JPH1198731A - 永久磁石を埋設したロータを用いたモータ - Google Patents
永久磁石を埋設したロータを用いたモータInfo
- Publication number
- JPH1198731A JPH1198731A JP10180091A JP18009198A JPH1198731A JP H1198731 A JPH1198731 A JP H1198731A JP 10180091 A JP10180091 A JP 10180091A JP 18009198 A JP18009198 A JP 18009198A JP H1198731 A JPH1198731 A JP H1198731A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- permanent magnet
- hole
- magnetic flux
- magnetic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
- H02K1/2706—Inner rotors
- H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
- H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
- H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
- H02K1/276—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
- H02K1/2766—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の永久磁石モータでは、永久磁石埋設用
穴とロータ外周に施された切り欠きとの間に透磁率の高
い鋼板部があるため、永久磁石端部の磁束が、ステータ
に渡ってトルク発生に有効に寄与することなく、鋼板部
の磁路Ｐａを通り短絡してしまう。 【解決手段】 ロータ内部に永久磁石２３を埋設してな
るモータにおいて、ロータコアの外周に近接して永久磁
石埋設用穴２２およびそれに埋設される永久磁石の端部
に接するように磁束短絡防止用穴２７を備える構成によ
り、その永久磁石両端部の磁束の短絡を防ぎ、永久磁石
の端部の磁束もステータに渡りトルク発生に有効に働く
ことにが可能となる。
穴とロータ外周に施された切り欠きとの間に透磁率の高
い鋼板部があるため、永久磁石端部の磁束が、ステータ
に渡ってトルク発生に有効に寄与することなく、鋼板部
の磁路Ｐａを通り短絡してしまう。 【解決手段】 ロータ内部に永久磁石２３を埋設してな
るモータにおいて、ロータコアの外周に近接して永久磁
石埋設用穴２２およびそれに埋設される永久磁石の端部
に接するように磁束短絡防止用穴２７を備える構成によ
り、その永久磁石両端部の磁束の短絡を防ぎ、永久磁石
の端部の磁束もステータに渡りトルク発生に有効に働く
ことにが可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空調機器や各種産
業機器等に使用される駆動用モータに関するものであ
る。特に、ロータコア内部に永久磁石を埋め込み、マグ
ネットトルクのみならずリラクタンストルクをも有効利
用するモータの構造に関するものである。
業機器等に使用される駆動用モータに関するものであ
る。特に、ロータコア内部に永久磁石を埋め込み、マグ
ネットトルクのみならずリラクタンストルクをも有効利
用するモータの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば日本特許出願特開平８−３
３１８２３号公報に開示されているように、ロータコア
内部に永久磁石を埋め込むことで、マグネットトルクと
リラクタンストルクを併せて利用することにより、高効
率を実現するモータが知られている。図１５は、従来の
この種のモータの断面図を示している。ステータ１は複
数のティース１１とそのティース１１の根元をつなぐヨ
ーク部１２とからなり、略円環形状をしている。その複
数のティース１１間に形成される複数のスロット１３に
は三相巻線が施されている。ロータ７は、ステータ１と
略同軸の略円筒形状であり、ステータ内周面に対向して
４個のロータ磁極を有し、軸２４を中心として回転自在
となるように軸受（図示せず）によって支持されてい
る。ロータ７は、ロータコア７１の回転方向に略等間隔
に設けられ、かつ軸方向に貫く４個の永久磁石埋設用穴
７２に、板状の永久磁石７３を埋設している。また、そ
のロータコア７１の軸方向の両端部に端板（図示せず）
を配し、貫通穴２５にリベットピン２６を通すことによ
り永久磁石７３をロータコア７１に固定している。ロー
タ外周は、ロータ磁極の境目付近で切り欠き７７を有
し、永久磁石７３の長手方向両端はその切り欠き７７に
近接している。ロータ７は、ステータ巻線に流れる電流
により形成される回転磁界により、そのロータ磁極がス
テータ１のティース１１に対して吸引または反発するこ
とにより回転している。
３１８２３号公報に開示されているように、ロータコア
内部に永久磁石を埋め込むことで、マグネットトルクと
リラクタンストルクを併せて利用することにより、高効
率を実現するモータが知られている。図１５は、従来の
この種のモータの断面図を示している。ステータ１は複
数のティース１１とそのティース１１の根元をつなぐヨ
ーク部１２とからなり、略円環形状をしている。その複
数のティース１１間に形成される複数のスロット１３に
は三相巻線が施されている。ロータ７は、ステータ１と
略同軸の略円筒形状であり、ステータ内周面に対向して
４個のロータ磁極を有し、軸２４を中心として回転自在
となるように軸受（図示せず）によって支持されてい
る。ロータ７は、ロータコア７１の回転方向に略等間隔
に設けられ、かつ軸方向に貫く４個の永久磁石埋設用穴
７２に、板状の永久磁石７３を埋設している。また、そ
のロータコア７１の軸方向の両端部に端板（図示せず）
を配し、貫通穴２５にリベットピン２６を通すことによ
り永久磁石７３をロータコア７１に固定している。ロー
タ外周は、ロータ磁極の境目付近で切り欠き７７を有
し、永久磁石７３の長手方向両端はその切り欠き７７に
近接している。ロータ７は、ステータ巻線に流れる電流
により形成される回転磁界により、そのロータ磁極がス
テータ１のティース１１に対して吸引または反発するこ
とにより回転している。
【０００３】上記構成において、ロータ磁極に直交する
ｄ軸方向のインダクタンスＬｄと、ロータ磁極の境目を
貫くｑ軸方向のインダクタンスＬｑとの間に、Ｌｄ＜Ｌ
ｑの関係が成立する。
ｄ軸方向のインダクタンスＬｄと、ロータ磁極の境目を
貫くｑ軸方向のインダクタンスＬｑとの間に、Ｌｄ＜Ｌ
ｑの関係が成立する。
【０００４】一般にモータのトルクＴは、ロータの極対
数をＰｎ、鎖交磁束をψａ、ステータ巻線電流をＩおよ
び電流Ｉの進み位相角（電気角において）をβとする
と、 Ｔ＝Ｐｎ｛ψａ・Ｉ・ｃｏｓβ＋０．５（Ｌｑ−Ｌｄ）Ｉ2・ｓｉｎ２β｝ ………………（１） で表される。上記（１）式において、第一項はマグネッ
トトルク、第二項はリラクタンストルクを表している。
ここでＬｄ＜Ｌｑの関係を満たす時に、電流進角制御を
行なうことによりβ＞０となりリラクタンストルクが発
生する。このβの値を所定の値に設定することにより、
同一電流において、マグネットトルクのみの時と比べ、
より大きいトルクＴを発生させることが可能である。
数をＰｎ、鎖交磁束をψａ、ステータ巻線電流をＩおよ
び電流Ｉの進み位相角（電気角において）をβとする
と、 Ｔ＝Ｐｎ｛ψａ・Ｉ・ｃｏｓβ＋０．５（Ｌｑ−Ｌｄ）Ｉ2・ｓｉｎ２β｝ ………………（１） で表される。上記（１）式において、第一項はマグネッ
トトルク、第二項はリラクタンストルクを表している。
ここでＬｄ＜Ｌｑの関係を満たす時に、電流進角制御を
行なうことによりβ＞０となりリラクタンストルクが発
生する。このβの値を所定の値に設定することにより、
同一電流において、マグネットトルクのみの時と比べ、
より大きいトルクＴを発生させることが可能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成では、永久磁石埋設用穴とロータ外周に施された切り
欠きとの間に透磁率の高い鋼板部があるため、永久磁石
端部の磁束が、ステータ１に渡ってトルク発生に有効に
寄与することなく、鋼板部の磁路Ｐａを通り短絡してし
まう、すなわち、マグネットトルクが短絡した磁束分小
さくなることになり、効率は低下する。また、その短絡
磁束の発生により、コギングトルクが大きくなり、振動
や騒音が大きくなるという欠点を有していた。
成では、永久磁石埋設用穴とロータ外周に施された切り
欠きとの間に透磁率の高い鋼板部があるため、永久磁石
端部の磁束が、ステータ１に渡ってトルク発生に有効に
寄与することなく、鋼板部の磁路Ｐａを通り短絡してし
まう、すなわち、マグネットトルクが短絡した磁束分小
さくなることになり、効率は低下する。また、その短絡
磁束の発生により、コギングトルクが大きくなり、振動
や騒音が大きくなるという欠点を有していた。
【０００６】本発明は、上記課題を解決するためのもの
であり、モータ効率が高く、振動や騒音の小さなモータ
を提供するものである。
であり、モータ効率が高く、振動や騒音の小さなモータ
を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明のモータは、ロータコアに、ロータコアの外周に
近接して永久磁石埋設用穴およびそれに埋設される永久
磁石の端部とに接するように磁束短絡防止用穴を備え、
上記永久磁石埋設用穴に上記永久磁石を埋設したロータ
を用いたものである。これにより永久磁石端部での磁束
の短絡を防止し、永久磁石の端部の磁束もステータに渡
り、トルク発生に有効に働くことにより、高効率で、か
つコギングトルクが低く、振動や騒音の少ないモータを
提供するものである。
本発明のモータは、ロータコアに、ロータコアの外周に
近接して永久磁石埋設用穴およびそれに埋設される永久
磁石の端部とに接するように磁束短絡防止用穴を備え、
上記永久磁石埋設用穴に上記永久磁石を埋設したロータ
を用いたものである。これにより永久磁石端部での磁束
の短絡を防止し、永久磁石の端部の磁束もステータに渡
り、トルク発生に有効に働くことにより、高効率で、か
つコギングトルクが低く、振動や騒音の少ないモータを
提供するものである。
【０００８】また、本発明のモータは、ロータコアに、
ロータコアの外周に近接して永久磁石埋設用穴およびそ
れに埋設される永久磁石の端部とに接するように磁束短
絡防止用穴を備え、上記永久磁石埋設用穴に上記永久磁
石を埋設したロータと、複数のティースを有する略円環
形状のステータとを有するものである。これにより永久
磁石両端部での磁束の短絡を防止し、永久磁石の端部の
磁束もステータに渡り、トルク発生に有効に働くことに
より、高効率で、かつコギングトルクが低く、振動や騒
音の少ないモータを提供できる。
ロータコアの外周に近接して永久磁石埋設用穴およびそ
れに埋設される永久磁石の端部とに接するように磁束短
絡防止用穴を備え、上記永久磁石埋設用穴に上記永久磁
石を埋設したロータと、複数のティースを有する略円環
形状のステータとを有するものである。これにより永久
磁石両端部での磁束の短絡を防止し、永久磁石の端部の
磁束もステータに渡り、トルク発生に有効に働くことに
より、高効率で、かつコギングトルクが低く、振動や騒
音の少ないモータを提供できる。
【０００９】また好ましくは、ロータ構成が、あるロー
タ磁極の永久磁石埋設用穴およびそれに埋設される永久
磁石端部に接する磁束短絡防止用穴と、そのロータ磁極
に隣接するロータ磁極における同様な磁束短絡防止用穴
の内、前者の磁束短絡防止用穴に近い側の磁束短絡防止
用穴とを含むロータ外周に近接したロータコア部分の角
度θａを、ロータ磁極数をＮｍとした場合、略１２０／
Ｎｍ度に成すことにより、磁束を有効利用でき高効率で
あるばかりでなく、コギングトルク、トルク脈動を小さ
くすることができ振動や騒音を低く抑えることができ
る。
タ磁極の永久磁石埋設用穴およびそれに埋設される永久
磁石端部に接する磁束短絡防止用穴と、そのロータ磁極
に隣接するロータ磁極における同様な磁束短絡防止用穴
の内、前者の磁束短絡防止用穴に近い側の磁束短絡防止
用穴とを含むロータ外周に近接したロータコア部分の角
度θａを、ロータ磁極数をＮｍとした場合、略１２０／
Ｎｍ度に成すことにより、磁束を有効利用でき高効率で
あるばかりでなく、コギングトルク、トルク脈動を小さ
くすることができ振動や騒音を低く抑えることができ
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】本願発明の永久磁石ロータは、ロ
ータコアの外周に近接して、永久磁石埋設用穴およびそ
れに埋設される永久磁石の端部とに接するように磁束短
絡防止用穴を備え、前記永久磁石埋設用穴に前記永久磁
石を埋設した構成であり、永久磁石周方向両端部の磁束
の短絡を防ぎ、永久磁石の磁束がステータに渡り、トル
ク発生に有効に働くことにより、効率を高くするととも
に、コギングトルクが低く、振動・騒音の少ない永久磁
石モータを提供できる。
ータコアの外周に近接して、永久磁石埋設用穴およびそ
れに埋設される永久磁石の端部とに接するように磁束短
絡防止用穴を備え、前記永久磁石埋設用穴に前記永久磁
石を埋設した構成であり、永久磁石周方向両端部の磁束
の短絡を防ぎ、永久磁石の磁束がステータに渡り、トル
ク発生に有効に働くことにより、効率を高くするととも
に、コギングトルクが低く、振動・騒音の少ない永久磁
石モータを提供できる。
【００１１】さらに、磁束短絡防止用穴部をロータコア
外周端より内側に設け、前記磁束短絡防止用穴部と前記
ロータコア外周端との間に、狭間隔のロータコアを形成
する部材部分を備えてもよい。
外周端より内側に設け、前記磁束短絡防止用穴部と前記
ロータコア外周端との間に、狭間隔のロータコアを形成
する部材部分を備えてもよい。
【００１２】さらに、磁束短絡防止用穴部のロータコア
外周に近接する部分の幅がロータコア中心に対して作る
角度は、永久磁石のロータコア外周側に面する長手方向
の幅がロータコア中心に対して作る角度よりも小さくし
てもよい。
外周に近接する部分の幅がロータコア中心に対して作る
角度は、永久磁石のロータコア外周側に面する長手方向
の幅がロータコア中心に対して作る角度よりも小さくし
てもよい。
【００１３】さらに、磁束短絡防止用穴部の半径方向の
幅は、ロータとそのロータに対向するステータとのエア
ギャップの２倍以上の長さとしたロータを用いてもよ
い。
幅は、ロータとそのロータに対向するステータとのエア
ギャップの２倍以上の長さとしたロータを用いてもよ
い。
【００１４】さらに、永久磁石が平板状であってもよ
い。さらに、あるロータ磁極における永久磁石埋設用穴
および永久磁石端部に接する磁束短絡防止用穴と、その
ロータ磁極に隣接するロータ磁極における磁束短絡防止
用穴の内、前者の磁束短絡防止用穴に近い側の磁束短絡
防止用穴とを含むロータ外周に近接するロータコア部分
の角度θａが、ロータ磁極数をＮｍとした時、略１２０
／Ｎｍ度に配置されたロータであってもよい。
い。さらに、あるロータ磁極における永久磁石埋設用穴
および永久磁石端部に接する磁束短絡防止用穴と、その
ロータ磁極に隣接するロータ磁極における磁束短絡防止
用穴の内、前者の磁束短絡防止用穴に近い側の磁束短絡
防止用穴とを含むロータ外周に近接するロータコア部分
の角度θａが、ロータ磁極数をＮｍとした時、略１２０
／Ｎｍ度に配置されたロータであってもよい。
【００１５】さらに、永久磁石が希土類磁石であるロー
タを用いてもよい。さらに、磁束短絡防止用穴部の全部
または一部に非磁性体を配してもよい。
タを用いてもよい。さらに、磁束短絡防止用穴部の全部
または一部に非磁性体を配してもよい。
【００１６】さらに、永久磁石埋設用穴内部でかつ非磁
性体により限定された空間に永久磁石を成形してもよ
い。
性体により限定された空間に永久磁石を成形してもよ
い。
【００１７】さらに、ロータ磁極数Ｎｍが４であるロー
タを用いてもよい。さらに、ステータコア外径に対する
ロータコア外径の比が０．４７以上、０．５以下であっ
てもよい。
タを用いてもよい。さらに、ステータコア外径に対する
ロータコア外径の比が０．４７以上、０．５以下であっ
てもよい。
【００１８】さらに、あるロータ磁極における磁束短絡
防止用穴端部から、前記ロータ磁極から数えて時計また
は半時計方向にｉ番目（ｉはロータ磁極数Ｎｍ未満の自
然数）のロータ磁極における、前者磁束短絡防止用穴端
部に相当する磁束短絡防止用穴端部までの角度θｉが、
ステータのティース数をＮｔ、ｊを、前記ｉをロータ磁
極数Ｎｍの半分のＮｍ／２で割った値が整数となる時に
は０、整数とならない時には、異なるｉ同士間でそれら
ｉを前記Ｎｍ／２で割った値の小数部分が同一である場
合にそのＮｍ／２未満でかつ同一の整数とした時に θｉ＝３６０・ｉ／Ｎｍ＋７２０・ｊ／（Ｎｔ・Ｎｍ） であってもよい。
防止用穴端部から、前記ロータ磁極から数えて時計また
は半時計方向にｉ番目（ｉはロータ磁極数Ｎｍ未満の自
然数）のロータ磁極における、前者磁束短絡防止用穴端
部に相当する磁束短絡防止用穴端部までの角度θｉが、
ステータのティース数をＮｔ、ｊを、前記ｉをロータ磁
極数Ｎｍの半分のＮｍ／２で割った値が整数となる時に
は０、整数とならない時には、異なるｉ同士間でそれら
ｉを前記Ｎｍ／２で割った値の小数部分が同一である場
合にそのＮｍ／２未満でかつ同一の整数とした時に θｉ＝３６０・ｉ／Ｎｍ＋７２０・ｊ／（Ｎｔ・Ｎｍ） であってもよい。
【００１９】さらに、ステータティース数が３Ｎｍであ
ってもよい。さらに、磁束短絡防止用穴部のロータコア
外周に近接する部分の幅がロータコア中心に対して作る
角度が、２通り以上の値を有すしてもよい。
ってもよい。さらに、磁束短絡防止用穴部のロータコア
外周に近接する部分の幅がロータコア中心に対して作る
角度が、２通り以上の値を有すしてもよい。
【００２０】さらに、ロータ外周側に対して凹の円弧状
永久磁石埋設用穴に永久磁石を埋設したロータを用いて
もよい。
永久磁石埋設用穴に永久磁石を埋設したロータを用いて
もよい。
【００２１】さらに、複数の永久磁石埋設用穴をロータ
外周側に対してＶ字状に設け、前記永久磁石埋設用穴に
複数の永久磁石を埋設することにより各ロータ磁極を形
成してもよい。
外周側に対してＶ字状に設け、前記永久磁石埋設用穴に
複数の永久磁石を埋設することにより各ロータ磁極を形
成してもよい。
【００２２】さらに、ロータ外周側に対して凹の円弧状
永久磁石埋設用穴に永久磁石を埋設し、前記永久磁石の
円弧の内側と外側で別々のロータ磁極を形成してもよ
い。
永久磁石埋設用穴に永久磁石を埋設し、前記永久磁石の
円弧の内側と外側で別々のロータ磁極を形成してもよ
い。
【００２３】さらに、あるロータ磁極を基準として時計
または半時計方向に隣接するロータ磁極に連続してｉ＝
１、２、・・・、Ｎｍと番号をつけ、前記基準のロータ
磁極から数えてｉ番目のロータ磁極において、そのロー
タ磁極左端部の磁束短絡防止用穴部のロータコア外周に
近接する部分の幅がロータコア中心に対して作る角度を
δiL、ロータ磁極右端部のそれをδiRとした時、ｎは、
１以上、Ｎｍ／２以下の整数として固定し、δ0L,Rは、
０より大きく、６０／Ｎｍ度より小さく、ｊは、前記ｉ
が偶数の場合と奇数の場合、また、ロータ磁極左端部と
右端部でそれぞれ独立して、０から（Ｎｍ／２ｎ）−１
までの整数をそれぞれｎ回ずつ取るものとし、δiL、R＝
δ0L,R+２４０・ｎ・ｊ／Ｎｍ2であってもよい。さら
に、δ0L,R＝１２０・ｎ／Ｎｍ2であってもよい。ま
た、ｎ＝１はであってもよい。また、ステータティース
数が（３／２）Ｎｍであってもよい。
または半時計方向に隣接するロータ磁極に連続してｉ＝
１、２、・・・、Ｎｍと番号をつけ、前記基準のロータ
磁極から数えてｉ番目のロータ磁極において、そのロー
タ磁極左端部の磁束短絡防止用穴部のロータコア外周に
近接する部分の幅がロータコア中心に対して作る角度を
δiL、ロータ磁極右端部のそれをδiRとした時、ｎは、
１以上、Ｎｍ／２以下の整数として固定し、δ0L,Rは、
０より大きく、６０／Ｎｍ度より小さく、ｊは、前記ｉ
が偶数の場合と奇数の場合、また、ロータ磁極左端部と
右端部でそれぞれ独立して、０から（Ｎｍ／２ｎ）−１
までの整数をそれぞれｎ回ずつ取るものとし、δiL、R＝
δ0L,R+２４０・ｎ・ｊ／Ｎｍ2であってもよい。さら
に、δ0L,R＝１２０・ｎ／Ｎｍ2であってもよい。ま
た、ｎ＝１はであってもよい。また、ステータティース
数が（３／２）Ｎｍであってもよい。
【００２４】
【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
ながら説明する。
ながら説明する。
【００２５】（実施例１）図１は第１の実施例を示すモ
ータの断面図である。ステータ１は１２個のティース１
１とそれらのティース１１の根元をつなぐヨーク部１２
とからなり、略円環形状をしている。それらのティース
１１間に形成される１２個のスロット１３には三相巻線
の各相を３ピッチおきに分布巻を施している。
ータの断面図である。ステータ１は１２個のティース１
１とそれらのティース１１の根元をつなぐヨーク部１２
とからなり、略円環形状をしている。それらのティース
１１間に形成される１２個のスロット１３には三相巻線
の各相を３ピッチおきに分布巻を施している。
【００２６】ロータ２は、ステータ１と略同軸の略円筒
形状であり、ステータ内周面に対向して４個のロータ磁
極を有し、軸２４を中心にして回転自在となるように軸
受（図示せず）によって支持されている。ロータ２は、
ロータコア２１の回転方向に略等間隔に設けられ、かつ
軸方向に貫く４個の永久磁石埋設用穴２２に、板状の永
久磁石２３を埋設している。また、そのロータコア２１
の軸方向の両端部に端板（図示せず）を配し、貫通穴２
５にリベットピン２６を通すことにより上記永久磁石２
３を上記ロータコア２１に固定している。ロータ２は、
ステータ巻線（図示せず）に流れる電流により形成され
る回転磁界により、そのロータ磁極がステータ１のティ
ース１１に対して吸引または反発することにより回転し
ている。
形状であり、ステータ内周面に対向して４個のロータ磁
極を有し、軸２４を中心にして回転自在となるように軸
受（図示せず）によって支持されている。ロータ２は、
ロータコア２１の回転方向に略等間隔に設けられ、かつ
軸方向に貫く４個の永久磁石埋設用穴２２に、板状の永
久磁石２３を埋設している。また、そのロータコア２１
の軸方向の両端部に端板（図示せず）を配し、貫通穴２
５にリベットピン２６を通すことにより上記永久磁石２
３を上記ロータコア２１に固定している。ロータ２は、
ステータ巻線（図示せず）に流れる電流により形成され
る回転磁界により、そのロータ磁極がステータ１のティ
ース１１に対して吸引または反発することにより回転し
ている。
【００２７】ここでロータ２は、上記ロータコア２１の
外周に近接して、永久磁石埋設用穴２２およびそれに埋
設される永久磁石２３の端部とに接するように磁束短絡
防止用穴２７を備え、上記永久磁石埋設用穴２２に上記
永久磁石２３を埋設している。
外周に近接して、永久磁石埋設用穴２２およびそれに埋
設される永久磁石２３の端部とに接するように磁束短絡
防止用穴２７を備え、上記永久磁石埋設用穴２２に上記
永久磁石２３を埋設している。
【００２８】このような構成にすることにより、永久磁
石２３の端部から発生する磁束は、磁束短絡防止用穴２
７があるため、図１５の従来例のように短絡することな
く、ステータ１に渡り、トルク発生に有効に働く。これ
により、高効率で、かつコギングトルクが低く、振動や
騒音の少ないモータを実現できる。
石２３の端部から発生する磁束は、磁束短絡防止用穴２
７があるため、図１５の従来例のように短絡することな
く、ステータ１に渡り、トルク発生に有効に働く。これ
により、高効率で、かつコギングトルクが低く、振動や
騒音の少ないモータを実現できる。
【００２９】またロータ２は、磁束短絡防止用穴部２７
をロータコア外周端より内側に設け、上記磁束短絡防止
用穴部２７と上記ロータコア外周端との間に、狭間隔
の、ロータコア２１を形成する鋼板部分を備えている。
をロータコア外周端より内側に設け、上記磁束短絡防止
用穴部２７と上記ロータコア外周端との間に、狭間隔
の、ロータコア２１を形成する鋼板部分を備えている。
【００３０】ここで、磁束短絡防止用穴部２７とロータ
コア外周端との距離Ｓは、磁気的には小さいほどよい
が、強度面からは大きいほどよい。通常、上記距離Ｓは
ロータ２とステータ１のティース１１との間のエアギャ
ップと同等以下で、かつロータコア２１を形成する積層
鋼板の1枚の板厚の０．８倍以上にするとよい。
コア外周端との距離Ｓは、磁気的には小さいほどよい
が、強度面からは大きいほどよい。通常、上記距離Ｓは
ロータ２とステータ１のティース１１との間のエアギャ
ップと同等以下で、かつロータコア２１を形成する積層
鋼板の1枚の板厚の０．８倍以上にするとよい。
【００３１】また、磁束短絡防止用穴部２７の半径方向
の幅ａは、ロータ２とそのロータ２に対向するステータ
１のティース１１との間のエアギャップに対して十分大
きな値を取るのが望ましく、通常は上記エアギャップの
２倍以上にすればよい。
の幅ａは、ロータ２とそのロータ２に対向するステータ
１のティース１１との間のエアギャップに対して十分大
きな値を取るのが望ましく、通常は上記エアギャップの
２倍以上にすればよい。
【００３２】また、磁束短絡防止用穴部２７のロータコ
ア外周に近接する部分の幅がロータコア中心に対して作
る角度は、永久磁石２３のロータコア外周側に面する長
手方向の幅がロータコア中心に対して作る角度よりも小
さい。
ア外周に近接する部分の幅がロータコア中心に対して作
る角度は、永久磁石２３のロータコア外周側に面する長
手方向の幅がロータコア中心に対して作る角度よりも小
さい。
【００３３】すなわち、磁束短絡防止用穴部２７のロー
タコア外周に近接した部分の長さは、永久磁石２３端部
の磁束がステータ１に渡るその磁束の流れを妨げない程
度である必要がある。そうすることにより、永久磁石２
３端部の磁束が、その永久磁石２３端部の両端で短絡す
ることなく、確実にステータ１に渡りトルク発生に効果
的に寄与する。
タコア外周に近接した部分の長さは、永久磁石２３端部
の磁束がステータ１に渡るその磁束の流れを妨げない程
度である必要がある。そうすることにより、永久磁石２
３端部の磁束が、その永久磁石２３端部の両端で短絡す
ることなく、確実にステータ１に渡りトルク発生に効果
的に寄与する。
【００３４】また、永久磁石埋設用穴２２に埋設される
永久磁石２３は平板状であり、その製造が容易で安価で
ある。またその永久磁石２３が平板状であるため、良好
な寸法精度を確保できロータコア２１の永久磁石埋設用
穴２２とそこに埋設される永久磁石２３との隙間が小さ
くでき、永久磁石２３とロータコア２１間の磁気抵抗を
小さく抑えることができるので、効率の高いモータが実
現できる。
永久磁石２３は平板状であり、その製造が容易で安価で
ある。またその永久磁石２３が平板状であるため、良好
な寸法精度を確保できロータコア２１の永久磁石埋設用
穴２２とそこに埋設される永久磁石２３との隙間が小さ
くでき、永久磁石２３とロータコア２１間の磁気抵抗を
小さく抑えることができるので、効率の高いモータが実
現できる。
【００３５】また、永久磁石埋設用穴２２に埋設される
永久磁石２３に希土類磁石を用いることにより、モータ
の小型化が図れる。なぜならば、同一出力を有するモー
タにおいて、希土類磁石を用いた場合はフェライト磁石
を用いた場合に比べ磁束密度が大きいので、約半分の体
積で同等の効率を実現できるからである。また、希土類
磁石は保磁力が高いため、その厚みを小さくできるが、
厚みを小さくすることにより、従来例のロータ構成では
永久磁石の長手方向の両端部で磁束の短絡が多く発生す
る。そこで、本発明の構成のように磁束短絡防止用穴２
７により磁束の短絡を防ぐことが極めて有効な手段とな
る。
永久磁石２３に希土類磁石を用いることにより、モータ
の小型化が図れる。なぜならば、同一出力を有するモー
タにおいて、希土類磁石を用いた場合はフェライト磁石
を用いた場合に比べ磁束密度が大きいので、約半分の体
積で同等の効率を実現できるからである。また、希土類
磁石は保磁力が高いため、その厚みを小さくできるが、
厚みを小さくすることにより、従来例のロータ構成では
永久磁石の長手方向の両端部で磁束の短絡が多く発生す
る。そこで、本発明の構成のように磁束短絡防止用穴２
７により磁束の短絡を防ぐことが極めて有効な手段とな
る。
【００３６】上記構成により、従来例におけるモータと
比較し、効率が、各負荷点において、１〜３％向上し
た。
比較し、効率が、各負荷点において、１〜３％向上し
た。
【００３７】またロータ２は、永久磁石埋設用穴２２の
数がロータ磁極数Ｎｍと同数であり、ロータコアの半径
をｒとした時、永久磁石２３の端部の厚みｂがπｒ／
（３Ｎｍ）未満とすればよい。本第１の実施例では永久
磁石埋設用穴２２の数は４であり、ロータ磁極数４と同
数であり、ロータコア２１の半径をｒとした時、永久磁
石２３端部の厚みｂはπｒ／１２未満とすればよい。
数がロータ磁極数Ｎｍと同数であり、ロータコアの半径
をｒとした時、永久磁石２３の端部の厚みｂがπｒ／
（３Ｎｍ）未満とすればよい。本第１の実施例では永久
磁石埋設用穴２２の数は４であり、ロータ磁極数４と同
数であり、ロータコア２１の半径をｒとした時、永久磁
石２３端部の厚みｂはπｒ／１２未満とすればよい。
【００３８】またロータ２は、あるロータ磁極における
永久磁石埋設用穴２２および永久磁石２３端部に接する
磁束短絡防止用穴２７と、そのロータ磁極に隣接するロ
ータ磁極における磁束短絡防止用穴２７の内、前者の磁
束短絡防止用穴２７に近い側の磁束短絡防止用穴２７と
を含むロータ外周に近接するロータコア部分の角度θａ
が、略１２０／Ｎｍ度に配置されている。すなわち本第
１の実施例では、ロータ磁極数Ｎｍが４なので上記角度
θａは回転方向の角度にして３０度になるように配置さ
れている。ここで、上記角度θａの誤差は、磁束短絡防
止用穴部２７とロータ外周との距離Ｓ未満とするのが望
ましい。
永久磁石埋設用穴２２および永久磁石２３端部に接する
磁束短絡防止用穴２７と、そのロータ磁極に隣接するロ
ータ磁極における磁束短絡防止用穴２７の内、前者の磁
束短絡防止用穴２７に近い側の磁束短絡防止用穴２７と
を含むロータ外周に近接するロータコア部分の角度θａ
が、略１２０／Ｎｍ度に配置されている。すなわち本第
１の実施例では、ロータ磁極数Ｎｍが４なので上記角度
θａは回転方向の角度にして３０度になるように配置さ
れている。ここで、上記角度θａの誤差は、磁束短絡防
止用穴部２７とロータ外周との距離Ｓ未満とするのが望
ましい。
【００３９】上記の理由は次の通りである。図５は、図
１における上記角度θａと、最大値を１として規格化し
た場合のコギングトルクとの関係を示した特性図であ
る。上記角度θａは回転方向の角度で３０度が最も低
く、他の角度の１／２程度である。
１における上記角度θａと、最大値を１として規格化し
た場合のコギングトルクとの関係を示した特性図であ
る。上記角度θａは回転方向の角度で３０度が最も低
く、他の角度の１／２程度である。
【００４０】図６は、上記角度θａと、最大値を１とし
て規格化した場合の電流を流した時のトルク脈動値との
関係を示した特性図である。回転方向の角度で３０度が
最も低く、次に３５度が低い。
て規格化した場合の電流を流した時のトルク脈動値との
関係を示した特性図である。回転方向の角度で３０度が
最も低く、次に３５度が低い。
【００４１】このように、上記角度θａは３０度の時、
コギングトルク、トルク脈動値ともに最も低く、振動や
騒音の面で最も優れている。
コギングトルク、トルク脈動値ともに最も低く、振動や
騒音の面で最も優れている。
【００４２】なお、磁束短絡防止用穴部２７の全部また
は一部に非磁性体を配してもよい。磁束短絡防止用穴部
２７に非磁性体を埋設すれば、ロータコア２１の強度が
向上する。
は一部に非磁性体を配してもよい。磁束短絡防止用穴部
２７に非磁性体を埋設すれば、ロータコア２１の強度が
向上する。
【００４３】具体的には、上記磁束短絡防止用穴部２７
の全部または一部に、例えば真鍮やアルミニウムのよう
な非磁性体のスペーサを配し、または、非磁性流体を充
填し固めることにより、輸送やモータの運転などによっ
て永久磁石が永久磁石埋設用穴内部で振動することがな
く、強度も増すため、信頼性の高いモータを提供でき
る。アルミダイカストにより、ロータ全体にアルミを流
し込めば、端板、リベットピンをも一体として成形可能
である。
の全部または一部に、例えば真鍮やアルミニウムのよう
な非磁性体のスペーサを配し、または、非磁性流体を充
填し固めることにより、輸送やモータの運転などによっ
て永久磁石が永久磁石埋設用穴内部で振動することがな
く、強度も増すため、信頼性の高いモータを提供でき
る。アルミダイカストにより、ロータ全体にアルミを流
し込めば、端板、リベットピンをも一体として成形可能
である。
【００４４】永久磁石埋設用穴２２内部でかつ非磁性体
により限定された空間に永久磁石２３を成形してもよ
い。すなわち、あらかじめ磁束短絡防止用穴部２７に真
鍮などの耐熱性の非磁性体を埋設した状態で、ロータコ
ア２１内部で、かつ上記非磁性体により限定された空間
に例えば樹脂磁石のような永久磁石２３を成形すれば、
その永久磁石２３の磁極面がロータコア２１に密着する
ため信頼性が高く、また磁気抵抗が低下し磁束量が増大
するため効率の高いモータを提供することができる。こ
の場合に、上記非磁性体にテーパを設けることにより、
永久磁石成形後に上記非磁性体をロータから引き抜いて
もよい。そうすることにより、上記非磁性体内部に発生
する渦電流による、モータ損失を防止することができ
る。
により限定された空間に永久磁石２３を成形してもよ
い。すなわち、あらかじめ磁束短絡防止用穴部２７に真
鍮などの耐熱性の非磁性体を埋設した状態で、ロータコ
ア２１内部で、かつ上記非磁性体により限定された空間
に例えば樹脂磁石のような永久磁石２３を成形すれば、
その永久磁石２３の磁極面がロータコア２１に密着する
ため信頼性が高く、また磁気抵抗が低下し磁束量が増大
するため効率の高いモータを提供することができる。こ
の場合に、上記非磁性体にテーパを設けることにより、
永久磁石成形後に上記非磁性体をロータから引き抜いて
もよい。そうすることにより、上記非磁性体内部に発生
する渦電流による、モータ損失を防止することができ
る。
【００４５】さて、図２は、第１の実施例における永久
磁石２３と同一量の永久磁石を用い、かつ、ロータ磁極
数に応じてロータ外径およびステータ内径を最適に設計
した場合の、ロータ磁極数とモータ損失との関係を示し
た特性図である。ロータ磁極数が大きいほど、ロータ磁
極の１磁極当たりから発生する磁束が少なくなり、それ
に伴ないステータ１のティース部１１に渡る磁束量が少
なくなるので、ステータ１のヨーク部１２の断面に流れ
る磁束量が少なくなる。よって、ヨーク部１２の厚みを
小さくできる。
磁石２３と同一量の永久磁石を用い、かつ、ロータ磁極
数に応じてロータ外径およびステータ内径を最適に設計
した場合の、ロータ磁極数とモータ損失との関係を示し
た特性図である。ロータ磁極数が大きいほど、ロータ磁
極の１磁極当たりから発生する磁束が少なくなり、それ
に伴ないステータ１のティース部１１に渡る磁束量が少
なくなるので、ステータ１のヨーク部１２の断面に流れ
る磁束量が少なくなる。よって、ヨーク部１２の厚みを
小さくできる。
【００４６】したがって、その分、ステータ外径を同一
とした時、ステータ内径を大きくしロータ外径を大きく
できる。トルクはロータ外径に比例するため、より少な
いアンペアターン（電流×ステータ巻線の巻線数）で同
一トルクを実現でき、その結果、銅損は小さくなる。
とした時、ステータ内径を大きくしロータ外径を大きく
できる。トルクはロータ外径に比例するため、より少な
いアンペアターン（電流×ステータ巻線の巻線数）で同
一トルクを実現でき、その結果、銅損は小さくなる。
【００４７】すなわち、銅損はロータ磁極数が大きくな
るに伴ない小さくなる。一方、鉄損は周波数が大きいほ
ど大きくなるので、一般的にロータ磁極数が大きいほど
相切替え周波数が大きくなり、その結果、鉄損が大きく
なる。
るに伴ない小さくなる。一方、鉄損は周波数が大きいほ
ど大きくなるので、一般的にロータ磁極数が大きいほど
相切替え周波数が大きくなり、その結果、鉄損が大きく
なる。
【００４８】ロータ磁極数が２極の場合は、ロータ外径
を一定に保ち、かつ磁石量を同一にすると、ロータ磁極
の１磁極当たりから発生する磁束が多くなり、ステータ
１のティース部１１やヨーク部１２で磁気飽和が発生し
鉄損は増大する。
を一定に保ち、かつ磁石量を同一にすると、ロータ磁極
の１磁極当たりから発生する磁束が多くなり、ステータ
１のティース部１１やヨーク部１２で磁気飽和が発生し
鉄損は増大する。
【００４９】モータ損失は鉄損と銅損の合計であり、図
２から明らかなように、モータ損失はロータ磁極数が４
極が最も小さい。したがって、本実施例に示す構成にお
いては、ロータ磁極数が４極の場合に効率が最も高い。
また、ロータ磁極数が４極の場合、ステータが１２スロ
ットであれば、三相巻線の各相を３ピッチおきに分布巻
を施すことになり、ロータ磁束を有効に利用できるため
効率の高いモータを実現できる。
２から明らかなように、モータ損失はロータ磁極数が４
極が最も小さい。したがって、本実施例に示す構成にお
いては、ロータ磁極数が４極の場合に効率が最も高い。
また、ロータ磁極数が４極の場合、ステータが１２スロ
ットであれば、三相巻線の各相を３ピッチおきに分布巻
を施すことになり、ロータ磁束を有効に利用できるため
効率の高いモータを実現できる。
【００５０】図３は、ロータコア２１をシリコン含有量
が３％程度、板厚０．３５mmの鋼板を積層して形成した
時の、ステータ外径に対するロータ外径の比率とモータ
損失との関係を示した特性図である。
が３％程度、板厚０．３５mmの鋼板を積層して形成した
時の、ステータ外径に対するロータ外径の比率とモータ
損失との関係を示した特性図である。
【００５１】図４は、ロータコア２１をシリコン含有量
が１％未満の、板厚０．５mmの鋼板を積層して形成した
時の、ステータ外径に対するロータ外径の比率とモータ
損失の関係を示した特性図である。
が１％未満の、板厚０．５mmの鋼板を積層して形成した
時の、ステータ外径に対するロータ外径の比率とモータ
損失の関係を示した特性図である。
【００５２】上記図３および図４から明らかなように、
ステータ外径に対するロータ外径の比率が大きくなるほ
ど、銅損が減少し、鉄損は増加する傾向にある。モータ
損失は、両図ともに、ステータ外径に対するロータ外径
の比率が０．４７から０．５の間で最小となっている。
したがって、ステータ外径に対するロータ外径の比率
は、０．４７から０．５の間が最もモータ効率が高い。
ステータ外径に対するロータ外径の比率が大きくなるほ
ど、銅損が減少し、鉄損は増加する傾向にある。モータ
損失は、両図ともに、ステータ外径に対するロータ外径
の比率が０．４７から０．５の間で最小となっている。
したがって、ステータ外径に対するロータ外径の比率
は、０．４７から０．５の間が最もモータ効率が高い。
【００５３】（実施例２）図７は第２の実施例を示すモ
ータの断面図である。
ータの断面図である。
【００５４】あるロータ磁極における磁束短絡防止用穴
端部から、上記ロータ磁極から数えて時計または半時計
方向にｉ番目（ｉはロータ磁極数Ｎｍ未満の自然数）の
ロータ磁極における、前者磁束短絡防止用穴端部に相当
する磁束短絡防止用穴端部までの角度θｉは次の（２）
式で示される。
端部から、上記ロータ磁極から数えて時計または半時計
方向にｉ番目（ｉはロータ磁極数Ｎｍ未満の自然数）の
ロータ磁極における、前者磁束短絡防止用穴端部に相当
する磁束短絡防止用穴端部までの角度θｉは次の（２）
式で示される。
【００５５】 θｉ＝３６０・ｉ／Ｎｍ＋７２０・ｊ／（Ｎｔ・Ｎｍ） …………（２ ） ここで、Ｎｍはロータ磁極数であり、Ｎｔはステータの
ティース数である。ｉはロータ磁極数Ｎｍ未満の自然数
である。ｊは、ｉをロータ磁極数Ｎｍの半分すなわちＮ
ｍ／２で割った値が整数となる時には０、整数とならな
い時には、異なるｉ同士間でそれらｉをＮｍ／２で割っ
た値の小数部分が同一である場合にそのＮｍ／２未満で
かつ同一の整数である。
ティース数である。ｉはロータ磁極数Ｎｍ未満の自然数
である。ｊは、ｉをロータ磁極数Ｎｍの半分すなわちＮ
ｍ／２で割った値が整数となる時には０、整数とならな
い時には、異なるｉ同士間でそれらｉをＮｍ／２で割っ
た値の小数部分が同一である場合にそのＮｍ／２未満で
かつ同一の整数である。
【００５６】図７の本第２の実施例では、ロータ磁極数
Ｎｍが４極、ステータティース数Ｎｔが１２ティースで
あり、上記（２）式に各数値を当てはめると、ｉとｊの
値は（表１）のようになる。
Ｎｍが４極、ステータティース数Ｎｔが１２ティースで
あり、上記（２）式に各数値を当てはめると、ｉとｊの
値は（表１）のようになる。
【００５７】
【表１】
【００５８】磁束短絡防止用穴部３７ａの端部から磁束
短絡防止用穴部３７ｂの端部までの角度θ１は、ｉ＝
１、ｊ＝１を上記（２）式に代入し計算すると１０５度
となる。
短絡防止用穴部３７ｂの端部までの角度θ１は、ｉ＝
１、ｊ＝１を上記（２）式に代入し計算すると１０５度
となる。
【００５９】また、磁束短絡防止用穴部３７ａの端部か
ら磁束短絡防止用穴部３７ｃの端部までの角度θ２は、
ｉ＝２、ｊ＝０を同（２）式に代入し計算すると１８０
度となる。
ら磁束短絡防止用穴部３７ｃの端部までの角度θ２は、
ｉ＝２、ｊ＝０を同（２）式に代入し計算すると１８０
度となる。
【００６０】さらに、磁束短絡防止用穴部３７ａの端部
から磁束短絡防止用穴部３７ｄの端部までの角度θ３
は、ｉ＝３、ｊ＝１を同（２）式に代入し計算すると２
８５度となる。
から磁束短絡防止用穴部３７ｄの端部までの角度θ３
は、ｉ＝３、ｊ＝１を同（２）式に代入し計算すると２
８５度となる。
【００６１】上記構成により、ロータの磁極とステータ
のティースとの磁気的位置関係が２通りあり、かつ、そ
の関係はロータ中心に対して点対称であるため、半径方
向の吸引力を均一にすることができる。
のティースとの磁気的位置関係が２通りあり、かつ、そ
の関係はロータ中心に対して点対称であるため、半径方
向の吸引力を均一にすることができる。
【００６２】すなわち、上記構成により、ロータの磁極
数が４極の場合においては、ロータの磁極とステータの
ティースとの磁気的位置関係が２通りあることになる。
さらに、略９０度ずれたティース間のロータ磁極との位
置関係は異なるが、略１８０度ずれたティース間のロー
タ磁極との位置関係は等しい。したがって、半径方向に
働く力は、略１８０度ずれたティース間同士で打ち消し
あうため、半径方向の吸引力を均一にすることができる
ので、コギングトルクを低減でき、振動や騒音の小さい
モータを提供できる。
数が４極の場合においては、ロータの磁極とステータの
ティースとの磁気的位置関係が２通りあることになる。
さらに、略９０度ずれたティース間のロータ磁極との位
置関係は異なるが、略１８０度ずれたティース間のロー
タ磁極との位置関係は等しい。したがって、半径方向に
働く力は、略１８０度ずれたティース間同士で打ち消し
あうため、半径方向の吸引力を均一にすることができる
ので、コギングトルクを低減でき、振動や騒音の小さい
モータを提供できる。
【００６３】一般にコギングトルクは、ロータ１回転に
つき、ロータの磁極数Ｎｍとステータのティース数Ｎｔ
の最小公倍数Ｎｃだけ変動する。すなわち、（３６０／
Ｎｃ）度に１回の変動がある。したがって、ステータの
ティース数Ｎｔが３Ｎｍの場合、（１２０／Ｎｍ）度に
１回の変動となる。ところが、磁束短絡防止用穴部の先
端とステータのティース先端との位置関係を本第２の実
施例のように２通りにすることにより、（６０／Ｎｍ）
度に１回の変動となり、コギングトルクの変動を１回転
につき６Ｎｍ回とすることができる。
つき、ロータの磁極数Ｎｍとステータのティース数Ｎｔ
の最小公倍数Ｎｃだけ変動する。すなわち、（３６０／
Ｎｃ）度に１回の変動がある。したがって、ステータの
ティース数Ｎｔが３Ｎｍの場合、（１２０／Ｎｍ）度に
１回の変動となる。ところが、磁束短絡防止用穴部の先
端とステータのティース先端との位置関係を本第２の実
施例のように２通りにすることにより、（６０／Ｎｍ）
度に１回の変動となり、コギングトルクの変動を１回転
につき６Ｎｍ回とすることができる。
【００６４】図５において、あるロータ磁極における永
久磁石埋設用穴および永久磁石端部に接する磁束短絡防
止用穴と、そのロータ磁極に隣接するロータ磁極におけ
る磁束短絡防止用穴の内、前者の磁束短絡防止用穴に近
い側の磁束短絡防止用穴とを含むロータ外周に近接する
ロータコア部分の角度θａは、同じ回転方向の角度で３
０度でも、図１に示す第１の実施例のような等ピッチの
場合よりも、図７に示す本第２の実施例のような不等ピ
ッチの場合の方がコギングトルクが低く、その波形の周
期も２倍となる。すなわち、第１の実施例のコギングト
ルクは１回転当たり１２回変動するのに対して、本第２
の実施例のそれは２４回変動することになり、コギング
トルクが平滑化され低くなる。
久磁石埋設用穴および永久磁石端部に接する磁束短絡防
止用穴と、そのロータ磁極に隣接するロータ磁極におけ
る磁束短絡防止用穴の内、前者の磁束短絡防止用穴に近
い側の磁束短絡防止用穴とを含むロータ外周に近接する
ロータコア部分の角度θａは、同じ回転方向の角度で３
０度でも、図１に示す第１の実施例のような等ピッチの
場合よりも、図７に示す本第２の実施例のような不等ピ
ッチの場合の方がコギングトルクが低く、その波形の周
期も２倍となる。すなわち、第１の実施例のコギングト
ルクは１回転当たり１２回変動するのに対して、本第２
の実施例のそれは２４回変動することになり、コギング
トルクが平滑化され低くなる。
【００６５】また、図６において、上記角度θａは、同
じ回転方向の角度で３０度でも、図１に示す第１の実施
例のような等ピッチの場合よりも、図７に示す本第２の
実施例のような不等ピッチの場合の方がトルク脈動も低
い。
じ回転方向の角度で３０度でも、図１に示す第１の実施
例のような等ピッチの場合よりも、図７に示す本第２の
実施例のような不等ピッチの場合の方がトルク脈動も低
い。
【００６６】したがって、本第２の実施例におけるモー
タは、コギングトルク、トルク脈動値ともに低く、振動
や騒音の面で第１の実施例よりも優れている。
タは、コギングトルク、トルク脈動値ともに低く、振動
や騒音の面で第１の実施例よりも優れている。
【００６７】（実施例３）図８は第３の実施例を示すモ
ータの断面図である。
ータの断面図である。
【００６８】ロータコア４１の永久磁石埋設用穴４２は
ロータ外周側に凹の円弧形状であり、その穴４２には板
状の永久磁石４３を埋設している。
ロータ外周側に凹の円弧形状であり、その穴４２には板
状の永久磁石４３を埋設している。
【００６９】上記構成により、永久磁石４３の表面積を
図１に示す第１の実施例よりも大きく取ることができ、
大きなトルクを得ることができる。この時、永久磁石４
３の半径が、ロータ半径に比べて同等以下であると、永
久磁石４３の表面積が、ロータの１極分の表面積以上と
なり好適である。使用する永久磁石４３の保持力が比較
的低い場合などには、この構成により必要とする磁束量
を確保することができ有効である。
図１に示す第１の実施例よりも大きく取ることができ、
大きなトルクを得ることができる。この時、永久磁石４
３の半径が、ロータ半径に比べて同等以下であると、永
久磁石４３の表面積が、ロータの１極分の表面積以上と
なり好適である。使用する永久磁石４３の保持力が比較
的低い場合などには、この構成により必要とする磁束量
を確保することができ有効である。
【００７０】（実施例４）図９は第４の実施例を示すモ
ータの断面図である。
ータの断面図である。
【００７１】複数の永久磁石埋設用穴をロータ外周側に
対してＶ字状に設け、上記永久磁石埋設用穴には複数の
永久磁石を埋設している。
対してＶ字状に設け、上記永久磁石埋設用穴には複数の
永久磁石を埋設している。
【００７２】具体的には、ロータコア５１の永久磁石埋
設用穴５２には、その穴５２の１個あたり、平板状の永
久磁石５３ａおよび５３ｂの２枚が埋設されている。そ
の永久磁石５３ａおよび５３ｂが平板状であるため、磁
石の製造が容易で安価である。またその永久磁石５３ａ
および５３ｂが平板状であるため良好な寸法精度を確保
でき、それらと永久磁石埋設用穴５２との間の隙間が小
さくできる。したがって、永久磁石５３ａおよび５３ｂ
とロータコア５１との間の磁気抵抗を小さくできるの
で、効率の高いモータが提供できる。また永久磁石５３
ａおよび５３ｂの表面積を、図８に示す第３の実施例同
様、図１に示す第１の実施例よりも大きく取ることがで
き、大きなトルクを得ることができる。
設用穴５２には、その穴５２の１個あたり、平板状の永
久磁石５３ａおよび５３ｂの２枚が埋設されている。そ
の永久磁石５３ａおよび５３ｂが平板状であるため、磁
石の製造が容易で安価である。またその永久磁石５３ａ
および５３ｂが平板状であるため良好な寸法精度を確保
でき、それらと永久磁石埋設用穴５２との間の隙間が小
さくできる。したがって、永久磁石５３ａおよび５３ｂ
とロータコア５１との間の磁気抵抗を小さくできるの
で、効率の高いモータが提供できる。また永久磁石５３
ａおよび５３ｂの表面積を、図８に示す第３の実施例同
様、図１に示す第１の実施例よりも大きく取ることがで
き、大きなトルクを得ることができる。
【００７３】（実施例５）図１０は、第５の実施例を示
すモータの断面図である。
すモータの断面図である。
【００７４】ロータ６は、ロータ外周側に対して凹の円
弧状永久磁石埋設用穴６２に永久磁石６３を埋設し、上
記永久磁石６３の円弧の内側と外側で別々のロータ磁極
を形成している。上記永久磁石６３の円弧の内側で一方
のロータ磁極、円弧の外側で他方のロータ磁極を形成す
るため、永久磁石の個数がロータ磁極数の半分でよく、
特に、上記永久磁石６３に高価な希土類磁石を用いる時
には有利となる。
弧状永久磁石埋設用穴６２に永久磁石６３を埋設し、上
記永久磁石６３の円弧の内側と外側で別々のロータ磁極
を形成している。上記永久磁石６３の円弧の内側で一方
のロータ磁極、円弧の外側で他方のロータ磁極を形成す
るため、永久磁石の個数がロータ磁極数の半分でよく、
特に、上記永久磁石６３に高価な希土類磁石を用いる時
には有利となる。
【００７５】また、この場合は永久磁石埋設用穴６２の
数がロータ磁極数Ｎｍの半分のＮｍ／２であり、ロータ
コア６１の半径をｒとした時、永久磁石６３の端部の厚
みｂはπｒ／（３Ｎｍ）未満とすればよい。
数がロータ磁極数Ｎｍの半分のＮｍ／２であり、ロータ
コア６１の半径をｒとした時、永久磁石６３の端部の厚
みｂはπｒ／（３Ｎｍ）未満とすればよい。
【００７６】ロータコア６１の外周に近接して、永久磁
石埋設用穴６２およびそれに埋設される永久磁石６３の
端部とに接するように磁束短絡防止用穴６７を備え、そ
の磁束短絡防止用穴部６７を含む永久磁石用埋設穴６２
のロータ外周に近接した部分の角度θａが、回転方向の
角度にして３０度である。
石埋設用穴６２およびそれに埋設される永久磁石６３の
端部とに接するように磁束短絡防止用穴６７を備え、そ
の磁束短絡防止用穴部６７を含む永久磁石用埋設穴６２
のロータ外周に近接した部分の角度θａが、回転方向の
角度にして３０度である。
【００７７】この場合の上記角度θａは、あるロータ磁
極における永久磁石埋設用穴６２および永久磁石６３端
部に接する磁束短絡防止用穴６７と、そのロータ磁極に
隣接するロータ磁極における磁束短絡防止用穴の内、前
者の磁束短絡防止用穴に近い側の磁束短絡防止用穴がな
い場合の例であり、本発明の角度θａには上記のような
場合も含まれるものとする。
極における永久磁石埋設用穴６２および永久磁石６３端
部に接する磁束短絡防止用穴６７と、そのロータ磁極に
隣接するロータ磁極における磁束短絡防止用穴の内、前
者の磁束短絡防止用穴に近い側の磁束短絡防止用穴がな
い場合の例であり、本発明の角度θａには上記のような
場合も含まれるものとする。
【００７８】磁束短絡防止用穴部６７の作用について
は、第１の実施例と同様であるため省略する。
は、第１の実施例と同様であるため省略する。
【００７９】なお、図１０においては、磁束短絡防止用
穴部６７は、永久磁石６３両端部のそれぞれの片側に延
設されているが、図１１に示すように、永久磁石６３両
端部から両側に磁束短絡防止用穴部６８および６９を延
設してもよい。この場合、図１０のものに比べて、磁束
の流れが均一になり好ましい。
穴部６７は、永久磁石６３両端部のそれぞれの片側に延
設されているが、図１１に示すように、永久磁石６３両
端部から両側に磁束短絡防止用穴部６８および６９を延
設してもよい。この場合、図１０のものに比べて、磁束
の流れが均一になり好ましい。
【００８０】（実施例６）図１２は第６の実施例を示す
モータの断面図である。
モータの断面図である。
【００８１】ステータ８０は１２個のティース８１とそ
のティース８１の根元をつなぐヨーク部８２とからなり
略円環形状であり、そのティース８１間に形成される１
２個のスロット８３には、そのティース８１に集中巻に
よる巻線８４が施されている。ロータ８は、ステータ８
０と略同軸の略円筒形状であり、ステータ内周面に対向
して８個のロータ磁極を有し、軸９４を中心にして回転
自在となるように軸受（図示せず）によって支持されて
いる。ロータ８は、ロータコア９１の回転方向に略等間
隔に設けられ、かつ軸方向に貫く８個の永久磁石埋設用
穴９２に、板状の永久磁石９３を埋設している。また、
そのロータコア９１の軸方向の両端部に端板（図示せ
ず）を配し、貫通穴９５にリベットピン９６を通すこと
により上記永久磁石９３を上記ロータコア９１に固定し
ている。ロータ８は、ステータ巻線８４に流れる電流に
より形成される回転磁界に、そのロータ磁極が吸引また
は反発することにより回転している。永久磁石埋設穴９
２の長手方向両端部に、ロータ外周に近接して磁束短絡
防止用穴部９７を有し、あるロータ磁極における永久磁
石埋設用穴９２および永久磁石９３端部に接する磁束短
絡防止用穴９７と、そのロータ磁極に隣接するロータ磁
極における磁束短絡防止用穴９７の内、前者の磁束短絡
防止用穴９７に近い側の磁束短絡防止用穴９７とを含む
ロータ外周に近接するロータコア部分の角度θａが、略
１２０／Ｎｍすなわち略１５度である。
のティース８１の根元をつなぐヨーク部８２とからなり
略円環形状であり、そのティース８１間に形成される１
２個のスロット８３には、そのティース８１に集中巻に
よる巻線８４が施されている。ロータ８は、ステータ８
０と略同軸の略円筒形状であり、ステータ内周面に対向
して８個のロータ磁極を有し、軸９４を中心にして回転
自在となるように軸受（図示せず）によって支持されて
いる。ロータ８は、ロータコア９１の回転方向に略等間
隔に設けられ、かつ軸方向に貫く８個の永久磁石埋設用
穴９２に、板状の永久磁石９３を埋設している。また、
そのロータコア９１の軸方向の両端部に端板（図示せ
ず）を配し、貫通穴９５にリベットピン９６を通すこと
により上記永久磁石９３を上記ロータコア９１に固定し
ている。ロータ８は、ステータ巻線８４に流れる電流に
より形成される回転磁界に、そのロータ磁極が吸引また
は反発することにより回転している。永久磁石埋設穴９
２の長手方向両端部に、ロータ外周に近接して磁束短絡
防止用穴部９７を有し、あるロータ磁極における永久磁
石埋設用穴９２および永久磁石９３端部に接する磁束短
絡防止用穴９７と、そのロータ磁極に隣接するロータ磁
極における磁束短絡防止用穴９７の内、前者の磁束短絡
防止用穴９７に近い側の磁束短絡防止用穴９７とを含む
ロータ外周に近接するロータコア部分の角度θａが、略
１２０／Ｎｍすなわち略１５度である。
【００８２】あるロータ磁極を基準として時計または半
時計方向に隣接するロータ磁極に連続してｉ＝１、２、
・・・、Ｎｍと番号をつけ、上記基準のロータ磁極から
数えてｉ番目のロータ磁極において、そのロータ磁極左
端部の磁束短絡防止用穴部のロータコア外周に近接する
部分の幅がロータコア中心に対して作る角度をδiL、ロ
ータ磁極右端部のそれをδiRとした時、そのδiLおよび
δiRは次の（３）式で示される。
時計方向に隣接するロータ磁極に連続してｉ＝１、２、
・・・、Ｎｍと番号をつけ、上記基準のロータ磁極から
数えてｉ番目のロータ磁極において、そのロータ磁極左
端部の磁束短絡防止用穴部のロータコア外周に近接する
部分の幅がロータコア中心に対して作る角度をδiL、ロ
ータ磁極右端部のそれをδiRとした時、そのδiLおよび
δiRは次の（３）式で示される。
【００８３】 δiL、R＝δ0L,R＋２４０・ｎ・ｊ／Ｎｍ2 …………（３） ここで、Ｎｍはロータ磁極数である。ｎは、１以上、Ｎ
ｍ／２以下の整数として固定し、ｊは、ｉが偶数の場合
と奇数の場合、また、ロータ磁極左端部と右端部でそれ
ぞれ独立して、０から（Ｎｍ／２ｎ）−１までの整数を
それぞれｎ回ずつ取るものとする。
ｍ／２以下の整数として固定し、ｊは、ｉが偶数の場合
と奇数の場合、また、ロータ磁極左端部と右端部でそれ
ぞれ独立して、０から（Ｎｍ／２ｎ）−１までの整数を
それぞれｎ回ずつ取るものとする。
【００８４】また、δ0L,Rは、０より大きく、６０／Ｎ
ｍ度より小さく、次の（４）式の通りである。
ｍ度より小さく、次の（４）式の通りである。
【００８５】 δ0L,R＝１２０・ｎ／Ｎｍ2 …………（４） ここで例えば、ｎ＝１、Ｎｍ＝８とした時、ｊの取りう
る値のうち、１通りのみを例に取り、δiLの値を（表
２）に示す。
る値のうち、１通りのみを例に取り、δiLの値を（表
２）に示す。
【００８６】
【表２】
【００８７】隣接する磁束短絡防止用穴部を合わせて略
１２０／Ｎｍ＝１５度の幅とするために、δiRの値は自
動的に（表３）に示すように決定される。
１２０／Ｎｍ＝１５度の幅とするために、δiRの値は自
動的に（表３）に示すように決定される。
【００８８】
【表３】
【００８９】上記（表２）および（表３）では計算値を
示したが、図１２では角度の精度の都合上、小数点第二
位以下を四捨五入した値を示した。
示したが、図１２では角度の精度の都合上、小数点第二
位以下を四捨五入した値を示した。
【００９０】ステータのティース数が（３／２）Ｎｍで
ある場合、ロータの磁極とステータのティースの先端と
の位置関係は、奇数番目のロータ磁極と、偶数番目のロ
ータ磁極で（１２０／Ｎｍ）度異なっており、コギング
トルクは、ロータ１回転につき３Ｎｍ回変動する。さら
に、奇数番目のロータ磁極、偶数番目のロータ磁極それ
ぞれの磁束短絡防止用穴部の角度を上式によりＮｍ／２
通りとすることにより、コギングトルクは、ロータ１回
転につき（３／２）Ｎｍ2回変動することになり、コギ
ングトルクの変動周期を小さくでき、したがって、コギ
ングトルクの値を小さくできるため、振動や騒音の小さ
いモータを提供できる。
ある場合、ロータの磁極とステータのティースの先端と
の位置関係は、奇数番目のロータ磁極と、偶数番目のロ
ータ磁極で（１２０／Ｎｍ）度異なっており、コギング
トルクは、ロータ１回転につき３Ｎｍ回変動する。さら
に、奇数番目のロータ磁極、偶数番目のロータ磁極それ
ぞれの磁束短絡防止用穴部の角度を上式によりＮｍ／２
通りとすることにより、コギングトルクは、ロータ１回
転につき（３／２）Ｎｍ2回変動することになり、コギ
ングトルクの変動周期を小さくでき、したがって、コギ
ングトルクの値を小さくできるため、振動や騒音の小さ
いモータを提供できる。
【００９１】なお、ロータコア９１の寸法や加工精度に
より、加工が困難な場合は、図１３に示すように、ｎ＞
１としてもよいが、図１２に示すモータと比べると振動
や騒音低減の効果は小さくなる。ｎ＝２とした時、ｊの
取りうる値のうち、１通りのみを例に取り、δiL、δiR
の値を（表４）に示す。
より、加工が困難な場合は、図１３に示すように、ｎ＞
１としてもよいが、図１２に示すモータと比べると振動
や騒音低減の効果は小さくなる。ｎ＝２とした時、ｊの
取りうる値のうち、１通りのみを例に取り、δiL、δiR
の値を（表４）に示す。
【００９２】
【表４】
【００９３】上記（表４）では、計算値を示したが、図
１３では、角度の精度の都合上、小数点第二位以下を四
捨五入した値を示した。
１３では、角度の精度の都合上、小数点第二位以下を四
捨五入した値を示した。
【００９４】図１４は、磁束短絡防止用穴部無しのモー
タ、図１２のモータ、図１３のモータの、同一入力時に
おけるトルク、通電時のトルク脈動、無通電時のコギン
グトルクを示した特性図である。それぞれの値は、磁束
短絡防止用穴部無しのモータを１として規格化した。図
１４から明らかなように本実施例に示したモータでは、
トルクを落とすことなく、トルク脈動を２０〜３０％、
コギングトルクを７０〜８０％低減することができた。
また、加振力の周波数を上げることにより、防振や遮音
を容易にできる。
タ、図１２のモータ、図１３のモータの、同一入力時に
おけるトルク、通電時のトルク脈動、無通電時のコギン
グトルクを示した特性図である。それぞれの値は、磁束
短絡防止用穴部無しのモータを１として規格化した。図
１４から明らかなように本実施例に示したモータでは、
トルクを落とすことなく、トルク脈動を２０〜３０％、
コギングトルクを７０〜８０％低減することができた。
また、加振力の周波数を上げることにより、防振や遮音
を容易にできる。
【００９５】上記の説明にて規定した角度は、５％程度
の範囲内の誤差は特性上許容される。
の範囲内の誤差は特性上許容される。
【００９６】また本発明において、ロータに埋設する永
久磁石は、固形状の磁石を永久磁石埋設用穴に挿入する
ことはもちろん、例えば樹脂磁石のような成形磁石を永
久磁石埋設用穴に成形によって形成してもよいことは言
うまでもない。
久磁石は、固形状の磁石を永久磁石埋設用穴に挿入する
ことはもちろん、例えば樹脂磁石のような成形磁石を永
久磁石埋設用穴に成形によって形成してもよいことは言
うまでもない。
【００９７】本発明は、上記の種々の実施例に関連付け
て説明されているが、このほかに様々に変化されても実
施され得る。
て説明されているが、このほかに様々に変化されても実
施され得る。
【００９８】本明細書や図面に用いた実施例は本発明を
それだけに限定するものではない。また、本実施例の詳
細が請求項の範囲を限定するものでもない。
それだけに限定するものではない。また、本実施例の詳
細が請求項の範囲を限定するものでもない。
【００９９】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、永久磁石
両端部の磁束の短絡を防ぎ、永久磁石の磁束がステータ
に渡り、トルク発生に有効に働くことにより、効率を高
くするとともに、コギングトルクが低く、振動・騒音の
少ない永久磁石モータを提供する。
両端部の磁束の短絡を防ぎ、永久磁石の磁束がステータ
に渡り、トルク発生に有効に働くことにより、効率を高
くするとともに、コギングトルクが低く、振動・騒音の
少ない永久磁石モータを提供する。
【０１００】請求項４記載の発明は永久磁石端部の磁束
が、その両端で短絡することなく、確実にステータ１に
渡りトルク発生に効果的に寄与する。
が、その両端で短絡することなく、確実にステータ１に
渡りトルク発生に効果的に寄与する。
【０１０１】請求項６記載の発明によれば、永久磁石が
安価で寸法精度がよいため、ロータコアと永久磁石の隙
間を小さくでき、効率の高い永久磁石モータを提供す
る。
安価で寸法精度がよいため、ロータコアと永久磁石の隙
間を小さくでき、効率の高い永久磁石モータを提供す
る。
【０１０２】請求項７記載の発明によれば、永久磁石の
数を少なくでき、永久磁石両端部の磁束の短絡を防ぎ、
永久磁石の磁束がステータに渡り、トルク発生に有効に
働くことにより、効率を高くするとともに、コギングト
ルクが低く、振動・騒音の少ない永久磁石モータを提供
する。
数を少なくでき、永久磁石両端部の磁束の短絡を防ぎ、
永久磁石の磁束がステータに渡り、トルク発生に有効に
働くことにより、効率を高くするとともに、コギングト
ルクが低く、振動・騒音の少ない永久磁石モータを提供
する。
【０１０３】請求項８記載の発明によれば、希土類磁石
は保磁力が高いため、その厚みを小さくでき、永久磁石
の小型化、高効率化を図ることができる。
は保磁力が高いため、その厚みを小さくでき、永久磁石
の小型化、高効率化を図ることができる。
【０１０４】請求項９記載の発明によれば、永久磁石が
ロータコアの永久磁石埋設用穴内部で振動することな
く、ロータ強度を増すことになり、信頼性の高い永久磁
石モータを提供する。
ロータコアの永久磁石埋設用穴内部で振動することな
く、ロータ強度を増すことになり、信頼性の高い永久磁
石モータを提供する。
【０１０５】請求項１０記載の発明によれば、永久磁石
の磁極面とロータコアが密着するため、磁気抵抗が小さ
く、従って、効率の高い永久磁石モータを提供する。
の磁極面とロータコアが密着するため、磁気抵抗が小さ
く、従って、効率の高い永久磁石モータを提供する。
【０１０６】請求項１１記載の発明によれば、鉄損と銅
損のバランスの取れた、効率の高い永久磁石モータを提
供する。
損のバランスの取れた、効率の高い永久磁石モータを提
供する。
【０１０７】請求項１２記載の発明によれば、鉄損と銅
損のバランスの取れた、効率の高い永久磁石モータを提
供する。
損のバランスの取れた、効率の高い永久磁石モータを提
供する。
【０１０８】請求項１３記載の発明によれば、半径方向
の吸引力を均一にすることができるので、コギングトル
クを低減でき、振動や騒音の小さいモータを提供でき
る。
の吸引力を均一にすることができるので、コギングトル
クを低減でき、振動や騒音の小さいモータを提供でき
る。
【０１０９】請求項１９記載の発明によれば、コギング
トルクを低減でき、振動・騒音の少ない永久磁石モータ
を提供する。
トルクを低減でき、振動・騒音の少ない永久磁石モータ
を提供する。
【０１１０】請求項２０記載の発明によれば、コギング
トルクを低減でき、振動・騒音の少ない永久磁石モータ
を提供する。
トルクを低減でき、振動・騒音の少ない永久磁石モータ
を提供する。
【０１１１】請求項２１記載の発明によれば、効率が高
く、振動・騒音の少ない永久磁石モータを提供する。
く、振動・騒音の少ない永久磁石モータを提供する。
【図１】本発明の第１の実施例を示すモータの断面図
【図２】同一量の永久磁石を用い、ロータ磁極数に応じ
てロータ外径およびステータ内径を最適に設計した場合
の、ロータ磁極数とモータ損失との関係を示す特性図
てロータ外径およびステータ内径を最適に設計した場合
の、ロータ磁極数とモータ損失との関係を示す特性図
【図３】ロータコアにシリコン含有量の大きい鋼板を用
いた場合のステータ外径に対するロータ外径の比率とモ
ータ損失との関係を示す特性図
いた場合のステータ外径に対するロータ外径の比率とモ
ータ損失との関係を示す特性図
【図４】ロータコアにシリコン含有量の小さい鋼板を用
いた場合のステータ外径に対するロータ外径の比率とモ
ータ損失との関係を示す特性図
いた場合のステータ外径に対するロータ外径の比率とモ
ータ損失との関係を示す特性図
【図５】ロータコアにおける角度θａとコギングトルク
との関係を示す特性図
との関係を示す特性図
【図６】ロータコアにおける角度θａとトルク脈動値と
の関係を示す特性図
の関係を示す特性図
【図７】本発明の第２の実施例を示すモータの断面図
【図８】本発明の第３の実施例を示すモータの断面図
【図９】本発明の第４の実施例を示すモータの断面図
【図１０】本発明の第５の実施例を示すモータの断面図
【図１１】本発明の第５の実施例における他のモータの
断面図
断面図
【図１２】本発明の第６の実施例を示すモータの断面図
【図１３】本発明の第６の実施例における他のモータの
断面図
断面図
【図１４】モータ仕様とトルク、トルク脈動値、コギン
グトルクとの関係を示す特性図
グトルクとの関係を示す特性図
【図１５】従来のモータの断面図
１ ステータ ２ ロータ １１ ティース ２１ ロータコア ２２ 永久磁石埋込用穴 ２３ 永久磁石 ２７ 永久磁石短絡防止用穴
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｋ 21/16 Ｈ０２Ｋ 21/16 Ｍ (72)発明者 森重 健 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 小原 一浩 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 本田 幸夫 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 村上 浩 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 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
Claims (22)
- 【請求項１】 ロータコアの外周に近接して、永久磁石
埋設用穴およびそれに埋設される永久磁石の端部とに接
するように磁束短絡防止用穴を備え、前記永久磁石埋設
用穴に前記永久磁石を埋設したロータ。 - 【請求項２】 ロータコアの外周に近接して、永久磁石
埋設用穴およびそれに埋設される永久磁石の端部とに接
するように磁束短絡防止用穴を備え、前記永久磁石埋設
用穴に前記永久磁石を埋設したロータと、複数のティー
スを有する略円環形状のステータとを有するモータ。 - 【請求項３】 磁束短絡防止用穴部をロータコア外周端
より内側に設け、前記磁束短絡防止用穴部と前記ロータ
コア外周端との間に、狭間隔のロータコアを形成する部
材部分を備えた請求項１記載のロータ。 - 【請求項４】 磁束短絡防止用穴部のロータコア外周に
近接する部分の幅がロータコア中心に対して作る角度
は、永久磁石のロータコア外周側に面する長手方向の幅
がロータコア中心に対して作る角度よりも小さい請求項
１記載のロータ。 - 【請求項５】 磁束短絡防止用穴部の半径方向の幅は、
ロータとそのロータに対向するステータとのエアギャッ
プの２倍以上の長さとしたロータを用いた請求項１また
は２記載のモータ。 - 【請求項６】 永久磁石が平板状である請求項１記載の
ロータ。 - 【請求項７】 あるロータ磁極における永久磁石埋設用
穴および永久磁石端部に接する磁束短絡防止用穴と、そ
のロータ磁極に隣接するロータ磁極における磁束短絡防
止用穴の内、前者の磁束短絡防止用穴に近い側の磁束短
絡防止用穴とを含むロータ外周に近接するロータコア部
分の角度θａが、ロータ磁極数をＮｍとした時、略１２
０／Ｎｍ度に配置されたロータを用いた請求項１記載の
ロータ。 - 【請求項８】 永久磁石が希土類磁石であるロータを用
いた請求項１記載のロータ。 - 【請求項９】 磁束短絡防止用穴部の全部または一部に
非磁性体を配した請求項１記載のロータ。 - 【請求項１０】 永久磁石埋設用穴内部でかつ非磁性体
により限定された空間に永久磁石を成形した請求項９記
載のロータ。 - 【請求項１１】 ロータ磁極数Ｎｍが４であるロータを
用いた請求項１記載のロータ。 - 【請求項１２】 ステータコア外径に対するロータコア
外径の比が０．４７以上、０．５以下である請求項２記
載のモータ。 - 【請求項１３】 あるロータ磁極における磁束短絡防止
用穴端部から、前記ロータ磁極から数えて時計または半
時計方向にｉ番目（ｉはロータ磁極数Ｎｍ未満の自然
数）のロータ磁極における、前者磁束短絡防止用穴端部
に相当する磁束短絡防止用穴端部までの角度θｉが、ス
テータのティース数をＮｔ、ｊを、前記ｉをロータ磁極
数Ｎｍの半分のＮｍ／２で割った値が整数となる時には
０、整数とならない時には、異なるｉ同士間でそれらｉ
を前記Ｎｍ／２で割った値の小数部分が同一である場合
にそのＮｍ／２未満でかつ同一の整数とした時に θｉ＝３６０・ｉ／Ｎｍ＋７２０・ｊ／（Ｎｔ・Ｎｍ） である請求項２記載のモータ。 - 【請求項１４】 ステータティース数が３Ｎｍである請
求項２または１３記載のモータ。 - 【請求項１５】 磁束短絡防止用穴部のロータコア外周
に近接する部分の幅がロータコア中心に対して作る角度
が、２通り以上の値を有する請求項１、２または１３記
載のモータ。 - 【請求項１６】 ロータ外周側に対して凹の円弧状永久
磁石埋設用穴に永久磁石を埋設したロータを用いた請求
項１記載のロータ。 - 【請求項１７】 複数の永久磁石埋設用穴をロータ外周
側に対してＶ字状に設け、前記永久磁石埋設用穴に複数
の永久磁石を埋設することにより各ロータ磁極を形成し
た請求項１記載のロータ。 - 【請求項１８】 ロータ外周側に対して凹の円弧状永久
磁石埋設用穴に永久磁石を埋設し、前記永久磁石の円弧
の内側と外側で別々のロータ磁極を形成した請求項１記
載のロータ。 - 【請求項１９】 あるロータ磁極を基準として時計また
は半時計方向に隣接するロータ磁極に連続してｉ＝１、
２、・・・、Ｎｍと番号をつけ、前記基準のロータ磁極
から数えてｉ番目のロータ磁極において、そのロータ磁
極左端部の磁束短絡防止用穴部のロータコア外周に近接
する部分の幅がロータコア中心に対して作る角度を
δiL、ロータ磁極右端部のそれをδiRとした時、ｎは、
１以上、Ｎｍ／２以下の整数として固定し、δ0L,Rは、
０より大きく、６０／Ｎｍ度より小さく、ｊは、前記ｉ
が偶数の場合と奇数の場合、また、ロータ磁極左端部と
右端部でそれぞれ独立して、０から（Ｎｍ／２ｎ）−１
までの整数をそれぞれｎ回ずつ取るものとし、 δiL、R＝δ0L,R+２４０・ｎ・ｊ／Ｎｍ2 である請求項１または２記載のモータ。 - 【請求項２０】 δ0L,R＝１２０・ｎ／Ｎｍ2である請
求項１９記載のモータ。 - 【請求項２１】 ｎ＝１である請求項１９記載のモー
タ。 - 【請求項２２】 ステータティース数が（３／２）Ｎｍ
である請求項２記載のモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10180091A JPH1198731A (ja) | 1997-07-22 | 1998-06-26 | 永久磁石を埋設したロータを用いたモータ |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-195379 | 1997-07-22 | ||
| JP19537997 | 1997-07-22 | ||
| JP10180091A JPH1198731A (ja) | 1997-07-22 | 1998-06-26 | 永久磁石を埋設したロータを用いたモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1198731A true JPH1198731A (ja) | 1999-04-09 |
Family
ID=26499737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10180091A Pending JPH1198731A (ja) | 1997-07-22 | 1998-06-26 | 永久磁石を埋設したロータを用いたモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1198731A (ja) |
Cited By (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1014542A3 (en) * | 1998-12-25 | 2001-01-31 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Motor having a rotor with interior split-permanent-magnet |
| JP2001231196A (ja) * | 2000-02-16 | 2001-08-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 永久磁石ロータ及びその着磁方法 |
| JP2002044888A (ja) * | 2000-07-25 | 2002-02-08 | Daikin Ind Ltd | モータおよびモータ制御装置 |
| JP2002165394A (ja) * | 2000-09-13 | 2002-06-07 | Sanyo Denki Co Ltd | 永久磁石内蔵型同期モータ |
| EP1104077A3 (en) * | 1999-11-19 | 2003-02-05 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Permanent magnet rotary electric motor |
| ES2200645A1 (es) * | 2000-08-25 | 2004-03-01 | Honda Motor Co Ltd | Maquina electrica rotativa del tipo de iman permanente y unidad de accionamiento para la misma. |
| JP2004320989A (ja) * | 2003-04-02 | 2004-11-11 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | 永久磁石埋込型モータ |
| JP2004343861A (ja) * | 2003-05-14 | 2004-12-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 永久磁石同期電動機 |
| WO2005004307A1 (ja) | 2003-07-04 | 2005-01-13 | Daikin Industries, Ltd. | 電動機 |
| JP2006238678A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-09-07 | Daikin Ind Ltd | 磁性体、回転子、電動機 |
| US7119507B2 (en) | 2002-11-28 | 2006-10-10 | Daikin Industries, Ltd. | Brushless DC motor and brushless DC motor controller |
| WO2007072707A1 (ja) | 2005-12-19 | 2007-06-28 | Daikin Industries, Ltd. | 電動機並びにその回転子及び回転子用磁心 |
| WO2008105049A1 (ja) | 2007-02-26 | 2008-09-04 | Mitsubishi Electric Corporation | 永久磁石型モータ及び密閉型圧縮機及びファンモータ |
| WO2008132996A1 (ja) | 2007-04-18 | 2008-11-06 | Daikin Industries, Ltd. | 界磁子 |
| JP2009118731A (ja) * | 2009-01-30 | 2009-05-28 | Toyota Motor Corp | 電動機 |
| JP2010014534A (ja) * | 2008-07-03 | 2010-01-21 | Asmo Co Ltd | コギングトルクの測定方法及びコギングトルク測定装置 |
| JP2010022193A (ja) * | 2004-03-12 | 2010-01-28 | Daikin Ind Ltd | 永久磁石電動機並びに冷媒圧縮機及び送風機 |
| CN101783561A (zh) * | 2010-01-22 | 2010-07-21 | 苏州太通电气有限公司 | 高效节能永磁同步电动机 |
| US7786641B2 (en) | 2005-02-28 | 2010-08-31 | Daikin Industries, Ltd. | Magnetic member, rotor and motor |
| JP2011083047A (ja) * | 2009-10-02 | 2011-04-21 | Asmo Co Ltd | 回転電動機 |
| JP2012223009A (ja) * | 2011-04-12 | 2012-11-12 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 磁石埋め込み型回転機用ロータ |
| JP2013176292A (ja) * | 2013-05-07 | 2013-09-05 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 回転子及びこれを備えた回転電機 |
| WO2014002195A1 (ja) | 2012-06-26 | 2014-01-03 | 三菱電機株式会社 | 永久磁石埋込型電動機、圧縮機、及び冷凍空調装置 |
| WO2014038695A1 (ja) | 2012-09-07 | 2014-03-13 | 株式会社 明電舎 | 永久磁石モータの回転子 |
| WO2014069438A1 (ja) | 2012-10-30 | 2014-05-08 | 三菱電機株式会社 | 永久磁石埋込型電動機及びそれを備えた冷凍空調装置 |
| JP2016163462A (ja) * | 2015-03-03 | 2016-09-05 | アイチエレック株式会社 | 永久磁石電動機 |
| US9800106B2 (en) | 2014-03-04 | 2017-10-24 | Daikin Industries, Ltd. | Rotor |
| CN107534338A (zh) * | 2015-12-18 | 2018-01-02 | 翰昂系统有限公司 | 用于永磁体嵌入式电动机的转子和使用该转子的电动机 |
| JP2019161953A (ja) * | 2018-03-15 | 2019-09-19 | 本田技研工業株式会社 | 回転電機のロータ |
| JP2019161952A (ja) * | 2018-03-15 | 2019-09-19 | 本田技研工業株式会社 | 回転電機のロータ |
| WO2020095823A1 (ja) * | 2018-11-09 | 2020-05-14 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 回転電機用ロータコア |
| CN113904473A (zh) * | 2021-10-11 | 2022-01-07 | 安徽明腾永磁机电设备有限公司 | 一种高压自启动永磁电机冲片及使用该冲片的电机 |
-
1998
- 1998-06-26 JP JP10180091A patent/JPH1198731A/ja active Pending
Cited By (50)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6340857B2 (en) | 1998-12-25 | 2002-01-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Motor having a rotor with interior split-permanent-magnet |
| US6741002B2 (en) | 1998-12-25 | 2004-05-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Motor having a rotor with interior split-permanent-magnet |
| EP1014542A3 (en) * | 1998-12-25 | 2001-01-31 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Motor having a rotor with interior split-permanent-magnet |
| KR100537806B1 (ko) * | 1999-11-19 | 2005-12-19 | 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤 | 영구자석식 회전전동기 |
| EP1104077A3 (en) * | 1999-11-19 | 2003-02-05 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Permanent magnet rotary electric motor |
| CN100380790C (zh) * | 1999-11-19 | 2008-04-09 | 本田技研工业株式会社 | 永久磁铁式回转电动机 |
| JP2001231196A (ja) * | 2000-02-16 | 2001-08-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 永久磁石ロータ及びその着磁方法 |
| JP2002044888A (ja) * | 2000-07-25 | 2002-02-08 | Daikin Ind Ltd | モータおよびモータ制御装置 |
| ES2200645A1 (es) * | 2000-08-25 | 2004-03-01 | Honda Motor Co Ltd | Maquina electrica rotativa del tipo de iman permanente y unidad de accionamiento para la misma. |
| JP2002165394A (ja) * | 2000-09-13 | 2002-06-07 | Sanyo Denki Co Ltd | 永久磁石内蔵型同期モータ |
| US7119507B2 (en) | 2002-11-28 | 2006-10-10 | Daikin Industries, Ltd. | Brushless DC motor and brushless DC motor controller |
| JP2004320989A (ja) * | 2003-04-02 | 2004-11-11 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | 永久磁石埋込型モータ |
| JP2004343861A (ja) * | 2003-05-14 | 2004-12-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 永久磁石同期電動機 |
| EP2306618A2 (en) | 2003-07-04 | 2011-04-06 | Daikin Industries, Ltd. | Motor |
| WO2005004307A1 (ja) | 2003-07-04 | 2005-01-13 | Daikin Industries, Ltd. | 電動機 |
| EP2287998A2 (en) | 2003-07-04 | 2011-02-23 | Daikin Industries, Ltd. | Motor |
| US7579733B2 (en) | 2003-07-04 | 2009-08-25 | Daikin Industries, Ltd. | Motor |
| US7777382B2 (en) | 2003-07-04 | 2010-08-17 | Daikin Industries, Ltd. | Motor |
| JP2010022193A (ja) * | 2004-03-12 | 2010-01-28 | Daikin Ind Ltd | 永久磁石電動機並びに冷媒圧縮機及び送風機 |
| US7786641B2 (en) | 2005-02-28 | 2010-08-31 | Daikin Industries, Ltd. | Magnetic member, rotor and motor |
| JP2006238678A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-09-07 | Daikin Ind Ltd | 磁性体、回転子、電動機 |
| EP1965484A4 (en) * | 2005-12-19 | 2013-11-20 | Daikin Ind Ltd | ELECTRIC MOTOR AND ITS ROTOR, AND MAGNETIC CORE FOR ROTOR |
| US8853909B2 (en) | 2005-12-19 | 2014-10-07 | Daikin Industries, Ltd. | Motor and its rotor and magnetic core for rotor having arrangement of non-magnetic portions |
| EP1965484A1 (en) * | 2005-12-19 | 2008-09-03 | Daikin Industries, Ltd. | Electric motor and its rotor, and magnetic core for the rotor |
| WO2007072707A1 (ja) | 2005-12-19 | 2007-06-28 | Daikin Industries, Ltd. | 電動機並びにその回転子及び回転子用磁心 |
| US8714948B2 (en) | 2007-02-26 | 2014-05-06 | Mitsubishi Electric Corporation | Permanent magnet motor, hermetic compressor, and fan motor |
| WO2008105049A1 (ja) | 2007-02-26 | 2008-09-04 | Mitsubishi Electric Corporation | 永久磁石型モータ及び密閉型圧縮機及びファンモータ |
| US8013700B2 (en) | 2007-04-18 | 2011-09-06 | Daikin Industries, Ltd. | Field element |
| WO2008132996A1 (ja) | 2007-04-18 | 2008-11-06 | Daikin Industries, Ltd. | 界磁子 |
| JP2010014534A (ja) * | 2008-07-03 | 2010-01-21 | Asmo Co Ltd | コギングトルクの測定方法及びコギングトルク測定装置 |
| JP2009118731A (ja) * | 2009-01-30 | 2009-05-28 | Toyota Motor Corp | 電動機 |
| JP2011083047A (ja) * | 2009-10-02 | 2011-04-21 | Asmo Co Ltd | 回転電動機 |
| CN101783561A (zh) * | 2010-01-22 | 2010-07-21 | 苏州太通电气有限公司 | 高效节能永磁同步电动机 |
| JP2012223009A (ja) * | 2011-04-12 | 2012-11-12 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 磁石埋め込み型回転機用ロータ |
| WO2014002195A1 (ja) | 2012-06-26 | 2014-01-03 | 三菱電機株式会社 | 永久磁石埋込型電動機、圧縮機、及び冷凍空調装置 |
| WO2014038695A1 (ja) | 2012-09-07 | 2014-03-13 | 株式会社 明電舎 | 永久磁石モータの回転子 |
| JP5696820B2 (ja) * | 2012-09-07 | 2015-04-08 | 株式会社明電舎 | 永久磁石モータの回転子 |
| US9444295B2 (en) | 2012-09-07 | 2016-09-13 | Meidensha Corporation | Rotor of permanent magnet motor |
| US9929610B2 (en) | 2012-10-30 | 2018-03-27 | Mitsubishi Electric Corporation | Electric motor with embedded permanent magnet, and refrigerating air conditioning equipment equipped with same |
| WO2014069438A1 (ja) | 2012-10-30 | 2014-05-08 | 三菱電機株式会社 | 永久磁石埋込型電動機及びそれを備えた冷凍空調装置 |
| JP2013176292A (ja) * | 2013-05-07 | 2013-09-05 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 回転子及びこれを備えた回転電機 |
| US9800106B2 (en) | 2014-03-04 | 2017-10-24 | Daikin Industries, Ltd. | Rotor |
| JP2016163462A (ja) * | 2015-03-03 | 2016-09-05 | アイチエレック株式会社 | 永久磁石電動機 |
| CN107534338A (zh) * | 2015-12-18 | 2018-01-02 | 翰昂系统有限公司 | 用于永磁体嵌入式电动机的转子和使用该转子的电动机 |
| JP2019161953A (ja) * | 2018-03-15 | 2019-09-19 | 本田技研工業株式会社 | 回転電機のロータ |
| JP2019161952A (ja) * | 2018-03-15 | 2019-09-19 | 本田技研工業株式会社 | 回転電機のロータ |
| WO2020095823A1 (ja) * | 2018-11-09 | 2020-05-14 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 回転電機用ロータコア |
| CN112689939A (zh) * | 2018-11-09 | 2021-04-20 | 爱信艾达株式会社 | 旋转电机用转子铁芯 |
| JPWO2020095823A1 (ja) * | 2018-11-09 | 2021-09-02 | 株式会社アイシン | 回転電機用ロータコア |
| CN113904473A (zh) * | 2021-10-11 | 2022-01-07 | 安徽明腾永磁机电设备有限公司 | 一种高压自启动永磁电机冲片及使用该冲片的电机 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH1198731A (ja) | 永久磁石を埋設したロータを用いたモータ | |
| US20070057589A1 (en) | Interior permanent magnet rotor and interior permanent magnet motor | |
| US6008559A (en) | Motor using a rotor including an interior permanent magnet | |
| EP0923186B1 (en) | Permanent magnet rotor type electric motor | |
| JP2003061326A (ja) | バーニヤ型ブラシレスモータ | |
| JP3602392B2 (ja) | 永久磁石埋め込みモータ | |
| JP5394756B2 (ja) | 永久磁石式回転電機の回転子 | |
| US6057621A (en) | Cylindrical radial gap type motor structure | |
| JP2004304958A (ja) | 永久磁石電動機 | |
| JP2005354798A (ja) | 電動機 | |
| JP3703907B2 (ja) | ブラシレスｄｃモータ | |
| JP4032280B2 (ja) | Ａｃモータの固定子の製造方法 | |
| JP2003319575A (ja) | 同期機のステータ鉄心 | |
| JP2003333813A (ja) | シンクロナスリラクタンスモータのロータ | |
| JP5042184B2 (ja) | 同期電動機の回転子及び同期電動機の回転子の製造方法 | |
| JP2011199946A (ja) | 回転電機の永久磁石埋設型回転子及び回転電機 | |
| JP2004336999A (ja) | 永久磁石形モータ | |
| JP3776171B2 (ja) | 磁石回転子 | |
| JP2006081338A (ja) | 回転電機のロータ | |
| JP2023053154A (ja) | ロータ及びロータの製造方法 | |
| JP2004328887A (ja) | ステッピングモータ | |
| JPH05122877A (ja) | 永久磁石式同期電動機の回転子 | |
| JP5128800B2 (ja) | ハイブリッド式永久磁石回転電機 | |
| JP6294720B2 (ja) | 永久磁石電動機 | |
| JP2006109700A (ja) | インテリアル・パーマネントマグネット・モータ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040209 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20040312 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20050627 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051125 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060117 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060516 |