JP6062991B2 - Rotor and motor - Google Patents

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Description

本発明はロータ及びモータに関するものである。   The present invention relates to a rotor and a motor.

従来、周方向に複数のフランジ部をそれぞれ有して組み合わされる複数対(例えば2対)の磁極板と、各対の磁極板により挟持され隣合うフランジ部を互いに異なる磁極とする永久磁石を備えた、いわゆる永久磁石界磁のランデル型構造のロータがある(例えば、特許文献1参照)。また、このロータにおいて、各対の磁極板は、同じ極性の円盤部が接するように配置されている。例えば、N極となる2つの円盤部は軸方向両端に配置され、S極となる2つの円盤部は軸方向において隣接して配置されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a plurality of pairs (for example, two pairs) of magnetic pole plates each having a plurality of flange portions in the circumferential direction are combined, and a permanent magnet having adjacent flange portions sandwiched by each pair of magnetic pole plates and having different magnetic poles. In addition, there is a so-called permanent magnet field Landell-type rotor (see, for example, Patent Document 1). Further, in this rotor, each pair of magnetic pole plates is arranged so that the disk portions having the same polarity are in contact with each other. For example, two disk parts that are N poles are disposed at both ends in the axial direction, and two disk parts that are S poles are adjacently disposed in the axial direction.

実開平5−43749号公報Japanese Utility Model Publication No. 5-43749

ところで、上記のように構成されるロータを備えたモータにおいて、性能の向上(例えば、高出力化)が要求されている。そのため、ロータにおいて、有効磁束の増加が求められている。   Incidentally, in a motor including a rotor configured as described above, improvement in performance (for example, higher output) is required. For this reason, the rotor is required to increase the effective magnetic flux.

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、有効磁束の増加を図ることができるロータ及びモータを提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a rotor and a motor capable of increasing an effective magnetic flux.

上記課題を解決するロータは、回転軸に沿って配列された複数対のロータコアと、各対のロータコア間に配置され、軸方向に沿って磁化された界磁磁石と、を備え、各対のロータコアは、円盤状のコアベースの外周部から突出するとともに軸方向に沿って互いに逆方向に延出形成され、周方向に沿って交互に配置された複数の爪状磁極をそれぞれ有し、前記複数対のロータコアは、同磁極のロータコアが隣接するように配置され、更に、周方向に隣合う爪状磁極の間にそれぞれ配置され、前記周方向に隣合う爪状磁極と同極性が対向するように磁化された極間磁石を備え、前記爪状磁極は、各爪状磁極の周方向両側に配置された2つの極間磁石の中心線が、前記回転軸の軸中心を通る線分に対して角度を持つように形成されており、該2つの極間磁石の中心線の交点と前記回転軸の軸中心とは異なり、更に、前記爪状磁極の径方向内側に配置され、該爪状磁極と同極性が対向するように磁化された背面補助磁石を備え、前記背面補助磁石は、該背面補助磁石の径方向外側の前記爪状磁極の周方向両側に配置された前記極間磁石の周方向の間に配置されており、前記背面補助磁石は、周方向両側の側面が前記極間磁石の周方向側面と当接しており、該背面補助磁石の周方向両側の側面のそれぞれを通る2つの線分が、前記回転軸の軸中心を通る線分に対して角度を持つように形成されており、該2つの線分の交点と前記回転軸の軸中心とは異なるA rotor that solves the above problems includes a plurality of pairs of rotor cores arranged along a rotation axis, and a field magnet that is arranged between each pair of rotor cores and is magnetized along the axial direction. The rotor core has a plurality of claw-shaped magnetic poles that protrude from the outer periphery of the disk-shaped core base and extend in opposite directions along the axial direction, and are alternately arranged along the circumferential direction, The plurality of pairs of rotor cores are disposed so that the rotor cores of the same magnetic pole are adjacent to each other, and are further disposed between the claw-shaped magnetic poles adjacent in the circumferential direction, and have the same polarity as the claw-shaped magnetic poles adjacent in the circumferential direction. The claw-shaped magnetic poles are arranged such that the center line of the two inter-pole magnets arranged on both sides in the circumferential direction of each claw-shaped magnetic pole passes through the axis center of the rotating shaft. It is formed to have an angle against, the two Unlike the intersection of the center line between the magnet and the axial center of the rotary shaft, further wherein disposed radially inside the claw-shaped magnetic poles, the back auxiliary magnets the same polarity and claw-shaped magnetic poles are magnetized so as to face The back auxiliary magnet is disposed between the circumferential directions of the interpole magnets disposed on both sides in the circumferential direction of the claw-shaped magnetic pole on the radially outer side of the back auxiliary magnet, and the back auxiliary magnet is The side surfaces on both sides in the circumferential direction are in contact with the side surfaces in the circumferential direction of the interpole magnet, and two line segments passing through the side surfaces on both sides in the circumferential direction of the back auxiliary magnet are lines passing through the axis center of the rotating shaft. It is formed to have an angle with respect to the minute, and the intersection of the two line segments is different from the axis center of the rotation axis .

この構成によれば、ロータを回転したとき、各極間磁石は、遠心力により、爪状磁極の周方向側面に押し付けられる。このため、ロータから各極間磁石は、ロータから抜け出し難くなる。   According to this configuration, when the rotor is rotated, each interpole magnet is pressed against the circumferential side surface of the claw-shaped magnetic pole by centrifugal force. For this reason, it is difficult for the interpolar magnets to come out of the rotor.

上記課題を解決するモータは、上記ロータを備える。
この構成によれば、有効な磁束量を多くすることが可能なロータを備えたモータを提供することができる。
A motor that solves the above problems includes the rotor.
According to this configuration, it is possible to provide a motor including a rotor capable of increasing an effective magnetic flux amount.

本発明のロータ及びモータによれば、有効磁束の増加を図ることが可能となる。   According to the rotor and motor of the present invention, the effective magnetic flux can be increased.

一実施形態のモータの概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view of a motor according to an embodiment. 一実施形態のロータの概略斜視図。The schematic perspective view of the rotor of one Embodiment. (a)(b)はロータコア,補助磁石、極間磁石の説明図。(A) (b) is explanatory drawing of a rotor core, an auxiliary magnet, and an interpolar magnet. 一実施形態のロータの概略断面図。The schematic sectional drawing of the rotor of one 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に示すように、モータ1のモータケース2は、有底筒状に形成されたハウジング3と、該筒状ハウジング3のフロント側(図1中、左側)の開口部を閉塞するエンドプレート4とを有している。また、ハウジング3のリア側(図1中、右側)の端部には、回路基板等の電源回路を収容したボックス5が取着されている。ハウジング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、径方向内側に延びる複数のティースを有する電機子コア7と、電機子コア7のティースに巻装されたセグメントコンダクタ(SC)巻線8とを有する。ロータ11は回転軸12を有し、ステータ6の内側に配置されている。回転軸12は非磁性金属であって、ハウジング3の底部3aとフロントエンドプレート4にそれぞれ配設された軸受13,14により回転可能に支持されている。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, a motor case 2 of a motor 1 includes a housing 3 formed in a bottomed cylindrical shape, and an end plate that closes an opening on the front side (left side in FIG. 1) of the cylindrical housing 3. 4. A box 5 containing a power circuit such as a circuit board is attached to an end of the housing 3 on the rear side (right side in FIG. 1). A stator 6 is fixed to the inner peripheral surface of the housing 3. The stator 6 includes an armature core 7 having a plurality of teeth extending radially inward, and a segment conductor (SC) winding 8 wound around the teeth of the armature core 7. The rotor 11 has a rotating shaft 12 and is disposed inside the stator 6. The rotating shaft 12 is a non-magnetic metal and is rotatably supported by bearings 13 and 14 disposed on the bottom 3a of the housing 3 and the front end plate 4, respectively.

図2に示すように、ロータ11は、回転軸12に沿って配設された第1〜第4ロータコア21〜24を有している。
図3(a)に示すように、第1ロータコア21は、回転軸12に固着された第1コアベース21aを有している。この第1コアベース21aは、円盤状に形成されている。第1コアベース21aの外周部には、径方向外側に突出する複数(本実施の形態では5つ)の第1爪状磁極21bが形成されている。周方向における各第1爪状磁極21bの間隔は、第1コアベース21aの周方向に沿って互いに等しい。
As shown in FIG. 2, the rotor 11 has first to fourth rotor cores 21 to 24 arranged along the rotation shaft 12.
As shown in FIG. 3A, the first rotor core 21 has a first core base 21 a fixed to the rotating shaft 12. The first core base 21a is formed in a disc shape. A plurality of (five in the present embodiment) first claw-shaped magnetic poles 21b protruding outward in the radial direction are formed on the outer peripheral portion of the first core base 21a. The intervals between the first claw-shaped magnetic poles 21b in the circumferential direction are equal to each other along the circumferential direction of the first core base 21a.

図2に示すように、第1爪状磁極21bは、径方向視長方形状に形成されている。図3(a)に示すように、この第1爪状磁極21bは、軸方向視略円弧状に形成されている。また、周方向における各第1爪状磁極21bの幅(外周側の弧の長さ)L3は、周方向に隣り合う2つの第1爪状磁極21bの間隔L4より小さく設定されている。   As shown in FIG. 2, the first claw-shaped magnetic pole 21b is formed in a rectangular shape in the radial direction. As shown in FIG. 3A, the first claw-shaped magnetic pole 21b is formed in a substantially arc shape in the axial direction. The width (length of the arc on the outer peripheral side) L3 of each first claw-shaped magnetic pole 21b in the circumferential direction is set to be smaller than the interval L4 between two first claw-shaped magnetic poles 21b adjacent in the circumferential direction.

図3(b)に示すように、第2ロータコア22は、第1ロータコア21と同様に、回転軸12に固着された第2コアベース22aを有している。この第2コアベース22aは、第1コアベース21aと同様に、円盤状に形成されている。第2コアベース22aの外周部には、径方向外側に突出する複数(本実施の形態では5つ)の第2爪状磁極22bが形成されている。周方向における各第2爪状磁極22bの間隔は、第2コアベース22aの周方向に沿って互いに等しい。   As shown in FIG. 3B, the second rotor core 22 has a second core base 22 a fixed to the rotary shaft 12, similarly to the first rotor core 21. Similar to the first core base 21a, the second core base 22a is formed in a disc shape. A plurality of (five in the present embodiment) second claw-shaped magnetic poles 22b projecting radially outward are formed on the outer peripheral portion of the second core base 22a. The intervals between the second claw-shaped magnetic poles 22b in the circumferential direction are equal to each other along the circumferential direction of the second core base 22a.

図2に示すように、第2爪状磁極22bは、第1爪状磁極21bと同様に、径方向視長方形状に形成されている。図3(b)に示すように、この第2爪状磁極22bは、軸方向視略円弧状に形成されている。また、周方向における各第2爪状磁極22bの幅(外周側の弧の長さ)L5は、周方向に隣り合う2つの第2爪状磁極22bの間隔L6より小さく設定されている。   As shown in FIG. 2, the second claw-shaped magnetic pole 22b is formed in a rectangular shape in the radial direction, similarly to the first claw-shaped magnetic pole 21b. As shown in FIG. 3B, the second claw-shaped magnetic pole 22b is formed in a substantially arc shape in the axial direction. The width (length of the arc on the outer peripheral side) L5 of each second claw-shaped magnetic pole 22b in the circumferential direction is set to be smaller than the interval L6 between two second claw-shaped magnetic poles 22b adjacent in the circumferential direction.

図4に示すように、第1ロータコア21と第2ロータコア22との間には、環状磁石25が配置されている。環状磁石25の外径φ1は、第1コアベース21aと第2コアベース22aの外径φ2と同じに設定されている。第1ロータコア21及び第2ロータコア22は、それぞれの第1爪状磁極21bと第2爪状磁極22bが周方向に沿って交互に配置されるように回転軸12に固定される。そして、第1ロータコア21の第1コアベース21aと、第2ロータコア22の第2コアベース22aは、回転軸12の軸方向において、環状磁石25を挟持する。   As shown in FIG. 4, an annular magnet 25 is disposed between the first rotor core 21 and the second rotor core 22. The outer diameter φ1 of the annular magnet 25 is set to be the same as the outer diameter φ2 of the first core base 21a and the second core base 22a. The first rotor core 21 and the second rotor core 22 are fixed to the rotary shaft 12 so that the first claw-shaped magnetic poles 21b and the second claw-shaped magnetic poles 22b are alternately arranged along the circumferential direction. The first core base 21 a of the first rotor core 21 and the second core base 22 a of the second rotor core 22 sandwich the annular magnet 25 in the axial direction of the rotary shaft 12.

環状磁石25は、表裏方向(回転軸12の軸方向)に沿って着磁された平板状の永久磁石である。そして、環状磁石25の第1の主面(例えば、N極の面)は第1コアベース21aと密着する。環状磁石25の第2の主面(例えばS極の面)は第2コアベース22aと密着する。従って、環状磁石25は、第1ロータコア21の爪状磁極21bを第1の磁極(N極)として機能させ、第2ロータコア22の爪状磁極22bを第2の磁極(S極)として機能させる。   The annular magnet 25 is a flat permanent magnet magnetized along the front and back direction (the axial direction of the rotating shaft 12). And the 1st main surface (for example, surface of N pole) of the annular magnet 25 is closely_contact | adhered with the 1st core base 21a. The second main surface (for example, the surface of the S pole) of the annular magnet 25 is in close contact with the second core base 22a. Therefore, the annular magnet 25 causes the claw-shaped magnetic pole 21b of the first rotor core 21 to function as the first magnetic pole (N pole), and causes the claw-shaped magnetic pole 22b of the second rotor core 22 to function as the second magnetic pole (S pole). .

第1爪状磁極21bは、第1コアベース21aにおいて第2コアベース22a側と反対側の面から、第2コアベース22aにおいて第1コアベース21a側と反対側の面まで延びている。第2爪状磁極22bは、第2コアベース22aにおいて第1コアベース21a側と反対側の面から、第1コアベース21aにおいて第2コアベース22a側と反対側の面まで延びている。   The first claw-shaped magnetic pole 21b extends from the surface of the first core base 21a opposite to the second core base 22a side to the surface of the second core base 22a opposite to the first core base 21a side. The second claw-shaped magnetic pole 22b extends from the surface of the second core base 22a opposite to the first core base 21a side to the surface of the first core base 21a opposite to the second core base 22a side.

各第1爪状磁極21bの背面(径方向内側の面)と第2コアベース22aの外周面との間には、第1背面補助磁石26が配置されている。第1背面補助磁石26は、回転軸12の軸方向視円弧状に形成されている。第1背面補助磁石26の周方向側面は、対応する第1爪状磁極21bの周方向側面と同一平面上となるように形成されている。第1背面補助磁石26は、第1爪状磁極21bの背面に当接する側が第1爪状磁極21bと同じ第1の磁極(例えばN極)、第2コアベース22aに当接する側が同第2コアベース22aと同じ第2の磁極(例えばS極)となるように径方向に沿って磁化されている。   A first back auxiliary magnet 26 is disposed between the back surface (radially inner surface) of each first claw-shaped magnetic pole 21b and the outer peripheral surface of the second core base 22a. The first back auxiliary magnet 26 is formed in an arc shape in the axial direction of the rotary shaft 12. The circumferential side surface of the first back auxiliary magnet 26 is formed to be flush with the circumferential side surface of the corresponding first claw-shaped magnetic pole 21b. The first back auxiliary magnet 26 has the same first magnetic pole (for example, N pole) as the first claw-shaped magnetic pole 21b on the side that contacts the back surface of the first claw-shaped magnetic pole 21b, and the second side that contacts the second core base 22a. It is magnetized along the radial direction so as to be the same second magnetic pole (for example, S pole) as the core base 22a.

各第2爪状磁極22bの背面(径方向内側の面)と第1コアベース21aの外周面との間には、第2背面補助磁石27が配置されている。第2背面補助磁石27は、回転軸12の軸方向視円弧状に形成されている。第2背面補助磁石27の周方向側面は、対応する第2爪状磁極22bの周方向側面と同一平面上となるように形成されている。第2背面補助磁石27は、第2爪状磁極22bの背面に当接する側が第2爪状磁極22bと同じ第2の磁極(例えばS極)、第1コアベース21aに当接する側が同第1コアベース21aと同じ第1の磁極(例えばN極)となるように径方向に沿って磁化されている。   A second back auxiliary magnet 27 is disposed between the back surface (radially inner surface) of each second claw-shaped magnetic pole 22b and the outer peripheral surface of the first core base 21a. The second back auxiliary magnet 27 is formed in an arc shape in the axial direction of the rotating shaft 12. The circumferential side surface of the second back auxiliary magnet 27 is formed to be flush with the circumferential side surface of the corresponding second claw-shaped magnetic pole 22b. The second back auxiliary magnet 27 has the same second magnetic pole (for example, S pole) as the second claw-shaped magnetic pole 22b on the side that contacts the back surface of the second claw-shaped magnetic pole 22b, and the first side that contacts the first core base 21a. It is magnetized along the radial direction so as to be the same first magnetic pole (for example, N pole) as the core base 21a.

第1背面補助磁石26は、第1コアベース21aにおいて第2コアベース22a側の面から、第2コアベース22aにおいて第1コアベース21a側と反対側面まで延びている。第2背面補助磁石27は、第2コアベース22aにおいて第1コアベース21a側の面から、第1コアベース21aにおいて第2コアベース22a側と反対側面まで延びている。   The first back auxiliary magnet 26 extends from the surface on the second core base 22a side in the first core base 21a to the side surface opposite to the first core base 21a side in the second core base 22a. The second back auxiliary magnet 27 extends from the surface on the first core base 21a side in the second core base 22a to the side surface opposite to the second core base 22a side in the first core base 21a.

図4に示すように、回転軸12の軸方向両端に配置された第1ロータコア21と第4ロータコア24は互いに同じ形状に形成されている。第1ロータコア21と第4ロータコア24の間に配置された第2ロータコア22と第3ロータコア23は互いに同じ形状に形成されている。   As shown in FIG. 4, the first rotor core 21 and the fourth rotor core 24 arranged at both axial ends of the rotating shaft 12 are formed in the same shape. The second rotor core 22 and the third rotor core 23 disposed between the first rotor core 21 and the fourth rotor core 24 are formed in the same shape.

第3ロータコア23と第4ロータコア24との間には、環状磁石28が配置されている。環状磁石28は、上記の環状磁石25と同じ形状に形成されるとともに磁化されている。   An annular magnet 28 is disposed between the third rotor core 23 and the fourth rotor core 24. The annular magnet 28 is formed in the same shape as the annular magnet 25 and magnetized.

そして、環状磁石28の第4の主面(例えば、N極の面)は第4コアベース24aと密着する。環状磁石28の第3の主面(例えばS極の面)は第3コアベース23aと密着する。従って、環状磁石28は、第4ロータコア24の爪状磁極24bを第4の磁極(N極)として機能させ、第3ロータコア23の爪状磁極23bを第3の磁極(S極)として機能させる。   And the 4th main surface (for example, surface of N pole) of the annular magnet 28 is closely_contact | adhered with the 4th core base 24a. The third main surface (for example, the surface of the S pole) of the annular magnet 28 is in close contact with the third core base 23a. Accordingly, the annular magnet 28 causes the claw-shaped magnetic pole 24b of the fourth rotor core 24 to function as the fourth magnetic pole (N pole), and causes the claw-shaped magnetic pole 23b of the third rotor core 23 to function as the third magnetic pole (S pole). .

各第3爪状磁極23bの背面(径方向内側の面)と第4コアベース24aの外周面との間には、第3背面補助磁石29が配置されている。第3背面補助磁石29は、回転軸12の軸方向視円弧状に形成されている。第3背面補助磁石29の周方向側面は、対応する第3爪状磁極23bの周方向側面と同一平面上となるように形成されている。第3背面補助磁石29は、第3爪状磁極23bの背面に当接する側が第3爪状磁極23bと同じ第3の磁極(例えばS極)、第4コアベース24aに当接する側が同第4コアベース24aと同じ第4の磁極(例えばN極)となるように径方向に沿って磁化されている。   A third back auxiliary magnet 29 is disposed between the back surface (radially inner surface) of each third claw-shaped magnetic pole 23b and the outer peripheral surface of the fourth core base 24a. The third back auxiliary magnet 29 is formed in an arc shape in the axial direction of the rotating shaft 12. The circumferential side surface of the third back auxiliary magnet 29 is formed to be flush with the circumferential side surface of the corresponding third claw-shaped magnetic pole 23b. The third back auxiliary magnet 29 has the same third magnetic pole (for example, S pole) as the third claw-shaped magnetic pole 23b on the side contacting the back surface of the third claw-shaped magnetic pole 23b, and the fourth side on the side contacting the fourth core base 24a. It is magnetized along the radial direction so as to be the same fourth magnetic pole (for example, N pole) as the core base 24a.

各第4爪状磁極24bの背面(径方向内側の面)と第3コアベース23aの外周面との間には、第4背面補助磁石30が配置されている。第4背面補助磁石30は、回転軸12の軸方向視円弧状に形成されている。第4背面補助磁石30の周方向側面は、対応する第4爪状磁極24bの周方向側面と同一平面上となるように形成されている。第4背面補助磁石30は、第4爪状磁極24bの背面に当接する側が第4爪状磁極24bと同じ第4の磁極(例えばN極)、第3コアベース23aに当接する側が同第3コアベース23aと同じ第3の磁極(例えばS極)となるように径方向に沿って磁化されている。   A fourth back auxiliary magnet 30 is disposed between the back surface (radially inner surface) of each fourth claw-shaped magnetic pole 24b and the outer peripheral surface of the third core base 23a. The fourth back auxiliary magnet 30 is formed in an arc shape in the axial direction of the rotating shaft 12. The circumferential side surface of the fourth back auxiliary magnet 30 is formed so as to be flush with the circumferential side surface of the corresponding fourth claw-shaped magnetic pole 24b. The fourth back auxiliary magnet 30 has a fourth magnetic pole (for example, N pole) that is in contact with the back surface of the fourth claw-shaped magnetic pole 24b and the third magnetic pole that is in contact with the third core base 23a. It is magnetized along the radial direction so as to be the same third magnetic pole (for example, S pole) as the core base 23a.

図2に示すように、第1ロータコア21と第4ロータコア24は、それぞれの爪状磁極21b,24bが回転軸12の軸方向に沿って配列されるように、回転軸12に取着されている。また、第1ロータコア21と第4ロータコア24は、それぞれの爪状磁極21b,24bが互いに逆方向に向って延びるように配置されている。従って、第1ロータコア21の爪状磁極21b先端と、第4ロータコア24の爪状磁極24b先端は、互いに当接している。   As shown in FIG. 2, the first rotor core 21 and the fourth rotor core 24 are attached to the rotating shaft 12 such that the claw-shaped magnetic poles 21 b and 24 b are arranged along the axial direction of the rotating shaft 12. Yes. The first rotor core 21 and the fourth rotor core 24 are arranged so that the claw-shaped magnetic poles 21b and 24b extend in opposite directions. Accordingly, the tip of the claw-shaped magnetic pole 21b of the first rotor core 21 and the tip of the claw-shaped magnetic pole 24b of the fourth rotor core 24 are in contact with each other.

同様に、第2ロータコア22と第3ロータコア23は、それぞれの爪状磁極22b,23bが回転軸12の軸方向に沿って配列されるように、回転軸12に取着されている。そして、第2ロータコア22と第3ロータコア23は、それぞれの爪状磁極22b,23bが互いに逆方向に向って延びるように配置されている。従って、第2ロータコア22の爪状磁極22b基端と、第3ロータコア23の爪状磁極23b基端は、互いに当接している。   Similarly, the second rotor core 22 and the third rotor core 23 are attached to the rotary shaft 12 such that the claw-shaped magnetic poles 22b and 23b are arranged along the axial direction of the rotary shaft 12. The second rotor core 22 and the third rotor core 23 are arranged so that the claw-shaped magnetic poles 22b and 23b extend in opposite directions. Accordingly, the base end of the claw-shaped magnetic pole 22b of the second rotor core 22 and the base end of the claw-shaped magnetic pole 23b of the third rotor core 23 are in contact with each other.

図3(a)に示すように、周方向に隣合う第1爪状磁極21bと第2爪状磁極22bとの間には、極間磁石31が配置されている。各極間磁石31は、回転軸12の軸方向から見た形状が矩形状に形成されている。本実施形態の極間磁石31は、各爪状磁極21b,22bの周方向端面に沿ってロータ11の内部に向って延びる矩形状、更に詳しくは、内部に向って周方向の幅が徐々に狭くなる台形状に形成されている。図2に示すように、各極間磁石31は、回転軸12の軸方向に沿って延びるように形成されている。各極間磁石31の長さは、回転軸12の軸方向において露出する2つの端面、即ち第1ロータコア21の軸方向外側端面から、第4ロータコア24の軸方向外側端面までの距離と等しい。   As shown in FIG. 3A, an interpole magnet 31 is disposed between the first claw-shaped magnetic pole 21b and the second claw-shaped magnetic pole 22b adjacent in the circumferential direction. Each interpolar magnet 31 is formed in a rectangular shape when viewed from the axial direction of the rotary shaft 12. The interpole magnet 31 of the present embodiment has a rectangular shape extending toward the inside of the rotor 11 along the circumferential end surfaces of the claw-shaped magnetic poles 21b and 22b. More specifically, the circumferential width gradually increases toward the inside. It is formed in a narrow trapezoidal shape. As shown in FIG. 2, each interpole magnet 31 is formed so as to extend along the axial direction of the rotating shaft 12. The length of each interpole magnet 31 is equal to the distance from the two end surfaces exposed in the axial direction of the rotating shaft 12, that is, the axially outer end surface of the first rotor core 21 to the axially outer end surface of the fourth rotor core 24.

そして、図3(a)に示すように、各極間磁石31は、ロータ11の径方向に対して角度を持つように配置されている。即ち、各ロータコア21〜24の爪状磁極は、爪状磁極間にそれぞれ配置される極間磁石31が、各ロータコア21〜24の径方向に対して角度を持つようにされている。例えば、図3(a)に示すように、第1爪状磁極21bは、周方向両側に隣接する2つの極間磁石31の中心を通る線分(一点鎖線にて示す)の交点O1が、ロータ11の回転中心、即ち回転軸12の中心よりも径方向外側であって、第1爪状磁極21bに近づく位置となるように形成されている。なお、この交点O1は、周方向における爪状磁極21bの中心と回転軸12の中心を結ぶ中心線上に設定されている。つまり、周方向において爪状磁極21bと隣接する2つの極間磁石31は、爪状磁極21bの中心線に対して対称となるように、爪状磁極21bの周方向両側面の角度が設定されている。   Then, as shown in FIG. 3A, each interpole magnet 31 is disposed so as to have an angle with respect to the radial direction of the rotor 11. That is, the claw-shaped magnetic poles of the rotor cores 21 to 24 are configured such that the interpole magnets 31 disposed between the claw-shaped magnetic poles have an angle with respect to the radial direction of the rotor cores 21 to 24. For example, as shown in FIG. 3 (a), the first claw-shaped magnetic pole 21b has an intersection O1 of a line segment (shown by an alternate long and short dash line) passing through the centers of two inter-pole magnets 31 adjacent to both sides in the circumferential direction. The rotation center of the rotor 11, that is, the outer side in the radial direction from the center of the rotation shaft 12, is formed so as to approach the first claw-shaped magnetic pole 21b. The intersection O1 is set on a center line connecting the center of the claw-shaped magnetic pole 21b and the center of the rotating shaft 12 in the circumferential direction. In other words, the angle between the circumferential side surfaces of the claw-shaped magnetic pole 21b is set so that the two inter-pole magnets 31 adjacent to the claw-shaped magnetic pole 21b in the circumferential direction are symmetrical with respect to the center line of the claw-shaped magnetic pole 21b. ing.

また、図3(b)に示すように、第2爪状磁極22bは、周方向両側に隣接する2つの極間磁石31の中心を通る線分(一点鎖線にて示す)の交点O2が、ロータ11の回転中心、即ち回転軸12の中心よりも径方向外側であって、第2爪状磁極22bから遠ざかる位置となるように形成されている。なお、この交点O2は、周方向における爪状磁極22bの中心と回転軸12の中心を結ぶ中心線上に設定されている。つまり、周方向において爪状磁極22bと隣接する2つの極間磁石31は、爪状磁極22bの中心線に対して対称となるように、爪状磁極22bの周方向両側面の角度が設定されている。   Further, as shown in FIG. 3B, the second claw-shaped magnetic pole 22b has an intersection O2 of a line segment (shown by a one-dot chain line) passing through the centers of the two interpole magnets 31 adjacent to both sides in the circumferential direction. The rotation center of the rotor 11, that is, the outer side in the radial direction from the center of the rotation shaft 12, is formed so as to be away from the second claw-shaped magnetic pole 22b. The intersection O2 is set on a center line connecting the center of the claw-shaped magnetic pole 22b and the center of the rotary shaft 12 in the circumferential direction. That is, the angle between the two circumferential side surfaces of the claw-shaped magnetic pole 22b is set so that the two inter-pole magnets 31 adjacent to the claw-shaped magnetic pole 22b in the circumferential direction are symmetric with respect to the center line of the claw-shaped magnetic pole 22b. ing.

従って、第1爪状磁極21b基端部の周方向の幅(図3(a)参照)は、第2爪状磁極22b基端部の周方向の幅(図3(b)参照)よりも狭くなっている。具体的には、第1爪状磁極と第2爪状磁極を互いに同じ形状としたときの基端部の幅を基準幅L0とする。第1爪状磁極21b基端部の幅L1は、基準幅L0よりもΔLだけ狭い。一方、第2爪状磁極22b基端部の幅L2は、基準幅L0よりもΔLだけ広い。   Therefore, the circumferential width (see FIG. 3A) of the base end portion of the first claw-shaped magnetic pole 21b is larger than the circumferential width of the base end portion of the second claw-shaped magnetic pole 22b (see FIG. 3B). It is narrower. Specifically, the width of the base end when the first claw-shaped magnetic pole and the second claw-shaped magnetic pole have the same shape is defined as the reference width L0. The width L1 of the base end portion of the first claw-shaped magnetic pole 21b is narrower by ΔL than the reference width L0. On the other hand, the width L2 of the base end portion of the second claw-shaped magnetic pole 22b is wider by ΔL than the reference width L0.

各極間磁石31は、周方向に爪状磁極と隣接する面が、隣接する爪状磁極と同じ極性となるように磁化されている。例えば、各極間磁石31は、回転軸12の軸中心と直交する平面を通り、その平面上のそれぞれの中心と直交する方向に沿って磁化されている。そして、極間磁石31のN極は、第1爪状磁極21bに接触し、極間磁石31のS極は、第2爪状磁極22bに接触している。   Each interpole magnet 31 is magnetized so that the surface adjacent to the claw-shaped magnetic pole in the circumferential direction has the same polarity as the adjacent claw-shaped magnetic pole. For example, each interpole magnet 31 passes through a plane orthogonal to the axis center of the rotating shaft 12 and is magnetized along a direction orthogonal to each center on the plane. The N pole of the interpolar magnet 31 is in contact with the first claw-shaped magnetic pole 21b, and the S pole of the interpolar magnet 31 is in contact with the second claw-shaped magnetic pole 22b.

次に、上記のモータ1の作用を説明する。
モータ1は、回路収容ボックス5内の電源回路を介してセグメントコンダクタ(SC)巻線8に駆動電流が供給されると、ステータ6でロータ11を回転させるための磁界が発生され、ロータ11が回転駆動される。
Next, the operation of the motor 1 will be described.
When a drive current is supplied to the segment conductor (SC) winding 8 via the power circuit in the circuit housing box 5, the motor 1 generates a magnetic field for rotating the rotor 11 by the stator 6. Driven by rotation.

ロータ11において、周方向に隣合う第1爪状磁極21bと第2爪状磁極22bの間に配置された極間磁石31は、環状磁石25により機能する爪状磁極の極性と同じ極性の面が接触する。従って、各極間磁石31は、第1爪状磁極21bから第2爪状磁極22bに向う直接的な磁束の形成を阻害する。この結果、第1爪状磁極21bと第2爪状磁極22bの間の直接的な漏洩磁束が減少する。   In the rotor 11, the interpolar magnet 31 disposed between the first claw-shaped magnetic pole 21 b and the second claw-shaped magnetic pole 22 b adjacent in the circumferential direction is a surface having the same polarity as the polarity of the claw-shaped magnetic pole functioning by the annular magnet 25. Touch. Therefore, each interpole magnet 31 inhibits direct magnetic flux formation from the first claw-shaped magnetic pole 21b toward the second claw-shaped magnetic pole 22b. As a result, the direct leakage magnetic flux between the first claw-shaped magnetic pole 21b and the second claw-shaped magnetic pole 22b is reduced.

第1爪状磁極21bの内側面と第2コアベース22aとの間に配置された第1背面補助磁石26は、環状磁石25により機能する爪状磁極の極性と同じ極性の面が接触する。従って、第1背面補助磁石26は、第1爪状磁極21bから第2コアベース22aに向う直接的な磁束の形成を阻害する。この結果、第1爪状磁極21bと第2コアベース22aの間の直接的な漏洩磁束が減少する。   The first back auxiliary magnet 26 disposed between the inner surface of the first claw-shaped magnetic pole 21 b and the second core base 22 a comes into contact with a surface having the same polarity as that of the claw-shaped magnetic pole functioning by the annular magnet 25. Accordingly, the first back auxiliary magnet 26 hinders the formation of a direct magnetic flux from the first claw-shaped magnetic pole 21b toward the second core base 22a. As a result, the direct leakage magnetic flux between the first claw-shaped magnetic pole 21b and the second core base 22a is reduced.

同様に、第2爪状磁極22bの内側面と第1コアベース21aとの間に配置された第2背面補助磁石27は、環状磁石25により機能する爪状磁極の極性と同じ極性の面が接触する。従って、第2背面補助磁石27は、第2爪状磁極22bから第1コアベース21aに向う直接的な磁束の形成を阻害する。この結果、第2爪状磁極22bと第1コアベース21aの間の直接的な漏洩磁束が減少する。   Similarly, the second back auxiliary magnet 27 disposed between the inner surface of the second claw-shaped magnetic pole 22b and the first core base 21a has a surface having the same polarity as the polarity of the claw-shaped magnetic pole functioning by the annular magnet 25. Contact. Therefore, the second back auxiliary magnet 27 inhibits direct magnetic flux formation from the second claw-shaped magnetic pole 22b toward the first core base 21a. As a result, the direct leakage magnetic flux between the second claw-shaped magnetic pole 22b and the first core base 21a is reduced.

また、磁化された極間磁石31のN極は、同じ極性の第1爪状磁極21bと接し,S極は第2爪状磁極22bと接する。同様に、磁化された第1背面補助磁石26のN極は、同じ極性の第1爪状磁極21bと接し、S極は同じ極性の第2コアベース22aと接する。従って、第1爪状磁極21bとステータ6との間に発生する磁束は、環状磁石25による磁束と、第1背面補助磁石26による磁束と、極間磁石31による磁束を含む。このように、ロータ11からステータ6に向う磁束の量が、環状磁石25のみの磁束の量よりも増加する。   Further, the N pole of the magnetized interpole magnet 31 is in contact with the first claw-shaped magnetic pole 21b having the same polarity, and the S pole is in contact with the second claw-shaped magnetic pole 22b. Similarly, the north pole of the magnetized first back auxiliary magnet 26 is in contact with the first claw-shaped magnetic pole 21b having the same polarity, and the south pole is in contact with the second core base 22a having the same polarity. Accordingly, the magnetic flux generated between the first claw-shaped magnetic pole 21 b and the stator 6 includes the magnetic flux by the annular magnet 25, the magnetic flux by the first back auxiliary magnet 26, and the magnetic flux by the interpole magnet 31. In this way, the amount of magnetic flux from the rotor 11 toward the stator 6 increases more than the amount of magnetic flux of the annular magnet 25 alone.

第1爪状磁極21b基端部の周方向の幅L1は、各ロータコア21〜24の爪状磁極を同一形状としたときの基準幅L0よりもΔL狭く設定され、第2爪状磁極22b基端部の周方向の幅L2は基準幅L0よりもΔL広く設定されている。従って、周方向に隣合う第1爪状磁極21bと第2爪状磁極22bの間に配置された各極間磁石31の中心線の交点O1,O2は、各爪状磁極21b,22bの中心線の交点、即ちロータ11の回転中心Oからずれている。従って、ロータ11を回転したとき、各極間磁石31は、遠心力により、第1爪状磁極21bの周方向側面に押し付けられる。このため、ロータ11から各極間磁石31の抜け出しが防止される。   The circumferential width L1 of the base end portion of the first claw-shaped magnetic pole 21b is set to be ΔL narrower than the reference width L0 when the claw-shaped magnetic poles of the rotor cores 21 to 24 have the same shape, and the second claw-shaped magnetic pole 22b base The circumferential width L2 of the end portion is set to be ΔL wider than the reference width L0. Accordingly, the intersections O1 and O2 of the center lines of the interpolar magnets 31 arranged between the first claw-shaped magnetic pole 21b and the second claw-shaped magnetic pole 22b adjacent in the circumferential direction are the centers of the claw-shaped magnetic poles 21b and 22b. It is deviated from the intersection of the lines, that is, the rotation center O of the rotor 11. Therefore, when the rotor 11 is rotated, each interpolar magnet 31 is pressed against the circumferential side surface of the first claw-shaped magnetic pole 21b by centrifugal force. For this reason, the magnets 31 are prevented from coming out of the rotor 11.

第1爪状磁極21b基端部の周方向の幅L1は、各ロータコア21〜24の爪状磁極を同一形状としたときの基準幅L0よりも狭く設定されている。従って、基端部の幅を基準幅で形成したロータコアと比べ、第1ロータコア21と第4ロータコア24の体積が小さくなる。即ち使用材料(例えば鉄材)の量が少なくなる。また、体積が小さいため、ロータ11が軽くなる。   The circumferential width L1 of the base end portion of the first claw-shaped magnetic pole 21b is set to be narrower than the reference width L0 when the claw-shaped magnetic poles of the rotor cores 21 to 24 have the same shape. Accordingly, the volumes of the first rotor core 21 and the fourth rotor core 24 are smaller than those of the rotor core formed with the base end portion having the reference width. That is, the amount of material (for example, iron material) is reduced. Moreover, since the volume is small, the rotor 11 becomes light.

図4に示すように、第1〜第4ロータコア21〜24は回転軸12の軸方向(図4において上下方向)に沿って配列されている。第1ロータコア21と第2ロータコア22の間には環状磁石25が配置され、第3ロータコア23と第4ロータコア24の間には環状磁石28が配置されている。   As shown in FIG. 4, the first to fourth rotor cores 21 to 24 are arranged along the axial direction (vertical direction in FIG. 4) of the rotating shaft 12. An annular magnet 25 is disposed between the first rotor core 21 and the second rotor core 22, and an annular magnet 28 is disposed between the third rotor core 23 and the fourth rotor core 24.

図4に示すように、同じ極性(本実施形態ではN極)として機能する爪状磁極21b,24bをそれぞれ有するロータコア21,24のコアベース21a,24aは、軸方向両側において露出している。従って、これらのコアベース21a,24aから爪状磁極21b,24bに向わない磁束(漏れ磁束)が生じる。一方、S極として機能する爪状磁極22b,23bをそれぞれ有するロータコア22,23のコアベース22a,23aは、互いに隣接するとともに、軸方向外側に環状磁石25,28が隣接するため、露出していない。従って、これらのコアベース22a,23aにおける漏れ磁束は生じない。これにより、コアベース21a,24aから爪状磁極21b,24bに向う磁束量と、爪状磁極22b,23bからコアベース22a,23aに向う磁束量との間に差が生じる。   As shown in FIG. 4, the core bases 21a and 24a of the rotor cores 21 and 24 having claw-shaped magnetic poles 21b and 24b that function as the same polarity (N pole in this embodiment) are exposed on both sides in the axial direction. Accordingly, a magnetic flux (leakage magnetic flux) is generated from these core bases 21a, 24a that is not directed to the claw-shaped magnetic poles 21b, 24b. On the other hand, the core bases 22a and 23a of the rotor cores 22 and 23 each having the claw-shaped magnetic poles 22b and 23b functioning as the S pole are adjacent to each other, and the annular magnets 25 and 28 are adjacent to each other on the outer side in the axial direction. Absent. Accordingly, no leakage magnetic flux occurs in the core bases 22a and 23a. This causes a difference between the amount of magnetic flux from the core bases 21a, 24a toward the claw-shaped magnetic poles 21b, 24b and the amount of magnetic flux from the claw-shaped magnetic poles 22b, 23b toward the core bases 22a, 23a.

[各ロータコア21〜24の爪状磁極を互いに同じ形状に形成した場合]
各ロータコア21〜24の爪状磁極が互いに同じ形状であるため、内側に配置されたロータコア22,23の爪状磁極基端部を通過可能な磁束量により、環状磁石25,28の磁力が設定される。環状磁石25,28の発する磁束量を多くしても、ロータコア22,23の爪状磁極基端部において磁気飽和となり、回転に有効な磁束とならないからである。このとき、軸方向両端に配置されたロータコア21,24において漏れ磁束が生じるため、これらのロータコア21,24の爪状磁極基端部では磁気飽和しない。
[When the claw-shaped magnetic poles of the rotor cores 21 to 24 are formed in the same shape as each other]
Since the claw-shaped magnetic poles of the rotor cores 21 to 24 have the same shape, the magnetic force of the annular magnets 25 and 28 is set by the amount of magnetic flux that can pass through the claw-shaped magnetic pole base ends of the rotor cores 22 and 23 arranged on the inner side. Is done. This is because even if the amount of magnetic flux generated by the annular magnets 25 and 28 is increased, magnetic saturation occurs at the claw-shaped magnetic pole base ends of the rotor cores 22 and 23, and the magnetic flux is not effective for rotation. At this time, a leakage magnetic flux is generated in the rotor cores 21 and 24 arranged at both ends in the axial direction, so that magnetic saturation does not occur at the claw-shaped magnetic pole base ends of the rotor cores 21 and 24.

[本実施形態の爪状磁極21b〜24bの場合]
図3(a)及び図3(b)に示すように、爪状磁極21b,24b基端部の幅L1は、基準幅(各ロータコア21〜24の爪状磁極を互いに同じ形状としたときの基端部の幅)L0よりも狭く、爪状磁極22b,23b基端部の幅L2は、基準幅L0よりも広い。従って、基準幅の爪状磁極を備えたロータコアに用いられる環状磁石を用いた場合、爪状磁極22b,23bにおいて磁気飽和が生じない。つまり、環状磁石の磁力を多くすることができる。なお、この環状磁石を用いた場合、本実施形態の爪状磁極21b,24b基端部においても、磁気飽和が生じないように、爪状磁極21b,24b基端部の幅が設定される。例えば、各爪状磁極21b〜24b基端部の幅と、環状磁石25,28の磁力は、各爪状磁極21b〜24bにおいて磁気飽和が生じるように設定される。このように磁力を多くした環状磁石25,28を用いたロータ11は、各爪状磁極を同じ形状としたロータと比べ、爪状磁極21b〜24bにおける磁束量が増加する。つまり、ロータ11の回転に有効な磁束量が増加する。
[In the case of the claw-shaped magnetic poles 21b to 24b of this embodiment]
As shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), the width L1 of the claw-shaped magnetic poles 21b, 24b is equal to the reference width (when the claw-shaped magnetic poles of the rotor cores 21 to 24 have the same shape as each other). The width of the base end portion) is narrower than L0, and the width L2 of the base end portions of the claw-shaped magnetic poles 22b and 23b is wider than the reference width L0. Accordingly, when an annular magnet used for a rotor core having a claw-shaped magnetic pole having a reference width is used, magnetic saturation does not occur in the claw-shaped magnetic poles 22b and 23b. That is, the magnetic force of the annular magnet can be increased. When this annular magnet is used, the widths of the claw-shaped magnetic poles 21b and 24b base end portions are set so that magnetic saturation does not occur at the claw-shaped magnetic poles 21b and 24b base end portions of the present embodiment. For example, the widths of the base end portions of the claw-shaped magnetic poles 21b to 24b and the magnetic forces of the annular magnets 25 and 28 are set so that magnetic saturation occurs in the claw-shaped magnetic poles 21b to 24b. The rotor 11 using the annular magnets 25 and 28 having increased magnetic force in this way has a larger amount of magnetic flux in the claw-shaped magnetic poles 21b to 24b than a rotor having the same claw-shaped magnetic poles. That is, the amount of magnetic flux effective for the rotation of the rotor 11 increases.

上記したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
(1)ロータ11の第1〜第4ロータコア21〜24は、回転軸12の軸方向に沿って配設されている。対となる第1及び第2ロータコア21,22のコアベース21a,22a間には、環状磁石25が配設され、この環状磁石25はコアベース21a,22aにより挟持されている。同様に、対となる第3及び第4ロータコア23,24のコアベース23a,24a間には、環状磁石28が配設され、この環状磁石28はコアベース23a,24aにより挟持されている。
As described above, the present embodiment has the following effects.
(1) The first to fourth rotor cores 21 to 24 of the rotor 11 are disposed along the axial direction of the rotary shaft 12. An annular magnet 25 is disposed between the core bases 21a and 22a of the paired first and second rotor cores 21 and 22, and the annular magnet 25 is sandwiched between the core bases 21a and 22a. Similarly, an annular magnet 28 is disposed between the core bases 23a, 24a of the third and fourth rotor cores 23, 24 that form a pair, and the annular magnet 28 is sandwiched between the core bases 23a, 24a.

第1,第2ロータコア21,22の爪状磁極21b,22bは、コアベース21a,22aの外周部から径方向外側に突出形成され、周方向に沿って交互に配置されている。各爪状磁極21b,22bは、軸方向に沿って互いに逆方向に向って延びるように形成されている。同様に、第3,第4ロータコア23,24の爪状磁極23b,24bは、コアベース23a,24aの外周部から径方向外側に突出形成され、周方向に沿って交互に配置されている。各爪状磁極23b,24bは、軸方向に沿って互いに逆方向に向って延びるように形成されている。   The claw-shaped magnetic poles 21b and 22b of the first and second rotor cores 21 and 22 are formed to protrude radially outward from the outer peripheral portions of the core bases 21a and 22a, and are alternately arranged along the circumferential direction. Each claw-shaped magnetic pole 21b, 22b is formed to extend in the opposite direction along the axial direction. Similarly, the claw-shaped magnetic poles 23b, 24b of the third and fourth rotor cores 23, 24 are formed to protrude radially outward from the outer peripheral portions of the core bases 23a, 24a, and are alternately arranged along the circumferential direction. Each claw-shaped magnetic pole 23b, 24b is formed to extend in opposite directions along the axial direction.

軸方向両端に配置されたロータコア21,24の爪状磁極21b,24b基端部の周方向の幅L1は、ロータコア22,23の爪状磁極22b,23b基端部の幅L2よりも狭く形成されている。従って、各ロータコア21〜24の爪状磁極を全て同じ形状とした場合と比べ、ロータコア22,23の爪状磁極22b,23b基端部の幅が広くなる。   The circumferential width L1 of the claw-shaped magnetic poles 21b and 24b of the rotor cores 21 and 24 arranged at both ends in the axial direction is narrower than the width L2 of the claw-shaped magnetic poles 22b and 23b of the rotor cores 22 and 23. Has been. Therefore, the widths of the base end portions of the claw-shaped magnetic poles 22b and 23b of the rotor cores 22 and 23 are wider than when the claw-shaped magnetic poles of the rotor cores 21 to 24 are all the same.

軸方向両端に配置されたロータコア21,24において漏れ磁束が生じる。従って、各ロータコアの爪状磁極を全て同じ形状とした場合、環状磁石の磁束の一部が漏れ磁束となる。そして、ロータコア22,23の爪状磁極22b,23b基端部の幅を、各ロータコア21〜24の爪状磁極を全て同じ形状とした場合と比べ、広くすることができる。従って、各ロータコア21〜24の爪状磁極を全て同じ形状とした場合と比べ、環状磁石の磁力を多くする、つまり強力な永久磁石を用いることができる。その結果、各爪状磁極21b〜24bにおける磁束量が多くなる、つまり有効な磁束量を多くすることが可能となり、ひいては高出力化を図ることができる。   Leakage magnetic flux is generated in the rotor cores 21 and 24 arranged at both ends in the axial direction. Therefore, when all the claw-shaped magnetic poles of the respective rotor cores have the same shape, a part of the magnetic flux of the annular magnet becomes a leakage magnetic flux. And the width | variety of the claw-shaped magnetic poles 22b and 23b base part of the rotor cores 22 and 23 can be made wide compared with the case where all the claw-shaped magnetic poles of each rotor core 21-24 are made into the same shape. Therefore, compared with the case where the claw-shaped magnetic poles of the rotor cores 21 to 24 are all the same shape, the magnetic force of the annular magnet can be increased, that is, a strong permanent magnet can be used. As a result, the amount of magnetic flux in each of the claw-shaped magnetic poles 21b to 24b can be increased, that is, the effective amount of magnetic flux can be increased, so that high output can be achieved.

(2)第1ロータコア21の爪状磁極21bと第2ロータコア22のコアベース22aとの間に背面補助磁石26が配置され、この背面補助磁石26は爪状磁極21bとコアベース22aそれぞれの磁極と同じ極性が対向するように磁化されている。また、第2ロータコア22の爪状磁極22bと第1ロータコア21のコアベース21aとの間に、同じ極性が対向するように磁化された背面補助磁石27が配設されている。従って、背面補助磁石26,27の磁束は、爪状磁極21b,22bとステータ6との間の磁束に含まれる。これにより、有効な磁束量を多くすることができる。また、背面補助磁石26,27によって、コアベース21a,22aと爪状磁極21b,22bの間における直接的な磁束の発生を抑制することができる。これにより、有効な磁束量を多くすることができる。   (2) A back auxiliary magnet 26 is disposed between the claw-shaped magnetic pole 21b of the first rotor core 21 and the core base 22a of the second rotor core 22, and the back auxiliary magnet 26 is a magnetic pole of each of the claw-shaped magnetic pole 21b and the core base 22a. It is magnetized so that the same polarity is opposite. Further, a back auxiliary magnet 27 that is magnetized so as to have the same polarity is disposed between the claw-shaped magnetic pole 22 b of the second rotor core 22 and the core base 21 a of the first rotor core 21. Therefore, the magnetic flux of the back auxiliary magnets 26 and 27 is included in the magnetic flux between the claw-shaped magnetic poles 21 b and 22 b and the stator 6. Thereby, the amount of effective magnetic flux can be increased. Further, the back auxiliary magnets 26 and 27 can suppress the generation of direct magnetic flux between the core bases 21a and 22a and the claw-shaped magnetic poles 21b and 22b. Thereby, the amount of effective magnetic flux can be increased.

(3)周方向に隣合う爪状磁極21b,22bの間に極間磁石31が配置されている。各極間磁石31は、周方向に隣合う爪状磁極21b,22bと同極性が対向するように磁化されている。従って、極間磁石31の磁束は、爪状磁極21b,22bとステータ6との間の磁束に含まれる。これにより、有効な磁束量を多くすることができる。また、極間磁石31によって、爪状磁極21b,22bの間における直接的な磁束の発生を抑制することができる。これにより、有効な磁束量を多くすることができる。   (3) The interpole magnet 31 is disposed between the claw-shaped magnetic poles 21b and 22b adjacent in the circumferential direction. Each interpolar magnet 31 is magnetized so that the same polarity as the claw-shaped magnetic poles 21b and 22b adjacent in the circumferential direction is opposed. Therefore, the magnetic flux of the interpole magnet 31 is included in the magnetic flux between the claw-shaped magnetic poles 21 b and 22 b and the stator 6. Thereby, the amount of effective magnetic flux can be increased. Further, the interpole magnet 31 can suppress the generation of a direct magnetic flux between the claw-shaped magnetic poles 21b and 22b. Thereby, the amount of effective magnetic flux can be increased.

(4)極間磁石31は、第1ロータコア21の端面から第4ロータコア24の端面まで延びるように形成されている。従って、各ロータコア21〜24に対応する極間磁石を用意する場合と比べ、ロータ11を構成する部品の点数を少なくすることができる。   (4) The interpolar magnet 31 is formed to extend from the end surface of the first rotor core 21 to the end surface of the fourth rotor core 24. Therefore, the number of parts constituting the rotor 11 can be reduced as compared with the case where the interpolar magnets corresponding to the rotor cores 21 to 24 are prepared.

(5)爪状磁極21b,22bの間(爪状磁極23b,24bの間)に配置された極間磁石31は、その中心線が回転軸12の軸中心を通る直線に対して角度を成すように、各爪状磁極21b〜24bが形成されている。従って、ロータ11を回転したとき、各極間磁石31は、遠心力により、第1爪状磁極21bの周方向側面に押し付けられる。このため、ロータ11から各極間磁石31の抜け出しを防止することができる。   (5) The interpole magnet 31 disposed between the claw-shaped magnetic poles 21 b and 22 b (between the claw-shaped magnetic poles 23 b and 24 b) forms an angle with respect to a straight line passing through the center of the rotary shaft 12. Thus, the claw-shaped magnetic poles 21b to 24b are formed. Therefore, when the rotor 11 is rotated, each interpolar magnet 31 is pressed against the circumferential side surface of the first claw-shaped magnetic pole 21b by centrifugal force. For this reason, it is possible to prevent the interpole magnets 31 from coming out of the rotor 11.

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記形態では、各爪状磁極21b〜24bの中心線に対して極間磁石31を対称に配置したが、非対称としてもよい。つまり、図3(a),図3(b)に示す交点O1,O2を、各爪状磁極21b〜24bの径方向外側辺の中心と回転軸12の軸中心を通る直線上からずらすように、各爪状磁極21b〜24bを形成する。例えば、ロータ11の回転方向や回転数に応じて、極間磁石31の傾きを変更する。このようにしても、上記実施形態と同様の効果が得られる。
In addition, you may change embodiment of this invention as follows.
In the above embodiment, the interpolar magnets 31 are arranged symmetrically with respect to the center line of the claw-shaped magnetic poles 21b to 24b, but may be asymmetric. That is, the intersections O1 and O2 shown in FIGS. 3A and 3B are shifted from a straight line passing through the center of the radially outer side of the claw-shaped magnetic poles 21b to 24b and the axis of the rotary shaft 12. The claw-shaped magnetic poles 21b to 24b are formed. For example, the inclination of the interpole magnet 31 is changed according to the rotation direction and the rotation speed of the rotor 11. Even if it does in this way, the effect similar to the said embodiment is acquired.

・上記形態では、爪状磁極21b,24b基端の周方向の幅L1を、爪状磁極22b,23b基端の周方向の幅L2よりも狭くした。これに対し、コアベースと爪状磁極との間で通過する磁束量を設定可能であればよく、爪状磁極において、コアベースから周方向外側に向って延びる部分の断面積(周方向に沿った断面の面積)を設定するようにしてもよい。例えば、軸方向両端のロータコア21,24の爪状磁極21b,24b基端において、コアベース21a,24aから周方向外側に向って延びる部分の軸方向の幅を、他のロータコア22,23の爪状磁極22b、23b基端の幅よりも狭くするようにしてもよい。また、爪状磁極21b,24b基端の周方向の幅及び軸方向の幅を、爪状磁極22b、23b基端の周方向の幅及び軸方向の幅よりも狭くしてもよい。   In the above embodiment, the circumferential width L1 of the base ends of the claw-shaped magnetic poles 21b and 24b is narrower than the circumferential width L2 of the base ends of the claw-shaped magnetic poles 22b and 23b. On the other hand, it is only necessary to be able to set the amount of magnetic flux passing between the core base and the claw-shaped magnetic pole. In the claw-shaped magnetic pole, the cross-sectional area of the portion extending from the core base toward the outer side in the circumferential direction (along the circumferential direction) The area of the cross section may be set. For example, at the base ends of the claw-shaped magnetic poles 21b and 24b of the rotor cores 21 and 24 at both ends in the axial direction, the width in the axial direction of the portion extending from the core bases 21a and 24a toward the outer side in the circumferential direction is set. The magnetic poles 22b and 23b may be narrower than the base end width. Further, the circumferential width and the axial width of the claw-shaped magnetic poles 21b and 24b may be narrower than the circumferential width and the axial width of the claw-shaped magnetic poles 22b and 23b.

・上記形態において、極間磁石31を適宜省略してもよい。
・上記形態において、背面補助磁石26,27,29,30を適宜省略してもよい。
・上記形態では、界磁磁石として環状磁石25,28を用いたが、平板状の永久磁石を周方向に沿って複数配列して各爪状磁極21b〜24bを界磁するようにしてもよい。また、一対のコアベース間に1つの円盤状の永久磁石を介在させて各爪状磁極21b〜24bを界磁するようにしてもよい。
In the above embodiment, the interpole magnet 31 may be omitted as appropriate.
In the above embodiment, the back auxiliary magnets 26, 27, 29, 30 may be omitted as appropriate.
In the above embodiment, the annular magnets 25 and 28 are used as the field magnets. However, a plurality of flat permanent magnets may be arranged along the circumferential direction so as to field the claw-shaped magnetic poles 21b to 24b. . Alternatively, one claw-shaped permanent magnet may be interposed between the pair of core bases to field the claw-shaped magnetic poles 21b to 24b.

・上記形態では、各爪状磁極21b,22b間(23b,24b間)に極間磁石31を配置したが、配置位置に応じて極間磁石の形状を異なるようにしてもよい。
・上記形態では、各極間磁石31を、第1ロータコア21の端面から第4ロータコア24の端面まで延びるように形成したが、軸方向に沿って複数の極間磁石を配置するようにしてもよい。
In the above embodiment, the interpolar magnet 31 is arranged between the claw-shaped magnetic poles 21b and 22b (between 23b and 24b), but the shape of the interpolar magnet may be different depending on the arrangement position.
In the above embodiment, each interpole magnet 31 is formed so as to extend from the end face of the first rotor core 21 to the end face of the fourth rotor core 24. However, a plurality of interpole magnets may be arranged along the axial direction. Good.

11…ロータ、12…回転軸、21〜24…ロータコア、21a〜24a…コアベース、21b〜24b…爪状磁極、25,28…環状磁石(界磁磁石)、26,27,29,30…背面補助磁石(補助磁石)、31…極間磁石。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Rotor, 12 ... Rotary shaft, 21-24 ... Rotor core, 21a-24a ... Core base, 21b-24b ... Claw-shaped magnetic pole, 25, 28 ... Annular magnet (field magnet), 26, 27, 29, 30 ... Back auxiliary magnet (auxiliary magnet), 31...

Claims (2)

回転軸に沿って配列された複数対のロータコアと、
各対のロータコア間に配置され、軸方向に沿って磁化された界磁磁石と、
を備え、
各対のロータコアは、円盤状のコアベースの外周部から突出するとともに軸方向に沿って互いに逆方向に延出形成され、周方向に沿って交互に配置された複数の爪状磁極をそれぞれ有し、
前記複数対のロータコアは、同磁極のロータコアが隣接するように配置され、
更に、周方向に隣合う爪状磁極の間にそれぞれ配置され、前記周方向に隣合う爪状磁極と同極性が対向するように磁化された極間磁石を備え、
前記爪状磁極は、各爪状磁極の周方向両側に配置された2つの極間磁石の中心線が、前記回転軸の軸中心を通る線分に対して角度を持つように形成されており、該2つの極間磁石の中心線の交点と前記回転軸の軸中心とは異なり、
更に、前記爪状磁極の径方向内側に配置され、該爪状磁極と同極性が対向するように磁化された背面補助磁石を備え、
前記背面補助磁石は、該背面補助磁石の径方向外側の前記爪状磁極の周方向両側に配置された前記極間磁石の周方向の間に配置されており、
前記背面補助磁石は、周方向両側の側面が前記極間磁石の周方向側面と当接しており、該背面補助磁石の周方向両側の側面のそれぞれを通る2つの線分が、前記回転軸の軸中心を通る線分に対して角度を持つように形成されており、該2つの線分の交点と前記回転軸の軸中心とは異なる、ことを特徴とするロータ。
A plurality of pairs of rotor cores arranged along a rotation axis;
A field magnet disposed between each pair of rotor cores and magnetized along an axial direction;
With
Each pair of rotor cores has a plurality of claw-shaped magnetic poles that protrude from the outer periphery of the disk-shaped core base, extend in opposite directions along the axial direction, and are alternately arranged along the circumferential direction. And
The plurality of pairs of rotor cores are arranged so that rotor cores of the same magnetic pole are adjacent to each other,
Furthermore, it is arranged between the claw-shaped magnetic poles adjacent to each other in the circumferential direction, and includes an interpole magnet that is magnetized so that the same polarity as that of the claw-shaped magnetic poles adjacent to each other in the circumferential direction is opposed.
The claw-shaped magnetic pole is formed such that the center line of two inter-pole magnets arranged on both sides in the circumferential direction of each claw-shaped magnetic pole has an angle with respect to a line segment passing through the axis center of the rotating shaft. , The intersection of the center lines of the two interpole magnets is different from the axis center of the rotating shaft,
In addition, a back auxiliary magnet that is arranged on the radially inner side of the claw-shaped magnetic pole and is magnetized so that the same polarity as the claw-shaped magnetic pole is opposed,
The back auxiliary magnet is arranged between the circumferential directions of the interpolar magnets arranged on both sides in the circumferential direction of the claw-shaped magnetic poles on the radially outer side of the back auxiliary magnet ,
In the back auxiliary magnet, the side surfaces on both sides in the circumferential direction are in contact with the side surfaces in the circumferential direction of the interpolar magnet, and two line segments passing through the side surfaces on both sides in the circumferential direction of the back auxiliary magnet are the rotation shafts. A rotor that is formed so as to have an angle with respect to a line segment that passes through an axis center, and an intersection of the two line segments is different from an axis center of the rotating shaft .
請求項1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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