JP3598804B2

JP3598804B2 - Motor rotor

Info

Publication number: JP3598804B2
Application number: JP9903798A
Authority: JP
Inventors: 阿部　　誠; 誠司星加; 泰史鈴木
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1998-04-10
Filing date: 1998-04-10
Publication date: 2004-12-08
Anticipated expiration: 2018-04-10
Also published as: JPH11299145A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、永久磁石を用いた電動機のロータの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
交流モータとして、永久磁石をロータ（回転子）の磁極として有するものがある。この種のモータは、ロータの周囲にステータ（固定子）が配設され、該ステータにロータと対向させて複数のティースが形成されている。そして、ステータに巻装されたコイルに電流を流すと、該電流により誘起された回転磁界によって、ステータとロータとの間に反発力と吸引力が発生し、この反発力と吸引力によってロータが回転するようになっている。
【０００３】
ところが、ステータの各ティース間にはスロットが形成され、一方、ロータの各永久磁石は互いに分離されて配設されるので、ロータが回転すると、あるティースを通っていた磁束が、隣接するティースを通るようになる。このとき、永久磁石の端部がスロットを通過することによって磁束の移動が不連続になる。その結果、磁気リアクタンスの変化に伴ってステータとロータとの間の吸引力が変動し、この変動によって角速度変化を伴う周期的なトルク変動（一般に、トルクリプル、トルクむら、あるいはコギングトルクと呼ばれる）が発生してしまう。
【０００４】
そこで、このようなトルクリプルを低減するためのロータの構造として、従来、例えば、図８に示すように、永久磁石をその軸方向の長さについて分割し、分割された各永久磁石を円周方向にずらしてスキュー（ｓｋｅｗ）を形成するようにしたものがある。つまり、ロータ内の永久磁石を軸方向に対して斜めになるように配設して磁束の分布の均一化を図るようにしている。なお、同図中、１はロータ、２はモータシャフト、３ａ，３ｂはそれぞれ二分割後の永久磁石である。また、同図（Ｂ）において、実線で示す分割磁石３ａは手前側のもの、破線で示す分割磁石３ｂは奥側のものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のロータにあっては、スキューの形成が永久磁石の軸方向の分割数によって規定されるため、スキュー自体が段付き構造となり、不連続性が残ってしまう。したがって、トルクリプルの低減には一定の限界がある。
【０００６】
もちろん、永久磁石の分割数を多くすればするほど不連続点間の長さ（つまり、分割後の永久磁石の軸方向長さ）が短くなり、スキューの形成は連続化の方向に向かうことになるが、使用する磁石の個数が増大するため、コスト的には不利となる。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、コストアップを最小限に抑えつつ、トルクリプルを十分に低減することができる電動機のロータを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。
【０００９】
（１）本発明に係る電動機のロータは、円周方向における複数箇所に磁石挿入穴が形成されたロータコアに永久磁石を挿入してなる電動機のロータにおいて、前記磁石挿入穴をロータの軸方向に対して平行に形成し、前記磁石挿入穴の両側の外周部に径方向の磁束遮断部を、該磁束遮断部が軸方向に対して斜めになるように形成したことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明は、従来のように永久磁石の分割という方法によってではなく、磁束遮断部（磁束バリア）を設けることによってトルクリプル低減のためのスキューを形成するというものである。この発明の構成によると、磁束遮断部が軸方向に対して斜めに形成されているので、永久磁石による磁束は軸方向に対して斜めになり、スキューが形成される。また、磁束遮断部は磁石挿入穴の両側の外周部に径方向に形成されているので、永久磁石の漏れ磁束が低減される。
【００１１】
（２）本発明に係る電動機のロータは、円周方向における複数箇所に磁石挿入穴が形成されたロータコア単体を複数枚積層して形成されたロータコアに永久磁石を挿入してなる電動機のロータにおいて、前記ロータコア単体における前記磁石挿入穴を、該ロータコア単体を積層したときに該磁石挿入穴がロータの軸方向に対して平行となるように形成し、前記ロータコア単体における前記磁石挿入穴の両側の外周部に径方向の磁束遮断部を、該ロータコア単体を積層したときに該磁束遮断部が軸方向に対して斜めになるように形成したことを特徴とするものである。
【００１２】
この発明の構成によると、ロータコア単体を積層してロータコアを形成したときに磁束遮断部が軸方向に対して斜めに形成されるので、永久磁石による磁束が軸方向に対して斜めになり、スキューが形成される。また、磁束遮断部を磁石挿入穴の両側の外周部に径方向に形成するので、永久磁石の漏れ磁束が低減される。
【００１３】
（３）前記磁石挿入穴は、ロータの軸方向全長に渡って軸方向に対して平行に形成され、前記磁束遮断部は、貫通穴である。
【００１４】
穴、つまり空気中は磁束が通りにくいので、磁束遮断部（磁束バリア）として機能しうる。
【００１５】
（４）前記磁束遮断部は、半抜き状のかしめ部であり、該かしめ部の円周方向における一方の端面には一定の幅のスリット穴が設けられている。
【００１６】
一般に塑性加工すると磁束が通りにくくなるので、ポンチ等で塑性加工されて形成されるかしめ部は、磁束遮断部（磁束バリア）として機能しうる。かしめ部の円周方向における一方の端面に一定の幅のスリット穴を設けることで、その一定の幅だけかしめ部を円周方向にずらして積層することができる。また、かしめ部によってロータコア単体相互間で締結力が生じる。
【００１７】
（５）前記磁束遮断部は、前記磁石挿入穴との位置関係において、その円周方向における位置が、１枚の前記ロータコア単体ごとに所定の位相だけずれている。
【００１８】
この発明の構成によると、磁束遮断部の位置が円周方向に１枚のごく薄いロータコア単体ごとにずれるので、磁束遮断部は、段付きなく、軸方向に対して斜めに形成されることになり、ほぼ連続的なスキューが形成される。
【００１９】
（６）前記磁束遮断部は、前記磁石挿入穴との位置関係において、その円周方向における位置が、複数枚の前記ロータコア単体ごとに所定の位相だけずれている。
【００２０】
この発明の構成によると、磁束遮断部の位置が円周方向に複数枚のロータコア単体ごとにずれるので、磁束遮断部は、その枚数に応じた段長の段付き構造をもって、軸方向に対して斜めに形成されることになる。
【００２１】
（７）前記磁束遮断部は、円周方向に対し一定の幅を持った貫通穴であり、該貫通穴と前記磁石挿入穴とは両者一体となって一つの穴形状を構成している。
【００２２】
【発明の効果】
したがって、本発明によれば、磁束遮断部を軸方向に対して斜めに形成したので、永久磁石による磁束が軸方向に対して斜めになり、永久磁石を分割することなく、つまり、永久磁石を１極当たり１個にしたまま、スキューを形成することができ、トルクリプルの低減が図られる。このとき、磁束遮断部が貫通穴またはかしめ部の場合には、簡単な加工工程の追加のみで対応できるので、コストアップを最小限に抑えることができる。
【００２３】
また、磁束遮断部を磁石挿入穴の両側の外周部に径方向に形成したので、永久磁石の漏れ磁束を低減することができ、トルクの向上が図られる。
【００２４】
また、ロータコアを積層構造とした場合には、磁束遮断部の位置を円周方向にずらすロータコア単体の単位枚数を任意に設定することができ、段付き構造の各段の長さ、つまり、スキューの連続性の程度を自由に変えることができる。このとき、１枚のロータコア単体ごとにずらせば、スキューの形成をほぼ連続化することができ、トルクリプルを最大限に低減することができる。
【００２５】
さらに、ロータコアを積層構造とした場合には、磁束遮断部をスリット穴付きかしめ部で構成することができ、この場合には、かしめ部によってロータコア単体相互間で締結力が生じるので、ロータコア外周部の固着力が向上しその浮き上がりを防止することができる。
【００２６】
また、貫通穴と磁石挿入穴とを一つの穴形状とした場合には、製造工程の追加がなく、コストアップはない。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を使って、本発明の実施の形態を説明する。
【００２８】
図１は、本発明の一実施の形態に係る電動機のロータの正面図である。なお、図８と共通する部材には同一の符号を付している。
【００２９】
このロータ１０は、８個の永久磁石１１を用いた８極ロータであって、円周方向における複数箇所（ここでは、８箇所）に磁石挿入穴１２ａが形成されたロータコア単体１３ａを複数枚積層して形成されたロータコア１３に、８個の永久磁石１１を挿入して構成されている。ロータコア単体１３ａは、例えば、０．５ｍｍ厚のけい素鋼板で作られている。ロータコア１３の中心にはモータシャフト２が圧入されている。
【００３０】
磁石挿入穴１２ａの両側の外周部にはそれぞれ磁束遮断部としてのかしめ部１４が形成されている。このかしめ部１４は、その長手方向中心線がロータコア単体１３ａ（またはロータコア１３）の径方向と一致している。
【００３１】
かしめ部１４は、図１（Ａ）の拡大図および図２のＡ−Ａ断面図に示すように、半抜き状のかしめ部であり、その円周方向における一方の端面には一定の幅Ｌのスリット穴１５が設けられている。スリット穴１５を設けることによって、図３に示すように、スリット穴１５の幅Ｌだけかしめ部１４を円周方向にずらして各ロータコア単体１３ａを積層することができる。
【００３２】
一般に塑性加工すると磁束が通りにくくなるので、後述するようにポンチ等で塑性加工されて形成されるかしめ部１４は、磁束の通過を阻止する磁束遮断部（磁束バリア）として機能しうることになる。
【００３３】
かしめ部１４の形成は、例えば、所定の幅（ポンチ後にＬとなる大きさ）のスリット穴を形成し、その後、ポンチでかしめることによって行う。このかしめ処理は、ロータコア単体１３ａを製造する際に、１枚製造するごとに行ってもよいし、数枚または数十枚ごとにまとめて行ってもよい。
【００３４】
すなわち、前者の場合には、１枚のロータコア単体１３ａを製造する際に、その都度、例えば、磁石挿入穴１２ａを形成する工程を完了した後に前記かしめ処理を追加的に実施する。このとき、１枚ごとに円周方向の位相をＬだけずらす。これにより、かしめ部１４の位置が円周方向に１枚のごく薄いロータコア単体１３ａごとにずれるので、かかるロータコア単体１３ａを積層してロータコア１３を形成した場合、図４（特に同図（Ａ））に示すように、かしめ部１４は、段付き構造をとることなくほぼ連続的に、軸方向に対して斜めに配置されることになり、磁束バリアによるほぼ連続的なスキューが形成される。
【００３５】
一方、後者の場合には、かしめ部１４を除いて完成されたロータコア単体１３ａを数枚または数十枚ごと所定の枚数ごとにまとめて前記かしめ処理を行う。このときには、上記所定の枚数ごとに円周方向の位相をＬだけずらす。これにより、かしめ部１４の位置が円周方向に所定枚数のロータコア単体１３ａごとにずれるので、積層時、図５に示すように、かしめ部１４は、その所定枚数に応じた段長ｄの段付き構造をもって、軸方向に対して斜めに形成されることになり、同じく磁束バリアによるスキューが形成される。
【００３６】
なお、かしめ部１４を形成する際に、円周方向における位相をずらす方向は必ずしも一方のみに限定されるものではなく、連続的であれば、途中で任意に逆方向にずらしてもよい。また、１回のかしめ処理の対象枚数は必ずしも同一である必要はなく、途中で任意に変えることも可能である。例えば、図６は、磁束バリアによって曲線的なスキューを形成した場合を示しているが、ここでは、途中で１回位相をずらす方向を変えている。要するに、位相をずらす方向を途中で変えたり１回のかしめ処理の対象枚数を途中で変えることによって、積層したときのかしめ部１４の段付き構造を調整して、磁束バリアによる任意の所望のスキューを形成することができる。
【００３７】
なお、他の実施形態として、締結構造を前記のかしめ部１４に必要としないような場合には、かしめ部１４に代えて貫通穴のみで磁束遮断部（磁束バリア）を構成することも可能である。穴、つまり空気中は磁束が通りにくいからである。貫通穴の形状およびそれによって形成される磁束バリアによるスキューは、かしめ部１４による場合と全く同様であるので（図１、図４〜図６参照）、その説明は省略する。ただし、貫通穴による場合には、かしめ部１４による場合と異なり、積層タイプのロータコアのみならず塊状のロータコアについても、磁束バリアによるスキューの形成が可能である。
【００３８】
図７は、さらに他の実施形態を示したものである。このロータ２０は、積層されたロータコア２１を有し、このロータコア２１には、磁束遮断部（磁束バリア）としての貫通穴部２１ａと永久磁石１１を挿入するための磁石挿入穴部２２ａとからなる一つの所定形状の穴２３ａが形成されている。いわばこの穴２３ａは、上記の実施形態における貫通穴と磁石挿入穴とを一つの穴として一体形成したものである。この場合、永久磁石１１の位置決めと固定は、同図に示すように、円周方向に互いにずれている手前側の穴２３ａと奥側の穴２３ｂのそれぞれ反対側の一方の端面によって永久磁石１１を挟持してなされる。
【００３９】
したがって、以上の各実施の形態によれば、磁束バリアとして機能するかしめ部１４または貫通穴を軸方向に対して斜めに形成したので、永久磁石による磁束が軸方向に対して斜めになり、従来のように永久磁石を分割することなく、つまり、永久磁石を１極当たり１個にしたまま、スキューを形成することができる。したがって、スキュー構造の形成によりトルクリプルの低減が図られる。特に、図４（Ａ）に示すようにスキューの形成を連続化した場合には、トルクリプルを最大限に低減することができる。
【００４０】
この場合、かしめ処理や穴あけ処理といった比較的簡単な加工工程の追加のみで足りるので、コストアップを最小限に抑えることができる。なお、貫通穴と磁石挿入穴とを一つの穴形状とした場合には、製造工程の追加がなく、コストアップはない。
【００４１】
また、かしめ部１４または貫通穴を磁石挿入穴１２ａの両側の外周部に径方向に形成したので、永久磁石１１の漏れ磁束を低減することができ、トルクの向上が図られる。
【００４２】
さらに、かしめ部１４を設けた場合には、このかしめ部１４によってロータコア単体１３ａ相互間で締結力が生じるので、ロータコア外周部の固着力が向上しその浮き上がりを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る電動機のロータの正面図である。
【図２】図１（Ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図３】積層時の状態を示す要部断面図である。
【図４】スキュー形成の一例を示す図面である。
【図５】スキュー形成の他の一例を示す図面である。
【図６】スキュー形成のさらに他の一例を示す図面である。
【図７】他の実施形態に係るロータの要部正面図である。
【図８】従来のロータ構造の説明図である。
【符号の説明】
１０，２０…ロータ、
１１…永久磁石、
１２ａ…磁石挿入穴、
１３，２１…ロータコア、
１３ａ…ロータコア単体、
１４…かしめ部（磁束遮断部）、
１５…スリット穴、
２１ａ…貫通穴部、
２２ａ…磁石挿入穴部、
２３ａ，２３ｂ…一体穴（磁束遮断部）。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a structure of a motor rotor using a permanent magnet.
[0002]
[Prior art]
Some AC motors have a permanent magnet as a magnetic pole of a rotor (rotor). In this type of motor, a stator (stator) is provided around a rotor, and a plurality of teeth are formed on the stator so as to face the rotor. When a current flows through the coil wound around the stator, a repulsive force and an attractive force are generated between the stator and the rotor by the rotating magnetic field induced by the current, and the rotor is generated by the repulsive force and the attractive force. It is designed to rotate.
[0003]
However, slots are formed between the teeth of the stator, while the permanent magnets of the rotor are arranged separately from each other. I will pass. At this time, the movement of the magnetic flux becomes discontinuous because the end of the permanent magnet passes through the slot. As a result, the attractive force between the stator and the rotor fluctuates with the change in the magnetic reactance, and this fluctuation causes a periodic torque fluctuation (generally called torque ripple, torque unevenness, or cogging torque) accompanied by an angular velocity change. Will occur.
[0004]
Therefore, as a structure of a rotor for reducing such torque ripple, conventionally, as shown in FIG. 8, for example, as shown in FIG. To form a skew. That is, the permanent magnets in the rotor are arranged obliquely with respect to the axial direction so as to make the distribution of magnetic flux uniform. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a rotor, 2 denotes a motor shaft, and 3a and 3b denote permanent magnets after being divided into two parts. In FIG. 3B, the divided magnet 3a indicated by a solid line is the one on the near side, and the divided magnet 3b indicated by the broken line is the one on the far side.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional rotor, since the skew formation is defined by the number of divisions of the permanent magnet in the axial direction, the skew itself has a stepped structure, and discontinuity remains. Therefore, there is a certain limit in reducing the torque ripple.
[0006]
Of course, the greater the number of divided permanent magnets, the shorter the length between discontinuous points (that is, the length of the divided permanent magnets in the axial direction), and the skew tends to be continuous. However, the number of magnets used increases, which is disadvantageous in cost.
[0007]
The present invention has been made in view of such problems of the related art, and it is an object of the present invention to provide an electric motor rotor that can sufficiently reduce torque ripple while minimizing cost increase. .
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The above object of the present invention is achieved by the following means.
[0009]
(1) A rotor for an electric motor according to the present invention, wherein a permanent magnet is inserted into a rotor core having magnet insertion holes formed at a plurality of positions in a circumferential direction. The magnetic flux blocking portions are formed parallel to the magnet insertion holes, and radial magnetic flux blocking portions are formed on the outer peripheral portions on both sides of the magnet insertion hole so that the magnetic flux blocking portions are inclined with respect to the axial direction. .
[0010]
According to the present invention, a skew for reducing torque ripple is formed by providing a magnetic flux blocking portion (magnetic flux barrier), not by a method of dividing a permanent magnet as in the related art. According to the configuration of the present invention, since the magnetic flux blocking portion is formed obliquely with respect to the axial direction, the magnetic flux generated by the permanent magnet becomes oblique with respect to the axial direction, and skew is formed. Further, since the magnetic flux blocking portions are formed radially on the outer peripheral portions on both sides of the magnet insertion hole, the leakage magnetic flux of the permanent magnet is reduced.
[0011]
(2) A motor rotor according to the present invention is a motor rotor in which permanent magnets are inserted into a rotor core formed by laminating a plurality of single rotor cores each having a magnet insertion hole formed at a plurality of positions in a circumferential direction. The magnet insertion hole in the rotor core unit is formed such that the magnet insertion hole is parallel to the axial direction of the rotor when the rotor core unit is laminated, and the magnet insertion hole is formed on both sides of the magnet insertion hole in the rotor core unit. A radial magnetic flux interrupting portion is formed on an outer peripheral portion so that the magnetic flux interrupting portion is inclined with respect to the axial direction when the rotor core alone is laminated.
[0012]
According to the configuration of the present invention, when the rotor core is formed by laminating the rotor cores alone, the magnetic flux interrupting portion is formed obliquely with respect to the axial direction. Is formed. Further, since the magnetic flux blocking portions are formed radially on the outer peripheral portions on both sides of the magnet insertion hole, the leakage magnetic flux of the permanent magnet is reduced.
[0013]
(3) The magnet insertion hole is formed parallel to the axial direction over the entire axial length of the rotor, and the magnetic flux blocking portion is a through hole.
[0014]
Since the magnetic flux does not easily pass through the hole, that is, in the air, the magnetic flux can function as a magnetic flux blocking portion (magnetic flux barrier).
[0015]
(4) The magnetic flux interrupting portion is a semi-blanked caulked portion, and a slit hole having a constant width is provided on one end face in the circumferential direction of the caulked portion.
[0016]
In general, magnetic flux is difficult to pass through plastic working, so that a caulked portion formed by plastic working with a punch or the like can function as a magnetic flux interrupting portion (magnetic flux barrier). By providing a slit hole having a fixed width on one end face in the circumferential direction of the swaged portion, the swaged portion can be shifted by the fixed width in the circumferential direction. In addition, the caulking portion generates a fastening force between the rotor cores.
[0017]
(5) In the positional relationship with the magnet insertion hole, the position of the magnetic flux cut-off portion in the circumferential direction is shifted by a predetermined phase for each single rotor core.
[0018]
According to the configuration of the present invention, since the position of the magnetic flux cut-off portion is shifted in the circumferential direction for each single extremely thin rotor core, the magnetic flux cut-off portion is formed stepless and oblique to the axial direction. And a substantially continuous skew is formed.
[0019]
(6) In the positional relationship with the magnet insertion hole, the position of the magnetic flux blocking portion in the circumferential direction is shifted by a predetermined phase for each of the plurality of rotor cores alone.
[0020]
According to the configuration of the present invention, the position of the magnetic flux cut-off portion is shifted in the circumferential direction for each of the plurality of rotor cores alone. It will be formed diagonally.
[0021]
(7) The magnetic flux blocking portion is a through hole having a constant width in the circumferential direction, and the through hole and the magnet insertion hole are integrally formed into one hole shape.
[0022]
【The invention's effect】
Therefore, according to the present invention, since the magnetic flux blocking portion is formed oblique to the axial direction, the magnetic flux by the permanent magnet becomes oblique to the axial direction, and the permanent magnet is not divided, that is, the permanent magnet is A skew can be formed with one pole per pole, and torque ripple is reduced. At this time, when the magnetic flux blocking portion is a through hole or a caulked portion, it can be dealt with only by adding a simple processing step, so that an increase in cost can be minimized.
[0023]
Further, since the magnetic flux blocking portions are formed in the radial direction on the outer peripheral portions on both sides of the magnet insertion hole, the leakage magnetic flux of the permanent magnet can be reduced, and the torque can be improved.
[0024]
Further, when the rotor core has a laminated structure, the unit number of the rotor core alone which shifts the position of the magnetic flux blocking portion in the circumferential direction can be arbitrarily set, and the length of each step of the stepped structure, that is, the skew Can be freely changed. At this time, if the displacement is shifted for each single rotor core, the formation of the skew can be made substantially continuous, and the torque ripple can be reduced to the maximum.
[0025]
Further, when the rotor core has a laminated structure, the magnetic flux interrupting portion can be constituted by a caulked portion with a slit hole. In this case, since the caulking portion generates a fastening force between the rotor cores alone, the rotor core outer peripheral portion is formed. And the floating force can be prevented.
[0026]
Further, when the through hole and the magnet insertion hole are formed in one hole shape, there is no additional manufacturing process, and there is no cost increase.
[0027]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0028]
FIG. 1 is a front view of a rotor of an electric motor according to one embodiment of the present invention. Note that members common to those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals.
[0029]
This rotor 10 is an eight-pole rotor using eight permanent magnets 11, and is formed by laminating a plurality of rotor cores 13a each having a magnet insertion hole 12a formed at a plurality of locations (here, eight locations) in a circumferential direction. The rotor core 13 is formed with eight permanent magnets 11 inserted therein. The rotor core unit 13a is made of, for example, a 0.5 mm thick silicon steel plate. The motor shaft 2 is pressed into the center of the rotor core 13.
[0030]
A caulking portion 14 as a magnetic flux blocking portion is formed on each of the outer peripheral portions on both sides of the magnet insertion hole 12a. The caulking portion 14 has its longitudinal center line aligned with the radial direction of the rotor core 13a (or the rotor core 13).
[0031]
As shown in the enlarged view of FIG. 1A and the cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 2, the caulked portion 14 is a semi-blanked caulked portion, and has a constant width L on one end face in the circumferential direction. Are provided. By providing the slit holes 15, as shown in FIG. 3, each of the rotor cores 13 a can be stacked by shifting the caulking portion 14 in the circumferential direction by the width L of the slit holes 15.
[0032]
Generally, magnetic flux is difficult to pass through plastic working, so that the caulking portion 14 formed by plastic working with a punch or the like, as described later, can function as a magnetic flux blocking portion (magnetic flux barrier) for blocking the passage of magnetic flux. .
[0033]
The formation of the caulking portion 14 is performed by, for example, forming a slit hole having a predetermined width (a size that becomes L after the punch) and then caulking with a punch. This caulking process may be performed each time one rotor core 13a is manufactured, or may be performed once every several or several tens of rotor cores.
[0034]
That is, in the former case, when manufacturing one rotor core unit 13a, each time, for example, the step of forming the magnet insertion hole 12a is completed, the caulking process is additionally performed. At this time, the phase in the circumferential direction is shifted by L for each sheet. As a result, the position of the caulking portion 14 is shifted in the circumferential direction for each of the very thin rotor cores 13a, and when the rotor cores 13 are formed by laminating such rotor cores 13a, FIG. 4 (particularly, FIG. As shown in (1), the caulking portion 14 is disposed almost continuously and obliquely with respect to the axial direction without taking a stepped structure, and a substantially continuous skew is formed by the magnetic flux barrier.
[0035]
On the other hand, in the case of the latter, the caulking process is performed for a predetermined number of rotor cores 13a completed for every several or several tens of pieces excluding the caulking portion 14. At this time, the phase in the circumferential direction is shifted by L every predetermined number of sheets. As a result, the position of the caulking portion 14 is shifted in the circumferential direction for each of the predetermined number of rotor cores 13a, so that at the time of lamination, the caulking portion 14 has a step length d corresponding to the predetermined number, as shown in FIG. With the attached structure, it is formed obliquely with respect to the axial direction, and skew is similarly formed by the magnetic flux barrier.
[0036]
In forming the caulking portion 14, the direction in which the phase in the circumferential direction is shifted is not necessarily limited to only one direction. If the direction is continuous, the phase may be arbitrarily shifted in the reverse direction. Further, the number of sheets to be subjected to one caulking process does not necessarily have to be the same, and can be arbitrarily changed in the middle. For example, FIG. 6 shows a case where a curved skew is formed by a magnetic flux barrier. Here, the direction in which the phase is shifted once is changed in the middle. In short, by changing the direction in which the phase is shifted in the middle or changing the number of sheets to be subjected to one caulking process in the middle, the stepped structure of the caulking part 14 at the time of lamination is adjusted, and any desired skew due to the magnetic flux barrier is adjusted. Can be formed.
[0037]
As another embodiment, when a fastening structure is not required for the caulking portion 14, a magnetic flux interrupting portion (magnetic flux barrier) may be configured only with a through hole instead of the caulking portion 14. is there. This is because magnetic flux does not easily pass through holes, that is, in the air. The shape of the through-hole and the skew caused by the magnetic flux barrier formed by the through-hole are exactly the same as those of the caulked portion 14 (see FIGS. 1 and 4 to 6), and the description thereof is omitted. However, in the case of the through hole, unlike the case of the caulking portion 14, the skew can be formed by the magnetic flux barrier not only on the laminated rotor core but also on the massive rotor core.
[0038]
FIG. 7 shows still another embodiment. The rotor 20 has a laminated rotor core 21, and the rotor core 21 includes a through hole 21 a as a magnetic flux blocking part (magnetic flux barrier) and a magnet insertion hole 22 a for inserting the permanent magnet 11. One predetermined shaped hole 23a is formed. In other words, the hole 23a is formed by integrally forming the through hole and the magnet insertion hole in the above embodiment as one hole. In this case, as shown in the figure, the positioning and fixing of the permanent magnet 11 are performed by using one end face of the front side hole 23a and the rear side hole 23b, which are opposite to each other in the circumferential direction. It is made by sandwiching.
[0039]
Therefore, according to each of the above embodiments, since the caulking portion 14 or the through hole functioning as a magnetic flux barrier is formed obliquely to the axial direction, the magnetic flux by the permanent magnet becomes oblique to the axial direction. The skew can be formed without dividing the permanent magnet as described above, that is, with one permanent magnet per pole. Accordingly, torque ripple is reduced by forming the skew structure. In particular, when the skew is continuously formed as shown in FIG. 4A, the torque ripple can be reduced to the maximum.
[0040]
In this case, it is sufficient to add only relatively simple processing steps such as caulking processing and drilling processing, so that cost increase can be minimized. In the case where the through hole and the magnet insertion hole are formed in a single hole shape, there is no additional manufacturing process and no cost increase.
[0041]
Further, since the caulking portion 14 or the through hole is formed in the radial direction on the outer peripheral portion on both sides of the magnet insertion hole 12a, the leakage magnetic flux of the permanent magnet 11 can be reduced, and the torque can be improved.
[0042]
Further, when the caulking portion 14 is provided, a fastening force is generated between the rotor cores 13a by the caulking portion 14, so that the fixing force of the outer peripheral portion of the rotor core is improved, and the floating of the rotor core can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a rotor of an electric motor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.
FIG. 3 is a sectional view of a main part showing a state at the time of lamination.
FIG. 4 is a drawing showing an example of skew formation.
FIG. 5 is a drawing showing another example of skew formation.
FIG. 6 is a view showing still another example of skew formation.
FIG. 7 is a front view of a main part of a rotor according to another embodiment.
FIG. 8 is an explanatory view of a conventional rotor structure.
[Explanation of symbols]
10, 20 ... rotor,
11 ... permanent magnet,
12a: magnet insertion hole,
13, 21 ... rotor core,
13a: rotor core alone,
14 ... caulking part (magnetic flux blocking part),
15 ... Slit hole,
21a ... through-hole part,
22a: magnet insertion hole,
23a, 23b ... Integral holes (magnetic flux blocking portions).

Claims

In a rotor of an electric motor, a permanent magnet is inserted into a rotor core having magnet insertion holes formed at a plurality of positions in a circumferential direction,
The magnet insertion hole is formed parallel to the axial direction of the rotor,
A rotor for an electric motor, wherein radial magnetic flux blocking portions are formed on outer peripheral portions on both sides of the magnet insertion hole so that the magnetic flux blocking portions are oblique to the axial direction.

In a rotor of an electric motor, a permanent magnet is inserted into a rotor core formed by laminating a plurality of rotor cores each having a magnet insertion hole formed at a plurality of positions in a circumferential direction,
The magnet insertion hole in the rotor core unit is formed such that the magnet insertion hole is parallel to the axial direction of the rotor when the rotor core unit is stacked,
Radial magnetic flux cut-off portions are formed at the outer peripheral portions on both sides of the magnet insertion hole in the rotor core alone, and the magnetic flux cut-off portions are formed oblique to the axial direction when the rotor cores are stacked. And the rotor of the electric motor.

3. The motor rotor according to claim 1 , wherein the magnet insertion hole is formed parallel to the axial direction over the entire length of the rotor in the axial direction, and the magnetic flux blocking portion is a through hole. 4.

3. The electric motor according to claim 2, wherein the magnetic flux blocking portion is a semi-blanked caulked portion, and a slit hole having a constant width is provided on one end surface in a circumferential direction of the caulked portion. Rotor.

5. The magnetic flux cut-off portion, in a positional relationship with the magnet insertion hole, has a circumferential position shifted by a predetermined phase for each rotor core alone. Motor rotor.

5. The magnetic flux cut-off portion, in a positional relationship with the magnet insertion hole, has a circumferential position shifted by a predetermined phase for each of the plurality of rotor cores alone. Motor rotor.

The magnetic flux blocking portion is a through hole having a certain width in the circumferential direction, and the through hole and the magnet insertion hole are integrally formed into a single hole shape. The rotor of the electric motor according to claim 2.