JP6828635B2 - Rotating machine rotor - Google Patents
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Description
本発明は、回転電機のロータ、特にロータコアに永久磁石が埋め込まれたロータの構造に関する。 The present invention relates to the structure of a rotor of a rotary electric machine, particularly a rotor in which a permanent magnet is embedded in a rotor core.
電磁鋼板を複数枚積層させて形成され、永久磁石が埋め込まれるロータコアを含んで構成されるロータが知られている。ロータと、ロータの外周側に配置されるステータとを含んでなる回転電機は、たとえば電気自動車やハイブリッド自動車などの電動車両において駆動用の電動機(モータ)や電力回生用の発電機(ジェネレータ)として用いられている。 A rotor formed by laminating a plurality of electromagnetic steel sheets and including a rotor core in which a permanent magnet is embedded is known. A rotary electric machine including a rotor and a stator arranged on the outer peripheral side of the rotor is used as a drive electric motor (motor) or a power regeneration generator (generator) in an electric vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle. It is used.
特許文献1には、ロータコアの円環の外周部に複数の磁石収容孔が設けられ、磁石収容孔の各々に直方体の永久磁石が収容される回転電機のロータが開示されている。磁石収容孔は、隣接する2個が対をなし、径方向外側へV字形に広がるように配置されてロータ極を形成している。 Patent Document 1 discloses a rotor of a rotary electric machine in which a plurality of magnet accommodating holes are provided on the outer peripheral portion of an annulus of a rotor core, and a rectangular parallelepiped permanent magnet is accommodated in each of the magnet accommodating holes. Two adjacent magnet accommodating holes form a pair and are arranged so as to spread outward in the radial direction in a V shape to form a rotor pole.
径方向外側へV字形に広がるように配置された一対の永久磁石を、外周部に複数極備えたロータにおいて、ロータの外周側に配置されたステータからの磁束が永久磁石に直撃し、永久磁石の反磁界強度が高くなり、永久磁石が減磁してしまう虞がある。 In a rotor equipped with a pair of permanent magnets arranged so as to spread outward in a radial direction in a V shape on the outer peripheral portion, magnetic flux from a stator arranged on the outer peripheral side of the rotor directly hits the permanent magnets, and the permanent magnets. There is a risk that the permanent magnet will be demagnetized due to the increased demagnetic field strength.
本発明の目的は、ステータからの磁束が永久磁石に直撃することを抑制して、永久磁石の減磁を抑制することにある。 An object of the present invention is to suppress the magnetic flux from the stator from directly hitting the permanent magnet and suppress the demagnetization of the permanent magnet.
本発明の回転電機のロータは、それぞれ永久磁石を収容し、径方向外側へV字形に広がるように配置された一対の磁石収容孔を、外周部に複数極備えるロータコアを有する回転電機のロータであって、前記各磁石収容孔は、前記永久磁石を収容した状態で、内周端に間隙が設けられ、前記間隙の前記ロータコアの径方向外側の縁には、前記間隙の内側に突出し、前記永久磁石と接しない突起が設けられており、前記間隙の前記ロータコアの径方向外側の縁には、前記永久磁石の角から離れるように湾曲した湾曲部が設けられており、前記間隙の前記一対の磁石収容孔のうちの他方側の縁には、前記ロータコアの径方向に延びる延伸部が設けられており、前記突起は、前記湾曲部と前記延伸部に隣接してそれらの間に設けられている、ことを特徴とする。 The rotor of the rotary electric machine of the present invention is a rotor of a rotary electric machine having a rotor core which accommodates permanent magnets and has a pair of magnet accommodating holes arranged so as to spread outward in a radial direction in a V shape on the outer periphery. Each magnet accommodating hole is provided with a gap at the inner peripheral end in a state of accommodating the permanent magnet, and the radial outer edge of the rotor core of the gap projects inward of the gap. A protrusion that does not contact the permanent magnet is provided, and a curved portion curved away from the corner of the permanent magnet is provided on the radial outer edge of the rotor core in the gap, and the pair of the gap is provided. A extending portion extending in the radial direction of the rotor core is provided on the other side edge of the magnet accommodating hole of the above, and the protrusion is provided between the curved portion and the extending portion adjacent to the extending portion. It is characterized by being.
本発明は、各磁石収容孔が永久磁石を収容した状態で内周端に間隙を有し、間隙のロータコアの径方向外側の縁には、間隙の内側に突出し永久磁石と接しない突起が設けられている。それにより、ステータからの磁束が突起に逃れ、永久磁石に直撃することが抑制されるため、永久磁石の減磁を抑制することができる。 In the present invention, each magnet accommodating hole has a gap at the inner peripheral end in a state where the permanent magnet is accommodated, and a protrusion protruding inside the gap and not in contact with the permanent magnet is provided on the radial outer edge of the rotor core of the gap. Has been done. As a result, the magnetic flux from the stator escapes to the protrusions and is suppressed from directly hitting the permanent magnet, so that demagnetization of the permanent magnet can be suppressed.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、回転電機のロータ10のロータコア11を示す図である。図2は、図1のロータコア11の破線で囲まれた部分を拡大した図であり、永久磁石14が埋め込まれた状態のロータコア11を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a
図1に示すように、ロータコア11は、円環形状にプレス打抜加工された電磁鋼板16を例えば数百枚程度積層した積層鋼板により形成されている。ロータコア11は、円環の内側にロータシャフトが配置され、複数の磁石収容孔12の各々に永久磁石14が収容されることで、ロータ10を形成する。
As shown in FIG. 1, the
回転電機は、ロータ10と、ロータ10の外周側に所定の間隔を隔てて配置され、巻線コイルが巻回されるステータ(不図示)とを含んで構成される。例えば、回転電機は、電気自動車やハイブリッド自動車などの電動車両に搭載され、電動車両が力行するときは電動機として機能し、電動車両が制動時にあるときは発電機として機能するモータ・ジェネレータである。回転電機は、電動機として機能する時、ステータの巻線コイルに駆動電流が供給され、この駆動電流によってステータの巻線コイルに発生した電磁力により、ステータに対してロータ10が回転する。また、回転電機は、発電機として機能する時、ステータに対してロータ10が回転することで、ステータの巻線コイルに誘起電流を発生させる。
The rotary electric machine includes a
本実施形態のロータ10の説明を続ける。ロータコア11の円環の軸線は、ロータの回転の軸線と一致する。図1に示すように、ロータコア11の円環の外周部には、円環の軸線に沿う方向に延びる磁石収容孔12が複数設けられている。磁石収容孔12は、隣接する2個が対をなし、径方向外側に開いたV字形となるように配置されている。すなわち、ロータコア11は、径方向外側へV字形に広がるように配置された一対の磁石収容孔13を、外周部に複数備えている。磁石収容孔12は、この実施形態では8対、16個が配置される。
The description of the
磁石収容孔12には、直方体の永久磁石14が収容される(図2参照)。V字を形成する対をなす2つの磁石収容孔12の各々に収容される永久磁石14は、極性の向きが同じになるように配置される。例えば、対をなす2つ永久磁石14のそれぞれのS極がロータコア11の径方向外側に向くよう配置される。この対に隣接する対においては、N極が径方向外側を向くように配置される。V字に配置される対をなす2個の永久磁石14が一つの磁極を形成する。すなわち、ロータ10は、径方向外側へV字形に広がるように配置された一対の永久磁石からなる磁極を、外周部に複数極備える。この実施形態では、8極の磁極を備える。なお、対をなす2個の永久磁石14の間が磁極の中心となる。
A rectangular parallelepiped
図1,2に示すように、V字形に隣り合う一対の磁石収容孔13の間には中央ブリッジ30が形成される。また、ロータコア11の外周縁部において、磁石収容孔12の径方向外側端とロータコア11との外周面との間に外縁ブリッジ32が形成される。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
次に、磁石収容孔12の形状、および、永久磁石14の収容位置について詳細に説明する。一対の磁石収容孔13の各々の形状は、左右対称の構造となっている。また、一対の磁石収容孔13の各々に収容された永久磁石14の位置も左右対称である。ここでは、一対の磁石収容孔および永久磁石のうち一方側の磁石収容孔12および永久磁石14について説明し、他方側のそれらについての説明は省略する。
Next, the shape of the
図2に示すように、永久磁石14は、中央ブリッジ30側および外縁ブリッジ32側に間隙18,19が設けられるように磁石収容孔12に収容される。換言すれば、磁石収容孔12は、永久磁石14を収容した状態で、永久磁石14の短辺と各電磁鋼板16との間の領域に間隙18,19が設けられる。以下、中央ブリッジ30側の間隙(内周端の間隙)を内周端間隙18と、外縁ブリッジ32側の間隙(外周端の間隙)を外周端間隙19と言う。図2に示すように、永久磁石14は、2箇所の位置決め用突起34a,34b(磁石収容孔12の間隙18,19の縁に形成された2つの突起)によって位置決めがされる。なお、内周端間隙18および外周端間隙19には、永久磁石14を磁石収容孔12に固定するための樹脂が注入されてもよい。
As shown in FIG. 2, the
図2に示すように、本実施形態のロータコア11は、内周端間隙18のロータコア11の径方向外側の縁に、内周端間隙18の内側に突出した突起20(減磁抑制用突起)が設けられる。突起20は永久磁石14に接しておらず、突起20と永久磁石14との間には隙間22が存在する。
As shown in FIG. 2, the
次に、本実施形態の回転電機のロータ10の作用効果について説明する。
Next, the operation and effect of the
本実施形態のロータ10は、磁石収容孔12に永久磁石14を収容した状態で、内周端に間隙(内周端間隙18)が設けられる。そして、内周端間隙18のロータコア11の径方向外側の縁には、内周端間隙18の内側に突出し、永久磁石14と接しない突起20(減磁抑制用突起)が設けられる。これにより、ステータからの磁束が突起20に流れ、永久磁石14(特に中央ブリッジ30側の部分)に直撃することを抑制することができる。すなわち、ステータ磁束が突起20に流れることで、永久磁石14の反磁界強度を低減でき、永久磁石14が減磁してしまうことを抑制することができる。本実施形態によれば、ロータコア11に突起20を設けるという簡便な構成により、永久磁石14の減磁耐性を向上することができる。
In the
10 回転電機のロータ、11 ロータコア、12 磁石収容孔、13 一対の磁石収容孔、14 永久磁石、16 電磁鋼板、18 間隙(内周端間隙)、19 間隙(外周端間隙)、20 突起(減磁抑制用突起)、22 隙間、30 中央ブリッジ、32 外縁ブリッジ、34a,34b 突起(位置決め用突起)。 10 Rotating electric machine rotor, 11 rotor core, 12 magnet accommodation holes, 13 pair of magnet accommodation holes, 14 permanent magnets, 16 electrical steel sheets, 18 gaps (inner peripheral edge gap), 19 gaps (outer peripheral edge gap), 20 protrusions (reduced) Magnetic suppression protrusions), 22 gaps, 30 central bridges, 32 outer edge bridges, 34a, 34b protrusions (positioning protrusions).
Claims (1)
前記各磁石収容孔は、前記永久磁石を収容した状態で、内周端に間隙が設けられ、
前記間隙の前記ロータコアの径方向外側の縁には、前記間隙の内側に突出し、前記永久磁石と接しない突起が設けられており、
前記間隙の前記ロータコアの径方向外側の縁には、前記永久磁石の角から離れるように湾曲した湾曲部が設けられており、
前記間隙の前記一対の磁石収容孔のうちの他方側の縁には、前記ロータコアの径方向に延びる延伸部が設けられており、
前記突起は、前記湾曲部と前記延伸部に隣接してそれらの間に設けられている、
回転電機のロータ。 A rotor of a rotary electric machine having a rotor core having a pair of magnet accommodating holes arranged so as to accommodate permanent magnets and spread outward in a radial direction in a V shape on the outer peripheral portion.
Each of the magnet accommodating holes is provided with a gap at the inner peripheral end in a state of accommodating the permanent magnet.
The radial outer edge of the rotor core in the gap is provided with a protrusion that projects inward of the gap and does not come into contact with the permanent magnet .
A curved portion curved away from the corner of the permanent magnet is provided on the radial outer edge of the rotor core in the gap.
An extension portion extending in the radial direction of the rotor core is provided on the other edge of the pair of magnet accommodating holes in the gap.
The protrusion is provided adjacent to and between the curved portion and the stretched portion.
Rotating machine rotor.
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