発明の実施の形態】実施の形態１．
図１はこの発明の第１発明の一実施の形態を示す回転子
鉄心部分の横断面図であり、従来装置と同様の部分は同
一符号で示す（以下の実施の形態も同じ）。
鉄心部分の横断面図であり、従来装置と同様の部分は同
一符号で示す（以下の実施の形態も同じ）。
【００１９】図において、５はＶ字状に配置された磁石
挿入孔で、この実施の形態ではＶ字の角度は９０゜に設
定されており、ここに横断面が長方形に形成された永久
磁石１０が挿入されている。したがって、１極分の永久
磁石１０は互いに９０゜を隔てて配置され、隣接する永
久磁石１０は互いに平行配置されている。また、永久磁
石１０の側面と回転子鉄心４の外周部との間に存在する
磁極連結部７は、径方向の幅が狭い狭幅部７ａと、径方
向の幅が広い、永久磁石１０の側面に遠心力により面接
触する広幅部７ｂとで形成されている。
挿入孔で、この実施の形態ではＶ字の角度は９０゜に設
定されており、ここに横断面が長方形に形成された永久
磁石１０が挿入されている。したがって、１極分の永久
磁石１０は互いに９０゜を隔てて配置され、隣接する永
久磁石１０は互いに平行配置されている。また、永久磁
石１０の側面と回転子鉄心４の外周部との間に存在する
磁極連結部７は、径方向の幅が狭い狭幅部７ａと、径方
向の幅が広い、永久磁石１０の側面に遠心力により面接
触する広幅部７ｂとで形成されている。
【００２０】上記のように構成された永久磁石形モータ
においては、磁極連結部７に狭幅部７ａが設けられてい
るため、隣接する磁極部６間の磁気抵抗が増加する。こ
の狭幅部７ａの径方向の幅は、磁極部６間の漏れ磁束が
飽和する程度に設定されている。したがって、磁極部６
間での磁束の漏れが減少し、モータ効率の低下を防ぐこ
とが可能となる。
においては、磁極連結部７に狭幅部７ａが設けられてい
るため、隣接する磁極部６間の磁気抵抗が増加する。こ
の狭幅部７ａの径方向の幅は、磁極部６間の漏れ磁束が
飽和する程度に設定されている。したがって、磁極部６
間での磁束の漏れが減少し、モータ効率の低下を防ぐこ
とが可能となる。
【００２１】また、磁極連結部７には広幅部７ｂも設け
られているため、径方向の幅の広い部分で、かつ面で永
久磁石１０の遠心力を受けることができる。すなわち、
図１２の場合永久磁石１０の遠心力は１点で受けること
になるが、これを面で受けるものである。したがって、
回転子鉄心４の遠心力に対する強度は十分に余裕を持っ
たものとなる。
られているため、径方向の幅の広い部分で、かつ面で永
久磁石１０の遠心力を受けることができる。すなわち、
図１２の場合永久磁石１０の遠心力は１点で受けること
になるが、これを面で受けるものである。したがって、
回転子鉄心４の遠心力に対する強度は十分に余裕を持っ
たものとなる。
【００２２】また、実施の形態１では、永久磁石１０は
横断面が長方形のものを使用している。横断面が長方形
の永久磁石１０は加工が容易なため価格が低く、安価な
永久磁石形モータを構成することが可能である。
横断面が長方形のものを使用している。横断面が長方形
の永久磁石１０は加工が容易なため価格が低く、安価な
永久磁石形モータを構成することが可能である。
【００２３】実施の形態２．
図２〜図４はこの発明の第４発明の一実施の形態を示す
図で、図２は永久磁石形モータの要部横断面図、図３は
永久磁石形モータ駆動用インバータ回路図、図４は磁束
分布図である。図２において、５ａは磁石挿入孔５の辺
の内Ｖ字の内側に相当する辺、５ｂは同じく回転子鉄心
４の外周部側の辺、５ｃは上記両辺５ａ・５ｂが交差す
る隅部である。
図で、図２は永久磁石形モータの要部横断面図、図３は
永久磁石形モータ駆動用インバータ回路図、図４は磁束
分布図である。図２において、５ａは磁石挿入孔５の辺
の内Ｖ字の内側に相当する辺、５ｂは同じく回転子鉄心
４の外周部側の辺、５ｃは上記両辺５ａ・５ｂが交差す
る隅部である。
【００２４】図１では、磁石挿入孔５の幅Ｗ１が極ピッ
チ幅Ｗ２よりも若干狭いものを示したが、実施の形態２
では、図２に示すように、隅部５ｃと回転子鉄心４の中
心とを結ぶ２本の線が挟む角θが、(２４０゜／Ｐ)−
(３６０゜／Ｓ)≦θ≦(２４０゜／Ｐ)＋(３６０゜／Ｓ)
の範囲内にあるものとした。ここに、Ｐは極数、Ｓはス
ロット２の数である。すなわち、角θを駆動トルクが作
用する有効中心角（２４０゜／Ｐ)に、スロット２の１
ピッチ分の中心角(３６０゜／Ｓ)を加減した角度範囲内
に設定される。
チ幅Ｗ２よりも若干狭いものを示したが、実施の形態２
では、図２に示すように、隅部５ｃと回転子鉄心４の中
心とを結ぶ２本の線が挟む角θが、(２４０゜／Ｐ)−
(３６０゜／Ｓ)≦θ≦(２４０゜／Ｐ)＋(３６０゜／Ｓ)
の範囲内にあるものとした。ここに、Ｐは極数、Ｓはス
ロット２の数である。すなわち、角θを駆動トルクが作
用する有効中心角（２４０゜／Ｐ)に、スロット２の１
ピッチ分の中心角(３６０゜／Ｓ)を加減した角度範囲内
に設定される。
【００２５】図３において、２１は直流電源、２２Ｕ〜
２２Ｗは直流電源２１に接続されトランジスタとそれに
並列接続された環流用のダイオードを１組として構成さ
れたインバータ回路で、図３は広く利用されている三相
電圧形インバータ回路を示し、トランジスタは一相につ
き２個、三相で６個用いられている。２３はインバータ
回路２２Ｕ〜２２Ｗの交流側に接続された永久磁石形モ
ータ、２４はインバータ回路２２Ｕ〜２２Ｗのトランジ
スタをオン・オフ制御する制御回路である。
２２Ｗは直流電源２１に接続されトランジスタとそれに
並列接続された環流用のダイオードを１組として構成さ
れたインバータ回路で、図３は広く利用されている三相
電圧形インバータ回路を示し、トランジスタは一相につ
き２個、三相で６個用いられている。２３はインバータ
回路２２Ｕ〜２２Ｗの交流側に接続された永久磁石形モ
ータ、２４はインバータ回路２２Ｕ〜２２Ｗのトランジ
スタをオン・オフ制御する制御回路である。
【００２６】各トランジスタの通電方式には１２０度、
１５０度、１８０度などがある。センサレス位置検出方
式をとるためには、誘起電圧波形とインバータ出力波形
を分離するため、インバータ回路２２Ｕ〜２２Ｗの出力
が零の区間が必要である。したがって、１８０度通電方
式は使用できない。そこで、例えば１２０度通電方式を
採用すると、従来の永久磁石形モータ２３では、永久磁
石１０が１極分として発生する磁束のうち、電気角にし
てほぼ１２０度分だけの駆動トルクが作用することにな
る。
１５０度、１８０度などがある。センサレス位置検出方
式をとるためには、誘起電圧波形とインバータ出力波形
を分離するため、インバータ回路２２Ｕ〜２２Ｗの出力
が零の区間が必要である。したがって、１８０度通電方
式は使用できない。そこで、例えば１２０度通電方式を
採用すると、従来の永久磁石形モータ２３では、永久磁
石１０が１極分として発生する磁束のうち、電気角にし
てほぼ１２０度分だけの駆動トルクが作用することにな
る。
【００２７】したがって、図４(Ａ)において斜線部分で
示している電気角にして０度〜３０度及び１５０度〜１
８０度に対応する部分に発生している磁束は、ほとんど
モータの駆動トルクとしては作用することがない。とこ
ろが、図２に示すものでは、永久磁石１０の磁束分布
は、通電区間に対応するように、磁気的に突状となって
おり、この部分の磁束は強められるようになる。このた
め、１極分の磁束密度は、図４(Ｂ)に示すように、電気
角にして３０度〜１５０度に相当する位置の磁束は多く
なるので、一相分におけるトルクも大きくなる。したが
って、三相分の合成トルクも大きくなり、モータの効率
は改善される。
示している電気角にして０度〜３０度及び１５０度〜１
８０度に対応する部分に発生している磁束は、ほとんど
モータの駆動トルクとしては作用することがない。とこ
ろが、図２に示すものでは、永久磁石１０の磁束分布
は、通電区間に対応するように、磁気的に突状となって
おり、この部分の磁束は強められるようになる。このた
め、１極分の磁束密度は、図４(Ｂ)に示すように、電気
角にして３０度〜１５０度に相当する位置の磁束は多く
なるので、一相分におけるトルクも大きくなる。したが
って、三相分の合成トルクも大きくなり、モータの効率
は改善される。
【００２８】実施の形態３．
図５はこの発明の第２発明の一実施の形態を示す回転子
鉄心部分を示す図で、図５（Ａ）は分解斜視図、図５
（Ｂ）は横断面図である。図において、回転子鉄心４は
多数の打抜鋼板４ａが積層されて円柱状に形成され、Ｖ
字状の磁石挿入孔５を有し、この磁石挿入孔５に挿入さ
れた永久磁石１０を有する。また、打抜鋼板４ａにはリ
ベット穴３２が設けられ、回転子鉄心４の両端面に配置
された一対の端板３１，３１と、両端板３１，３１を連
結するリベット３３とによって締結されている。また、
永久磁石１０の側面と回転子鉄心４の外周部との間に存
在する磁極連結部７は径方向の幅が狭い狭幅部７ａと、
径方向の幅が広い広幅部７ｂとで形成されている。
鉄心部分を示す図で、図５（Ａ）は分解斜視図、図５
（Ｂ）は横断面図である。図において、回転子鉄心４は
多数の打抜鋼板４ａが積層されて円柱状に形成され、Ｖ
字状の磁石挿入孔５を有し、この磁石挿入孔５に挿入さ
れた永久磁石１０を有する。また、打抜鋼板４ａにはリ
ベット穴３２が設けられ、回転子鉄心４の両端面に配置
された一対の端板３１，３１と、両端板３１，３１を連
結するリベット３３とによって締結されている。また、
永久磁石１０の側面と回転子鉄心４の外周部との間に存
在する磁極連結部７は径方向の幅が狭い狭幅部７ａと、
径方向の幅が広い広幅部７ｂとで形成されている。
【００２９】上記のように構成された永久磁石形モータ
においては、磁極連結部７に狭幅部７ａが設けられてい
るため、隣接する磁極部６間の磁気抵抗が増加する。こ
の狭幅部７ａの径方向の幅は、磁極部６間の漏れ磁束が
飽和する程度に設定されている。したがって、磁極部６
間での磁束の漏れが減少し、モータ効率の低下を防ぐこ
とが可能となる。
においては、磁極連結部７に狭幅部７ａが設けられてい
るため、隣接する磁極部６間の磁気抵抗が増加する。こ
の狭幅部７ａの径方向の幅は、磁極部６間の漏れ磁束が
飽和する程度に設定されている。したがって、磁極部６
間での磁束の漏れが減少し、モータ効率の低下を防ぐこ
とが可能となる。
【００３０】また、磁極連結部７には、広幅部７ｂも設
けられているため、径方向の幅の広い部分で、かつ面で
永久磁石１０の遠心力を受けることができる。すなわ
ち、図１２の場合永久磁石１０の遠心力は１点で受ける
ことになるが、これを面で受けるものである。したがっ
て、回転子鉄心４の遠心力に対する強度は十分に余裕を
持ったものとなる。
けられているため、径方向の幅の広い部分で、かつ面で
永久磁石１０の遠心力を受けることができる。すなわ
ち、図１２の場合永久磁石１０の遠心力は１点で受ける
ことになるが、これを面で受けるものである。したがっ
て、回転子鉄心４の遠心力に対する強度は十分に余裕を
持ったものとなる。
【００３１】また、実施の形態３では、永久磁石１０は
横断面が長方形のものを使用している。横断面が長方形
の永久磁石１０は加工が容易なため価格が低く、安価な
永久磁石形モータを構成することが可能である。
横断面が長方形のものを使用している。横断面が長方形
の永久磁石１０は加工が容易なため価格が低く、安価な
永久磁石形モータを構成することが可能である。
【００３２】実施の形態４．
図６はこの発明の第２発明と第４発明を組合わせた一実
施の形態を示す回転子鉄心の要部横断面図である。な
お、図３及び図４は実施の形態４にも共用する。図にお
いて、５ａは磁石挿入孔５の辺の内Ｖ字の内側に相当す
る辺、５ｂは同じく回転子鉄心４の外周部側の辺、５ｃ
は上記両辺５ａ，５ｂが交差する隅部である。
施の形態を示す回転子鉄心の要部横断面図である。な
お、図３及び図４は実施の形態４にも共用する。図にお
いて、５ａは磁石挿入孔５の辺の内Ｖ字の内側に相当す
る辺、５ｂは同じく回転子鉄心４の外周部側の辺、５ｃ
は上記両辺５ａ，５ｂが交差する隅部である。
【００３３】図５（Ｂ）では、磁石挿入孔５の幅Ｗ１が
極ピッチ幅Ｗ２よりも若干狭いものを示したが、実施の
形態４では、図６に示すように、隅部５ｃと回転子鉄心
４の中心とを結ぶ２本の線が挟む角θが、(２４０°／
Ｐ)−(３６０°／Ｓ)≦θ≦(２４０°／Ｐ)＋(３６０°
／Ｓ)の範囲内にあるものとした。ここに、Ｐは極数、
Ｓはスロット２の数である。すなわち、角θを駆動トル
クが作用する有効中心角(２４０°／Ｐ)に、スロット２
の１ピッチ分の中心角(３６０°／Ｓ)を加減した角度範
囲内に設定される。この実施の形態の動作は実施の形態
１と同様であり、既述のように駆動トルクが大きくな
り、モータの効率は改善される。
極ピッチ幅Ｗ２よりも若干狭いものを示したが、実施の
形態４では、図６に示すように、隅部５ｃと回転子鉄心
４の中心とを結ぶ２本の線が挟む角θが、(２４０°／
Ｐ)−(３６０°／Ｓ)≦θ≦(２４０°／Ｐ)＋(３６０°
／Ｓ)の範囲内にあるものとした。ここに、Ｐは極数、
Ｓはスロット２の数である。すなわち、角θを駆動トル
クが作用する有効中心角(２４０°／Ｐ)に、スロット２
の１ピッチ分の中心角(３６０°／Ｓ)を加減した角度範
囲内に設定される。この実施の形態の動作は実施の形態
１と同様であり、既述のように駆動トルクが大きくな
り、モータの効率は改善される。
【００３４】実施の形態５．
図７は、この発明の第３発明の一実施の形態を示す固定
子鉄心の横断面である。図５（Ｂ）では、リベット孔３
２の位置が回転子鉄心４の磁極部６にあるものを示した
が、実施の形態５では、図７に示すように、リベット孔
３２の位置が回転子鉄心４のヨーク部８に配置されるも
のとした。図５（Ｂ）に示される永久磁石形モータで
は、バランスウエイトを兼ねている端板３１の遠心力
が、リベット３３を介して磁極部６に作用する。
子鉄心の横断面である。図５（Ｂ）では、リベット孔３
２の位置が回転子鉄心４の磁極部６にあるものを示した
が、実施の形態５では、図７に示すように、リベット孔
３２の位置が回転子鉄心４のヨーク部８に配置されるも
のとした。図５（Ｂ）に示される永久磁石形モータで
は、バランスウエイトを兼ねている端板３１の遠心力
が、リベット３３を介して磁極部６に作用する。
【００３５】したがって、磁極連結部７の狭幅部７ａや
内外周連結部９という回転子鉄心４の強度的に弱い部分
に更に端板３１の遠心力が加わってしまうことになる。
しかし、図７のように構成された永久磁石形モータにお
いては、バランスウエイトを兼ねている端板３１の遠心
力を、リベット３３を介して回転子鉄心４の強度的に強
い部分で受けることができるため、回転子鉄心４の遠心
力に対する強度は充分に余裕を持ったものとなる。
内外周連結部９という回転子鉄心４の強度的に弱い部分
に更に端板３１の遠心力が加わってしまうことになる。
しかし、図７のように構成された永久磁石形モータにお
いては、バランスウエイトを兼ねている端板３１の遠心
力を、リベット３３を介して回転子鉄心４の強度的に強
い部分で受けることができるため、回転子鉄心４の遠心
力に対する強度は充分に余裕を持ったものとなる。
【００３６】実施の形態６．
図８は、この発明の第１発明の一実施の形態を示す回転
子鉄心の要部横断面図である。この実施の形態では、永
久磁石１０は、回転子鉄心４の磁石挿入孔５にすき間を
介して挿入されている。上記のように構成された永久磁
石形モータにおいては、永久磁石１０を磁石挿入孔５に
挿入しても回転子鉄心４に応力が作用しないので、回転
子鉄心４の遠心力に対する強度が向上する。
子鉄心の要部横断面図である。この実施の形態では、永
久磁石１０は、回転子鉄心４の磁石挿入孔５にすき間を
介して挿入されている。上記のように構成された永久磁
石形モータにおいては、永久磁石１０を磁石挿入孔５に
挿入しても回転子鉄心４に応力が作用しないので、回転
子鉄心４の遠心力に対する強度が向上する。
【００３７】実施の形態７．
図９は、この発明の第５発明の一実施の形態を示す図
で、図９（Ａ）は回転子鉄心の一端に配置される打抜鋼
板の平面図、図９（Ｂ）は図９（Ａ）の要部拡大図であ
る。この実施の形態では、この打抜鋼板４ｂは磁石挿入
孔５の内部に突出部５ｄを有する形状となっている。な
お、この打抜鋼板４ｂは、回転子鉄心４の中の一枚だけ
であって、残りは図５（Ｂ）に示される形状の打抜鋼板
４ａが積層されている。
で、図９（Ａ）は回転子鉄心の一端に配置される打抜鋼
板の平面図、図９（Ｂ）は図９（Ａ）の要部拡大図であ
る。この実施の形態では、この打抜鋼板４ｂは磁石挿入
孔５の内部に突出部５ｄを有する形状となっている。な
お、この打抜鋼板４ｂは、回転子鉄心４の中の一枚だけ
であって、残りは図５（Ｂ）に示される形状の打抜鋼板
４ａが積層されている。
【００３８】上記のように構成された永久磁石形モータ
においては、回転子鉄心４製作時に、回転子鉄心４を、
図９に示される打抜鋼板４ｂが下側に来るように配置す
ることにより、永久磁石１０が突出部５ｄに当接して回
転子鉄心４から脱落することがなくなり、生産性が改善
される。
においては、回転子鉄心４製作時に、回転子鉄心４を、
図９に示される打抜鋼板４ｂが下側に来るように配置す
ることにより、永久磁石１０が突出部５ｄに当接して回
転子鉄心４から脱落することがなくなり、生産性が改善
される。
【００３９】また、突出部５ｄを有する打抜鋼板４ｂが
１枚だけである理由は、永久磁石１０の重量を支える程
度であれば打抜鋼板４ｂが１枚あれば十分であること、
及び突出部５ｄを有する打抜鋼板４ｂを多く使用する
と、回転子鉄心４の軸方向長さに対する永久磁石１０の
軸方向長さが短くなってしまい、同じコア幅のロータで
あれば性能が低下してしまうためである。
１枚だけである理由は、永久磁石１０の重量を支える程
度であれば打抜鋼板４ｂが１枚あれば十分であること、
及び突出部５ｄを有する打抜鋼板４ｂを多く使用する
と、回転子鉄心４の軸方向長さに対する永久磁石１０の
軸方向長さが短くなってしまい、同じコア幅のロータで
あれば性能が低下してしまうためである。
【００４０】実施の形態８．
図１０は、この発明の第６発明の一実施の形態を示す図
で、図１０（Ａ）は回転子鉄心の一端に配置される打抜
鋼板の平面図、図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）の要部拡大
図である。この実施の形態では、打抜鋼板４ｂは磁石挿
入孔５内部においても磁極部６とヨーク部８とを連結す
る内外周連結部９を有する形状となっている。なお、こ
の打抜鋼板４ｂは、回転子鉄心４の中の１枚だけであっ
て、残りは図５（Ａ）に示される形状の打抜鋼板４ａが
積層されている。
で、図１０（Ａ）は回転子鉄心の一端に配置される打抜
鋼板の平面図、図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）の要部拡大
図である。この実施の形態では、打抜鋼板４ｂは磁石挿
入孔５内部においても磁極部６とヨーク部８とを連結す
る内外周連結部９を有する形状となっている。なお、こ
の打抜鋼板４ｂは、回転子鉄心４の中の１枚だけであっ
て、残りは図５（Ａ）に示される形状の打抜鋼板４ａが
積層されている。
【００４１】上記のように構成された永久磁石形モータ
においては、磁極部６とヨーク部８とを連結する内外周
連結部９を有しているため、鉄心の打ち抜き時及び積層
時に鉄心のねじれが発生しない。したがって、応力が発
生せず、回転子鉄心４の遠心力に対する強度が向上す
る。また、回転子鉄心４の垂直度が改善され、ロータの
組立精度が向上する。
においては、磁極部６とヨーク部８とを連結する内外周
連結部９を有しているため、鉄心の打ち抜き時及び積層
時に鉄心のねじれが発生しない。したがって、応力が発
生せず、回転子鉄心４の遠心力に対する強度が向上す
る。また、回転子鉄心４の垂直度が改善され、ロータの
組立精度が向上する。
【００４２】また、内外周連結部９を有する打抜鋼板４
ｂが１枚だけである理由は、内外周連結部９を有する打
抜鋼板４ｂを多く使用すると、回転子鉄心４の軸方向長
さに対する永久磁石１０の軸方向長さが短くなってしま
うこと、及び永久磁石１０の磁束が磁極部６からヨーク
部８に漏れてしまうことにより、同じコア幅のロータで
あれば性能が低下してしまうためである。
ｂが１枚だけである理由は、内外周連結部９を有する打
抜鋼板４ｂを多く使用すると、回転子鉄心４の軸方向長
さに対する永久磁石１０の軸方向長さが短くなってしま
うこと、及び永久磁石１０の磁束が磁極部６からヨーク
部８に漏れてしまうことにより、同じコア幅のロータで
あれば性能が低下してしまうためである。
【００４３】実施の形態９．
図１１は、この発明の第５発明と第６発明を組み合わせ
た一実施の形態を示す図で、図１１（Ａ）は要部拡大図
である。この実施の形態では、打抜鋼板４ｂは磁石挿入
孔５の内部に突出部５ｅと、磁極部６とヨーク部８とを
連結する内外周連結部９とを有する形状となっている。
なお、この打抜鋼板４ｂは、回転子鉄心４の中の１枚だ
けであって、残りは図５（Ａ）に示される形状の打抜鋼
鈑４ａが積層されている。
た一実施の形態を示す図で、図１１（Ａ）は要部拡大図
である。この実施の形態では、打抜鋼板４ｂは磁石挿入
孔５の内部に突出部５ｅと、磁極部６とヨーク部８とを
連結する内外周連結部９とを有する形状となっている。
なお、この打抜鋼板４ｂは、回転子鉄心４の中の１枚だ
けであって、残りは図５（Ａ）に示される形状の打抜鋼
鈑４ａが積層されている。
【００４４】上記のように構成された永久磁石形モータ
においては、回転子鉄心４製作時に、回転子鉄心４を図
１１に示される打抜鋼板４ｂが下側に来るように配置す
ることにより、永久磁石１０が突出部５ｅに当接して回
転子鉄心４から脱落することがなくなり、生産性が改善
される。また、磁極部６とヨーク部８とを連結する内外
周連結部９を有しているため、鉄心の打ち抜き時及び積
層時に鉄心のねじれが発生しないため、応力が発生せ
ず、回転子鉄心４の遠心力に対する強度が向上する。ま
た、回転子鉄心４の垂直度が改善され、ロータの組立精
度が向上する。
においては、回転子鉄心４製作時に、回転子鉄心４を図
１１に示される打抜鋼板４ｂが下側に来るように配置す
ることにより、永久磁石１０が突出部５ｅに当接して回
転子鉄心４から脱落することがなくなり、生産性が改善
される。また、磁極部６とヨーク部８とを連結する内外
周連結部９を有しているため、鉄心の打ち抜き時及び積
層時に鉄心のねじれが発生しないため、応力が発生せ
ず、回転子鉄心４の遠心力に対する強度が向上する。ま
た、回転子鉄心４の垂直度が改善され、ロータの組立精
度が向上する。
【００４５】また、突出部５ｅと内外周連結部９とを有
する打抜鋼板４ｂが１枚だけである理由は、永久磁石１
０の重量を支える程度であれば打抜鋼板４ｂが１枚あれ
ば十分であること、及び打抜鋼板４ｂを多く使用する
と、回転子鉄心４の軸方向長さに対する永久磁石１０の
軸方向長さが短くなってしまうこと、及び永久磁石１０
の磁束が磁極部６からヨーク部８に漏れてしまうことに
より、同じコア幅のロータであれば性能が低下してしま
うためである。
する打抜鋼板４ｂが１枚だけである理由は、永久磁石１
０の重量を支える程度であれば打抜鋼板４ｂが１枚あれ
ば十分であること、及び打抜鋼板４ｂを多く使用する
と、回転子鉄心４の軸方向長さに対する永久磁石１０の
軸方向長さが短くなってしまうこと、及び永久磁石１０
の磁束が磁極部６からヨーク部８に漏れてしまうことに
より、同じコア幅のロータであれば性能が低下してしま
うためである。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したとおりこの発明の第１発明
では、コイルが巻回された円筒状の固定子鉄心の内側に
円柱状の回転子鉄心を配置し、この回転子鉄心にはその
軸方向にＶ字状に穿設されこのＶ字の開口側が上記回転
子鉄心の外周側に配置された磁石挿入孔を有し、この磁
石挿入孔に上記Ｖ字の内側同士がそれぞれ同極となるよ
うに永久磁石が挿入されたモータにおいて、横断面長方
形に形成された永久磁石と、永久磁石を挿入しても回転
子鉄心に応力が作用しないようなすきまを有する磁石挿
入孔とを備え、永久磁石の側面と回転子鉄心の外周部と
の間に存在する磁極連結部に、狭幅部と永久磁石の側面
に遠心力により面接触する広幅部を設け、永久磁石を磁
石挿入孔に挿入したので、永久磁石の回転子鉄心への挿
入時に、回転子鉄心に応力が発生することがなく、回転
子鉄心の遠心力に対する強度を向上することができると
ともに、磁極連結部の狭幅部では磁束が飽和して隣接す
る磁極部間の磁束の漏れが減少し、モータ効率の低下を
防止することができ、また、広幅部では面で永久磁石の
遠心力に対抗し、回転子鉄心の遠心力に対する必要な強
度を得ることができる効果がある。
では、コイルが巻回された円筒状の固定子鉄心の内側に
円柱状の回転子鉄心を配置し、この回転子鉄心にはその
軸方向にＶ字状に穿設されこのＶ字の開口側が上記回転
子鉄心の外周側に配置された磁石挿入孔を有し、この磁
石挿入孔に上記Ｖ字の内側同士がそれぞれ同極となるよ
うに永久磁石が挿入されたモータにおいて、横断面長方
形に形成された永久磁石と、永久磁石を挿入しても回転
子鉄心に応力が作用しないようなすきまを有する磁石挿
入孔とを備え、永久磁石の側面と回転子鉄心の外周部と
の間に存在する磁極連結部に、狭幅部と永久磁石の側面
に遠心力により面接触する広幅部を設け、永久磁石を磁
石挿入孔に挿入したので、永久磁石の回転子鉄心への挿
入時に、回転子鉄心に応力が発生することがなく、回転
子鉄心の遠心力に対する強度を向上することができると
ともに、磁極連結部の狭幅部では磁束が飽和して隣接す
る磁極部間の磁束の漏れが減少し、モータ効率の低下を
防止することができ、また、広幅部では面で永久磁石の
遠心力に対抗し、回転子鉄心の遠心力に対する必要な強
度を得ることができる効果がある。
【００４７】また、第２の発明では、コイルが巻回され
た円筒状の固定子鉄心の内側に、鋼板が多数積層された
円柱状の回転子鉄心を配置し、この回転子鉄心にはその
軸方向にＶ字状に穿設されこのＶ字の開口側が回転子鉄
心の外周側に配置された磁石挿入孔を有し、この磁石挿
入孔に上記Ｖ字の内側同士がそれぞれ同極となるように
永久磁石が挿入され、回転子鉄心の両端面に端板を配置
し、リベットにより回転子鉄心と上記端板とを軸方向に
貫通して締結したモータにおいて、横断面長方形に形成
された永久磁石と、永久磁石を挿入しても回転子鉄心に
応力が作用しないようなすきまを有する磁石挿入孔とを
備え、永久磁石の側面と回転子鉄心の外周部との間に存
在する磁極連結部に、狭幅部と永久磁石の側面に遠心力
により面接触する広幅部を設け、永久磁石を磁石挿入孔
に挿入したので、永久磁石の回転子鉄心への挿入時に、
回転子鉄心に応力が発生することがなく、回転子鉄心の
遠心力に対する強度を向上することができるとともに、
磁極連結部の狭幅部では磁束が飽和して隣接する磁極部
間の磁束の漏れが減少し、モータ効率の低下を防止する
ことができ、また、広幅部では面で永久磁石の遠心力に
対抗し、回転子鉄心の遠心力に対する必要な強度を得る
ことができる効果がある。
た円筒状の固定子鉄心の内側に、鋼板が多数積層された
円柱状の回転子鉄心を配置し、この回転子鉄心にはその
軸方向にＶ字状に穿設されこのＶ字の開口側が回転子鉄
心の外周側に配置された磁石挿入孔を有し、この磁石挿
入孔に上記Ｖ字の内側同士がそれぞれ同極となるように
永久磁石が挿入され、回転子鉄心の両端面に端板を配置
し、リベットにより回転子鉄心と上記端板とを軸方向に
貫通して締結したモータにおいて、横断面長方形に形成
された永久磁石と、永久磁石を挿入しても回転子鉄心に
応力が作用しないようなすきまを有する磁石挿入孔とを
備え、永久磁石の側面と回転子鉄心の外周部との間に存
在する磁極連結部に、狭幅部と永久磁石の側面に遠心力
により面接触する広幅部を設け、永久磁石を磁石挿入孔
に挿入したので、永久磁石の回転子鉄心への挿入時に、
回転子鉄心に応力が発生することがなく、回転子鉄心の
遠心力に対する強度を向上することができるとともに、
磁極連結部の狭幅部では磁束が飽和して隣接する磁極部
間の磁束の漏れが減少し、モータ効率の低下を防止する
ことができ、また、広幅部では面で永久磁石の遠心力に
対抗し、回転子鉄心の遠心力に対する必要な強度を得る
ことができる効果がある。
【００４８】また、第３の発明では、請求項２に記載の
発明において、リベットの位置をＶ字の磁石挿入孔の内
周側で、かつ隣接するＶ字の磁石挿入孔間に配置したの
で、バランスウエイトを兼ねている端板の遠心力を、回
転子鉄心の強度的に強い部分で受けることができ、回転
子鉄心の遠心力に対する強度を向上することができる効
果がある。
発明において、リベットの位置をＶ字の磁石挿入孔の内
周側で、かつ隣接するＶ字の磁石挿入孔間に配置したの
で、バランスウエイトを兼ねている端板の遠心力を、回
転子鉄心の強度的に強い部分で受けることができ、回転
子鉄心の遠心力に対する強度を向上することができる効
果がある。
【００４９】また、第４の発明では、請求項１乃至請求
項３のいずれかに記載の発明において、極数をＰ、固定
子鉄心のコイル収納スロット数をＳとしたとき、磁石挿
入孔の辺の内Ｖ字の内側に相当する辺と回転子鉄心の外
周部側の辺とが交差する二つの隅部と、上記回転子鉄心
の中心とを結ぶ２本の線が挟む角度θを、（２４０°／
Ｐ)−(３６０°／Ｓ)≦θ≦(２４０°／Ｐ)＋(３６０°
／Ｓ)の範囲内に設定したので、磁極部の幅は固定子コ
イルの通電区間に相当する幅になり、この部分に磁気的
な突起が形成され、モータの駆動トルクに作用する磁束
が多くなり、発生する駆動トルクが増加し、モータの効
率を改善することができる効果がある。
項３のいずれかに記載の発明において、極数をＰ、固定
子鉄心のコイル収納スロット数をＳとしたとき、磁石挿
入孔の辺の内Ｖ字の内側に相当する辺と回転子鉄心の外
周部側の辺とが交差する二つの隅部と、上記回転子鉄心
の中心とを結ぶ２本の線が挟む角度θを、（２４０°／
Ｐ)−(３６０°／Ｓ)≦θ≦(２４０°／Ｐ)＋(３６０°
／Ｓ)の範囲内に設定したので、磁極部の幅は固定子コ
イルの通電区間に相当する幅になり、この部分に磁気的
な突起が形成され、モータの駆動トルクに作用する磁束
が多くなり、発生する駆動トルクが増加し、モータの効
率を改善することができる効果がある。
【００５０】また、第５の発明では、請求項１乃至請求
項４のいずれかに記載の発明において、回転子鉄心の一
端に配置され、磁石挿入孔内部に突出部を有する打抜鋼
板を備えたので、ロータ製作時に、この鋼鈑が下側に来
るように配置することにより、永久磁石と回転子鉄心が
すき間嵌めであっても、永久磁石が回転子鉄心から脱落
することがなくなり、生産性を向上することができる効
果がある。
項４のいずれかに記載の発明において、回転子鉄心の一
端に配置され、磁石挿入孔内部に突出部を有する打抜鋼
板を備えたので、ロータ製作時に、この鋼鈑が下側に来
るように配置することにより、永久磁石と回転子鉄心が
すき間嵌めであっても、永久磁石が回転子鉄心から脱落
することがなくなり、生産性を向上することができる効
果がある。
【００５１】また、第６の発明では、請求項１乃至請求
項５のいずれかに記載の発明において、回転子鉄心の一
端に配置され、磁石挿入孔を形成するＶ字の孔の下端部
を分離して上記鋼板の外周部と内周部とを互いに連結さ
せた打抜鋼板を備えたので、鋼鈑の打抜き時、及び回転
子鉄心の積層時に回転子鉄心にねじれが発生せず、回転
子鉄心の遠心力に対する強度とロータの組立精度を向上
することができる効果がある。
項５のいずれかに記載の発明において、回転子鉄心の一
端に配置され、磁石挿入孔を形成するＶ字の孔の下端部
を分離して上記鋼板の外周部と内周部とを互いに連結さ
せた打抜鋼板を備えたので、鋼鈑の打抜き時、及び回転
子鉄心の積層時に回転子鉄心にねじれが発生せず、回転
子鉄心の遠心力に対する強度とロータの組立精度を向上
することができる効果がある。
【図１】 この発明の実施の形態１を示す回転子鉄心部
分の横断面図。
分の横断面図。
【図２】 この発明の実施の形態２を示す永久磁石形モ
ータの要部横断面図。
ータの要部横断面図。
【図３】 この発明の実施の形態２を示す永久磁石形モ
ータ駆動用インバータ回路図。
ータ駆動用インバータ回路図。
【図４】 この発明の実施の形態２を示す磁束分布図
で、(Ａ)は従来の永久磁石形モータ、(Ｂ)は図２による
永久磁石形モータ。
で、(Ａ)は従来の永久磁石形モータ、(Ｂ)は図２による
永久磁石形モータ。
【図５】 この発明の実施の形態３を示す回転子鉄心の
図で、（Ａ）は分解斜視図、（Ｂ）は横断面図。
図で、（Ａ）は分解斜視図、（Ｂ）は横断面図。
【図６】 この発明の実施の形態４を示す回転子鉄心の
要部横断面図。
要部横断面図。
【図７】 この発明の実施の形態５を示す回転子鉄心の
横断面図。
横断面図。
【図８】 この発明の実施の形態６を示す回転子鉄心の
要部横断面図。
要部横断面図。
【図９】 この発明の実施の形態７を示す回転子鉄心の
図で、（Ａ）は打抜鋼板の平面図、（Ｂ）は（Ａ）の要
部拡大図。
図で、（Ａ）は打抜鋼板の平面図、（Ｂ）は（Ａ）の要
部拡大図。
【図１０】 この発明の実施の形態８を示す回転子鉄心
の図で、（Ａ）は打抜鋼板の平面図、（Ｂ）は（Ａ）の
要部拡大図。
の図で、（Ａ）は打抜鋼板の平面図、（Ｂ）は（Ａ）の
要部拡大図。
【図１１】 この発明の実施の形態９を示す回転子鉄心
の図で、（Ａ）は打抜鋼板の平面図、（Ｂ）は（Ａ）の
要部拡大図。
の図で、（Ａ）は打抜鋼板の平面図、（Ｂ）は（Ａ）の
要部拡大図。
【図１２】 従来の永久磁石形モータの要部横断面図。
【図１３】 従来の永久磁石形モータの回転子鉄心部分
の横断面図。
の横断面図。
１ 固定子鉄心、２ スロット、３ コイル、４ 回転
子鉄心、４ａ 打抜鋼板、５ 磁石挿入孔、５ａ，５ｂ
磁石挿入口の辺、５ｃ 隅部、５ｄ，５ｅ突出部、６
磁極部、７ 磁極連結部、７ａ 狭幅部、７ｂ 広幅
部、９ 内外周連結部、１０ 永久磁石、３１ 端板、
３２ リベット穴、３３ リベット。
子鉄心、４ａ 打抜鋼板、５ 磁石挿入孔、５ａ，５ｂ
磁石挿入口の辺、５ｃ 隅部、５ｄ，５ｅ突出部、６
磁極部、７ 磁極連結部、７ａ 狭幅部、７ｂ 広幅
部、９ 内外周連結部、１０ 永久磁石、３１ 端板、
３２ リベット穴、３３ リベット。
─────────────────────────────────────────────────────
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(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０２Ｋ 29/00 Ｈ０２Ｋ 29/00 Ｚ
(72)発明者 小早川 泰一
東京都千代田区丸の内二丁目２番３号
三菱電機株式会社内
(72)発明者 山城 幸宏
東京都千代田区丸の内二丁目２番３号
三菱電機株式会社内
(72)発明者 馬場 和彦
東京都千代田区丸の内二丁目２番３号
三菱電機株式会社内
(56)参考文献 特開 昭63−98108（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−169619（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−84285（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−179253（ＪＰ，Ａ)
実開 平６−66277（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02K 1/27
H02K 1/22
H02K 15/03
H02K 21/16
H02K 29/00
Claims (6)
- 【請求項１】 コイルが巻回された円筒状の固定子鉄心
の内側に円柱状の回転子鉄心を配置し、この回転子鉄心
にはその軸方向にＶ字状に穿設されこのＶ字の開口側が
上記回転子鉄心の外周側に配置された磁石挿入孔を有
し、この磁石挿入孔に上記Ｖ字の内側同士がそれぞれ同
極となるように永久磁石が挿入されたモータにおいて、
横断面長方形に形成された上記永久磁石と、上記永久磁
石を挿入しても上記回転子鉄心に応力が作用しないよう
なすきまを有する上記磁石挿入孔とを備え、上記永久磁
石の側面と回転子鉄心の外周部との間に存在する磁極連
結部に、狭幅部と上記永久磁石の側面に遠心力により面
接触する広幅部を設け、上記永久磁石を上記磁石挿入孔
に挿入したことを特徴とする永久磁石形モータ。 - 【請求項２】 コイルが巻回された円筒状の固定子鉄心
の内側に、鋼板が多数積層された円柱状の回転子鉄心を
配置し、この回転子鉄心にはその軸方向にＶ字状に穿設
されこのＶ字の開口側が上記回転子鉄心の外周側に配置
された磁石挿入孔を有し、この磁石挿入孔に上記Ｖ字の
内側同士がそれぞれ同極となるように永久磁石が挿入さ
れ、上記回転子鉄心の両端面に端板を配置し、リベット
により上記回転子鉄心と上記端板とを軸方向に貫通して
締結したモータにおいて、横断面長方形に形成された上
記永久磁石と、上記永久磁石を挿入しても上記回転子鉄
心に応力が作用しないようなすきまを有する上記磁石挿
入孔とを備え、上記永久磁石の側面と回転子鉄心の外周
部との間に存在する磁極連結部に、狭幅部と上記永久磁
石の側面に遠心力により面接触する広幅部を設け、上記
永久磁石を上記磁石挿入孔に挿入したことを特徴とする
永久磁石形モータ。 - 【請求項３】 リベットの位置をＶ字の磁石挿入孔の内
周側で、かつ隣接するＶ字の磁石挿入孔間に配置したこ
とを特徴とする請求項２に記載の永久磁石形モータ。 - 【請求項４】 極数をＰ、固定子鉄心のコイル収納スロ
ット数をＳとしたとき、磁石挿入孔の辺の内Ｖ字の内側
に相当する辺と回転子鉄心の外周部側の辺とが交差する
二つの隅部と、上記回転子鉄心の中心とを結ぶ２本の線
が挟む角度θを、 （２４０°／Ｐ)−(３６０°／Ｓ)≦θ≦(２４０°／
Ｐ)＋(３６０°／Ｓ) の範囲内に設定し たことを特徴とする請求項１乃至請求
項３のうちのいずれかに記載の永久磁石形モータ。 - 【請求項５】 回転子鉄心の一端に配置され、磁石挿入
孔内部に突出部を有する打抜鋼板を備えたことを特徴と
する請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の永久磁石
形モータ。 - 【請求項６】 回転子鉄心の一端に配置され、磁石挿入
孔を形成するＶ字の孔の下端部を分離して上記鋼板の外
周部と内周部とを互いに連結させた打抜鋼板を備えたこ
とを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載
の永久磁石形モータ。
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7-96840 | 1995-04-21 | ||
| JP9684095 | 1995-04-21 | ||
| JP25048495A JP3397019B2 (ja) | 1995-04-21 | 1995-09-28 | 永久磁石形モータ |
Publications (2)
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|---|---|
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Family
ID=26437999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25048495A Expired - Lifetime JP3397019B2 (ja) | 1995-04-21 | 1995-09-28 | 永久磁石形モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3397019B2 (ja) |
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| DE10318624A1 (de) * | 2003-04-24 | 2004-11-25 | Minebea Co., Ltd. | Rotorkörper für einen Elektromotor |
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| CN105990920A (zh) * | 2015-02-12 | 2016-10-05 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 转子铁芯及具有其的电机 |
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-
1995
- 1995-09-28 JP JP25048495A patent/JP3397019B2/ja not_active Expired - Lifetime
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