JP4058576B2

JP4058576B2 - Reluctance motor

Info

Publication number: JP4058576B2
Application number: JP08819799A
Authority: JP
Inventors: 正憲村上
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 1999-03-30
Filing date: 1999-03-30
Publication date: 2008-03-12
Anticipated expiration: 2019-03-30
Also published as: JP2000287419A

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、ロータコア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】
リラクタンスモータとして、例えば図９に示す構成のものがある。図９において、回転磁界を発生するステータコア１内のロータコア２は複数枚積層した電磁鋼板からなり、この電磁鋼板には、当該中心孔３に頂点を向けた円弧形状（逆円弧形状）のスリット４をロータコア２の外周方向に複数個形成し、かつ、この複数のスリット４を当該極数分だけコア外周に沿って所定間隔に形成してなる。
【０００３】
複数のスリット３は、フラックスバリアとして機能するためにステータコア１からの磁束（一方のｑ軸から他方のｑ軸）を通しにくくし、一方、スリット３の間はステータコア１からの磁束（一方のｄ軸から他方のｄ軸への磁束）を通す。
【０００４】
ところで、リラクタンスモータはｄ軸とｑ軸リラクタンスＸｄ，Ｘｑの比（Ｘｄ／Ｘｑ；突極比）に応じたリラクタンストルクによりロータコアに回転力を発生させる。
【０００５】
図９に示すリラクタンスモータの場合、ステータコア１によって発生する回転磁界による一方（ｑ軸）の磁気の通路にスリット４がほぼ直角に介在し、他方（ｄ軸）の磁気の通路がスリット４の間となる。したがって、ｄ軸とｑ軸インダクタンス比が大きく、つまりスリット４によりロータコア２内に磁気的な突極性が発生し、しかもそのリラクタンスの比（Ｘｄ／Ｘｑ）が大きくなる。なお、図９においては、ロータコア２に５層構造のスリット３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、ロータコア２の製造上の理由からスリット３の幅や間隔をコアシートの厚さより大きくすることができず、また、スリット３をより多層構造としても、磁気的な突極性（リラクタンス比）を大きくするにはどうしても限界があることから、リラクタンストルクをそれほど上げることができないという問題点があった。
【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、ｄ軸とｑ軸インダクタンス比（いわゆるリラクタンス比）を大きくすることができ、低コストで高トルク、高効率化を実現す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、回転磁界を発生するステータコア内にロータコアを有するリラクタンスモータにおいて、前記ロータコアは、シャフト挿通用の中心孔を有しダイカスト法によって形成された非磁性体からなるボス部と、一方のｄ軸から他方のｄ軸への磁束の路に沿ったスリットを有し、かつ、前記ｄ軸で分割された所定形状の鋼板を前記中心孔の軸方向に積層してなり、前記ロータコアの外周に沿って当該リラクタンスモータの極数分だけ所定の間隔をもって前記ボス部の周りに配置される複数個の分割磁路部とを備え、前記各分割磁路部には、前記ｄ軸方向に長い孔からなる係止用の孔が形成され、前記各分割磁路部は、前記ボス部が前記ダイカスト法により成形される際に、前記係止用の孔の部分が前記ボス部内に含まれるように前記ボス部に一体的に固着されていることを特徴としている。
【０００９】
本発明において、前記各分割磁路部におけるｑ軸付近には、前記スリットに沿った形状のフラックスバリア用の切欠部が形成されていることが好ましい。
【００１０】
前記分割磁路部のスリットは、円弧形状であり、かつ、該円弧形状の頂点を前記中心孔に向けてなり、該分割磁路部を前記ボス部に一体化する際、前記スリットが同ボス部に含まれないようにするとよい。
【００１１】
また、前記分割磁路部のスリットは、断面バスタブ形状であり、かつ、該断面バスタブ形状の底辺を前記中心孔に向けてなり、該分割磁路部を前記ボス部に一体化する際、前記スリットが同ボス部に含まれないようにするとよい。
【００１２】
さらに、前記分割磁路部のスリットは、Ｖ字形状であり、かつ、該Ｖ字形状の下部を前記中心孔に向けてなり、該分割磁路部を前記ボス部に一体化する際、前記スリットが同ボス部に含まれないようにするとよい。
【００１３】
前記各分割磁路部は、電磁鋼板を自動プレスで打ち抜き、該打ち抜いた電磁鋼板を金型内で自動積層してなり、該各分割磁路と前記非磁性体とをダイカスト法によって一体化するとよい。
【００１４】
前記ボス部の非磁性体は、アルミニウム、アルミ合金、亜鉛、亜鉛合金、マグネシウムあるいはマグネシウム合金の溶融軽金属とするとよい。
【００１５】
前記各分割磁路部には、ｄ軸付近でロータコア外周側にかしめ部を形成するとよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１ないし図８を参照して詳しく説明する。なお、図中、図９で説明した構成要素と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００１７】
本発明のリラクタンスモータは、一方のｄ軸から他方のｄ軸への磁路に沿った多層のスリットを有する鋼板を自動プレスで打ち抜き、しかも前記ステータコアからの磁路を分割する形状に自動ブレスで打ち抜いて極数分の分割磁路部を自動積層し、この極数分の分割磁路部を非磁性体のボス部に一体化し、かつ、各分割磁路部を当該ロータコアの円周方向に所定間隔で配置すれば、スリットだけなく、非磁性体や分割磁路部と分割磁路部との間（磁気的絶縁の隙間）がフラックスバリアとして発揮し、また、スリットの間には、ｄ軸方向の磁路を十分確保し、ｄ軸とｑ軸インダクタンスの比を大きくすることができることに着目したものである。
【００１８】
そのため、図１ないし図３に示すように、このリラクタンスモータのロータコア１０は、一方のｄ軸から他方のｄ軸への磁束の路に沿ったスリット１１を有する断面蒲鉾形状の分割磁路部１２を備え、この分割磁路部１２をロータコア１０の外周に沿って当該極数分だけ所定間隔に配置し、かつ、複数の分割磁路部１２を非磁性体のボス部１３に一体化してなる。
【００１９】
この場合、分割磁路部１２は、ｄ軸で分割した断面蒲鉾形状の鋼板（コアシート）１２ａを中心孔３の軸方向に積層してなり、また、各分割磁路部１２には、ロータコア１０の外周側でｄ軸付近にかしめ部１４，１５が形成されている。
【００２０】
また、各分割磁路部１２には、ボス部１３と一体化した際に同ボス部１３内に含まれるように、係止用の孔（半閉孔）１６，１７がｄ軸方向に長く、かつｑ軸と対称に形成されている。さらに、ボス部１３は、ロータコア１０の中心になることから、その中心部にシャフトを通す中心孔３を有している。
【００２１】
図２および図３を参照して具体的に説明すると、各分割磁路部１２の製造においては、電磁鋼板を自動プレスで打ち抜いて自動積層金型内で積層して分割磁路部１２を極数分だけ作成する。
【００２２】
このプレス加工工程において、図３に示すように、分割磁路部１２を構成するコアシート１２ａを断面蒲鉾形状に打ち抜き、同時にスリット１１を打ち抜くとともに、係止用の孔１６，１７を打ち抜き、このコアシート１２ａを積層して分割磁路部１２を形成する一方、この積層時にかしめ部１４，１５も形成する。
【００２３】
なお、スリット１１は４層になっているが、１層以上であればよい。また、スリット１１の間隔、スリット１１とロータコア１０の外周との間隔およびスリット１１とロータコア１０の内周（ボス部１６までの距離）は、少なくともコア１２ａの厚さ以上とする。
【００２４】
次に、各分割磁路部１２がステータコア１の内周に沿って等間隔に位置するように、各分割磁路部１２を非磁性体のボス部１３に一体化する。この方法としては、非磁性体の軽金属によるダイカストを利用する。
【００２５】
非磁性体の軽金属によるダイカスト法の場合、例えば、アルミニウム等の軽金属をダイカスト金型で鋳造してボス部１３を製造し、各分割磁路部１２と一体化する際、ボス部１３がスリット１１に重ならないようにし、また、各分割磁路部１２の間を所定間隔とし、つまり各分割磁路部１２を磁気的に絶縁する。なお、軽金属としてはアルミニウムの他に、アルミ合金、亜鉛、亜鉛合金、マグネシウムあるいはマグネシウム合金の溶融軽金属を使用してもよい。
【００２６】
このように、一方のｄ軸から他方のｄ軸への磁路がスリット１１の間に確保される一方、ｑ軸方向の磁路に対してスリット１１が介在し、また、各分割磁路部１２の間（磁気的絶縁隙間）ａもそのｑ軸方向の磁路に対して直角に介在する。したがって、分割磁路部１２においては、従来と比較して少なくとも磁的絶縁隙間ａ分ｄ軸とｑ軸インダクタンスの比（突極比）が大きくなり、つまりリタクタンストルクが大きくなる。
【００２７】
また、ボス部１３が係止用の孔１６，１７に入り込むため、ロータコア１０の機械的強度が向上し、かつ、渦電流損を低減することができる。また、この係止用の孔１６，１７がｄ軸方向に細長くなっているため、ｄ軸方向の磁束を妨げることがなく、つまり、ｄ軸とｑ軸インダクタンスの比が大きくなる。
【００２８】
さらに、かしめ部１４，１５は、ロータコア１０の外周側に形成されるため、ｄ軸方向の磁路を確保することができ、ｄ軸インダクタンスが大きくなることから、ｄ軸とｑ軸インダクタンスの比が大きくなりばかりでなく、かしめ部１４，１５によってコア強度を十分にもたせることができる。
【００２９】
さらにまた、分割磁路部１２を従来の自動積層方式で作成するとともに、ボス部１３を既に公知のダイカスト法で形成し、かつ、この形成時にボス部１３と分割磁路部１２とを一体化するため、コストをアップすることなく容易にモータを得ることができる。しかも、ボス部１３の材質として非磁性体の軽金属を用い、特に低コストのアルミニウムを用いれば、モータの低コスト化が図れる。
【００３０】
図４は、図３に示すロータコアの変形実施例である。なお、図中、図１ないし図３と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。また、ステータコアは図１を参照されたい。
【００３１】
図４において、ロータコア２０を構成する分割磁路部２１は、前記実施の形態の分割磁路部１２のｑ軸付近に、スリット１１に沿って同ロータコア１０の外周部分を切り欠き、つまり、フラックスバリア用の切欠部２２を有している。なお、切欠部２２の縁（逆円弧の内側形状）とスリット１１との間隔は、前述した理由によりコアシート１２ａの厚さ以上とする。
【００３２】
したがって、ｑ軸方向の磁路には、前述したスリット１１および各分割磁路部１２の間が介在するだけなく、切欠部２２が介在することになり、ｄ軸とｑ軸インダクタンスの比がより大きくなり、つまり、リタクタンストルクが大きくなる。なお、ロータコア２０の製造については、前記ロータコア１０と同じでよいことから、その説明を省略する。
【００３３】
図５は、本発明の他の実施の形態を説明するリラクタンスモータのロータコアの概略的平面図である。なお、図中、図１ないし図３と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。また、ステータコアは図１を参照されたい。
【００３４】
図５において、ロータコア３０を構成する分割磁路３１には、断面バスタブ形状のスリット３２が底辺をボス部１３に向けて多層に形成されている。なお、分割磁路部３１の他の構成は図３と同じであることから、その説明を省略する。また、スリット３２は１つ以上であればよい。
【００３５】
したがって、ロータコア３０には、前記実施の形態の効果の他に、スリット３２の断面バスタブ形状の底辺をボス部１３に近づければ、前記実施の形態の逆円弧形状のスリット１１よりも多層化が容易になり、ｑ軸方向の磁路をより妨げることにができ、図３に示すロータコア１０よりも、ｄ軸とｑ軸インダクタンスの比が大きくなり、つまり、リタクタンストルクが大きくなる。なお、ロータコア３０の製造については、前記ロータコア１０と同じでよいことから、その説明を省略する。
【００３６】
図６は、図５に示すロータコアの変形実施例である。なお、図中、図５と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。またステータコアは図１を参照されたい。
【００３７】
図６において、ロータコア４０を構成する分割磁路部４１は、前記他の実施の形態の分割磁路部３１のｑ軸付近にスリット３２に沿って同ロータコア１０の外周部分を切り欠き、つまり、フラックスバリア用の切欠部４２を有している。なお、切欠部４２の縁（断面バスタブの内側形状）とスリット３２との間隔は、前述した理由によりコアシート１２ａの厚さ以上とする。
【００３８】
したがって、ｑ軸方向の磁路には、前述したスリット３２および各分割磁路部４１の間が介在するだけなく、切欠部４２が介在することになり、図５に示すロータコア３０よりもｄ軸とｑ軸インダクタンスの比が大きくなり、つまり、リタクタンストルクが大きくなる。なお、ロータコア４０の製造については、前記ロータコア１０と同じでよいことから、その説明を省略する。
【００３９】
図７は、本発明の他の実施の形態を説明するリラクタンスモータのロータコアの概略的平面図である。なお、図中、図１ないし図３と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。また、ステータコアは図１を参照されたい。
【００４０】
図７において、ロータコア５０を構成する分割磁路５１にはＶ字形状のスリット５２がその角をボス部１３に向けて多層に形成されている。なお、分割磁路部５１の他の構成は図３と同じであることから、その説明を省略する。また、スリット５２は１つ以上であればよい。
【００４１】
したがって、ロータコア５０には前記実施の形態と同様の効果を奏する。なお、ロータコア５０の製造については、前記ロータコア１０と同じでよいことから、その説明を省略する。
【００４２】
図８は、図７に示すロータコアの変形実施例である。なお、図中、図７と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。また、ステータコアは図１を参照されたい。
【００４３】
図８において、ロータコア６０を構成する分割磁路部６１は、前記他の実施の形態の分割磁路部５１のｑ軸付近にスリット５２に沿って同ロータコア５０の外周部分を切り欠き、つまり、フラックスバリア用の切欠部６２を有している。なお、切欠部６２の縁（断面バスタブの内側形状）とスリット５２との間隔は前述した理由によりコアシート１２ａの厚さ以上とする。
【００４４】
したがって、ｑ軸方向の磁路には、前述したスリット５２および各分割磁路部６１の間（磁気的隙間）ａが介在するだけなく、切欠部６２が介在することになり、図７に示すロータコア５０よりもｄ軸とｑ軸インダクタンスの比が大きくなり、つまりリタクタンストルクが大きくなる。なお、ロータコア６０の製造については、前記ロータコア１０と同じでよいことから、その説明を省略する。
【００４５】
また、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。
【００４６】
さらに、前述したロータコア１０，２０，３０，４０，５０，６０を直流ブラシレスモータに組み込み、例えば、空気調和機の圧縮機モータ等として利用すれば、コストをアップすることなく、空気調和機の性能アップ（運転効率の上昇、振動や騒音の低下）を図ることができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、回転磁界を発生するステータコア内にロータコアを有するリラクタンスモータにおいて、前記ロータコアは、シャフト挿通用の中心孔を有しダイカスト法によって形成された非磁性体からなるボス部と、一方のｄ軸から他方のｄ軸への磁束の路に沿ったスリットを有し、かつ、前記ｄ軸で分割された所定形状の鋼板を前記中心孔の軸方向に積層してなり、前記ロータコアの外周に沿って当該リラクタンスモータの極数分だけ所定の間隔をもって前記ボス部の周りに配置される複数個の分割磁路部とを備え、前記各分割磁路部には、前記ｄ軸方向に長い孔からなる係止用の孔が形成され、前記各分割磁路部は、前記ボス部が前記ダイカスト法により成形される際に、前記係止用の孔の部分が前記ボス部内に含まれるように前記ボス部に一体的に固着されていることにより、一方のｄ軸から他方のｄ軸への磁路がスリットの間に確保される一方、ｑ軸方向の磁路に対してスリットが介在するだけなく、各分割磁路部１２の間（磁気的絶縁隙間）もそのｑ軸方向の磁路に対して直角に介在するとともに、各分割磁路部の係止用の孔はｄ軸方向に長い孔であるため、従来と比較して少なくとも磁的絶縁隙間分ｄ軸とｑ軸インダクタンスの比（突極比）が大きくなる。したがって、リタクタンストルクが大きくなり、ひいてはモータの高効率化を図ることができるという効果がある。また、係止用の孔の部分がボス部内に含まれるようにボス部に一体的に固着されているため、ロータコアの機械的強度の向上を図ることができ、ひいてはモータの品質向上が図れるという効果がある。
【００４８】
請求項２記載の発明によれば、各分割磁路部におけるｑ軸付近にはスリットに沿った形状のフラックスバリア用の切欠部が形成されていることにより、従来と比較して少なくとも磁的絶縁隙間およびフラックスバリア分、ｄ軸とｑ軸インダクタンスの比（突極比）が大きくなる。したがって、リラクタンストルクが大きくなり、ひいてはモータの高効率化を図ることができるという効果がある。
【００４９】
請求項３記載の発明によれば、各分割磁路部のスリットは円弧形状であり、かつ、この円弧形状の頂点を前記中心孔に向けてなり、この分割磁路部を前記ボス部に一体化する際、前記スリットが同ボス部に含まれないようにしたので、請求項１または２の効果に加え、スリットの多層化が可能であるため、ｑ軸方向の磁束をより防ぐことになる。つまり、ｄ軸とｑ軸インダクタンスの比（突極比）がより大きくなることから、リラクタンストルクがより大きくなり、ひいてはモータの高効率化を図ることができるという効果がある。
【００５０】
請求項４記載の発明によれば、各分割磁路部のスリットは断面バスタブ形状であり、かつ、この断面バスタブ形状の底辺を前記中心孔に向けてなり、この分割磁路部を前記ボス部に一体化する際、前記スリットが同ボス部に含まれないようにしたので、請求項１または２の効果に加え、スリットの多層化が可能になるとともに、円弧形状のスリットの場合よりも多層化が可能であるため、ｑ軸方向の磁束をより防ぐことになる。つまり、ｄ軸とｑ軸インダクタンスの比（突極比）がより大きくなることから、リラクタンストルクがより大きくなり、ひいてはモータの高効率化を図ることができるという効果がある。
【００５１】
請求項５記載の発明によれば、各分割磁路部のスリットはＶ字形状であり、かつ、このＶ字形状の下部を前記中心孔に向けてなり、この分割磁路部を前記ボス部に一体化する際、前記スリットが同ボス部に含まれないようにしたので、請求項４と同様の効果を奏する。
【００５２】
請求項６記載の発明によれば、各分割磁路部は、電磁鋼板を自動プレスで打ち抜き、該打ち抜いた電磁鋼板を金型内で自動積層してなることにより、従来の製造方法によってロータコアを製造することができるため、コストをアップすることなくモータを実現することができる。
【００５３】
請求項７記載の発明によれば、ボス部の非磁性体は、アルミニウム、アルミ合金、亜鉛、亜鉛合金、マグネシウムあるいはマグネシウム合金の溶融軽金属であるので、金型内に高速、高圧で圧入し、かつ、急速凝固させることにより、製造工程を短時間で済ませることができることから、製造コストの低下、ひいてはモータの低コスト化が可能であるという効果がある。
【００５４】
請求項８記載の発明によれば、各分割磁路部には、ｄ軸付近でロータコア外周側にかしめ部を形成してなるので、ロータコアの機械的強度の向上を図ることができ、ひいてはモータの品質向上が図れるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るリラクタンスモータを示す概略的平面図。
【図２】図１に示すリラクタンスモータのロータコアの概略的断面図。
【図３】図１に示すリラクタンスモータのロータコアの概略的平面図。
【図４】図１ないし図３に示すリラクタンスモータのロータコアの変形実施の形態を説明する概略的平面図。
【図５】本発明の他の実施の形態に係るリラクタンスモータのロータコアを示す概略的平面図。
【図６】図６に示すロータコアの変形実施の形態を説明するロータコアの概略的平面図。
【図７】本発明の他の実施の形態に係るリラクタンスモータのロータコアを示す概略的平面図。
【図８】図７に示すロータコアの変形実施の形態を説明するロータコアの概略的平面図。
【図９】従来のリラクタンスモータの概略的平面図。
【符号の説明】
１ステータコア
３中心孔（シャフト用）
１０，２０，３０，４０，５０，６０ロータコア
１１スリット（逆円弧形状）
１２，２１，３１，４１，５１，６１分割磁路部
１３ボス部（非磁性体）
１４，１５かしめ部
１６，１７孔（係止用の）
２２切欠部（逆円弧の内側形状）
３２スリット（断面バスタブ形状）
４２切欠部（断面バスタブの内側形状）
５２スリット（Ｖ字形状）
６２切欠部（Ｖ字の内側縁）
ａ磁気的隙間（分割磁路部１２，２１，３１，４１，５１，６１の間）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a re-reluctance motor used in an air conditioner or an automobile or the like and, more particularly, to a reluctance motor having the features of the mechanism of the rotor core.
[0002]
[Prior art]
As Li reluctance motor, there is a structure shown in FIG. 9, for example. In FIG. 9, the rotor core 2 in the stator core 1 that generates a rotating magnetic field is composed of a plurality of laminated electromagnetic steel plates, and the electromagnetic steel plates have arc-shaped (reverse arc-shaped) slits 4 with apexes facing the center hole 3. Are formed in the outer peripheral direction of the rotor core 2 and the plurality of slits 4 are formed at predetermined intervals along the outer periphery of the core by the number of poles.
[0003]
The plurality of slits 3 function as flux barriers, making it difficult for magnetic flux from the stator core 1 (from one q axis to the other q axis) to pass therethrough, while between the slits 3, the magnetic flux from the stator core 1 (one d Pass the magnetic flux from the shaft to the other d-axis).
[0004]
By the way, the reluctance motor generates a rotational force in the rotor core by a reluctance torque corresponding to a ratio (Xd / Xq; salient pole ratio) between the d-axis and the q-axis reluctance Xd, Xq.
[0005]
In the case of the reluctance motor shown in FIG. 9, the slit 4 is interposed substantially perpendicularly in one (q axis) magnetic path by the rotating magnetic field generated by the stator core 1, and the other (d axis) magnetic path is between the slits 4. It becomes. Therefore, the d-axis and q-axis inductance ratio is large, that is, the magnetic saliency is generated in the rotor core 2 by the slit 4, and the reluctance ratio (Xd / Xq) is increased. 9 illustrates the case where the slit 3 having the five-layer structure is formed in the rotor core 2, the same applies to the case of the multilayer structure having two or more layers.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the reluctance motor, the width and interval of the slits 3 cannot be made larger than the thickness of the core sheet because of the manufacture of the rotor core 2, and the magnetic saliency can be increased even if the slits 3 have a multi-layer structure. Since there is a limit to increase the (reluctance ratio), there is a problem that the reluctance torque cannot be increased so much.
[0007]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to increase the d-axis and q-axis inductance ratio (so-called reluctance ratio), and to realize high torque and high efficiency at low cost. It is an object of the present invention to provide a reluctance motor that can be used.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a reluctance motor having a rotor core in a stator core that generates a rotating magnetic field, wherein the rotor core has a center hole for shaft insertion and is formed from a non-magnetic material formed by a die casting method. a boss portion made of, has a slit along the path of the magnetic flux from one d-axis to another d-axis, and laminated steel plates of the divided by the d-axis predetermined shape in the axial direction of said center hole Ri Do Te, and a plurality of divided magnetic path portions at a predetermined interval by the number of poles of the reluctance motor along an outer periphery are disposed around the boss portion of the rotor core, to each of the divided path sections Is formed with a locking hole consisting of a long hole in the d-axis direction, and each of the divided magnetic path portions is a portion of the locking hole when the boss portion is formed by the die casting method. In the boss It is characterized that you have been integrally fixed to the boss portion to be included.
[0009]
In the present invention, it is preferable that a notch portion for a flux barrier having a shape along the slit is formed in the vicinity of the q axis in each of the divided magnetic path portions.
[0010]
The slit of the divided magnetic path portion has an arc shape, and the apex of the arc shape faces the center hole. When the divided magnetic path portion is integrated with the boss portion, the slit is the same boss. It is better not to be included in the part.
[0011]
In addition, the slit of the divided magnetic path portion has a sectional bathtub shape, and the bottom of the sectional bathtub shape faces the central hole, and when the divided magnetic path portion is integrated with the boss portion, It is preferable that the slit is not included in the boss portion.
[0012]
Further, the slit of the divided magnetic path portion is V-shaped, and the lower portion of the V-shape is directed to the center hole, and when the divided magnetic path portion is integrated with the boss portion, It is preferable that the slit is not included in the boss portion.
[0013]
Each of the divided magnetic path portions is formed by punching an electromagnetic steel sheet with an automatic press, and automatically laminating the punched electromagnetic steel sheet in a mold, and integrating each of the divided magnetic paths and the nonmagnetic material by a die casting method. Good.
[0014]
The non-magnetic material of the boss portion may be aluminum, aluminum alloy, zinc, zinc alloy, magnesium, or a molten light metal of magnesium alloy.
[0015]
In each of the divided magnetic path portions, a caulking portion may be formed on the outer periphery side of the rotor core near the d axis.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. In the figure, the same components as those described with reference to FIG.
[0017]
The reluctance motor of the present invention is an automatic brace formed into a shape in which a steel plate having a multilayer slit along a magnetic path from one d-axis to the other d-axis is punched out by an automatic press and the magnetic path from the stator core is divided. Punched and automatically laminated the divided magnetic path parts for the number of poles, integrated the divided magnetic path parts for the number of poles into the non-magnetic boss part, and arranged each divided magnetic path part in the circumferential direction of the rotor core. If arranged at a predetermined interval, not only the slit but also a non-magnetic material or between the divided magnetic path portion and the divided magnetic path portion (gap of magnetic insulation) is exhibited as a flux barrier, and between the slits, d This is because it is possible to secure a sufficient magnetic path in the axial direction and increase the ratio of the d-axis and q-axis inductance.
[0018]
Therefore, as shown in FIGS. 1 to 3, the rotor core 10 of the reluctance motor includes a split magnetic path portion 12 having a bowl-shaped cross section having a slit 11 along a magnetic flux path from one d-axis to the other d-axis. The divided magnetic path portions 12 are arranged at predetermined intervals along the outer periphery of the rotor core 10 by the number of poles, and the plurality of divided magnetic path portions 12 are integrated with the non-magnetic boss portion 13. .
[0019]
In this case, division magnetic path portion 12 is formed by laminating in the axial direction of the center Kokoroana 3 steel plate (core sheet) 12a of the cross-section semicylindrical shape which is divided by the d-axis, also in each of the divided magnetic path portions 12, Caulking portions 14 and 15 are formed near the d-axis on the outer peripheral side of the rotor core 10.
[0020]
Further, each of the divided magnetic path portions 12 has locking holes (semi-closed holes) 16 and 17 that are long in the d-axis direction so as to be included in the boss portion 13 when integrated with the boss portion 13. And symmetric with respect to the q axis. Furthermore, since the boss portion 13 is the center of the rotor core 10, the boss portion 13 has a center hole 3 through which the shaft passes.
[0021]
More specifically, with reference to FIG. 2 and FIG. 3, in the production of each divided magnetic path portion 12, the magnetic steel sheet is punched out by an automatic press and laminated in an automatic lamination mold to form the divided magnetic path portion 12 as a pole. Create only a few minutes.
[0022]
In this pressing process, as shown in FIG. 3 , the core sheet 12a constituting the divided magnetic path portion 12 is punched into a cross-sectional shape, and simultaneously the slit 11 is punched, and the locking holes 16 and 17 are punched. while the core sheet 12a is laminated to form a split magnetic path portion 1 2, caulking portions 14 and 15 are also formed during this lamination.
[0023]
In addition, although the slit 11 is four layers, what is necessary is just one layer or more. The interval between the slits 11, the interval between the slits 11 and the outer periphery of the rotor core 10, and the inner periphery (distance to the boss portion 16) of the slits 11 and the rotor core 10 are at least equal to or greater than the thickness of the core 12 a.
[0024]
Next, each divided magnetic path portion 12 is integrated with the non-magnetic boss portion 13 so that each divided magnetic path portion 12 is positioned at equal intervals along the inner periphery of the stator core 1. As this method, non-magnetic light metal die casting is used.
[0025]
In the case of a die casting method using a non-magnetic light metal, for example, a light metal such as aluminum is cast by a die casting mold to manufacture the boss portion 13 and integrated with each divided magnetic path portion 12, the boss portion 13 is slit 11. In addition, the divided magnetic path portions 12 are set at a predetermined interval, that is, the divided magnetic path portions 12 are magnetically insulated. As the light metal, in addition to aluminum, an aluminum alloy, zinc, zinc alloy, magnesium, or a molten light metal of magnesium alloy may be used.
[0026]
Thus, while a magnetic path from one d-axis to the other d-axis is secured between the slits 11, the slit 11 is interposed with respect to the magnetic path in the q-axis direction, and each divided magnetic path portion 12 (magnetic insulating gap) a is also interposed at right angles to the magnetic path in the q-axis direction. Accordingly, in the divided magnetic path portion 12, the ratio of the d-axis and q-axis inductance (saliency ratio) is increased by at least the magnetic insulation gap a, that is, the reluctance torque is increased.
[0027]
Further, since the boss portion 13 enters the locking holes 16 and 17, the mechanical strength of the rotor core 10 can be improved and eddy current loss can be reduced. Further, since the locking holes 16 and 17 are elongated in the d-axis direction, the magnetic flux in the d-axis direction is not obstructed, that is, the ratio between the d-axis and the q-axis inductance is increased.
[0028]
Further, since the caulking portions 14 and 15 are formed on the outer peripheral side of the rotor core 10, a magnetic path in the d-axis direction can be secured and the d-axis inductance is increased, so that the ratio between the d-axis and the q-axis inductance is increased. Not only increases, but also the caulking portions 14 and 15 can provide sufficient core strength.
[0029]
Furthermore, the divided magnetic path portion 12 is created by a conventional automatic lamination method, the boss portion 13 is already formed by a known die casting method, and the boss portion 13 and the divided magnetic path portion 12 are integrated at the time of formation. Therefore, the motor can be easily obtained without increasing the cost. In addition, if a non-magnetic light metal is used as the material of the boss portion 13 and particularly low-cost aluminum is used, the cost of the motor can be reduced.
[0030]
Figure 4 is a modified embodiment of the rotor core shown in FIG. In the figure, the same parts as those in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. For the stator core, see FIG.
[0031]
4, dividing the magnetic path portion 21 constituting the rotor core 20, in the vicinity of the q-axis of the divided magnetic path portion 12 in the form of pre-Symbol embodiment, notched outer peripheral portion of the rotor core 10 along the slit 11, i.e., It has a notch 22 for a flux barrier. In addition, the space | interval of the edge (inner shape of a reverse circular arc) of the notch part 22, and the slit 11 shall be more than the thickness of the core sheet 12a for the reason mentioned above.
[0032]
Therefore, not only the slit 11 and the divided magnetic path portions 12 described above are interposed in the magnetic path in the q-axis direction, but also the notch 22 is interposed, and the ratio of the d-axis and the q-axis inductance is further increased. In other words, the reductance torque increases. In addition, about manufacture of the rotor core 20, since it may be the same as the said rotor core 10, the description is abbreviate | omitted.
[0033]
FIG. 5 is a schematic plan view of a rotor core of a reluctance motor for explaining another embodiment of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. For the stator core, see FIG.
[0034]
In Figure 5, the dividing path 31 constituting the rotor core 30, the slit 32 of the cross bathtub shape is formed in the multilayer toward the bottom the boss portion 13. In addition, since the other structure of the division | segmentation magnetic path part 31 is the same as FIG. 3, the description is abbreviate | omitted. Moreover, the slit 32 should just be 1 or more.
[0035]
Therefore, the multilayer to the rotor core 30, in addition to the effect of the present pre-Symbol embodiment, if brought close to the base of the cross bathtub shape of the slit 32 in the boss portion 13, than the slit 11 of the reverse arc shape in the form of pre-Symbol embodiment The magnetic path in the q-axis direction can be further obstructed, and the ratio of the d-axis and q-axis inductance is larger than that of the rotor core 10 shown in FIG. 3, that is, the reluctance torque is increased. In addition, about manufacture of the rotor core 30, since it may be the same as the said rotor core 10, the description is abbreviate | omitted.
[0036]
FIG. 6 shows a modified embodiment of the rotor core shown in FIG. In the figure, the same parts as those in FIG. For the stator core, see FIG.
[0037]
In FIG. 6, the divided magnetic path portion 41 constituting the rotor core 40 is cut out in the vicinity of the q-axis of the divided magnetic path portion 31 of the other embodiment along the slit 32, that is, It has a notch 42 for the flux barrier. In addition, the space | interval of the edge (inner shape of a bathtub of a cross section) and the slit 32 of the notch part 42 shall be more than the thickness of the core sheet 12a for the reason mentioned above.
[0038]
Therefore, not only the slit 32 and the divided magnetic path portions 41 described above are interposed in the magnetic path in the q-axis direction, but also the notches 42 are interposed, which is d-axis more than the rotor core 30 shown in FIG. And q-axis inductance ratio increases, that is, the reluctance torque increases. In addition, about manufacture of the rotor core 40, since it may be the same as the said rotor core 10, the description is abbreviate | omitted.
[0039]
FIG. 7 is a schematic plan view of a rotor core of a reluctance motor for explaining another embodiment of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. For the stator core, see FIG.
[0040]
In FIG. 7, V-shaped slits 52 are formed in multiple layers in the divided magnetic path 51 constituting the rotor core 50 with the corners facing the boss portion 13. In addition, since the other structure of the division | segmentation magnetic path part 51 is the same as FIG. 3, the description is abbreviate | omitted. Moreover, the slit 52 should just be 1 or more.
[0041]
Accordingly, the rotor core 50 provides the same effect as in the previous SL embodiment. In addition, about manufacture of the rotor core 50, since it may be the same as the said rotor core 10, the description is abbreviate | omitted.
[0042]
FIG. 8 is a modified embodiment of the rotor core shown in FIG. In the figure, the same parts as those in FIG. For the stator core, see FIG.
[0043]
In FIG. 8, the divided magnetic path portion 61 constituting the rotor core 60 is formed by cutting out the outer peripheral portion of the rotor core 50 along the slit 52 in the vicinity of the q axis of the divided magnetic path portion 51 of the other embodiment. It has a notch 62 for flux barrier. In addition, the space | interval of the edge (inner shape of a cross-sectional bathtub) of the notch part 62 and the slit 52 shall be more than the thickness of the core sheet 12a for the reason mentioned above.
[0044]
Accordingly, not only the above-described slit 52 and each divided magnetic path portion 61 (magnetic gap) a are interposed in the q-axis direction magnetic path, but also a notch 62 is interposed, as shown in FIG. The ratio of the d-axis and q-axis inductance is larger than that of the rotor core 50, that is, the reluctance torque is increased. In addition, about manufacture of the rotor core 60, since it may be the same as the said rotor core 10, the description is abbreviate | omitted.
[0045]
In addition, this reluctance motor has three-phase (U-phase, V-phase and W-phase) armature windings on a 24-slot stator 1, for example, an outer-side winding is a U-phase and an inner-side winding. Although the wire is the W phase and the intermediate winding is the V phase, the number of slots and the number of armature windings may be different.
[0046]
Furthermore, if the above-described rotor cores 10, 20, 30, 40, 50, 60 are incorporated in a DC brushless motor and used as, for example, a compressor motor of an air conditioner, the performance of the air conditioner is increased without increasing costs. It is possible to improve (increase operating efficiency, decrease vibration and noise).
[0047]
【The invention's effect】
As described above form,請 Motomeko 1 by the invention described lever, the reluctance motor having a rotor core in a stator core generating a rotation magnetic field, the rotor core by die casting has a central hole for the shaft insertion a boss portion made of a nonmagnetic material which is has a slit along the path of the magnetic flux from one d-axis to another d-axis, and the center hole of the steel sheet divided predetermined shape by the d-axis of Ri Na are laminated in the axial direction, and a plurality of divided magnetic path portion disposed around the boss portion at a predetermined interval by the number of poles of the reluctance motor along an outer periphery of the rotor core, wherein Each of the divided magnetic path portions is formed with a locking hole that is a long hole in the d-axis direction, and each of the divided magnetic path portions has the aforementioned engagement when the boss portion is formed by the die casting method. Stop hole part By being integrally fixed to the boss portion to be included within the serial boss, while the magnetic path from one d-axis to another d-axis is secured between the slits, the q-axis direction magnetic Not only are there slits in the path, but also between the divided magnetic path portions 12 (magnetic insulating gaps) are perpendicular to the magnetic path in the q-axis direction , and each divided magnetic path portion is locked. Since the hole for use is a hole that is long in the d-axis direction, the ratio (saliency ratio) between the d-axis and the q-axis inductance is at least as much as the magnetic insulation gap. Therefore, the reluctance torque is increased, and as a result, the efficiency of the motor can be increased. Further, since the portion of the hole for locking is integrally fixed to the boss portion so as to be included in the boss portion, the mechanical strength of the rotor core can be improved, and consequently the quality of the motor can be improved. effective.
[0048]
By the invention of claim 2, wherein the lever, by notch for flux barrier in a shape along the slit in the vicinity of the q-axis in each of the divided path section is formed, at least in comparison with the conventional magnetostatic insulating gap and flux barrier component, the ratio of d-axis and q-axis inductance (salient pole ratio) increases. Therefore, the reluctance torque is increased, and as a result, the efficiency of the motor can be increased.
[0049]
By the invention of claim 3 wherein lever, the slit of each divided path section is circular arc shape, and made toward the apex of the arcuate shape to the central hole, the boss of the division path section Since the slit is not included in the boss when integrated into the part, in addition to the effect of claim 1 or 2, the slit can be multi-layered, so that the magnetic flux in the q-axis direction is further prevented. It will be. In other words, since the ratio of the d-axis and q-axis inductance (the salient pole ratio) is increased, the reluctance torque is further increased, and as a result, the motor can be highly efficient.
[0050]
By the invention of claim 4, wherein the lever, the slit of each divided path sections is the cross-sectional surface bathtub shape, and made towards the base of the cross-sectional bathtub shape to the central hole, the split magnetic path portion When integrating with the boss part, the slit is not included in the boss part. In addition to the effect of claim 1 or 2, the slit can be multilayered, and in the case of an arc-shaped slit Therefore, the magnetic flux in the q-axis direction is further prevented. In other words, since the ratio of the d-axis and q-axis inductance (the salient pole ratio) is increased, the reluctance torque is further increased, and as a result, the motor can be highly efficient.
[0051]
By the invention of claim 5, wherein lever, the slit of each divided path section is V-shaped, and made towards the bottom of the V-shape to the central hole, said the division path section when integrated with the boss, because the slits so as not included in the boss portion, the same effects as 請 Motomeko 4.
[0052]
By the invention of claim 6, wherein the lever, the divided magnetic path portions, punching electromagnetic steel plates in automatic press, by formed by automatically stacking electromagnetic steel sheets punched out said in a mold, the traditional manufacturing how it is possible to thus produce the rotor core, it is possible to realize a motor without up costs.
[0053]
By the invention of claim 7, wherein the lever, the non-magnetic material volume scan section, aluminum, aluminum alloy, zinc, zinc alloy, since it is molten light metal magnesium or magnesium alloy, pressed into the mold fast, high pressure In addition, since the manufacturing process can be completed in a short time by rapid solidification, there is an effect that the manufacturing cost can be reduced and the cost of the motor can be reduced.
[0054]
By the invention of claim 8, wherein the lever, each divided path sections, so by forming a caulking portion in the rotor core outer periphery in the vicinity of the d-axis, it is possible to improve the mechanical strength of the rotor core, thus There is an effect that the quality of the motor can be improved.
[Brief description of the drawings]
Schematic plan view illustrating a reluctance motor according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a schematic cross-sectional view of Rotako A reluctance motor shown in FIG.
3 is a schematic plan view of Rotako A reluctance motor shown in FIG.
4 is a schematic plan view for explaining a modified embodiment of the rotor core of the reluctance motor shown in FIGS. 1 to 3; FIG.
FIG. 5 is a schematic plan view showing a rotor core of a reluctance motor according to another embodiment of the present invention.
6 is a schematic plan view of a rotor core for explaining a modified embodiment of the rotor core shown in FIG. 6; FIG.
FIG. 7 is a schematic plan view showing a rotor core of a reluctance motor according to another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic plan view of a rotor core for explaining a modified embodiment of the rotor core shown in FIG. 7;
FIG. 9 is a schematic plan view of a conventional reluctance motor.
[Explanation of symbols]
1 Stator core 3 Center hole (for shaft)
10, 20, 30, 40, 50, 60 Rotor core 11 Slit (reverse arc shape)
12, 21, 31, 41, 51, 61 Divided magnetic path portion 13 Boss portion (non-magnetic material)
14, 15 Caulking portion 16, 17 hole (for locking)
22 Notch (inner shape of reverse arc)
32 slit (section bathtub shape)
42 Notch (inner shape of cross section bathtub)
52 Slit (V-shaped)
62 Notch (V-shaped inner edge)
a Magnetic gap (between divided magnetic path portions 12, 21, 31, 41, 51, 61)

Claims

In a reluctance motor having a rotor core in a stator core that generates a rotating magnetic field, the rotor core has a central hole for shaft insertion and a boss portion made of a nonmagnetic material formed by a die casting method;
Has a slit along the path of the magnetic flux from one d-axis to another d-axis, and Ri name by laminating steel plates of the divided predetermined shape by the d-axis in the axial direction of the central hole, the and a plurality of divided magnetic path portion disposed at a predetermined interval by the number of poles of the reluctance motor around said boss portion along the outer periphery of the rotor core,
Each of the divided magnetic path portions is formed with a locking hole made of a long hole in the d-axis direction, and each of the divided magnetic path portions is formed when the boss portion is formed by the die casting method. reluctance motor, characterized that you have been integrally fixed to the boss portion such hole portion for locking is contained within the boss portion.

Wherein in the vicinity of the q-axis in each of the divided path sections, reluctance motor according to claim 1 in which notch for flux barrier in a shape along the front Symbol slit is formed.

The slit of each of the divided path sections are arc-shaped, the apex of the arc shape is directed to the central hole, when integrating the divided magnetic path portion to the boss portion, the slit is included in the boss portion The reluctance motor according to claim 1 or 2, wherein the reluctance motor is prevented.

The slit of each of the divided path sections are sectional bathtub shape, its bottom cross-sectional bathtub shape is directed to the central hole, when integrating the divided magnetic path portion to said boss portion, said slit said boss The reluctance motor according to claim 1 or 2, wherein the reluctance motor is not included in the motor.

The slit of each of the divided path sections is V-shaped, lower portion of the V-shaped is directed to the central hole, when integrating the divided magnetic path portion to said boss portion, said slit said boss The reluctance motor according to claim 1 or 2, wherein the reluctance motor is not included in the motor.

Wherein each of the divided path sections are punched magnetic steel sheets with an automatic press, reluctance motor according to any one of the electromagnetic steel sheets punched out said to 請 Motomeko no 1 ing with automatic laminating in a mold 5.

The reluctance motor according to any one of claims 1 to 6, wherein the non-magnetic body of the boss portion is aluminum, an aluminum alloy, zinc, a zinc alloy, magnesium, or a molten light metal of a magnesium alloy.

The reluctance motor according to any one of claims 1 to 7 , wherein a caulking portion is formed on the outer periphery side of the rotor core in the vicinity of the d axis in each of the divided magnetic path portions.