JP3944664B2

JP3944664B2 - Reluctance motor

Info

Publication number: JP3944664B2
Application number: JP17107998A
Authority: JP
Inventors: 憲治成田; 正憲村上; 好史福田; 孝史鈴木; 浩之奥寺; 宏治河西; 裕司河合; 裕治相馬
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 1998-06-18
Filing date: 1998-06-18
Publication date: 2007-07-11
Anticipated expiration: 2018-06-18
Also published as: JP2000014108A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和機や自動車等に用いられるリラクタンスモータに係り、さらに詳しく言えば、回転子の機構に特徴を有するリラクタンスモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のリラクタンスモータには、例えば図１０および図１１に示す構成のものが知られている。
【０００３】
図１０および図１１において、回転磁界を発生する固定子１内には、リラクタンストルクを発生するために、断面バスタブ曲線状の磁性鋼板を複数枚積層した磁性鋼板部２を当該リラクタンスモータの極数分だけ多角形柱のボス部３にネジ４で固定してなる回転子５が配置される。この磁性鋼板２は、バスタブ断面形状の底部を中心孔（シャフト用）６に向けて形成されており、固定子１の回転磁界による磁気を回転子５内で変え、つまりリラクタンス不均一化として突極部を形成する。
【０００４】
具体的には、ｄ軸とｑ軸リラクタンスＸｄ，Ｘｑの比（Ｘｄ／Ｘｑ；突極比）に応じてリラクタンストルクが発生し、いわゆる回転子５に回転力が発生する。この場合、固定子１によって発生する回転磁界による一方（ｑ軸）の磁気の通路に磁性鋼板部２がほぼ直角に介在し、他方（ｄ軸）の磁気の通路に磁性鋼板部２が沿って介在する。このｄ軸の磁気が磁性鋼板部２を通って突極部を形成し、リラクタンスの比（Ｘｄ／Ｘｑ）が大きくなる。
【０００５】
ところで、リラクタンスモータとしてはリラクタンスの比（突極比）が大きく、つまり発生トルクが大きい方がよい。そのために、種々構成の回転子が提案されているが、図１０に示すアキシャルラミネート形が突極比を大きくとれる。したがって、現状においては、アキシャルラミネート形の回転子が極めて現実的であるということができる。なお、図１０および図１１において、回転子５に４層構造の磁性鋼板部２を形成した場合について説明しているが、２層以上の多層構造の場合であっても同様である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記リラクタンスモータにおいては、磁性鋼板を折り曲げて積層し、この積層した磁性鋼板部２を多角形柱のボス部３にネジ４で止めるが、そのボス部３の加工に手間がかかり、つまり加工コストが高価になってしまうという欠点がある。また、磁性鋼板を重ねた磁性鋼板部２の外径寸法のバラツキが生じ、特に突極部となる磁性鋼板部２の両端部が不揃いとなり、これによりモータ性能にバラツクが生じ、ひいてはモータ製造の歩留まりが悪く、製造コストが高くなってしまうという欠点がある。
【０００７】
本発明は、前記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、回転子の加工コストの低減を図るとともに、モータ性能の向上を図り、かつ低製造コスト化を図ることができるようにしたリラクタンスモータを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、請求項１に記載されているように、回転磁界を発生する固定子内に回転子を有するリラクタンスモータにおいて、前記回転子は、前記固定子からの磁路となる部分に孔を有するとともに、外周が凹凸状となるように自動プレスにより打ち抜かれた鋼板を金型内で自動積層してなる機構部と、複数枚の磁性鋼板を重ねて前記孔と同形の断面形状として前記孔内に埋設される磁性鋼板部とを備え、前記磁性鋼板部は、平たい磁性鋼板を複数枚重ねて断面台形状として、同断面台形状の底辺側をシャフト挿通用の中心孔に向けた状態で、前記リラクタンスモータの極数分だけ円周方向に等間隔に配置され、前記回転子の外周は、前記断面台形状の上辺に対応する部分をｑ軸に配して凹形となし、前記断面台形状の側辺に対応する部分をｄ軸に配して凸形にしてなることを特徴としている。
【０００９】
この場合、請求項２に記載されているように、前記磁性鋼板部と中心孔との間の領域にはフラックスバリアを形成し、前記回転子の外周のｑ軸近傍の凹部をフラックスバリアにするとよい。
【００１０】
また、本発明は、請求項３に記載されているように、回転磁界を発生する固定子内に回転子を有するリラクタンスモータにおいて、前記回転子は、前記固定子からの磁路となる部分に孔を有するとともに、ｄ軸部で前記回転子の外周からシャフト挿通用の中心孔に向けて所定幅の長孔を有するように自動プレスにより打ち抜かれた鋼板を金型内で自動積層してなる機構部と、複数枚の磁性鋼板を重ねて前記孔と同形の断面形状として前記孔内に埋設される磁性鋼板部とを備えていることを特徴としている。
【００１１】
前記請求項３の発明には、請求項４に記載されているように、前記磁性鋼板部は、断面円弧状の磁性鋼板を複数枚重ねて断面扇状として、同断面扇状の頂点側を前記中心孔に向けた状態で、前記リラクタンスモータの極数分だけ円周方向に等間隔に配置され、前記回転子の外周には、前記断面扇状の内側に対応するｑ軸近傍にフラックスバリア用の凹部が形成され、前記断面扇状の端部側に対応するｄ軸近傍が凸部にされている態様が含まれる。
【００１２】
また、前記請求項３の発明には、請求項５に記載されているように、前記磁性鋼板部は、断面バスタブ曲線状の磁性鋼板を複数枚重ねて断面バスタブ曲線状として、同断面バスタブ曲線状の底面側を前記中心孔に向けた状態で、前記リラクタンスモータの極数分だけ円周方向に等間隔に配置され、前記回転子の外周には、前記断面バスタブ曲線状の内側に対応するｑ軸近傍にフラックスバリア用の凹部が形成され、前記断面バスタブ曲線状の端部側に対応するｄ軸近傍が凸部にされている態様が含まれる。
【００１３】
また、前記請求項３の発明には、請求項６に記載されているように、前記磁性鋼板部は断面Ｖ字状の磁性鋼板を複数枚重ねて断面Ｖ字状として、同断面Ｖ字状の頂角側を前記中心孔に向けた状態で、前記リラクタンスモータの極数分だけ円周方向に等間隔に配置され、前記回転子の外周には、前記断面Ｖ字状の内側に対応するｑ軸近傍にフラックスバリア用の凹部が形成され、前記断面Ｖ字状の端部側に対応するｄ軸近傍が凸部にされている態様が含まれる。
【００１４】
本発明において、前記磁性鋼板部を構成する磁性鋼板は、方向性電磁鋼板，無方向性電磁鋼板もしくは冷間圧延鋼板のいずれかであり、前記機構部は、無方向性電磁鋼板あるいは冷間圧延鋼板であることが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
まず、図１ないし図５により本発明の参考例を説明したうえで、図６ないし図９により本発明の実施形態について説明する。なお、図中、図１０と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００１６】
本発明のリラクタンスモータは、外周を凹凸状にした鋼板を自動プレスで打ち抜き、同時に磁性鋼板を重ねた磁性鋼板部の形の孔を極数分打ち抜いて自動積層し、これら孔にその磁性鋼板部を埋め込めば、磁性鋼板部を固定するボス部の加工コストが削減されるとともに、磁性鋼板部の寸法のバラツキを解消し、ひいてはモータ性能にバラツキが生じないことに着目したものである。
【００１７】
図１は本発明の第１参考例で、このリラクタンスモータの回転子１０は磁性鋼板を折り曲げて断面円孤状とし、これら磁性鋼板を複数枚重ねた断面扇状の磁性鋼板部１１を当該リラクタンスモータの極数分だけ円周方向に、かつ扇の頂点を中心孔６に向けて固定子１からの磁路となる部分に等間隔に埋め込み、この回転子１０の外周を断面扇状の磁性鋼板部１１の内側に沿った形状（つまり円弧の内側面凹部およびその両端面凸部の形状）とし、磁性鋼板部１１の両端部に突極部を形成する。なお、断面円弧状の磁性鋼板部１１の両端部は回転子１０の外周に沿って円弧状である。
【００１８】
また、中心孔６と各扇状の磁性鋼板部１１との間の領域で極間のｄ軸部には磁束の短絡、漏洩を防止するためのフラックスバリア（インナーの）１２を形成し、フラックスバリア１２の端部側（回転子１０の外周側端部）で、かつｄ軸上には後述する自動積層時に形成するかしめ部１３を設けている。
【００１９】
なお、このリラクタンスモータは２４スロットの固定子１に三相（Ｕ相、Ｖ相およびＷ相）の電機子巻線を有し、例えば外径側の巻線をＵ相、内径側の巻線をＷ相、その中間の巻線をＶ相としていているが、スロット数や電機子巻線数が異なっていてもよい。
【００２０】
図２および図３を参照して第１参考例を具体的に説明すると、回転子１０の製造においては、金型を用いて自動プレスで鋼板を打ち抜き、金型内でかしめてロータのスケルトンを一体的に形成する自動積層方式を採用する。
【００２１】
このプレス加工工程において、図２に示すように、中心孔６、扇状の磁性鋼板部１１の孔１１ａおよびフラックスバリア１２を打ち抜くとともに、回転子１０の外周を凹凸状に打ち抜き（自動的にプレスし）、積層して断面扇状の磁性鋼板部１１を固定するスケルトン（機構部；従来のボス部に相当）を形成する。その凹部分はｑ軸近傍のフラックスバリア（アウターの）となり、凸部分は突極部に対応することになる。
【００２２】
また、その積層時にはかしめ部１３を形成し、打ち抜いた各鋼板をかしめる。一方、断面扇状の磁性鋼板部１１は、図３に示すように、断面円弧状の磁性鋼板を所定寸法に加工して積み重ねて形成する。この磁性鋼板部１１を機構部であるスケルトンの所定孔１１ａに埋め込めば、当該回転子１０が完成する。
【００２３】
このように、磁性鋼板部１１を固定するボス部は、従来の自動積層方式で製造することができ、つまりプレスワークのためにボス部の加工コストが安価に済む。また、磁性鋼板部１１をスケルトンの孔１１ａに埋め込むことから、その磁性鋼鉄板部１１の外形寸法が孔１１ａの範囲内に納まり、つまり外形寸法のバラツキを解消し、特に両端部の面が揃い（つまり突極部となる端部の精度が向上し）、モータ性能にバラツキが生じない。さらに、ｑ軸近傍のフラックスバリアおよびｄ軸部のフラックスバリア１２により、ｄ軸とｑ軸のリラクタンス比（突極比）を大きくすることができる。なお、磁性鋼板部１１は５層（５枚）になっているが、これに限らず２層（２枚）以上であればよく、好ましくは５層以上にするとよい。
【００２４】
図４は第２参考例としてのリラクタンスモータを示す概略的な平面図である。なお、図中、図１と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００２５】
図４に示す第２参考例おいて、回転子２０は磁性鋼板を２カ所折り曲げて断面バスタブ曲線状とし、これら磁性鋼板を複数枚重ねた磁性鋼板部２１を当該リラクタンスモータの極数分だけ円周方向に、かつその底部を中心孔６に向けて固定子１からの磁路となる部分に等間隔に埋め込み、この回転子２０の外周は磁性鋼板部２１の内側に沿った形状（つまりバスタブ曲線の内側面凹部およびその上面凸部の形状）とし、磁性鋼板部２１の両端部に突極部を形成する。なお、磁性鋼板部２１の両端部は回転子２０の外周に沿った円弧状である。また、中心孔６と各磁性鋼板部２１との間の領域には磁束の短絡、漏洩を防止するためのフラックスバリア２２を形成し、このフラックスバリア２２の端部側で、かつｄ軸上には自動積層時に形成するかしめ部２３，２４を設けている。
【００２６】
この場合、第１参考例と同様に、回転子２０の製造においては、金型を用いて自動プレスで鋼板を打ち抜き、金型内でかしめてロータのスケルトンを一体的に形成する自動積層方式を採用する。このプレス加工工程において、中心孔６、磁性鋼板部２１の孔２１ａおよびフラックスバリア２２を打ち抜くとともに、回転子２０の外周を凹凸状に打ち抜き（自動的にプレスし）、積層して磁性鋼板部２１を固定するスケルトン（従来のボス部に相当）を形成する。その凹部分はｑ軸近傍のフラックスバリアとなり、凸部分は突極部に対応することになる。
【００２７】
また、その積層時にはかしめ部２３，２４を形成し、打ち抜いた各鋼板をかしめる。一方、磁性鋼板部２１は、断面バスタブ曲線状の磁性鋼板を所定寸法に加工して積み重ねて形成する。この磁性鋼板部２１をスケルトンの所定孔２１ａに埋め込めば、当該回転子２０が完成する。
【００２８】
したがって、この第２参考例にあっても、第１参考例と同じ効果を発揮する。また、断面バスタブ曲線状の鋼板を重ねて磁性鋼板部２１としていることから、積層枚数をより多くすることができ、突極比（Ｘｄ／Ｘｑ）を大きくすることが可能となる。さらに、ｑ軸近傍のフラックスバリアおよびフラックスバリア２２により、ｄ軸とｑ軸のリラクタンス比（突極比）を大きくすることができる。なお、磁性鋼板部２１は５層（５枚）になっているが、これに限らず２層（２枚）以上であればよく、好ましくは５層以上にするとよい。
【００２９】
図５は第３参考例としてのリラクタンスモータの回転子のみを示す概略的な平面図である。なお、図中、図１と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００３０】
この第３参考例おいて、回転子３０は磁性鋼板を１カ所折り曲げて断面Ｖ字状とし、これら磁性鋼板を複数枚重ねた磁性鋼板部３１を当該リラクタンスモータの極数分だけ円周方向に、かつその閉じている部分（頂点角）を中心孔６に向けて等間隔に埋め込み、この回転子３０の外周は磁性鋼板部３１の内側に沿った形状（つまりＶ字の内側面凹部およびその両端面凸部の形状）とし、磁性鋼板部３１の両端部に突極部を形成する。なお、磁性鋼板部３１の両端部は回転子３０の外周に沿った円弧状である。また、中心孔６と各磁性鋼板部３１との間の領域でｄ軸部には磁束の短絡、漏洩を防止するためにほぼ三角形のフラックスバリア３２を形成し、このフラックスバリア３２の間で、かつｑ軸上には自動積層時にかしめ部３３を設け、また同様にフラックスバリア３２の端部側で、かつｄ軸上にはかしめ部３４を設ける。
【００３１】
この場合、前記第１，第２参考例と同様に、回転子３０の製造においては、金型を用いて自動プレスで鋼板を打ち抜き、金型内でかしめてロータのスケルトンを一体的に形成する自動積層方式を採用する。このプレス加工工程において、中心孔６、磁性鋼板部３１の孔３１ａおよびフラックスバリア３２を打ち抜くとともに、回転子３０の外周を凹凸状に打ち抜き（自動的にプレスし）、積層して磁性鋼板部３１を固定するスケルトン（従来のボス部に相当）を形成する。その凹部分はｑ軸近傍のフラックスバリアとなり、凸部分は突極部に対応することになる。
【００３２】
また、その積層時にはかしめ部３３，３４を形成し、打ち抜いた各鋼板をかしめる。一方、磁性鋼板部３１は、断面バスタブ曲線状の磁性鋼板を所定寸法に加工して積み重ねて形成する。この磁性鋼板部３１をスケルトンの所定孔３１ａに埋め込めば、当該回転子３０が完成する。
【００３３】
したがって、この第３参考例にあっても、前記第１，第２参考例と同じ効果を発揮する。また、Ｖ字状の鋼板を重ねて磁性鋼板部３１としていることから、積層枚数を図４の回転子よりも多くすることができ、突極比（Ｘｄ／Ｘｑ）をより大きくすることが可能となる。さらに、ｑ軸近傍のフラックスバリアおよびフラックスバリア３２により、ｄ軸とｑ軸のリラクタンス比（突極比）を大きくすることができる。なお、磁性鋼板部３１は５層（５枚）になっているが、これに限らず２層（２枚）以上であればよく、好ましくは５層以上にするとよい。
【００３４】
次に、図６ないし図９により、本発明の第１ないし第４実施形態について説明する。なお、これらの図においては回転子のみが示され、固定子は図示が省略されている。固定子は図１，図４の各参考例に示されている固定子１と同じ構成であってよい。
【００３５】
図６に示す第１実施形態おいて、回転子４０は平らな磁性鋼板を複数枚重ねてほぼ断面台形状とした磁性鋼板部４１を当該リラクタンスモータの極数分だけ円周方向に、かつその底辺部分を中心孔６に向けて埋め込み、この回転子４０の外周は磁性鋼板部４１の内側に沿った形状（つまり断面台形の上辺面凹部およびその両側辺面凸部の形状）とし、磁性鋼板部４１の両端部に突極部を形成する。なお、磁性鋼板部４１の両側面部は回転子４０の外周に沿った円弧状である。また、中心孔６と各磁性鋼板部４１との間の領域には磁束の短絡、漏洩を防止するためにほぼ三角形のフラックスバリア４２を形成し、このフラックスバリア４２の側面端部側で、かつｄ軸上には自動積層時にかしめ部４３，４４を設ける。
【００３６】
この場合、前記各参考例と同様に、回転子４０の製造においては、金型を用いて自動プレスで鋼板を打ち抜き、金型内でかしめてロータのスケルトンを一体的に形成する自動積層方式を採用する。このプレス加工工程において、中心孔６、磁性鋼板部４１の孔４１ａおよびフラックスバリア４２を打ち抜くとともに、回転子４０の外周を凹凸状に打ち抜き（自動的にプレスし）、積層して磁性鋼板部４１を固定するスケルトン（従来のボス部に相当）を形成する。その凹部分はｑ軸近傍のフラックスバリアとなり、凸部分は突極部に対応することになる。
【００３７】
また、その積層時にはかしめ部４３，４４を形成し、打ち抜いた各鋼板をかしめる。一方、磁性鋼板部４１は、断面バスタブ曲線状の磁性鋼板を所定寸法に加工して積み重ねて形成する。この磁性鋼板部４１をスケルトンの所定孔４１ａに埋め込めば、当該回転子４０が完成する。
【００３８】
したがって、この第１実施形態にあっても、前記各参考例と同じ効果を発揮するが、平らな鋼板を重ねて磁性鋼板部４１としていることから、磁性鋼板４１の製造コストが前記各参考例に比べて安価に済むことになる。さらに、ｑ軸近傍のフラックスバリアおよびフラックスバリア４２により、ｄ軸とｑ軸のリラクタンス比（突極比）を大きくすることができる。なお、磁性鋼板部４１は４層（４枚）になっているが、これに限らず２層（２枚）以上であればよく、好ましくは４層以上にするとよい。また、磁性鋼板部４１の磁性鋼板としては、方向性電磁鋼板，無方向性電磁鋼板もしくは冷間圧延鋼板のいずれかを用いることが好ましく、この磁性鋼板部４１を埋め込むためのロータのスケルトンの機構部としては、無方向性電磁鋼板あるいは冷間圧延鋼板を用いるとよい。
【００３９】
次に、図７に示す第２実施形態おいて、このリラクタンスモータの回転子５０は、図１に示した第１参考例と同様に、円弧状の鋼板を重ねた断面扇状の磁性鋼板部５１を用いているが、隣接する磁性鋼板部５１の間にフラックスバリアを設けたことに特徴がある。つまり、ｑ軸近傍のフラックスバリアに加え、隣接する磁性鋼板部５１の間にフラックスバリアを設け、ｑ軸とｄ軸リラクタンスの比を大きくすることにある。この場合、図１に示示した第１参考例と同様に、磁性鋼板５１を製造することができ、その磁性鋼板部５１を埋め込むロータのスケルトンもプレス加工によって得ることができる。
【００４０】
具体的には、断面円弧状の鋼板を重ねて断面扇状の磁性鋼板部５１を得る一方、回転子５０の製造においては、金型を用いて自動プレスで鋼板を打ち抜き、金型内でかしめてロータのスケルトンを一体的に形成する。このプレス加工工程において、中心孔６、磁性鋼板部５１の孔５１ａおよびｄ軸上で中心孔６に向けて延びた所定幅の長孔５２を打ち抜くとともに、回転子５０の外周を凹凸状に打ち抜き（自動的にプレスし）、積層して磁性鋼板部５１を固定するスケルトン（従来のボス部に相当）を形成する。その凹部分（断面扇の内側部分）はｑ軸近傍のフラックスバリアとなり、また長孔５２の部分がフラックスバリアとなり、凸部分（断面扇の両端部）は突極部に対応することになる。
【００４１】
一方、磁性鋼板部５１は、断面円弧状の磁性鋼板を所定寸法に加工して積み重ねて形成し、かつその両端部を回転子６０の外周に沿った円弧状に形成する。この磁性鋼板部５１をスケルトンの所定孔５１ａに埋め込めば、当該回転子５０が完成する。したがって、この第２実施形態にあっても、図１に示した第１参考例と同様の効果を発揮するが、ｑ軸近傍のフラックスバリアおよび長孔５２のフラックスバリアにより、ｄ軸とｑ軸のリラクタンス比（突極比）を大きくすることができる。
【００４２】
図８に示す第３実施形態において、このリラクタンスモータの回転子６０は、図４に示した第２参考例と同様に、断面バスタブ曲線状の鋼板を重ねた磁性鋼板部６１を用いているが、隣接する磁性鋼板部６１の間にフラックスバリアを設けたことに特徴がある。つまり、ｑ軸近傍のフラックスバリアに加え、隣接する磁性鋼板部５１の間のフラックスバリアを設け、ｑ軸とｄ軸リラクタンスの比を大きくすることにある。この場合、図４に示した第２参考例と同様に、磁性鋼板６１を製造することができ、その磁性鋼板部６１を埋め込むロータのスケルトンもプレス加工によって得ることができる。
【００４３】
具体的には、断面バスタブ曲線状の鋼板を重ねて磁性鋼板部６１を得る一方、回転子６０の製造においては、金型を用いて自動プレスで鋼板を打ち抜き、金型内でかしめてロータのスケルトンを一体的に形成する。このプレス加工工程において、中心孔６、磁性鋼板部６１の孔６１ａおよびｄ軸上で中心孔６に向けて延びた所定幅の長孔６２を打ち抜くとともに、回転子６０の外周を凹凸状に打ち抜き（自動的にプレスし）、積層して磁性鋼板部６１を固定するスケルトン（従来のボス部に相当）を形成する。その凹部分（断面バスタブ曲線の内側部分）はｑ軸近傍のフラックスバリアとなり、また長孔５２の部分がフラックスバリアとなり、凸部分（断面バスタブ曲線の両端部）は突極部に対応することになる。
【００４４】
一方、磁性鋼板部６１は、断面円弧状の磁性鋼板を所定寸法に加工して積み重ねて形成し、かつその両端部を回転子６０の外周に沿った円弧状に形成する。この磁性鋼板部６１をスケルトンの所定孔６１ａに埋め込めば、当該回転子６０が完成する。したがって、この第３実施形態にあっても、図４に示した第２参考例と同じ効果を発揮するが、ｑ軸近傍のフラックスバリアおよび長孔６２のフラックスバリアにより、ｄ軸とｑ軸のリラクタンス比（突極比）を大きくすることができる。
【００４５】
また、図９に示す第４実施形態おいて、このリラクタンスモータの回転子７０は、図５に示した第３参考例と同様に、断面Ｖ字状の鋼板を重ねて断面Ｖ字のた磁性鋼板部７１を用いているが、隣接する磁性鋼板部７１の間にフラックスバリアを設けたことに特徴がある。つまり、ｑ軸近傍のフラックスバリアに加え、隣接する磁性鋼板部６１の間のフラックスバリアを設け、ｑ軸とｄ軸リラクタンスの比を大きくすることにある。この場合、図５に示した第３参考例と同様に、磁性鋼板７１を製造することができ、その磁性鋼板部７１を埋め込むロータのスケルトンもプレス加工によって得ることができる。
【００４６】
具体的には、断面Ｖ字状の鋼板を重ねて磁性鋼板部７１を得る一方、回転子７０の製造においては、金型を用いて自動プレスで鋼板を打ち抜き、金型内でかしめてロータのスケルトンを一体的に形成する。このプレス加工工程において、中心孔６、磁性鋼板部７１の孔７１ａおよびｄ軸上で中心孔６に向けて延びた所定幅の長孔７２を打ち抜くとともに、回転子７０の外周を凹凸状に打ち抜き（自動的にプレスし）、積層して磁性鋼板部７１を固定するスケルトン（従来のボス部に相当）を形成する。その凹部分（断面Ｖ字の内側部分）はｑ軸近傍のフラックスバリアとなり、また長孔７２の部分がフラックスバリアとなり、凸部分（断面Ｖ字の両端部）は突極部に対応することになる。
【００４７】
一方、磁性鋼板部７１は、断面円弧状の磁性鋼板を所定寸法に加工して積み重ねて形成し、かつその両端部を回転子７０の外周に沿った円弧状に形成する。この磁性鋼板部７１をスケルトンの所定孔７１ａに埋め込めば、当該回転子７０が完成する。したがって、この第４実施形態にあっても、図５に示した第３参考例と同じ効果を発揮するが、ｑ軸近傍のフラックスバリアおよび長孔７２のフラックスバリアにより、ｄ軸とｑ軸のリラクタンス比（突極比）を大きくすることができる。
【００４８】
なお、磁性鋼板部５１，６１，７１の磁性鋼板としては、方向性電磁鋼板，無方向性電磁鋼板もしくは冷間圧延鋼板のいずれかわを用いることが好ましく、また、この磁性鋼板部５１，６１，７１を埋め込むためのロータのスケルトンの機構部としては無方向性電磁鋼板あるいは冷間圧延鋼板を用いるとよい。また、磁性鋼板部５１，６１，７１を構成する磁性鋼板の枚数は上記実施形態の図と異なってもよい。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、回転磁界を発生する固定子内に回転子を有するリラクタンスモータにおいて、前記回転子は、前記固定子からの磁路となる部分に孔を有するとともに、外周が凹凸状となるように自動プレスにより打ち抜かれた鋼板を金型内で自動積層してなる機構部と、複数枚の磁性鋼板を重ねて前記孔と同形の断面形状として前記孔内に埋設される磁性鋼板部とを備え、前記磁性鋼板部は、平たい磁性鋼板を複数枚重ねて断面台形状として、同断面台形状の底辺側をシャフト挿通用の中心孔に向けた状態で、前記リラクタンスモータの極数分だけ円周方向に等間隔に配置され、前記回転子の外周は、前記断面台形状の上辺に対応する部分をｑ軸に配して凹形となし、前記断面台形状の側辺に対応する部分をｄ軸に配して凸形にしてなることにより、回転子の構造部を従来の自動プレス（プレスワーク）で得れば、回転子の加工コストを低減することができ、また突極部を形成する磁性鋼板部を構造部に埋め込むことから、磁性鋼板部の外形寸法にバラツキを生じることがないため、モータ性能にバラツキが生じることもなく、ひいてはモータ性能の向上を図ることができるという効果に加え、磁性鋼板部を構成する磁性鋼板の端部を加工すればよく、つまりより加工コストの低下が図れるという効果が奏される。
【００５０】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１において、前記磁性鋼板部と中心孔との間の領域にはフラックスバリアを形成し、前記回転子の外周の凹部（ｑ軸近傍）をフラックスバリアとしてなるので、請求項１の効果に加え、それらフラックスバリアによりｄ軸とｑ軸リラクタンス比を大きくすることができるという効果がある。
【００５１】
請求項３に記載の発明によれば、回転磁界を発生する固定子内に回転子を有するリラクタンスモータにおいて、前記回転子は、前記固定子からの磁路となる部分に孔を有するとともに、ｄ軸部で前記回転子の外周からシャフト挿通用の中心孔に向けて所定幅の長孔を有するように自動プレスにより打ち抜かれた鋼板を金型内で自動積層してなる機構部と、複数枚の磁性鋼板を重ねて前記孔と同形の断面形状として前記孔内に埋設される磁性鋼板部とを備えている構成としたことにより、自動プレスが従来方式の自動プレスで機構部を形成し、またフラックスバリアとなる長孔を形成することができることから、回転子の低加工コスト化を実現することができる。また、突極部を形成する磁性鋼板部を構造部に埋め込むことから、磁性鋼板部の外形寸法にバラツキを生じることがないため、モータ性能にバラツキが生じることもなく、ひいてはモータ性能の向上を図ることができるという効果が奏される。
【００５２】
請求項４に記載の発明によれば、請求項３における磁性鋼板部は、断面円弧状の磁性鋼板を複数枚重ねて断面扇状として、同断面扇状の頂点側を前記中心孔に向けた状態で、前記リラクタンスモータの極数分だけ円周方向に等間隔に配置され、前記回転子の外周には、前記断面扇状の内側に対応するｑ軸近傍にフラックスバリア用の凹部が形成され、前記断面扇状の端部側に対応するｄ軸近傍が凸部にされていることにより、請求項３の効果に加え、磁性鋼板部を固定子からの磁気の路に沿った形にでき、しかもフラックスバリアの効果もあいまって突極比を大きくすることができるという効果が奏される。
【００５３】
請求項５に記載の発明によれば、請求項３における磁性鋼板部は、断面バスタブ曲線状の磁性鋼板を複数枚重ねて断面バスタブ曲線状として、同断面バスタブ曲線状の底面側を前記中心孔に向けて配置した状態で、前記リラクタンスモータの極数分だけ円周方向に等間隔に配置され、前記回転子の外周には、前記断面バスタブ曲線状の内側に対応するｑ軸近傍にフラックスバリア用の凹部が形成され、前記断面バスタブ曲線状の端部側に対応するｄ軸近傍が凸部にされていることにより、請求項３の効果に加え、鋼板を２カ所折り曲げた形状（断面バスタブ曲線状）としていることから、磁性鋼板部を構成する磁性鋼板の枚数を多くすることができ、しかもフラックスバリアの効果もあいまって突極比を大きくすることができるという効果が奏される。
【００５４】
請求項６に記載の発明によれば、請求項３における磁性鋼板部は、断面Ｖ字状の磁性鋼板を複数枚重ねて断面Ｖ字状として、同断面Ｖ字状の頂角側を前記中心孔に向けて配置した状態で、前記リラクタンスモータの極数分だけ円周方向に等間隔に配置され、前記回転子の外周には、前記断面Ｖ字状の内側に対応するｑ軸近傍にフラックスバリア用の凹部が形成され、前記断面Ｖ字状の端部側に対応するｄ軸近傍が凸部にされていることにより、請求項３の効果に加え、鋼板を１カ所折り曲げた形状（断面Ｖ字状）としていることから、磁性鋼板部を構成する磁性鋼板の枚数をより多くすることができ、しかもフラックスバリアの効果もあいまって突極比を大きくすることができるという効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１参考例を示すリラクタンスモータの概略的な平面図。
【図２】上記第１参考例のリラクタンスモータの回転子のスケルトン（機構部）を示す概略的な平面図。
【図３】上記第１参考例のリラクタンスモータの回転子に埋め込む磁性鋼板部を示す概略的な平面図。
【図４】本発明の第２参考例としてのリラクタンスモータを示す概略的な平面図。
【図５】本発明の第３参考例としてのリラクタンスモータにおける回転子を示す概略的な平面図。
【図６】本発明のリラクタンスモータにおける回転子の第１実施形態を示す概略的な平面図。
【図７】本発明のリラクタンスモータにおける回転子の第２実施形態を示す概略的な平面図。
【図８】本発明のリラクタンスモータにおける回転子の第３実施形態を示す概略的な平面図。
【図９】本発明のリラクタンスモータにおける回転子の第４実施形態を示す概略的な平面図。
【図１０】従来のリラクタンスモータを示す概略的な平面図。
【図１１】上記従来のリラクタンスモータの回転子を示す概略的な平面図。
【符号の説明】
１固定子
６中心孔（シャフト用）
１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０回転子
１１磁性鋼板部（断面扇状）
１１ａ孔（磁性鋼板部１１の埋め込み用）
１２，２２，３２，４２フラックスバリア
１３，２３，２４，３３，３４，４３，４４かしめ部
２１磁性鋼板部（断面バスタブ状）
２１ａ孔（磁性鋼板部２１の埋め込み用）
３１磁性鋼板部（断面Ｖ字状）
３１ａ孔（磁性鋼板部３１の埋め込み用）
４１磁性鋼板部（断面台形状）
４１ａ孔（磁性鋼板部４１の埋め込み用）
５１磁性鋼板部（断面扇状）
５２，６２，７２長孔（フラックスバリア用）
６１磁性鋼板部（断面バスタブ状）
７１磁性鋼板部（断面Ｖ字状）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  BookInvention,Used in air conditioners and automobilesReRelated to the tractance motor,More specificallyThe present invention relates to a reluctance motor characterized by a rotor mechanism.
[0002]
[Prior art]
  This type of reluctance motorInFor example, the configuration shown in FIG. 10 and FIG.Are known.
[0003]
  10 and 11, in order to generate reluctance torque in the stator 1 that generates a rotating magnetic field.,Magnetic steel plate portion 2 in which a plurality of magnetic steel plates having a bathtub-shaped cross section are laminatedReluctance motorThe rotor 5 formed by fixing with screws 4 to the boss 3 of the polygonal column is arranged for the number of poles. This magnetic steel plate 2 is formed with the bottom of the bathtub cross-sectional shape facing the center hole (for shaft) 6 and changes the magnetism due to the rotating magnetic field of the stator 1 in the rotor 5, that is, the reluctance becomes uneven. Form the pole.
[0004]
  Specifically, a reluctance torque is generated according to a ratio (Xd / Xq; salient pole ratio) between the d-axis and the q-axis reluctance Xd, Xq, and a so-called rotor 5 is generated. In this case, the magnetic steel plate part 2 is interposed substantially perpendicularly in one (q-axis) magnetic path by the rotating magnetic field generated by the stator 1, and the magnetic steel plate part 2 is along the other (d-axis) magnetic path. Intervene. This d-axis magnetism forms a salient pole portion through the magnetic steel plate portion 2, and the reluctance ratio (Xd / Xq) increases.
[0005]
  By the way, it is better for the reluctance motor to have a larger reluctance ratio (saliency ratio), that is, a larger generated torque. For this purpose, rotors of various configurations have been proposed, but the axial laminate type shown in FIG. 10 can increase the salient pole ratio. Therefore, in the present situation, it can be said that an axial laminate type rotor is very realistic. 10 and 11, the case where the magnetic steel plate portion 2 having a four-layer structure is formed on the rotor 5 has been described, but the same applies to the case of a multilayer structure having two or more layers.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
  However, in the reluctance motor, the magnetic steel plates are bent and laminated, and the laminated magnetic steel plate portion 2 is fastened to the boss portion 3 of the polygonal column with the screw 4, but it takes time to process the boss portion 3, There exists a fault that processing cost will become expensive. In addition, the outer diameter of the magnetic steel plate portion 2 on which the magnetic steel plates are stacked varies, and particularly, both ends of the magnetic steel plate portion 2 serving as salient pole portions are not uniform, thereby causing variations in motor performance, and consequently, in manufacturing the motor. There are drawbacks in that the yield is poor and the manufacturing cost is high.
[0007]
  BookInvention,In view of the above problems, the purpose is,An object of the present invention is to provide a reluctance motor capable of reducing the machining cost of the rotor, improving the motor performance, and reducing the manufacturing cost.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  To achieve the above purpose,BookInventionAs described in claim 1,In a reluctance motor having a rotor in a stator that generates a rotating magnetic field, the rotor isA mechanism having a hole in the magnetic path from the stator and an automatic stacking of steel plates punched out by an automatic press so that the outer periphery is uneven, and a plurality of magnets A magnetic steel plate portion embedded in the hole as a cross-sectional shape of the same shape as the hole by overlapping the steel plate, the magnetic steel plate portion as a cross-sectional trapezoidal shape by overlapping a plurality of flat magnetic steel plates, With the bottom side facing the central hole for shaft insertion, the reluctance motor is arranged at equal intervals in the circumferential direction by the number of poles. On the q axis to form a concave shape, and the portion corresponding to the side of the trapezoidal cross section is arranged on the d axis to form a convex shape.It is characterized by becoming.
[0009]
  In this case, as described in claim 2,A flux barrier may be formed in a region between the magnetic steel plate portion and the center hole, and a recess near the q axis on the outer periphery of the rotor may be used as a flux barrier.
[0010]
  Also bookInventionAs described in claim 3,In a reluctance motor having a rotor in a stator that generates a rotating magnetic field, the rotorThe hole is formed by an automatic press so as to have a hole in a part that becomes a magnetic path from the stator and a long hole of a predetermined width from the outer periphery of the rotor toward the center hole for shaft insertion at the d-axis part. It comprises a mechanism part formed by automatically laminating the extracted steel plates in a mold, and a magnetic steel plate part embedded in the hole as a cross-sectional shape having the same shape as the hole by stacking a plurality of magnetic steel sheets.It is characterized by that.
[0011]
  In the invention of claim 3, as described in claim 4,The magnetic steel plate part,A plurality of magnetic steel plates with arc-shaped cross-sections are stacked to form a cross-sectional fan shape,Same sectionFan-shapedThe apex side ofSaidTowards the center holeIn the state,Of the reluctance motorEqually spaced in the circumferential direction by the number of polesPlaced inThe outer periphery of the rotorInIs,Corresponds to the inside of the cross-sectional fan shapeA recess for the flux barrier is formed near the q axis,Corresponds to the end of the cross-sectional fan shapeA mode in which the vicinity of the d-axis is convex is included.
[0012]
  In the invention of claim 3, as described in claim 5,The magnetic steel plate part,A plurality of magnetic steel plates with a bathtub-shaped cross section are stacked to form a curved bathtub-shaped section.,Same section bathtub curved bottom~ sideTheSaidTowards the center holeIn the state,Of the reluctance motorEqually spaced in the circumferential direction by the number of polesPlaced inThe outer periphery of the rotorInIs,Corresponds to the inside of the cross section bathtub curveA recess for the flux barrier is formed near the q axis., Corresponding to the end side of the cross-section bathtub curved shapeA mode in which the vicinity of the d-axis is convex is included.
[0013]
  In the invention of claim 3, as described in claim 6,The magnetic steel plate portion is formed by stacking a plurality of magnetic steel plates having a V-shaped cross section to form a V-shaped cross section.,Vertical angle of V-shaped cross section~ sideTheSaidTowards the center holeIn the state,Of the reluctance motorEqually spaced in the circumferential direction by the number of polesPlaced inThe outer periphery of the rotorInIs,Corresponds to the inside of the V-shaped cross sectionA recess for the flux barrier is formed near the q axis,Corresponds to the end side of the V-shaped cross sectionA mode in which the vicinity of the d-axis is convex is included.
[0014]
  In the present invention,The magnetic steel plate constituting the magnetic steel plate portion is,Oriented electrical steel sheet,Non-oriented electrical steel sheet or cold rolled steel sheetEitherAnd the mechanism part is,Non-oriented electrical steel sheet or cold rolled steel sheetThisWhenButpreferable.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  First, a reference example of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5, and an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 to 9.explain. In the figure, the same parts as those in FIG.
[0016]
  BookThe reluctance motor of the invention isTheBy punching out uneven steel plates with an automatic press, and simultaneously stacking magnetic steel plate parts with magnetic steel plates in the number of poles and automatically laminating them, and embedding the magnetic steel plate parts in these holes, the magnetic steel plate parts are fixed. The processing cost of the bossAs well as being reducedIn this case, attention is paid to the fact that the variation in the dimensions of the magnetic steel plate portion is eliminated, and consequently the motor performance does not vary.
[0017]
  Figure1Is the first reference example of the present invention.The rotor 10 of the reluctance motor is formed by bending a magnetic steel plate into a circular arc shape, and a cross-sectional fan-shaped magnetic steel plate portion 11 in which a plurality of these magnetic steel plates are stacked.Reluctance motorThe number of poles is circumferentially equal, and the fan apex toward the center hole 6 is embedded at equal intervals in the magnetic path from the stator 1, and the outer periphery of the rotor 10 is fan-shaped magnetic steel plate 11. The shape of the magnetic steel plate 11 is formed with salient poles at both ends of the magnetic steel plate 11. Note that both end portions of the magnetic steel plate portion 11 having an arcuate cross section are arcuate along the outer periphery of the rotor 10.
[0018]
  In addition, a flux barrier (inner) 12 for preventing short-circuiting and leakage of magnetic flux is formed in the d-axis portion between the poles in the region between the center hole 6 and each of the fan-shaped magnetic steel plate portions 11, and the flux barrier On the d-axis, there are provided caulking portions 13 formed at the time of automatic lamination, which will be described later, on the end side of 12 (the outer peripheral side end portion of the rotor 10).
[0019]
  This reluctance motor has three-phase (U-phase, V-phase, and W-phase) armature windings in a 24-slot stator 1, for example, an outer-side winding is a U-phase and an inner-side winding. Is the W phase and the intermediate winding is the V phase, but the number of slots and the number of armature windings may be different.
[0020]
  Refer to FIG. 2 and FIG.First reference exampleMore specifically, in the manufacture of the rotor 10, an automatic laminating method is adopted in which a steel plate is punched out by an automatic press using a mold, and the rotor skeleton is integrally formed by caulking in the mold.
[0021]
  In this pressing process, as shown in FIG. 2, the center hole 6, the hole 11a of the fan-shaped magnetic steel plate portion 11 and the flux barrier 12 are punched, and the outer periphery of the rotor 10 is punched into an uneven shape (automatically pressed). ), And a skeleton (mechanism part; corresponding to a conventional boss part) for fixing the magnetic steel plate part 11 having a fan-shaped cross section is formed. The concave portion becomes a flux barrier (outer) near the q axis, and the convex portion corresponds to the salient pole portion.
[0022]
  Moreover, the caulking part 13 is formed at the time of the lamination, and each punched steel sheet is caulked. On the other hand, as shown in FIG. 3, the magnetic steel plate portion 11 having a fan-shaped cross section is formed by processing magnetic steel plates having a circular cross section into a predetermined size and stacking them. If this magnetic steel plate part 11 is embedded in the predetermined hole 11a of the skeleton which is a mechanism part, the said rotor 10 will be completed.
[0023]
  Thus, the boss part which fixes the magnetic steel plate part 11 can be manufactured by the conventional automatic lamination system, that is, the processing cost of the boss part can be reduced because of the press work. Further, since the magnetic steel plate portion 11 is embedded in the skeleton hole 11a, the outer dimension of the magnetic steel plate portion 11 is within the range of the hole 11a, that is, the variation in the outer dimension is eliminated, and the surfaces of both end portions are particularly aligned. (In other words, the accuracy of the end portion serving as the salient pole portion is improved), and the motor performance does not vary. Furthermore, the reluctance ratio (saliency ratio) between the d axis and the q axis can be increased by the flux barrier near the q axis and the flux barrier 12 in the d axis portion. In addition, although the magnetic steel plate part 11 has five layers (five sheets), it is not restricted to this, What is necessary is just two layers (two sheets) or more, Preferably it is good to use five layers or more.
[0024]
  FIG.Is a second reference exampleReluctance motorIndicateSchematicNaIt is a top view. In the figure, the same parts as those in FIG..
[0025]
  As shown in FIG.Second reference exampleIn this case, the rotor 20 is bent at two places to form a bathtub-shaped cross section, and a magnetic steel plate portion 21 in which a plurality of these magnetic steel plates are stacked is attached to the rotor 20.Reluctance motorThe outer circumference of the rotor 20 extends along the inner side of the magnetic steel plate portion 21 in the circumferential direction by the number of poles, and the bottom portion of the rotor 20 is embedded at equal intervals in the magnetic path from the stator 1 toward the center hole 6. The salient pole portions are formed at both ends of the magnetic steel plate portion 21 with the shape of the inner surface concave portion of the bathtub curve and the shape of the upper surface convex portion thereof. Note that both end portions of the magnetic steel plate portion 21 have an arc shape along the outer periphery of the rotor 20. Further, a flux barrier 22 is formed in the region between the center hole 6 and each magnetic steel plate portion 21 to prevent magnetic flux short-circuiting and leakage, and on the end side of the flux barrier 22 and on the d-axis. Are provided with caulking portions 23 and 24 formed during automatic lamination.
[0026]
  in this case,First reference exampleIn the same manner as in the above, the rotor 20 is manufactured by adopting an automatic lamination method in which a steel plate is punched out by an automatic press using a die, and the rotor skeleton is integrally formed by caulking in the die. In this pressing process, the center hole 6, the hole 21 a of the magnetic steel plate portion 21 and the flux barrier 22 are punched out, and the outer periphery of the rotor 20 is punched (automatically pressed) into a concavo-convex shape and laminated to form the magnetic steel plate portion 21. A skeleton (corresponding to a conventional boss part) is formed to fix the. The concave portion serves as a flux barrier near the q axis, and the convex portion corresponds to the salient pole portion.
[0027]
  Moreover, the caulking parts 23 and 24 are formed at the time of the lamination, and each punched steel sheet is caulked. On the other hand, the magnetic steel plate portion 21 is formed by processing and stacking magnetic steel plates having a bathtub-shaped cross section into predetermined dimensions. If this magnetic steel plate portion 21 is embedded in the predetermined hole 21a of the skeleton, the rotor 20 is completed.
[0028]
  So thisSecond reference exampleEven ifFirst reference exampleHas the same effect as Moreover, since the magnetic steel plate portion 21 is formed by superposing steel plates having a bathtub-shaped cross section, the number of stacked layers can be increased, and the salient pole ratio (Xd / Xq) can be increased. Further, the flux barrier near the q axis and the flux barrier 22 can increase the reluctance ratio (saliency ratio) between the d axis and the q axis. In addition, although the magnetic steel plate part 21 is five layers (five sheets), it is not restricted to this, What is necessary is just two layers (two sheets) or more, Preferably it is good to use five layers or more.
[0029]
  FIG.These are the schematic top views which show only the rotor of the reluctance motor as a 3rd reference example. In the figure, the same parts as those in FIG.
[0030]
  This third reference exampleIn this case, the rotor 30 is formed by bending a magnetic steel plate at one place so as to have a V-shaped cross section.Reluctance motorThe closed portion (vertex angle) is embedded at equal intervals in the circumferential direction by the number of poles toward the center hole 6, and the outer periphery of the rotor 30 is shaped along the inner side of the magnetic steel plate portion 31 (that is, V-shaped inner side surface concave portions and convex shapes on both end surfaces thereof), and salient pole portions are formed on both end portions of the magnetic steel plate portion 31. Note that both end portions of the magnetic steel plate portion 31 have an arc shape along the outer periphery of the rotor 30. Further, in the region between the center hole 6 and each magnetic steel plate portion 31, a d-axis portion is formed with a substantially triangular flux barrier 32 in order to prevent magnetic flux short circuit and leakage, and between the flux barriers 32, In addition, a caulking portion 33 is provided on the q axis during automatic lamination, and similarly, an caulking portion 34 is provided on the end side of the flux barrier 32 and on the d axis.
[0031]
  In this case, beforeFirst and second reference examplesIn the same manner as in the above, the rotor 30 is manufactured by using an automatic lamination method in which a steel plate is punched out by an automatic press using a mold and caulked in the mold to integrally form a skeleton of the rotor. In this pressing process, the center hole 6, the hole 31 a of the magnetic steel plate portion 31 and the flux barrier 32 are punched out, and the outer periphery of the rotor 30 is punched into irregularities (automatically pressed) and laminated to form the magnetic steel plate portion 31. A skeleton (corresponding to a conventional boss portion) is formed. The concave portion serves as a flux barrier near the q axis, and the convex portion corresponds to the salient pole portion.
[0032]
  In addition, caulking portions 33 and 34 are formed at the time of lamination, and each punched steel plate is caulked. On the other hand, the magnetic steel plate part 31 is formed by processing and stacking magnetic steel plates having a bathtub-shaped cross section into predetermined dimensions. If this magnetic steel plate part 31 is embedded in the predetermined hole 31a of the skeleton, the rotor 30 is completed.
[0033]
  So thisThird reference exampleEven beforeFirst and second reference examplesHas the same effect as Further, since the magnetic steel plate portion 31 is formed by stacking the V-shaped steel plates, the number of stacked layers can be increased as compared with the rotor of FIG. 4, and the salient pole ratio (Xd / Xq) can be further increased. It becomes. Further, the flux barrier near the q axis and the flux barrier 32 can increase the reluctance ratio (saliency ratio) between the d axis and the q axis. In addition, although the magnetic steel plate part 31 is five layers (five sheets), it is not restricted to this, What is necessary is just two layers (two sheets) or more, Preferably it is good to use five layers or more.
[0034]
  Next, first to fourth embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. In these drawings, only the rotor is shown, and the stator is not shown. The stator may have the same configuration as the stator 1 shown in each reference example of FIGS.
[0035]
  As shown in FIG.First embodimentThe rotor 40 has a magnetic steel plate portion 41 having a substantially trapezoidal cross section formed by stacking a plurality of flat magnetic steel plates.Reluctance motorThe number of poles is embedded in the circumferential direction and the bottom portion thereof is embedded toward the center hole 6, and the outer periphery of the rotor 40 is a magnetic steel plate portion.41 is formed into a shape along the inner side of 1 (that is, the shape of the upper side surface concave portion of the trapezoidal cross section and the side surface convex portions thereof), and salient pole portions are formed at both ends of the magnetic steel plate portion 41. Note that both side surface portions of the magnetic steel plate portion 41 have an arc shape along the outer periphery of the rotor 40. Further, a flux barrier 42 having a substantially triangular shape is formed in a region between the center hole 6 and each magnetic steel plate portion 41 in order to prevent short circuit and leakage of the magnetic flux, Caulking portions 43 and 44 are provided on the d-axis during automatic lamination.
[0036]
  In this case, beforeReference examplesIn the same manner as the above, in the manufacture of the rotor 40, an automatic laminating method is adopted in which a steel plate is punched out by an automatic press using a die and caulked in the die to integrally form a rotor skeleton. In this pressing process, the center hole 6, the hole 41 a of the magnetic steel plate portion 41 and the flux barrier 42 are punched out, and the outer periphery of the rotor 40 is punched into irregularities (automatically pressed) and laminated to form the magnetic steel plate portion 41. A skeleton (corresponding to a conventional boss portion) is formed. The concave portion serves as a flux barrier near the q axis, and the convex portion corresponds to the salient pole portion.
[0037]
  In addition, caulking portions 43 and 44 are formed at the time of the lamination, and each punched steel plate is caulked. On the other hand, the magnetic steel plate portion 41 is formed by processing and stacking magnetic steel plates having a bathtub-shaped cross section into predetermined dimensions. When the magnetic steel plate portion 41 is embedded in the predetermined hole 41a of the skeleton, the rotor 40 is completed.
[0038]
  So thisFirst embodimentEven beforeReference examplesThe same effect asBut,Since the flat steel plates are stacked to form the magnetic steel plate portion 41, the manufacturing cost of the magnetic steel plate 41 is reduced.Compared to each reference exampleIt will be cheap. Furthermore, the reluctance ratio (saliency ratio) between the d axis and the q axis can be increased by the flux barrier and the flux barrier 42 in the vicinity of the q axis. In addition, although the magnetic steel plate part 41 is four layers (four sheets), it is not restricted to this, What is necessary is just two layers (two sheets) or more, Preferably it is good to use four layers or more. Magnetic steel platePart 41 magnetic steel sheet as a magnetic steel sheet,NothingOriented electrical steel sheet or cold rolled steel sheetEitherUsePreferablyThis magnetic steel platePart 4As the mechanical part of the rotor skeleton for embedding 1,Non-oriented electrical steel sheet or cold rolled steelBoardUse it.
[0039]
  next,In FIG.Second embodiment shownThe rotor 50 of the reluctance motor is shown in FIG.First reference example shown inSimilarly, the magnetic steel plate portion 51 having a cross-sectional fan shape in which arc-shaped steel plates are stacked is used, but is characterized in that a flux barrier is provided between adjacent magnetic steel plate portions 51. That is,In addition to the flux barrier near the q axis, a flux barrier is provided between adjacent magnetic steel plate portions 51 to increase the ratio of the q axis to the d axis reluctance. In this case, as shown in FIG.First reference example shownSimilarly, the magnetic steel plate 51 can be manufactured, and the skeleton of the rotor in which the magnetic steel plate portion 51 is embedded can be obtained by pressing.
[0040]
  Specifically, while the cross-section arc-shaped steel plates are overlapped to obtain the cross-section fan-shaped magnetic steel plate portion 51, in the manufacture of the rotor 50, the steel plates are punched out by automatic press using a mold and caulked in the mold. The rotor skeleton is integrally formed. In this pressing process, the center hole 6, the hole 51a of the magnetic steel plate 51, and the long hole 52 with a predetermined width extending toward the center hole 6 on the d-axis are punched, and the outer periphery of the rotor 50 is punched in an uneven shape. (Automatically pressed) and laminated to form a skeleton (corresponding to a conventional boss portion) for fixing the magnetic steel plate portion 51. The concave portion (the inner portion of the cross-sectional fan) serves as a flux barrier near the q axis, and the portion of the long hole 52 serves as a flux barrier, and the convex portions (both ends of the cross-sectional fan) correspond to salient pole portions.
[0041]
  On the other hand, the magnetic steel plate part 51 is formed by processing and stacking magnetic steel plates having a circular arc shape in a predetermined dimension and stacking both ends thereof in an arc shape along the outer periphery of the rotor 60. If the magnetic steel plate portion 51 is embedded in the predetermined hole 51a of the skeleton, the rotor 50 is completed. So thisSecond embodimentHowever, Figure 1First reference example shown inHas the same effect asBut,The reluctance ratio (saliency ratio) between the d axis and the q axis can be increased by the flux barrier near the q axis and the flux barrier of the long hole 52.
[0042]
  Figure 8Third embodiment shownIn FIG. 4, the rotor 60 of the reluctance motor is shown in FIG.Second reference example shown inSimilarly to the above, the magnetic steel plate portion 61 in which the steel plates having a bathtub-shaped cross section are stacked is used, but a feature is that a flux barrier is provided between the adjacent magnetic steel plate portions 61. That is,In addition to the flux barrier in the vicinity of the q axis, a flux barrier between the adjacent magnetic steel plate portions 51 is provided to increase the ratio of the q axis to the d axis reluctance. In this case, FIG.Second reference example shown inSimilarly, the magnetic steel plate 61 can be manufactured, and the skeleton of the rotor in which the magnetic steel plate portion 61 is embedded can also be obtained by pressing.
[0043]
  Specifically, the magnetic steel plate portion 61 is obtained by stacking steel plates having a bathtub-shaped cross section, while the rotor 60 is manufactured by punching the steel plate by automatic pressing using a die and caulking the rotor in the die. A skeleton is integrally formed. In this pressing process, the center hole 6, the hole 61a of the magnetic steel plate 61, and the long hole 62 having a predetermined width extending toward the center hole 6 on the d-axis are punched, and the outer periphery of the rotor 60 is punched in an uneven shape. (Automatically pressed) and laminated to form a skeleton (corresponding to a conventional boss portion) for fixing the magnetic steel plate portion 61. The concave portion (the inner portion of the sectional bathtub curve) serves as a flux barrier near the q axis, the portion of the long hole 52 serves as a flux barrier, and the convex portions (both ends of the sectional bathtub curve) correspond to salient pole portions. Become.
[0044]
  On the other hand, the magnetic steel plate portion 61 is formed by processing and stacking magnetic steel plates having a circular arc shape in a predetermined dimension and stacking both ends thereof in an arc shape along the outer periphery of the rotor 60. If the magnetic steel plate portion 61 is embedded in the predetermined hole 61a of the skeleton, the rotor 60 is completed. So thisThird embodimentHowever, Fig. 4Second reference example shown inThe same effect asBut,The reluctance ratio (saliency ratio) between the d-axis and the q-axis can be increased by the flux barrier near the q-axis and the flux barrier of the long hole 62.
[0045]
  Also,In FIG.Fourth embodiment shownThe rotor 70 of the reluctance motor isThe third reference example shown in FIG.Similarly, a magnetic steel plate portion 71 having a V-shaped cross section is used by superposing steel plates having a V-shaped cross section, which is characterized in that a flux barrier is provided between adjacent magnetic steel plate portions 71. That is,In addition to the flux barrier in the vicinity of the q axis, a flux barrier between the adjacent magnetic steel plate portions 61 is provided to increase the ratio of the q axis to the d axis reluctance. In this case, as shown in FIG.Third reference exampleSimilarly, the magnetic steel plate 71 can be manufactured, and the skeleton of the rotor in which the magnetic steel plate portion 71 is embedded can be obtained by pressing.
[0046]
  Specifically, while the magnetic steel plate portion 71 is obtained by superimposing steel plates having a V-shaped cross section, in the manufacture of the rotor 70, the steel plates are punched out by automatic pressing using a mold, and caulked in the mold. A skeleton is integrally formed. In this pressing process, the center hole 6, the hole 71a of the magnetic steel plate 71 and the long hole 72 having a predetermined width extending toward the center hole 6 on the d-axis are punched, and the outer periphery of the rotor 70 is punched in an uneven shape. (Automatically pressed) and laminated to form a skeleton (corresponding to a conventional boss portion) for fixing the magnetic steel plate portion 71. The concave portion (the inner portion of the V-shaped cross section) serves as a flux barrier near the q axis, the portion of the long hole 72 serves as a flux barrier, and the convex portions (both ends of the V-shaped cross section) correspond to salient pole portions. Become.
[0047]
  On the other hand, the magnetic steel plate portion 71 is formed by processing and stacking magnetic steel plates having a circular arc shape in a predetermined dimension and stacking both ends thereof in an arc shape along the outer periphery of the rotor 70. If this magnetic steel plate portion 71 is embedded in the predetermined hole 71a of the skeleton, the rotor 70 is completed. So thisFourth embodimentEven if it is shown in FIG.Third reference exampleThe same effect asBut,The reluctance ratio (saliency ratio) between the d axis and the q axis can be increased by the flux barrier near the q axis and the flux barrier of the long hole 72.
[0048]
  In addition, as a magnetic steel plate of the magnetic steel plate parts 51, 61, 71, a directional electromagnetic steel plate,Non-oriented electrical steel sheet or cold rolled steel sheetEitherUsePreferably,Also,As a mechanism part of the skeleton of the rotor for embedding the magnetic steel plate parts 51, 61, 71, a non-oriented electrical steel sheet or cold rolled steel is used.BoardUse it. The number of magnetic steel plates constituting the magnetic steel plate portions 51, 61, 71 isthe aboveImplementationFormEven if it is different from the figureGood.
[0049]
【The invention's effect】
  As explained above, ContractClaim 1InAccording to the described inventionIfIn a reluctance motor having a rotor in a stator that generates a rotating magnetic field, the rotor isA mechanism having a hole in the magnetic path from the stator and an automatic lamination of steel plates punched out by an automatic press so that the outer periphery is uneven, and a plurality of magnets A magnetic steel plate portion embedded in the hole as a cross-sectional shape having the same shape as the hole by overlapping the steel plates, the magnetic steel plate portion having a trapezoidal cross-section shape by overlapping a plurality of flat magnetic steel plates A portion corresponding to the top side of the cross-sectional trapezoidal shape with the outer periphery of the rotor arranged at equal intervals in the circumferential direction by the number of poles of the reluctance motor with the bottom side facing the central hole for shaft insertion Is arranged on the q axis to form a concave shape, and a portion corresponding to the side of the trapezoidal cross section is arranged on the d axis to form a convex shape.If the structure part of the rotor is obtained by a conventional automatic press (press work), the processing cost of the rotor can be reduced, and the magnetic steel plate part forming the salient pole part is embedded in the structure part. Since there is no variation in the outer dimensions of the magnetic steel plate, there is no variation in motor performance, and the motor performance can be improved.In addition, the end of the magnetic steel plate constituting the magnetic steel plate portion may be processed, that is, the processing cost can be further reduced.
[0050]
  Claim 2InAccording to the described inventionIf,In claim 1, since a flux barrier is formed in a region between the magnetic steel plate portion and the center hole, and a concave portion (near q axis) of the outer periphery of the rotor is used as a flux barrier, the effect of claim 1 is achieved. In addition, the flux barrier has an effect that the d-axis and q-axis reluctance ratio can be increased.
[0051]
  Claim 3InAccording to the described inventionIf,In a reluctance motor having a rotor in a stator that generates a rotating magnetic field, the rotor has a hole in a portion that becomes a magnetic path from the stator, and a shaft is inserted from an outer periphery of the rotor at a d-axis portion. A mechanism part formed by automatically laminating steel plates punched out by an automatic press so as to have a long hole of a predetermined width toward a common center hole, and a plurality of magnetic steel plates are stacked to form the same shape as the hole. Magnetic steel plate embedded in the hole as a cross-sectional shape Since the automatic press can form a mechanical part with a conventional automatic press and can form a long hole that serves as a flux barrier, the processing cost of the rotor can be reduced. Can be realized. In addition, since the magnetic steel plate portion that forms the salient pole portion is embedded in the structure portion, there is no variation in the outer dimensions of the magnetic steel plate portion, so that there is no variation in motor performance, and thus improvement in motor performance. The effect that it can plan is show | played.
[0052]
  Claim 4InAccording to the described inventionIf,The magnetic steel plate portion according to claim 3 is formed by stacking a plurality of magnetic steel plates having an arc-shaped cross section to form a cross-sectional fan shape, with the top side of the cross-sectional fan shape directed to the center hole, and the circumference of the reluctance motor by the number of poles. In the outer periphery of the rotor, a concave portion for a flux barrier is formed in the vicinity of the q-axis corresponding to the inside of the cross-sectional fan shape, and in the vicinity of the d-axis corresponding to the end side of the cross-sectional fan shape. In addition to the effect of claim 3, the magnetic steel plate portion can be shaped along the magnetic path from the stator, and the flux barrier effect is combined to increase the salient pole ratio. The effect that it can be performed is produced.
[0053]
  Claim 5InAccording to the described inventionIf,The magnetic steel plate portion according to claim 3, wherein the reluctance motor is formed in a state in which a plurality of magnetic steel plates having a bathtub-shaped cross section are stacked to form a bathtub-shaped cross-section, and a bottom surface side of the bathtub-curved section is arranged toward the central hole. Are arranged at equal intervals in the circumferential direction by the number of poles, and on the outer periphery of the rotor, a concave portion for a flux barrier is formed in the vicinity of the q-axis corresponding to the inside of the sectional bathtub curve, and the sectional bathtub curve Since the vicinity of the d-axis corresponding to the end side of the shape is convex, in addition to the effect of claim 3, the steel plate is bent in two places (cross-sectional bathtub curve shape), so that the magnetic steel plate portion The number of the magnetic steel plates constituting the steel sheet can be increased, and the effect of the flux barrier can be combined to increase the salient pole ratio.
[0054]
  Claim 6InAccording to the described inventionIf,The magnetic steel plate portion according to claim 3, wherein a plurality of magnetic steel plates having a V-shaped cross section are stacked to form a V-shaped cross section, and the reluctance is arranged with the apex angle side of the V-shaped cross section facing the central hole. Flux barrier recesses are formed near the q axis corresponding to the inside of the V-shaped cross section on the outer periphery of the rotor, and are arranged at equal intervals in the circumferential direction by the number of motor poles. Since the vicinity of the d-axis corresponding to the letter-shaped end side is convex, in addition to the effect of claim 3, the steel sheet is bent at one place (cross-section V-shaped). The number of magnetic steel plates constituting the portion can be increased, and the effect of the flux barrier can be combined to increase the salient pole ratio.
[Brief description of the drawings]
[Figure 1]BookInventionFirst reference exampleSchematic of reluctance motor shownNaPlan view.
[Figure 2]Of the first reference example aboveReluctance motor rotor skeleton (mechanism)ShowSchematicNaPlan view.
[Fig. 3]Of the first reference example aboveMagnetic steel plate embedded in the rotor of the reluctance motorShowSchematicNaPlan view.
[Fig. 4]As a second reference example of the present inventionSchematic showing a reluctance motorNaPlan view.
[Figure 5]As a third reference example of the present inventionReluctance motorTimes inTrochanterIndicateSchematicNaPlan view.
[Fig. 6]1 is a schematic plan view showing a first embodiment of a rotor in a reluctance motor of the present invention.
[Fig. 7]The schematic top view which shows 2nd Embodiment of the rotor in the reluctance motor of this invention.
[Fig. 8]The schematic top view which shows 3rd Embodiment of the rotor in the reluctance motor of this invention.
FIG. 9The schematic top view which shows 4th Embodiment of the rotor in the reluctance motor of this invention.
FIG. 10 shows a conventional reluctance motor.IndicateSchematicNaPlan view.
FIG. 11ConventionalReluctance motor rotorIndicateSchematicNaPlan view.
[Explanation of symbols]
  1 Stator
  6 Center hole (for shaft)
  10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 Rotor
  11 Magnetic steel plate (section fan)
  11a hole (for embedding magnetic steel plate 11)
  12, 22, 32, 42 Flux barrier
  13, 23, 24, 33, 34, 43, 44 Caulking section
  21 Magnetic steel plate part (bath section)
  21a hole (for embedding magnetic steel plate 21)
  31 Magnetic steel plate (V-shaped cross section)
  31a hole (for embedding magnetic steel plate 31)
  41 Magnetic steel plate (trapezoidal cross section)
  41a hole (for embedding magnetic steel plate 41)
  51 Magnetic steel plate (section fan shape)
  52, 62, 72 Long hole (for flux barrier)
  61 Magnetic steel plate (with bathtub-shaped cross section)
  71 Magnetic steel plate (V-shaped cross section)

Claims

In a reluctance motor having a rotor in a stator that generates a rotating magnetic field,
The rotor has a hole in a portion that becomes a magnetic path from the stator , and a mechanism portion that is formed by automatically laminating steel plates punched out by an automatic press so that the outer periphery becomes uneven, and A magnetic steel plate portion embedded in the hole as a cross-sectional shape of the same shape as the hole by overlapping a plurality of magnetic steel plates,
The magnetic steel plate portion is formed by stacking a plurality of flat magnetic steel plates into a trapezoidal cross section, with the bottom side of the trapezoidal cross section facing the central hole for shaft insertion, and in the circumferential direction by the number of poles of the reluctance motor. The outer periphery of the rotor has a concave shape with a portion corresponding to the upper side of the cross-sectional trapezoidal shape being arranged on the q-axis, and a portion corresponding to the side side of the trapezoidal cross-sectional shape is a d-axis. A reluctance motor characterized by being arranged in a convex shape .

The reluctance motor according to claim 1, wherein a flux barrier is formed in a region between the magnetic steel plate portion and the central hole, and a concave portion in the vicinity of the q axis on the outer periphery of the rotor is used as a flux barrier .

In a reluctance motor having a rotor in a stator that generates a rotating magnetic field,
The rotor automatically has a hole in a portion that becomes a magnetic path from the stator, and a long hole having a predetermined width from the outer periphery of the rotor toward the center hole for shaft insertion at the d-axis portion. A mechanism unit formed by automatically laminating steel plates punched by a press in a mold, and a magnetic steel plate unit embedded in the hole as a cross-sectional shape having the same shape as the hole by stacking a plurality of magnetic steel plates. A reluctance motor.

The magnetic steel plate portion is formed by stacking a plurality of magnetic steel plates having an arc-shaped cross section to form a cross-sectional fan shape, with the apex side of the cross-sectional fan shape directed to the center hole, and so on in the circumferential direction by the number of poles of the reluctance motor. A concave portion for a flux barrier is formed in the vicinity of the q-axis corresponding to the inside of the cross-sectional fan shape, and the vicinity of the d-axis corresponding to the end side of the cross-sectional fan shape is formed on the outer periphery of the rotor. reluctance motor according to claim 3, wherein it is the.

The magnetic steel plate portion is formed by stacking a plurality of bathtub-shaped magnetic steel plates to form a sectional bathtub curve, and the number of poles of the reluctance motor in a state in which the bottom surface side of the sectional bathtub curve is arranged toward the central hole. Are arranged at equal intervals in the circumferential direction, and a concave portion for a flux barrier is formed on the outer periphery of the rotor near the q-axis corresponding to the inside of the cross-section bathtub curve shape, and the end of the cross-section bathtub curve shape is formed. The reluctance motor according to claim 3, wherein the vicinity of the d-axis corresponding to the portion side is convex .

The magnetic steel plate portion is formed by stacking a plurality of magnetic steel plates having a V-shaped cross section so as to have a V-shaped cross section, with the apex angle side of the V-shaped cross section facing the central hole, and the pole of the reluctance motor. Flux barrier recesses are formed in the vicinity of the q-axis corresponding to the inside of the V-shaped cross section on the outer periphery of the rotor, and are arranged at equal intervals in the circumferential direction by several minutes. The reluctance motor according to claim 3, wherein the vicinity of the d-axis corresponding to the end side is a convex portion .