JP5513059B2 - Rotor and motor - Google Patents

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Description

本発明は、コンシクエントポール型構造を採用したロータ、及びそのロータを備えるモータに関するものである。   The present invention relates to a rotor adopting a contiguous pole type structure and a motor including the rotor.

モータに用いられるロータとしては、例えば特許文献1にて示されているように、ロータコアの周方向に一方の磁極のマグネットが複数配置され、該コアに一体形成された突極が各マグネット間に配置され、該突極を他方の磁極として機能させる所謂コンシクエントポール型構造のロータが知られている。   As a rotor used in a motor, for example, as shown in Patent Document 1, a plurality of magnets having one magnetic pole are arranged in the circumferential direction of a rotor core, and salient poles formed integrally with the core are disposed between the magnets. A rotor having a so-called contiguous pole structure is known which is arranged and allows the salient pole to function as the other magnetic pole.

特開平9−327139号公報JP 9-327139 A

ところで、特許文献1のようなコンシクエントポール型構造のロータは、磁束の強制力(誘導)のあるマグネットと、磁束の強制力のない突極とが混在する磁極にて構成されているため、磁気的にアンバランスが生じ易く、このことが振動増加等の回転性能の悪化に繋がっている。   By the way, a rotor having a consequent pole type structure as in Patent Document 1 is composed of a magnetic pole in which a magnet having a magnetic flux forcing force (induction) and a salient pole without a magnetic flux forcing force are mixed. Magnetic imbalance tends to occur, which leads to deterioration of rotational performance such as increased vibration.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、低振動化を図り、回転性能を向上することができるロータ、及びそのロータを備えたモータを提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a rotor capable of reducing vibration and improving rotational performance, and a motor including the rotor. is there.

上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、ロータコアの周方向に一方の磁極のマグネットが複数配置されるとともに、前記ロータコアの一体形成された突極が各マグネット間に空隙を以て配置され、前記突極を他方の磁極として機能するように構成されたロータであって、ステータに対するロータの空隙のうち、前記マグネット側の最短空隙距離Aと前記突極側の最短空隙距離Bとの比B/Aが、1<B/Aに設定されていることをその要旨とする。   In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 is characterized in that a plurality of magnets having one magnetic pole are arranged in the circumferential direction of the rotor core, and the salient poles integrally formed with the rotor core have a gap between the magnets. A rotor arranged to function as a salient pole as the other magnetic pole, and among the gaps of the rotor with respect to the stator, the shortest gap distance A on the magnet side and the shortest gap distance B on the salient pole side; The ratio B / A is set to 1 <B / A.

この発明では、ステータに対するロータの空隙のうち、マグネット側の最短空隙距離Aと突極側の最短空隙距離Bとの比B/Aが、1<B/Aのいずれかの適正値に設定される。これにより、ロータ回転時の振動の要因となるラジアル脈動、ロータアンバランス力、及びトルクリップルの低減が可能となり(図3〜図5参照)、ロータの回転性能の向上に寄与できる。   In the present invention, the ratio B / A between the shortest air gap distance A on the magnet side and the shortest air gap distance B on the salient pole side among the air gaps of the rotor with respect to the stator is set to an appropriate value of 1 <B / A. The As a result, it is possible to reduce radial pulsation, rotor unbalance force, and torque ripple that cause vibration during rotor rotation (see FIGS. 3 to 5), which can contribute to improvement in the rotational performance of the rotor.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のロータにおいて、前記マグネット側の最短空隙距離Aと前記突極側の最短空隙距離Bとの比B/Aが、1.25<B/A<1.6の範囲内に設定されていることをその要旨とする。   According to a second aspect of the present invention, in the rotor according to the first aspect, a ratio B / A between the shortest gap distance A on the magnet side and the shortest gap distance B on the salient pole side is 1.25 <B / The gist is that it is set within the range of A <1.6.

この発明では、マグネット側の最短空隙距離Aと突極側の最短空隙距離Bとの比B/Aが、1.25<B/A<1.6の範囲内のいずれかに設定される。これにより、ラジアル脈動の低減に加え、ロータアンバランス力を効果的に低減でき(図4参照)、ロータの回転性能をより確実に向上できる。   In the present invention, the ratio B / A between the shortest air gap distance A on the magnet side and the shortest air gap distance B on the salient pole side is set in any of the ranges of 1.25 <B / A <1.6. Thereby, in addition to the reduction of radial pulsation, the rotor unbalance force can be effectively reduced (see FIG. 4), and the rotational performance of the rotor can be improved more reliably.

請求項3に記載の発明は、請求項1に記載のロータにおいて、前記マグネット側の最短空隙距離Aと前記突極側の最短空隙距離Bとの比B/Aが、1<B/A<1.55の範囲内に設定されていることをその要旨とする。   According to a third aspect of the present invention, in the rotor according to the first aspect, the ratio B / A between the shortest gap distance A on the magnet side and the shortest gap distance B on the salient pole side is 1 <B / A <. The gist is that it is set within the range of 1.55.

この発明では、マグネット側の最短空隙距離Aと突極側の最短空隙距離Bとの比B/Aが、1<B/A<1.55の範囲内のいずれかに設定される。これにより、ラジアル脈動の低減に加え、トルクリップルを効果的に低減でき(図5参照)、ロータの回転性能をより確実に向上できる。   In the present invention, the ratio B / A between the shortest air gap distance A on the magnet side and the shortest air gap distance B on the salient pole side is set to any one within the range of 1 <B / A <1.55. Thereby, in addition to the reduction of radial pulsation, torque ripple can be effectively reduced (see FIG. 5), and the rotational performance of the rotor can be improved more reliably.

請求項4に記載の発明は、請求項3に記載のロータにおいて、前記マグネット側の最短空隙距離Aと前記突極側の最短空隙距離Bとの比B/Aが、1.15<B/A<1.25の範囲内に設定されていることをその要旨とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the rotor according to the third aspect, the ratio B / A between the shortest gap distance A on the magnet side and the shortest gap distance B on the salient pole side is 1.15 <B / The gist is that it is set within the range of A <1.25.

この発明では、マグネット側の最短空隙距離Aと突極側の最短空隙距離Bとの比B/Aが、1.15<B/A<1.25の範囲内のいずれかに設定される。これにより、トルクリップルを一層効果的に低減でき(図5参照)、ロータの回転性能をより確実に向上できる。   In the present invention, the ratio B / A between the shortest gap distance A on the magnet side and the shortest gap distance B on the salient pole side is set to any one of the ranges of 1.15 <B / A <1.25. Thereby, torque ripple can be reduced more effectively (see FIG. 5), and the rotational performance of the rotor can be improved more reliably.

請求項5に記載の発明は、請求項1に記載のロータにおいて、前記マグネット側の最短空隙距離Aと前記突極側の最短空隙距離Bとの比B/Aが、1.2<B/A<1.4の範囲内に設定されていることをその要旨とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the rotor according to the first aspect, a ratio B / A between the shortest gap distance A on the magnet side and the shortest gap distance B on the salient pole side is 1.2 <B / The gist is that it is set within the range of A <1.4.

この発明では、マグネット側の最短空隙距離Aと突極側の最短空隙距離Bとの比B/Aが、1.2<B/A<1.4の範囲内のいずれかに設定される。これにより、ラジアル脈動の低減に加え、ロータアンバランス力及びトルクリップルをともに効果的に低減でき(図4及び図5参照)、ロータの回転性能をより確実に向上できる。   In the present invention, the ratio B / A between the shortest gap distance A on the magnet side and the shortest gap distance B on the salient pole side is set to any one of the ranges of 1.2 <B / A <1.4. Thereby, in addition to the reduction of radial pulsation, both the rotor unbalance force and the torque ripple can be effectively reduced (see FIGS. 4 and 5), and the rotational performance of the rotor can be improved more reliably.

請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか1項に記載のロータにおいて、前記マグネット及び前記突極の数がそれぞれ奇数に設定され、前記マグネットと前記突極とが180°反対位置に配置されて構成されていることをその要旨とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the rotor according to any one of the first to fifth aspects, the numbers of the magnets and the salient poles are set to odd numbers, and the magnet and the salient poles are 180 °. The gist is that they are arranged at opposite positions.

この発明では、マグネット及び突極の数が奇数で、マグネットと突極とが180°反対位置に配置されて構成される。即ち、マグネットと突極とが180°反対位置に配置される構成では、磁気的なアンバランスが生じてロータ回転時の振動が増大しがちであるため、上記のようにマグネット側と突極側との空隙距離の比B/Aの適正化を図り、低振動化する意義は大きい。   In the present invention, the number of magnets and salient poles is an odd number, and the magnets and salient poles are arranged at positions opposite to each other by 180 °. That is, in the configuration in which the magnet and the salient pole are disposed at positions opposite to each other by 180 °, a magnetic imbalance tends to occur and the vibration during the rotor rotation tends to increase. It is significant to reduce the vibration by optimizing the air gap distance ratio B / A.

請求項7に記載の発明は、請求項1〜6のいずれか1項に記載のロータを備えたモータである。
この発明では、上記のロータを用いることで低振動の回転性能の向上が図られたモータを提供できる。
The invention according to claim 7 is a motor including the rotor according to any one of claims 1 to 6.
According to the present invention, it is possible to provide a motor in which the rotational performance with low vibration is improved by using the above-described rotor.

本発明によれば、低振動化を図り、回転性能を向上することができるロータ、及びそのロータを備えたモータを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a rotor capable of reducing vibration and improving rotational performance, and a motor including the rotor.

本実施形態におけるモータの平面図である。It is a top view of the motor in this embodiment. 同実施形態におけるモータの部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the motor in the embodiment. 同実施形態における空隙距離比B/Aとラジアル脈動との関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the air gap distance ratio B / A and radial pulsation in the same embodiment. 同実施形態における空隙距離比B/Aとロータアンバランス力との関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the air gap distance ratio B / A and rotor unbalance force in the same embodiment. 同実施形態における空隙距離比B/Aとトルクリップル比との関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the air gap distance ratio B / A and the torque ripple ratio in the same embodiment.

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1及び図2は、インナロータ型のブラシレスモータMを示す。本実施形態のモータMに用いるロータ10は、回転軸11の外周面に磁性金属材料よりなる略円環状のロータコア12が固着されており、該コア12の外周部の周方向にN極のマグネット13が7個配置されるとともに、該コア12の外周部に一体形成された突極12aが各マグネット13間に配置されている。つまり、各マグネット13及び突極12aは等角度間隔に交互に配置(この場合、マグネット13と突極12aとが180°反対位置に配置)され、ロータ10は、N極のマグネット13に対して突極12aをS極として機能させる14磁極の所謂コンシクエントポール型にて構成されている。尚、ステータ20には、ステータコア21の12個のティース21aにコイル22が巻回された12磁極で構成されたものが用いられる。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 show an inner rotor type brushless motor M. FIG. In the rotor 10 used in the motor M of the present embodiment, a substantially annular rotor core 12 made of a magnetic metal material is fixed to the outer peripheral surface of the rotating shaft 11, and an N-pole magnet is arranged in the circumferential direction of the outer peripheral portion of the core 12. 7 are arranged, and salient poles 12 a integrally formed on the outer periphery of the core 12 are arranged between the magnets 13. That is, the magnets 13 and the salient poles 12a are alternately arranged at equal angular intervals (in this case, the magnets 13 and the salient poles 12a are arranged at positions opposite to each other by 180 °). The salient pole 12a is a so-called continuous pole type having 14 magnetic poles that function as the S pole. The stator 20 is composed of 12 magnetic poles in which a coil 22 is wound around 12 teeth 21 a of a stator core 21.

ロータ10のマグネット13は、突極12aよりも周方向長さが若干大きく、平坦な内側面13aと湾曲形状をなす外側面13bとを有する略四角柱状に形成されている。マグネット13は、その内側面13aがロータコア12の隣接する突極12a間に設けた平坦な固着面12bに固着され、隣接の突極12aとの間に周方向の空隙S1が設けられている。各マグネット13の外側面13bは、同一円周上に位置する湾曲形状にて形成されている。   The magnet 13 of the rotor 10 is slightly longer in the circumferential direction than the salient pole 12a, and is formed in a substantially quadrangular prism shape having a flat inner side surface 13a and a curved outer side surface 13b. The inner surface 13a of the magnet 13 is fixed to a flat fixing surface 12b provided between adjacent salient poles 12a of the rotor core 12, and a circumferential gap S1 is provided between the adjacent salient poles 12a. The outer surface 13b of each magnet 13 is formed in a curved shape located on the same circumference.

突極12aは、マグネット13との空隙S1分若干小さく、略扇状に径方向外側に突出する形状をなしており、湾曲形状をなす外側面12cを有している。各突極12aの外側面12cは、その周方向中央部が周方向両端部よりも径方向外側に相対的に凸となる湾曲形状、換言すれば周方向中央部から周方向端部に向かうほど曲線的に次第に径方向内側に後退する湾曲形状にて形成されている。尚、外側面12cの曲率は個々の外側面12cで一定であり、周方向中央部から両側に対称となっている。   The salient poles 12a are slightly smaller than the gap S1 with the magnet 13, have a shape that protrudes radially outward in a substantially fan shape, and have an outer surface 12c that has a curved shape. The outer surface 12c of each salient pole 12a has a curved shape in which the central portion in the circumferential direction is relatively convex outward in the radial direction from both ends in the circumferential direction, in other words, from the circumferential central portion toward the circumferential end. It is formed in a curved shape that recedes radially inward in a curved manner. In addition, the curvature of the outer surface 12c is constant in each outer surface 12c, and is symmetrical from the circumferential center to both sides.

また、突極12a及びマグネット13の両外側面12c,13bにおいて、突極12a側の外側面12cがマグネット13側の外側面13bよりも相対的に径方向内側に位置するように構成されている。即ち、ステータ20(ティース21aの先端面)に対するロータ10の空隙S2において、突極12a側の空隙距離B(この場合、周方向中央部における最短空隙距離)がマグネット13側の空隙距離A(周方向に一定、即ち周方向のいずれも最短空隙距離)よりも大きく設定されている。   Further, the outer surface 12c and 13b of the salient pole 12a and the magnet 13 are configured such that the outer surface 12c on the salient pole 12a side is positioned relatively radially inward from the outer surface 13b on the magnet 13 side. . That is, in the air gap S2 of the rotor 10 with respect to the stator 20 (the tip surface of the tooth 21a), the air gap distance B on the salient pole 12a side (in this case, the shortest air gap distance in the center in the circumferential direction) is the air gap distance A (circumference) on the magnet 13 side. The direction is constant, that is, it is set larger than the shortest gap distance in any circumferential direction.

ここで、ステータ20に対する突極12a側とマグネット13側それぞれの空隙距離B,Aの比B/Aを変化させたとき、ラジアル脈動比を図3に、ロータアンバランス力比を図4に、トルクリップル比を図5にそれぞれ示す。このラジアル脈動、ロータアンバランス力、及びトルクリップルは、それぞれロータ10の回転時の振動を増大させる要因である。   Here, when the ratio B / A of the gap distances B and A on the salient pole 12a side and the magnet 13 side with respect to the stator 20 is changed, the radial pulsation ratio is shown in FIG. 3, and the rotor unbalance force ratio is shown in FIG. The torque ripple ratio is shown in FIG. The radial pulsation, rotor unbalance force, and torque ripple are factors that increase vibration during rotation of the rotor 10, respectively.

図3では、B/Aを変化させたときのラジアル脈動比が示され、B/A=1、即ち突極12a側とマグネット13側の各空隙距離B,Aを同じとしたときのラジアル脈動を「1」とすると、そのB/Aが大きくなるに連れて(突極12aがマグネット13よりも内側に位置するに連れて)、ラジアル脈動は「1」から略一定に減少していく。詳しくは、B/A=1.2のときにラジアル脈動は約「0.89」、B/A=1.4のときにラジアル脈動は約「0.8」、B/A=1.6のときにラジアル脈動は約「0.72」というように減少していく。つまり、1<B/Aとすれば、ラジアル脈動の低減が見込める。   FIG. 3 shows the radial pulsation ratio when B / A is changed. B / A = 1, that is, the radial pulsation when the gap distances B and A on the salient pole 12a side and the magnet 13 side are the same. Is set to “1”, the radial pulsation decreases substantially from “1” as B / A increases (as the salient pole 12 a is positioned inside the magnet 13). Specifically, when B / A = 1.2, the radial pulsation is about “0.89”, and when B / A = 1.4, the radial pulsation is about “0.8”, and B / A = 1.6. In this case, the radial pulsation decreases to about “0.72”. That is, if 1 <B / A, reduction of radial pulsation can be expected.

次いで図4では、B/Aを変化させたときのロータアンバランス力比が示され、上記と同様、B/A=1としたときのロータアンバランス力を「1」とすると、そのB/Aが大きくなるに連れてロータアンバランス力は減少し、最小値を経て若干ではあるが増加に転じる。詳しくは、B/A=1からB/A=1.4まではロータアンバランス力が減少する範囲であり、B/A=1.4に近づくほど減少幅が次第に小さくなっていき、そのB/A=1.4で約「0.3」の最小値となる。B/A=1.4からB/A=1.6まではロータアンバランス力は若干ではあるが増加する範囲であり、B/A=1.6で約「0.4」まで増加する。つまり、1<B/Aとすれば、少なくとも測定したB/A=1.6まではロータアンバランス力の低減が見込め、1.25<B/A<1.6の範囲内では特に、B/A=1のときのロータアンバランス力の略40%以下となり、ロータアンバランス力の低減効果が大である。   Next, FIG. 4 shows the rotor unbalance force ratio when B / A is changed. Similarly to the above, when the rotor unbalance force when B / A = 1 is set to “1”, the B / A As A increases, the rotor unbalance force decreases, and after a minimum value, starts to increase slightly. Specifically, the range from B / A = 1 to B / A = 1.4 is a range in which the rotor unbalance force decreases. The closer the B / A = 1.4, the smaller the range of decrease. /A=1.4 is the minimum value of about “0.3”. From B / A = 1.4 to B / A = 1.6, the rotor unbalance force increases slightly but increases to about “0.4” at B / A = 1.6. In other words, if 1 <B / A, the rotor unbalance force can be reduced at least until the measured B / A = 1.6, and particularly within the range of 1.25 <B / A <1.6, B / A = 1, approximately 40% or less of the rotor unbalance force at the time of / A = 1, and the effect of reducing the rotor unbalance force is great.

次いで図5では、B/Aを変化させたときのトルクリップル比が示され、上記と同様、B/A=1としたときのトルクリップルを「1」とすると、そのB/Aが大きくなるに連れてトルクリップルは一端減少し、最小値を経て再び増加するように変化する。詳しくは、B/A=1からB/A=1.2まではトルクリップルが減少する範囲であり、B/A=1.2に近づくほど減少幅が次第に小さくなっていき、そのB/A=1.2で約「0.47」の最小値となる。B/A=1.2からB/A=1.6まではトルクリップルは増加する範囲であり、B/A=1.2から次第に増加幅も次第に大きくなっていき、B/A=1.55でB/A=1と同等のトルクリップルとなる。B/A=1.55以降はそのまま増加していく。つまり、1<B/A<1.55とすればトルクリップルの低減が見込め、1.15<B/A<1.25の範囲内では特に、B/A=1のときのトルクリップルの略半分以下となり、トルクリップルの低減効果が大である。   Next, FIG. 5 shows the torque ripple ratio when B / A is changed. Similarly to the above, when the torque ripple when B / A = 1 is set to “1”, the B / A increases. As the torque ripple decreases, the torque ripple decreases and then increases again after passing through the minimum value. Specifically, the torque ripple decreases from B / A = 1 to B / A = 1.2, and the decreasing range gradually decreases as B / A = 1.2. = 1.2 is the minimum value of about “0.47”. From B / A = 1.2 to B / A = 1.6, the torque ripple is in an increasing range. From B / A = 1.2, the range of increase gradually increases, and B / A = 1. 55, the torque ripple is equivalent to B / A = 1. After B / A = 1.55, it increases as it is. In other words, if 1 <B / A <1.55, torque ripple can be expected to be reduced. Especially within the range of 1.15 <B / A <1.25, the torque ripple when B / A = 1 is an abbreviation. Less than half, and the effect of reducing torque ripple is great.

これらを踏まえ、本実施形態のロータ10では、ステータ20に対する突極12a側とマグネット13側それぞれの空隙距離B,Aの比B/Aが1<B/A<1.55の範囲内のいずれかに設定されている。これにより、ロータ10の回転時の振動に繋がるラジアル脈動(図3)、ロータアンバランス力(図4)、及びトルクリップル(図5)の低減が可能となり、特にロータアンバランス力の低減を重視するものではB/Aを「1.4」付近に、トルクリップルの低減を重視するものにおいてはB/Aを「1.2」付近に設定する。このように本実施形態では、ロータ10の回転時の振動に繋がる各要因の低減が図られ、ロータ10の回転性能の向上が図られている。   Based on these, in the rotor 10 of the present embodiment, the ratio B / A of the gap distances B and A on the salient pole 12a side and the magnet 13 side with respect to the stator 20 is within the range of 1 <B / A <1.55. It is set to This makes it possible to reduce radial pulsation (Fig. 3), rotor unbalance force (Fig. 4), and torque ripple (Fig. 5) that lead to vibration during rotation of the rotor 10, and in particular to reduce the rotor unbalance force. B / A is set in the vicinity of “1.4” for those that do, and B / A is set in the vicinity of “1.2” for those that emphasize torque ripple reduction. Thus, in the present embodiment, each factor that leads to vibration during rotation of the rotor 10 is reduced, and the rotational performance of the rotor 10 is improved.

次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
(1)本実施形態では、ステータ20に対するロータ10の空隙S2のうち、マグネット13側の空隙距離Aと突極12a側の空隙距離Bとの比B/Aが、1<B/Aのいずれかの適正値に設定されている。これにより、ロータ10の回転時の振動の要因となるラジアル脈動、ロータアンバランス力、及びトルクリップルをそれぞれ低減でき(図3〜図5参照)、ロータ10の回転性能の向上を図ることができる。つまり、回転性能の向上したモータMとして提供することができる。
Next, characteristic effects of the present embodiment will be described.
(1) In this embodiment, the ratio B / A between the gap distance A on the magnet 13 side and the gap distance B on the salient pole 12a side in the gap S2 of the rotor 10 with respect to the stator 20 is 1 <B / A. Is set to an appropriate value. As a result, radial pulsation, rotor unbalance force, and torque ripple that cause vibrations during rotation of the rotor 10 can be reduced (see FIGS. 3 to 5), and the rotational performance of the rotor 10 can be improved. . That is, it can be provided as a motor M with improved rotational performance.

因みに、空隙距離A,Bの比B/Aを1.25<B/A<1.6の範囲内のいずれかに設定することで、ラジアル脈動の低減に加え、ロータアンバランス力を効果的に低減することができる。   Incidentally, by setting the ratio B / A of the gap distances A and B to any one of the ranges of 1.25 <B / A <1.6, the rotor unbalance force is effectively reduced in addition to the reduction of radial pulsation. Can be reduced.

また、空隙距離A,Bの比B/Aを1<B/A<1.55の範囲内のいずれかに設定することで、ラジアル脈動の低減に加え、トルクリップルを効果的に低減することができる。この場合更に、空隙距離A,Bの比B/Aを1.15<B/A<1.25の範囲内のいずれかに設定することで、トルクリップルを一層効果的に低減することができる。   In addition to reducing radial pulsation, torque ripple can be effectively reduced by setting the ratio B / A of the air gap distances A and B to any value within the range of 1 <B / A <1.55. Can do. In this case, furthermore, the torque ripple can be further effectively reduced by setting the ratio B / A of the gap distances A and B to any of the ranges of 1.15 <B / A <1.25. .

また、空隙距離A,Bの比B/Aを1.2<B/A<1.4の範囲内のいずれかに設定することで、ラジアル脈動の低減に加え、ロータアンバランス力及びトルクリップルをともに効果的に低減することができる。   In addition to reducing radial pulsation, the rotor unbalance force and torque ripple can be reduced by setting the ratio B / A of the gap distances A and B to any value within the range of 1.2 <B / A <1.4. Both can be effectively reduced.

(2)上記実施形態では、マグネット13及び突極12aの数が奇数で、マグネット13と突極12aとが180°反対位置に配置されて構成されている。即ち、マグネット13と突極12aとが180°反対位置に配置される構成では、磁気的なアンバランスが生じてロータ10の回転時の振動が増大しがちであるため、上記のようにマグネット13側と突極12a側との空隙距離A,Bの比B/Aの適正化を図り、低振動化する意義は大きい。   (2) In the said embodiment, the number of the magnets 13 and the salient poles 12a is an odd number, and the magnets 13 and the salient poles 12a are disposed at positions opposite to each other by 180 °. That is, in the configuration in which the magnet 13 and the salient pole 12a are disposed at positions opposite to each other by 180 °, a magnetic imbalance tends to occur and the vibration during rotation of the rotor 10 tends to increase. It is significant to reduce the vibration by optimizing the ratio B / A of the gap distances A and B between the side and the salient pole 12a.

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態についての数値範囲は、状況等に応じて適宜変更してもよい。
・上記実施形態について、突極12a及びマグネット13の両外側面12c,13bの形状を適宜変更してもよい。マグネット13側の外側面13bを同一円周となる湾曲形状とし、突極12a側の外側面12cをそれよりも曲率の大きい湾曲形状としたが、逆であってもよい。また、両外側面12c,13bがそれぞれ同一円周の湾曲形状としてもよく、また両外側面12c,13bともそれぞれ曲率の大きい湾曲形状としてもよい。また、外側面12c,13bの湾曲形状を曲率一定とするのみならず、曲率を周方向で変化させる形状や、直線的に変化する形状であってもよい。
In addition, you may change embodiment of this invention as follows.
-You may change suitably the numerical range about the said embodiment according to a condition.
-About the said embodiment, you may change suitably the shape of both the outer side surfaces 12c and 13b of the salient pole 12a and the magnet 13. FIG. Although the outer surface 13b on the magnet 13 side has a curved shape having the same circumference and the outer surface 12c on the salient pole 12a side has a curved shape with a larger curvature, the reverse may be possible. Further, both the outer surfaces 12c and 13b may be curved with the same circumference, and both the outer surfaces 12c and 13b may be curved with a large curvature. Further, the curved shapes of the outer surfaces 12c and 13b are not limited to constant curvature, but may be shapes that change the curvature in the circumferential direction or shapes that change linearly.

またこれらの他にも、マグネット13の形状や、突極12aを含むロータコア12の形状を適宜変更してもよい。
・上記実施形態では、7個の突極12aと7個のマグネット13とで構成した14磁極のロータ10に適用したが、磁極数を適宜変更してもよい。これに伴い、ステータ20側の磁極数も適宜変更する。
Besides these, the shape of the magnet 13 and the shape of the rotor core 12 including the salient poles 12a may be changed as appropriate.
In the above embodiment, the present invention is applied to the 14-pole rotor 10 constituted by the seven salient poles 12a and the seven magnets 13. However, the number of magnetic poles may be changed as appropriate. Along with this, the number of magnetic poles on the stator 20 side is appropriately changed.

・上記実施形態では、インナロータ型のモータMに用いられるロータ10に適用したが、アウタロータ型のモータのロータに適用してもよい。この場合、ロータとステータとの径方向の対向関係が逆になる。   In the above embodiment, the present invention is applied to the rotor 10 used for the inner rotor type motor M, but may be applied to the rotor of an outer rotor type motor. In this case, the opposing relationship in the radial direction between the rotor and the stator is reversed.

10…ロータ、12…ロータコア、12a…突極、13…マグネット、20…ステータ、S1,S2…空隙、A,B…空隙距離(最短空隙距離)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Rotor, 12 ... Rotor core, 12a ... Salient pole, 13 ... Magnet, 20 ... Stator, S1, S2 ... Air gap, A, B ... Air gap distance (shortest air gap distance).

Claims (7)

ロータコアの周方向に一方の磁極のマグネットが複数配置されるとともに、前記ロータコアの一体形成された突極が各マグネット間に空隙を以て配置され、前記突極を他方の磁極として機能するように構成されたロータであって、
ステータに対するロータの空隙のうち、前記マグネット側の最短空隙距離Aと前記突極側の最短空隙距離Bとの比B/Aが、1<B/Aに設定されていることを特徴とするロータ。
A plurality of magnets having one magnetic pole are arranged in the circumferential direction of the rotor core, and salient poles integrally formed with the rotor core are arranged with gaps between the magnets, and the salient poles function as the other magnetic poles. A rotor,
Of the rotor gaps with respect to the stator, the ratio B / A between the shortest gap distance A on the magnet side and the shortest gap distance B on the salient pole side is set to 1 <B / A. .
請求項1に記載のロータにおいて、
前記マグネット側の最短空隙距離Aと前記突極側の最短空隙距離Bとの比B/Aが、1.25<B/A<1.6の範囲内に設定されていることを特徴とするロータ。
The rotor according to claim 1, wherein
A ratio B / A between the shortest gap distance A on the magnet side and the shortest gap distance B on the salient pole side is set in a range of 1.25 <B / A <1.6. Rotor.
請求項1に記載のロータにおいて、
前記マグネット側の最短空隙距離Aと前記突極側の最短空隙距離Bとの比B/Aが、1<B/A<1.55の範囲内に設定されていることを特徴とするロータ。
The rotor according to claim 1, wherein
The rotor, wherein a ratio B / A between the shortest gap distance A on the magnet side and the shortest gap distance B on the salient pole side is set in a range of 1 <B / A <1.55.
請求項3に記載のロータにおいて、
前記マグネット側の最短空隙距離Aと前記突極側の最短空隙距離Bとの比B/Aが、1.15<B/A<1.25の範囲内に設定されていることを特徴とするロータ。
The rotor according to claim 3, wherein
A ratio B / A between the shortest gap distance A on the magnet side and the shortest gap distance B on the salient pole side is set in a range of 1.15 <B / A <1.25. Rotor.
請求項1に記載のロータにおいて、
前記マグネット側の最短空隙距離Aと前記突極側の最短空隙距離Bとの比B/Aが、1.2<B/A<1.4の範囲内に設定されていることを特徴とするロータ。
The rotor according to claim 1, wherein
A ratio B / A between the shortest gap distance A on the magnet side and the shortest gap distance B on the salient pole side is set in a range of 1.2 <B / A <1.4. Rotor.
請求項1〜5のいずれか1項に記載のロータにおいて、
前記マグネット及び前記突極の数がそれぞれ奇数に設定され、前記マグネットと前記突極とが180°反対位置に配置されて構成されていることを特徴とするロータ。
The rotor according to any one of claims 1 to 5,
The number of the magnets and the salient poles is set to an odd number, and the magnet and the salient poles are arranged at positions opposite to each other by 180 °.
請求項1〜6のいずれか1項に記載のロータを備えたことを特徴とするモータ。   A motor comprising the rotor according to claim 1.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3323187A4 (en) * 2015-07-16 2019-02-27 Bergstrom, Inc. Combination structure between stator and rotor in a brushless motor

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5601903B2 (en) * 2010-06-30 2014-10-08 アスモ株式会社 motor
DE102011075197A1 (en) * 2011-05-04 2012-11-08 Robert Bosch Gmbh electric motor
DE102012011445A1 (en) * 2011-06-21 2012-12-27 Asmo, Ltd. Motor with a rotor and method of manufacturing the rotor
JP5594303B2 (en) * 2012-02-13 2014-09-24 株式会社安川電機 Rotating electric machine
JP5907813B2 (en) * 2012-06-13 2016-04-26 三菱電機株式会社 Brushless motor
JP5605721B2 (en) * 2012-06-29 2014-10-15 株式会社デンソー Rotating electric machine
JP5776652B2 (en) * 2012-08-31 2015-09-09 株式会社デンソー Rotating electrical machine rotor
CN108352743B (en) 2015-11-18 2020-11-10 三菱电机株式会社 Motor and air conditioner
JP6641966B2 (en) * 2015-12-15 2020-02-05 富士電機株式会社 Rotating electric machine
CN110149016B (en) * 2019-06-28 2020-05-19 泉州装备制造研究所 Position-sensorless permanent magnet synchronous motor and rotor position judgment method

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58123355A (en) * 1982-01-18 1983-07-22 Fanuc Ltd Synchronous motor
JPS6012949A (en) * 1983-07-02 1985-01-23 Junsuke Ishibashi Natural paste and its production
JPS60121949A (en) * 1983-12-05 1985-06-29 Fanuc Ltd Rotor of permanent magnet type synchronous motor
JP3282427B2 (en) * 1994-04-13 2002-05-13 トヨタ自動車株式会社 Permanent magnet motor
JPH09327139A (en) * 1996-06-04 1997-12-16 Shibaura Eng Works Co Ltd Rotor for motor
JP2002262533A (en) * 2001-02-28 2002-09-13 Hitachi Ltd Permanent magnet type rotating electric machine
JP4404670B2 (en) * 2004-03-31 2010-01-27 三洋電機株式会社 Permanent magnet motor
JP5324294B2 (en) * 2009-04-03 2013-10-23 アスモ株式会社 Rotor and motor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3323187A4 (en) * 2015-07-16 2019-02-27 Bergstrom, Inc. Combination structure between stator and rotor in a brushless motor
US10320274B2 (en) 2015-07-16 2019-06-11 Bergstrom, Inc. Combination structure between stator and rotor in a brushless motor

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