JP7044762B2 - Ipmロータ - Google Patents
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Description
IPMロータでは、磁石の磁極から出る磁束は、効率よく、ステータのコイルへ伝達されることが必要である。ステータのコイルへ向かわない磁束は無駄磁束となる。そのため、IPMロータでは、磁束の流れに注意が必要である。
また、IPMロータでは、高速回転すること、急に回転すること、または急に停止することがある。また、磁石には、カケおよび割れといった物理的もろさもある。そのため、磁石の固定方法には、注意が必要である。
また、特許文献2に記載されるIPMロータでは、1つの略円形のコアシートの円周方向に設けられる穴部が2種類ある。1つの穴部には、穴部の中で、コアシートの径方向外側に磁石を押し付けるバネ板部が設けられている。もう1つの穴部には、バネ板部の逃げ部となる凹部が設けられている。これら2種類の穴部を同時に有する1種類のコアシートが、回転されながら積層されている。
図1は、この発明の実施の形態1によるIPMロータを有するモータにおいて、モータの回転軸の方向から見た断面図である。図1に示すように、回転軸1を中心軸として、IPMロータ101が設けられている。
IPMロータ101を構成するコアシートについて、図2から図5を用いて説明する。図2から図5の各図面では、コアシートの一部のみを拡大して示す。
図3から図5において説明する第1コアシート11、第2コアシート12、および第3コアシート13は、この基本コアシート10を元にして形成されている。
IPMロータ101は、基本コアシート10、第1コアシート11、第2コアシート12、および第3コアシート13が、後述する順で積層されている。それぞれのコアシートに設けられている穴部10h、11h、12hおよび13hは、コアシートが積層されることによって連通し、穴部2を構成する。穴部2に、磁石3が挿入される。穴部2は、外向面2cおよび内向面2dを有する。
まず、第3コアシート13が3つ積層されている。磁石3の背後には、突起部13aが破線で示されている。示されている面は、図5における突起部13aの磁石側端部面13tである。
次に、基本コアシート10が5つ積層されている。
次に、1つの第1コアシート11および3つの第2コアシート12からなる組が5組積層されている。
最後に、第3コアシート13が6つ積層されている。最後の第3コアシート13が積層される数によって、ロータ長、すなわちIPMロータ101の高さが調整される。図6では、磁石3が挿入された際に、磁石3の背後となる突起部13aが一点鎖線で示されている。示されている面は、図5における突起部13aの磁石側端部面13tである。ロータ長の調整には、基本コアシート10を用いてもよい。
次に、磁石3は、基本コアシート10の部分を通る。基本コアシート10では、磁石3の位置ずれは発生しない。
次に、磁石3は、第3コアシート13を通過して底面で止められる。一点鎖線で示す突起部13aは、穴部2内において、磁石3の長手方向の動きを規制する。磁石3は、上部および下部の両方で長手方向の動きが規制されるため、動きがより強く制約される。
実施の形態1では、バネ板部11aの幅mは、第1コアシート11の厚さt’に対して約6倍としている。バネ板部11b、11cおよび11dの幅についても同様である。
実施の形態1では、4つのバネ板部11a~11dの幅mは、磁石3の長さkの0.11倍程度であり、kおよびmの関係式を満たしている。
以上のように、4つのバネ板部11a~11dの大きさを、第1コアシート11の厚さt’および磁石3の長さkによって規定することにより、磁石3に対する適切な押し付け力と、磁石3の挿入容易性との両立を図ることができる。
穴部11hに、バネ板部11a~11dが設けられる第1コアシート11と、穴部12hに、凹部12a~12dが設けられる第2コアシート12とを備え、積層された複数のコアシート10~13の少なくとも1つにおいて、穴部2に突起部13a~13cが設けられている。
また、第1コアシート11の厚さt’および第2コアシート12の厚さtは、等しくてもよい。
次に、本発明の実施の形態2によるIPMロータ102について図8から図11を用いて説明する。実施の形態2では、実施の形態1に対して、磁石を挿入する穴部の形状が異なっている。
図10および図11において説明する第1コアシート21、および第2コアシート22は、この基本コアシート20を元にして形成されている。
また、穴部22hには、磁石3の短辺3sの外側に、穴部22hの幅を狭めるように突出した突起部22bおよび22cが設けられている。突起部22bおよび22cは、穴部22h内において、磁石3の長手方向の動きを規制する。
次に、本発明の実施の形態3によるIPMロータについて、図12および13を用いて説明する。実施の形態3では、磁石の長手方向の動きを規制する突起部が、バネ板部を有する第1コアシートに設けられている。
図12および図13では、略円形のコアシートの一部のみを拡大して示す。また、図12および図13では、それぞれの穴部に磁石3が挿入された状態を示している。
Claims (9)
- 磁石を収納する穴部が設けられる複数のコアシートが積層され、前記穴部に前記磁石が挿入されるIPMロータであって、
前記磁石は、積層された前記複数のコアシートの一方側から前記穴部に挿入されており、
前記複数のコアシートは、第1コアシートと、第2コアシートとを有し、
前記第1コアシートでは、前記穴部に、バネ板部が設けられ、
前記第2コアシートでは、前記穴部に、凹部が設けられ、
前記バネ板部は、前記第2コアシートの前記穴部には設けられておらず、
前記凹部は、前記第1コアシートの前記穴部には設けられておらず、
前記複数のコアシートの少なくとも1つにおける前記穴部には、突起部が設けられ、
前記第2コアシートは、前記第1コアシートに連続して積層され、
前記バネ板部は、前記第1コアシートの前記バネ板部と前記第2コアシートの前記凹部との接触端部を起点に曲げられ、
前記第1コアシートに連続して積層される複数の前記第2コアシートの合計の厚さは、前記バネ板部の長さ以上であり、
前記第2コアシートは、積層された前記複数のコアシートにおける前記一方側の端部を避けて配置され、
前記突起部は、前記磁石の長手方向の両外側に設けられ、
前記バネ板部は、前記第1コアシートにおいて前記穴部の内径側の内向面に設けられるIPMロータ。 - 前記突起部が、前記第1コアシートの前記穴部に設けられる請求項1に記載のIPMロータ。
- 前記突起部が、前記第2コアシートの前記穴部に設けられる請求項1に記載のIPMロータ。
- 前記複数のコアシートは、第3コアシートをさらに有し、前記突起部が、前記第3コアシートの前記穴部に設けられる請求項1に記載のIPMロータ。
- 前記複数のコアシートは、前記穴部のみが設けられる基本コアシートをさらに有し、
少なくとも1つの前記第3コアシート、少なくとも1つの前記基本コアシート、前記第1コアシート、および少なくとも1つの前記第2コアシートの順に積層される部分を備える請求項4に記載のIPMロータ。 - 前記バネ板部の長さは、前記第2コアシートの厚さの1倍以上10倍以下である請求項1から5のいずれか1項に記載のIPMロータ。
- 前記バネ板部の幅は、前記第1コアシートの厚さの1倍~10倍の間である請求項1から6のいずれか1項に記載のIPMロータ。
- 前記磁石は、略直方体をなし、
前記穴部は、前記コアシートの外径側に向かって開くV字形状に設けられ、
前記バネ板部は、前記磁石の長辺の端部に当接する位置に設けられる請求項1から7のいずれか1項に記載のIPMロータ。 - 前記磁石は、略直方体をなし、
前記穴部は、前記コアシートの弦方向に設けられ、
前記バネ板部は、前記磁石の長辺の中央部に当接する位置に設けられる請求項1から7のいずれか1項に記載のIPMロータ。
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