JP5977182B2 - motor - Google Patents

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JP5977182B2 JP2013013345A JP2013013345A JP5977182B2 JP 5977182 B2 JP5977182 B2 JP 5977182B2 JP 2013013345 A JP2013013345 A JP 2013013345A JP 2013013345 A JP2013013345 A JP 2013013345A JP 5977182 B2 JP5977182 B2 JP 5977182B2
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本発明は、モータに関するものである。   The present invention relates to a motor.

従来、例えば特許文献1に示すように、コアの軸方向端面において、コアに積層される積層部と、この積層部から軸方向外側に延びて磁石と径方向において対向する対向部を有する磁性板(特許文献1では補助ロータコア)を備えたモータが知られている。このように磁石と径方向において対向する対向部を設けることで、磁気取り込み量を増やすことが可能となる。   2. Description of the Related Art Conventionally, as shown in Patent Document 1, for example, a magnetic plate having a laminated portion laminated on a core on an axial end face of the core and a facing portion extending radially outward from the laminated portion and facing a magnet in a radial direction A motor having an auxiliary rotor core in Patent Document 1 is known. Thus, by providing the facing portion that faces the magnet in the radial direction, it is possible to increase the amount of magnetic capture.

特開平5−284679号公報JP-A-5-284679

ところで、上記のようなモータにおいて、磁気の取り込み量を増大させるためには、前記対向部よりも磁石の軸方向長さを長くすることが好ましい。しかしながら、磁性板(対向部)に磁気が集中し過ぎるとコギングトルクの増加となりやすい。   By the way, in the motor as described above, in order to increase the amount of magnetic capture, it is preferable to make the axial length of the magnet longer than the facing portion. However, if the magnetism is too concentrated on the magnetic plate (opposing portion), the cogging torque tends to increase.

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、磁気の取り込み量を確保しつつ、コギングトルク増加を抑えることが可能な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 motor capable of suppressing an increase in cogging torque while ensuring a magnetic intake amount.

上記課題を解決するモータは、回転軸の軸方向に積層された複数のコアシートよりなるステータコア及び該ステータコアに設けられた電機子巻線を有するステータと、前記ステータコアと径方向に対向する界磁磁石を有するロータと、を備えたモータであって、前記ステータコアは、前記電機子巻線が巻回されるティース構成部を有する前記コアシートが軸方向に積層されてなるメインコア部と、該メインコア部の軸方向端部に設けられる磁性板とを備え、前記磁性板は、前記メインコア部における軸方向端部に積層される積層部と、該積層部の前記ロータ側の端部から軸方向外側に延出されるとともに前記ロータと径方向に対向するロータ対向部とを有し、前記ロータ対向部の軸方向長さをh、ロータ対向部の径方向長さ(板厚)をt、前記ロータ対向部に対する界磁磁石の軸方向延出長さをsとした場合に、h=t×K−0.5s(但し、係数Kは<K<6.3の範囲)を満たすように構成されており、前記ロータ対向部に対する界磁磁石の軸方向延出長さsが0<s<2.0の範囲を満たすように構成され、且つ前記ロータ対向部の径方向長さtが前記ロータ対向部に対する界磁磁石の軸方向延出長さsよりも大きくなるように構成されている。 A motor for solving the above problems includes a stator core having a plurality of core sheets stacked in the axial direction of a rotating shaft, a stator having armature windings provided on the stator core, and a field magnet facing the stator core in a radial direction. A rotor having a magnet, wherein the stator core includes a main core portion in which the core sheet having a tooth constituent portion around which the armature winding is wound is laminated in an axial direction; A magnetic plate provided at an axial end portion of the main core portion, and the magnetic plate includes a laminated portion laminated at an axial end portion of the main core portion, and an end portion on the rotor side of the laminated portion. The rotor has a rotor facing portion that extends outward in the axial direction and faces the rotor in the radial direction. The axial length of the rotor facing portion is h, and the radial length (plate thickness) of the rotor facing portion is t. ,Previous The axial extending length of the field magnet to the rotor opposing portion in the case of the s, h = t × K- 0.5s ( where coefficient K is 5 <range of K <6.3) so as to satisfy And the axial extension length s of the field magnet with respect to the rotor facing portion is configured to satisfy a range of 0 <s <2.0, and the radial length t of the rotor facing portion is wherein that is configured to be larger than the axial length of extension s of the field magnet to the rotor opposing portion.

この構成によれば、h=t×K−0.5s(但し、係数Kは<K<6.3の範囲)を満たすようにモータを構成することで、図12において直線X1以下の範囲のコギングトルクが得られるため、コギングトルクの増加を抑える範囲でロータ対向部を設けて磁気の取り込み量を確保することが可能となる。 According to this configuration, by configuring the motor so as to satisfy h = t × K−0.5 s (where the coefficient K is in the range of 5 <K <6.3), the range of the straight line X1 or less in FIG. Since the cogging torque is obtained, it is possible to provide the rotor facing portion within a range in which the increase in the cogging torque is suppressed, and to secure the amount of magnetic capture.

上記モータにおいて、前記磁性板は、前記係数Kの範囲が5.4<K<6.3を満たすように構成されることが好ましい。
この構成によれば、係数Kの範囲を5.4<K<6.3を満たすように、モータを構成することで、図12において直線X2〜X1の範囲のコギングトルクが得られるため、コギングトルクの増加を抑えつつロータ対向部の軸方向長さや界磁磁石の軸方向延出長さを
長く確保して磁気の取り込み量を確保することが可能となる。
In the motor, the magnetic plate is preferably configured so that the range of the coefficient K satisfies 5.4 <K <6.3.
According to this configuration, by configuring the motor so that the range of the coefficient K satisfies 5.4 <K <6.3, a cogging torque in the range of the straight lines X2 to X1 in FIG. 12 can be obtained. While suppressing an increase in torque, the axial length of the rotor facing portion and the axially extending length of the field magnet can be ensured to ensure a magnetic intake amount.

上記モータにおいて、前記ティース構成部は、径方向において前記ロータ側に延出するものであり、前記ロータ側ほど周方向幅が狭くなるように形成されることが好ましい。
この構成によれば、ロータ側に延出するティース構成部がロータ側ほど周方向幅が狭くなるように構成されるため、例えばインナロータ型のモータでは径方向内側において電機子巻線のスペースを確保することができる。また、この場合、前記ティース構成部は磁性板と当接しているため、ティース構成部のロータ側の幅狭の部位に集中する磁気を緩和させて磁気飽和を抑えることができる。
In the motor described above, the teeth constituent portion extends in the radial direction to the rotor side, and is preferably formed so that a circumferential width becomes narrower toward the rotor side.
According to this configuration, since the teeth constituent portion extending to the rotor side is configured so that the circumferential width becomes narrower toward the rotor side, for example, in an inner rotor type motor, a space for the armature winding is ensured radially inside. can do. Further, in this case, since the tooth constituent portion is in contact with the magnetic plate, the magnetic saturation concentrated on the narrow portion on the rotor side of the tooth constituent portion can be relaxed to suppress magnetic saturation.

上記モータにおいて、前記ロータの界磁磁石は、フェライト磁石よりなることが好ましい。
この構成によれば、ロータの界磁磁石は、比較的安価なフェライト磁石よりなるため、モータの低コスト化に寄与できる。
In the above motor, the field magnet of the rotor is preferably made of a ferrite magnet.
According to this configuration, the field magnet of the rotor is made of a relatively inexpensive ferrite magnet, which can contribute to cost reduction of the motor.

上記モータにおいて、前記磁性板は、前記メインコア部の軸方向両側に設けられることが好ましい。
この構成によれば、ロータ対向部を有する磁性板が軸方向両側に形成されるため、メインコアの軸方向長さを抑えつつ磁気の取り込み量をより拡大させることができる。また、ロータ対向部の反ロータ側に電機子巻線を配することができるため、軸方向長さを抑えることができる。
In the motor, it is preferable that the magnetic plate is provided on both axial sides of the main core portion.
According to this configuration, since the magnetic plates having the rotor facing portion are formed on both sides in the axial direction, it is possible to further increase the amount of magnetism captured while suppressing the axial length of the main core. In addition, since the armature winding can be arranged on the side opposite to the rotor of the rotor facing portion, the axial length can be suppressed.

上記モータにおいて、前記電機子巻線は、前記ステータコアに軸方向に沿って形成された複数のスロットに挿入されるとともに該スロットから軸方向に突出する突出部が互いに電気的に接続された複数のセグメント導体よりなり、前記セグメント導体の前記突出部が、前記磁性板の前記ロータ対向部と径方向に対向するように構成されていることが好ましい。   In the motor, the armature winding is inserted into a plurality of slots formed along the axial direction in the stator core, and a plurality of protrusions protruding in the axial direction from the slots are electrically connected to each other. The segment conductor is preferably configured such that the protruding portion of the segment conductor is opposed to the rotor facing portion of the magnetic plate in the radial direction.

この構成によれば、セグメント導体の軸方向の突出部が磁性板のロータ対向部と径方向に対向するため、ステータコアにおけるロータとの対向面を磁性板のロータ対向部によって確保して高出力を図りつつも、ステータの軸方向への大型化を抑えることができる。   According to this configuration, since the projecting portion of the segment conductor in the axial direction faces the rotor facing portion of the magnetic plate in the radial direction, the facing surface of the stator core facing the rotor is secured by the rotor facing portion of the magnetic plate, and high output is achieved. While being planned, it is possible to suppress an increase in the size of the stator in the axial direction.

上記モータにおいて、前記ステータコアの軸方向両側にそれぞれ設けられて該ステータコアを軸方向に挟持する第1フレーム及び第2フレームを備え、前記第1フレームと前記第2フレームとの間から前記ステータコアの外周面が外部に露出されるように構成されることが好ましい。   The motor includes a first frame and a second frame that are provided on both sides in the axial direction of the stator core and sandwich the stator core in the axial direction, and the outer periphery of the stator core is between the first frame and the second frame. It is preferable that the surface is configured to be exposed to the outside.

この構成によれば、各フレームでステータコアを軸方向に挟持する際に、ステータコアの外周面が露出されるため、ステータコア(ステータ)の熱を外部に放出しやすくできる。また、電機子巻線がセグメント導体にて構成されたステータの場合、電機子巻線の占積率を高く構成できる一方で発熱しやすくもなるが、ステータコアの外周面が各フレーム間から外部に露出されるため、ステータで生じた熱を外部に逃がしやすく好適である。   According to this configuration, when the stator core is sandwiched in the axial direction between the frames, the outer peripheral surface of the stator core is exposed, so that the heat of the stator core (stator) can be easily released to the outside. In addition, in the case of a stator in which the armature winding is composed of segment conductors, the space factor of the armature winding can be configured high, but it can easily generate heat, but the outer peripheral surface of the stator core extends from between each frame to the outside. Since it is exposed, it is preferable that the heat generated in the stator is easily released to the outside.

上記モータにおいて、前記第1及び第2フレームは、前記磁性板の前記積層部を介して前記メインコア部を軸方向に挟むように構成されることが好ましい。
この構成によれば、磁性板の積層部を各フレームに対して軸方向に干渉しないように小型にする必要がないため、出力の低下を抑えることができる。
In the motor, it is preferable that the first and second frames are configured to sandwich the main core portion in the axial direction through the laminated portion of the magnetic plate.
According to this configuration, it is not necessary to reduce the size of the laminated portion of the magnetic plates so as not to interfere with each frame in the axial direction, so that a reduction in output can be suppressed.

上記モータにおいて、前記磁性板の板厚は、前記コアシートの板厚よりも厚く設定されていることが好ましい。
この構成によれば、磁性板の板厚をコアシートの板厚よりも厚くして磁性板を介して磁気を取り込みやすくすることができるため、より一層の高出力化に寄与できる。
In the motor, it is preferable that a thickness of the magnetic plate is set larger than a thickness of the core sheet.
According to this configuration, the thickness of the magnetic plate can be made thicker than the thickness of the core sheet so that the magnetism can be easily taken in through the magnetic plate, which can contribute to higher output.

本発明のモータによれば、磁気の取り込み量を確保しつつ、コギングトルク増加を抑えることが可能である。   According to the motor of the present invention, it is possible to suppress an increase in cogging torque while securing a magnetic intake amount.

実施形態のモータの模式断面図である。It is a schematic cross section of the motor of the embodiment. 同形態のステータの平面図である。It is a top view of the stator of the same form. (a)は同形態の磁性板について説明するための断面図であり、(b)は同形態の磁性板のロータ対向部について説明するための正面図である。(A) is sectional drawing for demonstrating the magnetic board of the same form, (b) is a front view for demonstrating the rotor opposing part of the magnetic board of the same form. 同形態のステータコアの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the stator core of the same form. 同形態のステータコアを模式断面図である。It is a schematic cross section of the stator core of the same form. 同形態のステータを部分的に拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows the stator of the same form partially. 同形態のセグメント導体の屈曲部位を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the bending part of the segment conductor of the same form. 同形態のモータの一部を拡大して示す模式断面図である。It is a schematic cross section which expands and shows a part of motor of the same form. 同形態の磁性板を1枚用いた構造のステータコアの断面図である。It is sectional drawing of the stator core of the structure using one piece of the magnetic plate of the same form. 同形態の磁性板のロータ対向部とコギングトルクとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the rotor opposing part of the magnetic plate of the same form, and cogging torque. 同形態の磁性板のロータ対向部に対する界磁磁石の軸方向延出長さが0.5mmの場合におけるロータ対向部とコギングトルクとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a rotor opposing part and cogging torque in case the axial direction extension length of a field magnet with respect to the rotor opposing part of the magnetic plate of the same form is 0.5 mm. ロータ対向部と、界磁磁石と、コギングトルクとの関係を示す面グラフである。It is a surface graph which shows the relationship between a rotor opposing part, a field magnet, and a cogging torque. 同形態の磁性板のロータ対向部とコギングトルクとの関係を3次元で示したグラフである。It is the graph which showed the relationship between the rotor opposing part of the magnetic plate of the same form, and cogging torque in three dimensions. 磁性板を2枚積層した構造のステータコアの断面図である。It is sectional drawing of the stator core of the structure which laminated | stacked two magnetic plates. 磁性板を3枚積層した構造のステータコアの断面図である。It is sectional drawing of the stator core of the structure which laminated | stacked three magnetic plates. 別例のモータを部分的に拡大して示す模式断面図である。It is a schematic cross section which expands and shows the motor of another example partially. 別例のモータを部分的に拡大して示す模式断面図である。It is a schematic cross section which expands and shows the motor of another example partially.

以下、モータの一実施形態について説明する。
図1に示すように、本実施形態のモータ10は、リヤフレーム11とフロントフレーム12によってモータ10の軸方向に挟持された環状のステータ13の内側にロータ14が配置されて構成されている。なお、モータ10の軸方向出力側(後述するジョイント63側)を保持するフレームをフロントフレーム12とし、軸方向反出力側を保持するフレームをリヤフレーム11としている。各フレーム11,12は、互いに離間しないようにステータ13の外周側の位置でスルーボルト15にて締結固定されている。
Hereinafter, an embodiment of the motor will be described.
As shown in FIG. 1, the motor 10 of the present embodiment is configured by arranging a rotor 14 inside an annular stator 13 that is sandwiched between a rear frame 11 and a front frame 12 in the axial direction of the motor 10. A frame that holds the axial output side (a joint 63 side described later) of the motor 10 is a front frame 12, and a frame that holds an axially opposite output side is a rear frame 11. The frames 11 and 12 are fastened and fixed by through bolts 15 at positions on the outer peripheral side of the stator 13 so as not to be separated from each other.

[フレーム]
リヤフレーム11及びフロントフレーム12は、アルミニウムや鋼鉄等の金属材料にて形成されている。リヤフレーム11は、略円盤状の本体部11aと、本体部11aの外周縁からモータ10の軸方向に延出された円筒状のステータ保持部11bとを備えている。一方のフロントフレーム12も略同様の構成であり、略円盤状の本体部12aと、本体部12aの外周縁からモータ10の軸方向に延出された円環状のステータ保持部12bとを備えている。各フレーム11,12の本体部11a,12aの径方向中央には、同軸上に配置された軸受16,17が保持され、その軸受16,17には、ロータ14の回転軸18が軸支されている。
[flame]
The rear frame 11 and the front frame 12 are formed of a metal material such as aluminum or steel. The rear frame 11 includes a substantially disc-shaped main body portion 11a, and a cylindrical stator holding portion 11b extending in the axial direction of the motor 10 from the outer peripheral edge of the main body portion 11a. One of the front frames 12 has a substantially similar configuration, and includes a substantially disc-shaped main body 12a and an annular stator holding portion 12b extending in the axial direction of the motor 10 from the outer peripheral edge of the main body 12a. Yes. Bearings 16 and 17 arranged coaxially are held at the radial center of the main body portions 11a and 12a of the respective frames 11 and 12, and a rotating shaft 18 of the rotor 14 is pivotally supported by the bearings 16 and 17. ing.

各フレーム11,12の本体部11a,12aには、その外周縁の複数箇所(例えば2箇所)から径方向外側に延びる締結固定部11c,12cが形成されている。なお、図1では、周方向に複数設けられた締結固定部11c,12cをそれぞれ1つのみ図示している。リヤフレーム11側の締結固定部11cとフロントフレーム12側の締結固定部12cは互いに同数設けられるとともに、回転軸18の軸方向に互いに対向している。そして、それぞれ対をなす締結固定部11c,12cがスルーボルト15によって締結固定されることで、各フレーム11,12がステータ13を挟持する状態で互いに固定されるようになっている。   Fastening and fixing portions 11c and 12c extending outward in the radial direction from a plurality of locations (for example, two locations) on the outer peripheral edge are formed on the main body portions 11a and 12a of the frames 11 and 12, respectively. In FIG. 1, only one fastening fixing portion 11c, 12c provided in the circumferential direction is illustrated. The same number of fastening fixing portions 11c on the rear frame 11 side and fastening fixing portions 12c on the front frame 12 side are provided, and are opposed to each other in the axial direction of the rotary shaft 18. Then, the fastening fixing portions 11 c and 12 c that make a pair are fastened and fixed by the through bolts 15, so that the frames 11 and 12 are fixed to each other with the stator 13 sandwiched therebetween.

[ステータ]
ステータ13は、各フレーム11,12のステータ保持部11b,12bに挟持された円環状のステータコア21と、そのステータコア21に装着された電機子巻線22とを備える。
[Stator]
The stator 13 includes an annular stator core 21 sandwiched between the stator holding portions 11 b and 12 b of the frames 11 and 12, and an armature winding 22 attached to the stator core 21.

図2及び図6に示すように、ステータコア21は、その外周を構成する円筒部23と、その円筒部23から径方向内側に延出された複数(本実施形態では60個)のティース24とからなる。各ティース24には、径方向内側に向かうにつれて周方向幅が狭くなるテーパ状をなす径方向延出部24aが形成され、その各径方向延出部24aの先端部(径方向内側端部)には、該径方向延出部24aよりも周方向幅が広い幅広部24bが形成されている。径方向延出部24aの周方向両端面は、回転軸18の軸線と平行な平面状をなすとともに、周方向に隣り合う周方向端面同士が平行をなしている。   As shown in FIGS. 2 and 6, the stator core 21 includes a cylindrical portion 23 that forms the outer periphery thereof, and a plurality (60 in this embodiment) of teeth 24 that extend radially inward from the cylindrical portion 23. Consists of. Each tooth 24 is formed with a radially extending portion 24a having a tapered shape whose width in the circumferential direction becomes narrower toward the inner side in the radial direction, and the distal end portion (the radially inner end portion) of each radially extending portion 24a. A wide portion 24b having a wider width in the circumferential direction than the radially extending portion 24a is formed. Both end surfaces in the circumferential direction of the radially extending portion 24a have a planar shape parallel to the axis of the rotary shaft 18, and circumferential end surfaces adjacent to each other in the circumferential direction are parallel to each other.

各ティース24の間の空間は、電機子巻線22を構成するセグメント導体25を収容する部位であるスロットSとして構成される。つまり、スロットSは、ティース24の周方向側面とティース24間における円筒部23の内周面とから構成されている。本実施形態では、ティース24は、周方向に隣り合う径方向延出部24aの周方向端面同士が平行となるように形成されるため、各スロットSが軸方向視で略矩形状をなすように構成されている。また、各スロットSは、ステータコア21を軸方向に沿って貫通するとともに、径方向内側に開口する形状をなしている。なお、ステータコア21に形成されたスロットSの個数は、ティース24と同数(本実施形態では60個)である。   A space between the teeth 24 is configured as a slot S that is a part that accommodates the segment conductor 25 that constitutes the armature winding 22. That is, the slot S is configured by the circumferential side surface of the tooth 24 and the inner circumferential surface of the cylindrical portion 23 between the teeth 24. In the present embodiment, the teeth 24 are formed so that the circumferential end surfaces of the radially extending portions 24a adjacent to each other in the circumferential direction are parallel to each other, so that each slot S has a substantially rectangular shape when viewed in the axial direction. It is configured. Each slot S has a shape that penetrates the stator core 21 along the axial direction and opens radially inward. The number of slots S formed in the stator core 21 is the same as that of the teeth 24 (60 in this embodiment).

[ステータコア]
上記のような形状を有するステータコア21は、複数の鋼板を積層して一体化することによって成形されている。
[Stator core]
The stator core 21 having the above shape is formed by stacking and integrating a plurality of steel plates.

詳述すると、図4に示すように、ステータコア21は、鋼板をプレス加工により打ち抜いて形成した複数枚のコアシート30を軸方向に積層してかしめて一体化することにより形成されたメインコア部31と、メインコア部31の軸方向両端部にそれぞれ固定された磁性板40(補助コア部)とから構成されている。なお、本実施形態では、磁性板40は、同形状のものがメインコア部31の軸方向両側に1枚ずつ設けられている。   More specifically, as shown in FIG. 4, the stator core 21 is a main core portion formed by laminating a plurality of core sheets 30 formed by stamping a steel plate by press working and then caulking them together to integrate them. 31 and a magnetic plate 40 (auxiliary core portion) fixed to both ends of the main core portion 31 in the axial direction. In the present embodiment, one magnetic plate 40 having the same shape is provided on each side of the main core portion 31 in the axial direction.

メインコア部31の各コアシート30は同一形状をなし、板面が軸方向と直交するように配置されている。この各コアシート30は、円環状をなす環状部32と、その環状部32から径方向内側に延びる複数のティース構成部33を有している。また、各コアシート30は、ティース構成部33が軸方向沿って重なるように積層されている。   Each core sheet 30 of the main core portion 31 has the same shape and is disposed so that the plate surface is orthogonal to the axial direction. Each core sheet 30 has an annular portion 32 having an annular shape and a plurality of teeth constituting portions 33 extending radially inward from the annular portion 32. Moreover, each core sheet 30 is laminated | stacked so that the teeth structure part 33 may overlap along an axial direction.

図2、図4及び図6に示すように、磁性板40は、プレス加工により成形されるものであり、メインコア部31の軸方向両端のコアシート30に積層された板状の積層部41を有している。積層部41は、メインコア部31のコアシート30に対して平行且つ同軸となるように積層されている。また、磁性板40は、その板厚T1がメインコア部31のコ
アシート30の板厚T2よりも厚く設定されている(図1参照)。
As shown in FIGS. 2, 4, and 6, the magnetic plate 40 is formed by pressing, and a plate-like laminated portion 41 laminated on the core sheet 30 at both axial ends of the main core portion 31. have. The laminated portion 41 is laminated so as to be parallel and coaxial with the core sheet 30 of the main core portion 31. Further, the magnetic plate 40 is set such that the plate thickness T1 is thicker than the plate thickness T2 of the core sheet 30 of the main core portion 31 (see FIG. 1).

積層部41には、コアシート30の環状部32と軸方向に重なる円環状をなす環状部42と、その環状部42から径方向内側に延びる複数のティース構成部43とが形成されている。積層部41のティース構成部43は、軸方向視においてコアシート30のティース構成部33と同形状をなしている。磁性板40は、積層部41の環状部42及びティース構成部43が、コアシート30の環状部32及びティース構成部33とそれぞれ軸方向に重なるように設けられている。このコアシート30と磁性板40の各環状部32,42がステータコア21の円筒部23を構成し、各ティース構成部33,43がステータコア21のティース24を構成している。また、積層部41の環状部42の外径は、コアシート30の環状部32の外径よりも小さく形成されている(図2参照)。これにより、軸方向視においてコアシート30の環状部32の外周縁全体が露出するように構成されている。   The laminated portion 41 is formed with an annular portion 42 that forms an annular shape that overlaps the annular portion 32 of the core sheet 30 in the axial direction, and a plurality of teeth constituent portions 43 that extend radially inward from the annular portion 42. The teeth constituting portion 43 of the laminated portion 41 has the same shape as the teeth constituting portion 33 of the core sheet 30 in the axial direction view. The magnetic plate 40 is provided such that the annular portion 42 and the tooth constituent portion 43 of the laminated portion 41 overlap the annular portion 32 and the tooth constituent portion 33 of the core sheet 30 in the axial direction. The annular portions 32 and 42 of the core sheet 30 and the magnetic plate 40 constitute a cylindrical portion 23 of the stator core 21, and the tooth constituent portions 33 and 43 constitute a tooth 24 of the stator core 21. Moreover, the outer diameter of the annular part 42 of the laminated part 41 is formed smaller than the outer diameter of the annular part 32 of the core sheet 30 (see FIG. 2). Thereby, it is comprised so that the whole outer periphery of the annular part 32 of the core sheet 30 may be exposed in an axial view.

磁性板40のティース構成部43の径方向内側端部(ロータ14側端部)には、軸方向外側(反メインコア部側)に延出されたロータ対向部としてのロータ対向部44が形成されている。ロータ対向部44は、ティース構成部43の径方向内側端部を軸方向外側に直角に屈曲することで形成されている。つまり、磁性板40は、軸方向外側に屈曲形成されたロータ対向部44で板面が径方向を向くように形成されている。なお、ロータ対向部44の内径面は、メインコア部31(コアシート30)の内径と同径となるように曲面形成されている。また、積層部41の軸方向厚みとロータ対向部44の径方向厚みは、磁性板40の板厚T1によって決まり、それらは互いに等しい厚みとなっている。また、ロータ対向部44とティース構成部43との間の折曲部位(ティース構成部43とロータ対向部44のなす角部)の肉厚は、ロータ対向部44の板厚(つまり、磁性板40の板厚T1)よりも厚くなるように形成されている。   A rotor facing portion 44 as a rotor facing portion extending outward in the axial direction (on the side opposite to the main core portion) is formed at the radially inner end (rotor 14 side end) of the teeth constituting portion 43 of the magnetic plate 40. Has been. The rotor facing portion 44 is formed by bending the radially inner end portion of the tooth constituting portion 43 at a right angle outward in the axial direction. That is, the magnetic plate 40 is formed such that the plate surface faces the radial direction by the rotor facing portion 44 that is bent outward in the axial direction. Note that the inner diameter surface of the rotor facing portion 44 is curved so as to have the same diameter as the inner diameter of the main core portion 31 (core sheet 30). Further, the axial thickness of the laminated portion 41 and the radial thickness of the rotor facing portion 44 are determined by the plate thickness T1 of the magnetic plate 40, which are equal to each other. Further, the thickness of the bent portion between the rotor facing portion 44 and the tooth constituting portion 43 (the corner portion formed by the tooth constituting portion 43 and the rotor facing portion 44) is the plate thickness (that is, the magnetic plate) of the rotor facing portion 44. It is formed to be thicker than the plate thickness T1) of 40.

図3(a)(b)に示すようにロータ対向部44は、周方向両側に周方向側部としての側縁部44a,44bを有する。この側縁部44a,44bは、回転軸18の軸線L1方向(軸方向)に対して傾斜する形状とされる。側縁部44a,44bは、前記軸方向外側(反積層部41側)ほど前記ロータ対向部44の周方向中央側に近づくように傾斜されている。また、周方向一方側の側縁部44aと周方向他方側の側縁部44bとは、前記ロータ対向部44の周方向中心を通る仮想線L2(軸線L1に沿った直線)を中心として対称形状をなすように形成される。このため、ロータ対向部44は、その軸方向基端側(軸方向内側)の周方向幅がティース24の幅広部24bを構成するティース構成部33,43の先端部の周方向幅と等しく形成され、軸方向先端側(軸方向外側)ほど周方向幅が狭く、径方向視で台形形状をなすように形成される。なお、本実施形態の各ロータ対向部44は全て同形状をなすように形成される。   As shown in FIGS. 3A and 3B, the rotor facing portion 44 has side edge portions 44a and 44b as circumferential side portions on both sides in the circumferential direction. The side edge portions 44a and 44b are shaped to be inclined with respect to the direction of the axis L1 (axial direction) of the rotating shaft 18. The side edge portions 44a and 44b are inclined so as to approach the circumferential center side of the rotor facing portion 44 toward the outer side in the axial direction (on the side opposite to the laminated portion 41). The side edge 44a on the one circumferential side and the side edge 44b on the other circumferential side are symmetric with respect to an imaginary line L2 (straight line along the axis L1) passing through the center in the circumferential direction of the rotor facing portion 44. It is formed to have a shape. For this reason, the rotor facing portion 44 is formed such that the circumferential width on the axial base end side (axially inner side) is equal to the circumferential width of the distal end portions of the teeth constituting portions 33 and 43 constituting the wide portion 24 b of the tooth 24. In addition, the circumferential width is narrower toward the tip end side in the axial direction (outside in the axial direction), and the trapezoidal shape is formed in a radial view. In addition, each rotor opposing part 44 of this embodiment is formed so that all may make the same shape.

図5に示すように、コアシート30と磁性板の積層部41の各環状部32,42には、板厚方向に突出する凸部45(ダボ)がプレス加工にて形成されている。各環状部32,42において、凸部45は周方向に複数(本実施形態では4つ)形成されている。また、各環状部32,42は、各凸部45の裏側において凸部45の成形時に形成された凹部46を有している。そして、各凸部45は、軸方向に隣り合うコアシート30の凹部46に圧入固定(かしめ固定)されている。これにより、各コアシート30が一体化されてメインコア部31を構成するとともに、そのメインコア部31の軸方向両側に磁性板40が固定される。   As shown in FIG. 5, convex portions 45 (dowels) projecting in the plate thickness direction are formed by pressing in the annular portions 32 and 42 of the core sheet 30 and the laminated portion 41 of the magnetic plate. In each of the annular portions 32 and 42, a plurality of convex portions 45 (four in the present embodiment) are formed in the circumferential direction. Each annular portion 32, 42 has a concave portion 46 formed at the time of forming the convex portion 45 on the back side of each convex portion 45. Each convex portion 45 is press-fitted and fixed (caulked and fixed) to the concave portion 46 of the core sheet 30 adjacent in the axial direction. Thereby, the core sheets 30 are integrated to form the main core portion 31, and the magnetic plates 40 are fixed to both sides in the axial direction of the main core portion 31.

図6に示すように、ステータコア21の各スロットS内には、絶縁性の樹脂材料から形成されたシート状の絶縁部材47が装着されている。各絶縁部材47は、スロットSの径方向外側端部で折り返された状態で設けられ、スロットSの内周面に沿うように形成されている。また、各絶縁部材47はスロットSに軸方向に挿入されるものであり、絶縁部材
47の軸方向長さは、スロットSの軸方向長さよりも長く設定されている。つまり、絶縁部材47の軸方向両端部は、スロットSの軸方向両端部から外部に突出している(図7参照)。
As shown in FIG. 6, in each slot S of the stator core 21, a sheet-like insulating member 47 made of an insulating resin material is mounted. Each insulating member 47 is provided in a state of being folded back at the radially outer end of the slot S, and is formed along the inner peripheral surface of the slot S. Each insulating member 47 is inserted into the slot S in the axial direction, and the axial length of the insulating member 47 is set longer than the axial length of the slot S. That is, both end portions in the axial direction of the insulating member 47 protrude outward from both end portions in the axial direction of the slot S (see FIG. 7).

[電機子巻線]
図6及び図8に示すように、上記したステータコア21に装着された電機子巻線22は、複数のセグメント導体25(セグメントコンダクタ)にて構成されている。各セグメント導体25は、所定のもの同士で接続されて、3相(U相、V相、W相)Y結線の電機子巻線22を構成している。また、各セグメント導体25は、同一断面形状(断面矩形状)の線材から形成されるものである。
[Armature winding]
As shown in FIGS. 6 and 8, the armature winding 22 mounted on the stator core 21 is composed of a plurality of segment conductors 25 (segment conductors). The segment conductors 25 are connected with predetermined ones to form a three-phase (U-phase, V-phase, W-phase) Y-connected armature winding 22. Each segment conductor 25 is formed from a wire having the same cross-sectional shape (rectangular cross-section).

各セグメント導体25は、スロットS内に挿通される部位である一対の直線部51と、スロットSから軸方向一方側(リヤフレーム11側)に突出する第1突出部52と、スロットSから軸方向他方側(フロントフレーム12側)に突出する第2突出部53とを有し、第1突出部52側で折り返される略U字状をなしている。また、第1及び第2突出部52,53は、磁性板40のロータ対向部44と径方向に対向している。   Each segment conductor 25 includes a pair of straight portions 51 that are portions inserted into the slot S, a first protruding portion 52 that protrudes from the slot S in one axial direction (rear frame 11 side), and a shaft that extends from the slot S. It has the 2nd protrusion part 53 which protrudes to a direction other side (front frame 12 side), and has comprised the substantially U shape folded by the 1st protrusion part 52 side. Further, the first and second projecting portions 52 and 53 are opposed to the rotor facing portion 44 of the magnetic plate 40 in the radial direction.

一対の直線部51は、径方向位置が互いにずれるように形成されるとともに、周方向位置の異なるスロットSにそれぞれ挿入される。また、直線部51はスロットS内において絶縁部材47の内側に配置されている(図6参照)。この絶縁部材47によってセグメント導体25とステータコア21とが電気的に絶縁されている。   The pair of linear portions 51 are formed so that their radial positions are shifted from each other, and are inserted into slots S having different circumferential positions. The straight portion 51 is disposed inside the insulating member 47 in the slot S (see FIG. 6). The segment conductor 25 and the stator core 21 are electrically insulated by the insulating member 47.

セグメント導体25は、各スロットS内において直線部51が径方向に4つ並ぶように配置されている。そして、セグメント導体25には、2つの直線部51が径方向内側から1つ目と4つ目に配置されるもの(図8において外側に図示されたセグメント導体25x)と、2つの直線部51が径方向内側から2つ目と3つ目に配置されるもの(図8において内側に図示されたセグメント導体25y)の2種類が用いられている。なお、主にこの2種類のセグメント導体25x,25yから電機子巻線22が構成されるが、例えば電機子巻線22の端部(電源接続端子や中性点接続端子等)を構成するセグメント導体には、別種類のもの(例えば、直線部が1つだけのセグメント導体)が用いられる。   The segment conductors 25 are arranged so that four straight portions 51 are arranged in the radial direction in each slot S. In the segment conductor 25, two linear portions 51 are arranged at the first and fourth from the inner side in the radial direction (the segment conductor 25x illustrated on the outer side in FIG. 8), and the two linear portions 51. Are used, which are arranged second and third from the inside in the radial direction (segment conductor 25y shown inside in FIG. 8). The armature winding 22 is mainly composed of the two types of segment conductors 25x and 25y. For example, the segments constituting the end of the armature winding 22 (power supply connection terminal, neutral point connection terminal, etc.) Another type of conductor (for example, a segment conductor having only one straight portion) is used.

各直線部51は、スロットSを軸方向に貫通してフロントフレーム12側に突出した第2突出部53が、周方向に屈曲されて他のセグメント導体25の直線部51や、特殊な種類のセグメント導体と溶接等により電気的に接続され、これにより、各セグメント導体25によって電機子巻線22が構成される。   Each straight portion 51 has a second protrusion 53 that protrudes toward the front frame 12 through the slot S in the axial direction, and is bent in the circumferential direction so that the straight portion 51 of the other segment conductor 25 or a special kind of The segment conductors are electrically connected by welding or the like, whereby the segment conductors 25 constitute the armature windings 22.

また、セグメント導体25の第1及び第2突出部52,53は、スロットSの軸方向両端で直線部51に対して周方向に屈曲されている。ここで、第1突出部52が周方向に屈曲されたスロットSの軸方向端部付近の拡大図を図7に示す。同図に示すように、スロットSの軸方向一端を構成する磁性板40(積層部41)のティース構成部43の角部には、円弧状に面取りされた面取り部43aが形成されている。また、第2突出部53側の磁性板40にも同様に、スロットSの軸方向他端を構成するティース構成部43の角部に面取り部43aが形成されている。面取り部43aは、第1及び第2突出部52,53の周方向への屈曲形状に沿う円弧状をなし、その屈曲部位に対して広い面積で接触するようになっている。これにより、第1及び第2突出部52,53の周方向の屈曲部位に対して、ティース構成部43の角部から局所的に力が加わることが抑制され、その屈曲部位の損傷が抑制されるようになっている。また同様に、第1及び第2突出部52,53の屈曲部位と面取り部43aとに挟まれた絶縁部材47の損傷も抑制されている。また、本実施形態では、磁性板40の板厚T1(ティース構成部43の板厚)がコアシート30の板厚T2よりも厚いため、面取り部43aの曲率半径Rmをコアシート30の板厚T2よりも大き
く設定可能となっている。これにより、曲率半径Rmが大きい面取り部43aによってセグメント導体25の屈曲部位の損傷がより好適に抑制されるようになっている。
Further, the first and second projecting portions 52 and 53 of the segment conductor 25 are bent in the circumferential direction with respect to the linear portion 51 at both axial ends of the slot S. Here, FIG. 7 shows an enlarged view of the vicinity of the end portion in the axial direction of the slot S where the first protrusion 52 is bent in the circumferential direction. As shown in the drawing, a chamfered portion 43a that is chamfered in an arc shape is formed at a corner portion of the teeth constituting portion 43 of the magnetic plate 40 (laminated portion 41) constituting one end of the slot S in the axial direction. Similarly, the chamfered portion 43 a is formed at the corner of the tooth constituting portion 43 that constitutes the other axial end of the slot S in the magnetic plate 40 on the second projecting portion 53 side. The chamfered portion 43a has an arc shape along the circumferentially bent shape of the first and second projecting portions 52 and 53, and comes into contact with the bent portion over a wide area. Thereby, it is suppressed that force is locally applied from the corner portion of the tooth constituent portion 43 to the bent portions in the circumferential direction of the first and second projecting portions 52 and 53, and damage to the bent portions is suppressed. It has become so. Similarly, damage to the insulating member 47 sandwiched between the bent portions of the first and second projecting portions 52 and 53 and the chamfered portion 43a is also suppressed. In this embodiment, since the plate thickness T1 of the magnetic plate 40 (plate thickness of the teeth constituting portion 43) is thicker than the plate thickness T2 of the core sheet 30, the curvature radius Rm of the chamfered portion 43a is set to the plate thickness of the core sheet 30. It can be set larger than T2. Thereby, damage to the bent part of the segment conductor 25 is more suitably suppressed by the chamfered portion 43a having a large curvature radius Rm.

また、図8に示すように、セグメント導体25の折り返し部25aが形成された第1突出部52は、径方向外側に傾く(膨らむ)ように形成されている。これにより、折り返し部25aがスロットSの径方向中央よりも径方向外側に偏倚するとともに、第1突出部52の径方向内側端部52aがスロットSの径方向内側端部Saよりも径方向外側に位置するように構成される。これにより、第1突出部52と磁性板40のロータ対向部44との径方向間の間隙が広く構成されるため、第1突出部52とロータ対向部44との干渉がより好適に抑制されている。その結果、セグメント導体25とロータ対向部44との絶縁性がより好適に確保されるだけでなく、第1突出部52との干渉によってロータ対向部44が変形することによるコギングトルクの増大や出力の低下が抑制されている。   Further, as shown in FIG. 8, the first protrusion 52 in which the folded portion 25a of the segment conductor 25 is formed is formed so as to incline (expand) radially outward. Thus, the folded portion 25a is biased radially outward from the radial center of the slot S, and the radial inner end 52a of the first protrusion 52 is radially outer than the radial inner end Sa of the slot S. It is comprised so that it may be located in. Thereby, since the gap between the radial direction of the 1st protrusion part 52 and the rotor opposing part 44 of the magnetic board 40 is comprised widely, interference with the 1st protrusion part 52 and the rotor opposing part 44 is suppressed more suitably. ing. As a result, not only the insulation between the segment conductor 25 and the rotor facing portion 44 is more preferably ensured, but also the cogging torque is increased and output due to the deformation of the rotor facing portion 44 due to the interference with the first protrusion 52. The decline of the is suppressed.

一方、セグメント導体25の第2突出部53には、折り返し部が形成されず、その第2突出部53同士が溶接接合される構成のため、第2突出部53とロータ対向部44との間隙を容易に確保できるようになっている。また、第2突出部53の溶接部位は、フロントフレーム12側のロータ対向部44の軸方向先端部よりも軸方向外側(反メインコア部側)に形成されている。これにより、第2突出部53の溶接作業においてロータ対向部44が邪魔になりにくく、作業性が向上されるとともに、第2突出部53とロータ対向部44との絶縁性をより確実に確保することが可能となっている。なお、第2突出部53の溶接部位を、フロントフレーム12側のロータ対向部44の軸方向先端部よりも軸方向内側(メインコア部31側)に設定してもよく、この場合には、第2突出部53がロータ対向部44よりも軸方向外側に突出しないように構成できるため、ステータ13の軸方向の小型化に寄与できる。   On the other hand, the second projecting portion 53 of the segment conductor 25 is not formed with a folded portion, and the second projecting portions 53 are welded to each other, so that a gap between the second projecting portion 53 and the rotor facing portion 44 is obtained. Can be secured easily. Further, the welded portion of the second projecting portion 53 is formed on the outer side in the axial direction (on the side opposite to the main core portion) of the front end portion of the rotor facing portion 44 on the front frame 12 side. Thereby, in the welding operation of the second projecting portion 53, the rotor facing portion 44 is less likely to become an obstacle, and workability is improved, and insulation between the second projecting portion 53 and the rotor facing portion 44 is more reliably ensured. It is possible. The welding portion of the second protrusion 53 may be set on the axially inner side (the main core portion 31 side) of the front end portion of the rotor facing portion 44 on the front frame 12 side, in this case, Since the 2nd protrusion part 53 can be comprised so that it may not protrude outside an axial direction rather than the rotor opposing part 44, it can contribute to size reduction of the stator 13 in the axial direction.

[ステータコアの保持構成]
図1に示すように、上記構成のステータ13を保持する各フレーム11,12のステータ保持部11b,12bは、各フレーム11,12の本体部11a,12aから軸方向に延出する円筒状をなしている。ステータ保持部11b,12bの外径は、ステータ保持部11b,12bのメインコア部31の外径よりも大きく形成されている。また、ステータ保持部11b,12bの内径は、メインコア部31の外径よりも小さく、且つ、磁性板40(積層部41)の外径よりも大きく形成されている。
[Stator core retention structure]
As shown in FIG. 1, the stator holding portions 11 b and 12 b of the frames 11 and 12 holding the stator 13 having the above-described configuration have a cylindrical shape extending in the axial direction from the main body portions 11 a and 12 a of the frames 11 and 12. There is no. The outer diameters of the stator holding portions 11b and 12b are formed larger than the outer diameter of the main core portion 31 of the stator holding portions 11b and 12b. The inner diameters of the stator holding portions 11b and 12b are smaller than the outer diameter of the main core portion 31 and larger than the outer diameter of the magnetic plate 40 (laminated portion 41).

図8に示すように、ステータ保持部11b,12bの先端部(軸方向内側端部)には、外嵌部11d,12dがそれぞれ形成されている。各外嵌部11d,12dは、ステータ保持部11b,12bの内径を大きくすることにより径方向の厚さが薄く形成された部分であり、円環状をなしている。外嵌部11d,12dの内径は、メインコア部31の外径と略等しく形成されており、外嵌部11d,12dの径方向内側には、軸方向と直交する平面状をなす当接面11e,12eがそれぞれ形成されている。   As shown in FIG. 8, outer fitting portions 11d and 12d are formed at the front end portions (axially inner end portions) of the stator holding portions 11b and 12b, respectively. Each of the outer fitting portions 11d and 12d is a portion where the radial thickness is reduced by increasing the inner diameter of the stator holding portions 11b and 12b, and has an annular shape. The inner diameters of the outer fitting portions 11d and 12d are formed to be substantially equal to the outer diameter of the main core portion 31, and a contact surface having a planar shape perpendicular to the axial direction is formed on the radially inner side of the outer fitting portions 11d and 12d. 11e and 12e are formed.

ステータコア21において、磁性板40の積層部41の外周側でメインコア部31の外周縁が軸方向両側に露出された部位(露出面31a)が各フレーム11,12のステータ保持部11b,12bに挟持されている。詳しくは、ステータ保持部11b,12bは、外嵌部11d,12dがメインコア部31の軸方向両端の外周縁にそれぞれ外嵌されるとともに、当接面11e,12eがメインコア部31の軸方向両側の露出面31aにそれぞれ軸方向に当接している。この状態で、各フレーム11,12が前記スルーボルト15によって互いに連結固定されることで、メインコア部31がステータ保持部11b,12bによって軸方向に挟持される。また、ステータ保持部11b,12bの先端部の間からは、ステータコア21のメインコア部31の外周面が外部に露出されている。   In the stator core 21, portions (exposed surfaces 31 a) where the outer peripheral edge of the main core portion 31 is exposed on both sides in the axial direction on the outer peripheral side of the laminated portion 41 of the magnetic plate 40 are formed on the stator holding portions 11 b and 12 b of the frames 11 and 12. It is pinched. Specifically, the stator holding portions 11 b and 12 b have outer fitting portions 11 d and 12 d that are fitted on outer peripheral edges at both axial ends of the main core portion 31, and the contact surfaces 11 e and 12 e are shafts of the main core portion 31. It is in contact with the exposed surfaces 31a on both sides in the axial direction. In this state, the frames 11 and 12 are connected and fixed to each other by the through bolts 15, whereby the main core portion 31 is held in the axial direction by the stator holding portions 11b and 12b. Further, the outer peripheral surface of the main core portion 31 of the stator core 21 is exposed to the outside from between the front end portions of the stator holding portions 11b and 12b.

[ロータ]
図1、図2及び図8に示すように、ロータ14は、軸受16,17に軸支された回転軸18と、回転軸18に一体回転可能に固定された円筒状のロータコア61と、ロータコア61の外周面に固設された複数(本実施形態では10個)の界磁磁石62とから構成されている。
[Rotor]
As shown in FIGS. 1, 2, and 8, the rotor 14 includes a rotating shaft 18 that is supported by bearings 16, 17, a cylindrical rotor core 61 that is fixed to the rotating shaft 18 so as to be integrally rotatable, and a rotor core. The plurality of (10 in the present embodiment) field magnets 62 are fixed to the outer peripheral surface of 61.

図8に示すようにロータコア61は、第1及び第2コアシート61a,61bを軸方向に複数積層して構成される。第1コアシート61aは、図2に示すように円環状の円環状部61cを備える。第2コアシート61bは、前記第1コアシート61aと略同形状の円環状部61cの径方向外側面において、径方向外側に突出する突起部61dを周方向に複数有する。   As shown in FIG. 8, the rotor core 61 is configured by laminating a plurality of first and second core sheets 61a and 61b in the axial direction. The 1st core sheet 61a is provided with the annular | circular shaped annular part 61c as shown in FIG. The second core sheet 61b has a plurality of protrusions 61d in the circumferential direction projecting radially outward on the radially outer surface of the annular portion 61c having substantially the same shape as the first core sheet 61a.

図8に示すように本実施形態のロータコア61は、その軸方向略中央に前記突起部61dを有する第2コアシート61bを複数積層し、その軸方向両側のそれぞれに第1コアシート61aを複数積層して構成される。すなわち、ロータコア61は、軸方向中央側に前記突起部61dが位置する構成とされる。   As shown in FIG. 8, the rotor core 61 of the present embodiment has a plurality of second core sheets 61b each having the protrusion 61d at the substantially center in the axial direction, and a plurality of first core sheets 61a on both sides in the axial direction. It is constructed by stacking. That is, the rotor core 61 is configured such that the protrusion 61d is located on the axially central side.

図2に示すように各界磁磁石62は、フェライト磁石よりなり、磁極(N極とS極)が周方向で交互に異なるように配置されている。各界磁磁石62は、周方向において間隙を有して前記ロータコアの外周面に固着された所謂セグメント磁石である。   As shown in FIG. 2, each field magnet 62 is made of a ferrite magnet, and is arranged such that magnetic poles (N pole and S pole) are alternately different in the circumferential direction. Each field magnet 62 is a so-called segment magnet fixed to the outer peripheral surface of the rotor core with a gap in the circumferential direction.

ロータコア61及びロータ14の界磁磁石62の軸方向長さをステータコア21の内周端部の軸方向長さ(即ち、一方の磁性板40のロータ対向部44の先端から他方の磁性板40のロータ対向部44の先端までの長さ)に対して長くなるように設定されている。即ち、界磁磁石62は、ステータコア21のメインコア部31の内周面と各磁性板40のロータ対向部44に対して径方向に対向している。そして、各界磁磁石62は、ロータコア61の軸方向略中央側に設けられた突起部61dと周方向において当接あるいは僅かの隙間を隔てて配置され、周方向への位置ずれ(空転)が抑えられている。   The axial lengths of the rotor core 61 and the field magnet 62 of the rotor 14 are the axial lengths of the inner peripheral ends of the stator core 21 (that is, from the tip of the rotor facing portion 44 of one magnetic plate 40 to the other magnetic plate 40). The length of the rotor facing portion 44 is set to be long. That is, the field magnet 62 is opposed to the inner peripheral surface of the main core portion 31 of the stator core 21 and the rotor facing portion 44 of each magnetic plate 40 in the radial direction. Each field magnet 62 is disposed in contact with the protrusion 61d provided substantially at the center side in the axial direction of the rotor core 61 in the circumferential direction or with a slight gap therebetween, thereby suppressing displacement in the circumferential direction (idling). It has been.

図1に示すように、回転軸18の先端部(図1において左側の端部)は、フロントフレーム12を貫通してモータ10の外部に突出している。そして、この回転軸18の先端部には、該回転軸18と一体回転するジョイント63が設けられている。このジョイント63は図示しない外部装置に連結され、その外部装置に回転軸18の回転を伝達する。   As shown in FIG. 1, the distal end portion (the left end portion in FIG. 1) of the rotating shaft 18 passes through the front frame 12 and protrudes outside the motor 10. A joint 63 that rotates integrally with the rotary shaft 18 is provided at the tip of the rotary shaft 18. The joint 63 is connected to an external device (not shown) and transmits the rotation of the rotary shaft 18 to the external device.

[ロータとステータとの関係]
次に、上記のように構成されたロータ14とステータ13との関係について説明する。
図10には、ロータ対向部44の軸方向長さとコギングトルクとの関係を示し、横軸をロータ対向部44の軸方向長さhとし、縦軸をコギングトルクとして図示している。また、図10では、ロータ対向部44に対する界磁磁石62の軸方向延出長さsの違いを線の種類を変更して図示している。具体的には、ロータ対向部44に対する界磁磁石62の軸方向延出長さsが0.0、0.25、0.5、0.75、1.0、1.25、1.5、1.75、2.0の計9種類あり、これらを順に一点鎖線、長破線、実線、二点鎖線、太い一点鎖線、太い破線、太い実線、破線、太い二点鎖線で示している。また、図11には、図10において実線で示したロータ対向部44に対する界磁磁石62の軸方向延出長さs=0.5の場合を抜き出して図示している。なお、いずれにおいてもロータ対向部44の径方向長さ(板厚)tは、1.2mmであり、図9に示すように、前記板厚T1と同一厚みである。また、ロータ対向部44の軸方向長さhを長くすると、相対的に界磁磁石62自体の軸方向長さも長くしている。
[Relationship between rotor and stator]
Next, the relationship between the rotor 14 and the stator 13 configured as described above will be described.
FIG. 10 shows the relationship between the axial length of the rotor facing portion 44 and the cogging torque, the horizontal axis is the axial length h of the rotor facing portion 44, and the vertical axis is the cogging torque. In FIG. 10, the difference in the axial extension length s of the field magnet 62 with respect to the rotor facing portion 44 is illustrated by changing the line type. Specifically, the axial extension length s of the field magnet 62 with respect to the rotor facing portion 44 is 0.0, 0.25, 0.5, 0.75, 1.0, 1.25, 1.5. There are a total of nine types of 1.75 and 2.0, which are shown in this order by a one-dot chain line, a long broken line, a solid line, a two-dot chain line, a thick one-dot chain line, a thick broken line, a thick solid line, a broken line, and a thick two-dot chain line. Further, FIG. 11 shows a case where the axial extension length s = 0.5 of the field magnet 62 with respect to the rotor facing portion 44 shown by a solid line in FIG. 10 is extracted and shown. In any case, the radial length (plate thickness) t of the rotor facing portion 44 is 1.2 mm, which is the same as the plate thickness T1, as shown in FIG. Further, when the axial length h of the rotor facing portion 44 is increased, the axial length of the field magnet 62 itself is relatively increased.

図10及び図11からわかるように、ロータ対向部44の軸方向長さhが比較的低い第
1の範囲(図11においてR1で示す)ではコギングトルクの変化は少ない。そして、ロータ対向部44の軸方向長さhが比較的低い範囲である前記第1の範囲R1を超えてから所定の第2の範囲(図11においてR2で示す)ではロータ対向部44の根元部分である軸方向基端側において磁束の増大が誘発されてコギングトルクが徐々に増加する。また、ロータ対向部44の軸方向長さhが前記第2の範囲R2を超えてから所定の第3の範囲(図11においてR3で示す)では、ロータ対向部44(磁性板40)でのコギングトルクの位相がメインコア部31に対して反転して、相殺関係となって一時的にコギングトルクの増加が抑えられる。そして、ロータ対向部44の軸方向長さhが前記第3の範囲R3を超えた比較的長い第4の範囲(図11においてR4で)ではコギングトルクが急激に悪化することがわかる。
As can be seen from FIGS. 10 and 11, the change in cogging torque is small in the first range (indicated by R1 in FIG. 11) where the axial length h of the rotor facing portion 44 is relatively low. Then, in the predetermined second range (indicated by R2 in FIG. 11) after the axial length h of the rotor facing portion 44 exceeds the first range R1, which is a relatively low range, the root of the rotor facing portion 44 is obtained. An increase in magnetic flux is induced on the axial base end side, which is a portion, and the cogging torque gradually increases. Further, in the predetermined third range (indicated by R3 in FIG. 11) after the axial length h of the rotor facing portion 44 exceeds the second range R2, the rotor facing portion 44 (magnetic plate 40) The phase of the cogging torque is reversed with respect to the main core portion 31 and becomes a canceling relationship, whereby an increase in the cogging torque is temporarily suppressed. And it turns out that cogging torque deteriorates rapidly in the comparatively long 4th range (it is R4 in Drawing 11) where axial direction length h of rotor facing part 44 exceeded the 3rd range R3.

図12及び図13には、ロータ対向部の軸方向長さhと、ロータ対向部に対する界磁磁石の軸方向延出長さsと、コギングトルクとの関係を示している。図12では、縦軸をロータ対向部44の軸方向長さhとし、横軸をロータ対向部44に対する界磁磁石62の軸方向延出長さsとし、領域Ar1〜Ar29でコギングトルクの大きさを示している。また、図13では、図12を3次元で表している。図12及び図13では、コギングトルクが低い方から順に、領域Ar1、Ar2、・・・、Ar28、Ar29として示しており、同範囲のコギングトルクにおいては領域内を同一のパターンで図示している。   12 and 13 show the relationship between the axial length h of the rotor facing portion, the axial extension length s of the field magnet with respect to the rotor facing portion, and the cogging torque. In FIG. 12, the vertical axis is the axial length h of the rotor facing portion 44, the horizontal axis is the axial extension length s of the field magnet 62 with respect to the rotor facing portion 44, and the magnitude of cogging torque in the regions Ar1 to Ar29. It shows. Moreover, in FIG. 13, FIG. 12 is represented in three dimensions. 12 and 13, the regions Ar1, Ar2,..., Ar28, Ar29 are shown in order from the lowest cogging torque. In the cogging torque in the same range, the inside of the region is shown in the same pattern. .

図12及び図13からわかるように、ロータ対向部44の軸方向長さhが長くなるほど、概ねコギングトルクが高くなる傾向にあり、ロータ対向部44に対する界磁磁石62の軸方向延出長さsが長くなるほど、概ねコギングトルクが高くなる傾向にある。これらの関係は、次の式1で表すことができる。なお、式1においてロータ対向部44の軸方向長さをh、ロータ対向部44の径方向長さ(板厚)をt、前記ロータ対向部44に対する界磁磁石62の軸方向延出長さをsとして示している。   As can be seen from FIGS. 12 and 13, the longer the axial length h of the rotor facing portion 44, the higher the cogging torque tends to increase, and the axial extension length of the field magnet 62 with respect to the rotor facing portion 44. As s increases, the cogging torque tends to increase. These relationships can be expressed by the following formula 1. In Equation 1, the axial length of the rotor facing portion 44 is h, the radial length (plate thickness) of the rotor facing portion 44 is t, and the axial extension length of the field magnet 62 with respect to the rotor facing portion 44. Is shown as s.

h=t×K−0.5s・・・(式1)
ここで、本実施形態の場合、前記係数Kを0<K<6.3の範囲とすることで、図12において直線X1よりも低い範囲のコギングトルクを得ることができる。すなわち、係数Kを0<K<6.3の範囲として上記式1を満たすように磁性板40及び界磁磁石62を構成することで、磁気の取り込み量を考慮しつつ、急激なコギングトルクの変化が少ない範囲(図11において第1の範囲R1、第2の範囲R2及び第3の範囲R3)とすることができるようになる。
h = t × K−0.5 s (Formula 1)
Here, in this embodiment, by setting the coefficient K in the range of 0 <K <6.3, a cogging torque in a range lower than the straight line X1 in FIG. 12 can be obtained. That is, by configuring the magnetic plate 40 and the field magnet 62 so as to satisfy the above formula 1 with the coefficient K in the range of 0 <K <6.3, a sudden cogging torque can be obtained while considering the amount of magnetic capture. It becomes possible to make the range in which the change is small (the first range R1, the second range R2, and the third range R3 in FIG. 11).

さらに、前記係数Kの下限を5.4より大として、係数Kの範囲を5.4<K<6.3とすることで、図12において直線X2と直線X1の範囲(前記第3の範囲R3に相当する範囲)に設定できる。すなわち、係数Kを5.4<K<6.3の範囲として上記式1を満たすように磁性板40及び界磁磁石62を構成することで、急激なコギングトルクの変化が少ない範囲(前記第3の範囲R3)において、磁気の取り込み量を好適に増やすことができるようになる。   Furthermore, by setting the lower limit of the coefficient K to be larger than 5.4 and the range of the coefficient K to be 5.4 <K <6.3, the range of the straight line X2 and the straight line X1 in FIG. 12 (the third range). (Range corresponding to R3). That is, by configuring the magnetic plate 40 and the field magnet 62 so that the coefficient K is in the range of 5.4 <K <6.3 and satisfying the above formula 1, the range in which the sudden change in the cogging torque is small (the first step). 3 range R3), it is possible to suitably increase the amount of magnetic capture.

このため、本実施形態のモータ10では、前記係数Kを0<K<6.3の範囲で前記式1を満たす構成としている。更に好ましくは前記係数Kを5.4<K<6.3の範囲で前記式1を満たす構成としている。   For this reason, in the motor 10 of this embodiment, it is set as the structure which satisfy | fills said Formula 1 in the range whose said coefficient K is 0 <K <6.3. More preferably, the coefficient K is configured to satisfy Formula 1 in the range of 5.4 <K <6.3.

次に、本実施形態の作用について説明する。
上記のように構成されたモータ10は、ステータ13の電機子巻線22への通電により発生した磁界とロータ14の界磁磁石62の磁界とが、メインコア部31の内周面と各磁性板40のロータ対向部44を介して作用し合い、ロータ14が回転するようになっている。なお、本実施形態では、磁性板40の板厚T1がコアシート30の板厚T2よりも厚
く設定されているため、磁性板40での磁気飽和が生じにくく、磁性板40を介して磁気を取り込みやすくなっている。
Next, the operation of this embodiment will be described.
In the motor 10 configured as described above, the magnetic field generated by energization of the armature winding 22 of the stator 13 and the magnetic field of the field magnet 62 of the rotor 14 cause the inner peripheral surface of the main core portion 31 and each magnetic field. The rotor 14 rotates by acting via the rotor facing portion 44 of the plate 40. In the present embodiment, since the thickness T1 of the magnetic plate 40 is set to be thicker than the thickness T2 of the core sheet 30, magnetic saturation is unlikely to occur in the magnetic plate 40, and magnetism is generated via the magnetic plate 40. Easy to import.

ここで、本実施形態のモータ10では、前記係数Kを0<K<6.3の範囲で前記式1を満たす構成とされるため、急激なコギングトルクの増加が抑えられる範囲において磁性板40のロータ対向部44を設けて磁気の取り込み量が確保されている。さらに、前記係数Kを5.4<K<6.3の範囲で前記式1を満たす構成とすることで、急激なコギングトルクの変化が少ない範囲(前記第3の範囲R3)において、磁気の取り込み量を好適に増やすことが可能となっている。   Here, in the motor 10 of the present embodiment, the coefficient K is configured to satisfy the formula 1 in the range of 0 <K <6.3, and therefore the magnetic plate 40 is within a range in which a sudden increase in cogging torque is suppressed. The rotor facing portion 44 is provided to secure the amount of magnetic capture. Furthermore, by setting the coefficient K to satisfy the above formula 1 in the range of 5.4 <K <6.3, in the range where the rapid change in the cogging torque is small (the third range R3), It is possible to suitably increase the amount of uptake.

また、ロータ対向部44は、径方向視で台形形状をなすため、周方向に磁気的にスキューされた形状とされる。これにより、コギングトルクが低減されるようになっている。
また、各磁性板40のロータ対向部44は、ステータコア21のティース24のロータ14側端部(径方向内側端部)から軸方向に延びるように形成されている。これにより、ステータコア21のロータ14との対向面(ステータコア21の内周面)の軸方向長さを確保して高出力化を図りつつも、メインコア部31の積厚が抑えられるようになっている。そして、メインコア部31の積厚が抑えられることで、メインコア部31の積厚の変動(公差)が少なく抑えられるため、そのメインコア部31を挟む各フレーム11,12の軸方向の間隔の変動が抑えられ、ひいては、モータ10全体の軸方向寸法の変動が抑えられるようになっている。
Further, since the rotor facing portion 44 has a trapezoidal shape when viewed in the radial direction, the rotor facing portion 44 has a shape that is magnetically skewed in the circumferential direction. Thereby, the cogging torque is reduced.
Further, the rotor facing portion 44 of each magnetic plate 40 is formed so as to extend in the axial direction from the rotor 14 side end portion (radially inner end portion) of the teeth 24 of the stator core 21. As a result, the stacking thickness of the main core portion 31 can be suppressed while ensuring the axial length of the surface facing the rotor 14 of the stator core 21 (inner peripheral surface of the stator core 21) to achieve high output. ing. And since the fluctuation | variation (tolerance) of the thickness of the main core part 31 is restrained few by suppressing the thickness of the main core part 31, the space | interval of the axial direction of each flame | frame 11 and 12 which sandwiches the main core part 31 is suppressed. Thus, fluctuations in the axial dimension of the entire motor 10 are suppressed.

また、磁性板40は、その板厚T1が厚いほどその変動(公差)が大きくなるが、本実施形態のように、各フレーム11,12がメインコア部31のみを挟持して磁性板40とは軸方向に当接しないように構成することで、モータ10全体の軸方向寸法の変動がより抑えられるようになっている。   Further, the variation (tolerance) of the magnetic plate 40 increases as the plate thickness T1 increases. However, as in the present embodiment, each of the frames 11 and 12 sandwiches only the main core portion 31 to form the magnetic plate 40. Is configured so as not to abut in the axial direction, so that fluctuations in the axial dimension of the entire motor 10 can be further suppressed.

また、ロータ14のロータコア61は、その外周面に固設される界磁磁石62がロータコア61の突起部61dと周方向において当接あるいは僅かの隙間を隔てて配置されるように構成される。このため、界磁磁石62の周方向の位置ずれが抑えられる。前記突起部61dは、前記磁性板40と径方向において対向しないように、ロータコア61の軸方向中央部に設けられるため、減磁されやすい部位が軸方向に分散されるため、相対的に耐減磁性を高めることが可能となる。   In addition, the rotor core 61 of the rotor 14 is configured such that a field magnet 62 fixed on the outer peripheral surface thereof is in contact with the protruding portion 61d of the rotor core 61 in the circumferential direction or with a slight gap. For this reason, the position shift of the circumferential direction of the field magnet 62 is suppressed. Since the protrusion 61d is provided at the axial center of the rotor core 61 so as not to face the magnetic plate 40 in the radial direction, the portions that are easily demagnetized are dispersed in the axial direction. It becomes possible to increase magnetism.

また、電機子巻線22にセグメント導体25を用いた構成では、セグメント導体25を収容するスロットSの数(ティース24の数)が多く、ティース24の周方向幅が狭くなる傾向がある。このため、ティース24におけるロータ14との対向面(径方向内側端面)の面積を広くして出力を向上させるためには、本実施形態のように、ロータ対向部44によってティース24の径方向内側端面を軸方向に延ばす構成が適している。また、本実施形態のティース24は、内周側ほど周方向幅が狭くなる径方向延出部24aと幅広部24bの境界部分で磁気集中しやすい構成であるが、その境界部位に磁性板40の積層部41が重なっているため、磁気集中が緩和されるようになっている。   Further, in the configuration in which the segment conductor 25 is used for the armature winding 22, the number of slots S (the number of teeth 24) that accommodate the segment conductor 25 is large, and the circumferential width of the teeth 24 tends to be narrowed. For this reason, in order to increase the area of the surface (radial inner end surface) facing the rotor 14 in the teeth 24 to improve the output, the rotor facing portion 44 is used to increase the output in the radial direction of the teeth 24 as in the present embodiment. A configuration in which the end face extends in the axial direction is suitable. Further, the tooth 24 of the present embodiment has a configuration in which the magnetic concentration is easily concentrated at the boundary portion between the radially extending portion 24a and the wide portion 24b in which the circumferential width becomes narrower toward the inner peripheral side. Since the stacked portions 41 overlap, the magnetic concentration is relaxed.

次に、本実施形態の効果を記載する。
(1)ロータ対向部44の軸方向長さをh、ロータ対向部44の径方向長さ(板厚)をt、前記ロータ対向部44に対する界磁磁石62の軸方向延出長さをsとし、h=t×K−0.5s(但し、係数Kは0<K<6.3の範囲)を満たすように、モータ10を構成することで、図12において直線X1以下の範囲のコギングトルクが得られる。このため、コギングトルクの増加を抑える範囲でロータ対向部44を設けて磁気の取り込み量を確保することが可能となる。また、係数Kの範囲を5.4<K<6.3を満たすように、モータ10を構成することで、図12において直線X2〜X1の範囲のコギングトルクが得
られるため、コギングトルクの増加を抑えつつロータ対向部44の軸方向長さや界磁磁石62の軸方向延出長さを長く確保して磁気の取り込み量を確保することが可能となる。
Next, the effect of this embodiment will be described.
(1) The axial length of the rotor facing portion 44 is h, the radial length (plate thickness) of the rotor facing portion 44 is t, and the axial extension length of the field magnet 62 with respect to the rotor facing portion 44 is s. By configuring the motor 10 so as to satisfy h = t × K−0.5 s (where the coefficient K is in the range of 0 <K <6.3), cogging in the range of the straight line X1 or less in FIG. Torque is obtained. For this reason, it is possible to provide the rotor facing portion 44 within a range in which the increase in cogging torque is suppressed, and to secure the amount of magnetic capture. Further, by configuring the motor 10 so that the range of the coefficient K satisfies 5.4 <K <6.3, the cogging torque in the range of the straight lines X2 to X1 in FIG. Thus, it is possible to secure a long amount of magnetic force by ensuring a long axial length of the rotor facing portion 44 and a long axial extension length of the field magnet 62.

(2)径方向においてロータ側に延出するメインコア部31のティース構成部33がロータ側ほど周方向幅が狭くなるように構成されるため、本実施形態のようにインナロータ型のモータでは径方向内側において電機子巻線22のスペースを確保することができる。また、この場合、前記ティース構成部33は磁性板40と当接しているため、ティース構成部33のロータ側の幅狭の部位に集中する磁気を緩和させて磁気飽和を抑えることができる。   (2) Since the teeth constituting portion 33 of the main core portion 31 extending toward the rotor side in the radial direction is configured such that the circumferential width becomes narrower toward the rotor side, the inner rotor type motor as in this embodiment has a diameter. A space for the armature winding 22 can be secured on the inner side in the direction. Further, in this case, since the tooth constituent portion 33 is in contact with the magnetic plate 40, the magnetic saturation concentrated on the narrow portion on the rotor side of the tooth constituent portion 33 can be relaxed to suppress magnetic saturation.

(4)ロータ14の界磁磁石62は、比較的安価なフェライト磁石よりなるため、モータの低コスト化に寄与できる。
(5)ロータ対向部44を有する磁性板40が軸方向両側に形成されるため、メインコア部31の軸方向長さを抑えつつ磁気の取り込み量をより拡大させることができる。また、ロータ対向部44の反ロータ側に電機子巻線22を配することができるため、軸方向長さを抑えることができる。
(4) Since the field magnet 62 of the rotor 14 is made of a relatively inexpensive ferrite magnet, it can contribute to cost reduction of the motor.
(5) Since the magnetic plates 40 having the rotor facing portions 44 are formed on both sides in the axial direction, it is possible to further increase the amount of magnetism captured while suppressing the axial length of the main core portion 31. Further, since the armature winding 22 can be disposed on the side opposite to the rotor of the rotor facing portion 44, the axial length can be suppressed.

(6)電機子巻線22は、ステータコア21に軸方向に沿って形成された複数のスロットSに挿入されるとともに該スロットSから軸方向に突出する第1及び第2突出部52,53を有する複数のセグメント導体25よりなる。そして、セグメント導体25の第1及び第2突出部52,53は、磁性板40のロータ対向部44と径方向に対向するように構成される。これにより、ステータコア21におけるロータ14との対向面を磁性板40のロータ対向部44によって確保して高出力を図りつつも、ステータ13の軸方向への大型化を抑えることができる。   (6) The armature winding 22 is inserted into the plurality of slots S formed in the stator core 21 along the axial direction and includes first and second projecting portions 52 and 53 projecting from the slot S in the axial direction. It comprises a plurality of segment conductors 25. The first and second projecting portions 52 and 53 of the segment conductor 25 are configured to face the rotor facing portion 44 of the magnetic plate 40 in the radial direction. As a result, the surface of the stator core 21 facing the rotor 14 can be secured by the rotor facing portion 44 of the magnetic plate 40 to achieve high output, and the size of the stator 13 in the axial direction can be suppressed.

(7)各フレーム11,12のステータ保持部11b,12bは、メインコア部31の外周縁(露出面31a)を軸方向に直接的に挟むように構成され、磁性板40に対しては軸方向に当接しないように構成される。このため、メインコア部31を挟む各フレーム11,12の軸方向の間隔の変動(公差)を抑えることができ、その結果、モータ10全体の軸方向寸法の変動を抑えることが可能となる。また、電機子巻線がセグメント導体にて構成されたステータの場合、電機子巻線の占積率を高く構成できる一方で発熱しやすくもなるが、ステータコアの外周面が各フレーム間から外部に露出されるため、ステータで生じた熱を外部に逃がしやすく好適である。   (7) The stator holding portions 11b and 12b of the frames 11 and 12 are configured so as to directly sandwich the outer peripheral edge (exposed surface 31a) of the main core portion 31 in the axial direction. It is comprised so that it may not contact | abut. For this reason, the fluctuation | variation (tolerance) of the axial direction of each flame | frame 11 and 12 which pinches | interposes the main core part 31 can be suppressed, As a result, it becomes possible to suppress the fluctuation | variation of the axial direction dimension of the motor 10 whole. In addition, in the case of a stator in which the armature winding is composed of segment conductors, the space factor of the armature winding can be configured high, but it can easily generate heat, but the outer peripheral surface of the stator core extends from between each frame to the outside. Since it is exposed, it is preferable that the heat generated in the stator is easily released to the outside.

(8)磁性板40の板厚T1は、コアシート30の板厚T2よりも厚く設定されるため、磁性板40を介して磁気を取り込みやすくすることができ、その結果、より一層の高出力化に寄与できる。また、本実施形態のように、磁性板40の板厚T1をコアシート30の板厚T2よりも厚くして出力向上を図る場合には、磁性板40の板厚変動が大きくなる。このため、各フレーム11,12が磁性板40とは軸方向に当接しないように構成することで、モータ10全体の軸方向寸法の変動を抑える効果がより顕著となる。   (8) Since the plate thickness T1 of the magnetic plate 40 is set to be thicker than the plate thickness T2 of the core sheet 30, it is possible to easily take in magnetism through the magnetic plate 40, and as a result, a higher output is achieved. Can contribute to Further, as in this embodiment, when the plate thickness T1 of the magnetic plate 40 is made thicker than the plate thickness T2 of the core sheet 30 to improve the output, the plate thickness variation of the magnetic plate 40 becomes large. For this reason, by configuring each of the frames 11 and 12 so as not to contact the magnetic plate 40 in the axial direction, the effect of suppressing fluctuations in the axial dimension of the entire motor 10 becomes more remarkable.

尚、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、メインコア部31の軸方向両端部に磁性板40をそれぞれ1枚用いた構成としたが、これに限らない。例えば図14に示すようにメインコア部31の軸方向端部にそれぞれ磁性板を2枚積層して用いたり、図15に示すようにメインコア部31の軸方向端部に磁性板を3枚積層して用いたりしてもよい。図14に示すように、第1及び第2磁性板71,72のロータ対向部71a,72aの径方向長さt2とし、一方の磁性板71のロータ対向部71aの径方向長さt2と他方の磁性板のロータ対向部72aの径方向長さt2とを足し合わせて、上記実施形態のロータ対向部44の径方向長さtに相当する。また、図15に示すように、第1〜第3磁性板75,76,77のロータ対向部
75a,76a,77aの径方向長さt3とし、第1〜第3磁性板75,76,77のロータ対向部75a,76a,77aの径方向長さt3を足し合わせて、上記実施形態のロータ対向部44の径方向長さtに相当する。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the above embodiment, one magnetic plate 40 is used for each axial end of the main core portion 31, but this is not a limitation. For example, as shown in FIG. 14, two magnetic plates are laminated on the axial end portion of the main core portion 31, or three magnetic plates are used at the axial end portion of the main core portion 31 as shown in FIG. You may use it, laminating | stacking. As shown in FIG. 14, the radial length t2 of the rotor facing portions 71a and 72a of the first and second magnetic plates 71 and 72 is set to be the radial length t2 of the rotor facing portion 71a of the one magnetic plate 71 and the other. And the radial length t2 of the rotor facing portion 72a of the magnetic plate correspond to the radial length t of the rotor facing portion 44 of the above embodiment. Further, as shown in FIG. 15, the radial length t3 of the rotor facing portions 75a, 76a, 77a of the first to third magnetic plates 75, 76, 77 is set, and the first to third magnetic plates 75, 76, 77 are used. The radial length t3 of the rotor facing portions 75a, 76a, and 77a is added to correspond to the radial length t of the rotor facing portion 44 of the above embodiment.

・上記実施形態では、各フレーム11,12のステータ保持部11b,12bは、メインコア部31の外周縁(露出面31a)を軸方向に直接的に挟み、磁性板40に対しては軸方向に当接しないように構成されたが、これに特に限定されるものではない。例えば図16に示すように、磁性板40の環状部42(積層部41)を介してメインコア部31を軸方向に挟むように構成してもよい。この図16に示すような構成によれば、磁性板40の積層部41をステータ保持部11b,12bに対して軸方向に干渉しないように径方向に小さくする必要がないため、出力の低下を抑えることができる。また、磁性板40の板厚T1をコアシート30の板厚T2よりも厚くして出力向上を図る場合には、磁性板40よりも板厚が薄いコアシート30の枚数を調整することで、モータ10全体の軸方向寸法の変動を抑えることが可能である。   In the above embodiment, the stator holding portions 11 b and 12 b of the frames 11 and 12 directly sandwich the outer peripheral edge (exposed surface 31 a) of the main core portion 31 in the axial direction, and the axial direction with respect to the magnetic plate 40. However, the present invention is not particularly limited to this. For example, as shown in FIG. 16, the main core portion 31 may be sandwiched in the axial direction via the annular portion 42 (laminated portion 41) of the magnetic plate 40. According to the configuration shown in FIG. 16, it is not necessary to reduce the laminated portion 41 of the magnetic plate 40 in the radial direction so as not to interfere with the stator holding portions 11 b and 12 b in the axial direction. Can be suppressed. Further, when the plate thickness T1 of the magnetic plate 40 is made thicker than the plate thickness T2 of the core sheet 30 to improve the output, by adjusting the number of the core sheets 30 that are thinner than the magnetic plate 40, It is possible to suppress variations in the axial dimension of the entire motor 10.

・上記実施形態では、各セグメント導体25は、スロットSに挿通された一対の直線部51を繋ぐ第1突出部52側で折り返されるように形成し、第2突出部53側で溶接等により接合するように構成されたが、これに特に限定されるものではない。例えば図17に示すように、一対の直線部51をそれぞれ別体とし、第1突出部52においても溶接等により接合するように構成してもよい。また、セグメント導体25同士の接続は、溶接以外に例えば、バスバー等の別部材を用いた接続構造としてもよい。   In the above embodiment, each segment conductor 25 is formed so as to be folded back on the first projecting portion 52 side connecting the pair of linear portions 51 inserted through the slot S, and joined by welding or the like on the second projecting portion 53 side. However, the present invention is not particularly limited to this. For example, as shown in FIG. 17, the pair of linear portions 51 may be separated from each other, and the first projecting portion 52 may be joined by welding or the like. Further, the connection between the segment conductors 25 may be a connection structure using another member such as a bus bar in addition to welding.

・上記実施形態では、磁性板40の積層部41の外径をコアシート30の外径よりも小さくすることで、メインコア部31の軸方向端面の外周縁全体に亘って露出面31aを形成し、その露出面31aを各フレーム11,12のステータ保持部11b,12bで挟むように構成したが、これに特に限定されるものではない。例えば、メインコア部31(コアシート30)の外周面から径方向外側に突出する突出部を形成し、その突出部をステータ保持部11b,12bで挟むように構成してもよい。   In the above embodiment, the exposed surface 31 a is formed over the entire outer peripheral edge of the axial end surface of the main core portion 31 by making the outer diameter of the laminated portion 41 of the magnetic plate 40 smaller than the outer diameter of the core sheet 30. In addition, the exposed surface 31a is configured to be sandwiched between the stator holding portions 11b and 12b of the frames 11 and 12, but is not particularly limited thereto. For example, a protruding portion that protrudes radially outward from the outer peripheral surface of the main core portion 31 (core sheet 30) may be formed, and the protruding portion may be sandwiched between the stator holding portions 11b and 12b.

・上記実施形態では、磁性板40の積層部41は、環状部42とティース構成部43とを有するが、これ以外に例えば、積層部41をティース構成部43のみで構成してもよい。   In the above embodiment, the laminated portion 41 of the magnetic plate 40 includes the annular portion 42 and the tooth constituent portion 43. However, for example, the laminated portion 41 may be constituted by only the tooth constituent portion 43.

・上記実施形態では、磁性板40はメインコア部31(コアシート30)にかしめ固定されたが、これ以外に例えば、接着や溶接によって固定してもよい。
・上記実施形態では、磁性板40の板厚T1をコアシート30の板厚T2よりも厚く設定したが、これに特に限定されるものではなく、磁性板40の板厚T1をコアシート30の板厚T2に対して等しく、又は薄く設定してもよい。
In the above embodiment, the magnetic plate 40 is caulked and fixed to the main core portion 31 (core sheet 30), but other than this, for example, it may be fixed by adhesion or welding.
In the above embodiment, the plate thickness T1 of the magnetic plate 40 is set to be thicker than the plate thickness T2 of the core sheet 30. However, the present invention is not limited to this. It may be set equal to or thinner than the plate thickness T2.

・上記実施形態では、セグメント導体25にて構成される電機子巻線22を用いたが、これ以外に例えば、銅線等をティースに巻回してなる電機子巻線を用いてもよい。
・上記実施形態では、ロータ14の界磁磁石62にフェライト磁石を用いたが、これ以外に例えば、ネオジム磁石等、その他の磁石を用いてもよい。
In the above embodiment, the armature winding 22 configured by the segment conductor 25 is used. However, for example, an armature winding formed by winding a copper wire or the like around a tooth may be used.
In the above embodiment, the ferrite magnet is used as the field magnet 62 of the rotor 14, but other magnets such as a neodymium magnet may be used.

・上記実施形態では、ロータコア61を複数の第1及び第2コアシート61a,61bよりなる積層構造としたが、これ以外に例えば、ロータコア61を鋳造等により成形される一体成形品としてもよい。但し、このような構成であっても位置決め部としての突起部61dを形成する。   In the above embodiment, the rotor core 61 has a laminated structure composed of a plurality of first and second core sheets 61a and 61b. However, for example, the rotor core 61 may be an integrally molded product formed by casting or the like. However, even in such a configuration, the protrusion 61d as the positioning portion is formed.

・上記実施形態では、ロータ14をステータ13の内周側に配置したインナロータ型の
モータ10に具体化したが、これに特に限定されるものではなく、ロータをステータの外周側に配置したアウタロータ型のモータに具体化してもよい。
In the above embodiment, the rotor 14 is embodied as the inner rotor type motor 10 arranged on the inner peripheral side of the stator 13, but is not particularly limited to this, and the outer rotor type in which the rotor is arranged on the outer peripheral side of the stator It may be embodied in the motor.

10…モータ、11…リヤフレーム(第1フレーム)、12…フロントフレーム(第2フレーム)、13…ステータ、14…ロータ、18…回転軸、21…ステータコア、22…電機子巻線、25,25x,25y…セグメント導体、30…コアシート、31…メインコア部、33…ティース構成部、40…磁性板、41…積層部、43…ティース構成部、44…ロータ対向部、61…ロータコア、61a…コアシート、62…界磁磁石、71、72,75,76,77…磁性板、71a,72a,75a,76a,77a…ロータ対向部、S…スロット、T1,T2…板厚、h…軸方向長さ、s…軸方向延出長さ、t,t2,t3…径方向長さ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Motor, 11 ... Rear frame (first frame), 12 ... Front frame (second frame), 13 ... Stator, 14 ... Rotor, 18 ... Rotating shaft, 21 ... Stator core, 22 ... Armature winding, 25, 25x, 25y ... segment conductors, 30 ... core sheet, 31 ... main core part, 33 ... teeth constituent part, 40 ... magnetic plate, 41 ... laminated part, 43 ... tooth constituent part, 44 ... rotor facing part, 61 ... rotor core, 61a ... core sheet, 62 ... field magnet, 71, 72, 75, 76, 77 ... magnetic plate, 71a, 72a, 75a, 76a, 77a ... rotor facing part, S ... slot, T1, T2 ... plate thickness, h ... axial length, s ... axial extension length, t, t2, t3 ... radial length.

Claims (9)

回転軸の軸方向に積層された複数のコアシートよりなるステータコア及び該ステータコアに設けられた電機子巻線を有するステータと、
前記ステータコアと径方向に対向する界磁磁石を有するロータと、
を備えたモータであって、
前記ステータコアは、前記電機子巻線が巻回されるティース構成部を有する前記コアシートが軸方向に積層されてなるメインコア部と、該メインコア部の軸方向端部に設けられる磁性板とを備え、
前記磁性板は、前記メインコア部における軸方向端部に積層される積層部と、該積層部の前記ロータ側の端部から軸方向外側に延出されるとともに前記ロータと径方向に対向するロータ対向部とを有し、前記ロータ対向部の軸方向長さをh、ロータ対向部の径方向長さ(板厚)をt、前記ロータ対向部に対する界磁磁石の軸方向延出長さをsとした場合に、h=t×K−0.5s(但し、係数Kは<K<6.3の範囲)を満たすように構成されており、
前記ロータ対向部に対する界磁磁石の軸方向延出長さsが0<s<2.0の範囲を満たすように構成され、且つ前記ロータ対向部の径方向長さtが前記ロータ対向部に対する界磁磁石の軸方向延出長さsよりも大きくなるように構成されていることを特徴とするモータ。
A stator core having a plurality of core sheets stacked in the axial direction of the rotating shaft, and a stator having an armature winding provided on the stator core;
A rotor having a field magnet radially facing the stator core;
A motor equipped with
The stator core includes a main core portion in which the core sheet having a tooth constituent portion around which the armature winding is wound is laminated in an axial direction, and a magnetic plate provided at an axial end portion of the main core portion; With
The magnetic plate includes a laminated portion laminated at an axial end portion of the main core portion, a rotor extending radially outward from an end portion on the rotor side of the laminated portion and facing the rotor in a radial direction. An axial length of the rotor facing portion, t a radial length (plate thickness) of the rotor facing portion, and an axial extension length of the field magnet with respect to the rotor facing portion. s, it is configured to satisfy h = t × K−0.5s (where the coefficient K is in the range of 5 <K <6.3) ,
An axial extension length s of the field magnet with respect to the rotor facing portion is configured to satisfy a range of 0 <s <2.0, and a radial length t of the rotor facing portion is set with respect to the rotor facing portion. motor characterized that you have been configured to be larger than the axial length of extension s of the field magnet.
請求項1に記載のモータにおいて、
前記磁性板は、前記係数Kの範囲が5.4<K<6.3を満たすように構成されることを特徴とするモータ。
The motor according to claim 1,
The magnetic plate is configured so that a range of the coefficient K satisfies 5.4 <K <6.3.
請求項1又は2に記載のモータにおいて、
前記ティース構成部は、径方向において前記ロータ側に延出するものであり、前記ロータ側ほど周方向幅が狭くなるように形成されることを特徴とするモータ。
The motor according to claim 1 or 2,
The tooth component extends in the radial direction toward the rotor, and is formed such that a circumferential width is narrower toward the rotor.
請求項1〜3のいずれか一項に記載のモータにおいて、
前記ロータの界磁磁石は、フェライト磁石よりなることを特徴とするモータ。
The motor according to any one of claims 1 to 3,
2. The motor according to claim 1, wherein the field magnet of the rotor is a ferrite magnet.
請求項1〜4のいずれか一項に記載のモータにおいて、
前記磁性板は、前記メインコア部の軸方向両側に設けられることを特徴とするモータ。
In the motor according to any one of claims 1 to 4,
The motor according to claim 1, wherein the magnetic plates are provided on both axial sides of the main core portion.
請求項1〜5のいずれか一項に記載のモータにおいて、
前記電機子巻線は、前記ステータコアに軸方向に沿って形成された複数のスロットに挿入されるとともに該スロットから軸方向に突出する突出部が互いに電気的に接続された複数のセグメント導体よりなり、
前記セグメント導体の前記突出部が、前記磁性板の前記ロータ対向部と径方向に対向するように構成されていることを特徴とするモータ。
In the motor according to any one of claims 1 to 5,
The armature winding is composed of a plurality of segment conductors that are inserted into a plurality of slots formed in the stator core along the axial direction, and projecting portions that protrude in the axial direction from the slots are electrically connected to each other. ,
The motor according to claim 1, wherein the projecting portion of the segment conductor is configured to radially oppose the rotor facing portion of the magnetic plate.
請求項1〜6のいずれか一項に記載のモータにおいて、
前記ステータコアの軸方向両側にそれぞれ設けられて該ステータコアを軸方向に挟持する第1フレーム及び第2フレームを備え、
前記第1フレームと前記第2フレームとの間から前記ステータコアの外周面が外部に露出されるように構成されたことを特徴とするモータ。
In the motor according to any one of claims 1 to 6,
A first frame and a second frame provided on both sides of the stator core in the axial direction and sandwiching the stator core in the axial direction;
The motor according to claim 1, wherein the outer peripheral surface of the stator core is exposed to the outside from between the first frame and the second frame.
請求項7に記載のモータにおいて、
前記第1及び第2フレームは、前記磁性板の前記積層部を介して前記メインコア部を軸方向に挟むように構成されることを特徴とするモータ。
The motor according to claim 7, wherein
The first and second frames are configured to sandwich the main core portion in the axial direction through the laminated portion of the magnetic plate.
請求項1〜8のいずれか一項に記載のモータにおいて、
前記磁性板の板厚は、前記コアシートの板厚よりも厚く設定されていることを特徴とするモータ。
The motor according to any one of claims 1 to 8,
The motor is characterized in that the thickness of the magnetic plate is set larger than the thickness of the core sheet.
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