WO2022065471A1 - ロータ及びモータ - Google Patents
ロータ及びモータ Download PDFInfo
- Publication number
- WO2022065471A1 WO2022065471A1 PCT/JP2021/035270 JP2021035270W WO2022065471A1 WO 2022065471 A1 WO2022065471 A1 WO 2022065471A1 JP 2021035270 W JP2021035270 W JP 2021035270W WO 2022065471 A1 WO2022065471 A1 WO 2022065471A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- rotor
- rotor core
- core piece
- holder
- hole
- Prior art date
Links
Images
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
- H02K1/24—Rotor cores with salient poles ; Variable reluctance rotors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K19/00—Synchronous motors or generators
- H02K19/02—Synchronous motors
- H02K19/10—Synchronous motors for multi-phase current
Definitions
- This disclosure relates to rotors and motors.
- Patent Document 1 A technique relating to an electric machine for inserting an insert into an interpole gap formed by adjacent rotor poles of a rotor assembly is known (see, for example, Patent Document 1).
- the rotor core piece of a segment type rotor may be positioned and fixed by a holder made of a non-magnetic conductive material such as stainless steel or aluminum.
- a holder made of a non-magnetic conductive material such as stainless steel or aluminum.
- an eddy current loss occurs in the holder portion made of a non-magnetic conductive material such as stainless steel or aluminum, and the loss increases. If the volume of the holder is reduced to reduce the loss, the mechanical strength for holding the rotor core piece is reduced. Further, when the distance between the adjacent rotor core pieces is short, the magnetic flux that does not contribute to the torque, that is, the so-called leakage flux increases, and the efficiency decreases.
- the purpose of this disclosure is to reduce losses and improve efficiency.
- the rotor core piece and the holder are arranged in a state where the rotor core piece is arranged side by side in the circumferential direction inside the stator core, the holder for fixing the rotor core piece, and the rotor core piece is fixed to the holder.
- the holder comprises an end plate sandwiched from both sides in the axial direction, and the holder is provided with a rotor arranged in the radial inside of the rotor core piece and in a gap between the rotor core pieces adjacent to each other in the circumferential direction.
- a motor including a stator core and the rotor is provided.
- loss can be reduced and efficiency can be improved.
- FIG. 1 is a diagram schematically showing a motor according to the first embodiment.
- FIG. 2 is a plan view schematically showing the rotor according to the first embodiment.
- FIG. 3 is a plan view schematically showing the rotor core piece according to the first embodiment.
- FIG. 4 is an exploded perspective view of the rotor according to the first embodiment.
- FIG. 5 is a perspective view of the rotor according to the first embodiment, and is a diagram showing a state in which the end plate is assembled.
- FIG. 6 is a plan view schematically showing the rotor core piece according to the second embodiment.
- FIG. 7 is a plan view schematically showing the rotor according to the second embodiment.
- FIG. 8 is a plan view schematically showing the rotor core piece according to the third embodiment.
- FIG. 9 is a plan view schematically showing the rotor according to the third embodiment.
- FIG. 10 is a plan view schematically showing the rotor core piece according to the fourth embodiment.
- FIG. 11 is a perspective view schematically showing the rotor core piece according to the fourth embodiment.
- FIG. 12 is a plan view schematically showing the rotor according to the fourth embodiment.
- FIG. 13 is an exploded perspective view of the rotor according to the fourth embodiment.
- FIG. 14 is a perspective view of the rotor according to the fourth embodiment, and is a diagram showing a state in which the end plate is assembled.
- FIG. 15 is a schematic view illustrating a rotor manufacturing process according to the fourth embodiment, and is a perspective view of a jig.
- FIG. 15 is a schematic view illustrating a rotor manufacturing process according to the fourth embodiment, and is a perspective view of a jig.
- FIG. 15 is a schematic view illustrating a rotor manufacturing process according to the
- FIG. 16 is a schematic view illustrating a rotor manufacturing process according to the fourth embodiment, and is a top sectional view of the jig.
- FIG. 17 is a schematic view illustrating a rotor manufacturing process according to the fourth embodiment, and is a front sectional view of the jig.
- FIG. 1 is a diagram schematically showing a motor 1 according to the first embodiment.
- the motor 1 is a three-phase segmented switched reluctance motor.
- the motor 1 includes a cylindrical stator 2 and a rotor 3 arranged inside the stator 2.
- the stator 2 has a cylindrical stator core 4 and a coil 5 supported by the stator core 4.
- the coil 5 includes a U-phase coil 5U, a V-phase coil 5V, and a W-phase coil 5W.
- a current is supplied to the coil 5 from a power source (not shown).
- the inner peripheral surface of the stator 2 and the outer peripheral surface of the rotor 3 face each other with a gap.
- the rotor 3 is arranged so as to face the stator core 4.
- the rotor 3 rotates about the rotation axis AX.
- the rotation shaft AX of the rotor 3 and the central shaft of the stator 2 are the same.
- the rotor 3 is connected to the object E via the shaft 8.
- the object E is, for example, an engine mounted on a hybrid excavator, which is a kind of construction machine.
- the motor 1 functions as a generator driven by an engine.
- the direction parallel to the rotation axis AX is referred to as the axial direction.
- One side in the axial direction is referred to as one side in the axial direction, and the opposite side in the axial direction is referred to as the other side in the axial direction.
- the direction that orbits around the rotation axis AX is called the circumferential direction.
- One side of the rotation direction in the circumferential direction is referred to as one side in the circumferential direction
- the opposite side of one side in the circumferential direction is referred to as the other side in the circumferential direction.
- the radial direction of the rotation axis AX is called the radial direction.
- the side in the radial direction away from the central axis AX is referred to as the radial outer side, and the opposite side of the radial outer side is referred to as the radial inner side.
- FIG. 2 is a plan view schematically showing the rotor 3 according to the first embodiment.
- the rotor 3 has a rotor holder (holder) 6 and a rotor core piece 7 held by the rotor holder 6.
- the rotor holder 6 is made of a non-magnetic material such as a synthetic resin.
- the rotor core piece 7 is made of a magnetic material such as iron.
- the rotor holder 6 holds the rotor core piece 7.
- the rotor holder 6 is arranged in a gap between the rotor core pieces 7 adjacent to each other in the radial direction and in the circumferential direction of the rotor core piece 7.
- the rotor holder 6 covers and holds the peripheral surface of the rotor core piece 7 facing the stator 2 except for the outer peripheral surface.
- the rotor holder 6 has a cylindrical cylindrical portion 61 and a plurality of holder portions 62 for holding the rotor core piece 7.
- the rotor holder 6 has a hole 63 on the inside in the radial direction through which a fixing member for fixing to the end plate 9 is inserted.
- the rotor holder 6 is molded by, for example, a resin mold.
- the holder portion 62 is formed in a concave shape on the outer peripheral surface of the tubular portion 61.
- the rotor core piece 7 is joined to the holder portion 62.
- the holder portion 62 is formed in a tapered shape extending from the inner side in the radial direction to the outer side in the axial direction.
- the locus drawn by the radial outside of the holder portion 62 when the rotor 3 is rotated is called the outer diameter of the rotor holder 6.
- Holes 63 are arranged in the tubular portion 61 at equal intervals in the circumferential direction.
- a fixing member fixed to the end plate 9 is inserted through the hole 63.
- the hole portion 63 is arranged radially inside the holder portion 62.
- the hole portion 63 is a through hole penetrating in the axial direction.
- the rotor holder 6 is fixed to the end plate 9 by a fixing member.
- the fixing member is, for example, a bolt or shaft having a solid or hollow shaft portion. Male threads are formed on the outer peripheral surface of the fixing member.
- the fixing member is a bolt 10 having a solid shaft portion.
- a plurality of rotor core pieces 7 are arranged side by side at equal intervals in the circumferential direction of the rotor 3.
- the rotor core piece 7 is arranged so as to face the stator core 4.
- the rotor 3 has 16 rotor core pieces 7 arranged in the circumferential direction.
- the shape and dimensions of the rotor core piece 7 are the same.
- the rotor core piece 7 is formed in a cup shape in the axial direction.
- the locus drawn by the radial outside of a plurality of rotor core pieces 7 arranged side by side in the circumferential direction when the rotor 3 rotates is called the outer diameter of the rotor core piece 7.
- the locus drawn by the radial inside of the plurality of rotor core pieces 7 arranged side by side in the circumferential direction is called the inner diameter of the rotor core piece 7.
- the rotor core piece 7 functions as a pole of the rotor 3.
- the number of poles of the rotor 3 is the number of rotor core pieces 7. In this embodiment, the number of poles of the rotor 3 is 16 poles.
- FIG. 3 is a plan view schematically showing the rotor core piece 7 according to the first embodiment.
- the rotor core piece 7 has a fan-shaped main body 71 in the axial direction.
- the main body 71 passes magnetic flux to and from the stator 2.
- the outer diameter of the rotor core piece 7 is about the same as the outer diameter of the rotor holder 6.
- the outer diameter of the rotor core piece 7 is about several mm larger than the outer diameter of the rotor holder 6.
- the outer peripheral surface of the rotor core piece 7 is located radially outside the outer peripheral surface of the rotor holder 6. On the outer side in the radial direction, the outer peripheral surface of the rotor core piece 7 and the outer peripheral surface of the rotor holder 6 have a step. This reduces the possibility that the resin rotor holder 6 comes into contact with the stator core 4 when the rotor 3 rotates.
- the rotor core piece 7 is joined to and held by the holder portion 62 of the rotor holder 6.
- the peripheral surface of the rotor core piece 7 excluding the outer peripheral surface is covered with the rotor holder 6.
- the rotor holder 6 is arranged in the space inside the rotor core piece 7 in the radial direction and between the adjacent rotor core pieces 7.
- FIG. 4 is an exploded perspective view of the rotor 3 according to the first embodiment.
- FIG. 5 is a perspective view of the rotor 3 according to the first embodiment, and is a diagram showing a state in which the end plate 9 is assembled.
- the rotor core piece 7 is joined to the rotor holder 6 and positioned. As shown in FIGS. 4 and 5, the joined rotor holder 6 and the rotor core piece 7 are sandwiched on both sides in the axial direction by a pair of end plates 9. In other words, the rotor holder 6 and the rotor core piece 7 are sandwiched between the pair of end plates 9.
- the pair of end plates 9 sandwich the rotor 3 from both sides in the axial direction.
- the pair of end plates 9 sandwich the rotor core piece 7 and the rotor holder 6 from both sides in the axial direction with the rotor core piece 7 fixed to the rotor holder 6.
- the end plate 9 is formed in an annular shape.
- the end plate 9 has an annular body portion 91.
- the outer diameter of the main body 91 is about the same as the outer diameter of the rotor core piece 7.
- the inner diameter of the main body 91 is about the same as the inner diameter of the rotor holder 6.
- Holes 92 are formed in the main body 91 at equal intervals in the circumferential direction.
- the shaft portion of the bolt 10 which is a fixing member can be inserted into the hole portion 92.
- the rotor core piece 7 is joined and assembled to the rotor holder 6 between the pair of end plates 9.
- the rotor core piece 7 is positioned by being held around by the rotor holder 6. Then, in a state where the hole 92 of the pair of end plates 9 and the hole 63 of the rotor holder 6 are overlapped with each other, the bolt 10 is inserted and fastened to the part on which the female screw is formed.
- the component on which the female thread is formed is, for example, a nut 11. In this way, the rotor 3 is assembled.
- FIG. 5 in the rotor 3, the rotor holder 6 and the rotor core piece 7 are fixed by bolts 10 between the pair of end plates 9.
- the rotor core piece 7 is joined to the rotor holder 6.
- the rotor holder 6 is molded by a resin mold.
- the rotor holder 6 and the rotor core piece 7 are firmly fixed. As a result, it is restricted that the rotor core piece 7 joined to the rotor holder 6 comes off due to the centrifugal force generated when the rotor 3 rotates.
- the rotor 3 rotates around the rotation shaft AX.
- a magnetic flux is generated between the stator core 4 of the stator 2 and the rotor core piece 7 of the rotor 3.
- the outer diameter of the rotor holder 6 is about the same as the outer diameter of the rotor core piece 7, and the peripheral surface excluding the outer peripheral surface of the rotor core piece 7 is covered with the rotor holder 6.
- the rotor core piece 7 is held by the rotor holder 6.
- the rotor holder 6 is made of resin, so that the generation of eddy current can be suppressed.
- the rotor holder 6 since the rotor holder 6 is located between the rotor core pieces 7 adjacent to each other in the circumferential direction, the distance between the rotor core pieces 7 can be appropriately maintained. According to this embodiment, the generation of leakage flux can be suppressed and the efficiency can be improved. As described above, according to the present embodiment, the eddy current loss can be reduced and the efficiency can be improved.
- the rotor holder 6 is molded by a resin mold. According to this embodiment, the rotor holder 6 and the rotor core piece 7 can be firmly fixed by the adhesive force of the resin mold. According to the present embodiment, the rotor holder 6 and the rotor core piece 7 can be restricted from coming off the rotor core piece 7 from the recess 64A of the holder portion 62A due to the centrifugal force generated when the rotor 3A rotates.
- the outer diameter of the rotor holder 6 is about the same as the outer diameter of the rotor core piece 7, and the peripheral surface excluding the outer peripheral surface of the rotor core piece 7 is covered with the rotor holder 6. According to this embodiment, the wind damage in the rotor 3 can be reduced, so that the efficiency can be improved.
- FIG. 6 is a plan view schematically showing the rotor core piece 7A according to the second embodiment.
- FIG. 7 is a plan view schematically showing the rotor 3A according to the second embodiment.
- the same or equivalent components as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be simplified or omitted.
- the shape of the holder portion 62A of the rotor holder 6A and the shape of the rotor core piece 7A are different from those of the first embodiment.
- the rotor core piece 7A has a fan-shaped main body portion 71A and a convex portion 72A arranged radially inside the main body portion 71A in the axial direction.
- the main body portion 71A is formed in the same manner as in the first embodiment.
- the rotor core piece 7A has a convex portion 72A that expands in the radial direction from the radial outside to the inside.
- the convex portion 72A is formed in a trapezoidal shape in the axial direction.
- the convex portion 72A is joined to the concave portion 64A of the holder portion 62A.
- the convex portion 72A is formed in a wedge shape, in other words, a tapered shape in the axial direction.
- the convex portion 72A is formed in a tapered shape extending from the outer side in the radial direction to the inner side in the axial direction.
- the convex portion 72A is configured so as not to fall out of the concave portion 64A of the joined holder portion 62A due to the centrifugal force generated during the rotation of the rotor 3A.
- the holder portion 62A of the rotor holder 6A has a concave recess 64A inward in the radial direction.
- the concave portion 64A is joined to the convex portion 72A of the rotor core piece 7A.
- the recess 64A is formed in a tapered shape extending from the outside in the radial direction to the inside in the axial direction.
- the concave portion 64A is configured so that the convex portion 72A of the joined rotor core piece 7A does not fall off due to the centrifugal force generated when the rotor 3A rotates.
- the rotor core piece 7A has a convex portion 72A that expands in the radial direction from the radial outer side to the inner side.
- the rotor holder 6A has a recess 64A that expands from the radial outside to the inside of the holder portion 62A in the radial direction.
- the convex portion 72A of the rotor core piece 7A is joined to the concave portion 64A of the holder portion 62A. According to the present embodiment, it is possible to prevent the convex portion 72A of the rotor core piece 7A from coming off due to the centrifugal force generated when the rotor 3A rotates. According to this embodiment, the rotor holder 6A and the rotor core piece 7A can be fixed more firmly.
- FIG. 8 is a plan view schematically showing the rotor core piece 7B according to the third embodiment.
- FIG. 9 is a plan view schematically showing the rotor 3B according to the third embodiment.
- the shape of the holder portion 62B of the rotor holder 6B and the shape of the rotor core piece 7B are different from those of the first embodiment.
- the rotor core piece 7B has a main body portion 71B, a convex portion 72B, a flux barrier 73B arranged in the main body portion 71B, and a hole portion 74B arranged in the convex portion 72B.
- the flux barrier 73B is arranged radially outside the hole 74B.
- the flux barrier 73B regulates the magnetic flux generated by the coil 5 from leaking inward in the radial direction.
- the flux barrier 73B is an opening that penetrates the main body 71B in the axial direction.
- the flux barrier 73B is a long hole that is long in the circumferential direction in the axial direction.
- the shape of the flux barrier 73B is not limited to this.
- the flux barrier 73B may be provided with a central bridge depending on the required strength.
- a plurality of flux barriers 73B may be provided. For example, the size of the flux barrier 73B may be changed according to the magnitude of the generated magnetic flux.
- the rotor core piece 7B has a hole 74B on the inside in the radial direction through which a fixing member for fixing to the end plate 9 is inserted.
- the hole portion 74B is arranged radially inside the flux barrier 73B.
- the hole portion 74B is arranged so as to straddle the main body portion 71B and the convex portion 72B.
- the hole portion 74B is a through hole penetrating in the axial direction.
- a fixing member for fixing the rotor core piece 7B to the end plate 9 is inserted into the hole portion 74B.
- the rotor core piece 7B is fixed to the end plate 9B by a plurality of fixing members inserted through the holes 74B which are the plurality of holes.
- the distance (distance between cores) of the convex portion 72B of the adjacent rotor core piece 7B is defined as DB.
- the distance DB is the distance at the position on the center side of the flux barrier 73B where the distance between the adjacent convex portions 72B is the shortest.
- the concave portion 64B of the holder portion 62B of the rotor holder 6B is joined to the convex portion 72B of the rotor core piece 7B.
- the outer peripheral surface of the rotor holder 6B on the radial outer side is located radially outer from the hole portion 74B of the rotor core piece 7B and the flux barrier 73B.
- the rotor holder 6B does not have a hole corresponding to the hole 63 of the first embodiment.
- the flux barrier 73B is arranged radially outside the hole 74B in the rotor core piece 7B. According to this embodiment, it is possible to regulate the leakage of magnetic flux in the radial direction from the flux barrier 73B. In this embodiment, the average torque can be improved by reducing the leakage flux by the flux barrier 73B. Thereby, the present embodiment can reduce the eddy current loss generated in the fixing member such as the bolt 10.
- FIG. 10 is a plan view schematically showing the rotor core piece 7C according to the fourth embodiment.
- FIG. 11 is a perspective view schematically showing the rotor core piece 7C according to the fourth embodiment.
- FIG. 12 is a plan view schematically showing the rotor 3C according to the fourth embodiment.
- FIG. 13 is an exploded perspective view of the rotor 3C according to the fourth embodiment.
- FIG. 14 is a perspective view of the rotor 3C according to the fourth embodiment, and is a diagram showing a state in which the end plate 9 is assembled.
- the shapes of the holder portion 62C and the rotor core piece 7C of the rotor holder 6C are different from those of the third embodiment.
- the main body portion 71C, the flux barrier 73C, and the hole portion 74C of the rotor core piece 7C are configured in the same manner as in the third embodiment.
- the rotor core piece 7C is formed so as to be narrower in the radial direction from the hole portion 74C from the radial outer side to the inner side. More specifically, the convex portion 72C of the rotor core piece 7C is formed in a shape that does not spread in the circumferential direction toward the inside in the radial direction from the connection portion with the main body portion 71C. In the present embodiment, the convex portion 72C of the rotor core piece 7C is formed in a circular shape in the axial direction. The convex portion 72C has a smaller volume of the peripheral portion of the hole portion 74C than the convex portion 72B of the third embodiment. The convex portion 72C has a smaller volume than the convex portion 72B.
- the distance (inter-core distance) DC of the convex portion 72C of the adjacent rotor core piece 7C is larger than the distance DB shown in FIG. 9 of the third embodiment. As shown in FIG. 10, the distance DC is the distance at the position on the center side of the flux barrier 73C where the distance between the adjacent convex portions 72C is the shortest.
- the convex portion 72C of the rotor core piece 7C is not limited to a columnar shape in the axial direction, and may have another shape such as a triangle shape in which one top is located inside in the radial direction.
- the concave portion 64C of the holder portion 62C is configured so that the convex portion 72C of the rotor core piece 7C can be joined.
- FIG. 15 is a schematic view illustrating the manufacturing process of the rotor 3C according to the fourth embodiment, and is a perspective view of the jig 100.
- FIG. 16 is a schematic view illustrating a manufacturing process of the rotor 3C according to the fourth embodiment, and is a top sectional view of the jig 100.
- FIG. 17 is a schematic view illustrating the manufacturing process of the rotor 3C according to the fourth embodiment, and is a front sectional view of the jig 100.
- FIG. 17 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
- a manufacturing process for assembling the rotor holder 6C to the rotor core piece 7C by resin molding will be described with reference to FIGS. 15 to 17.
- a jig 100 is used for the resin mold.
- the pair of end plates 9 includes a lower end plate 9L arranged on the lower side and an upper end plate 9U arranged on the upper side.
- the jig 100 includes a base plate 101 formed of a rectangular plate material, an outer diameter cover 102 formed in a cylindrical shape, an inner diameter cover 103 arranged inside the outer diameter cover 102, and a cylindrical inner diameter cover 103. It has a top cover 104 made of a circular plate with the base plates 101 facing each other.
- a rotor core piece 7C and a pair of end plates 9 can be accommodated inside the jig 100.
- Inside the jig 100 accommodating the rotor core piece 7C, a lower end plate 9L arranged on the lower side, an outer diameter cover 102, an inner diameter cover 103, an upper end plate 9U arranged on the upper side, and a rotor core piece 7C are formed.
- the enclosed space S is formed.
- the space S is a space for injecting resin at the time of resin molding, and has the shape of a rotor holder 6C.
- a hole 111 for injecting resin at the time of resin molding and a hole 112 for allowing air to escape from the space S to the outside at the time of injecting the resin are arranged.
- the top cover 104 is removable.
- the manufacturing process of resin molding and assembling the rotor holder 6C to the rotor core piece 7C will be described.
- the upper surface cover 104 is removed to open the upper surface of the jig 100.
- the lower end plate 9L, the rotor core piece 7C, and the upper end plate 9U are arranged inside the outer diameter cover 102 and outside the inner diameter cover 103.
- the pair of end plates 9 and the rotor core piece 7C are positioned on the jig 100 by the positioning pin 105.
- the upper surface cover 104 arranged to face the base plate 101 is fastened with bolts.
- a space S surrounded by a lower end plate 9L, an outer diameter cover 102, an inner diameter cover 103, an upper end plate 9U, and a rotor core piece 7C is formed inside the jig 100. Then, the resin is injected into the space S from the hole 111 of the upper surface cover 104. Then, when the resin hardens, the top cover 104 is removed. The resin-molded rotor holder 6C and rotor core piece 7C are taken out from the jig 100. In this way, the rotor holder 6C and the rotor core piece 7C are assembled and integrated by the resin mold.
- the convex portion 72C of the rotor core piece 7C is formed in a shape that does not spread in the circumferential direction from the connection portion with the main body portion 71C toward the inside in the radial direction.
- the convex portion 72C of the rotor core piece 7C is formed in a circular shape in the axial direction. According to this embodiment, the distance DC of the adjacent rotor core pieces 7C can be made larger. Thereby, this embodiment can reduce the leakage flux.
- the rotor holder 6C is assembled to the rotor core piece 7C by a resin mold using the jig 100. According to this embodiment, the rotor holder 6C and the rotor core piece 7C can be assembled as an assembly with high accuracy at the time of resin molding.
- the motor 1 is an inner rotor type in which the rotor 3 is arranged inside the stator core 4, but the motor 1 is not limited to this.
- the rotor 3 may be arranged at a position facing the stator core 4.
- the motor 1 may be an outer rotor type in which the rotor 3 is arranged outside the stator core 4, a dual rotor type in which the rotor 3 is arranged both inside and outside the stator core 4, and the rotor 3 is the shaft of the stator core 4. It may be an axial gap type arranged on the directional side.
- the motor 1 is a switched reluctance motor, but the present invention is not limited to this.
- the motor 1 may be a synchronous reluctance motor (Synchronous Reluctance Motor), a flux switching motor (Flux Switching Motor), a permanent magnet motor motor (Permanent Magnet Motor), or an induction motor (Induction Motor). However, it may be an axial gap motor or a linear actuator.
- the motor 1 is a three-phase motor, but the motor 1 is not limited to this.
- the motor 1 may be a multi-phase motor having four or more phases.
- the rotor holder 6C has been described as an example of a resin mold, but may be a molded product molded from a non-magnetic material such as synthetic resin.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
ロータ(3)は、ステータコアの内側に周方向に並んで配置されるロータコアピース(7)と、ロータコアピース(7)を固定するロータホルダ(6)と、ロータコアピース(7)をロータホルダ(6)に固定した状態で、ロータコアピース(7)及びロータホルダ(6)を軸方向の両側から挟むエンドプレート(9)と、を備え、ロータホルダ(6)は、ロータコアピース(7)の径方向内側及び周方向に隣り合うロータコアピース(7)の間の隙間に配置されている。
Description
本開示は、ロータ及びモータに関する。
回転子組立体の隣接する回転子極によって形成された極間空隙にインサートを挿入する電気機械に関する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
セグメント型のロータのロータコアピースを、ステンレスやアルミなどの非磁性導電性の材料で構成されたホルダ部によって位置決めと固定を行う場合がある。この場合、ステンレスやアルミなどの非磁性導電性の材料で構成されたホルダ部に渦電流損失が生じ、損失が増加する。損失を低減するためにホルダの体積を小さくした場合、ロータコアピースを保持するための機械強度が低下する。また、隣り合うロータコアピース間の距離が近い場合、トルクに寄与しない磁束、いわゆる漏れ磁束が増加し、効率が低下する。
本開示は、損失を低減し、効率を向上することを目的とする。
本開示に従えば、ステータコアの内側に周方向に並んで配置されるロータコアピースと、前記ロータコアピースを固定するホルダと、前記ロータコアピースを前記ホルダに固定した状態で、前記ロータコアピース及び前記ホルダを軸方向の両側から挟むエンドプレートと、を備え、前記ホルダは、前記ロータコアピースの径方向内側、及び、周方向に隣り合う前記ロータコアピースの間の隙間に配置されているロータが提供される。
本開示に従えば、ステータコアと、上記ロータとを備えるモータが提供される。
本開示によれば、損失を低減し、効率を向上することができる。
以下、本開示に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
[第1実施形態]
<モータ>
図1は、第1実施形態に係るモータ1を模式的に示す図である。本実施形態において、モータ1は、3相のセグメント型スイッチトリラクタンスモータである。モータ1は、円筒形状のステータ2と、ステータ2の内側に配置されたロータ3とを備える。ステータ2は、円筒形状のステータコア4と、ステータコア4に支持されるコイル5とを有する。コイル5は、U相コイル5Uと、V相コイル5Vと、W相コイル5Wとを含む。コイル5には、図示しない電源から電流が供給される。ステータ2の内周面とロータ3の外周面とは間隔を空けて対向する。ロータ3は、ステータコア4と対向可能に配置される。ロータ3は、回転軸AXを中心に回転する。ロータ3の回転軸AXとステータ2の中心軸とは同一である。ロータ3は、シャフト8を介して対象物Eに接続される。対象物Eは、例えば、建設機械の一種であるハイブリッドショベルに搭載されるエンジンである。モータ1は、エンジンにより駆動される発電機として機能する。
<モータ>
図1は、第1実施形態に係るモータ1を模式的に示す図である。本実施形態において、モータ1は、3相のセグメント型スイッチトリラクタンスモータである。モータ1は、円筒形状のステータ2と、ステータ2の内側に配置されたロータ3とを備える。ステータ2は、円筒形状のステータコア4と、ステータコア4に支持されるコイル5とを有する。コイル5は、U相コイル5Uと、V相コイル5Vと、W相コイル5Wとを含む。コイル5には、図示しない電源から電流が供給される。ステータ2の内周面とロータ3の外周面とは間隔を空けて対向する。ロータ3は、ステータコア4と対向可能に配置される。ロータ3は、回転軸AXを中心に回転する。ロータ3の回転軸AXとステータ2の中心軸とは同一である。ロータ3は、シャフト8を介して対象物Eに接続される。対象物Eは、例えば、建設機械の一種であるハイブリッドショベルに搭載されるエンジンである。モータ1は、エンジンにより駆動される発電機として機能する。
以下の説明において、回転軸AXと平行な方向を軸方向という。軸方向における一方側を軸方向一方側といい、軸方向一方側の反対側を軸方向他方側という。また、回転軸AXの周囲を周回する方向を周方向という。周方向おける回転方向の一方側を周方向一方側といい、周方向一方側の反対側を周方向他方側という。さらに、回転軸AXの放射方向を径方向という。径方向において中心軸AXから離れる方向側を径方向外側といい、径方向外側の反対側を径方向内側という。
<ロータ>
図2は、第1実施形態に係るロータ3を模式的に示す平面図である。ロータ3は、ロータホルダ(ホルダ)6と、ロータホルダ6に保持されるロータコアピース7とを有する。ロータホルダ6は、例えば、合成樹脂などの非磁性体の材料で形成される。ロータコアピース7は、例えば、鉄などの磁性体の材料で形成される。
図2は、第1実施形態に係るロータ3を模式的に示す平面図である。ロータ3は、ロータホルダ(ホルダ)6と、ロータホルダ6に保持されるロータコアピース7とを有する。ロータホルダ6は、例えば、合成樹脂などの非磁性体の材料で形成される。ロータコアピース7は、例えば、鉄などの磁性体の材料で形成される。
ロータホルダ6は、ロータコアピース7を保持する。ロータホルダ6は、ロータコアピース7の径方向内側及び周方向に隣り合うロータコアピース7の間の隙間に配置されている。ロータホルダ6は、ステータ2と対向するロータコアピース7の外周面を除いた周面を覆って保持する。ロータホルダ6は、円筒形状の筒部61と、ロータコアピース7を保持する複数のホルダ部62とを有する。ロータホルダ6は、径方向内側に、エンドプレート9に固定するための固定部材が挿通される孔部63を有する。ロータホルダ6は、例えば、樹脂モールドにより成形される。
ホルダ部62は、筒部61の外周面に凹状に形成されている。ホルダ部62には、ロータコアピース7が接合する。本実施形態では、ホルダ部62は、軸方向視において径方向内側から外側に向かって広がるテーパ形状に形成されている。ロータ3の回転時に、ホルダ部62の径方向外側が描く軌跡を、ロータホルダ6の外径という。
筒部61には、周方向に等間隔で孔部63が配置されている。孔部63は、エンドプレート9に固定する固定部材が挿通される。孔部63は、ホルダ部62より径方向内側に配置されている。孔部63は、軸方向に貫通した貫通孔である。ロータホルダ6は、固定部材によって、エンドプレート9に固定される。
固定部材は、例えば、中実または中空の軸部を有する、ボルトまたはシャフトである。固定部材の外周面には雄ねじが形成されている。本実施形態では、固定部材は、中実の軸部を有するボルト10である。
複数のロータコアピース7は、ロータ3の周方向に等間隔で並んで配置される。ロータコアピース7は、ステータコア4に対向可能に配置される。本実施形態では、ロータ3には、周方向に16個のロータコアピース7が配置されている。ロータコアピース7の形状及び寸法は同一である。本実施形態では、ロータコアピース7は、軸方向視において盃形状に形成されている。ロータ3の回転時に、周方向に並んで配置された複数のロータコアピース7の径方向外側が描く軌跡を、ロータコアピース7の外径という。ロータ3の回転時に、周方向に並んで配置された複数のロータコアピース7の径方向内側が描く軌跡を、ロータコアピース7の内径という。ロータコアピース7は、ロータ3の極として機能する。ロータ3の極数は、ロータコアピース7の数である。本実施形態では、ロータ3の極数は、16極である。
図3は、第1実施形態に係るロータコアピース7を模式的に示す平面図である。図3に示すように、ロータコアピース7は、軸方向視において扇形状の本体部71を有する。本体部71は、ステータ2との間で磁束を通過させる。
ロータコアピース7の外径は、ロータホルダ6の外径と同程度である。ロータコアピース7の外径は、ロータホルダ6の外径より数mm程度大きい。ロータコアピース7の外周面は、ロータホルダ6の外周面より径方向外側に位置している。径方向外側において、ロータコアピース7の外周面と、ロータホルダ6の外周面とは段差を有する。これにより、ロータ3の回転時、ステータコア4に樹脂製のロータホルダ6が接触する可能性が低減される。
ロータコアピース7は、ロータホルダ6のホルダ部62に接合し保持される。ロータコアピース7の外周面を除いた周面は、ロータホルダ6に覆われる。ロータコアピース7の径方向内側及び隣接するロータコアピース7の間の空間にはロータホルダ6が配置されている。
図4は、第1実施形態に係るロータ3の分解斜視図である。図5は、第1実施形態に係るロータ3の斜視図であり、エンドプレート9を組み付けた状態を示す図である。ロータコアピース7は、ロータホルダ6に接合して位置決めされる。接合したロータホルダ6とロータコアピース7とは、図4、図5に示すように、一対のエンドプレート9によって軸方向の両側が挟まれる。言い換えると、一対のエンドプレート9の間に、ロータホルダ6とロータコアピース7とが挟まれる。一対のエンドプレート9は、ロータ3を軸方向の両側から挟む。
図4、図5に示すように、一対のエンドプレート9は、ロータコアピース7をロータホルダ6に固定した状態で、ロータコアピース7及びロータホルダ6を軸方向の両側から挟む。エンドプレート9は、円環形状に形成されている。エンドプレート9は、円環形状の本体部91を有する。本体部91の外径は、ロータコアピース7の外径と同程度である。本体部91の内径は、ロータホルダ6の内径と同程度である。本体部91には、周方向に等間隔で孔部92が形成されている。孔部92には、固定部材であるボルト10の軸部が挿通可能である。
図4に示すように、一対のエンドプレート9の間に、ロータホルダ6にロータコアピース7を接合して組み付けた状態で配置する。ロータコアピース7は、ロータホルダ6に周囲を保持されて位置決めされている。そして、一対のエンドプレート9の孔部92と、ロータホルダ6の孔部63とを重ねた状態で、ボルト10を挿通し、雌ねじが形成されている部品に締結する。雌ねじが形成されている部品は、例えば、ナット11である。このようにして、ロータ3が組み付けられる。図5に示すように、ロータ3は、一対のエンドプレート9の間に、ロータホルダ6及びロータコアピース7がボルト10によって固定されている。
<作用>
ロータコアピース7は、ロータホルダ6に接合している。ロータホルダ6は、樹脂モールドによって成形されている。ロータホルダ6及びロータコアピース7は強固に固定される。これらにより、ロータ3の回転時に生じる遠心力によって、ロータホルダ6に接合されたロータコアピース7が抜け落ちることが規制される。
ロータコアピース7は、ロータホルダ6に接合している。ロータホルダ6は、樹脂モールドによって成形されている。ロータホルダ6及びロータコアピース7は強固に固定される。これらにより、ロータ3の回転時に生じる遠心力によって、ロータホルダ6に接合されたロータコアピース7が抜け落ちることが規制される。
ステータコア4に支持されたコイル5に電流が流れると、ロータ3が回転軸AXを中心に回転する。ステータコア4に支持されたコイル5に電流が流れると、ステータ2のステータコア4とロータ3のロータコアピース7との間に磁束が生じる。ロータホルダ6の外径は、ロータコアピース7の外径と同程度であり、ロータコアピース7の外周面を除いた周面は、ロータホルダ6に覆われる。これにより、ロータコアピース7から磁束が漏れても、ロータホルダ6が樹脂製であるため、渦電流の発生が抑制される。これにより、渦電流損失が低減され、効率が改善される。
<効果>
以上説明したように、本実施形態では、ロータコアピース7は、ロータホルダ6によって保持されている。本実施形態は、ロータコアピース7から磁束が漏れても、ロータホルダ6が樹脂製であるため、渦電流の発生を抑制できる。また、本実施形態は、周方向に隣接するロータコアピース7の間にロータホルダ6が位置するので、ロータコアピース7間の距離を適切に保つことができる。本実施形態によれば、漏れ磁束の発生を抑制し、効率を改善できる。このように、本実施形態によれば、渦電流損失を低減し、効率を改善できる。
以上説明したように、本実施形態では、ロータコアピース7は、ロータホルダ6によって保持されている。本実施形態は、ロータコアピース7から磁束が漏れても、ロータホルダ6が樹脂製であるため、渦電流の発生を抑制できる。また、本実施形態は、周方向に隣接するロータコアピース7の間にロータホルダ6が位置するので、ロータコアピース7間の距離を適切に保つことができる。本実施形態によれば、漏れ磁束の発生を抑制し、効率を改善できる。このように、本実施形態によれば、渦電流損失を低減し、効率を改善できる。
本実施形態は、ロータホルダ6は、樹脂モールドによって成形される。本実施形態によれば、樹脂モールドの接着力によって、ロータホルダ6とロータコアピース7とを強固に固定できる。本実施形態によれば、ロータホルダ6とロータコアピース7とは、ロータ3Aの回転時に生じる遠心力によって、ロータコアピース7がホルダ部62Aの凹部64Aから抜け落ちることを規制できる。
本実施形態は、ロータホルダ6の外径は、ロータコアピース7の外径と同程度であり、ロータコアピース7の外周面を除いた周面は、ロータホルダ6に覆われる。本実施形態によれば、ロータ3における風損を低減できるので、効率が改善できる。
[第2実施形態]
図6は、第2実施形態に係るロータコアピース7Aを模式的に示す平面図である。図7は、第2実施形態に係るロータ3Aを模式的に示す平面図である。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。ロータホルダ6Aのホルダ部62Aの形状とロータコアピース7Aの形状とが、第1実施形態と異なる。
図6は、第2実施形態に係るロータコアピース7Aを模式的に示す平面図である。図7は、第2実施形態に係るロータ3Aを模式的に示す平面図である。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。ロータホルダ6Aのホルダ部62Aの形状とロータコアピース7Aの形状とが、第1実施形態と異なる。
ロータコアピース7Aは、軸方向視において扇形状の本体部71Aと、本体部71Aの径方向内側に配置された凸部72Aとを有する。本体部71Aは、第一実施形態と同様に形成されている。ロータコアピース7Aは、径方向内側に、径方向外側から内側に向かうにつれて広がる凸部72Aを有する。本実施形態では、凸部72Aは、軸方向視において台形状に形成されている。
凸部72Aは、ホルダ部62Aの凹部64Aに接合する。凸部72Aは、軸方向視において楔形状、言い換えると、テーパ形状に形成されている。本実施形態では、凸部72Aは、軸方向視において径方向外側から内側に向かって広がるテーパ形状に形成されている。凸部72Aは、ロータ3Aの回転時に生じる遠心力によって、接合されたホルダ部62Aの凹部64Aから抜け落ちないように構成されている。
ロータホルダ6Aのホルダ部62Aは、径方向内側に凹状の凹部64Aを有する。凹部64Aは、ロータコアピース7Aの凸部72Aが接合する。凹部64Aは、軸方向視において径方向外側から内側に向かって広がるテーパ形状に形成されている。凹部64Aは、ロータ3Aの回転時に生じる遠心力によって、接合されたロータコアピース7Aの凸部72Aが抜け落ちないように構成されている。
<効果>
以上説明したように、本実施形態は、ロータコアピース7Aは、径方向内側に、径方向外側から内側に向かうにつれて広がる凸部72Aを有する。ロータホルダ6Aは、ホルダ部62Aの径方向内側に、径方向外側から内側に向かうにつれて広がる凹部64Aを有する。本実施形態では、ロータコアピース7Aの凸部72Aが、ホルダ部62Aの凹部64Aに接合する。本実施形態によれば、ロータ3Aの回転時に生じる遠心力によって、ロータコアピース7Aの凸部72Aが抜け落ちることを規制できる。本実施形態によれば、ロータホルダ6Aとロータコアピース7Aとをより強固に固定できる。
以上説明したように、本実施形態は、ロータコアピース7Aは、径方向内側に、径方向外側から内側に向かうにつれて広がる凸部72Aを有する。ロータホルダ6Aは、ホルダ部62Aの径方向内側に、径方向外側から内側に向かうにつれて広がる凹部64Aを有する。本実施形態では、ロータコアピース7Aの凸部72Aが、ホルダ部62Aの凹部64Aに接合する。本実施形態によれば、ロータ3Aの回転時に生じる遠心力によって、ロータコアピース7Aの凸部72Aが抜け落ちることを規制できる。本実施形態によれば、ロータホルダ6Aとロータコアピース7Aとをより強固に固定できる。
[第3実施形態]
図8は、第3実施形態に係るロータコアピース7Bを模式的に示す平面図である。図9は、第3実施形態に係るロータ3Bを模式的に示す平面図である。ロータホルダ6Bのホルダ部62Bの形状とロータコアピース7Bの形状とが、第1実施形態と異なる。
図8は、第3実施形態に係るロータコアピース7Bを模式的に示す平面図である。図9は、第3実施形態に係るロータ3Bを模式的に示す平面図である。ロータホルダ6Bのホルダ部62Bの形状とロータコアピース7Bの形状とが、第1実施形態と異なる。
ロータコアピース7Bは、本体部71Bと、凸部72Bと、さらに本体部71Bに配置されたフラックスバリア73Bと、凸部72Bに配置された孔部74Bとを有する。
フラックスバリア73Bは、孔部74Bより径方向外側に配置されている。フラックスバリア73Bは、コイル5による磁束が径方向内側に漏れることを規制する。フラックスバリア73Bは、本体部71Bを軸方向に貫通する開口である。本実施形態では、フラックスバリア73Bは、軸方向視において周方向に長い長孔である。フラックスバリア73Bの形状はこれに限定されない。フラックスバリア73Bには、必要とされる強度に応じて、中央部にブリッジを設けてもよい。フラックスバリア73Bは、複数設けられてもよい。例えば発生する磁束の大きさに応じて、フラックスバリア73Bの大きさを変更してもよい。
ロータコアピース7Bは、径方向内側に、エンドプレート9に固定するための固定部材が挿通される孔部74Bを有する。孔部74Bは、フラックスバリア73Bより径方向内側に配置されている。本実施形態では、孔部74Bは、本体部71Bと凸部72Bとにまたがって配置されている。孔部74Bとは、軸方向に貫通した貫通孔である。孔部74Bは、ロータコアピース7Bをエンドプレート9に固定する固定部材が挿通される。ロータコアピース7Bは、複数の孔部である孔部74Bに挿通された複数の固定部材によって、エンドプレート9Bに固定される。
隣接するロータコアピース7Bの凸部72Bの距離(コア間距離)をDBとする。距離DBは、フラックスバリア73Bより中心側で、隣接する凸部72Bの距離が一番短い箇所の距離である。
ロータホルダ6Bのホルダ部62Bの凹部64Bは、ロータコアピース7Bの凸部72Bが接合する。ロータホルダ6Bの径方向外側の外周面は、ロータコアピース7Bの孔部74B及びフラックスバリア73Bより径方向外側まで位置している。本実施形態では、ロータホルダ6Bには、第一実施形態の孔部63に対応する孔部が形成されていない。
<作用>
ロータ3の回転時、ステータ2のステータコア4とロータ3Bのロータコアピース7Bとの間に磁束が生じる。ステータ2からの磁束は、ロータコアピース7Bにおいては、フラックスバリア73Bより径方向内側へ磁束が漏れることが規制される。
ロータ3の回転時、ステータ2のステータコア4とロータ3Bのロータコアピース7Bとの間に磁束が生じる。ステータ2からの磁束は、ロータコアピース7Bにおいては、フラックスバリア73Bより径方向内側へ磁束が漏れることが規制される。
<効果>
以上説明したように、本実施形態では、ロータコアピース7Bには、孔部74Bより径方向外側にフラックスバリア73Bが配置されている。本実施形態によれば、フラックスバリア73Bより径方向内側へ磁束が漏れることを規制できる。本実施形態は、フラックスバリア73Bによって漏れ磁束が低減されることにより、平均トルクを向上できる。これにより、本実施形態は、ボルト10などの固定部材において生じる渦電流損失を低減できる。
以上説明したように、本実施形態では、ロータコアピース7Bには、孔部74Bより径方向外側にフラックスバリア73Bが配置されている。本実施形態によれば、フラックスバリア73Bより径方向内側へ磁束が漏れることを規制できる。本実施形態は、フラックスバリア73Bによって漏れ磁束が低減されることにより、平均トルクを向上できる。これにより、本実施形態は、ボルト10などの固定部材において生じる渦電流損失を低減できる。
[第4実施形態]
図10は、第4実施形態に係るロータコアピース7Cを模式的に示す平面図である。図11は、第4実施形態に係るロータコアピース7Cを模式的に示す斜視図である。図12は、第4実施形態に係るロータ3Cを模式的に示す平面図である。図13は、第4実施形態に係るロータ3Cの分解斜視図である。図14は、第4実施形態に係るロータ3Cの斜視図であり、エンドプレート9を組み付けた状態を示す図である。ロータホルダ6Cのホルダ部62Cとロータコアピース7Cの形状が、第3実施形態と異なる。ロータコアピース7Cの本体部71Cとフラックスバリア73Cと孔部74Cとは、第3実施形態と同様に構成されている。
図10は、第4実施形態に係るロータコアピース7Cを模式的に示す平面図である。図11は、第4実施形態に係るロータコアピース7Cを模式的に示す斜視図である。図12は、第4実施形態に係るロータ3Cを模式的に示す平面図である。図13は、第4実施形態に係るロータ3Cの分解斜視図である。図14は、第4実施形態に係るロータ3Cの斜視図であり、エンドプレート9を組み付けた状態を示す図である。ロータホルダ6Cのホルダ部62Cとロータコアピース7Cの形状が、第3実施形態と異なる。ロータコアピース7Cの本体部71Cとフラックスバリア73Cと孔部74Cとは、第3実施形態と同様に構成されている。
ロータコアピース7Cは、孔部74Cより径方向内側において、径方向外側から内側に向かうにつれて狭くなるように形成されている。より詳しくは、ロータコアピース7Cの凸部72Cは、本体部71Cとの接続部から径方向内側に向かうにつれて周方向に広がらない形状に形成されている。本実施形態においては、ロータコアピース7Cの凸部72Cは、軸方向視において円形状に形成されている。凸部72Cは、第3実施形態の凸部72Bに比べて孔部74Cの周囲の部分の体積が小さい。凸部72Cは、凸部72Bに比べて体積が小さい。隣接するロータコアピース7Cの凸部72Cの距離(コア間距離)DCは、第3実施形態の図9に示す距離DBに比べて大きい。距離DCは、図10に示すように、フラックスバリア73Cより中心側で、隣接する凸部72Cの距離が一番短い箇所の距離である。
ロータコアピース7Cの凸部72Cは、軸方向視において円柱状に限定されず、径方向内側に1つの頂部が位置する三角形状などの他の形状でもよい。
ホルダ部62Cの凹部64Cは、ロータコアピース7Cの凸部72Cが接合可能な形状に構成されている。
<製造工程>
図15は、第4実施形態に係るロータ3Cの製造工程を説明する概略図であり、治具100の斜視図である。図16は、第4実施形態に係るロータ3Cの製造工程を説明する概略図であり、治具100の上面断面図である。図17は、第4実施形態に係るロータ3Cの製造工程を説明する概略図であり、治具100の正面断面図である。図17は、図15におけるA-A線断面図である。図15ないし図17を用いて、樹脂モールドによってロータホルダ6Cをロータコアピース7Cに組み付ける製造工程について説明する。樹脂モールドには、治具100を使用する。一対のエンドプレート9は、下側に配置された下側エンドプレート9Lと、上側に配置された上側エンドプレート9Uとを含む。
図15は、第4実施形態に係るロータ3Cの製造工程を説明する概略図であり、治具100の斜視図である。図16は、第4実施形態に係るロータ3Cの製造工程を説明する概略図であり、治具100の上面断面図である。図17は、第4実施形態に係るロータ3Cの製造工程を説明する概略図であり、治具100の正面断面図である。図17は、図15におけるA-A線断面図である。図15ないし図17を用いて、樹脂モールドによってロータホルダ6Cをロータコアピース7Cに組み付ける製造工程について説明する。樹脂モールドには、治具100を使用する。一対のエンドプレート9は、下側に配置された下側エンドプレート9Lと、上側に配置された上側エンドプレート9Uとを含む。
治具100は、矩形状の板材で形成されたベースプレート101と、円筒形状に形成された外径カバー102と、外径カバー102の内側に配置され、円筒形状に形成された内径カバー103と、ベースプレート101を向かい合って配置された、円形の板材で形成された上面カバー104とを有する。治具100の内部には、ロータコアピース7C及び一対のエンドプレート9を収容可能である。ロータコアピース7Cを収容した治具100の内部には、下側に配置された下側エンドプレート9Lと外径カバー102と内径カバー103と上側に配置された上側エンドプレート9Uとロータコアピース7Cとで囲まれた空間Sが形成される。空間Sは、樹脂モールド時に樹脂を注入する空間であり、ロータホルダ6Cの形状になっている。
上面カバー104及び上側エンドプレート9Uには、樹脂モールド時に樹脂を注入する孔部111と、樹脂の注入時に空間Sから外部へ空気を逃がすための孔部112とが配置されている。上面カバー104は、着脱可能である。
次に、樹脂モールドしてロータホルダ6Cをロータコアピース7Cに組み付ける製造工程について説明する。まず、上面カバー104を外し、治具100の上面を開放する。そして、外径カバー102の内側であって内径カバー103の外側に、下側エンドプレート9L、ロータコアピース7C、上側エンドプレート9Uを配置する。一対のエンドプレート9及びロータコアピース7Cは、位置決めピン105によって治具100に位置決めされる。そして、ベースプレート101と対向して配置された上面カバー104がボルトで締結される。治具100の内部には、下側エンドプレート9Lと外径カバー102と内径カバー103と上側エンドプレート9Uとロータコアピース7Cとで囲まれた空間Sが形成されている。そして、上面カバー104の孔部111から空間Sへ樹脂が注入される。そして、樹脂が固まると、上面カバー104が取り外される。樹脂モールドされたロータホルダ6C及びロータコアピース7Cを治具100から取り出す。このようにして、ロータホルダ6C及びロータコアピース7Cが樹脂モールドによって組み付けられて一体化する。
<効果>
以上説明したように、本実施形態は、ロータコアピース7Cの凸部72Cが、本体部71Cとの接続部から径方向内側に向かうにつれて周方向に広がらない形状に形成されている。本実施形態では、ロータコアピース7Cの凸部72Cが、軸方向視において円形状に形成されている。本実施形態によれば、隣接するロータコアピース7Cの距離DCをより大きくできる。これにより、本実施形態は、漏れ磁束を低減できる。
以上説明したように、本実施形態は、ロータコアピース7Cの凸部72Cが、本体部71Cとの接続部から径方向内側に向かうにつれて周方向に広がらない形状に形成されている。本実施形態では、ロータコアピース7Cの凸部72Cが、軸方向視において円形状に形成されている。本実施形態によれば、隣接するロータコアピース7Cの距離DCをより大きくできる。これにより、本実施形態は、漏れ磁束を低減できる。
本実施形態では、治具100を使用して、樹脂モールドによってロータホルダ6Cをロータコアピース7Cに組み付ける。本実施形態によれば、樹脂モールド時に、ロータホルダ6Cとロータコアピース7Cとをアッシーとして高精度に組み付けることができる。
[その他の実施形態]
上述の実施形態においては、モータ1は、ロータ3がステータコア4の内側に配置されるインナロータ型であることとしたがこれに限定されない。ロータ3はステータコア4に対向する位置に配置されていればよい。モータ1は、ロータ3がステータコア4の外側に配置されるアウタロータ型でもよいし、ロータ3がステータコア4の内側及び外側の両方に配置されるデュアルロータ型でもよいし、ロータ3がステータコア4の軸方向側に配置されるアキシャルギャップ型でもよい。
上述の実施形態においては、モータ1は、ロータ3がステータコア4の内側に配置されるインナロータ型であることとしたがこれに限定されない。ロータ3はステータコア4に対向する位置に配置されていればよい。モータ1は、ロータ3がステータコア4の外側に配置されるアウタロータ型でもよいし、ロータ3がステータコア4の内側及び外側の両方に配置されるデュアルロータ型でもよいし、ロータ3がステータコア4の軸方向側に配置されるアキシャルギャップ型でもよい。
上述の実施形態においては、モータ1がスイッチトリラクタンスモータ(Switched Reluctance Motor)であることとしたがこれに限定されない。モータ1は、シンクロナスリラクタンスモータ(Synchronous Reluctance Motor)でもよいし、フラックススイッチングモータ(Flux Switching Motor)でもよいし、永久磁石モータモータ(Permanent Magnet Motor)でもよいし、誘導モータ(Induction Motor)でもよいし、アキシャルギャップモータでもよいし、リニアアクチュエータでもよい。
上述の実施形態においては、モータ1は、3相モータであることとしたがこれに限定されない。モータ1は、4相以上の多相モータでもよい。
上述の実施形態においては、ロータホルダ6Cは樹脂モールドの例を説明したが、例えば合成樹脂などの非磁性体の材料で成型された成型品でもよい。
1…モータ、2…ステータ、3…ロータ、4…ステータコア、5…コイル、6…ロータホルダ(ホルダ)、61…筒部、62…ホルダ部、7…ロータコアピース、71…本体部、8…シャフト、9…エンドプレート、91…本体部、92…孔部、10…ボルト(固定部材)、AX…回転軸、E…対象物。
Claims (9)
- ステータコアの内側に周方向に並んで配置されるロータコアピースと、
前記ロータコアピースを固定するホルダと、
前記ロータコアピースを前記ホルダに固定した状態で、前記ロータコアピース及び前記ホルダを軸方向の両側から挟むエンドプレートと、
を備え、
前記ホルダは、前記ロータコアピースの径方向内側及び周方向に隣り合う前記ロータコアピースの間の隙間に配置されている、
ロータ。 - 前記ホルダは、非磁性体の成型品である、
請求項1に記載のロータ。 - 前記ホルダは、樹脂モールドによって成形されている、
請求項1または2に記載のロータ。 - 前記ホルダは、径方向内側に、前記エンドプレートに固定するための固定部材が挿通される孔部を有する、
請求項1から3のいずれか一項に記載のロータ。 - 前記ロータコアピースは、径方向内側に、径方向外側から内側に向かうにつれて広がる凸部を有する、
請求項1から4のいずれか一項に記載のロータ。 - 前記ロータコアピースは、前記ロータコアピースの径方向内側に、前記エンドプレートに固定するための固定部材が挿通される孔部を有する、
請求項1から3のいずれか一項に記載のロータ。 - 前記ロータコアピースは、前記孔部より径方向内側において、径方向外側から内側に向かうにつれて狭くなるように形成されている、
請求項6に記載のロータ。 - 前記ロータコアピースは、前記孔部より径方向外側に、フラックスバリアを有する、
請求項6または7に記載のロータ。 - ステータコアと、
請求項1から8のいずれか一項に記載のロータと、
を備えるモータ。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020162057A JP2022054828A (ja) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | ロータ及びモータ |
JP2020-162057 | 2020-09-28 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2022065471A1 true WO2022065471A1 (ja) | 2022-03-31 |
Family
ID=80846700
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2021/035270 WO2022065471A1 (ja) | 2020-09-28 | 2021-09-27 | ロータ及びモータ |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022054828A (ja) |
WO (1) | WO2022065471A1 (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002262529A (ja) * | 2000-12-27 | 2002-09-13 | Aisin Seiki Co Ltd | モータ |
WO2011040247A1 (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-07 | 三菱電機株式会社 | ランデル型回転機 |
DE102015116158A1 (de) * | 2015-09-24 | 2017-03-30 | Minebea Co., Ltd. | Synchrone Reluktanzmaschine mit konzentrierten Statorwicklungen |
JP2018007493A (ja) * | 2016-07-07 | 2018-01-11 | 株式会社日立製作所 | 回転電機とそれを用いた電動駆動システム及び電動車両 |
-
2020
- 2020-09-28 JP JP2020162057A patent/JP2022054828A/ja active Pending
-
2021
- 2021-09-27 WO PCT/JP2021/035270 patent/WO2022065471A1/ja active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002262529A (ja) * | 2000-12-27 | 2002-09-13 | Aisin Seiki Co Ltd | モータ |
WO2011040247A1 (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-07 | 三菱電機株式会社 | ランデル型回転機 |
DE102015116158A1 (de) * | 2015-09-24 | 2017-03-30 | Minebea Co., Ltd. | Synchrone Reluktanzmaschine mit konzentrierten Statorwicklungen |
JP2018007493A (ja) * | 2016-07-07 | 2018-01-11 | 株式会社日立製作所 | 回転電機とそれを用いた電動駆動システム及び電動車両 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2022054828A (ja) | 2022-04-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100693854B1 (ko) | 영구 자석형 모터 및 세탁기 | |
US7355311B2 (en) | Rotor of axial gap motor and method of producing same | |
US9419481B2 (en) | Rotary electric machine | |
KR101245052B1 (ko) | 회전 전기 장치 및 회전 전기 장치의 제조 방법 | |
JP5617313B2 (ja) | 回転電気機械の組み立て方法 | |
CN108696019B (zh) | 用于开关型磁阻电机的转子的端板 | |
JP2014121202A (ja) | 埋込磁石型同期電動機の回転子および埋込磁石型同期電動機 | |
US11349360B2 (en) | Motor | |
JP7293371B2 (ja) | 回転電機の回転子 | |
WO2014162804A1 (ja) | 永久磁石埋め込み式回転電機 | |
JP6315086B2 (ja) | 永久磁石埋め込み式回転電機 | |
JP2009261162A (ja) | 分割ステータコア | |
JP7118676B2 (ja) | 回転電機 | |
WO2022065471A1 (ja) | ロータ及びモータ | |
JP2015220846A (ja) | 回転電機の回転子 | |
US11569699B2 (en) | Holder, rotor, motor, and method for manufacturing rotor | |
CN111064294B (zh) | 定子铁芯和马达 | |
WO2022065470A1 (ja) | ロータ及びモータ | |
JP2018107999A (ja) | リラクタンス回転電機の組立方法およびリラクタンス回転電機 | |
JP2009118634A (ja) | 回転電機 | |
JP2009268164A (ja) | 回転子の積層コア、回転子コア、これを備えた永久磁石形同期回転電機用回転子、永久磁石形同期回転電機、およびこれを用いた車両、昇降機、加工機 | |
JP2018029422A (ja) | 回転電機 | |
JP6745212B2 (ja) | 回転子およびリラクタンス回転電機 | |
JP2020182358A (ja) | 回転電機の回転子 | |
JP4739700B2 (ja) | モータのロータ |
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: 21872599 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 21872599 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |