JPH10112965A - リラクタンスモータのロータコアとその製造方法 - Google Patents
リラクタンスモータのロータコアとその製造方法Info
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- JPH10112965A JPH10112965A JP8266857A JP26685796A JPH10112965A JP H10112965 A JPH10112965 A JP H10112965A JP 8266857 A JP8266857 A JP 8266857A JP 26685796 A JP26685796 A JP 26685796A JP H10112965 A JPH10112965 A JP H10112965A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
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- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 十分なリラクタンストルクを得ることによ
り、モータ性能の向上を図りうるリラクタンスモータの
ロータコアとその製造方法を提供する。 【解決手段】 １は電磁鋼板等の高透磁率材製のコアシ
ートで、外周円に対して逆方向に湾曲する有底状の溝２
を凹設してなる多層の薄肉部３が肉厚部４を挟んで周方
向に等間隔おきの４か所に形成されている。このコアシ
ート１をロータ軸５の方向に数十枚積み重ねた積層体６
により、ロータコア７が構成されている。
り、モータ性能の向上を図りうるリラクタンスモータの
ロータコアとその製造方法を提供する。 【解決手段】 １は電磁鋼板等の高透磁率材製のコアシ
ートで、外周円に対して逆方向に湾曲する有底状の溝２
を凹設してなる多層の薄肉部３が肉厚部４を挟んで周方
向に等間隔おきの４か所に形成されている。このコアシ
ート１をロータ軸５の方向に数十枚積み重ねた積層体６
により、ロータコア７が構成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高透磁率材製のコ
アシートをロータ軸の方向に積層してなるリラクタンス
モータのロータコアとその製造方法に関するものであ
る。
アシートをロータ軸の方向に積層してなるリラクタンス
モータのロータコアとその製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】リラクタンスモータは、インダクション
モータと比較して回転子の２次銅損が発生しないという
特徴があるため、電気自動車や工作機械等の駆動用モー
タとして注目されている。しかし、この種のモータは一
般に力率が悪く、産業用として利用するには、ロータコ
ア構造あるいは駆動方法等の改善が必要であった。近
年、ロータコアのコアシートに多層のフラックスバリア
を設けることにより力率を向上させる技術が開発された
（平成８年電気学会全国大会誌、１０２９、本田ら著
「マルチフラックスバリアタイプ シンクロナスリラク
タンスモータの検討」参照）。図６にこの従来の改良さ
れたリラクタンスモータのロータコア構造の一例を示
す。図６（ａ）において、電磁鋼板製の円板状のコアシ
ート５１には、多層のフラックスバリア５２がコアシー
ト５１の軸芯５３に対し逆円弧状に形成されている。フ
ラックスバリア５２は幅１ｍｍ程度のスリット（貫通
溝）からなり、プレス成形されたものである。また、コ
アシート５１の外周には回転時にかかる遠心力に対する
強度を持たせるため、一定幅の接続環５４を設けてい
る。コアシート５１をロータ軸５５の方向に数十枚積層
することにより、図６（ｂ）に示すようなロータコア５
６が完成する。そして、このロータコア５６を、図６
（ｃ）に示すようなステータ５７内にセットすれば、ス
テータ５７の複数の界磁部５８より、ロータコア５６に
回転磁界が与えられ、これにより、リラクタンストルク
Ｔが発生する。このリラクタンストルクＴは次式で表さ
れる。
モータと比較して回転子の２次銅損が発生しないという
特徴があるため、電気自動車や工作機械等の駆動用モー
タとして注目されている。しかし、この種のモータは一
般に力率が悪く、産業用として利用するには、ロータコ
ア構造あるいは駆動方法等の改善が必要であった。近
年、ロータコアのコアシートに多層のフラックスバリア
を設けることにより力率を向上させる技術が開発された
（平成８年電気学会全国大会誌、１０２９、本田ら著
「マルチフラックスバリアタイプ シンクロナスリラク
タンスモータの検討」参照）。図６にこの従来の改良さ
れたリラクタンスモータのロータコア構造の一例を示
す。図６（ａ）において、電磁鋼板製の円板状のコアシ
ート５１には、多層のフラックスバリア５２がコアシー
ト５１の軸芯５３に対し逆円弧状に形成されている。フ
ラックスバリア５２は幅１ｍｍ程度のスリット（貫通
溝）からなり、プレス成形されたものである。また、コ
アシート５１の外周には回転時にかかる遠心力に対する
強度を持たせるため、一定幅の接続環５４を設けてい
る。コアシート５１をロータ軸５５の方向に数十枚積層
することにより、図６（ｂ）に示すようなロータコア５
６が完成する。そして、このロータコア５６を、図６
（ｃ）に示すようなステータ５７内にセットすれば、ス
テータ５７の複数の界磁部５８より、ロータコア５６に
回転磁界が与えられ、これにより、リラクタンストルク
Ｔが発生する。このリラクタンストルクＴは次式で表さ
れる。
【０００３】 Ｔ＝Ｐn （Ｌd −Ｌq ）ｉd ｉq ……（１） ただし、Ｐn は極対数、Ｌd ，Ｌq はｄ，ｑ軸インダク
タンス、ｉd ，ｉq はｄ，ｑ軸電流である。上記（１）
式より、このモータの性能を左右するのはｄ，ｑ軸イン
ダクタンスの差Ｌd −Ｌq の大きさであることが分か
る。そこで、この差Ｌd −Ｌq を大きくするために、上
記フラックスバリアを設けることにより、スリットを横
切るｑ軸方向の磁束路に抵抗を与える一方、スリット間
に挟まれたｄ軸方向の磁束路を確保していた。
タンス、ｉd ，ｉq はｄ，ｑ軸電流である。上記（１）
式より、このモータの性能を左右するのはｄ，ｑ軸イン
ダクタンスの差Ｌd −Ｌq の大きさであることが分か
る。そこで、この差Ｌd −Ｌq を大きくするために、上
記フラックスバリアを設けることにより、スリットを横
切るｑ軸方向の磁束路に抵抗を与える一方、スリット間
に挟まれたｄ軸方向の磁束路を確保していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来構成では、フ
ラックスバリア５２は幅１ｍｍ程度のスリットからな
り、プレス成形されたものである。この場合、ｄ，ｑ軸
インダクタンスの比Ｌd ／Ｌq ≒５となり、リラクタン
ストルクが大きくとれない。十分なリラクタンストルク
を得るにはスリットの幅をさらに小さくして比Ｌd ／Ｌ
q を大きくすることが望ましいが、幅１ｍｍ以下のスリ
ットをプレス成形することは困難である。また、スリッ
ト構造では、回転時の強度上、コアシートの外周に一定
幅の接続環を設ける必要があるが、この接続環からの漏
れ磁束のため、リラクタンストルクが大きくとれない。
これらの原因により従来のリラクタスモータでは十分な
性能が得られなかった。
ラックスバリア５２は幅１ｍｍ程度のスリットからな
り、プレス成形されたものである。この場合、ｄ，ｑ軸
インダクタンスの比Ｌd ／Ｌq ≒５となり、リラクタン
ストルクが大きくとれない。十分なリラクタンストルク
を得るにはスリットの幅をさらに小さくして比Ｌd ／Ｌ
q を大きくすることが望ましいが、幅１ｍｍ以下のスリ
ットをプレス成形することは困難である。また、スリッ
ト構造では、回転時の強度上、コアシートの外周に一定
幅の接続環を設ける必要があるが、この接続環からの漏
れ磁束のため、リラクタンストルクが大きくとれない。
これらの原因により従来のリラクタスモータでは十分な
性能が得られなかった。
【０００５】本発明は、従来構成の課題を解決すべく創
案されたもので、十分なリラクタンストルクを得ること
により、モータ性能の向上を図りうるリラクタンスモー
タのロータコアとその製造方法を提供することを目的と
するものである。
案されたもので、十分なリラクタンストルクを得ること
により、モータ性能の向上を図りうるリラクタンスモー
タのロータコアとその製造方法を提供することを目的と
するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本願の第１発明は、高磁
透率材製のコアシートをロータ軸の方向に積層してなる
リラクタンスモータのロータコアにおいて、前記コアシ
ートが、その外周円に対して逆方向に湾曲する有底状の
溝を凹設してなる多層の薄肉部を有することを特徴とす
る。
透率材製のコアシートをロータ軸の方向に積層してなる
リラクタンスモータのロータコアにおいて、前記コアシ
ートが、その外周円に対して逆方向に湾曲する有底状の
溝を凹設してなる多層の薄肉部を有することを特徴とす
る。
【０００７】上記第１発明の構成によれば、薄肉部の溝
幅を小とすることができるため、コアシートのｄ，ｑ軸
インダクタンスの比Ｌd ／Ｌq を大きくすることができ
る。また、コアシートの外周の接続環が基本的には不要
となるので、外周からの漏れ磁束を小さくすることもで
きる。従って、十分なリラクタンストルクを得て、モー
タ性能の向上を図ることができる。
幅を小とすることができるため、コアシートのｄ，ｑ軸
インダクタンスの比Ｌd ／Ｌq を大きくすることができ
る。また、コアシートの外周の接続環が基本的には不要
となるので、外周からの漏れ磁束を小さくすることもで
きる。従って、十分なリラクタンストルクを得て、モー
タ性能の向上を図ることができる。
【０００８】前記薄肉部の溝形状としては、具体的に
は、円弧状が好適である。また、前記薄肉部の溝は、コ
アシートの両面または片面に形成できる。さらに、前記
薄肉部の厚みを、コアシートの外周側ほど大きくした
り、前記薄肉部の溝ピッチを、コアシートの中央部と外
周部とで異なるものとしたり、前記薄肉部の厚みを、そ
の溝に沿った方向で変化させたり、あるいは、前記薄肉
部の溝ピッチを、コアシートの中央部から外周部に向け
て小さくしたりすることにより、コアシートの回転強度
を上げて、より高速回転に耐えうるロータコアとするこ
とができる。
は、円弧状が好適である。また、前記薄肉部の溝は、コ
アシートの両面または片面に形成できる。さらに、前記
薄肉部の厚みを、コアシートの外周側ほど大きくした
り、前記薄肉部の溝ピッチを、コアシートの中央部と外
周部とで異なるものとしたり、前記薄肉部の厚みを、そ
の溝に沿った方向で変化させたり、あるいは、前記薄肉
部の溝ピッチを、コアシートの中央部から外周部に向け
て小さくしたりすることにより、コアシートの回転強度
を上げて、より高速回転に耐えうるロータコアとするこ
とができる。
【０００９】前記薄肉部の溝は、具体的には、コアシー
トの表裏で対向または交互の位置となるように形成する
ことができる。あるいは、交互の位置とする場合は、さ
らに前記薄肉部の溝深さを、コアシートの厚みの１／２
以上とすることにより、ｑ軸方向の磁束路を長くしてこ
の磁束路により大きな抵抗を与え、より大きなインダク
タンス比Ｌd ／Ｌq を得ることができる。また、前記薄
肉部の溝の横断面が溝底面が狭幅の台形状となるように
形成したり、あるいは、前記薄肉部の溝の横断面底部に
アールをつけたりすることによっても、コアシートの回
転強度を上げて、より高速回転に耐えうるロータコアと
することができる。
トの表裏で対向または交互の位置となるように形成する
ことができる。あるいは、交互の位置とする場合は、さ
らに前記薄肉部の溝深さを、コアシートの厚みの１／２
以上とすることにより、ｑ軸方向の磁束路を長くしてこ
の磁束路により大きな抵抗を与え、より大きなインダク
タンス比Ｌd ／Ｌq を得ることができる。また、前記薄
肉部の溝の横断面が溝底面が狭幅の台形状となるように
形成したり、あるいは、前記薄肉部の溝の横断面底部に
アールをつけたりすることによっても、コアシートの回
転強度を上げて、より高速回転に耐えうるロータコアと
することができる。
【００１０】コアシートを積層する際には、隣接するコ
アシートの対応する薄肉部同士が上下で同一または交互
の位置となるようにすればよい。同一位置の場合は、同
一形状のコアシートを１種類だけ用意すればよいため、
設計、製作コストが抑えられる。一方、交互の位置の場
合は、コアシートを２種類用意する必要はあるが、ｄ軸
方向の磁束路に対する抵抗がロータ周方向において均一
化されるため、ステータからロータに入ったり、ロータ
からステータに出るｄ軸方向の磁束が均一化され、磁束
の不均一に起因するトルクリップルを低減して、モータ
性能を向上させることができる。また、薄肉部の溝に永
久磁石を埋設状に形成すれば、リラクタンストルクに加
えて、マグネットトルクをも利用できるため、モータ性
能をさらに向上させることができる。
アシートの対応する薄肉部同士が上下で同一または交互
の位置となるようにすればよい。同一位置の場合は、同
一形状のコアシートを１種類だけ用意すればよいため、
設計、製作コストが抑えられる。一方、交互の位置の場
合は、コアシートを２種類用意する必要はあるが、ｄ軸
方向の磁束路に対する抵抗がロータ周方向において均一
化されるため、ステータからロータに入ったり、ロータ
からステータに出るｄ軸方向の磁束が均一化され、磁束
の不均一に起因するトルクリップルを低減して、モータ
性能を向上させることができる。また、薄肉部の溝に永
久磁石を埋設状に形成すれば、リラクタンストルクに加
えて、マグネットトルクをも利用できるため、モータ性
能をさらに向上させることができる。
【００１１】本願の第２発明は、高透磁率材製のコアシ
ートをロータ軸の方向に積層してなるリラクタンスモー
タのロータコアの製造方法において、コアシートに、そ
の外周円に対して逆方向に湾曲する有底状の溝を凹設す
ることによって多層の薄肉部を形成したうえで、隣接す
るコアシートの対応する薄肉部同士が所定の位置関係を
なすように前記コアシートを積層した状態で互いに固定
したことを特徴とする。所定の位置関係とは、上下で同
一または交互の位置となるような関係をいう。
ートをロータ軸の方向に積層してなるリラクタンスモー
タのロータコアの製造方法において、コアシートに、そ
の外周円に対して逆方向に湾曲する有底状の溝を凹設す
ることによって多層の薄肉部を形成したうえで、隣接す
るコアシートの対応する薄肉部同士が所定の位置関係を
なすように前記コアシートを積層した状態で互いに固定
したことを特徴とする。所定の位置関係とは、上下で同
一または交互の位置となるような関係をいう。
【００１２】上記第２発明の構成によれば、上記第１発
明に係わるロータコアを容易に製造することができる。
その際、前記薄肉部の溝は、プレス加工、切削加工また
はレーザ加工により形成できる。このように、加工方法
の自由度が大となる。
明に係わるロータコアを容易に製造することができる。
その際、前記薄肉部の溝は、プレス加工、切削加工また
はレーザ加工により形成できる。このように、加工方法
の自由度が大となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の一実施形態について説明し、本発明の理解に供する。
なお、以下の実施形態は本発明を具体化した一例であっ
て、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
の一実施形態について説明し、本発明の理解に供する。
なお、以下の実施形態は本発明を具体化した一例であっ
て、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１４】図１は本実施形態に係るロータコアの全体
構成を示す斜視図および部分拡大図である。図１（ａ）
において、１は電磁鋼板等の高透磁率材製のコアシート
で、外周円に対して逆方向に湾曲する有底状の溝２を凹
設してなる多層の薄肉部３が肉厚部４を挟んで周方向に
等間隔おきの４か所に形成されている。薄肉部３の溝形
状（Ａ−Ａ断面）を図１（ｂ）に示す。このコアシート
１をロータ軸５の方向に数十枚積み重ねた積層体６によ
り、ロータコア７が構成されている。コアシート１同士
は必要に応じて接着剤等で一体固着される。
構成を示す斜視図および部分拡大図である。図１（ａ）
において、１は電磁鋼板等の高透磁率材製のコアシート
で、外周円に対して逆方向に湾曲する有底状の溝２を凹
設してなる多層の薄肉部３が肉厚部４を挟んで周方向に
等間隔おきの４か所に形成されている。薄肉部３の溝形
状（Ａ−Ａ断面）を図１（ｂ）に示す。このコアシート
１をロータ軸５の方向に数十枚積み重ねた積層体６によ
り、ロータコア７が構成されている。コアシート１同士
は必要に応じて接着剤等で一体固着される。
【００１５】このように構成されたロータコア７を有す
るリラクタンスモータにおいては、薄肉部３を横切るｑ
軸方向のインダクタンスＬq と、厚肉部４に沿ったｄ軸
方向のインダクタンスＬd とを比較すると、次のように
なる。すなわち、ｑ軸方向には薄肉部３で磁束路に抵抗
を与えているため、磁束が殆ど通らず、インダクタンス
Ｌq は小さくなる。一方、ｄ軸方向には肉厚部４が磁束
路を形成しているため、磁束が通り易く、インダクタン
スＬd は大きくなる。ここで、本実施形態では、従来例
のスリット構造と異なり、溝２自体はコアシート１を貫
通しておらず、コアシート１は溝底で接続されて薄肉部
３と厚肉部４とを交互に形造っている。このため、十分
な加工強度が得られ、１ｍｍ以下の溝幅であってもプレ
ス加工等により容易に実現することができる。従って、
インダクタンス比Ｌd ／Ｌq を従来例よりも大きく（理
想的には、Ｌd ／Ｌq ＞７）して、リラクタンストルク
を大きくとることができる。また、本実施形態では、従
来例のスリット構造と異なり、溝２自体はコアシート１
を貫通しておらず、コアシート１は溝底で接続されてい
るため、外周の接続環を基本的には必要としない。従っ
て、外周からの磁束の漏れを極力小さくして、リラクタ
ンストルクを大きくとることができる。このようにして
十分なリラクタンストルクを得て、モータ性能の向上を
図りうるリラクタンスモータのロータコアを得ることが
できた。
るリラクタンスモータにおいては、薄肉部３を横切るｑ
軸方向のインダクタンスＬq と、厚肉部４に沿ったｄ軸
方向のインダクタンスＬd とを比較すると、次のように
なる。すなわち、ｑ軸方向には薄肉部３で磁束路に抵抗
を与えているため、磁束が殆ど通らず、インダクタンス
Ｌq は小さくなる。一方、ｄ軸方向には肉厚部４が磁束
路を形成しているため、磁束が通り易く、インダクタン
スＬd は大きくなる。ここで、本実施形態では、従来例
のスリット構造と異なり、溝２自体はコアシート１を貫
通しておらず、コアシート１は溝底で接続されて薄肉部
３と厚肉部４とを交互に形造っている。このため、十分
な加工強度が得られ、１ｍｍ以下の溝幅であってもプレ
ス加工等により容易に実現することができる。従って、
インダクタンス比Ｌd ／Ｌq を従来例よりも大きく（理
想的には、Ｌd ／Ｌq ＞７）して、リラクタンストルク
を大きくとることができる。また、本実施形態では、従
来例のスリット構造と異なり、溝２自体はコアシート１
を貫通しておらず、コアシート１は溝底で接続されてい
るため、外周の接続環を基本的には必要としない。従っ
て、外周からの磁束の漏れを極力小さくして、リラクタ
ンストルクを大きくとることができる。このようにして
十分なリラクタンストルクを得て、モータ性能の向上を
図りうるリラクタンスモータのロータコアを得ることが
できた。
【００１６】ところで、薄肉部３の溝２の形状として
は、磁束路の形状やコアシート１の加工性等を考慮すれ
ば、円弧状が好適である。また、薄肉部３の溝２は、コ
アシート１の両面または片面に形成できる。前記図１
（ｂ）は両面溝の例である。さらに、薄肉部３の厚み
を、コアシート１の外周側ほど大きくしたり、薄肉部３
の溝ピッチを、コアシート１の中央部と外周部とで異な
るものとしたり、薄肉部３の厚みを、その溝２に沿った
方向で変化させたり、あるいは、薄肉部３の溝２のピッ
チをコアシート１の中央部から外周部に向けて小さくし
たりすることにより、コアシート１の回転強度を上げ
て、より高速回転に耐えうるロータコア７とすることが
できる。
は、磁束路の形状やコアシート１の加工性等を考慮すれ
ば、円弧状が好適である。また、薄肉部３の溝２は、コ
アシート１の両面または片面に形成できる。前記図１
（ｂ）は両面溝の例である。さらに、薄肉部３の厚み
を、コアシート１の外周側ほど大きくしたり、薄肉部３
の溝ピッチを、コアシート１の中央部と外周部とで異な
るものとしたり、薄肉部３の厚みを、その溝２に沿った
方向で変化させたり、あるいは、薄肉部３の溝２のピッ
チをコアシート１の中央部から外周部に向けて小さくし
たりすることにより、コアシート１の回転強度を上げ
て、より高速回転に耐えうるロータコア７とすることが
できる。
【００１７】薄肉部３の溝２は、具体的には、コアシー
ト１の表裏で対向または交互の位置となるように形成す
ることができる。あるいは、交互の位置とする場合は、
図２に示すように、薄肉部３の溝２の深さを、コアシー
ト１の厚みの１／２以上とすることにより、ｑ軸方向の
磁束路を長くしてこの磁束路により大きな抵抗を与え、
より大きなインダクタンス比Ｌd ／Ｌq を得ることがで
きる。また、図３（ａ）に示すように、薄肉部３の溝２
を、その横断面が、溝底面が狭幅の台形状となるように
形成したり、あるいは、図３（ｂ）に示すように、薄肉
部３の溝２の横断面底部にアールをつけたりすることに
よっても、コアシート１の回転強度を上げて、より高速
回転に耐えうるロータコアとすることができる。
ト１の表裏で対向または交互の位置となるように形成す
ることができる。あるいは、交互の位置とする場合は、
図２に示すように、薄肉部３の溝２の深さを、コアシー
ト１の厚みの１／２以上とすることにより、ｑ軸方向の
磁束路を長くしてこの磁束路により大きな抵抗を与え、
より大きなインダクタンス比Ｌd ／Ｌq を得ることがで
きる。また、図３（ａ）に示すように、薄肉部３の溝２
を、その横断面が、溝底面が狭幅の台形状となるように
形成したり、あるいは、図３（ｂ）に示すように、薄肉
部３の溝２の横断面底部にアールをつけたりすることに
よっても、コアシート１の回転強度を上げて、より高速
回転に耐えうるロータコアとすることができる。
【００１８】コアシート１を積層する際には、図４
（ａ）に示すように、隣接するコアシート１の対応する
薄肉部３同士が上下で同一の位置となるようにするか、
または図４（ｂ）に示すように、交互の位置となるよう
にすればよい。同一位置の場合は、同一形状のコアシー
ト１を１種類だけ用意すればよいため、設計、製作コス
トが抑えられる。一方、交互の位置の場合は、コアシー
ト１を２種類用意する必要はあるが、ｄ軸方向の磁束路
に対する抵抗がロータ周方向において均一化されるた
め、図示しないステータからロータに入ったり、ロータ
からステータに出るｄ軸方向の磁束が均一化され、磁束
の不均一に起因するトルクリップルを低減して、モータ
性能を向上させることができる。また、図５に示すよう
に、薄肉部３の溝２に永久磁石８を埋設状に形成しても
よい。具体的には、溝２内に粉末状の磁性体を充填して
固化した後、着磁するか、あるいは細線状のシート材を
溝２内に埋め込んで着磁する。この場合は、リラクタン
ストルクに加えてマグネットトルクをも利用できるた
め、モータ性能をさらに向上させることができる。
（ａ）に示すように、隣接するコアシート１の対応する
薄肉部３同士が上下で同一の位置となるようにするか、
または図４（ｂ）に示すように、交互の位置となるよう
にすればよい。同一位置の場合は、同一形状のコアシー
ト１を１種類だけ用意すればよいため、設計、製作コス
トが抑えられる。一方、交互の位置の場合は、コアシー
ト１を２種類用意する必要はあるが、ｄ軸方向の磁束路
に対する抵抗がロータ周方向において均一化されるた
め、図示しないステータからロータに入ったり、ロータ
からステータに出るｄ軸方向の磁束が均一化され、磁束
の不均一に起因するトルクリップルを低減して、モータ
性能を向上させることができる。また、図５に示すよう
に、薄肉部３の溝２に永久磁石８を埋設状に形成しても
よい。具体的には、溝２内に粉末状の磁性体を充填して
固化した後、着磁するか、あるいは細線状のシート材を
溝２内に埋め込んで着磁する。この場合は、リラクタン
ストルクに加えてマグネットトルクをも利用できるた
め、モータ性能をさらに向上させることができる。
【００１９】このロータコアの製造方法をまとめると、
次の通りとなる。すなわち、ここでは、コアシート１
に、その外周円に対して逆方向に湾曲する有底状の溝２
を凹設することによって、多層の薄肉部３を形成したう
えで、隣接するコアシート１の対応する薄肉部３同士が
所定の位置関係をなすようにコアシート１を積層した状
態で互いに固定する（前記図１参照）。所定の位置関係
とは、上下で同一または交互の位置となるような関係を
いう（前記図４参照）。この製造方法によれば、ロータ
コア７を容易に製造できる。その際、薄肉部３の溝２
は、上記プレス加工のほか、切削加工またはレーザ加工
によっても形成できる。このうち、プレス加工では圧縮
部分の磁気抵抗が非圧縮部分の磁気抵抗に比べて大とな
るため、インダクタンスＬq はさらに小さくなる。ま
た、レーザ加工では精密加工が可能なため、溝幅をさら
に小としうる。このように、本実施形態では加工方法の
自由度が大となる。
次の通りとなる。すなわち、ここでは、コアシート１
に、その外周円に対して逆方向に湾曲する有底状の溝２
を凹設することによって、多層の薄肉部３を形成したう
えで、隣接するコアシート１の対応する薄肉部３同士が
所定の位置関係をなすようにコアシート１を積層した状
態で互いに固定する（前記図１参照）。所定の位置関係
とは、上下で同一または交互の位置となるような関係を
いう（前記図４参照）。この製造方法によれば、ロータ
コア７を容易に製造できる。その際、薄肉部３の溝２
は、上記プレス加工のほか、切削加工またはレーザ加工
によっても形成できる。このうち、プレス加工では圧縮
部分の磁気抵抗が非圧縮部分の磁気抵抗に比べて大とな
るため、インダクタンスＬq はさらに小さくなる。ま
た、レーザ加工では精密加工が可能なため、溝幅をさら
に小としうる。このように、本実施形態では加工方法の
自由度が大となる。
【００２０】なお、本実施形態では、積層体６のみでロ
ータコア７を構成したが、積層体６におけるコアシート
１の薄肉部３の溝２を充填し、かつ積層体６の両端に端
板を一体形成するように、積層体６に対してアルミニウ
ム、樹脂または硬質ゴム等の低透磁率材を一体モールド
成形してロータコア７を構成してもよい。
ータコア７を構成したが、積層体６におけるコアシート
１の薄肉部３の溝２を充填し、かつ積層体６の両端に端
板を一体形成するように、積層体６に対してアルミニウ
ム、樹脂または硬質ゴム等の低透磁率材を一体モールド
成形してロータコア７を構成してもよい。
【００２１】
【発明の効果】以上の説明のとおり、上記第１発明の構
成によれば、薄肉部の溝幅を小とすることができるた
め、コアシートのｄ，ｑ軸インダクタンスの比Ｌd ／Ｌ
q を大きくすることができる。また、外周の接続環が基
本的には不要となるので、外周からの漏れ磁束を小さく
することもできる。従って、十分なリラクタンストルク
を得て、モータ性能の向上を図ることができる。また、
上記第２発明の構成によれば、上記第１発明に係わるロ
ータコアを容易に製造することができる。
成によれば、薄肉部の溝幅を小とすることができるた
め、コアシートのｄ，ｑ軸インダクタンスの比Ｌd ／Ｌ
q を大きくすることができる。また、外周の接続環が基
本的には不要となるので、外周からの漏れ磁束を小さく
することもできる。従って、十分なリラクタンストルク
を得て、モータ性能の向上を図ることができる。また、
上記第２発明の構成によれば、上記第１発明に係わるロ
ータコアを容易に製造することができる。
【図１】本発明の一実施形態に係るリラクタンスモータ
のロータコアの全体構成を示す斜視図および部分拡大図
である。
のロータコアの全体構成を示す斜視図および部分拡大図
である。
【図２】ロータコアの薄肉部の溝形状の一例を示す部分
断面図である。
断面図である。
【図３】ロータコアの薄肉部の溝形状の他の例を示す部
分断面図である。
分断面図である。
【図４】コアシートを積層する際の隣接するコアシート
の対応する薄肉部同士のなす位置関係を示す部分断面図
である。
の対応する薄肉部同士のなす位置関係を示す部分断面図
である。
【図５】ロータコアの薄肉部の溝に永久磁石を埋設状に
形成した例を示す部分断面図である。
形成した例を示す部分断面図である。
【図６】従来の改良されたリラクタンスモータのロータ
コアの一例を示す説明図である。
コアの一例を示す説明図である。
１ コアシート ２ 溝 ３ 薄肉部 ４ 肉厚部 ６ 積層体 ７ ロータコア
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 角谷 直之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 横手 静 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 原田 一美 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (20)
- 【請求項１】 高透磁率材製のコアシートをロータ軸の
方向に積層してなるリラクタンスモータのロータコアに
おいて、 前記コアシートが、その外周円に対して逆方向に湾曲す
る有底状の溝を凹設してなる多層の薄肉部を有すること
を特徴とするリラクタンスモータのロータコア。 - 【請求項２】 前記薄肉部の溝を、円弧状に形成した請
求項１記載のリラクタンスモータのロータコア。 - 【請求項３】 前記薄肉部の溝を、コアシートの両面に
形成した請求項１または２記載のリラクタンスモータの
ロータコア。 - 【請求項４】 前記薄肉部の溝を、コアシートの片面に
形成した請求項１または２記載のリラクタンスモータの
ロータコア。 - 【請求項５】 前記薄肉部の厚みを、コアシートの外周
側ほど大きくした請求項１〜４のいずれかに記載のリラ
クタンスモータのロータコア。 - 【請求項６】 前記薄肉部の溝ピッチを、コアシートの
中央部と外周部とで異なるものとした請求項１〜５のい
ずれかに記載のリラクタンスモータのロータコア。 - 【請求項７】 前記薄肉部の溝ピッチを、コアシートの
中央部から外周部に向けて小さくした請求項６記載のリ
ラクタンスモータのロータコア。 - 【請求項８】 前記薄肉部の厚みを、その溝に沿った方
向で変化させた請求項１〜７のいずれかに記載のリラク
タンスモータのロータコア。 - 【請求項９】 前記薄肉部の溝を、コアシートの表裏で
対向するように形成した請求項３記載のリラクタンスモ
ータのロータコア。 - 【請求項１０】 前記薄肉部の溝を、コアシートの表裏
で交互の位置となるように形成した請求項３記載のリラ
クタンスモータのロータコア。 - 【請求項１１】 前記薄肉部の溝深さを、コアシートの
厚みの１／２以上となした請求項１０記載のリラクタン
スモータのロータコア。 - 【請求項１２】 前記薄肉部の溝の横断面が、溝底面が
狭幅の台形状となるように形成した請求項１〜１１のい
ずれかに記載のリラクタンスモータのロータコア。 - 【請求項１３】 前記薄肉部の溝の横断面底部にアール
をつけた請求項１〜１２のいずれかに記載のリラクタン
スモータのロータコア。 - 【請求項１４】 コアシートを積層する際に、隣接する
コアシートの対応する薄肉部同士が上下で同一の位置と
なるようになした請求項１〜１３のいずれかに記載のリ
ラクタンスモータのロータコア。 - 【請求項１５】 コアシートを積層する際に、隣接する
コアシートの対応する薄肉部同士が上下で交互の位置と
なるようになした請求項１〜１３のいずれかに記載のリ
ラクタンスモータのロータコア。 - 【請求項１６】 前記薄肉部の溝に永久磁石を埋設状に
形成した請求項１〜１５のいずれかに記載のリラクタン
スモータのロータコア。 - 【請求項１７】 高透磁率材製のコアシートをロータ軸
の方向に積層してなるリラクタンスモータのロータコア
の製造方法において、 コアシートに、その外周円に対して逆方向に湾曲する有
底状の溝を凹設することによって多層の薄肉部を形成し
たうえで、隣接するコアシートの対応する薄肉部同士が
所定の位置関係をなすように前記コアシートを積層した
状態で互いに固定したことを特徴とするリラクタンスモ
ータのロータコアの製造方法。 - 【請求項１８】 前記薄肉部の溝をプレス加工により形
成した請求項１７記載のリラクタンスモータのロータコ
アの製造方法。 - 【請求項１９】 前記薄肉部の溝を切削加工により形成
した請求項１７記載のリラクタンスモータのロータコア
の製造方法。 - 【請求項２０】 前記薄肉部の溝をレーザ加工により形
成した請求項１７記載のリラクタンスモータのロータコ
アの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8266857A JPH10112965A (ja) | 1996-10-08 | 1996-10-08 | リラクタンスモータのロータコアとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8266857A JPH10112965A (ja) | 1996-10-08 | 1996-10-08 | リラクタンスモータのロータコアとその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10112965A true JPH10112965A (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=17436631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8266857A Pending JPH10112965A (ja) | 1996-10-08 | 1996-10-08 | リラクタンスモータのロータコアとその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10112965A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007110880A (ja) * | 2005-10-17 | 2007-04-26 | Mitsui High Tec Inc | 積層鉄心及びその製造方法 |
| JP2009247096A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Jfe Steel Corp | リラクタンスモータの回転子 |
| JP2012165490A (ja) * | 2011-02-03 | 2012-08-30 | Asmo Co Ltd | ロータ及びブラシレスモータ |
| JP2012187003A (ja) * | 2012-07-05 | 2012-09-27 | Mitsubishi Electric Corp | 誘導電動機 |
| EP2961039A1 (de) * | 2014-06-23 | 2015-12-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Mechanisch stabilisierter Rotor für einen Reluktanzmotor |
| JP2021114868A (ja) * | 2020-01-21 | 2021-08-05 | 三菱電機株式会社 | 電気機械の積層鉄心の製造方法および電気機械の製造方法 |
| JP2021168574A (ja) * | 2020-04-13 | 2021-10-21 | 日本製鉄株式会社 | 電磁鋼板および回転電機用コア |
-
1996
- 1996-10-08 JP JP8266857A patent/JPH10112965A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007110880A (ja) * | 2005-10-17 | 2007-04-26 | Mitsui High Tec Inc | 積層鉄心及びその製造方法 |
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| CN105281453A (zh) * | 2014-06-23 | 2016-01-27 | 西门子公司 | 用于磁阻电机的机械稳定的转子 |
| US9800103B2 (en) | 2014-06-23 | 2017-10-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Mechanically stabilized rotor for a reluctance motor |
| CN105281453B (zh) * | 2014-06-23 | 2018-11-09 | 西门子公司 | 用于磁阻电机的机械稳定的转子 |
| JP2021114868A (ja) * | 2020-01-21 | 2021-08-05 | 三菱電機株式会社 | 電気機械の積層鉄心の製造方法および電気機械の製造方法 |
| JP2021168574A (ja) * | 2020-04-13 | 2021-10-21 | 日本製鉄株式会社 | 電磁鋼板および回転電機用コア |
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