JPH07241051A - Rotor for internal rotation type brushless motor - Google Patents

Rotor for internal rotation type brushless motor

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JPH07241051A
JPH07241051A JP6026903A JP2690394A JPH07241051A JP H07241051 A JPH07241051 A JP H07241051A JP 6026903 A JP6026903 A JP 6026903A JP 2690394 A JP2690394 A JP 2690394A JP H07241051 A JPH07241051 A JP H07241051A
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JP
Japan
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rotor
outer peripheral
magnet
peripheral wall
yoke
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JP6026903A
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Japanese (ja)
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Osamu Sakurai
修 桜井
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TEC CORP
Original Assignee
TEC CORP
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Abstract

PURPOSE:To obtain a rotor for internal rotation type brushless motor suitable for high speed rotation in which the magnetic force of a magnet can be utilized efficiently. CONSTITUTION:The rotor for internal rotation type brushless motor comprises a rotor yoke having a continuous ring-like outer peripheral wall 37, and even number of arcuate segment magnets 33 disposed in the yoke, wherein each magnet 3 is built in along the outer peripheral surface of the rotor yoke. The outer peripheral wall 37 of rotor yoke for supporting each magnet 33 which touching the outer side face 33a thereof has maximum thickness at the central position 37c corresponding to the lateral center C along the arc of the magnet 33 and the thickness decreases gradually toward the opposite end positions 37e corresponding to the opposite end parts in the lateral direction.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ロータヨーク内に組み
込まれたロータマグネットが、複数のセグメント型マグ
ネットで形成される内転型ブラシレスモータ用回転子に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotor for an inversion type brushless motor, in which a rotor magnet incorporated in a rotor yoke is formed of a plurality of segment type magnets.

【0002】[0002]

【従来の技術】実開平5−4742号公報には、隣接す
る各セグメント型マグネット間の短絡磁束を制限して、
回転に寄与する有効磁束を増加できるとともに、各マグ
ネットの外周面が接するロータヨークの外周壁の強度を
保証して、回転中にマグネットが飛散しないようにした
内転型ブラシレスモータ用回転子が記載されている。
2. Description of the Related Art In Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-4742, short-circuit magnetic flux between adjacent segment type magnets is limited,
A rotor for an inversion type brushless motor is described that can increase the effective magnetic flux that contributes to rotation and guarantee the strength of the outer peripheral wall of the rotor yoke that the outer peripheral surface of each magnet contacts so that the magnets do not scatter during rotation. ing.

【0003】すなわち、図6に示されるように前記公開
公報には、回転子のロータヨーク2の内部に、偶数のセ
グメント型マグネット3をロータヨーク2の外周面に沿
って組み込み、ロータヨーク2を、マグネット3の内側
のヨーク本体部8と、マグネット3の外側にあってマグ
ネット3を保持するリング状外周壁9と、ヨーク本体部
8と外周壁9とを連結する連結部10とによって形成
し、連結部10に近接する外周壁9の一部に熱処理(レ
ーザ光線の照射)により微細な熱歪みを与えた構成の回
転子が示されている。なお、図6中矢印は照射されるレ
ーザ光線を示している。
That is, as shown in FIG. 6, in the above-mentioned publication, an even number of segment type magnets 3 are installed inside the rotor yoke 2 of the rotor along the outer peripheral surface of the rotor yoke 2, and the rotor yoke 2 is attached to the magnet 3. Formed by a yoke main body 8 inside, a ring-shaped outer peripheral wall 9 outside the magnet 3 for holding the magnet 3, and a connecting portion 10 connecting the yoke main body 8 and the outer peripheral wall 9. A rotor having a structure in which a fine thermal strain is applied to a part of the outer peripheral wall 9 close to 10 by heat treatment (irradiation of a laser beam) is shown. In addition, the arrow in FIG. 6 has shown the laser beam irradiated.

【0004】また、前記公開公報には、図7に示される
ように前記熱処理に代えて前記連結部10に近接する外
周壁9の一部に、プレス加工により波形の機械的歪みを
与えた構成の回転子も記載されている。
Further, in the above-mentioned publication, as shown in FIG. 7, instead of the heat treatment, a part of the outer peripheral wall 9 adjacent to the connecting portion 10 is provided with a corrugated mechanical strain by press working. The rotor is also listed.

【0005】このような従来の技術においては、ロータ
ヨーク2の外周壁に、隣接する各マグネット3間に対応
して熱的歪みまたは機械的歪みを設けて、その部分の透
磁率を低下させている。それにより、隣接する各セグメ
ント型マグネット3間の短絡磁束を制限できるととも
に、ロータヨーク2の外周壁9を切れ目なくリング形に
連続させることができるので、前記短絡磁束の制限のた
めの外周壁に切れ目を設けた構成に比較して外周壁9の
強度を保証でき、それにより、高速回転でのマグネット
3の飛散を防止できる。
In such a conventional technique, thermal distortion or mechanical distortion is provided on the outer peripheral wall of the rotor yoke 2 between adjacent magnets 3 to reduce the magnetic permeability of that portion. . As a result, the short-circuit magnetic flux between the adjacent segment type magnets 3 can be limited, and the outer peripheral wall 9 of the rotor yoke 2 can be continuously made into a ring shape without a break, so that the outer peripheral wall for limiting the short-circuit magnetic flux is cut. The strength of the outer peripheral wall 9 can be assured as compared with the configuration in which the magnet 3 is provided, and thus, the scattering of the magnet 3 at high speed rotation can be prevented.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】回転子の回転時に各セ
グメント型のマグネット3の夫々に作用する遠心力は、
仮想的にはマグネット3の円弧に沿う幅方向中心部に作
用する。また、この遠心力は、外周壁9の各マグネット
3に接する部分のうち、マグネット3の円弧に沿う幅方
向中心部に対応する部分で支持される。
The centrifugal force that acts on each segment type magnet 3 when the rotor rotates is
Virtually, it acts on the center portion in the width direction along the arc of the magnet 3. Further, this centrifugal force is supported by the portion of the outer peripheral wall 9 in contact with each magnet 3 that corresponds to the center portion in the width direction along the arc of the magnet 3.

【0007】しかし、前記従来の構成では、マグネット
3をその外側面に接して支持する外周壁9の各部の厚み
がどの部分でも同じであるから、回転子の回転を高速
化、例えば10000rpm以上とする場合には、それに伴い増
大する遠心力に耐えるために外周壁9全体を厚くしなけ
ればならない。
However, in the above-mentioned conventional structure, since the thickness of each portion of the outer peripheral wall 9 for supporting the magnet 3 in contact with its outer surface is the same, the rotation speed of the rotor is increased, for example, 10,000 rpm or more. In that case, the entire outer peripheral wall 9 must be thickened in order to withstand the centrifugal force that increases accordingly.

【0008】そうすると、回転子の重量が増るだけでは
なく、外周壁9に作用する遠心力も大きくなるという問
題がある。しかも、短絡磁束を制限する部分の厚みが増
えて磁路断面積が増加するから、それに伴い、この部分
を磁束が通り易くなって、実開平5ー4742号公報の
目的であるマグネット3の磁力を効率よく利用する点が
損なわれるという問題がある。
Then, not only the weight of the rotor is increased, but also the centrifugal force acting on the outer peripheral wall 9 is increased. In addition, since the thickness of the portion that limits the short-circuit magnetic flux increases and the magnetic path cross-sectional area increases, it becomes easier for the magnetic flux to pass through this portion, and the magnetic force of the magnet 3 that is the purpose of Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-4742. There is a problem in that the point of efficiently using is impaired.

【0009】また、図6に示された従来の技術では、回
転子の組み立て後にレーザ光線を照射する手間が必要で
あるので、製造工程が多いという問題がある。また、図
7に示された従来の技術では、波形がロータヨーク2の
外周面に形成されるので、外周壁9の波形部分とそれ以
外の部分とでステータコアとの間のエアーギャップが不
均一となり、したがって、回転子の回転トルク変動が大
きくなるという問題がある。
Further, in the conventional technique shown in FIG. 6, it is necessary to irradiate a laser beam after assembling the rotor, so that there is a problem that there are many manufacturing steps. Further, in the conventional technique shown in FIG. 7, since the corrugation is formed on the outer peripheral surface of the rotor yoke 2, the air gap between the stator core and the corrugated portion of the outer peripheral wall 9 becomes uneven. Therefore, there is a problem that the rotational torque fluctuation of the rotor becomes large.

【0010】本発明の目的は、高速回転に適するととも
に、マグネットの磁力を効率よく利用できる内転型ブラ
シレスモータ用回転子を得ることにある。
An object of the present invention is to obtain a rotor for an inversion type brushless motor which is suitable for high speed rotation and which can efficiently utilize the magnetic force of a magnet.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の内転型ブラシレスモータ用回転子は、切れ
目なくリング状に連続する外周壁を有したロータヨーク
と、このヨークの内部に設けられた複数個の円弧状をな
すセグメント型マグネットとを備えるとともに、前記各
マグネットが前記ロータヨークの外周面に沿って組み込
まれた内転型ブラシレスモータ用回転子において、前記
各マグネットをその外側面に接して支持する前記ロータ
ヨークの前記外周壁における前記各マグネットに接する
部分の厚みを、前記マグネットの円弧に沿う幅方向の中
心部に対応する中心位置を最大とするとともに、この中
心位置から前記幅方向の両端部に対応する両端位置に至
るに従い徐々に薄くしたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a rotor for an inversion type brushless motor according to the present invention has a rotor yoke having an outer peripheral wall continuous in a ring shape without a break, and a rotor yoke inside the yoke. In a rotor for an inversion type brushless motor, which is provided with a plurality of arc-shaped segment magnets, each magnet being incorporated along the outer peripheral surface of the rotor yoke, The rotor yoke supporting the outer peripheral wall of the rotor yoke in contact with each magnet, the maximum thickness of the central position corresponding to the central portion in the width direction along the arc of the magnet, and the width from the central position. It is characterized in that the thickness is gradually reduced toward both end positions corresponding to both end portions in the direction.

【0012】[0012]

【作用】本発明の回転子においては、ロータヨークの切
れ目なく連続したリング状の外周壁の各部の厚みを、各
マグネットの円弧に沿う幅方向の中心部に対応する中心
位置を最大とするとともに、この中心位置から前記幅方
向の両端部に対応する両端位置に至るに従い徐々に薄く
したから、外周壁全体を均一な肉厚で厚くしなくても前
記最大の厚み部分で各マグネットに作用する遠心力を夫
々支持して、遠心力による外周壁の変形ないしは破損の
恐れを防止できる。
In the rotor of the present invention, the thickness of each part of the ring-shaped outer peripheral wall of the rotor yoke which is continuous without interruption is maximized at the center position corresponding to the center part in the width direction along the arc of each magnet. Since the thickness is gradually reduced from the center position to the both end positions corresponding to the both end portions in the width direction, the centrifugal force acting on each magnet at the maximum thickness portion does not have to be evenly thickened over the entire outer peripheral wall. By supporting the respective forces, it is possible to prevent the outer wall from being deformed or damaged by centrifugal force.

【0013】そして、既述のように遠心力に耐えるため
に外周壁を均一な肉厚に厚くする必要がないので、回転
子全体の重量の増加が少なく、それに伴い遠心力も小さ
く抑制できる。
As described above, since it is not necessary to increase the thickness of the outer peripheral wall to withstand the centrifugal force, the weight of the rotor as a whole is not increased and the centrifugal force can be suppressed accordingly.

【0014】以上のように、軽量化の実現とともに、耐
遠心力作用が大であるから、本発明の回転子は、高速回
転の内転型ブラシレスモータ用として適する。
As described above, the rotor of the present invention is suitable for a high-speed inner rotation type brushless motor because it is lightweight and has a large centrifugal force resistance.

【0015】また、隣接する各マグネットの円弧に沿う
幅方向の両端間に対応する外周壁部分は、他の外周壁部
分よりも薄く、したがって、磁路断面積が最小となって
いるので、この部分の磁気飽和により、同部分を通って
隣接する各セグメント型マグネット間を短絡する短絡磁
束を少なく制限できる。
Further, the outer peripheral wall portion corresponding to both ends in the width direction along the arc of each adjacent magnet is thinner than the other outer peripheral wall portions, and therefore, the magnetic path cross-sectional area is the smallest. Due to the magnetic saturation of the portion, the short-circuit magnetic flux that short-circuits between the segment magnets adjacent to each other through the portion can be limited.

【0016】[0016]

【実施例】以下、図1〜図4を参照して本発明の第1実
施例を説明する。図1および図2は本実施例に係る回転
子を備えた内転型ブラシレスモータの構成を示してお
り、これらの図中21は、ステータコア22およびステ
ータコイル23を備えるステータである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2 show the structure of an inner-rotating brushless motor including a rotor according to the present embodiment. Reference numeral 21 in these drawings denotes a stator including a stator core 22 and a stator coil 23.

【0017】ステータコア22は、磁性体であって、例
えば図2に示されるような形状にプレス型で打抜かれた
積層鋼板(コア板)を積重ねて複数本の図示しないかし
めピンで締結して形成されているが、このステータコア
22は他の磁性体材料で形成しても良く、また積層構造
には限定されない。ステータコア22はその内周面に例
えば6本の略T字形状をなす磁極22aを有しており、
これら各磁極22aにステータコイル23が図示しない
絶縁層を挟んで巻き付けられている。
The stator core 22 is a magnetic material, and is formed by stacking laminated steel plates (core plates) punched by a press die into a shape as shown in FIG. 2 and fastening them with a plurality of caulking pins (not shown). However, the stator core 22 may be formed of another magnetic material and is not limited to the laminated structure. The stator core 22 has, for example, six substantially T-shaped magnetic poles 22a on its inner peripheral surface,
A stator coil 23 is wound around each of the magnetic poles 22a with an insulating layer (not shown) interposed therebetween.

【0018】図1に示されるようにステータ21は、そ
の厚み方向両側に配置された一対の軽金属製のモータフ
レーム24で挟持されている。各モータフレーム24は
例えばステータ21よりも大径な円形をなしており、ス
テータ21を貫通する図示しない複数本の連結ボルトお
よびこれらに螺合されるナットを介して連結されてい
る。各ステータ21の中央部には図1に示されるように
夫々玉軸受25が取付けられている。
As shown in FIG. 1, the stator 21 is sandwiched by a pair of light metal motor frames 24 arranged on both sides in the thickness direction thereof. Each motor frame 24 has, for example, a circular shape having a larger diameter than the stator 21, and is connected via a plurality of connecting bolts (not shown) penetrating the stator 21 and nuts screwed to these. Ball bearings 25 are attached to the central portions of the respective stators 21 as shown in FIG.

【0019】ステータ21の内側には本実施例に係る回
転子(ロータ)31が配設されている。回転子31は、
ロータヨーク(ロータコア)32と、偶数個例えば4個
のセグメント型マグネット33と、軽金属製の回転軸3
4とを備えている。この回転子31は、その回転軸34
を前記各玉軸受25に夫々回転自在に支持されて取付け
られている。回転軸34の一端部は一方のモータフレー
ム24に取付けた玉軸受25を貫通して設けられ、この
一端部は図示しない負荷に連結される出力端として使用
されるようになっている。
Inside the stator 21, a rotor (rotor) 31 according to this embodiment is arranged. The rotor 31 is
A rotor yoke (rotor core) 32, an even number of, for example, four segment magnets 33, and a light metal rotating shaft 3
4 and. This rotor 31 has its rotary shaft 34
Are rotatably supported and attached to the respective ball bearings 25. One end of the rotary shaft 34 is provided so as to penetrate a ball bearing 25 attached to one motor frame 24, and this one end is used as an output end connected to a load (not shown).

【0020】図2および図3に示されるようにステータ
コア22と同じ厚みのロータヨーク32は、磁性体であ
って、例えば図3および図4に示されるような形状にプ
レス型で打抜かれた積層鋼板(コア板)を積重ねて複数
本のかしめピン35で締結して形成されているが、この
ロータヨーク32は他の磁性体材料で形成しても良く、
また積層構造には限定されない。
As shown in FIGS. 2 and 3, the rotor yoke 32 having the same thickness as the stator core 22 is a magnetic material, and is a laminated steel sheet punched by a press die into a shape as shown in FIGS. 3 and 4, for example. It is formed by stacking (core plates) and fastening with a plurality of caulking pins 35, but the rotor yoke 32 may be formed of another magnetic material,
The laminated structure is not limited.

【0021】ロータヨーク32は、マグネット33の内
側にあって、かつ、中心部に回転軸34が貫通して取付
けられる中心孔36aを有したヨーク本体部36と、マ
グネット33の外側にあってマグネット33をその外周
から支持する外周壁37と、ヨーク本体部36と外周壁
37とを一体に連結する連結部38とによって形成され
ている。このロータヨーク32の周部には、ヨーク本体
部36と外周壁37と連結部38とによって囲まれる4
個の磁石装着孔39が形成されている。これら装着孔3
9はマグネット33の形状と合致してあり、平面視円弧
状をなしている。
The rotor yoke 32 is located inside the magnet 33 and has a yoke main body 36 having a central hole 36a through which the rotary shaft 34 penetrates, and a magnet 33 located outside the magnet 33. Is formed by an outer peripheral wall 37 that supports the outer peripheral surface of the yoke, and a connecting portion 38 that integrally connects the yoke main body portion 36 and the outer peripheral wall 37. A peripheral portion of the rotor yoke 32 is surrounded by a yoke body portion 36, an outer peripheral wall 37, and a connecting portion 38.
Individual magnet mounting holes 39 are formed. These mounting holes 3
Reference numeral 9 corresponds to the shape of the magnet 33 and has an arc shape in a plan view.

【0022】ヨーク本体部36はマグネット33の内側
の磁路を形成している。切れ目なくリング状に連続する
外周壁37は、マグネット33の外側の磁路を形成する
とともに、マグネット33の外側面に接してこれを外側
から支持して回転中にマグネット33が飛散するのを防
止している。連結部38はヨーク本体部と外周壁37と
を連結してロータヨーク32の構造上の強度を確保して
いる。
The yoke body 36 forms a magnetic path inside the magnet 33. The outer peripheral wall 37, which is continuous in a ring shape without breaks, forms a magnetic path outside the magnet 33, and contacts the outer surface of the magnet 33 to support it from the outside to prevent the magnet 33 from scattering during rotation. is doing. The connecting portion 38 connects the yoke main body portion and the outer peripheral wall 37 to secure the structural strength of the rotor yoke 32.

【0023】各マグネット33は、合成樹脂に磁性体の
粉末粒子を混入してなるいわゆるプラスチックマグネッ
ト製であり、図3等に示されるように平面視円弧状をな
すとともに、図1に示されるようにロータヨーク32の
厚みと同じ長さに成形されている。これらマグネット3
3は各磁石装着孔39内に挿着されている。したがっ
て、各マグネット33はロータヨーク32の外周面に沿
って組み込まれているとともに、連結部38により互い
に隔てられて非連続に設けられている。
Each magnet 33 is made of a so-called plastic magnet made by mixing powder particles of a magnetic material into a synthetic resin, and has an arc shape in plan view as shown in FIG. 3 and the like, and as shown in FIG. The rotor yoke 32 has the same thickness as that of the rotor yoke 32. These magnets 3
3 is inserted into each magnet mounting hole 39. Therefore, the magnets 33 are incorporated along the outer peripheral surface of the rotor yoke 32 and are discontinuously provided by being separated from each other by the connecting portion 38.

【0024】図3に示されるように4個のマグネット3
3のうちの二つは外側面33aがN極、内側面がS極に
着磁され、他の二つは反対に外側面33aがS極に内側
面がN極に着磁されている。これらマグネット33は回
転子31の外周面の周方向に交互にN極とS極の極性を
有するように各磁石装着孔39内に挿着され、したがっ
て、回転子31はその周方向に交互にN極とS極の極性
を示す磁極部を有している。なお、前記配置に代えて、
回転子21がその周方向に二つの隣接するN極と二つの
隣接するS極の極性を示す磁極部を有するように各マグ
ネット33を配置してもよい。
As shown in FIG. 3, four magnets 3
Outer surface 33a is magnetized to the N pole and the inner side surface is magnetized to the S pole, and the other two are magnetized to the S pole and the inner surface are the N pole. These magnets 33 are inserted into the respective magnet mounting holes 39 so as to have N-pole and S-pole polarities alternately in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the rotor 31, so that the rotor 31 alternates in the circumferential direction. It has magnetic pole portions showing the polarities of N pole and S pole. Incidentally, instead of the above arrangement,
The magnets 33 may be arranged so that the rotor 21 has magnetic pole portions that exhibit the polarities of two adjacent N poles and two adjacent S poles in the circumferential direction.

【0025】図4に示されるように前記外周壁37は、
その外周面37aが真円をなす外周壁としてある。そし
て、この外周壁37における各マグネット33の外側面
33aに接するマグネット接触部分の厚みは、マグネッ
ト33の円弧に沿う幅方向の中心部Cに対応する中心位
置37cを最大とするとともに、この中心位置37cか
ら前記幅方向の両端部Eに対応する両端位置37eに至
るに従い徐々に薄くしてある。そのために、外周壁37
の外周面37aの半径をAとし、マグネット33の外側
面33aの半径、言い換えれば外周壁37におけるマグ
ネット33の外側面33aに接する内周面37b部分の
半径をBとしたとき、これらがB>Aの関係を満たして
形成されてある。なお、半径Aの中心OAはロータヨーク
32の中心と同じであるが、半径Bの中心OBはロータヨ
ーク32の中心から少しずれている。
As shown in FIG. 4, the outer peripheral wall 37 is
The outer peripheral surface 37a is an outer peripheral wall forming a perfect circle. Then, the thickness of the magnet contact portion of the outer peripheral wall 37 in contact with the outer surface 33a of each magnet 33 is such that the center position 37c corresponding to the center portion C in the width direction along the arc of the magnet 33 is the maximum and It is gradually thinned from 37c to both end positions 37e corresponding to both ends E in the width direction. Therefore, the outer peripheral wall 37
When the radius of the outer peripheral surface 37a of A is A and the radius of the outer surface 33a of the magnet 33, in other words, the radius of the inner peripheral surface 37b of the outer peripheral wall 37 which is in contact with the outer surface 33a of the magnet 33, is B> It is formed so as to satisfy the relationship of A. The center OA of the radius A is the same as the center of the rotor yoke 32, but the center OB of the radius B is slightly displaced from the center of the rotor yoke 32.

【0026】なお、図1中40は回転軸34に嵌合し、
かつ、玉軸受25の内輪とロータヨーク32のヨーク本
体部36との間に介装されたスリーブやワッシャなどの
スペーサである。
In FIG. 1, 40 is fitted to the rotary shaft 34,
In addition, it is a spacer such as a sleeve or a washer that is interposed between the inner ring of the ball bearing 25 and the yoke body 36 of the rotor yoke 32.

【0027】前記構成において、回転子31の回転駆動
に有効に寄与する有効磁束は、マグネット33の外側の
N極から回転子31の外部空間、つまりはステータ22
の磁極22aの先端面との間のエアーギャップg(図1
参照)を通ってステータ21と交差し、再び他の磁極2
2aからエアーギャップgを通ってマグネット33の外
側のS極へと到達する。このような有効磁束はステータ
21の磁極22aに発生される磁束と作用し合って、回
転子31に回転トルクを与え、それにより回転子31を
回転駆動することができる。
In the above structure, the effective magnetic flux that effectively contributes to the rotational drive of the rotor 31 extends from the N pole outside the magnet 33 to the external space of the rotor 31, that is, the stator 22.
Air gap g between the tip surface of the magnetic pole 22a (see FIG. 1).
Crossing the stator 21 and passing through the other magnetic pole 2 again.
2a to reach the S pole outside the magnet 33 through the air gap g. Such an effective magnetic flux interacts with the magnetic flux generated in the magnetic pole 22a of the stator 21 to give a rotational torque to the rotor 31, and thereby the rotor 31 can be rotationally driven.

【0028】ところで、ロータヨーク32の外周壁37
は継ぎ目なく連続したリング状をなしているので、一部
の磁束は外周壁37を通って隣接するマグネット33間
を短絡する。この短絡磁束は回転子31の回転駆動には
寄与しない。
By the way, the outer peripheral wall 37 of the rotor yoke 32 is
Has a continuous ring shape without a joint, so that a part of the magnetic flux passes through the outer peripheral wall 37 and short-circuits between the adjacent magnets 33. This short circuit magnetic flux does not contribute to the rotational drive of the rotor 31.

【0029】しかし、本実施例の回転子31において、
その外周壁37における隣接する各マグネット33の円
弧に沿う幅方向の端部E間に対応する両端位置37e間
の外周壁部分、言い換えれば、外周壁37における連結
部38の近傍部分37d(図4参照)は、外周壁37の
中で最も薄く形成されて、その磁路断面積が最小の短絡
磁束制限部分となしている。
However, in the rotor 31 of this embodiment,
An outer peripheral wall portion between both end positions 37e corresponding to the end portions E in the width direction along the arcs of the adjacent magnets 33 on the outer peripheral wall 37, in other words, a portion 37d near the connecting portion 38 of the outer peripheral wall 37 (FIG. 4). (See) is formed as the thinnest in the outer peripheral wall 37 and forms a short circuit magnetic flux limiting portion having the smallest magnetic path cross-sectional area.

【0030】そのため、この部分37dでは磁気飽和し
易く、その磁気飽和により同部分37dを通って隣接す
るマグネット間を短絡する短絡磁束を少なく制限でき
る。そして、このように短絡磁束を少なくできるので、
前記有効磁束を多く確保して各マグネット33の磁力利
用の効率を高めることができる。
Therefore, the portion 37d is easily magnetically saturated, and the magnetic saturation can limit the short-circuit magnetic flux which short-circuits the adjacent magnets through the portion 37d. And since the short circuit magnetic flux can be reduced in this way,
It is possible to secure a large amount of the effective magnetic flux and improve the efficiency of using the magnetic force of each magnet 33.

【0031】しかも、前記有効磁束を高めるために、既
述のように外周壁37における連結部38の近傍部分3
7dの磁路断面積を、他の部分より狭めて隣接するマグ
ネット33相互間の短絡磁束を少なくしたから、回転子
31の組み立て後にレーザ光線を照射して前記近傍部分
の透磁率を低くして短絡磁束を制限する技術に比較し
て、格別に透磁率を低くする手間が不要となり、したが
って、製造工程を少なくできる利点がある。
Moreover, in order to increase the effective magnetic flux, the portion 3 in the vicinity of the connecting portion 38 in the outer peripheral wall 37 as described above.
Since the magnetic path cross-sectional area of 7d is made narrower than other portions to reduce the short-circuit magnetic flux between the adjacent magnets 33, a laser beam is irradiated after the rotor 31 is assembled to lower the magnetic permeability of the vicinity portion. Compared with the technique of limiting the short-circuit magnetic flux, there is no need to specially reduce the magnetic permeability, so that there is an advantage that the number of manufacturing processes can be reduced.

【0032】また、前記構成の回転子31は、切れ目な
く連続したリング状の外周壁37の各部の厚みが、各マ
グネット33に作用する遠心力の作用点、言い換えれば
マグネット33の円弧に沿う幅方向の中心部Cに対応す
る中心位置37c程厚く、隣接するマグネット33相互
間のマグネット非対向部、言い換えれば隣接するマグネ
ット11の円弧に沿う幅方向両端部Eに対応する両端位
置37e間であって遠心力の非作用点(前記近傍部分3
7d)側程薄くなっているから、外周壁37全体を均一
な肉厚で厚くしなくても前記最大の厚み部分(中心位置
37c部分)でマグネット33に作用する遠心力を夫々
支持して、遠心力による外周壁37の変形ないしは破損
の恐れを防止できる。
In the rotor 31 having the above-mentioned structure, the thickness of each part of the ring-shaped outer peripheral wall 37 which is continuous without a break is such that the centrifugal force acting on each magnet 33 acts, that is, the width along the arc of the magnet 33. The central position 37c corresponding to the central portion C in the direction is thicker, and is between the magnet non-opposing portions between the adjacent magnets 33, in other words, the both end positions 37e corresponding to the widthwise both end portions E along the arc of the adjacent magnets 11. Centrifugal force non-acting point (the vicinity 3
Since the outer peripheral wall 37 does not have to have a uniform thickness, the centrifugal force acting on the magnet 33 is supported at the maximum thickness portion (center position 37c portion), It is possible to prevent the outer wall 37 from being deformed or damaged by centrifugal force.

【0033】しかも、外周壁37全体を均一な肉厚で厚
くして遠心力に耐える構成ではなく、既述のようにマグ
ネット33に作用する遠心力の作用点から遠心力の非作
用点側に至る程肉厚を薄くして、マグネット33を保持
する構成であるから、回転子31全体の重量の増加が少
なく、それに伴い、発生する遠心力も小さく抑制でき
る。
In addition, the entire outer peripheral wall 37 is not thickened to have a uniform thickness to withstand the centrifugal force, but as described above, the action point of the centrifugal force acting on the magnet 33 is changed from the action point of the centrifugal force to the non-action point side of the centrifugal force. Since the thickness of the rotor 31 is made as thin as possible to hold the magnet 33, the total weight of the rotor 31 is not increased, and the centrifugal force generated can be suppressed accordingly.

【0034】したがって、以上のような軽量化の実現と
ともに、耐遠心力作用が大であることにより、高速回転
(10000rpm以上)の内転型ブラシレスモータ用として適
するものである。勿論、前記軽量化によりイナーシャが
小さくなるから、起動性もよくなる。
Therefore, since the above-mentioned weight reduction is realized and the centrifugal force resistance is large, it is suitable for a high speed rotation (10,000 rpm or more) inversion type brushless motor. Of course, since the inertia is reduced by the weight reduction, the startability is also improved.

【0035】また、本実施例に係る内転型ブラシレスモ
ータ用回転子31は、切れ目なくリング状に連続する外
周壁37を有したロータヨーク32と、このヨーク32
の内部に設けられた複数個の円弧状をなすセグメント型
マグネット33とを備えるとともに、前記各マグネット
33が前記ロータヨーク32の外周面37aに沿って組
み込まれた内転型ブラシレスモータ用回転子において、
前記各マグネット33をその外側面に接して支持する前
記ロータヨーク32の前記外周壁37を、その外周面3
7aが真円をなす外周壁37とし、かつ、この外周壁3
7における前記各マグネット33に接する部分の厚み
を、前記マグネット33の円弧に沿う幅方向の中心部C
に対応する中心位置37cを最大とするとともに、この
中心位置37cから前記幅方向の両端部Eに対応する両
端位置37eに至るに従い徐々に薄くしたことを特徴と
する構成を備えている。
Further, the rotor 31 for the inversion type brushless motor according to this embodiment has a rotor yoke 32 having an outer peripheral wall 37 which is continuous in a ring shape without a break, and the yoke 32.
And a plurality of arc-shaped segment magnets 33 provided inside, and each magnet 33 is incorporated along the outer peripheral surface 37a of the rotor yoke 32.
The outer peripheral wall 37 of the rotor yoke 32, which supports the magnets 33 in contact with the outer surface thereof, is attached to the outer peripheral surface 3 thereof.
7a is an outer peripheral wall 37 forming a perfect circle, and the outer peripheral wall 3
7, the thickness of the portion in contact with each of the magnets 33 is the center portion C in the width direction along the arc of the magnet 33.
The maximum position of the center position 37c corresponding to the above is provided, and the center position 37c is gradually thinned from the center position 37c to both end positions 37e corresponding to the both end portions E in the width direction.

【0036】そのため、前記作用効果を奏する他、外周
壁37の外周面37aが真円であることにより、回転子
31の外周面、つまり前記外周面37aとステータコア
22との間のエアーギャップgが各部均一となり、回転
子31の回転トルク変動を小さくできるという利点もあ
る。
Therefore, in addition to the above-described effects, since the outer peripheral surface 37a of the outer peripheral wall 37 is a perfect circle, the outer peripheral surface of the rotor 31, that is, the air gap g between the outer peripheral surface 37a and the stator core 22 is reduced. There is also an advantage that the respective portions are made uniform and the fluctuation of the rotation torque of the rotor 31 can be reduced.

【0037】図5は本発明の第2実施例を示している。
この実施例は、以下説明する点のみが前記第1実施例と
は異なり、それ以外の構成は図5に図示されない部分を
含めて図1〜図4に示された前記第1実施例に記載の内
転形ブラシレスモータが備える回転子と同じ構成である
ので、同一構成部分には前記第1実施例と同一の符号を
付してその構成の説明およびそれに基づく作用効果の説
明については省略するが、この同一部分についても本実
施例回転子の構成の一部を構成するものである。
FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention.
This embodiment differs from the first embodiment only in the points described below, and the rest of the configuration is described in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4 including parts not shown in FIG. Since it has the same structure as the rotor of the inner rotor type brushless motor, the same components are designated by the same reference numerals as in the first embodiment, and the description of the configuration and the description of the action and effect based thereon will be omitted. However, this same portion also constitutes a part of the configuration of the rotor of this embodiment.

【0038】この第2実施例は前記第1実施例に対して
ロータヨーク32の外周壁37の構成が異なる。詳しく
は、ロータヨーク32の中心から少し外された点OBを起
点とする半径Aで描かれる曲面で、外周壁37における
各マグネット33に接する4つのマグネット接触部分の
外周面37aが夫々形成されている。これとともに、ロ
ータヨーク32の中心OAを起点とする半径Bで描かれる
曲面で、各マグネット33の外側面33a、言い換えれ
ば外周壁37の各マグネット33の外側面33aに接す
る内周面37b部分が形成されている。そして、前記両
半径A、BはB>Aの関係を満たしている。
The second embodiment differs from the first embodiment in the structure of the outer peripheral wall 37 of the rotor yoke 32. Specifically, a curved surface drawn with a radius A starting from a point OB slightly displaced from the center of the rotor yoke 32 is formed with outer peripheral surfaces 37a of four magnet contacting portions of the outer peripheral wall 37 which are in contact with the respective magnets 33. . Along with this, a curved surface drawn with a radius B starting from the center OA of the rotor yoke 32 forms an outer peripheral surface 33a of each magnet 33, in other words, an inner peripheral surface 37b portion of the outer peripheral wall 37 in contact with the outer peripheral surface 33a of each magnet 33. Has been done. The two radii A and B satisfy the relation of B> A.

【0039】それにより、外周壁37における各マグネ
ット33に接する各マグネット接触部分の厚みを、マグ
ネット33の円弧に沿う幅方向の中心部Cに対応する中
心位置37cが最大で、この中心位置37cから前記幅
方向の両端部Eに対応する両端位置37eに至るに従い
徐々に薄くなる構成としてある。
As a result, the thickness of each magnet contact portion in contact with each magnet 33 on the outer peripheral wall 37 is maximum at the center position 37c corresponding to the center portion C in the width direction along the arc of the magnet 33, and from this center position 37c. The thickness is gradually reduced toward both end positions 37e corresponding to the both end portions E in the width direction.

【0040】そして、この第2実施例の構成において
も、本発明の所期の目的を達成できることは勿論であ
る。
It is needless to say that the intended purpose of the present invention can be achieved also in the configuration of the second embodiment.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上詳記したように本発明に係る内転型
ブラシレスモータ用回転子によれば、ロータヨークの切
れ目なく連続したリング状の外周壁全体を均一な肉厚で
厚くしなくても、その最大の厚み部分で各マグネットに
作用する遠心力を夫々支持して、遠心力による前記外周
壁の変形ないしは破損の恐れを防止できるとともに、回
転子全体の重量の増加が少なく、発生する遠心力も小さ
く抑制できるから、高速回転の内転型ブラシレスモータ
用として適する。さらに、前記外周壁は隣接する各マグ
ネットの円弧に沿う幅方向の両端間に対応する部分に最
小の磁路断面積部分を有し、この部分の磁気飽和によ
り、隣接する各セグメント型マグネット間の短絡磁束を
制限し、かつ、回転子の回転駆動に寄与する有効磁束を
増加させ得るので、マグネットの磁力を効率よく利用で
きる。
As described in detail above, according to the rotor for an inner rotor type brushless motor according to the present invention, it is possible to uniformly thicken the entire ring-shaped outer peripheral wall of the rotor yoke without interruption. The centrifugal force acting on each magnet is supported by its maximum thickness part, and the deformation or damage of the outer peripheral wall due to the centrifugal force can be prevented, and the increase in the weight of the entire rotor is small, and the centrifugal force generated is small. Since the force can be suppressed to a small level, it is suitable for a high-speed inner rotation type brushless motor. Further, the outer peripheral wall has a minimum magnetic path cross-sectional area portion at a portion corresponding to both ends in the width direction along the arc of each adjacent magnet, and due to magnetic saturation of this portion, a gap between adjacent segment type magnets is generated. Since the short-circuit magnetic flux can be limited and the effective magnetic flux that contributes to the rotational driving of the rotor can be increased, the magnetic force of the magnet can be efficiently used.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例に係る回転子を備える内転
型ブラシレスモータを示す断面図。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an inner rotation type brushless motor including a rotor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1中Z−Z線に沿って示す断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along line ZZ in FIG.

【図3】同第1実施例に係る回転子を一部を分解して示
す斜視図。
FIG. 3 is a perspective view showing a rotor according to the first embodiment with a part thereof disassembled.

【図4】同第1実施例に係る回転子を示す平面図。FIG. 4 is a plan view showing a rotor according to the first embodiment.

【図5】本発明の第2実施例に係る内転型ブラシレスモ
ータ用回転子を示す平面図。
FIG. 5 is a plan view showing an inner rotor type brushless motor rotor according to a second embodiment of the invention.

【図6】従来の回転子の回転軸に直交する断面を示した
断面図。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a cross section orthogonal to the rotation axis of a conventional rotor.

【図7】従来の回転子のロータヨークを構成する鋼板の
一部を示した斜視図。
FIG. 7 is a perspective view showing a part of a steel plate forming a rotor yoke of a conventional rotor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

31…回転子、 32…ロータヨーク、 33…マグネット、 33a…マグネットの外側面、 37…ロータヨークの外周壁、 37a…外周壁の外周面、 37c…マグネット接触部分の中心位置、 37d…外周壁のマグネット接触部分、 37e…マグネット接触部分の端位置、 C…マグネットの幅方向の中心部、 E…マグネットの幅方向の端部。 31 ... Rotor, 32 ... Rotor yoke, 33 ... Magnet, 33a ... Outer surface of magnet, 37 ... Outer peripheral wall of rotor yoke, 37a ... Outer peripheral surface of outer peripheral wall, 37c ... Center position of magnet contact portion, 37d ... Magnet on outer peripheral wall Contact part, 37e ... Edge position of magnet contact part, C ... Center part in width direction of magnet, E ... End part in width direction of magnet.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】切れ目なくリング状に連続する外周壁を有
したロータヨークと、このヨークの内部に設けられた複
数個の円弧状をなすセグメント型マグネットとを備える
とともに、前記各マグネットが前記ロータヨークの外周
面に沿って組み込まれた内転型ブラシレスモータ用回転
子において、 前記各マグネットをその外側面に接して支持する前記ロ
ータヨークの前記外周壁における前記各マグネットに接
する部分の厚みを、前記マグネットの円弧に沿う幅方向
の中心部に対応する中心位置を最大とするとともに、こ
の中心位置から前記幅方向の両端部に対応する両端位置
に至るに従い徐々に薄くしたことを特徴とする内転型ブ
ラシレスモータ用回転子。
1. A rotor yoke having an outer peripheral wall which is continuous in a ring shape without interruption, and a plurality of arc-shaped segment magnets provided inside the yoke, wherein each magnet comprises a rotor yoke. In a rotor for an adder-type brushless motor incorporated along an outer peripheral surface, a thickness of a portion of the outer peripheral wall of the rotor yoke that supports the magnets in contact with the outer surface thereof is in contact with the magnets. An adderless brushless characterized in that the center position corresponding to the center portion in the width direction along the arc is maximized and gradually decreased from this center position to both end positions corresponding to both ends in the width direction. Rotor for motor.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001086672A (en) * 1999-09-14 2001-03-30 Hitachi Ltd Permanent magnet rotating machine, and electric vehicle using the same
JP2019058404A (en) * 2017-09-27 2019-04-18 株式会社サンセイアールアンドディ Game machine

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