WO2014027631A1 - Brushless motor and rotor for brushless motor - Google Patents

Brushless motor and rotor for brushless motor Download PDF

Info

Publication number
WO2014027631A1
WO2014027631A1 PCT/JP2013/071739 JP2013071739W WO2014027631A1 WO 2014027631 A1 WO2014027631 A1 WO 2014027631A1 JP 2013071739 W JP2013071739 W JP 2013071739W WO 2014027631 A1 WO2014027631 A1 WO 2014027631A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rotor
core
brushless motor
magnet
magnetic
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/071739
Other languages
French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
大久保 雅通
傑 渡辺
弘達 池野
孝将 青木
晃 早川
聡志 西郡
Original Assignee
株式会社ミツバ
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP2012-180358 priority Critical
Priority to JP2012180358 priority
Application filed by 株式会社ミツバ filed Critical 株式会社ミツバ
Publication of WO2014027631A1 publication Critical patent/WO2014027631A1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotor
    • H02K1/272Inner rotor where the magnetisation axis of the magnets is radial or tangential
    • H02K1/274Inner rotor where the magnetisation axis of the magnets is radial or tangential consisting of a plurality of circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753Inner rotor where the magnetisation axis of the magnets is radial or tangential consisting of a plurality of circumferentially positioned magnets consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276Magnets embedded in the magnetic core
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/14Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
    • H02K21/16Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures having annular armature cores with salient poles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/03Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with a magnetic circuit specially adapted for avoiding torque ripples or self-starting problems
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2213/00Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/03Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information

Abstract

[Problem] To suppress magnetic flux leakage between adjacent magnetic poles in an IPM motor, improve magnetic torque, reduce inductance, and suppress a decrease in rotations when at medium to high loads. [Solution] A brushless motor (1) which is an IPM motor having a magnet (16) housed inside a rotor (3) and affixed therein. A rotor core (15) for forming the rotor (3) has a core body (31) to which a rotor shaft (13) is affixed, and six magnetic-pole sections (32) projecting from the core body (31) in the radial direction. The magnetic-pole sections (32) are provided with a magnet-attachment hole (33) in which the magnet (16) is housed and affixed. Groove-shaped recesses (35) are formed between adjacent magnetic-pole sections (32). Both ends of the magnetic-pole sections (32) in the circumferential direction thereof are provided with notches (39) facing the recesses (35). The recesses (35) are configured from a lateral-wall section (36) for facing the adjacent magnetic-pole sections (32), and a floor-surface section (37) which is the outer-circumferential surface of the core body (31). The plate width (X) of the lateral-wall section (36) falls within a range from substantially identical to the plate width (t) of the core plate to less than 1.2 times the plate width (t).

Description

ブラシレスモータ及びブラシレスモータ用ロータBrushless motor and brushless motor rotor
 本発明は、ブラシレスモータのロータ構造に関し、特に、マグネット埋め込み式のモータ(IPMモータ:Interior Permanent Magnet Motor)のロータコア構造に関する。 The present invention relates to a rotor structure of a brushless motor, and more particularly, to a rotor core structure of a magnet embedded type motor (IPM motor: Interior Permanent Magnet Motor).
 近年、ロータ内部に磁石を埋め込み、マグネットの磁力によるマグネットトルクと、ロータの磁化によるリラクタンストルクの両方によってロータを回転させるマグネット埋め込み式のブラシレスモータ(IPMモータ)の利用が拡大している。IPMモータは、マグネットトルクに加えてリラクタンストルクを活用できるため、高効率で高トルクなモータとして、ハイブリッド自動車やエアコン等への使用が増加している。 In recent years, the use of a magnet-embedded brushless motor (IPM motor) in which a magnet is embedded in the rotor and the rotor is rotated by both the magnet torque generated by the magnetic force of the magnet and the reluctance torque generated by the magnetization of the rotor is expanding. Since IPM motors can utilize reluctance torque in addition to magnet torque, their use in hybrid vehicles, air conditioners and the like is increasing as high-efficiency and high-torque motors.
 図10は、IPMモータにて使用されるロータコアの構成を示す説明図である。図10に示すように、ロータコア51は、電磁鋼板にて形成されたコアプレート52を複数枚積層させた構成となっている。各コアプレート52の外周部には、周方向に沿って複数個のスリット孔53が設けられている。コアプレート52は、スリット孔53が重なるように軸方向に積層される。各スリット孔53にはそれぞれマグネット54が収容固定される。スリット孔53に収容されたマグネット54の周方向両端側には、フラックスバリアともなる空隙部55が形成される。隣接するスリット孔53の間には、部材連結部としてブリッジ部56が設けられている。 FIG. 10 is an explanatory diagram showing the configuration of the rotor core used in the IPM motor. As shown in FIG. 10, the rotor core 51 has a configuration in which a plurality of core plates 52 formed of electromagnetic steel plates are laminated. A plurality of slit holes 53 are provided in the outer peripheral portion of each core plate 52 along the circumferential direction. The core plate 52 is laminated in the axial direction so that the slit holes 53 overlap. A magnet 54 is housed and fixed in each slit hole 53. On both ends in the circumferential direction of the magnet 54 accommodated in the slit hole 53, a gap portion 55 that also serves as a flux barrier is formed. Between adjacent slit holes 53, a bridge portion 56 is provided as a member connecting portion.
特開2003-37955公報JP 2003-37955 A
 ところが、図10のようなロータコアを使用するIPMモータでは、マグネット54の磁束がブリッジ部56を介して隣接極に漏れてしまい、マグネットの磁束を有効に利用できないという問題があった。ブリッジ部56を介して隣接極に流れる磁束はモータのトルクには寄与しないため、磁束漏れに伴う有効磁束の減少はトルクアップの妨げとなる。 However, the IPM motor using the rotor core as shown in FIG. 10 has a problem that the magnetic flux of the magnet 54 leaks to the adjacent pole through the bridge portion 56 and the magnetic flux of the magnet cannot be used effectively. Since the magnetic flux flowing to the adjacent pole via the bridge portion 56 does not contribute to the motor torque, the decrease in the effective magnetic flux accompanying the magnetic flux leakage hinders torque increase.
 また、ブリッジ部56に漏れる磁束の量は、無通電時にはそれほど多くはないが、界磁側に通電すると、界磁側の磁束の影響により、ブリッジ部56に回り込んでしまう磁束量が増加するという現象が生じる。特に高負荷時には、電機子反作用の影響により漏れ磁束も増大し、図6に示すように(一点鎖線)、トルク維持のために電流量が急激に増大してしまうという問題があった。 Further, the amount of magnetic flux leaking to the bridge portion 56 is not so much when no current is supplied, but when the current is supplied to the field side, the amount of magnetic flux that wraps around the bridge portion 56 increases due to the influence of the magnetic flux on the field side. This occurs. In particular, when the load is high, the leakage magnetic flux also increases due to the influence of the armature reaction, and as shown in FIG. 6 (dashed line), there is a problem that the amount of current increases rapidly to maintain the torque.
 さらに、図10のロータコアでは、q軸電流による鎖交磁束の方向に鋼板部位が多く、その方向の磁気抵抗が小さくなるため、q軸インダクタンスLqが大きくなる。その結果、インダクタンスの平均(Ld+Lq)/2が大きくなり、図6に示すように(一点鎖線)、中高負荷時の回転数が低下するという問題もあった。 Furthermore, in the rotor core of FIG. 10, since there are many steel plate portions in the direction of the interlinkage magnetic flux due to the q-axis current, and the magnetic resistance in that direction is reduced, the q-axis inductance Lq is increased. As a result, the average inductance (Ld + Lq) / 2 is increased, and as shown in FIG. 6 (dashed line), there is a problem that the rotational speed at the time of medium and high loads decreases.
 一方、IPMモータにおいても、ロータ回転に伴ってトルクリップルが発生する。これは、ロータの回転と共にリラクタンストルクが変化するためであり、通常のブラシレスモータと同様に、通電時のトルク変動であるトルクリップルもまた課題となっている。特に、IPMモータを電動パワーステアリング装置用のモータとして使用する場合、トルクリップルは、操舵フィーリングの悪化を招来し、運転者に不快感を与えてしまうという問題がある。このため、快適なドライビングという観点からも、IPMモータにおけるトルクリップルの低減が求められていた。 On the other hand, in the IPM motor, torque ripple is generated as the rotor rotates. This is because the reluctance torque changes with the rotation of the rotor, and torque ripple, which is a torque fluctuation at the time of energization, is also a problem as in a normal brushless motor. In particular, when an IPM motor is used as a motor for an electric power steering apparatus, torque ripple causes a deterioration in steering feeling, which causes a problem of uncomfortable to the driver. For this reason, reduction of torque ripple in the IPM motor has also been demanded from the viewpoint of comfortable driving.
 本発明のブラシレスモータは、モータケースと、前記モータケースに固定されたステータと、前記モータケースに回転自在に支持されたロータシャフトと、前記ステータの内側に配置され前記ロータシャフトに固定されたロータと、を備えてなるブラシレスモータであって、前記ロータは、磁性材料にて形成されたロータコアと、前記ロータコア内に固定された複数個のマグネットと、を有し、前記ロータコアは、前記ロータシャフトに固定されたコアボディと、前記コアボディから径方向に向かって突設された複数個の磁極部と、隣接する前記磁極部の間に形成され軸方向に延びる溝状の凹部と、を有し、前記磁極部は、前記マグネットが収容固定される前記マグネット取付孔を有し、前記磁極部の周方向両端に、前記凹部に臨んで切欠部を設けたことを特徴とする。 The brushless motor of the present invention includes a motor case, a stator fixed to the motor case, a rotor shaft rotatably supported by the motor case, and a rotor disposed inside the stator and fixed to the rotor shaft. The rotor includes a rotor core formed of a magnetic material and a plurality of magnets fixed in the rotor core, and the rotor core includes the rotor shaft. A core body fixed to the core body, a plurality of magnetic pole portions projecting in a radial direction from the core body, and a groove-shaped concave portion extending between the adjacent magnetic pole portions and extending in the axial direction, The magnetic pole part has the magnet mounting hole in which the magnet is accommodated and fixed, and is cut out at both ends in the circumferential direction of the magnetic pole part facing the recess. The is characterized in that provided.
 前記ブラシレスモータにおいて、前記凹部は、前記磁極部の周方向端部に形成され前記マグネット取付孔の周壁を構成する側壁部と、前記コアボディの外周面にて形成された底面部と、を有しても良い。この場合、前記ロータコアを、磁性材料からなるコアプレートを複数枚積層して形成し、前記側壁部の板幅Xを、前記コアプレートの板厚tと同じ~1.2倍未満(1.0t≦X<1.2t)としても良い。 In the brushless motor, the concave portion includes a side wall portion that is formed at a circumferential end portion of the magnetic pole portion and constitutes a peripheral wall of the magnet mounting hole, and a bottom surface portion that is formed on the outer peripheral surface of the core body. May be. In this case, the rotor core is formed by laminating a plurality of core plates made of a magnetic material, and the plate width X of the side wall portion is equal to the plate thickness t of the core plate to less than 1.2 times (1.0 t). ≦ X <1.2t).
 また、前記磁極部の前記マグネット取付孔より外側に形成された外周部の厚さAを、前記マグネットの厚さBの1.0~1.5倍(1.0B≦A<1.5B)としても良い。さらに、前記両切欠部間の周方向の幅Waを、前記マグネットの周方向の幅Wmの0.87倍よりも大きく(Wa>0.87Wm)としたり、あるいは、0.90倍よりも大きく(Wa>0.90Wm)したりしても良い。 Further, the thickness A of the outer peripheral portion formed outside the magnet mounting hole of the magnetic pole portion is 1.0 to 1.5 times the thickness B of the magnet (1.0B ≦ A <1.5B). It is also good. Further, the circumferential width Wa between the notches is set to be larger than 0.87 times the circumferential width Wm of the magnet (Wa> 0.87 Wm) or larger than 0.90 times. (Wa> 0.90 Wm).
 さらに、前記底面部と前記ロータコアの中心との距離O-Qを、前記マグネットの中央部における外周部と前記ロータコアの中心との距離O-Pよりも前記ロータコアの中心O側の寸法となるよう設定するとともに、前記マグネットの中央部における内周部と前記ロータコアの中心との距離O-Rよりも中心Oから遠い側となる寸法に設定しても良い。 Further, the distance OQ between the bottom surface portion and the center of the rotor core is set to be a dimension closer to the center O side of the rotor core than the distance OP between the outer peripheral portion in the center portion of the magnet and the center of the rotor core. In addition to setting, it may be set to a dimension that is on the side farther from the center O than the distance OR between the inner peripheral portion in the central portion of the magnet and the center of the rotor core.
 加えて、前記ブラシレスモータは、電動パワーステアリング装置の駆動源として使用しても良い。 In addition, the brushless motor may be used as a drive source for the electric power steering apparatus.
 一方、本発明のブラシレスモータ用ロータは、ブラシレスモータに使用されるロータであって、前記ロータは、磁性材料にて形成されたロータコアと、前記ロータコア内に固定された複数個のマグネットと、を有し、前記ロータコアは、前記ロータシャフトに固定されたコアボディと、前記コアボディから径方向に向かって突設された複数個の磁極部と、隣接する前記磁極部の間に形成され軸方向に延びる溝状の凹部と、を有し、前記磁極部は、前記マグネットが収容固定される前記マグネット取付孔を有し、前記磁極部の周方向両端に、前記凹部に臨んで切欠部を設けたことを特徴とする。 Meanwhile, a brushless motor rotor according to the present invention is a rotor used in a brushless motor, and the rotor includes a rotor core formed of a magnetic material and a plurality of magnets fixed in the rotor core. And the rotor core is formed between a core body fixed to the rotor shaft, a plurality of magnetic pole portions projecting radially from the core body, and the adjacent magnetic pole portions, and extends in the axial direction. And the magnetic pole part has the magnet mounting hole in which the magnet is accommodated and fixed, and a notch part is provided at both ends in the circumferential direction of the magnetic pole part so as to face the concave part. It is characterized by.
 前記ブラシレスモータ用ロータにおいて、前記凹部は、前記磁極部の周方向端部に形成され前記マグネット取付孔の周壁を構成する側壁部と、前記コアボディの外周面にて形成された底面部と、を有しても良い。この場合、前記ロータコアを、磁性材料からなるコアプレートを複数枚積層して形成し、前記側壁部の板幅Xを、前記コアプレートの板厚tと同じ~1.2倍未満(1.0t≦X<1.2t)としても良い。 In the brushless motor rotor, the concave portion includes a side wall portion formed at a circumferential end portion of the magnetic pole portion and constituting a peripheral wall of the magnet mounting hole, and a bottom surface portion formed at the outer peripheral surface of the core body. You may have. In this case, the rotor core is formed by laminating a plurality of core plates made of a magnetic material, and the plate width X of the side wall portion is equal to the plate thickness t of the core plate to less than 1.2 times (1.0 t). ≦ X <1.2t).
 また、前記磁極部の前記マグネット取付孔より外側に形成された外周部の厚さAを、前記マグネットの厚さBの1.0~1.5倍(1.0B≦A<1.5B)としても良い。さらに、前記両切欠部間の周方向の幅Waを、前記マグネットの周方向の幅Wmの0.87倍よりも大きく(Wa>0.87Wm)としたり、あるいは、0.90倍よりも大きく(Wa>0.90Wm)したりしても良い。 Further, the thickness A of the outer peripheral portion formed outside the magnet mounting hole of the magnetic pole portion is 1.0 to 1.5 times the thickness B of the magnet (1.0B ≦ A <1.5B). It is also good. Further, the circumferential width Wa between the notches is set to be larger than 0.87 times the circumferential width Wm of the magnet (Wa> 0.87 Wm) or larger than 0.90 times. (Wa> 0.90 Wm).
 さらに、前記底面部と前記ロータコアの中心との距離O-Qを、前記マグネットの中央部における外周部と前記ロータコアの中心との距離O-Pよりも前記ロータコアの中心O側の寸法となるよう設定するとともに、前記マグネットの中央部における内周部と前記ロータコアの中心との距離O-Rよりも中心Oから遠い側となる寸法に設定しても良い。 Further, the distance OQ between the bottom surface portion and the center of the rotor core is set to be a dimension closer to the center O side of the rotor core than the distance OP between the outer peripheral portion in the center portion of the magnet and the center of the rotor core. In addition to setting, it may be set to a dimension that is on the side farther from the center O than the distance OR between the inner peripheral portion in the central portion of the magnet and the center of the rotor core.
 本発明のブラシレスモータによれば、ロータを形成するロータコアに、ロータシャフトに固定されたコアボディと、コアボディから径方向に向かって突設された複数個の磁極部と、磁極部の間に形成され軸方向に延びる溝状の凹部と、を設けたので、従来モータにて漏れ磁束の磁路となっていた極間ブリッジを廃止することができ、他極への磁束漏れを低減させることが可能となる。従って、マグネットの有効磁束を増大させることができ、磁束を有効活用しマグネットトルクの向上を図ることが可能となる。また、極間ブリッジを廃止し、極間に溝状の凹部を設けたので、q軸インダクタンスを低減させることも可能となる。これにより、インダクタンス平均を従来のモータよりも小さくすることができ、従来モータに比して、中高負荷時における回転数の低下を抑制することが可能となる。 According to the brushless motor of the present invention, the rotor core forming the rotor is formed between the core body fixed to the rotor shaft, the plurality of magnetic pole portions projecting radially from the core body, and the magnetic pole portion. Since the groove-shaped recess extending in the axial direction is provided, it is possible to eliminate the bridge between poles, which was a magnetic path for leakage flux in the conventional motor, and to reduce leakage of magnetic flux to other poles It becomes. Therefore, the effective magnetic flux of the magnet can be increased, and the magnetic torque can be effectively utilized to improve the magnet torque. Further, since the inter-electrode bridge is eliminated and the groove-shaped recess is provided between the inter-electrodes, the q-axis inductance can be reduced. Thereby, the average inductance can be made smaller than that of the conventional motor, and it is possible to suppress the decrease in the rotational speed at the time of medium and high loads as compared with the conventional motor.
 本発明のブラシレスモータ用ロータによれば、ロータを形成するロータコアに、ロータシャフトに固定されたコアボディと、コアボディから径方向に向かって突設された複数個の磁極部と、磁極部の間に形成され軸方向に延びる溝状の凹部と、を設けたので、従来モータにて漏れ磁束の磁路となっていた極間ブリッジを廃止することができ、他極への磁束漏れを低減させることが可能となる。従って、マグネットの有効磁束を増大させることができ、磁束を有効活用しマグネットトルクの向上を図ることが可能となる。また、極間ブリッジを廃止し、極間に溝状の凹部を設けたので、q軸インダクタンスを低減させることも可能となる。これにより、インダクタンス平均を従来のロータよりも小さくすることができ、従来のロータを使用したモータに比して、中高負荷時における回転数の低下を抑制することが可能となる。 According to the brushless motor rotor of the present invention, the rotor core forming the rotor has a core body fixed to the rotor shaft, a plurality of magnetic pole portions projecting radially from the core body, and the magnetic pole portion between the magnetic pole portions. Since the groove-shaped concave portion that is formed and extends in the axial direction is provided, it is possible to eliminate the inter-pole bridge that has been the magnetic path of the leakage magnetic flux in the conventional motor, and to reduce magnetic flux leakage to the other pole Is possible. Therefore, the effective magnetic flux of the magnet can be increased, and the magnetic torque can be effectively utilized to improve the magnet torque. Further, since the inter-electrode bridge is eliminated and the groove-shaped recess is provided between the inter-electrodes, the q-axis inductance can be reduced. As a result, the average inductance can be made smaller than that of the conventional rotor, and it is possible to suppress a decrease in the rotational speed at the time of medium and high loads as compared with a motor using the conventional rotor.
本発明の一実施形態であるブラシレスモータの断面図である。It is sectional drawing of the brushless motor which is one Embodiment of this invention. 図1のA-A線に沿った断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 凹部の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of a recessed part. 側壁部の厚さとトルクとの関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the thickness of a side wall part, and a torque. SPMモータと、従来のIPMモータ、本発明によるIPMモータの各平均インダクタンスを比較した説明図である。It is explanatory drawing which compared each average inductance of a SPM motor, the conventional IPM motor, and the IPM motor by this invention. トルクと相電流,トルクと回転数の関係を、従来のIPMモータと本発明によるIPMモータにて比較して示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the relationship between a torque, a phase current, and a torque, and the rotation speed by comparing with the conventional IPM motor and the IPM motor by this invention. 従来のIPMモータと本発明によるIPMモータの突極比を比較した説明図である。It is explanatory drawing which compared the salient pole ratio of the conventional IPM motor and the IPM motor by this invention. 切欠部間の幅寸法Waとマグネット幅Wmとの比(Wa/Wm)と、トルクとの関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the ratio (Wa / Wm) of width dimension Wa between notch parts, and magnet width Wm, and a torque. 切欠部間の幅寸法Waとマグネット幅Wmとの比(Wa/Wm)と、トルクリップル率との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the ratio (Wa / Wm) of width dimension Wa between notch parts, and magnet width Wm, and a torque ripple rate. 従来のIPMモータにて使用されるロータコアの構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the rotor core used with the conventional IPM motor.
 以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の実施形態の目的はIPMモータにおける隣接磁極間の磁束漏れを抑え、有効磁束を増大させてマグネットトルクの向上を図ることにある。また、本発明の他の目的は、インダクタンスを低減させ、中高負荷時の回転数の低下を抑えることにある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. An object of the following embodiment is to suppress magnetic flux leakage between adjacent magnetic poles in an IPM motor and increase effective magnetic flux to improve magnet torque. Another object of the present invention is to reduce inductance and suppress a decrease in the number of rotations at medium and high loads.
 図1は、本発明の一実施形態であるブラシレスモータの断面図、図2は、図1のA-A線に沿った断面図である。図1に示すように、ブラシレスモータ1(以下、モータ1と略記する)は、外側にステータ(固定子)2、内側にロータ(回転子)3を配したインナーロータ型のブラシレスモータとなっている。モータ1は、電動パワーステアリング装置の駆動源として使用される。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a brushless motor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. As shown in FIG. 1, a brushless motor 1 (hereinafter abbreviated as “motor 1”) is an inner rotor type brushless motor having a stator (stator) 2 on the outside and a rotor (rotor) 3 on the inside. Yes. The motor 1 is used as a drive source for the electric power steering apparatus.
 ステータ2は、有底円筒形状のモータケース4(以下、ケース4と略記する)の内側に固定されている。ステータ2は、ステータコア5と、ステータコア5に巻装されたステータコイル6(以下、コイル6と略記する)、及び、ステータコア5に取り付けられコイル6と電気的に接続されるバスバーユニット(端子ユニット)7とから構成されている。ケース4は、鉄等にて有底円筒状に形成されている。ケース4の開口部には、図示しない固定ネジによって、アルミダイキャスト製のブラケット8が取り付けられる。 The stator 2 is fixed inside a bottomed cylindrical motor case 4 (hereinafter abbreviated as case 4). The stator 2 includes a stator core 5, a stator coil 6 wound around the stator core 5 (hereinafter abbreviated as a coil 6), and a bus bar unit (terminal unit) attached to the stator core 5 and electrically connected to the coil 6. 7. The case 4 is formed in a bottomed cylindrical shape with iron or the like. An aluminum die cast bracket 8 is attached to the opening of the case 4 by a fixing screw (not shown).
 ステータコア5は、電磁鋼板を積層して形成されている。ステータコア5には、複数個(ここでは9個)のティース9が径方向内側に向かって突設されている。ステータコア5には合成樹脂製のインシュレータ11が取り付けられている。インシュレータ11の外側には、コイル6が巻装されている。ステータコア5の一端側には、バスバーユニット7が取り付けられている。バスバーユニット7は、合成樹脂製の本体部内に銅製のバスバーがインサート成形された構成となっている。 The stator core 5 is formed by laminating electromagnetic steel plates. The stator core 5 has a plurality of (here, nine) teeth 9 protruding radially inward. A synthetic resin insulator 11 is attached to the stator core 5. A coil 6 is wound around the outside of the insulator 11. A bus bar unit 7 is attached to one end side of the stator core 5. The bus bar unit 7 has a structure in which a copper bus bar is insert-molded in a synthetic resin main body.
 バスバーユニット7の周囲には、複数個の給電用端子12が径方向に突設されている。バスバーユニット7の取り付けに際し、給電用端子12は、ステータコア5から引き出されたコイル6の端部6aが溶接される。バスバーユニット7では、バスバーはモータ1の相数に対応した個数(ここでは、U相,V相,W相分の3個と各相同士の接続用の1個の計4個)設けられている。各コイル6は、その相に対応した給電用端子12と電気的に接続される。ステータコア5は、バスバーユニット7を取り付けた後、ケース4内に圧入固定される。 Around the bus bar unit 7, a plurality of power supply terminals 12 protrude in the radial direction. When the bus bar unit 7 is attached, the end 6 a of the coil 6 drawn out from the stator core 5 is welded to the power feeding terminal 12. In the bus bar unit 7, the number of bus bars corresponding to the number of phases of the motor 1 (here, three for the U phase, V phase, W phase and one for connecting each phase) is provided. Yes. Each coil 6 is electrically connected to a power supply terminal 12 corresponding to the phase. The stator core 5 is press-fitted and fixed in the case 4 after the bus bar unit 7 is attached.
 ステータ2の内側にはロータ3が挿入されている。ロータ3はロータシャフト13を有している。ロータシャフト13は、ベアリング14a,14bによって回転自在に軸支されている。ベアリング14aは、ケース4の底部中央に固定されている。ベアリング14bは、ブラケット8の中央部に固定されている。ロータシャフト13には、円筒形状のロータコア15(15a~15c)と、回転角度検出手段であるレゾルバ21のロータ(レゾルバロータ)22が取り付けられている。レゾルバ21のステータ(レゾルバステータ)23は、合成樹脂製のレゾルバブラケット24に収容されている。レゾルバブラケット24は、取付ネジ25によってブラケット8の内側に固定される。 The rotor 3 is inserted inside the stator 2. The rotor 3 has a rotor shaft 13. The rotor shaft 13 is rotatably supported by bearings 14a and 14b. The bearing 14 a is fixed to the bottom center of the case 4. The bearing 14 b is fixed to the center portion of the bracket 8. A cylindrical rotor core 15 (15a to 15c) and a rotor (resolver rotor) 22 of a resolver 21 serving as a rotation angle detection unit are attached to the rotor shaft 13. A stator (resolver stator) 23 of the resolver 21 is accommodated in a resolver bracket 24 made of synthetic resin. The resolver bracket 24 is fixed to the inside of the bracket 8 with an attachment screw 25.
 ロータコア15は、コアボディ31と、6個の磁極部32とから構成されている。コアボディ31は、ロータシャフト13に固定されている。磁極部32は、コアボディ31から径方向に向かって突設されている。ロータコア15も、図10のロータコア51と同様に、電磁鋼板からなるコアプレートを複数枚積層させて形成されている。各磁極部32には、軸方向に延びるマグネット取付孔33がそれぞれ1個ずつ形成されている。各マグネット取付孔33内には、直方体状のセグメント型マグネット(永久磁石)16(16a~16c)が収容固定される。マグネット取付孔33にマグネット16を挿入すると、マグネット16の周方向両側には、フラックスバリアとして機能する空隙部34が形成される。 The rotor core 15 includes a core body 31 and six magnetic pole portions 32. The core body 31 is fixed to the rotor shaft 13. The magnetic pole portion 32 protrudes from the core body 31 in the radial direction. The rotor core 15 is also formed by laminating a plurality of core plates made of electromagnetic steel plates, like the rotor core 51 of FIG. Each magnetic pole portion 32 is formed with one magnet mounting hole 33 extending in the axial direction. In each magnet mounting hole 33, a rectangular parallelepiped segment type magnet (permanent magnet) 16 (16a to 16c) is accommodated and fixed. When the magnet 16 is inserted into the magnet mounting hole 33, gaps 34 functioning as flux barriers are formed on both sides of the magnet 16 in the circumferential direction.
 モータ1では、各磁極部32にマグネット取付孔33を設けると共に、各マグネット取付孔33にそれぞれマグネット16を収容固定する。ロータコア15の外周部には、周方向に沿って複数個のマグネット16が等分に配置される。図1,2に示すように、モータ1では、マグネット16a~16cは周方向に沿って6個×軸方向に3列配置されている。すなわち、モータ1は、6極9スロット構成のIPM型モータとなっている。 In the motor 1, the magnet attachment holes 33 are provided in the magnetic pole portions 32, and the magnets 16 are accommodated and fixed in the magnet attachment holes 33. A plurality of magnets 16 are equally arranged on the outer periphery of the rotor core 15 along the circumferential direction. As shown in FIGS. 1 and 2, in the motor 1, the magnets 16a to 16c are arranged in six rows along the circumferential direction and three rows in the axial direction. That is, the motor 1 is an IPM type motor having a 6-pole 9-slot configuration.
 各磁極部32の間には、軸方向に延びる溝状の凹部35が設けられている。モータ1では、隣接するマグネット取付孔33の間に、従来のモータのような略T字形のブリッジ部(図10の符号56)は設けられておらず、マグネット取付孔33の間は凹部35になっている。図3は、凹部35の構成を示す説明図である。図3に示すように、凹部35は、磁極部32の周方向両端部に形成された側壁部36と、コアボディ31の外周面を三辺とする台形状に形成されている。 Between each magnetic pole part 32, the groove-shaped recessed part 35 extended in an axial direction is provided. In the motor 1, a substantially T-shaped bridge portion (reference numeral 56 in FIG. 10) is not provided between adjacent magnet attachment holes 33, and a recess 35 is provided between the magnet attachment holes 33. It has become. FIG. 3 is an explanatory diagram showing the configuration of the recess 35. As shown in FIG. 3, the recess 35 is formed in a trapezoidal shape having side walls 36 formed at both ends in the circumferential direction of the magnetic pole part 32 and the outer peripheral surface of the core body 31 as three sides.
 側壁部36は、マグネット取付孔33における周方向端部の周壁を構成している。凹部35は、隣接する磁極部32の対向する側壁部36と、コアボディ31の外周面によって形成される底面部37から構成される。底面部37とロータコア15の中心との距離O-Qは、マグネット16の中央部における外周部16out(点P)とロータコア15の中心との距離O-Pよりも小さい。すなわち、距離O-Qは、点Qが点Pよりもロータコア15の中心O側の寸法となるよう設定されている。また、距離O-Qは、マグネット16の中央部における内周部16in(点R)とロータコア15の中心との距離O-Rよりも大きい。すなわち、距離O-Qは、点Qが点Rよりも中心Oから遠い側となる寸法となるよう設定されている(O-P>O-Q>O-R:P=マグネット外周部位置,Q=底面部位置,R=マグネット内周部位置)。かかる設定により、ロータコア15は、従来のロータコアに比べ極間の磁路長が長くなり、隣接極間の磁気抵抗が増加する。その結果、他極への磁束漏れが大幅に少なくなり、マグネット16の有効磁束が増大し、マグネットトルクを向上させることが可能となる。発明者らの実験によれば、トルクアップのためには、側壁部36の板幅Xは、コアプレートの板厚tと略同一からその1.2倍未満程度(1.0t≦X<1.2t)が好ましい(図4参照)。 The side wall portion 36 constitutes a peripheral wall at the circumferential end of the magnet mounting hole 33. The concave portion 35 includes a side wall portion 36 facing the adjacent magnetic pole portion 32 and a bottom surface portion 37 formed by the outer peripheral surface of the core body 31. The distance OQ between the bottom surface portion 37 and the center of the rotor core 15 is smaller than the distance OP between the outer peripheral portion 16out (point P) at the center of the magnet 16 and the center of the rotor core 15. That is, the distance OQ is set such that the point Q is a dimension closer to the center O of the rotor core 15 than the point P. Further, the distance OQ is larger than the distance OR between the inner peripheral portion 16 in (point R) in the center portion of the magnet 16 and the center of the rotor core 15. That is, the distance OQ is set so that the point Q is a dimension farther from the center O than the point R (OP> OQ> OR: P = magnet outer peripheral position, Q = bottom surface position, R = magnet inner periphery position). With this setting, the rotor core 15 has a longer magnetic path length between the poles than the conventional rotor core, and the magnetic resistance between adjacent poles increases. As a result, magnetic flux leakage to the other pole is greatly reduced, the effective magnetic flux of the magnet 16 is increased, and the magnet torque can be improved. According to the experiments by the inventors, in order to increase the torque, the plate width X of the side wall portion 36 is substantially the same as the plate thickness t of the core plate and is less than about 1.2 times (1.0 t ≦ X <1). .2t) is preferred (see FIG. 4).
 このように、モータ1では、従来のモータにて漏れ磁束の磁路となっていた極間ブリッジ(ブリッジ部56)を廃し、各磁極部32を独立させると共に、隣接する磁極部32の間に窪み状の凹部35を設けている。これにより、従来のロータコアに比して極間の磁路長が長くなり、その分、隣接磁極間の磁気抵抗が増加する。その結果、他極への磁束漏れが大幅に少なくなり、マグネット16の有効磁束が増大する。従って、従来のモータよりも磁束を有効活用でき、マグネットトルクを増加させることが可能となる。 As described above, in the motor 1, the inter-pole bridge (bridge portion 56), which has been a magnetic path for the leakage magnetic flux in the conventional motor, is eliminated, each magnetic pole portion 32 is made independent, and between the adjacent magnetic pole portions 32. A concave recess 35 is provided. As a result, the magnetic path length between the poles becomes longer than that of the conventional rotor core, and the magnetic resistance between the adjacent magnetic poles increases accordingly. As a result, magnetic flux leakage to the other pole is greatly reduced, and the effective magnetic flux of the magnet 16 is increased. Therefore, the magnetic flux can be used more effectively than the conventional motor, and the magnet torque can be increased.
 なお、各磁極部32間に凹部35を形成すると、ロータ回転に伴い極性が急変し、コギングが増大する恐れがある。これに対し、モータ1では、側壁部36によって同極に磁束を戻す磁路を形成すると共に、側壁部36と底面部37を介して、隣接極間に少ないながらも漏れ磁束を生じさせている。このため、隣接極間においても極性が徐々に変化する形となり、コギングの増大も抑えられる。 In addition, if the recessed part 35 is formed between each magnetic pole part 32, polarity may change suddenly with rotor rotation and there exists a possibility that cogging may increase. On the other hand, in the motor 1, a magnetic path for returning the magnetic flux to the same pole is formed by the side wall portion 36, and a small amount of leakage magnetic flux is generated between the adjacent poles via the side wall portion 36 and the bottom surface portion 37. . For this reason, the polarity gradually changes between adjacent poles, and an increase in cogging can be suppressed.
 一方、モータ1では、磁極部32の外周部38の厚さが、従来のモータに比して薄く形成されている。本実施形態では、外周部38の径方向の寸法A(磁極部32におけるマグネット16の外側寸法)が、マグネット16の厚さBの1.0~1.5倍程度(好ましくは1.3倍程度)になっており、図10のような従来のロータコア51の約0.8倍程度に形成されている。かかる設定により、磁極部32の径方向の鋼板部分が従来よりも小さくなり、その分、磁気抵抗が増加する。また、外周部38の面積が小さいため、マグネット16の磁束により、外周部38が磁気飽和しやすくなる。従って、外周部38に界磁側からの磁束が通りにくくなり、その影響も受けにくくなる。このため、従来のモータに比して、d軸方向のインダクタンスLdが低減される。 On the other hand, in the motor 1, the thickness of the outer peripheral portion 38 of the magnetic pole portion 32 is formed thinner than that of the conventional motor. In the present embodiment, the radial dimension A of the outer peripheral portion 38 (the outer dimension of the magnet 16 in the magnetic pole portion 32) is about 1.0 to 1.5 times (preferably 1.3 times) the thickness B of the magnet 16. About 0.5 times as large as the conventional rotor core 51 as shown in FIG. With this setting, the steel plate portion in the radial direction of the magnetic pole portion 32 becomes smaller than before, and the magnetic resistance increases accordingly. In addition, since the area of the outer peripheral portion 38 is small, the outer peripheral portion 38 is easily magnetically saturated by the magnetic flux of the magnet 16. Therefore, the magnetic flux from the field side is less likely to pass through the outer peripheral portion 38, and the influence thereof is also less likely to occur. For this reason, the inductance Ld in the d-axis direction is reduced as compared with the conventional motor.
 さらに、各磁極部32の間には、空隙部となる凹部35が設けられているため、q軸方向の磁気抵抗も増加し、q軸方向のインダクタンスLqも低減する。その結果、インダクタンス平均(Ld+Lq)/2が従来のモータよりも小さくなり(図5参照)、図6に示すように、従来モータに比して中高負荷時の回転数の低下が抑えられる。なお、インダクタンスの平均値は小さくなるが、モータの突極比(Lq/Ld)は、従来モータと変わらないため、リラクタンストルクはそのまま確保できる(図7参照)。 Furthermore, since the concave portion 35 serving as a gap is provided between the magnetic pole portions 32, the magnetic resistance in the q-axis direction increases and the inductance Lq in the q-axis direction also decreases. As a result, the average inductance (Ld + Lq) / 2 becomes smaller than that of the conventional motor (see FIG. 5), and as shown in FIG. Although the average value of the inductance is reduced, the salient pole ratio (Lq / Ld) of the motor is not different from that of the conventional motor, so that the reluctance torque can be secured as it is (see FIG. 7).
 さらに、モータ1では、磁極部32の周方向両端に、凹部35に臨む形で一対の切欠部39が設けられている。両切欠部39の間の周方向の幅(切欠部39の周方向両端面41間の距離)は、Waとなっている(図3参照)。切欠部間の幅Waは、マグネット16の周方向の幅Wm(マグネット16の周方向両端面42間の距離)に対し、Wa>0.87Wm、好ましくは、Wa>0.9Wmに形成されている。なお、幅Waが磁極部32の周方向の幅Wpよりも小さくなることは言うまでもない。 Furthermore, in the motor 1, a pair of cutout portions 39 are provided at both ends in the circumferential direction of the magnetic pole portion 32 so as to face the recess 35. The circumferential width between the notches 39 (the distance between the circumferential end surfaces 41 of the notches 39) is Wa (see FIG. 3). The width Wa between the notches is formed such that Wa> 0.87 Wm, preferably Wa> 0.9 Wm, with respect to the circumferential width Wm of the magnet 16 (distance between the circumferential end surfaces 42 of the magnet 16). Yes. Needless to say, the width Wa is smaller than the circumferential width Wp of the magnetic pole portion 32.
 図8は、WaとWmの比(Wa/Wm)と出力トルクとの関係を示す説明図、図9は、WaとWmの比とトルクリップル率との関係を示す説明図である。発明者らの実験によれば、まず、Wa/Wmの値とトルクとの関係は、図8に示すように、Wa=Wm、つまり、切欠部39の周方向の幅とマグネット16の周方向の幅が等しい設定が最も好ましい。また、Waが0.90Wmの場合は、切欠部39が無い場合と同等のトルクとなる。切欠部39が大きくなり、Waが0.90Wmよりも小さくなるとトルクが低下する傾向がある。従って、トルクという観点からは、Wa>0.90Wmが好ましい。 FIG. 8 is an explanatory diagram showing the relationship between the ratio of Wa and Wm (Wa / Wm) and the output torque, and FIG. 9 is an explanatory diagram showing the relationship between the ratio of Wa and Wm and the torque ripple rate. According to the experiments by the inventors, first, as shown in FIG. 8, the relationship between the value of Wa / Wm and the torque is Wa = Wm, that is, the circumferential width of the notch 39 and the circumferential direction of the magnet 16. Most preferably, the widths are equal. Further, when Wa is 0.90 Wm, the torque is the same as when there is no notch 39. When the notch 39 becomes large and Wa becomes smaller than 0.90 Wm, the torque tends to decrease. Therefore, from the viewpoint of torque, Wa> 0.90 Wm is preferable.
 次に、Wa/Wmとトルクリップル率との関係は、図9に示すように、Wa=0.90Wmの設定が最も好ましい(トルクリップル率5.6%)。トルクリップル率は、Wa=0.90Wの場合を極小値として、0.90よりも小さくとも、また、大きくとも増加する。Wa=0.87Wの場合はトルクリップル率が6.4%となり、切欠部39が無い場合(トルクリップル率6.5%)と同等となる(若干小さい)。切欠部39が大きくなり、Waが0.87Wmよりも小さくなると、切欠部無しよりもトルクリップル率が増加する。従って、トルクリップル率という観点からは、Wa>0.87Wmが好ましい。 Next, as shown in FIG. 9, the relationship between Wa / Wm and the torque ripple rate is most preferably set to Wa = 0.90 Wm (torque ripple rate 5.6%). The torque ripple rate increases with a minimum value of Wa = 0.90 W, whether it is smaller than 0.90 or larger. When Wa = 0.87 W, the torque ripple rate is 6.4%, which is the same as that without the notch 39 (torque ripple rate 6.5%) (slightly smaller). When the notch 39 becomes larger and Wa becomes smaller than 0.87 Wm, the torque ripple rate increases as compared with the case where there is no notch. Therefore, from the viewpoint of torque ripple rate, Wa> 0.87 Wm is preferable.
 そこで、図8,9の結果から、Wa,Wmの関係は、Waを0.87Wmよりも大きく設定することにより、出力トルクとトルクリップル率をバランス良く向上させることが可能となる。この場合、0.87Wm<Wa<0.90Wmの範囲では、トルクを若干犠牲にしつつ、トルクリップル率の低減を優先した設定となる。すなわち、トルクは、切欠部無しの場合よりも若干低くなるが(図8において、0.85と0.90の中間)、トルクリップル率は6.4%以下に抑えられる。また、Wa=0.90Wmの場合は、トルクを切欠部無しの場合と同等に維持しつつ、最もトルクリップル率が低い設定となる(トルクリップル率5.6%)。さらに、0.90Wm<Waの範囲では、トルクリップル率は極小値よりも大きいが(例えば、Wa=0.94Wmの場合、トルクリップル率5.8%)、トルクは切欠部無しの場合よりも大きくなり、トルクを優先した設定となる。 Therefore, from the results of FIGS. 8 and 9, regarding the relationship between Wa and Wm, it is possible to improve the output torque and the torque ripple rate in a well-balanced manner by setting Wa to be larger than 0.87 Wm. In this case, in the range of 0.87 Wm <Wa <0.90 Wm, priority is given to a reduction in torque ripple rate while sacrificing torque slightly. That is, the torque is slightly lower than the case where there is no cutout (in the middle of 0.85 and 0.90 in FIG. 8), but the torque ripple rate is suppressed to 6.4% or less. Further, when Wa = 0.90 Wm, the torque ripple rate is set to the lowest (torque ripple rate 5.6%) while maintaining the torque equivalent to that without the notch. Further, in the range of 0.90 Wm <Wa, the torque ripple rate is larger than the minimum value (for example, when Wa = 0.94 Wm, the torque ripple rate is 5.8%), but the torque is higher than that without the notch. Increased to give priority to torque.
 このような切欠部39を設けると、側壁部36と外周部38との間に細い回廊部43が形成される。このため、外周部38から側壁部36に至る磁気通路の幅が狭くなり、その分、磁気抵抗が増大し、漏れ磁束が抑えられる。また、切欠部39により、外周部38と側壁部36の接続部が、切欠部の分だけ界磁側(ティース9の先端)から離れる。すなわち、前記接続部と界磁側との距離を多く取ることができ、界磁側からの影響も受けにくくなる。従来、通電時は、界磁側の影響により、ブリッジ部の漏れ磁束が大きく増大していた。これに対し、発明者らの実験によれば、切欠部39を設けた場合、電機子反作用が低減し、通電時における隣接極への磁束の漏れが、無通電時と同等程度に抑えられた。その結果、図6に示すように、従来モータに比して高負荷時における電流量の増大が抑えられ、この点においても、磁束の有効活用が図られる。 When such a cutout 39 is provided, a narrow corridor 43 is formed between the side wall 36 and the outer peripheral portion 38. For this reason, the width of the magnetic path from the outer peripheral portion 38 to the side wall portion 36 is narrowed, and accordingly, the magnetic resistance is increased and the leakage magnetic flux is suppressed. Further, the connection portion between the outer peripheral portion 38 and the side wall portion 36 is separated from the field side (the tip of the teeth 9) by the cutout portion by the cutout portion 39. That is, it is possible to increase the distance between the connecting portion and the field side, and it is difficult to be affected by the field side. Conventionally, at the time of energization, the leakage magnetic flux in the bridge portion has greatly increased due to the influence of the field side. On the other hand, according to the experiments by the inventors, when the notch portion 39 is provided, the armature reaction is reduced, and the leakage of magnetic flux to the adjacent pole during energization is suppressed to the same extent as during no energization. . As a result, as shown in FIG. 6, an increase in the amount of current at a high load is suppressed as compared with the conventional motor, and in this respect also, the magnetic flux can be effectively used.
 本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
 例えば、前述の実施例では、本発明によるブラシレスモータを電動パワーステアリング装置の駆動源として使用した場合について説明したが、本発明は、他の車載電動装置や、ハイブリッド自動車、電気自動車、エアコン等の電気製品等に広く適用可能である。
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
For example, in the above-described embodiment, the case where the brushless motor according to the present invention is used as a drive source of the electric power steering apparatus has been described. Widely applicable to electrical products and the like.
 1  ブラシレスモータ
 2  ステータ
 3  ロータ
 4  モータケース
 5  ステータコア
 6  ステータコイル
 6a 端部
 7  バスバーユニット
 8  ブラケット
 9  ティース
11  インシュレータ
12  給電用端子
13  ロータシャフト
14a,14b  ベアリング
15  ロータコア
16  マグネット
16a~16c  マグネット
16in  マグネット内周部
16out  マグネット外周部
21  レゾルバ
22  レゾルバロータ
23  レゾルバステータ
24  レゾルバブラケット
25  取付ネジ
31  コアボディ
32  磁極部
33  マグネット取付孔
34  空隙部
35  凹部
36  側壁部
37  底面部
38  外周部
39  切欠部
41  周方向両端面
42  周方向両端面
43  回廊部
51  ロータコア
52  コアプレート
53  スリット孔
54  マグネット
55  空隙部
56  ブリッジ部
A   磁極部外周部の径方向寸法
B   マグネット厚さ
X   側壁部板幅
t   コアプレート板厚
O   ロータコア中心
P   マグネット外周部位置
Q   底面部位置
R   マグネット内周部位置
Wa  切欠部間の周方向の幅
Wm  マグネットの周方向の幅
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Brushless motor 2 Stator 3 Rotor 4 Motor case 5 Stator core 6 Stator coil 6a End 7 Bus bar unit 8 Bracket 9 Teeth 11 Insulator 12 Feeding terminal 13 Rotor shaft 14a, 14b Bearing 15 Rotor core 16 Magnets 16a to 16c Magnet 16in Magnet inner circumference Part 16out Magnet outer peripheral part 21 Resolver 22 Resolver rotor 23 Resolver stator 24 Resolver bracket 25 Mounting screw 31 Core body 32 Magnetic pole part 33 Magnet mounting hole 34 Gap part 35 Recess 36 Side wall part 37 Bottom face part 38 Outer part 39 Notch part 41 Both ends in the circumferential direction 42 circumferential end faces 43 corridor 51 rotor core 52 core plate 53 slit hole 54 magnet 55 gap 56 bridge A Dimension in the radial direction of the outer periphery of the magnetic pole B Magnet thickness X Side wall plate width t Core plate thickness O Rotor core center P Magnet outer peripheral position Q Bottom surface position R Magnet inner peripheral position Wa Circumferential width between notches Wm Magnet circumferential width

Claims (15)

  1.  モータケースと、前記モータケースに固定されたステータと、前記モータケースに回転自在に支持されたロータシャフトと、前記ステータの内側に配置され前記ロータシャフトに固定されたロータと、を備えてなるブラシレスモータであって、
     前記ロータは、磁性材料にて形成されたロータコアと、前記ロータコア内に固定された複数個のマグネットと、を有し、
     前記ロータコアは、前記ロータシャフトに固定されたコアボディと、前記コアボディから径方向に向かって突設された複数個の磁極部と、隣接する前記磁極部の間に形成され軸方向に延びる溝状の凹部と、を有し、
     前記磁極部は、前記マグネットが収容固定される前記マグネット取付孔を有し、前記磁極部の周方向両端に、前記凹部に臨んで切欠部を設けたことを特徴とするブラシレスモータ。
    A brushless comprising: a motor case; a stator fixed to the motor case; a rotor shaft rotatably supported by the motor case; and a rotor disposed inside the stator and fixed to the rotor shaft. A motor,
    The rotor has a rotor core formed of a magnetic material, and a plurality of magnets fixed in the rotor core,
    The rotor core has a core body fixed to the rotor shaft, a plurality of magnetic pole portions projecting radially from the core body, and a groove-like shape formed between the adjacent magnetic pole portions and extending in the axial direction. A recess,
    The magnetic pole part has the magnet attachment hole in which the magnet is accommodated and fixed, and a notch part is provided at both circumferential ends of the magnetic pole part so as to face the recess.
  2.  請求項1記載のブラシレスモータにおいて、前記凹部は、前記磁極部の周方向端部に形成され前記マグネット取付孔の周壁を構成する側壁部と、前記コアボディの外周面にて形成された底面部と、を有することを特徴とするブラシレスモータ。 2. The brushless motor according to claim 1, wherein the concave portion is formed at a circumferential end portion of the magnetic pole portion and forms a peripheral wall of the magnet mounting hole, and a bottom surface portion is formed by an outer peripheral surface of the core body. A brushless motor characterized by comprising:
  3.  請求項2記載のブラシレスモータにおいて、前記ロータコアは磁性材料からなるコアプレートを複数枚積層して形成され、前記側壁部の板幅Xは、前記コアプレートの板厚tと同じ~1.2倍未満である(1.0t≦X<1.2t)ことを特徴とするブラシレスモータ。 3. The brushless motor according to claim 2, wherein the rotor core is formed by laminating a plurality of core plates made of a magnetic material, and the plate width X of the side wall portion is the same as the plate thickness t of the core plate to 1.2 times. The brushless motor is characterized by being less than (1.0t ≦ X <1.2t).
  4.  請求項1~3の何れか1項に記載のブラシレスモータにおいて、前記磁極部の前記マグネット取付孔より外側に形成された外周部の厚さAが前記マグネットの厚さBの1.0~1.5倍(1.0B≦A<1.5B)であることを特徴とするブラシレスモータ。 The brushless motor according to any one of claims 1 to 3, wherein a thickness A of an outer peripheral portion formed outside the magnet mounting hole of the magnetic pole portion is 1.0 to 1 of a thickness B of the magnet. A brushless motor characterized by being 0.5 times (1.0B ≦ A <1.5B).
  5.  請求項1記載のブラシレスモータにおいて、前記両切欠部間の周方向の幅Waは、前記マグネットの周方向の幅Wmの0.87倍よりも大きい(Wa>0.87Wm)ことを特徴とするブラシレスモータ。 2. The brushless motor according to claim 1, wherein a circumferential width Wa between the two notches is greater than 0.87 times a circumferential width Wm of the magnet (Wa> 0.87 Wm). Brushless motor.
  6.  請求項1記載のブラシレスモータにおいて、前記両切欠部間の周方向の幅Waは、前記マグネットの周方向の幅Wmの0.9倍よりも大きい(Wa>0.9Wm)ことを特徴とするブラシレスモータ。 2. The brushless motor according to claim 1, wherein a circumferential width Wa between the notch portions is larger than 0.9 times a circumferential width Wm of the magnet (Wa> 0.9 Wm). Brushless motor.
  7.  請求項2記載のブラシレスモータにおいて、前記底面部と前記ロータコアの中心との距離O-Qは、前記マグネットの中央部における外周部と前記ロータコアの中心との距離O-Pよりも前記ロータコアの中心O側の寸法となるよう設定されるとともに、前記マグネットの中央部における内周部と前記ロータコアの中心との距離O-Rよりも中心Oから遠い側となる寸法となるよう設定されていることを特徴とするブラシレスモータ。 3. The brushless motor according to claim 2, wherein the distance OQ between the bottom surface portion and the center of the rotor core is greater than the distance OP between the outer peripheral portion at the center portion of the magnet and the center of the rotor core. The dimension is set so as to be the dimension on the O side, and is set so that the dimension is on the side farther from the center O than the distance OR between the inner peripheral part in the center of the magnet and the center of the rotor core. Brushless motor characterized by
  8.  請求項1~7の何れか1項に記載のブラシレスモータにおいて、
     前記ブラシレスモータは、電動パワーステアリング装置の駆動源として使用されることを特徴とするブラシレスモータ。
    The brushless motor according to any one of claims 1 to 7,
    The brushless motor is used as a drive source of an electric power steering apparatus.
  9.  ブラシレスモータに使用されるロータであって、
     前記ロータは、磁性材料にて形成されたロータコアと、前記ロータコア内に固定された複数個のマグネットと、を有し、
     前記ロータコアは、前記ロータシャフトに固定されたコアボディと、前記コアボディから径方向に向かって突設された複数個の磁極部と、隣接する前記磁極部の間に形成され軸方向に延びる溝状の凹部と、を有し、
     前記磁極部は、前記マグネットが収容固定される前記マグネット取付孔を有し、前記磁極部の周方向両端に、前記凹部に臨んで切欠部を設けたことを特徴とするブラシレスモータ用ロータ。
    A rotor used in a brushless motor,
    The rotor has a rotor core formed of a magnetic material, and a plurality of magnets fixed in the rotor core,
    The rotor core has a core body fixed to the rotor shaft, a plurality of magnetic pole portions projecting radially from the core body, and a groove-like shape formed between the adjacent magnetic pole portions and extending in the axial direction. A recess,
    The rotor for a brushless motor, wherein the magnetic pole portion has the magnet mounting hole in which the magnet is accommodated and fixed, and a notch portion is provided at both circumferential ends of the magnetic pole portion so as to face the recess.
  10.  請求項9記載のブラシレスモータ用ロータにおいて、前記凹部は、前記磁極部の周方向端部に形成され前記マグネット取付孔の周壁を構成する側壁部と、前記コアボディの外周面にて形成された底面部と、を有することを特徴とするブラシレスモータ用ロータ。 10. The brushless motor rotor according to claim 9, wherein the concave portion is formed at a circumferential end portion of the magnetic pole portion and forms a peripheral wall of the magnet mounting hole, and a bottom surface formed by an outer peripheral surface of the core body. And a brushless motor rotor.
  11.  請求項10記載のブラシレスモータ用ロータにおいて、前記ロータコアは磁性材料からなるコアプレートを複数枚積層して形成され、前記側壁部の板幅Xは、前記コアプレートの板厚tと同じ~1.2倍未満である(1.0t≦X<1.2t)ことを特徴とするブラシレスモータ用ロータ。 The rotor for a brushless motor according to claim 10, wherein the rotor core is formed by laminating a plurality of core plates made of a magnetic material, and the plate width X of the side wall portion is the same as the plate thickness t of the core plate. The brushless motor rotor is characterized by being less than twice (1.0 t ≦ X <1.2 t).
  12.  請求項9~11の何れか1項に記載のブラシレスモータ用ロータにおいて、前記磁極部の前記マグネット取付孔より外側に形成された外周部の厚さAが前記マグネットの厚さBの1.0~1.5倍(1.0B≦A<1.5B)であることを特徴とするブラシレスモータ用ロータ。 The brushless motor rotor according to any one of claims 9 to 11, wherein a thickness A of an outer peripheral portion formed outside the magnet mounting hole of the magnetic pole portion is 1.0 of a thickness B of the magnet. A brushless motor rotor characterized by a ratio of up to 1.5 times (1.0 B ≦ A <1.5 B).
  13.  請求項9記載のブラシレスモータ用ロータにおいて、前記両切欠部間の周方向の幅Waは、前記マグネットの周方向の幅Wmの0.87倍よりも大きい(Wa>0.87Wm)ことを特徴とするブラシレスモータ用ロータ。 10. The rotor for a brushless motor according to claim 9, wherein a circumferential width Wa between the notches is larger than 0.87 times a circumferential width Wm of the magnet (Wa> 0.87 Wm). A brushless motor rotor.
  14.  請求項9記載のブラシレスモータ用ロータにおいて、前記両切欠部間の周方向の幅Waは、前記マグネットの周方向の幅Wmの0.9倍よりも大きい(Wa>0.9Wm)ことを特徴とするブラシレスモータ用ロータ。 10. The rotor for a brushless motor according to claim 9, wherein a circumferential width Wa between the notches is larger than 0.9 times a circumferential width Wm of the magnet (Wa> 0.9 Wm). A brushless motor rotor.
  15.  請求項10記載のブラシレスモータ用ロータにおいて、前記底面部と前記ロータコアの中心との距離O-Qは、前記マグネットの中央部における外周部と前記ロータコアの中心との距離O-Pよりも前記ロータコアの中心O側の寸法となるよう設定されるとともに、前記マグネットの中央部における内周部と前記ロータコアの中心との距離O-Rよりも中心Oから遠い側となる寸法となるよう設定されていることを特徴とするブラシレスモータ用ロータ。 11. The rotor for a brushless motor according to claim 10, wherein the distance OQ between the bottom surface portion and the center of the rotor core is greater than the distance OP between the outer peripheral portion at the center portion of the magnet and the center of the rotor core. Is set to be a dimension on the side farther from the center O than the distance OR between the inner peripheral part in the center of the magnet and the center of the rotor core. A brushless motor rotor.
PCT/JP2013/071739 2012-08-16 2013-08-10 Brushless motor and rotor for brushless motor WO2014027631A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012-180358 2012-08-16
JP2012180358 2012-08-16

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014530546A JP6226867B2 (en) 2012-08-16 2013-08-10 Brushless motor and brushless motor rotor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014027631A1 true WO2014027631A1 (en) 2014-02-20

Family

ID=50685587

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/071739 WO2014027631A1 (en) 2012-08-16 2013-08-10 Brushless motor and rotor for brushless motor

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6226867B2 (en)
WO (1) WO2014027631A1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103956874A (en) * 2014-04-25 2014-07-30 联合汽车电子有限公司 Permanent magnet synchronous motor and rotor thereof
CN103956872A (en) * 2014-04-25 2014-07-30 联合汽车电子有限公司 Permanent magnet synchronous motor and rotor thereof
JP2017055560A (en) * 2015-09-09 2017-03-16 日産自動車株式会社 Permanent magnet type rotary electric machine
WO2017077789A1 (en) * 2015-11-06 2017-05-11 アイシン精機株式会社 Rotating electric machine
CN106716799A (en) * 2014-09-11 2017-05-24 日产自动车株式会社 Permanent magnet synchronous motor
CN108574350A (en) * 2018-05-29 2018-09-25 南方电机科技有限公司 A kind of stator of axial magnetic flux motor, axial magnetic flux motor and automation equipment
EP3358716A4 (en) * 2015-09-30 2019-04-10 Mitsubishi Electric Corporation Permanent magnet motor
WO2019228328A1 (en) * 2018-05-29 2019-12-05 南方电机科技有限公司 Stator, motor, and automation equipment

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11275784A (en) * 1999-02-17 1999-10-08 Hitachi Car Eng Co Ltd Electric vehicle
JP2002136011A (en) * 2000-10-26 2002-05-10 Fujitsu General Ltd Permanent magnet motor
JP2005027422A (en) * 2003-07-02 2005-01-27 Hitachi Ltd Permanent magnet type rotating electric machine and electric compressor using the same
JP2005124281A (en) * 2003-10-15 2005-05-12 Aichi Elec Co Permanent magnet embedded type motor
JP2007295708A (en) * 2006-04-24 2007-11-08 Nidec Sankyo Corp Permanent magnet embedded motor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11275784A (en) * 1999-02-17 1999-10-08 Hitachi Car Eng Co Ltd Electric vehicle
JP2002136011A (en) * 2000-10-26 2002-05-10 Fujitsu General Ltd Permanent magnet motor
JP2005027422A (en) * 2003-07-02 2005-01-27 Hitachi Ltd Permanent magnet type rotating electric machine and electric compressor using the same
JP2005124281A (en) * 2003-10-15 2005-05-12 Aichi Elec Co Permanent magnet embedded type motor
JP2007295708A (en) * 2006-04-24 2007-11-08 Nidec Sankyo Corp Permanent magnet embedded motor

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103956874A (en) * 2014-04-25 2014-07-30 联合汽车电子有限公司 Permanent magnet synchronous motor and rotor thereof
CN103956872A (en) * 2014-04-25 2014-07-30 联合汽车电子有限公司 Permanent magnet synchronous motor and rotor thereof
CN106716799A (en) * 2014-09-11 2017-05-24 日产自动车株式会社 Permanent magnet synchronous motor
JP2017528107A (en) * 2014-09-11 2017-09-21 日産自動車株式会社 Permanent magnet synchronous motor
EP3192156A4 (en) * 2014-09-11 2018-05-23 Nissan Motor Co., Ltd Permanent magnet synchronous motor
US10491065B2 (en) 2014-09-11 2019-11-26 Nissan Motor Co., Ltd. Permanent magnet synchronous motor
JP2017055560A (en) * 2015-09-09 2017-03-16 日産自動車株式会社 Permanent magnet type rotary electric machine
EP3358716A4 (en) * 2015-09-30 2019-04-10 Mitsubishi Electric Corporation Permanent magnet motor
JP2017093082A (en) * 2015-11-06 2017-05-25 アイシン精機株式会社 Dynamo-electric machine
WO2017077789A1 (en) * 2015-11-06 2017-05-11 アイシン精機株式会社 Rotating electric machine
CN108574350A (en) * 2018-05-29 2018-09-25 南方电机科技有限公司 A kind of stator of axial magnetic flux motor, axial magnetic flux motor and automation equipment
WO2019228328A1 (en) * 2018-05-29 2019-12-05 南方电机科技有限公司 Stator, motor, and automation equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2014027631A1 (en) 2016-07-25
JP6226867B2 (en) 2017-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9705366B2 (en) Embedded permanent magnet rotary electric machine
JP5931213B2 (en) Permanent magnet embedded motor and refrigeration air conditioner equipped with the same
JP4670871B2 (en) motor
JP4838347B2 (en) Permanent magnet synchronous motor and hermetic compressor
US7233090B2 (en) Electric machine, in particular brushless synchronous motor
JP5322616B2 (en) Permanent excitation type synchronous machine with shell magnet
JP4558478B2 (en) Rotating machine rotor, manufacturing method thereof, and motor for electric power steering
JP5161612B2 (en) Permanent magnet type rotating electrical machine, method for assembling permanent magnet type rotating electrical machine, and method for disassembling permanent magnet type rotating electrical machine
JP4244299B2 (en) Permanent magnet type motor for electric power steering system
JP4489002B2 (en) Hybrid excitation rotating electric machine and vehicle equipped with hybrid excitation rotating electric machine
US9627936B2 (en) Permanent magnet motor
JP5659031B2 (en) Permanent magnet rotating electric machine
TWI420783B (en) Axial motor
US8890387B2 (en) Stator and motor
JP5491484B2 (en) Switched reluctance motor
US8436505B2 (en) Electric motor and reduction motor
US7595575B2 (en) Motor/generator to reduce cogging torque
JP3748387B2 (en) Permanent magnet type rotating electrical machine and power generation system and drive system using the same
US20140239765A1 (en) Permanent magnet synchronous motor having a low demagnetization factor
JP4791013B2 (en) Brushless motor
US9564779B2 (en) Permanent magnet motor
US7906880B2 (en) Brushless motor with skewed rotor segments
JP5102468B2 (en) Crotice type rotating electric machine
US8067874B2 (en) Motor apparatus including Lundell motor having Lundell-type rotor
JP3811426B2 (en) Permanent magnet rotating electric machine

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13879565

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase in:

Ref document number: 2014530546

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase in:

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13879565

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1