JP5726591B2 - モータ及びロータコア - Google Patents

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Description

本発明は、モータ及びロータコアに関するものである。
従来、ブラシレスモータにおいて、ロータの内部にマグネットを埋め込んだIPMモータ(Interior Permanent Magnet Motor)が種々提案されている(例えば、特許文献1)。IPMモータは、マグネットがロータの内部に埋め込まれていることから、ロータの表面にマグネットを固着したSPMモータ(Surface Permanent Magnet Motor)に比べて、回転中に遠心力でマグネットが飛び出されることがなく、機械的に安全性が確保されている。また、IPMモータは、マグネットがロータの内部に埋め込まれていることから、SPMモータに比べてリラクタンストルクをより多く得ることができる。
特開平7−264785号公報
ところで、上記したIPMモータのロータは、径方向に延びた各突極部に軸方向に貫通形成したスロット内にマグネットを貫挿し固着したものであることから、各突極部の周方向の側面から、隣接する突極部に磁束が漏れ易かった。
また、大きなトルクを得るためにマグネットをできる限り大きくする必要があった。それに伴って、マグネットを貫挿するスロットを大きく形成していた。そのため、各突極部の周方向の側面部分において、その側面からスロットの周方向の内側面までの肉厚が非常に薄くなっていた。その結果、自動車等のように頻繁に大きな振動が生じる場所に該モータを装備するには不向きであった。
本発明は上記問題点を解消するためになされたものであって、その目的は、ステータ側突極からの漏れ磁束を抑制することのできるモータ及びロータコアを提供することにある。
求項に記載の発明は、異なる磁極が周方向に交互に形成された突極が配置形成されたモータのロータコアであって、少なくともマグネットを埋め込んだ突極の先端部分に、前記マグネットの周方向の両側面の延長線上であって、前記ステータ側に向けて前記ステータ側の周方向の磁極幅が前記マグネットの周方向幅に対し幅狭になる縮幅部を設け、前記ロータコアは、複数の前記ロータコアの形成用のコアシートを複数枚積層して形成し、前記各コアシートは、前記突極を形成する突極片を有し、その突極片の一側面を押し潰して前記ロータコアの縮幅部を構成するための薄肉部を形成した。
請求項に記載の発明によれば、マグネットの周方向の両側からステータ側に流れる磁束を、縮幅部に集中させて流すことができる。また、コアシートを複数枚積層することによって、ロータコアが形成される。また、押し潰すだけで縮幅部が形成でき、ロータコアのコストダウンを図ることができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のロータコアにおいて、前記薄肉部は、前記マグネットよりも基端側を含み形成されている。
請求項2の発明によれば、マグネットの周方向端部における漏れ磁束を抑制できる。
請求項に記載の発明は、請求項1又は2に記載のロータコアにおいて、前記縮幅部は、前記マグネットの周方向の両側面の延長線上であって前記ステータから離間した位置から前記ステータ側に向けて幅狭になるように形成した。
請求項に記載の発明によれば、マグネットの周方向の両側からステータ側に流れる磁束の漏れを、離間させた距離に相対して抑制さることができる。
請求項に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1に記載のロータコアにおいて、前記縮幅部は、前記マグネット側に近づくほど、前記縮幅部の周方向の幅が急峻に大きくなるようにその側面が円弧状の曲面にて形成された。
請求項に記載の発明によれば、マグネットの周方向の両側からステータ側に流れる磁束を、円弧状の曲面に沿って縮幅部内をその縮幅部の周方向の中心側に集中させることができる。
請求項に記載の発明は、請求項のいずれか1に記載のロータコアにおいて、前記ロータコアに設けた前記突極は、1つおきに又は全ての突極に前記マグネットを埋め込んだ。
請求項に記載の発明によれば、マグネットの周方向の両側からステータ側に流れる磁束は、隣接する突極への漏れが抑制され、縮幅部に集中してステータ側に流すことができる。
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか1に記載のロータコアを有するロータと、前記ロータの外周に、巻線が巻回されたステータとを備えた。
請求項6に記載の発明によれば、ロータコアの周方向に交互に形成される磁極の磁気バランスが向上し、高出力化を図ることができる。しかも、高出力効果により出力当たりのモータの体格を小体格化することができる。
本発明によれば、ロータのステータ側突極からの漏れ磁束の抑制を図ることができる。
本実施形態のブラシレスモータの断面図。 本実施形態のロータの斜視図。 本実施形態のコアシートの斜視図。 本実施形態のコアシートの正面図。 (a)図4のコアシートのA−A線断面図、(b)図4のコアシートのB−B線断面図、(c)図4のコアシートのC−C線断面図。 本実施形態の磁束の流れを説明する説明図。 本発明の別例の突極を説明する一部切り説明図。 同じく別例の突極を説明する一部切り説明図。 同じく別例の突極を説明する一部切り説明図。 同じく別例のロータを説明する斜視図。
以下、本発明をブラシレスモータに具体化した一実施形態を図1〜図6に従って説明する。
図1に示すように、ブラシレスモータ1のモータケース2は、有底筒状に形成されたヨーク3と、該ヨーク3のフロント側(図1において下側)の開口部を閉塞するフロントエンドプレート4とを有している。
ヨーク3の内周面にはステータ6が固定されている。ステータ6は、ヨーク3の内側面に固設したステータコア7を設けている。ステータコア7は、円筒部7aと該円筒部7aから径方向内側に延びて周方向に複数設けられたティース7bとを有する。各ティース7bには、U相、V相、W相のからなる3相の巻線Cが巻回されている。
ステータ6の内側に回転軸8と一体回転するロータ9が配置されている。
ロータ9は、ロータコア10と、そのロータコア10に保持された4個のマグネットMとから構成されている。
(コアシート20)
(環状部21)
ロータコア10は、図1及び図2に示すように、磁性体よりなる板状のコアシート20を複数枚積層して形成されている。コアシート20は、図3及び図4に示すように、円板状をなすとともに、中央部に環状部21を有している。環状部21の中央部には、円形の第1貫通孔H1が軸方向(コアシート20の厚さ方向)に貫通形成され、第1貫通孔H1の内径は、回転軸8の外径よりも若干小さい値となっている。
また、第1貫通孔H1が形成された環状部21の内側部には、環状の第1薄肉部D1が形成されている。第1薄肉部D1は、環状部21の内周縁部を、該環状部21における厚さ方向の一方側の面から他方側の面に向かって軸方向に加圧し押し潰して形成されている。そして、第1薄肉部D1は、コアシート20の厚さ方向から見た形状が、前記第1貫通孔H1と同心状の円環状をなしている。
(突極片22)
コアシート20には、環状部21の外周面から径方向外側に90度の間隔に延出形成した4個の突極片22が延出形成されている。従って、4個の突極片22は、それぞれ一対の突極片22が第1貫通孔H1の中心軸線L1を挟んで相対向するように配置される。4個の突極片22は、何れも同じ形状をなしている。詳しくは、各突極片22の厚さは、環状部21の厚さと等しい。そして、各突極片22は、径方向に延びる各突極片22の周方向の幅W1(図4参照)は一定になるように形成されている。更に、各突極片22の径方向の外周面22aは、第1貫通孔H1の中心軸線L1(回転軸8の中心軸線L2に同じ)を中心とする円弧状の曲面となっている。
各突極片22には、コアシート20を軸方向に貫通する径方向に短い長方形状の第2貫通孔H2がそれぞれ貫通形成されている。また、各突極片22の周方向の両側部であって、第2貫通孔H2の周方向両内側面と同一面状となるように、径方向外側に沿って延びる第2薄肉部D2が形成されている。第2薄肉部D2は、突極片22の周方向の両側部を、該突極片22における厚さ方向(軸方向)の一方側の面から他方側の面に向かって加圧し押し潰して形成されている。突極片22の第2薄肉部D2は、突極片22の先端部において基端部よりも周方向において幅広に形成され、先端幅広部分を幅広部D2a、基端幅狭部分を幅狭部D2bとしている。そして、突極片22において、第2薄肉部D2が形成されていない同第2薄肉部D2より厚い部分を、厚肉部23という。
また、幅広部D2aは、第2貫通孔H2の径方向外側の内側面よりも外側に予め定めた距離W2だけ離間して形成されている。
そして、第2貫通孔H2によって、厚肉部23は径方向において2分されている。第2貫通孔H2によって2分された厚肉部23について、先端側(径方向外側)を先端厚肉部23aといい、基端側(径方向内側)を基端厚肉部23bという。
なお、先端厚肉部23aと第2薄肉部D2の幅広部D2aとで形成された段差面22cは、その基端側が円弧状の曲面で形成され基端厚肉部23bと、幅狭部D2bとで形成される段差面22dと繋げている。
(疑似突極片24)
また、同じく環状部21の外周面であって4個の突極片22間から径方向外側に90度の間隔に4個の疑似突極片24が延出形成されている。従って、4個の疑似突極片24は、それぞれ一対の疑似突極片24が第1貫通孔H1の中心軸線L1を挟んで相向するように配置される。4個の疑似突極片24は、何れも同じ形状をなし、突極片22と同じ外形形状をなしている。従って、各疑似突極片24の厚さは各突極片22と同じ厚さとなるとともに、各疑似突極片24の径方向の外周面24aは、第1貫通孔H1の中心軸線L1(回転軸8の中心軸線L2に同じ)を中心とする円弧状の曲面となっている。
各疑似突極片24には、突極片22と同じ形状の径方向外側に沿って延びる第3薄肉部D3が形成されている。第3薄肉部D3は、突極片24の周方向の両側部を、該疑似突極片24における厚さ方向(軸方向)の一方側の面から他方側の面に向かって加圧し押し潰して形成されている。疑似突極片24の第3薄肉部D3は、疑似突極片24の先端部において基端部よりも周方向において幅広に形成され、先端幅広部分を幅広部D3a、基端幅狭部分を幅狭部D3bとしている。そして、疑似突極片24において、第3薄肉部D3が形成されていない同第3薄肉部D3より厚い部分を、厚肉部25という。
コアシート20は、第1及び第2貫通孔H1,H2、環状部21、突極片22、疑似突極片24が磁性体よりなる金属板材をプレス加工により打ち抜いて形成される。なお、金属板材をプレス加工により打ち抜く際、コアシート20を形成するための金型で金属板材を加圧して押し潰すことにより、第1〜第3薄肉部D1〜D3を同時に形成する。
このように形成されたコアシート20を複数枚積層する。このとき、各コアシート20の突極片22(疑似突極片24)同士が互いに重なるように積層する。また、各コアシート20において、突極片22(疑似突極片24)に形成した第2薄肉部D2(第3薄肉部D3)が軸方向において同じ方向を向くように積層する。そして、積層されたコアシート20を、カシメルことによって一体化されてロータコア10が形成される。
(ロータコア10)
ちなみに、図2に示すロータコア10において、軸方向に環状部21同士が重なった部分が円筒部11となり、軸方向に突極片22同士が重なった部分が突極12となる。また、軸方向に疑似突極片24同士が重なった部分が疑似突極14となる。また、軸方向に第1貫通孔H1同士で連通する孔は回転軸8が嵌入固着される嵌入孔16となり、軸方向に第2貫通孔H2同士で連通する孔はマグネットMを貫挿固着する貫挿孔18となる。
ロータコア10は、嵌入孔16に回転軸8が圧入されて該回転軸8に外嵌されることにより、該回転軸8に対して一体回転可能に固定されている。詳しくは、各コアシート20の第1薄肉部D1における径方向内側の円環状の内周面が、回転軸8の外周面に圧接することにより、ロータコア10は回転軸8に対して軸方向に移動不能且つ周方向に移動不能に固定されている。また、回転軸8に固定されたロータコア10では、第1薄肉部D1の径方向の中心は、回転軸8の中心軸線L2上に位置する。従って、第1薄肉部D1は、回転軸8と同心状となっている。
また、ロータコア10の突極12に形成された4個の貫挿孔18には、それぞれマグネットMが挿入されている。各マグネットMは、ロータコア10の軸方向に長い直方体状をなすとともに、その軸方向の長さは、ロータコア10の軸方向の長さと等しく形成されている。また、各マグネットMの周方向の幅は、貫挿孔18の周方向の内側面間の幅より僅かに小さく形成されている。更に、各マグネットMの径方向の厚さは、貫挿孔18の径方向の内側面間の幅より僅かに小さく形成されている。各マグネットMは、該貫挿孔18に挿入され、接着剤あるいは弾性部材等により、前記ロータコア10に一体に固定されている。
これらの各貫挿孔18に貫挿固着されたマグネットMは、径方向外側の端部がN極、径方向内側の端部がS極となるようにそれぞれ着磁されている。従って、本実施形態のロータコア10では、4個の突極12にはS極及びN極のうちN極の磁極があらわれ、4個の疑似突極14にはS極及びN極のうちS極の磁極があらわれる。
つまり、本実施形態のロータ9は、突極12に設けたマグネットMにより、突極12をN極の磁極として機能させ、疑似突極14をS極の磁極として機能させることから、コンシクエントポール型のロータとなる。
図1に示すように、ロータコア10を固着した回転軸8は、その基端部(図1において、上側の端部)においてヨーク3の底部中央に設けた軸受31によって回転可能に軸支されている。一方、回転軸8の先端部は、フロントエンドプレート4の径方向の中央部に設けられた軸受32によって回転可能に軸支されている。また、回転軸8の先端は、フロントエンドプレート4の中央部を貫通してモータケース2の外部に突出(露出)している。
図1に示すように、回転軸8であって、フロントエンドプレート4とロータコア10の間の位置には、環状のセンサマグネット33が同回転軸8と一体回転可能に固定されている。センサマグネット33は、N極とS極とが周方向に交互となるように着磁されている。
また、フロントエンドプレート4の内周面には、ブラシレスモータを制御するための図示しない回路素子が搭載された回路基板34が固定されている。この回路基板34上には、センサマグネット33と軸方向に対向する位置にホールICよりなるホールセンサ35が実装されている。また、回路基板34は、ブラシレスモータ1の外部に設けられる駆動制御回路(図示略)に電気的に接続されている。
そして、ブラシレスモータ1では、ステータ6の各巻線Cに電源が供給されると、該ステータ6にて発生される回転磁界に応じてロータ9が回転される。そして、ホールセンサ35は、ロータ9の回転軸8と一体回転するセンサマグネット33の磁界の変化を検出するとともに、検出した磁界の変化に応じたパルス信号である回転検出信号を駆動制御回路に出力する。駆動制御回路は、この回転検出信号に基づいて、ロータ9の回転情報(回転速度、回転位置等)を検出する。そして、駆動制御回路は、検出したロータ9の回転情報に基づいて、ロータ9の回転速度が所望の回転速度となるようにステータ6の各巻線Cに供給する電源を制御する。従って、ロータ9の回転状態に応じて駆動制御回路からステータ6の各巻線Cに電源が供給される。
次に、前記したロータ9の作用を記載する。
図1及び図2に示すように、ロータコア10の円筒部11(環状部21)に設けられた第1薄肉部D1は、周方向の何れの位置においてもマグネットMよりも径方向内側かつ回転軸8の外周側に存在する。そして、第1薄肉部D1は、その厚さが、円筒部11(環状部21)の厚さよりも薄いため、円筒部11(環状部21)よりも径方向の磁気抵抗が高くなっている。
そのため、各マグネットMのS極から径方向内側に流れ出た磁束は、回転軸8に流れ難くなる。つまり、周方向に並ぶ突極12(突極片22)及び疑似突極14(疑似突極片24)と回転軸8との間に疑似突極14(疑似突極片24)よりも磁気抵抗の高い第1薄肉部D1を設けることにより、磁束は回転軸8への漏れが抑制され、疑似突極14(疑似突極片24)に流れる。
ロータコア10の突極12(突極片22)に設けられた第2薄肉部D2は、突極片22の周方向の両側部を、厚さ方向(軸方向)の一方側の面から他方側の面に向かって加圧し押し潰して形成した。しかも、第2薄肉部D2は、突極片22の先端部において基端部よりも周方向において幅広に形成した。そして、突極12(突極片22)の先端部分において、第2薄肉部D2と先端厚肉部23aを形成した。
従って、突極12(突極片22)のマグネットMよりも先端側において、第2薄肉部D2は、その厚さが、先端厚肉部23aの厚さよりも薄いため、先端厚肉部23aよりも径方向の磁気抵抗が高くなっている。
そのため、各マグネットMのN極から径方向外側に流れる磁束は、図6において実線で示す矢印のように先端厚肉部23aに集中してステータ6側に流れる。反対に、磁束が図6において破線で示す矢印のように、漏れ磁束となって隣接する疑似突極14(疑似突極片24)に流れることが抑制される。
しかも、突極12(突極片22)のマグネットMよりも先端側に形成された第2薄肉部D2の幅広部D2aは、周方向において幅広に形成し、さらに、先端厚肉部23aを周方向に幅狭にした。その結果、各マグネットMのN極から径方向外側に流れる磁束は、より先端厚肉部23aに集中してステータ6側に流れるとともに、隣接する疑似突極14(疑似突極片24)に流れる漏れ磁束はより抑制される。
また、幅広部D2aは第2貫通孔H2の径方向外側面よりも外側に予め定めた距離W2だけ離間させて形成することによって先端厚肉部23aを形成した。従って、突極12(突極片22)に嵌め込まれたマグネットMの周方向の両側からステータ6側に流れる磁束の漏れは、離間させた距離W2に相対して抑制される。
さらに、先端厚肉部23aと第2薄肉部D2の幅広部D2aとで形成された段差面22cの基端側を円弧状に形成して、基端厚肉部23bと幅狭部D2bとで形成される段差面22dと繋げた。従って、突極12(突極片22)に嵌め込まれたマグネットMの周方向の両側からステータ6側に流れる磁束は、円弧状の曲面に沿って先端厚肉部23a内を先端厚肉部23aの周方向の中心側に流れ、隣接する疑似突極14(疑似突極片24)への漏れが抑制される。
また、第2薄肉部D2は、マグネットMよりも基端端側にも形成した。従って、突極12(突極片22)のマグネットMよりも基端側において、第2薄肉部D2は、その厚さが、基端厚肉部23bの厚さよりも薄いため、基端厚肉部23bよりも径方向の磁気抵抗が高くなっている。
そのため、各マグネットMのS極から径方向内側に流れ出た磁束は、基端厚肉部23bに集中して隣接の疑似突極14(疑似突極片24)に流れる。
また、ロータコア10の疑似突極14(突極片24)に設けられた第3薄肉部D3は、疑似突極片24の周方向の両側面24bを、厚さ方向(軸方向)の一方側の面から他方側の面に向かって加圧し押し潰して形成した。しかも、第3薄肉部D3は、疑似突極片24の先端部において基端部よりも周方向において幅広に形成した。そして、疑似突極14(疑似突極片24)の先端部分において、第3薄肉部D3と厚肉部25を形成した。
従って、疑似突極14(疑似突極片24)の先端側において、第3薄肉部D3は、その厚さが、厚肉部25の厚さよりも薄いため、厚肉部25よりも径方向の磁気抵抗が高くなっている。
そのため、各突極12のマグネットMのS極からの磁束は、各疑似突極片24の厚肉部25に集中して流れ、隣接する突極12(突極片22)に漏れ磁束となって流れることが抑制される。
しかも、疑似突極14(疑似突極片24)の先端側に形成された第3薄肉部D3の幅広部D3aは、周方向において幅広に形成して、厚肉部25を周方向に幅狭にした。その結果、各マグネットMのS極からの磁束であって、疑似突極14(疑似突極片24)内を径方向外側に流れる磁束は、より先端幅狭の厚肉部25に集中してステータ6側に流れるとともに、隣接する突極12(突極片22)に流れる漏れ磁束はより抑制される。
さらに、先端側の厚肉部25と第3薄肉部D3の幅広部D3aとで形成された段差面24cの基端側を円弧状に形成して、基端側の厚肉部25と幅狭部D3bとで形成される段差面24dと繋げた。従って、ステータ6側に向かって流れる磁束は、円弧状の曲面に沿って先端側の厚肉部25内を厚肉部25の周方向の中心側に流れ、隣接する突極12(突極片22)への漏れが抑制される。
次に、上記実施形態の効果を以下に記載する。
(1)本実施形態によれば、ロータコア10の突極12(突極片22)の先端部両側部を押し潰して第2薄肉部D2と先端厚肉部23aを形成した。そして、突極12(突極片22)のマグネットMよりも先端側において、第2薄肉部D2は先端厚肉部23aよりも径方向の磁気抵抗が高くなるようにした。
従って、各マグネットMのN極から径方向外側に流れる磁束は、隣接する疑似突極14(疑似突極片24)への漏れが抑制され、先端厚肉部23aに集中してステータ6側に流すことができる。
その結果、ロータコア10の周方向に交互に形成される磁極の磁気バランスが向上し、高出力化を図ることができる。しかも、高出力効果により出力当たりのブラシレスモータ1の体格を小体格化することができる。
(2)本実施形態によれば、マグネットMよりも先端側に形成された第2薄肉部D2の幅広部D2aは、周方向において幅広に形成して、先端厚肉部23aを周方向に幅狭にした。従って、各マグネットMのN極から径方向外側に流れる磁束を、より先端厚肉部23aに集中させることができるとともに、隣接する疑似突極14(疑似突極片24)に流れる漏れ磁束をより抑制することができる。
その結果、ロータコア10の周方向に交互に形成される磁極の磁気バランスが向上し、高出力化を図ることができる。しかも、高出力効果により出力当たりのブラシレスモータ1の体格を小体格化することができる。
(3)本実施形態によれば、幅広部D2aを第2貫通孔H2の径方向外側面よりも外側に予め定めた距離W2だけ離間させて形成した。
従って、突極12(突極片22)に嵌め込まれたマグネットMの周方向の両側からステータ6側に流れる磁束の漏れは、離間させた距離W2に相対して抑制させることができる。その結果、ロータコア10の周方向に交互に形成される磁極の磁気バランスが向上し、高出力化を図ることができる。しかも、高出力効果により出力当たりのブラシレスモータ1の体格を小体格化することができる。
(4)本実施形態によれば、先端厚肉部23aと第2薄肉部D2の幅広部D2aとで形成された段差面22cの基端側を円弧状に形成した。
従って、マグネットMの周方向の両側からステータ6側に流れる磁束は、円弧状の曲面に沿って先端厚肉部23a内を先端厚肉部23aの周方向の中心側に集中し、隣接する疑似突極14(疑似突極片24)への漏れが抑制される。その結果、ロータコア10の周方向に交互に形成される磁極の磁気バランスが向上し、高出力化を図ることができる。しかも、高出力効果により出力当たりのブラシレスモータ1の体格を小体格化することができる。
(5)本実施形態によれば、第2薄肉部D2を、マグネットMよりも基端端側にも形成した。従って、各マグネットMのS極から径方向内側に流れ出た磁束は、基端厚肉部23bに集中して隣接の疑似突極14(疑似突極片24)に流すことができる。その結果、ロータコア10の周方向に交互に形成される磁極の磁気バランスが向上し、高出力化を図ることができる。しかも、高出力効果により出力当たりのブラシレスモータ1の体格を小体格化することができる。
(6)本実施形態によれば、ロータコア10の疑似突極14(疑似突極片24)の先端部両側部を押し潰して第3薄肉部D3と厚肉部25を形成した。しかも、第3薄肉部D3は、疑似突極片24の先端部において基端部よりも周方向において幅広に形成した。そして、疑似突極14(疑似突極片24)の先端部分において、第3薄肉部D3と厚肉部25を形成した。そして、疑似突極14(疑似突極片24)の先端側において、第3薄肉部D3は、厚肉部25よりも径方向の磁気抵抗が高くなるようにした。
従って、各突極12のマグネットMのS極からの磁束は、隣接する突極12(突極片22)に漏れることなく、各疑似突極片24の厚肉部25に集中して流すことができる。その結果、ロータコア10の周方向に交互に形成される磁極の磁気バランスが向上し、高出力化を図ることができる。しかも、高出力効果により出力当たりのブラシレスモータ1の体格を小体格化することができる。
(7)本実施形態によれば、疑似突極14(疑似突極片24)の先端側に形成した第3薄肉部D3の幅広部D3aを、周方向において幅広に形成して、厚肉部25を周方向に幅狭にした。従って、各マグネットMのS極からの磁束であって、疑似突極14(疑似突極片24)内を径方向外側に流れる磁束は、より先端幅狭の厚肉部25に集中させることができる。その結果、ロータコア10の周方向に交互に形成される磁極の磁気バランスが向上し、高出力化を図ることができる。しかも、高出力効果により出力当たりのブラシレスモータ1の体格を小体格化することができる。
(8)本実施形態によれば、先端側の厚肉部25と第3薄肉部D3の幅広部D3aとで形成された段差面24cを基端側を円弧状に形成した。従って、ステータ6側に向かって流れる磁束は、円弧状の曲面に沿って先端側の厚肉部25内を厚肉部25の周方向の中心側に集中し、隣接する突極12(突極片22)への漏れが抑制される。その結果、ロータコア10の周方向に交互に形成される磁極の磁気バランスが向上し、高出力化を図ることができる。しかも、高出力効果により出力当たりのブラシレスモータ1の体格を小体格化することができる。
(9)本実施形態によれば、ロータコア10の円筒部11(環状部21)に第1薄肉部D1を形成した。そして、第1薄肉部D1は円筒部11(環状部21)よりも径方向の磁気抵抗が高くなるようにした。従って、各マグネットMのS極から径方向内側に流れ出た磁束は、回転軸8に流れ難くなり、疑似突極14(疑似突極片24)に集中させることができる。その結果、ロータコア10の周方向に交互に形成される磁極の磁気バランスが向上し、高出力化を図ることができる。しかも、高出力効果により出力当たりのブラシレスモータ1の体格を小体格化することができる。
(10)本実施形態によれば、疑似突極14(疑似突極片24の厚肉部25)よりも磁気抵抗の高い部分である第1薄肉部D1、第2薄肉部D2、第3薄肉部D3を、ロータコア10を構成するコアシート20を軸方向に加圧し押し潰して形成した。従って、ロータコア10とは別の部品をロータ9に設けたり、突極12及び疑似突極14とは別の材料で形成される部分をロータコア10に設けたりしなくてもよい。その結果、ロータ9の複雑化を抑制するとともに、製造コストの増大を抑制することができる。
(11)本実施形態によれば、突極12(突極片22)に埋め込まれたマグネットMは、その周方向両側面が、周方向に第2薄肉部D2で支持されている。第2薄肉部D2は、押し潰された形成され周方向に幅を有しているため、マグネットMの周方向の側面を強固に支持することができる。従って、自動車等のように頻繁に大きな振動が生じる場所にブラシレスモータ1を装備することができる。
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、幅広部D2aを第2貫通孔H2の径方向外側面よりも外側に予め定めた距離W2だけ離間させて形成し、マグネットMの径方向外側に先端厚肉部23aを形成した。
これを、図7に示すように、幅広部D2aを第2貫通孔H2の径方向外側面から離間させないで、第2貫通孔H2の径方向外側面の周方向両側端から幅広にするように実施してもよい。
・上記実施形態では、先端厚肉部23aと第2薄肉部D2の幅広部D2aとで形成された段差面22cの基端側を円弧状に形成した。
これを、図8に示すように、段差面22cを直角に交差する面とならないように第2薄肉部D2の幅広部D2aを形成するようにしてもよい。
・上記実施形態では、ロータコア10の突極12(突極片22)の先端部両側部を押し潰して第2薄肉部D2と先端厚肉部23aを形成した。そして、突極12(突極片22)のマグネットMよりも先端側において、第2薄肉部D2は先端厚肉部23aよりも径方向の磁気抵抗が高くなるようにした。
これを、図9に示すように、第2薄肉部D2の幅広部D2aの部分を切り落として実施してもよい。
・上記実施形態では、ロータコア10は、周方向に、突極12と疑似突極14とが交互に配置され、各突極14にマグネットMを埋め込んだコンシクエント型のロータであったが、コンシクエント型のロータに限定されるものではない。
例えば、図10に示すように、疑似突極14も突極12とし、その突極12にマグネットMを埋め込むようにして実施してもよい。
この場合、疑似突極14を突極12としてその突極12に埋め込まれたマグネットMは、径方向外側の端部がS極、径方向内側の端部がN極となるようにそれぞれ着磁される必要がある。これによって、ロータコア10は、周方向に形成された各突極12は、交互にN極とS極の磁極が発生する。
・上記実施形態では、突極片22(突極12)の第2薄肉部D2と、疑似突極片24(疑似突極14)の第3薄肉部D3は、同じ形状であったが、相違さてもよい。
・上記実施形態では、コアシート20を複数枚積層してロータコア10を形成するとき、各コアシート20において、突極片22(疑似突極片24)に形成した第2薄肉部D2(第3薄肉部D3)が軸方向において同じ方向を向くように積層した。
これを、交互に向きを変えて積層して実施してもよい。
1…ブラシレスモータ(モータ)、2…モータケース、3…ヨーク、4…フロントエンドプレート、6…ステータ、7…ステータコア、7a…円筒部、7b…ティース、8…回転軸、9…ロータ、10…ロータコア、11…円筒部、12…突極、14…疑似突極、16…嵌入孔、17…貫挿孔、20…コアシート、21…環状部、22…突極片、22a…外周面、22b…側面、22c,22d…段差面、23…厚肉部、23a…先端厚肉部(縮幅部)、23b…基端厚肉部、24…疑似突極片、24a…外周面、24b…側面、24c,24d…段差面、25…厚肉部、31,32…軸受、33…センサマグネット、34…回路基板、35…ホールセンサ、C…巻線、M…マグネット、D1…第1薄肉部、D2…第2薄肉部、D3…第3薄肉部、H1…第1貫通孔、H2…第2貫通孔、L1,L2…中心線、W1…幅、W2…距離、D2a…幅広部、D2b…幅狭部、D3a…幅広部、D3b…幅狭部。

Claims (6)

  1. 異なる磁極が周方向に交互に形成された突極が配置形成されたモータのロータコアであって、
    少なくともマグネットを埋め込んだ突極の先端部分に、前記マグネットの周方向の両側面の延長線上であって、ステータ側に向けて前記ステータ側の周方向の磁極幅が前記マグネットの周方向幅に対し幅狭になる縮幅部を設け
    前記ロータコアは、複数の前記ロータコアの形成用のコアシートを複数枚積層して形成し、
    前記各コアシートは、前記突極を形成する突極片を有し、その突極片の一側面を押し潰して前記ロータコアの縮幅部を構成するための薄肉部を形成したことを特徴とするロータコア。
  2. 請求項に記載のロータコアにおいて、
    前記薄肉部は、前記マグネットよりも基端側を含み形成されていることを特徴とするロータコア。
  3. 請求項1又は2に記載のロータコアにおいて、
    前記縮幅部は、前記マグネットの周方向の両側面の延長線上であって前記ステータから離間した位置から前記ステータ側に向けて幅狭になるように形成したことを特徴とするロータコア。
  4. 請求項1〜3のいずれか1に記載のロータコアにおいて、
    前記縮幅部は、前記マグネット側に近づくほど、前記縮幅部の周方向の幅が急峻に大きくなるようにその側面が円弧状の曲面にて形成されたことを特徴とするロータコア。
  5. 請求項のいずれか1に記載のロータコアにおいて、
    前記ロータコアに設けた前記突極は、1つおきに又は全ての突極に前記マグネットを埋め込んだことを特徴とするロータコア。
  6. 請求項1〜5のいずれか1に記載のロータコアを有するロータと、前記ロータの外周に、巻線が巻回されたステータとを備えたことを特徴とするモータ。
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