JP2006109683A - Rotary electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マグネットトルクとリラクタンストルクを併用するモータや、リラクタンストルクのみを活用するモータ等のリラクタンストルクを利用する回転電機に関する。 The present invention relates to a rotating electrical machine that uses reluctance torque, such as a motor that uses both magnet torque and reluctance torque, and a motor that uses only reluctance torque.
リラクタンストルクを利用するモータとしては、マグネットトルクとリラクタンストルクを併用する埋込磁石型モータ等がある。埋込磁石型モータは、周方向に配置された複数のティースに巻線が巻回されたステータと、複数の永久磁石が磁石収容孔に埋め込まれたロータとを備える。 Examples of motors that use reluctance torque include embedded magnet type motors that use both magnet torque and reluctance torque. The embedded magnet type motor includes a stator in which a winding is wound around a plurality of teeth arranged in the circumferential direction, and a rotor in which a plurality of permanent magnets are embedded in a magnet housing hole.
従来、図21に示すようなロータを用いた埋込磁石型モータが知られている(例えば、特許文献1参照)。
図21に示すロータ140は、内転型の埋込磁石型モータに用いられる。このロータ140には、V字配置の2つの磁石収容孔141,142が周方向に複数組設けられている。各組の2つの磁石収容孔141,142には、図示を省略した永久磁石が埋め込まれる。各組の2つの磁石収容孔141,142は、ステータとの間のエアギャップ側(径方向外側)が開きかつ反エアギャップ側(径方向内側)が補強ブリッジ部143でそれぞれ接続されている。また、ロータ140には、各組の2つの磁石収容孔141,142の両側に、2つの磁石収容孔141,142よりエアギャップに近い側にある磁路形成部144と、その他の磁路形成部145とを接続するブリッジ部146がそれぞれ設けられている。
Conventionally, an embedded magnet type motor using a rotor as shown in FIG. 21 is known (for example, see Patent Document 1).
The
このような埋込磁石型モータは、ステータによる磁束がロータ内を通ることで発生するリラクタンストルクと、永久磁石による磁束が磁路形成部144を通ってステータの巻線に鎖交することで発生するマグネットトルクとの両方を、モータのトルクとして利用する。
Such an embedded magnet type motor is generated by reluctance torque generated by the magnetic flux generated by the stator passing through the rotor and the magnetic flux generated by the permanent magnet interlinks with the stator winding through the magnetic
一方、ブリッジ部の無いロータを用いる同期式モータのロータ構造が知られている(例えば、特許文献2参照)。このロータ構造は、図22に示すように、周方向へ磁化された複数のマグネット151と、複数のマグネット151の各々を周方向へ挟持する複数の積層ロータコア152とを、シャフト153の周囲に交互に配設してなる。
ところで、図21に示す上記従来の埋込磁石型モータでは、2つの磁石収容孔141,142に埋め込まれた各永久磁石による磁束の一部が磁路形成部144から左右のブリッジ部146に流れる漏れ磁束が発生する。これにより、ロータ140内で磁束が閉じてしまい、永久磁石の磁束を有効に使えないので、その漏れ磁束の分だけマグネットトルクが低下してしまい、高いトルクを得ることができない、という問題があった。同様に、ロータ内を上述した経路で通るステータによる磁束についても、その一部がブリッジ部146を通って磁路形成部144に流れる漏れ磁束が発生するおそれがある。この場合、その漏れ磁束の分だけリラクスタンストルクが低下してしまい、高いトルクを得ることができない、という問題があった。
By the way, in the conventional embedded magnet type motor shown in FIG. 21, a part of the magnetic flux generated by each permanent magnet embedded in the two
一方、図22に示す従来のロータ構造では、図21に示す埋込磁石型モータのロータ1
40におけるブリッジ部146のように永久磁石を保持するものが無いため、高回転に対応できないという問題があった。
On the other hand, in the conventional rotor structure shown in FIG. 22, the rotor 1 of the embedded magnet type motor shown in FIG.
Since there is nothing to hold a permanent magnet like the
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、高回転時の信頼性を向上させた回転電機を提供することにある。
本発明の別の目的は、ブリッジ部における漏れ磁束を減らして高いトルクを得ることができるとともに、高回転時の信頼性を向上させた回転電機を提供することにある。
This invention is made | formed in view of such a situation, The objective is to provide the rotary electric machine which improved the reliability at the time of high rotation.
Another object of the present invention is to provide a rotating electrical machine that can reduce the leakage magnetic flux in the bridge portion to obtain a high torque and improve the reliability at the time of high rotation.
上記課題を解決するために、請求項1に係る発明は、周方向に配置された複数のティースに巻線が巻回されたステータと、ロータとを備え、リラクタンストルクを利用する回転電機において、前記ロータは、周方向に配置されロータの軸方向に延びる複数の磁石収容孔を有するロータコアと、前記複数の磁石収容孔にそれぞれ埋め込まれた永久磁石とを備え、前記ロータコアと前記永久磁石の隙間に樹脂が充填されていることを要旨とする。 In order to solve the above-mentioned problem, an invention according to claim 1 is a rotating electrical machine that uses a reluctance torque and includes a stator having a winding wound around a plurality of teeth arranged in a circumferential direction and a rotor. The rotor includes a rotor core having a plurality of magnet housing holes arranged in the circumferential direction and extending in the axial direction of the rotor, and a permanent magnet embedded in each of the plurality of magnet housing holes, and a gap between the rotor core and the permanent magnet The gist is that the resin is filled in.
なお、ここにいう「リラクタンストルクを利用する回転電機」は、リラクタンストルクのみを活用する回転電機と、リラクタンストルクとマグネットトルクを併用する回転電機とを含む意味で用いる。 The “rotary electric machine using reluctance torque” here is used to include a rotary electric machine that uses only reluctance torque and a rotary electric machine that uses both reluctance torque and magnet torque.
これによれば、ロータコアと複数の磁石収容孔にそれぞれ埋め込まれた永久磁石の隙間に樹脂が充填されているので、ロータの回転中に、各永久磁石が各磁石収容孔内で移動するのが抑制される。このため、永久磁石の割れ、欠けを防止し、永久磁石が飛び出したりするのを防止することができる。したがって、高回転時の信頼性を向上させた回転電機を実現することができる。 According to this, since the resin is filled in the gap between the rotor core and the permanent magnet embedded in each of the plurality of magnet housing holes, each permanent magnet moves within each magnet housing hole during the rotation of the rotor. It is suppressed. For this reason, it is possible to prevent the permanent magnet from cracking and chipping, and to prevent the permanent magnet from jumping out. Therefore, it is possible to realize a rotating electrical machine with improved reliability during high rotation.
請求項2に係る発明は、周方向に配置された複数のティースに巻線が巻回されたステータと、ロータとを備え、リラクタンストルクを利用する回転電機において、前記ロータは、周方向に配置されロータの軸方向に延びる複数の磁石収容孔を有するロータコアと、前記複数の磁石収容孔にそれぞれボンド磁石を充填し、該充填された前記ボンド磁石を着磁して磁石としたボンド磁石充填部とを備え、前記ロータコアと前記ボンド磁石充填部の隙間に樹脂が充填されていることを要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a rotating electrical machine including a stator having a winding wound around a plurality of teeth arranged in a circumferential direction and a rotor, wherein the rotor is arranged in the circumferential direction. A rotor core having a plurality of magnet housing holes extending in the axial direction of the rotor, and a bonded magnet filling portion in which the plurality of magnet housing holes are filled with bond magnets, and the filled bond magnets are magnetized to form magnets. The gist is that the gap between the rotor core and the bonded magnet filling portion is filled with resin.
これによれば、ロータコアの各磁石収容孔にボンド磁石を充填し、該充填された各ボンド磁石を着磁して磁石としたボンド磁石充填部を備え、ロータコアとボンド磁石充填部の隙間に樹脂が充填されているので、ロータの回転中に、各ボンド磁石充填部が各磁石収容孔内で移動するのが抑制される。このため、ボンド磁石充填部の割れ、欠けを防止し、ボンド磁石充填部が飛び出したりするのを防止することができる。したがって、高回転時の信頼性を向上させた回転電機を実現することができる。 According to this, each magnet accommodation hole of the rotor core is filled with a bond magnet, and each of the filled bond magnets is magnetized to form a magnet, and a resin is provided in the gap between the rotor core and the bond magnet filling portion. Therefore, it is suppressed that each bonded magnet filling part moves in each magnet accommodation hole during rotation of the rotor. For this reason, the bond magnet filling part can be prevented from cracking and chipping, and the bond magnet filling part can be prevented from popping out. Therefore, it is possible to realize a rotating electrical machine with improved reliability during high rotation.
請求項3に係る発明は、請求項1又は2に記載の回転電機において、前記ロータコアは、前記ステータとの間のエアギャップに前記磁石収容孔より近い側にある磁路形成部とその他の磁路形成部とを接続する複数のブリッジ部を備え、前記複数のブリッジ部は、各ブリッジ部の厚さ或いは断面積を他の部分よりも小さくするためのブリッジ切断部或いはブリッジ切除部を有し、前記ブリッジ切断部或いはブリッジ切除部に樹脂が充填されていることを要旨とする。 According to a third aspect of the present invention, in the rotating electrical machine according to the first or second aspect, the rotor core includes a magnetic path forming portion on the side closer to the magnet accommodation hole and an air gap between the stator and the other magnet. A plurality of bridge portions connected to the path forming portion, the plurality of bridge portions having a bridge cutting portion or a bridge cutting portion for making the thickness or cross-sectional area of each bridge portion smaller than that of the other portions. The gist is that the bridge cutting part or the bridge cutting part is filled with resin.
これによれば、各ブリッジ部の厚さ或いは断面積を他の部分よりも小さくするためのブリッジ切断部或いはブリッジ切除部を設けたので、各ブリッジ部での磁気抵抗が大になる。これにより、リラクタンストルクのみを活用する回転電機では、ステータによる磁束が各ブリッジ部を通って漏れる磁束漏れ量を減らすことができる。また、リラクタンストル
クとマグネットトルクを併用する回転電機では、ステータによる磁束が各ブリッジ部を通って漏れる磁束漏れ量と、永久磁石による磁束が各ブリッジ部を通って漏れる磁束漏れ量の両方を減らすことができる。そのため、リラクタンストルク、或いはリラクタンストルクとマグネットトルクの両方を有効に利用することができ、高いトルクを得ることができる。
According to this, since the bridge cutting part or the bridge cutting part for making the thickness or the cross-sectional area of each bridge part smaller than the other part is provided, the magnetic resistance in each bridge part becomes large. Thereby, in the rotary electric machine which utilizes only reluctance torque, the amount of magnetic flux leakage by which the magnetic flux by a stator leaks through each bridge part can be reduced. In a rotating electrical machine that uses both reluctance torque and magnet torque, reduce both the amount of magnetic flux leakage that the magnetic flux from the stator leaks through each bridge part and the amount of magnetic flux leakage that the magnetic flux from the permanent magnet leaks through each bridge part. Can do. Therefore, the reluctance torque or both the reluctance torque and the magnet torque can be used effectively, and a high torque can be obtained.
また、ロータコアのブリッジ切断部或いはブリッジ切除部に樹脂が充填されているので、複数のブリッジ部各々の一部を切断或いは切除したことによるロータコアの強度低下を補うことができるとともに、ロータコアの外周がより真円度の高い形状となり、その真円度化によりロータ回転時の空気抵抗を低減することができる。 In addition, since the bridge cutting part or the bridge cutting part of the rotor core is filled with resin, it is possible to compensate for the strength reduction of the rotor core due to cutting or cutting a part of each of the plurality of bridge parts, and the outer periphery of the rotor core is It becomes a shape with higher roundness, and the air resistance at the time of rotor rotation can be reduced by the roundness.
請求項4に係る発明は、請求項3に記載の回転電機において、前記ロータコアは前記ステータの内側に回転可能に収容されており、前記複数の磁石収容孔の各々は、各磁極毎に設けられた周方向に連続する少なくとも1つの前記磁石収容孔を備え、前記複数のブリッジ部は前記ロータコアの外周側に前記各磁極毎に複数設けられた外周側のブリッジ部を含み、前記各磁極の前記外周側のブリッジ部は、前記少なくとも1つの磁石収容孔の両側で、その磁石収容孔より径方向外側にある磁路形成部とその他の磁路形成部とを接続していることを要旨とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the rotating electrical machine according to the third aspect, the rotor core is rotatably accommodated inside the stator, and each of the plurality of magnet accommodation holes is provided for each magnetic pole. At least one magnet receiving hole continuous in the circumferential direction, and the plurality of bridge portions include a plurality of outer bridge portions provided for each of the magnetic poles on the outer peripheral side of the rotor core, The gist of the bridge portion on the outer peripheral side is to connect the magnetic path forming portion and the other magnetic path forming portion that are radially outward from the magnet receiving hole on both sides of the at least one magnet receiving hole. .
これによれば、ロータの外周側にのみブリッジ部があるタイプの回転電機において、高いトルクを得ることができるとともに、高回転時における回転電機の信頼性を高めることができる。 According to this, in a rotary electric machine of a type having a bridge portion only on the outer peripheral side of the rotor, high torque can be obtained and the reliability of the rotary electric machine at high rotation can be increased.
請求項5に係る発明は、請求項3に記載の回転電機において、前記ロータコアは前記ステータの内側に回転可能に収容されており、前記複数の磁石収容孔の各々は、各磁極毎に周方向に沿って独立して設けられた2つ以上の磁石収容孔を含み、前記複数のブリッジ部は前記ロータコアの外周側に前記各磁極毎に複数設けられた外周側のブリッジ部と、各磁極の前記2つ以上の磁石収容孔同士を接続する1つ以上の補強ブリッジ部とを含み、前記各磁極の前記外周側のブリッジ部は、前記2つ以上の磁石収容孔の両側で、その磁石収容孔より径方向外側にある磁路形成部とその他の磁路形成部とを接続していることを要旨とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the rotating electrical machine according to the third aspect, the rotor core is rotatably accommodated inside the stator, and each of the plurality of magnet accommodation holes is circumferentially arranged for each magnetic pole. Two or more magnet housing holes provided independently along the outer periphery of the rotor core, and the plurality of bridge portions are provided on the outer peripheral side of the rotor core, and a plurality of outer peripheral bridge portions are provided for each of the magnetic poles. One or more reinforcing bridge portions that connect the two or more magnet housing holes, and the outer peripheral bridge portions of the magnetic poles are arranged on both sides of the two or more magnet housing holes. The gist is that the magnetic path forming part radially outside the hole is connected to the other magnetic path forming part.
これによれば、各磁極毎に複数設けられた外周側のブリッジ部と、各磁極の2つの磁石収容孔同士を接続する1つ以上の補強ブリッジ部とがあるタイプの回転電機において、各外周側のブリッジ部を通って漏れる磁束漏れ量と、各補強ブリッジ部を通って漏れる磁束漏れ量との両方を減らすことができる。これにより、高いトルクを得ることができるとともに、高回転時における回転電機の信頼性を高めることができる。 According to this, in the type of rotating electrical machine having a plurality of outer peripheral bridge portions for each magnetic pole and one or more reinforcing bridge portions connecting the two magnet housing holes of each magnetic pole, Both the amount of magnetic flux leakage leaking through the bridge portion on the side and the amount of magnetic flux leakage leaking through each reinforcing bridge portion can be reduced. Thereby, while being able to obtain a high torque, the reliability of the rotary electric machine at the time of high rotation can be improved.
請求項6に係る発明は、請求項5に記載の回転電機において、前記各磁極の前記2つ以上の磁石収容孔は、前記エアギャップ側が開きかつ反エアギャップ側が前記補強ブリッジ部で接続されたV字配置の2つの磁石収容孔を含むことを要旨とする。
The invention according to
これによれば、内転型でかつ永久磁石がV字配置のもので、リラクタンストルクとマグネットトルクを併用する埋込磁石型の回転電機において、高いトルクを実現することができる。 According to this, a high torque can be realized in an interior magnet type rotating electrical machine that is an inversion type and has a V-shaped permanent magnet and uses both reluctance torque and magnet torque.
請求項7に係る発明は、請求項1〜6のいずれか1つに記載の回転電機において、前記ロータのロータコアは複数のコアシートを積層した積層コアであり、前記複数のコアシートは、前記複数の磁石収容孔を形成する複数の磁石収容孔部と、前記ブリッジ切断部を有する前記複数のブリッジ部とをそれぞれ備えることを要旨とする。
The invention according to
これによれば、ロータコアを積層コアとした回転電機において、高いトルクを得ることができるとともに、高回転時の信頼性を向上させることができる。
請求項8に係る発明は、請求項7に記載の回転電機において、前記積層コアは、前記ロータコアの外周側に前記各磁極毎に複数設けられた前記外周側のブリッジ部と、前記各磁極の前記2つ以上の磁石収容孔同士を接続する1つ以上の前記補強ブリッジ部との少なくとも一方を所定の角度毎に切断した1種類のコアシートを、前記外周側のブリッジ部各々の前記軸方向における厚さと、前記補強ブリッジ部各々の前記軸方向における厚さとがそれぞれ他の部分よりも小さくなるように、前記ロータの回転方向に1枚毎に或いは複数枚毎にずらして積層してなることを要旨とする。
According to this, in a rotating electrical machine using a rotor core as a laminated core, high torque can be obtained and reliability at high rotation can be improved.
The invention according to
これによれば、各磁極毎に複数設けられた外周側のブリッジ部各々の厚さと、各磁極の2つ以上の磁石収容孔同士を接続する1つ以上の補強ブリッジ部各々の厚さとを他の部分よりも小さくした積層コアを、1種類のコアシートを用いて容易にかつ低コストで作製することができる。 According to this, the thickness of each of the outer peripheral bridge portions provided for each magnetic pole and the thickness of each of the one or more reinforcing bridge portions connecting two or more magnet housing holes of each magnetic pole are different. A laminated core that is smaller than this part can be produced easily and at low cost by using one kind of core sheet.
請求項9に係る発明は、請求項7に記載の回転電機において、前記積層コアは、前記外周側のブリッジ部の全てを有しかつ前記補強ブリッジ部の一部或いは全てを切断した第1のコアシートと、前記補強ブリッジ部の全てを有しかつ前記外周側のブリッジ部の一部或いは全てを切断した第2のコアシートを含む2種類以上のコアシートを、前記外周側のブリッジ部各々の前記軸方向における厚さと、前記補強ブリッジ部各々の前記軸方向における厚さとがそれぞれ他の部分よりも小さくなるように、1枚毎に或いは複数枚毎に交互に積層してなることを要旨とする。
The invention according to
これによれば、各磁極毎に複数設けられた外周側のブリッジ部各々の厚さと、各磁極の2つ以上の磁石収容孔同士を接続する1つ以上の補強ブリッジ部各々の厚さとを他の部分よりも小さくした積層コアを、第1のコアシートと第2のコアシートを含む2種類以上のコアシートを用いて容易に作製することができる。 According to this, the thickness of each of the outer peripheral bridge portions provided for each magnetic pole and the thickness of each of the one or more reinforcing bridge portions connecting two or more magnet housing holes of each magnetic pole are different. The laminated core made smaller than this part can be easily produced using two or more types of core sheets including the first core sheet and the second core sheet.
請求項10に係る発明は、請求項7〜9のいずれか1つに記載の回転電機において、前記積層コアである前記ロータコアは、前記複数のコアシートの各々を一定角度ずつずらして前記複数のコアシートを積層し、各コアシートの前記磁石収容孔部が連続して形成される前記磁石収容孔を前記ロータの回転中心に対してねじれた構造としたことを要旨とする。
The invention according to
これによれば、コギングトルクとリップルが低減され、ロータの回転むらを低減できる。
請求項11に係る発明は、請求項7〜10のいずれか1つに記載の回転電機において、前記積層コアである前記ロータコアは、軸方向の両端部に、前記隙間に前記樹脂が充填された樹脂充填部と一体に樹脂成形された板状の樹脂成形コア端部を備えることを要旨とする。
According to this, the cogging torque and the ripple are reduced, and the rotation unevenness of the rotor can be reduced.
The invention according to
これによれば、ロータコアは、樹脂充填部と一体に樹脂成形されて軸方向の両端部に設けられた板状の樹脂成形コア端部が、積層された複数のコアシートからなる積層コアを両側から押さえる構造となっている。このため、従来積層されたコアを押さえるために用いられるリベットを廃止することができ、部品数を低減することができる。したがって、製造コストを低減することができる。 According to this, the rotor core is formed by resin molding integrally with the resin filling portion, and the plate-shaped resin molding core end portions provided at both end portions in the axial direction are arranged on both sides of the laminated core composed of a plurality of laminated core sheets. It has a structure to hold from. For this reason, the rivet used in order to hold down the core laminated conventionally can be abolished, and the number of parts can be reduced. Therefore, the manufacturing cost can be reduced.
請求項12に係る発明は、請求項11に記載の回転電機において、前記ロータコアの軸方向の両端部に設けられた2つの前記樹脂成形コア端部の少なくとも一方は、前記ロータ
の回転中心側から外径側へ向かって放射状に形成された多数のフィンを有することを要旨とする。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the rotating electrical machine according to the eleventh aspect, at least one of the two resin molded core end portions provided at both axial end portions of the rotor core is from the rotation center side of the rotor. The gist is to have a large number of fins formed radially toward the outer diameter side.
これによれば、ロータコアの2つの樹脂成形コア端部の少なくとも一方に形成された多数のフィンにより、ロータ回転時に空冷効果を持たせることができ、ロータコアの発熱を抑え、発熱による性能の低下を抑制することができる。 According to this, an air-cooling effect can be provided when the rotor is rotated by a large number of fins formed on at least one end of the two resin-molded cores of the rotor core, thereby suppressing the heat generation of the rotor core and reducing the performance due to the heat generation. Can be suppressed.
請求項13に係る発明は、請求項1〜6のいずれか1つに記載の回転電機において、前記ロータのロータコアは所定の材料を焼結した粉体コアであり、前記粉体コアは、前記複数のブリッジ部各々を、前記粉体コアが完全に分断しないようにかつ前記複数のブリッジ部各々の断面積がそれぞれ等しくなるように、部分的に切除した前記ブリッジ切除部を備えることを要旨とする。
The invention according to
これによれば、各ブリッジ部を、粉体コアが完全に分断しないように部分的に切除しているので、十分な強度を持つ粉体コア(ロータコア)を得ることができる。
請求項14に係る発明は、請求項13に記載の回転電機において、前記粉体コアの前記ブリッジ切除部は、前記複数のブリッジ部各々の軸方向両側或いは一側を切除した部分であることを要旨とする。
According to this, since each bridge part is partially excised so that the powder core is not completely divided, a powder core (rotor core) having sufficient strength can be obtained.
The invention according to
これによれば、複数のブリッジ部各々の断面積を他の部分よりも小さくした粉体コアを作製することができる。
請求項15に係る発明は、請求項13に記載の回転電機において、前記粉体コアの前記ブリッジ切除部は、前記複数のブリッジ部各々の外周部に部分的に1以上の孔を開けた部分であることを要旨とする。
According to this, the powder core which made the cross-sectional area of each of the some bridge | bridging part smaller than another part can be produced.
The invention according to
これによれば、各ブリッジ部の外周部に部分的に1以上の孔を開ているので、十分な強度を持つ粉体コア(ロータコア)を得ることができる。 According to this, since one or more holes are partially opened in the outer peripheral portion of each bridge portion, a powder core (rotor core) having sufficient strength can be obtained.
本発明によれば、高回転時の信頼性を向上させた回転電機を実現することができる。また、ブリッジ部における漏れ磁束を減らして高いトルクを得ることができるとともに、高回転時の信頼性を向上させた回転電機を実現することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the rotary electric machine which improved the reliability at the time of high rotation is realizable. In addition, it is possible to realize a rotating electrical machine that can reduce the leakage magnetic flux in the bridge portion and obtain a high torque, and improve the reliability at the time of high rotation.
以下、本発明を具体化した埋込磁石型モータの各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態の説明において同様の部位には同一の符号を付して重複した説明を省略する。 Embodiments of an embedded magnet motor embodying the present invention will be described below with reference to the drawings. In the description of each embodiment, similar parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
(第1実施形態)
第1実施形態に係る埋込磁石型モータを、図1〜図6に基づいて説明する。
図1に示す回転電機としての埋込磁石型モータは、ハウジング1と、周方向に配置された複数のティースに巻線が巻回されたステータ2と、ロータ3とを備え、マグネットトルクとリラクタンストルクを回転トルクとして併用する内転型モータである。
(First embodiment)
The embedded magnet type motor according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
The embedded magnet type motor as a rotating electrical machine shown in FIG. 1 includes a housing 1, a
本実施形態に係る埋込磁石型モータの特徴は、以下の構成を有する点にある。
・ロータ3は、周方向に配置されロータ3の軸方向に延びる複数の磁石収容孔を有するロータコア11と、複数の磁石収容孔16,17にそれぞれ埋め込まれた永久磁石18,19とを備え、ロータコア11と永久磁石18,19の隙間に樹脂が充填されている。
The feature of the embedded magnet type motor according to the present embodiment is that it has the following configuration.
The
・ロータコア11は、ステータ2との間のエアギャップ13に磁石収容孔16,17よ
り近い側にある磁路形成部14とその他の磁路形成部15とを接続する複数のブリッジ部21を備える。複数のブリッジ部21は、各ブリッジ部21の厚さを他の部分よりも薄くする(小さくする)ためのブリッジ切断部(開口部)21B,21Bを有する。
The
・各ブリッジ切断部21Bに樹脂が充填されている。
ハウジング1は、図1に示すように、有底筒状のケース4と、ケース4の開口部を閉塞する蓋体5とを備える。ステータ2はケース4の内周面に固定されている。ロータ3は、その回転軸6がケース4及び蓋体5にそれぞれ設けられた軸受4a及び軸受5aに支持されることで、ステータ2の内側に回転可能に収容されている。
-Each
As shown in FIG. 1, the housing 1 includes a bottomed cylindrical case 4 and a
ステータ2は、図1〜図3に示すように、円筒状に形成され、周方向に等角度で軸中心に向かって延びるように形成された複数のティース7を有するステータコア8と、各ティース7にインシュレータ9を介して巻回された巻線10とを備える。なお、本実施形態のステータは、12個のティース7を有する12スロットのステータである。また、図2及び図3においては、インシュレータ9及び巻線10の図示を省略している。また、巻線10はティース7に集中巻にて巻回されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
ロータ3は、図1及び図2に示すように、回転軸6と、ロータコア11と、2つの永久磁石18,19を1組として周方向に等角度で配置された8組の永久磁石18,19とを備える8極のロータとなっている。ロータコア11は、複数の円盤状のコアシートを積層して形成した積層コアである(図3,図4参照)。なお、図1に示すロータ3のロータコア11には、複数のコアシートの境界線の図示を省略している。また、ロータコア11の軸中心には回転軸6が嵌着される中心孔11aが形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
また、ロータ3のロータコア11は、図2及び図3に示すように、8組(周方向に各磁極毎に2つずつ、合計で16個)の磁石収容孔16,17と、複数の(2×8=16個の)ブリッジ部21とを備える。各組(各磁極)の2つのブリッジ部(外周側のブリッジ部)21、21は、各組(各磁極)の2つの磁石収容孔16,17の両側で、ステータ2との間のエアギャップ13に磁石収容孔16,17より近い側にある8つの磁路形成部14と、その他の磁路形成部15とを接続している。
2 and 3, the
このロータコア11では、16個の磁石収容孔16,17の各々に外周側のブリッジ部21が形成されているので、ロータコア11には全体で16個のブリッジ部21が設けられている。つまり、ロータコア11には、3相駆動の場合における電気角で180°毎(各磁極毎)に2つのブリッジ部(外周側のブリッジ部)21,21が設けられていることになる。
In the
なお、「エアギャップ13」は、ステータ2の各ティース7の先端部(回転中心側端部)に形成され、周方向左右に幅の広いチップ部7aの内周面と、ロータコア11の外周面との間にそれぞれできるギャップである。
The “
そして、ロータ3のロータコア11は、複数の外周側のブリッジ部21各々の厚さを、他の部分よりも薄くした構成になっている。
各磁極の2つの磁石収容孔16,17は、図2及び図3に示すように、エアギャップ13側(径方向外側)が開きかつ反エアギャップ側(径方向内側)が補強ブリッジ部23で接続されたV字配置の構成となっている。各磁極の2つの磁石収容孔16,17には、2つの永久磁石18,19がそれぞれ埋め込まれている。
The
As shown in FIGS. 2 and 3, the two
永久磁石18,19はそれぞれ、直方体形状を有し、ロータ3の軸方向における両端部を磁極としている。そして、各磁極の2つの永久磁石18,19は、図2に示すように、
同じ組では同じ磁極の端部が並び、かつ、隣接する組では異なる磁極の端部が並ぶように埋め込まれている。つまり、ある1つの組の2つの永久磁石18,19はN極の端部が並び、その両側にある各磁極の2つの永久磁石18,19はそれぞれS極の端部が並ぶように、2つの永久磁石18,19を1組とする8組の永久磁石が配置されている。こうして、8極のロータ3が構成されている。
Each of the
In the same set, the end portions of the same magnetic pole are arranged, and in the adjacent set, the end portions of different magnetic poles are embedded. That is, two
なお、8つの磁路形成部14は、V字配置の2つの磁石収容孔16,17の間にできる三角形状の磁性体領域である。また、その他の磁路形成部15は、8組の磁石収容孔16,17よりも径方向内側にできる磁性体領域である。
The eight magnetic
このように、本実施形態に係る埋込磁石型モータは、各磁極毎に周方向に沿って独立してV字配置された8組の磁石収容孔16,17にそれぞれ埋め込まれた8組の永久磁石18,19を含む。また、ロータ3には、複数のブリッジ部として、その外周側に各磁極毎に2つずつ設けられた16個の外周側のブリッジ部21と、各磁極の2つの磁石収容孔16,17同士を接続する8つの補強ブリッジ部23とが設けられている。各磁極の外周側のブリッジ部21,21は、2つの磁石収容孔16,17の両側で、その磁石収容孔より径方向外側にある磁路形成部14とその他の磁路形成部15とを接続している。
As described above, the embedded magnet type motor according to the present embodiment has eight sets of magnets embedded in the eight sets of
本実施形態に係る埋込磁石型モータの特徴の1つは、上述したように、ロータ3のロータコア11における複数の外周側のブリッジ部21各々の厚さを他の部分よりも薄くした構成にある。この構成を得るために、積層コアであるロータコア11を構成する複数の(本例では16枚の)円盤状のコアシートとして、16個の外周側のブリッジ部21を電気角360°毎に切断した1種類のコアシート25(図5参照)を用いている。
One of the features of the embedded magnet type motor according to the present embodiment is that, as described above, the thickness of each of the plurality of outer peripheral
このコアシート25では、図5に示すように、2つのブリッジ部21A,21Aと、2つのブリッジ部を切断してできる2つのブリッジ切断部(開口部)21B,21Bとが、電気角180°毎に交互に設けられている。このよう形状を持つ16枚のコアシート25を、図6(a),(b)に示すように、ロータコア11における16個の外周側のブリッジ部21各々の厚さがそれぞれ等しくかつ他の部分より薄くなるように、ロータ3の回転方向に電気角180°だけ1枚毎にずらして積層して、ロータコア11が構成されている(図4参照)。なお、「ブリッジ部21各々の厚さ」は、ロータコア11の軸方向(図3で紙面に垂直な方向)における厚さをいう。
In this
各コアシート25をロータ3の回転方向において電気角180°ずらして積層することで、積層された各コアシート25における、2つのブリッジ部21A,21Aと2つのブリッジ切断部21B,21Bとが一致するようになる(図6(a),(b)参照)。このように作製されたロータコア11では、16個のブリッジ部21各々の厚さが他の部分よりも薄くなっている。
By laminating each
また、このロータコア11では、図6(a)から分かるように、16枚(同図では4枚のみを示してある。)のコアシート25の各磁石収容孔部16a,17a(図5参照)が連続してできる磁石収容孔16,17は、直方体形状の永久磁石18,19を収容できるように、ロータ3の回転中心に平行に延びる直方体形状の空間となっている。
Moreover, in this
また、本例の磁石埋込型モータでは、図2〜図4に示すように、ロータコア11と永久磁石18,19の隙間に樹脂が充填されている。
ロータコア11と永久磁石18,19の隙間には、以下の3種類の隙間がある。
In the magnet-embedded motor of this example, as shown in FIGS. 2 to 4, the gap between the
There are the following three types of gaps between the
(1)ロータコア11において、各磁極の2つの永久磁石18,19の外側端部(径方向外側端部)と、16枚のコアシート25の各ブリッジ部21Aとの間にできる隙間。こ
の隙間に樹脂が充填された部分が樹脂充填部50である(図2〜図4参照)。
(1) In the
(2)ロータコア11において、各磁極の2つの永久磁石18,19の内側端部(径方向内側端部)と、16枚のコアシート25の各8つの補強ブリッジ部23との間にできる隙間。これらの隙間に樹脂が充填された部分が樹脂充填部51である(図2〜図4参照)。
(2) In the
(3)ロータコア11において各ブリッジ切断部21Bにできる隙間。つまり、ロータコア11において、各磁極の2つの永久磁石18,19の外側端部と、16枚のコアシート25の各ブリッジ切断部21Bとの間にできる隙間。これらの隙間に樹脂が充填された部分が樹脂充填部52である。
(3) A gap formed in each
なお、上記樹脂充填部50,51,52の樹脂として、例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、ABS樹脂等の熱可塑性樹脂等、各種の樹脂が使用可能である。
なお、図6(a),(b)では、図示を簡略化するために16枚のコアシート25のうちの4枚のコアシート25のみを示している。また、図2〜図6において、符号26は、複数枚のコアシート25を積層した後、これらのコアシート25をリベットかしめにより固定してロータコア11を作製する際に、リベット(図示省略)を挿入するために各コアシート25に設けた貫通孔である。
In addition, as resin of the said
In FIGS. 6A and 6B, only four
以上のように構成された第1実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
(イ)ロータコア11には、ロータコア11と、各磁極の2つの磁石収容孔16,17にそれぞれ埋め込まれた永久磁石18,19との隙間に樹脂が充填された樹脂充填部50,51,52が設けられている。このため、埋込磁石型モータの回転中に、各永久磁石18,19が各磁石収容孔16,17内で移動するのが抑制され、永久磁石の割れ、欠けを防止し、永久磁石が飛び出したりするのを防止することができる。したがって、高回転時の信頼性を向上させた埋込磁石型モータを実現することができる。
According to 1st Embodiment comprised as mentioned above, there exist the following effects.
(A) The
(ロ)ロータコア11の複数のブリッジ部21の各々にブリッジ切断部21Bを設けて各ブリッジ部21の厚さを他の部分よりも薄くしたので各ブリッジ部21での磁気抵抗が大になる。これにより、ステータ2による磁束が各ブリッジ部21を通って漏れる磁束漏れ量と、永久磁石18,19による磁束が各ブリッジ部21を通って漏れる磁束漏れ量の両方を減らすことができる。そのため、リラクタンストルクとマグネットトルクの両方を有効に利用することができ、高いトルクを得ることができる(図20参照)。
(B) Since the
図20は、図21示す上述した従来の埋込磁石型モータと、第1実施形態に係る埋込磁石型モータのそれぞれについて、同じ励磁電流で駆動した時のトルク特性を示している。図20において、曲線31は従来の埋込磁石型モータで得られるトルクを、曲線32は本実施形態に係る埋込磁石型モータのトルクをそれぞれ示している。なお、各曲線31,32で示すトルクは、リラクタンストルクとマグネットトルクを加算したトルクを示している。
FIG. 20 shows torque characteristics when the conventional embedded magnet type motor shown in FIG. 21 and the embedded magnet type motor according to the first embodiment are driven with the same exciting current. In FIG. 20, a
この図20から明らかなように、本実施形態に係る埋込磁石型モータは、従来の埋込磁石型モータよりも高いトルクが得られることが分かる。
(ハ)したがって、各ブリッジ部21における漏れ磁束を減らして高いトルクを得ることができるとともに、高回転時の信頼性を向上させた埋込磁石型モータを実現することができる。
As can be seen from FIG. 20, the embedded magnet type motor according to the present embodiment can obtain a higher torque than the conventional embedded magnet type motor.
(C) Accordingly, it is possible to realize an embedded magnet type motor that can reduce the leakage magnetic flux in each
(ニ)ロータコア11は、各ブリッジ切断部21Bに樹脂が充填された樹脂充填部52を有するので、複数の外周側のブリッジ部21各々の一部を切断したことによるロータコ
ア11の強度低下を補うことができる。
(D) Since the
(ホ)ロータコア11に、各ブリッジ切断部21Bに樹脂が充填された樹脂充填部52を設けたことにより、ロータコア11外周がより真円度の高い形状となり、その真円度化によりモータ回転時の空気抵抗を低減することができる。
(E) Since the
(ヘ)ロータ3は、ステータ2の内側に回転可能に収容されている。また、各磁極の磁石収容孔16,17の2つの永久磁石18,19は、同じ組の磁石収容孔16,17内では同じ磁極の端部が並び、かつ、隣接する組の磁石収容孔16,17では異なる磁極の端部が並ぶように埋め込まれている。このような構成により、内転型でかつ永久磁石がV字配置のもので、リラクタンストルクとマグネットトルクを併用する埋込磁石型モータにおいて、高いトルクを実現することができる。
(F) The
(ト)ロータ3のロータコア11を積層コアとした埋込磁石型モータにおいて、高いトルクを得ることができるとともに、高回転時の信頼性を向上させることができる。
(チ)ロータコア11を構成する複数のコアシートとして、2つのブリッジ部21A,21Aと、2つのブリッジ部を切断してできる2つのブリッジ切断部21B,21Bとが、電気角180°毎に交互に設けられた1種類のコアシート25を用いている。このコアシート25を、ロータコア11における各ブリッジ部21の軸方向における厚さがそれぞれ等しくかつ他の部分より薄くなるように、ロータ3の回転方向に電気角180°だけ1枚毎にずらして積層して、ロータコア11を構成している。そのため、各ブリッジ部21の厚さを他の部分よりも薄くした積層コアを、1種類のコアシート25を用いて容易にかつ低コストで作製することができる。
(G) In the embedded magnet type motor using the
(H) As a plurality of core sheets constituting the
(リ)複数枚のコアシート25を積層した後、これらのコアシート25をリベットかしめにより固定してロータコア11を作製することで、ロータコア11の強度を向上させることができる。
(Li) After laminating a plurality of
(第2実施形態)
次に、第2実施形態に係る埋込磁石型モータを、図7に基づいて説明する。
図7は、第2実施形態に係る埋込磁石型モータのロータ3Aを示している。
(Second Embodiment)
Next, an embedded magnet type motor according to a second embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 7 shows a
このロータ3Aのロータコア11Aは、図4に示す上記第1実施形態に係る埋込磁石型モータのロータコア11と同じ構成の積層コアであり、軸方向の両端部に、樹脂充填部50,51,52と一体に樹脂成形された板状の樹脂成形コア端部60,61を備えている。
The rotor core 11A of the
ロータコア11Aは、1種類のコアシート25(図5参照)を図4に示すロータコア11と同様の積層方法で16枚積層した積層コアである。
このロータコア11Aの板状の樹脂成形コア端部60,61は、ロータコア11Aと永久磁石18,19の隙間(上述した3種類の隙間)に樹脂をそれぞれ充填して樹脂充填部50,51,52を樹脂成形する際に、これらの樹脂充填部と一体に軸方向の両端部まで樹脂成形して作られている。
The rotor core 11A is a laminated core obtained by laminating 16 kinds of core sheets 25 (see FIG. 5) by the same laminating method as the
The plate-shaped resin-molded
本実施形態に係る埋込磁石型モータのその他の構成は、上記第1実施形態に係る埋込磁石型モータと同じである。
以上のように構成された第2実施形態によれば、上記第1実施形態の奏する作用効果(イ)〜(チ)に加えて、以下の作用効果を奏する。
Other configurations of the interior magnet type motor according to the present embodiment are the same as those of the interior magnet type motor according to the first embodiment.
According to 2nd Embodiment comprised as mentioned above, in addition to the effect (a)-(h) which there exists the said 1st Embodiment, there exist the following effects.
○ロータ3Aのロータコア11Aは、樹脂充填部50,51,52と一体に樹脂成形さ
れて軸方向の両端部に設けられた板状の樹脂成形コア端部60,61が、積層された16枚のコアシート25からなる積層コアを両側から押さえる構造となっている。このため、従来積層されたコアを押さえるために用いられるリベットを廃止することができ、部品数を低減することができる。したがって、製造コストを低減することができる。
The rotor core 11A of the
(第3実施形態)
次に、第3実施形態に係る埋込磁石型モータを、図8に基づいて説明する。
図8は、第3実施形態に係る埋込磁石型モータのロータ3Bを示している。
(Third embodiment)
Next, an embedded magnet type motor according to a third embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 8 shows a
このロータ3Bのロータコア11Bは、図7に示す上記第2実施形態に係る埋込磁石型モータのロータコア11Aの樹脂成形コア端部60,61と同様の樹脂成形コア端部60B,61Bを有する。これら2つの樹脂成形コア端部60B,61Bにはそれぞれ、多数のフィン62がロータ3Bの回転中心側から外径側へ向かって放射状に形成されている。
The
以上のように構成された第3実施形態によれば、上記第2実施形態の奏する作用効果に加えて、以下の作用効果を奏する。
○ロータコア11Bの2つの樹脂成形コア端部60B,61Bにそれぞれ形成された多数のフィン62により、ロータ3Bの回転時に空冷効果を持たせることができ、ロータコア11Bの発熱を抑え、発熱による性能の低下を抑制することができる。
According to 3rd Embodiment comprised as mentioned above, in addition to the effect which the said 2nd Embodiment show | plays, there exist the following effects.
○ A large number of
(第4実施形態)
次に、第4実施形態に係る埋込磁石型モータを、図9〜図12に基づいて説明する。
図9は第4実施形態に係る埋込磁石型モータのロータ3Cを示している。
(Fourth embodiment)
Next, an embedded magnet type motor according to a fourth embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 9 shows a
この埋込磁石型モータでは、ロータ3Cのロータコア11Cは、図10に示す第1のコアシート35と図11に示す第2のコアシート45を図9に示すように交互に16枚積層した積層コアとなっている。その他の構成は図4に示す上記第1実施形態に係る埋込磁石型モータのロータコア11と同様である。
In this embedded magnet type motor, the
第1のコアシート35は、複数の(2×8=16個の)外周のブリッジ部21Aの全てを有しかつ補強ブリッジ部23の全てを切断した形状を有する。第1のコアシート35には、図10に示すように、2つのブリッジ部21A,21Aが電気角180°毎に8箇所に設けられている。
The
一方、第2のコアシート45は、補強ブリッジ部23の全てを有しかつ外周側のブリッジ部21Aの全てを切断した形状を有する。第2のコアシート45には、図11に示すように、2つのブリッジ部を切断してできる2つのブリッジ切断部(開口部)21B,21Bが電気角180°毎に8箇所に設けられている。また、この第2のコアシート45には、各磁極におけるV字配置の2つの磁石収容孔16,17の反エアギャップ側(径方向内側)を接続する補強ブリッジ部23の全てが設けられている。
On the other hand, the
そして、ロータコア11Cは、2種類のコアシート35,45を、各外周側のブリッジ部21及び各補強ブリッジ部23の軸方向における厚さがそれぞれ他の部分よりも薄くなるように、1枚毎に交互に複数枚(16枚)積層して構成されている。つまり、2種類のコアシート35,45は、図12(a),(b)に示すように、コアシート35の各ブリッジ部21Aとコアシート45の各ブリッジ切断部21Bとがそれぞれ一致しかつコアシート35の補強ブリッジ部23の無い部分とコアシート45の補強ブリッジ部23とがそれぞれ一致するように、1枚毎に交互に複数枚積層されている。なお、図12(a),(b)では、図示を簡略化するために2種類のコアシート35,45を4枚積層した状態が示されている。
The
また、このロータコア11Cでは、図12(a)から分かるように、16枚(同図では4枚)のコアシート35,45の各磁石収容孔部16a,17a(図10,図11参照)が連続してできる磁石収容孔16,17は、直方体形状の永久磁石18,19を収容できるように、ロータ3Cの回転中心に平行に延びる直方体形状の空間となっている。
Further, in this
また、本例の磁石埋込型モータのロータコア11Cは、図4に示す上記第1実施形態のロータコア11と同様に、ロータコア11Cと永久磁石18,19の隙間に樹脂が充填された樹脂充填部50,51,52を有する。
Further, the
本実施形態に係る埋込磁石型モータのロータ3Cのその他の構成は、上記第1実施形態に係る埋込磁石型モータのロータ3と同じである。
以上のように構成された第4実施形態によれば、上記第1実施形態の奏する作用効果(イ)〜(ト)及び(リ)に加えて、以下の作用効果を奏する。
Other configurations of the
According to 4th Embodiment comprised as mentioned above, in addition to the effect (a)-(g) and (li) which there exists the said 1st Embodiment, there exist the following effects.
○各外周側のブリッジ部21の厚さを他の部分よりも薄くしたロータコア11Aを、ブリッジ部21Aの全てを有しかつ補強ブリッジ部23の全てを切断した第1のコアシート35と、補強ブリッジ部23の全てを有しかつブリッジ部21Aの全てを切断した第2のコアシート45の2種類のコアシートを用いて容易に作製することができる。
A rotor core 11A in which the thickness of the
○ロータコア11Aは、上記第1のコアシート35(図7参照)と、上記第2のコアシート45(図8参照)とを、図6(a),(b)に示すように交互に積層して構成されている。これにより、ロータ3のロータコア11Aにおける、複数の外周側のブリッジ部21各々の厚さだけでなく、複数の補強ブリッジ部23各々の厚さも他の部分よりも薄くなるので、各補強ブリッジ部23を通って漏れる磁束漏れ量も減らすことができる。そのため、より高いトルクを得ることができる。
The rotor core 11A is formed by alternately stacking the first core sheet 35 (see FIG. 7) and the second core sheet 45 (see FIG. 8) as shown in FIGS. Configured. Accordingly, not only the thickness of each of the plurality of
(第5実施形態)
次に、第5実施形態に係る埋込磁石型モータを、図13に基づいて説明する。
図13は第5実施形態に係る埋込磁石型モータのロータ3Dを示している。
(Fifth embodiment)
Next, an embedded magnet type motor according to a fifth embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 13 shows a
このロータ3Dのロータコア11Dは、各磁石収容孔16,17に、上記第1実施形態のように永久磁石18,19を埋め込む代わりに、それぞれボンド磁石を充填し、該充填されたボンド磁石を着磁して磁石としたボンド磁石充填部180,190を備えている。
In the
ここで使用されるボンド磁石は、例えば、フェライト系ボンド磁石、Nd−Fe−B系ボンド磁石、Sm−Fe−N希土類ボンド磁石等である。
ロータコア11Dには、ボンド磁石充填部180,190が、図2に示すロータコア11の永久磁石18,19と同様に、各磁極毎に2つずつ、合計で16個設けられている。また、各磁極の2つのボンド磁石充填部180,190は、図13に示すように、図2に示すロータコア11の各永久磁石18,19と同様に着磁されている。
The bond magnet used here is, for example, a ferrite bond magnet, an Nd—Fe—B bond magnet, an Sm—Fe—N rare earth bond magnet, or the like.
The
また、本例の埋込磁石型モータのロータコア11Dは、図4に示す上記第1実施形態のロータコア11と同様に、ロータコア11Dとボンド磁石充填部180,190の隙間に樹脂が充填された樹脂充填部50,51,52を有する。
Further, the
本実施形態に係る埋込磁石型モータのロータ3Dのその他の構成は、上記第1実施形態に係る埋込磁石型モータのロータ3と同じである。
以上のように構成された第5実施形態によれば、上記第1実施形態の奏する作用効果(ロ)〜(リ)に加えて、以下の作用効果を奏する。
Other configurations of the
According to 5th Embodiment comprised as mentioned above, in addition to the effect (b)-(li) which there exists the said 1st Embodiment, there exist the following effects.
○ロータ3Dは、ロータコア11Dの各磁石収容孔16,17にボンド磁石をそれぞれ充填し、該充填された各ボンド磁石を着磁して磁石としたボンド磁石充填部180,190を備え、ロータコア11Dとボンド磁石充填部180,190の隙間に樹脂が充填されている。このため、ロータ3Dの回転中に、各ボンド磁石充填部180,190が各磁石収容孔16,17内で移動するのが抑制される。このため、ボンド磁石充填部180,190の割れ、欠けを防止し、ボンド磁石充填部180,190が飛び出したりするのを防止することができる。したがって、高回転時の信頼性を向上させた埋込磁石型モータを実現することができる。
The
(第6実施形態)
次に、第6実施形態に係る埋込磁石型モータを、図14及び図15に基づいて説明する。
(Sixth embodiment)
Next, an embedded magnet type motor according to a sixth embodiment will be described with reference to FIGS.
図14は第6実施形態に係る埋込磁石型モータのロータ3Eを示す斜視図であり、図15は同ロータ3Eを示す平面図である。
このロータ3Eのロータコア11Eは、図2〜図4に示す上記第1実施形態に係る埋込磁石型モータのロータコア11と同様に、図5に示す1種類のコアシート25を複数(16枚)積層した積層コアである。
FIG. 14 is a perspective view showing a
The
このロータコア11では、上述したように、16枚のコアシート25の各磁石収容孔部16a,17a(図5参照)が連続してできる磁石収容孔16,17は、直方体形状の永久磁石18,19を収容できるように、ロータ3の回転中心に平行に延びる直方体形状の空間となっている(図6(a)参照)。
In the
これに対して、本実施形態のロータコア11Eでは、16枚のコアシート25の各々を一定角度ずつずらして積層することで、各コアシート25の磁石収容孔部16a,17a(図5参照)が連続して形成される磁石収容孔160,170は、ロータ3Eの回転中心に対してねじれた構造となっている。
On the other hand, in the
なお、「16枚のコアシート25の各々を一定角度ずつずらして積層する」は、コアシート25を1枚ずつロータ3Eの回転中心に関して一定角度ずつ回転させて積層することを意味する。また、その一定角度は、コギングトルクやリップルが最も低減される最適な角度である。
Note that “16
図14には、ロータコア11Eに各磁極ごとに2つずつ、合計で16個設けられている磁石収容孔160,170のうちの1つ(磁石収容孔160)が、ロータ3Eの回転中心に対してねじれている構造を透視的に示してある。また、図15には、その1つの磁石収容孔160がロータ3Eの回転中心に対してねじれている構造を平面図で示してある。
In FIG. 14, one of the 16
以上のように構成された第6実施形態によれば、図13に示す上記第5実施形態の奏する作用効果に加えて、以下の作用効果を奏する。
○ロータコア11Eでは、複数のコアシート25の各磁石収容孔部16a,17aが連続して形成される磁石収容孔160,170が、ロータ3Eの回転中心に対してねじれた構造となっているので、コギングトルクとリップルが低減され、ロータ3Eの回転むらを低減することができる。
According to 6th Embodiment comprised as mentioned above, in addition to the effect which the said 5th Embodiment shown in FIG. 13 show | plays, there exist the following effects.
In the
(第7実施形態)
次に、第7実施形態に係る埋込磁石型モータを、図16〜図18に基づいて説明する。
図16は第7実施形態に係る埋込磁石型モータのロータ3Fを示す斜視図で、永久磁石
18,19が複数の磁石収容孔16,17にそれぞれ埋め込まれた状態を示している。図16はそのロータ3Fを示す平面図で、永久磁石18,19が複数の磁石収容孔16,17にそれぞれ埋め込まれていない状態を示している。
(Seventh embodiment)
Next, an embedded magnet type motor according to a seventh embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 16 is a perspective view showing a
本実施形態に係る埋込磁石型モータは、図16〜図18に示すように、複数の外周側のブリッジ部21各々の断面積と、複数の補強ブリッジ部23各々の断面積とを他の部分よりも小さくしたロータ3Fを備える。このロータ3Fのロータコア11Fは、所定の材料を焼結した粉体コアで構成されている。
As shown in FIGS. 16 to 18, the embedded magnet type motor according to the present embodiment has a cross-sectional area of each of the plurality of outer
このロータコア11F(粉体ロータ)は、各ブリッジ部21及び各補強ブリッジ部23の断面積を他の部分よりも小さくするために、各ブリッジ部21及び各補強ブリッジ部23を、ロータコア11Fが完全に分断しないようにかつ各ブリッジ部21及び各補強ブリッジ部23の断面積がそれぞれ等しくなるように、部分的に切除してある。
In this
本実施形態では、ロータコア11Fにおける各ブリッジ部21の軸方向両側を、同じ深さで切除して、各ブリッジ部21の断面積を他の部分よりも小さくしてある。つまり、ロータコア11Fにおける各ブリッジ部21の軸方向両側には、同じ深さの溝21C(図16参照)が設けられている。また、ロータコア11Fにおける各補強ブリッジ部23の軸方向両側を、図18に示すように同じ深さで切除して、各補強ブリッジ部23の断面積を他の部分よりも小さくしてある。つまり、ロータコア11Fにおける各補強ブリッジ部23の軸方向両側には、同じ深さの溝23Cが設けられている。
In this embodiment, the axial direction both sides of each
また、ロータ3のロータコア11Fには、上記第1実施形態と同様に、周方向に等角度で8組設けられたV字配置の2つの磁石収容孔16,17と、各磁石収容孔16,17に埋め込まれた2つの永久磁石18,19とが設けられている。
Similarly to the first embodiment, the
また、本例の磁石埋込型モータでは、図16に示すように、ロータコア11Fと永久磁石18,19の隙間に樹脂が充填されている。
ロータコア11Fと永久磁石18,19の隙間には、以下の2種類の隙間がある。
In the magnet-embedded motor of this example, as shown in FIG. 16, the gap between the
There are the following two types of gaps between the
(1)ロータコア11Fと、各磁極の2つの永久磁石18,19の内側端部(ロータコア11Fの径方向内側端部)との間にできる隙間。この隙間に樹脂が充填された部分が樹脂充填部70である(図16参照)。この樹脂充填部70は、各補強ブリッジ部23の軸方向両側を同じ深さで切除したブリッジ切除部である溝23Cを埋めている(図16参照)。
(1) A gap formed between the
(2)ロータコア11Fと、各磁極の2つの永久磁石18,19の外側端部(ロータコア11Fの径方向内側端部)との間にできる隙間。この隙間に樹脂が充填された部分が樹脂充填部71である(図16参照)。この樹脂充填部71は、ロータコア11Fにおける各ブリッジ部21の軸方向両側を、同じ深さで切除したブリッジ切除部である溝21C(図16,図17参照)を埋めている。
(2) A gap formed between the
以上のように構成された第7実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
○ロータコア11Fには、ロータコア11Fと永久磁石18,19の隙間に樹脂が充填された樹脂充填部70,71が設けられている。このため、埋込磁石型モータの回転中に、各永久磁石18,19が各磁石収容孔16,17内で移動するのが抑制され、永久磁石の割れ、欠けを防止し、永久磁石が飛び出したりするのを防止することができる。したがって、高回転時の信頼性を向上させた埋込磁石型モータを実現することができる。
According to 7th Embodiment comprised as mentioned above, there exist the following effects.
The
○ロータ3のロータコア11Fにおける複数のブリッジ部21各々の断面積を他の部分
よりも小さくしたので、各ブリッジ部21での磁気抵抗が大になる。これとともに、ロータコア11Fにおける複数の補強ブリッジ部23各々の断面積を他の部分よりも小さくしたので、各補強ブリッジ部23での磁気抵抗も大になる。これにより、リラクタンストルクとマグネットトルクの両方を有効に利用することができ、高いトルクを得ることができる。
O Since the cross-sectional area of each of the plurality of
○したがって、各ブリッジ部21における漏れ磁束を減らして高いトルクを得ることができるとともに、高回転時の信頼性を向上させた埋込磁石型モータを実現することができる。
Therefore, it is possible to realize an embedded magnet type motor that can reduce the leakage magnetic flux in each
○内転型でかつ永久磁石がV字配置のもので、リラクタンストルクとマグネットトルクを併用する埋込磁石型モータにおいて、高いトルクを実現することができる。
○ロータ3のロータコア11Fを粉体コアとした埋込磁石型モータにおいて、高いトルクを得ることができるとともに、高回転時の信頼性を向上させることができる。
A high torque can be realized in an embedded magnet type motor that uses an inversion type and has a V-shaped permanent magnet and uses both reluctance torque and magnet torque.
In the embedded magnet type motor in which the
○各ブリッジ部21を、ロータコア11Fが完全に分断しないように部分的に切除しているので、十分な強度を持つロータコア11Fを得ることができる。
○各外周側のブリッジ部21の軸方向両側と、各補強ブリッジ部23の軸方向両側とを、それぞれ同じ深さで切除することで、各ブリッジ部21の断面積と各補強ブリッジ部23の断面積とを他の部分よりも小さくしたロータコア11Fを作製することができる。
Since each
○ By cutting off both sides in the axial direction of each
(第8実施形態)
次に、第8実施形態に係る埋込磁石型モータを、図19に基づいて説明する。
本実施形態に係る埋込磁石型モータは、図19に示すように、複数のブリッジ部(外周側のブリッジ部)21各々の断面積を他の部分よりも小さくしたロータ3Gを備える。このロータ3Gのロータコア11Gは、所定の材料を焼結した粉体コアで構成されている。
(Eighth embodiment)
Next, an embedded magnet type motor according to an eighth embodiment will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 19, the interior magnet type motor according to the present embodiment includes a
このロータコア11G(粉体ロータ)は、各ブリッジ部21の断面積を他の部分よりも小さくするために、各ブリッジ部21を、ロータコア11Gが完全に分断しないようにかつ各ブリッジ部21の断面積がそれぞれ等しくなるように、部分的に切除してある。
In this rotor core 11G (powder rotor), in order to make the cross-sectional area of each
本実施形態では、ロータコア11Gにおける各ブリッジ部21の外周部に複数(本例では5つ)の孔21Dをそれぞれ開けることで、各ブリッジ部21の断面積を他の部分よりも小さくしている。各ブリッジ部21の外周部には、5つの孔21Dが等ピッチで穿設されている。これらの孔21Dは、同じ形状でかつ同じ大きさである。
In the present embodiment, a plurality of (in this example, five)
また、ロータ3のロータコア11Gには、上記第1実施形態と同様に、周方向に等角度で8組設けられたV字配置の2つの磁石収容孔16,17と、各磁石収容孔16,17に埋め込まれた2つの永久磁石18,19とが設けられている。
Similarly to the first embodiment, the rotor core 11G of the
また、本例の磁石埋込型モータでは、図19に示すように、ロータコア11Gと永久磁石18,19の隙間に樹脂が充填されている。
ロータコア11Gと永久磁石18,19の隙間には、以下の2種類の隙間がある。
In the magnet-embedded motor of this example, as shown in FIG. 19, the gap between the rotor core 11G and the
There are the following two types of gaps between the rotor core 11G and the
(1)ロータコア11Gと、各磁極の2つの永久磁石18,19の外側端部との間にできる隙間。この隙間に樹脂が充填された部分が樹脂充填部80である。
(2)ロータコア11Gと、各磁極の2つの永久磁石18,19の内側端部との間にできる隙間。この隙間に樹脂が充填された部分が樹脂充填部81である。
(1) A gap formed between the rotor core 11G and the outer ends of the two
(2) A gap formed between the rotor core 11G and the inner ends of the two
また、ロータコア11Gにおける各ブリッジ部21の外周部に開けたブリッジ切除部で
ある複数の孔21D内の隙間(凹部)にも、樹脂がそれぞれ充填されている。この隙間に樹脂が充填された部分が樹脂充填部82である。
In addition, the resin is filled in the gaps (concave portions) in the plurality of
以上のように構成された第8実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
○上記第7実施形態と同様に、高回転時の信頼性を向上させた埋込磁石型モータを実現することができるとともに、リラクタンストルクとマグネットトルクの両方を有効に利用することができ、高いトルクを得ることができる。したがって、各ブリッジ部21における漏れ磁束を減らして高いトルクを得ることができるとともに、高回転時の信頼性を向上させた埋込磁石型モータを実現することができる。
According to 8th Embodiment comprised as mentioned above, there exist the following effects.
As in the seventh embodiment, it is possible to realize an embedded magnet type motor with improved reliability at high rotation, and to effectively use both reluctance torque and magnet torque. Torque can be obtained. Therefore, it is possible to realize an embedded magnet type motor that can reduce the leakage magnetic flux in each
○内転型でかつ永久磁石がV字配置のもので、リラクタンストルクとマグネットトルクを併用する埋込磁石型モータにおいて、高いトルクを実現することができる。
○ロータコア11Gを粉体コアとした埋込磁石型モータにおいて、上記第7実施形態と同様に、高いトルクを得ることができるとともに、高回転時の信頼性を向上させることができる。
A high torque can be realized in an embedded magnet type motor that uses an inversion type and has a V-shaped permanent magnet and uses both reluctance torque and magnet torque.
In the embedded magnet type motor using the rotor core 11G as a powder core, high torque can be obtained and the reliability at high rotation can be improved as in the seventh embodiment.
○ロータコア11Gにおける各ブリッジ部21の外周部に複数(5つ)の孔21Dを開けることで、各ブリッジ部21の断面積を他の部分よりも小さくしたロータコア11Gを作製することができる。
A rotor core 11G in which the cross-sectional area of each
○各ブリッジ部21の外周部に部分的に孔21Dを開けているので、十分な強度を持つロータコア11Gを得ることができる。
なお、この発明は以下のように変更して具体化することもできる。
O Since the
In addition, this invention can also be changed and embodied as follows.
・上記各実施形態では、リラクタンストルクを利用する回転電機の一例として、リラクタンストルクとマグネットトルクを併用する埋込磁石型モータについて説明したが、リラクタンストルクのみを活用するリラクタンスモータにも本発明は適用可能である。 In each of the embodiments described above, an embedded magnet motor that uses both reluctance torque and magnet torque has been described as an example of a rotating electrical machine that uses reluctance torque. However, the present invention is also applicable to a reluctance motor that uses only reluctance torque. Is possible.
・上記各実施形態では、回転電機の一例として、内転型の埋込磁石型モータについて説明したが、外転型の埋込磁石型モータ或いはリラクタンスモータにも本発明は適用可能である。 In each of the above-described embodiments, an internal rotation type embedded magnet type motor has been described as an example of a rotating electrical machine. However, the present invention can also be applied to an external rotation type embedded magnet type motor or a reluctance motor.
・上記各実施形態では、回転電機の一例として、ロータに周方向に配置された複数の永久磁石がV字配置の埋込磁石型モータについて説明した。しかし、本発明は、直線状、円弧状、或いはU字形状等、任意の形状の複数の永久磁石が周方向に配置されたロータを備えた埋込磁石型モータにも適用可能である。 In each of the above embodiments, as an example of a rotating electrical machine, an embedded magnet type motor in which a plurality of permanent magnets arranged in a circumferential direction on a rotor is V-shaped has been described. However, the present invention is also applicable to an embedded magnet type motor including a rotor in which a plurality of permanent magnets having an arbitrary shape such as a linear shape, an arc shape, or a U shape are arranged in the circumferential direction.
・上記各実施形態では、ロータ3は、各磁極毎に周方向に沿って独立して設けられた2つの磁石収容孔16,17と、各磁極の2つの磁石収容孔16,17同士を接続する1つの補強ブリッジ部23を備える構成について一例として説明した。しかし、本発明は、ロータが、各磁極毎に周方向に沿って独立して設けられた2つ以上の磁石収容孔と、各磁極毎に設けられ、各磁極の2つ以上の磁石収容孔同士を接続する1以上の補強ブリッジ部を備えるモータにも適用可能である。
In each of the above embodiments, the
・上記各実施形態において、外周側のブリッジ部各々の厚さ或いは断面積と、補強ブリッジ部各々の厚さ或いは断面積は、同じであっても良いし、また、異なっていても良い。ただし、外周側のブリッジ部各々の厚さ或いは断面積は等しく、かつ、補強ブリッジ部各々の厚さ或いは断面積は等しいことが望ましい。 In each of the above embodiments, the thickness or cross-sectional area of each of the bridge portions on the outer peripheral side and the thickness or cross-sectional area of each of the reinforcing bridge portions may be the same or different. However, it is desirable that the thickness or the cross-sectional area of each bridge portion on the outer peripheral side is equal, and that the thickness or the cross-sectional area of each reinforcing bridge portion is equal.
・上記各実施形態では、12スロットのステータと8極構成のロータ3とを備えた埋込
磁石型モータについて説明したが、ステータのスロット数とロータの極数を適宜変更した埋込磁石型モータにも本発明は適用可能である。
In each of the embodiments described above, the embedded magnet type motor including the 12-slot stator and the 8-
・上記第1実施形態では、上述した3種類の隙間全てにそれぞれ樹脂を充填したが、ロータコア11において、各磁極の2つの永久磁石18,19の外側端部と、各コアシート25のブリッジ部21Aとの間にできる隙間に樹脂を充填しない構成にも本発明は適用可能である。つまり、樹脂充填部50が無く、各磁極の2つの永久磁石18,19の外側端部と各コアシート25のブリッジ部21Aとの間にできる隙間がそのまま残っている構成であってもよい。このような構成は、各永久磁石18,19が樹脂充填部51での樹脂で径方向外側へ押されることで、高回転時に各磁石収容孔16,17内で移動しない場合に許容される。
In the first embodiment, the resin is filled in all the three kinds of gaps described above, but in the
・上記第2実施形態では、1種類のコアシート25を16枚積層した積層コアに板状の樹脂成形コア端部60,61を設けた構成を一例として説明した。第2実施形態とは異なる構成を有する積層コアの軸方向の両端部に、同様の樹脂成形により板状の樹脂成形コア端部60,61を設けたロータコアを有する埋込磁石型モータにも本発明は適用可能である。
In the second embodiment, the configuration in which the plate-shaped resin-molded
・上記第6実施形態では、図2〜図4に示す上記第1実施形態に適用した構成を一例として説明したが、他の構成の埋込磁石型モータ、例えば2種類のコアシート35,45を積層したロータコア11Cを有する構成の埋込磁石型モータにも適用可能である。
-In the said 6th Embodiment, although the structure applied to the said 1st Embodiment shown in FIGS. 2-4 was demonstrated as an example, the interior magnet type motor of another structure, for example, two types of
・上記各実施形態では、回転電機の一例として埋込磁石型モータについて説明したが、本発明は、埋込磁石型モータやリラクタンスモータだけでなく、発電機にも適用可能である。つまり、本発明は、複数のティースに巻線が巻回されたステータとロータとを備え、ロータは、周方向に配置された複数の磁石収容孔と、各磁石収容孔の両側で、ステータとの間のエアギャップに磁石収容孔より近い側にある磁路形成部と、その他の磁路形成部とを接続する複数のブリッジ部とを備える発電機にも適用可能である。 In each of the above embodiments, an embedded magnet type motor has been described as an example of a rotating electrical machine. However, the present invention can be applied not only to an embedded magnet type motor and a reluctance motor, but also to a generator. That is, the present invention includes a stator and a rotor in which windings are wound around a plurality of teeth, and the rotor includes a plurality of magnet housing holes arranged in the circumferential direction, and a stator on both sides of each magnet housing hole. The present invention can also be applied to a generator including a magnetic path forming portion on the side closer to the air gap between the magnet housing hole and a plurality of bridge portions connecting the other magnetic path forming portions.
・上記第1実施形態では、ロータコア11を構成する複数のコアシート25として、2つのブリッジ部21A,21Aと、2つのブリッジ部を切断してできる2つのブリッジ切断部21B,21Bとが、電気角180°毎に交互に設けられている1種類のコアシートを用いている。しかし、本発明は、複数個のブリッジ部21を電気角180°以外の所定の角度毎に切断した1種類のコアシートを用いる構成に適用可能である。
In the first embodiment, as the plurality of
・上記第1実施形態では、1種類のコアシート25を、ロータコア11における16個のブリッジ部21各々の軸方向における厚さがそれぞれ等しくかつ他の部分より薄くなるように、ロータ3の回転方向に電気角180°だけ1枚毎にずらして積層して、ロータコア11を構成している。しかし、本発明は、1種類のコアシート25を、各ブリッジ部21の軸方向における厚さがそれぞれ等しくかつ他の部分より薄くなるように、複数枚毎に、回転方向に電気角180°だけずらして積層する構成にも適用可能である。
In the first embodiment, the rotational direction of the
・上記第1実施形態では、2つのブリッジ部21A,21Aと、2つのブリッジ切断部21B,21Bとが、電気角180°毎に交互に設けられている1種類のコアシートを用いている。しかし、本発明は、2つのブリッジ部21A,21Aと2つのブリッジ切断部21B,21Bとが、180°以外の電気角毎に交互に設けられている1種類のコアシートを用いている構成にも適用可能である。
In the first embodiment, one type of core sheet in which the two
・上記第2実施形態では、ロータコア11Aは、2種類のコアシート35,45を、各外周側のブリッジ部21の軸方向における厚さ及び各補強ブリッジ部23の軸方向におけ
る厚さがそれぞれ他の部分よりも薄くなるように、1枚毎に交互に複数枚積層して構成されている。しかし、本発明は、コアシート35,45を含む2種類以上のコアシートを、各ブリッジ部21及び各補強ブリッジ部23の軸方向における厚さがそれぞれ他の部分よりも薄くなるように、1枚毎に或いは複数枚毎に交互に積層したロータコアを備えた回転電機にも適用可能である。
In the second embodiment, the rotor core 11A includes two types of
・上記第2実施形態において、補強ブリッジ部23の全部を切断した第1のコアシート35に代えて、その一部を切断した第1のコアシートを用いてもよく、また外周側のブリッジ部21Aの全てを切断した第2のコアシート45に代えて、その一部を切断した第2のコアシートを用いても良い。
-In the said 2nd Embodiment, it may replace with the
・上記第7実施形態では、ロータコア11Fにおける各ブリッジ部21の軸方向両側を同じ深さで切除してあるが、各ブリッジ部21の軸方向片側を同じ深さで切除した構成にも本発明は適用可能である。
In the seventh embodiment, both sides in the axial direction of each
・上記第8実施形態では、ロータコア11Gにおける各ブリッジ部21の外周部に5つの孔21Dを開けてあるが、その孔21Dの数は「5」に限らず、適宜変更可能である。
・上記第8実施形態では、ロータコア11Gにおける各ブリッジ部21の外周部には、5つの孔21Dが等ピッチで穿設されているが、各ブリッジ部21の軸方向の断面積がそれぞれ同じになるのであれば、複数の孔21Dが不等ピッチで穿設される構成にも本発明は適用可能である。
In the eighth embodiment, five
-In the said 8th Embodiment, although the five
2…ステータ、3,3A,3B,3C,3D,3E,3F,3G…ロータ、7…ティース、10…巻線、11,11A,11B,11C,11D,11E,11F,11G…ロータコア、13…エアギャップ、14,15…磁路形成部、16,17,160,170…磁石収容孔、16a,17a…磁石収容孔部、18,19…永久磁石、21,21A…ブリッジ部、21B…ブリッジ切断部、21D…孔、23…補強ブリッジ部、25,35,45…コアシート、35…第1のコアシート、45…第2のコアシート、50,51,52,70,71,80,81,82…樹脂充填部、60,60B,61,61B…樹脂成形コア端部、62…フィン、180,190…ボンド磁石充填部。 2 ... Stator, 3, 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G ... Rotor, 7 ... Teeth, 10 ... Winding, 11, 11A, 11B, 11C, 11D, 11E, 11F, 11G ... Rotor core, 13 ... Air gap, 14, 15 ... Magnetic path forming part, 16, 17, 160, 170 ... Magnet accommodation hole, 16a, 17a ... Magnet accommodation hole part, 18, 19 ... Permanent magnet, 21, 21A ... Bridge part, 21B ... Bridge cutting part, 21D ... hole, 23 ... reinforcing bridge part, 25, 35, 45 ... core sheet, 35 ... first core sheet, 45 ... second core sheet, 50, 51, 52, 70, 71, 80 , 81, 82... Resin filled portion, 60, 60 B, 61, 61 B... Resin molded core end portion, 62.
Claims (15)
前記ロータは、周方向に配置されロータの軸方向に延びる複数の磁石収容孔を有するロータコアと、前記複数の磁石収容孔にそれぞれ埋め込まれた永久磁石とを備え、
前記ロータコアと前記永久磁石の隙間に樹脂が充填されていることを特徴とする回転電機。 In a rotating electrical machine that includes a stator wound with a plurality of teeth arranged in a circumferential direction and a rotor, and uses reluctance torque,
The rotor includes a rotor core having a plurality of magnet housing holes arranged in the circumferential direction and extending in the axial direction of the rotor, and permanent magnets embedded in the plurality of magnet housing holes, respectively.
A rotating electrical machine, wherein a resin is filled in a gap between the rotor core and the permanent magnet.
前記ロータは、周方向に配置されロータの軸方向に延びる複数の磁石収容孔を有するロータコアと、前記複数の磁石収容孔にそれぞれボンド磁石を充填し、該充填された前記ボンド磁石を着磁して磁石としたボンド磁石充填部とを備え、
前記ロータコアと前記ボンド磁石充填部の隙間に樹脂が充填されていることを特徴とする回転電機。 In a rotating electrical machine that includes a stator wound with a plurality of teeth arranged in a circumferential direction and a rotor, and uses reluctance torque,
The rotor includes a rotor core having a plurality of magnet housing holes arranged in the circumferential direction and extending in the axial direction of the rotor, and filling the plurality of magnet housing holes with bond magnets, and magnetizing the filled bond magnets. And a bonded magnet filling part made into a magnet,
A rotating electric machine, wherein a resin is filled in a gap between the rotor core and the bonded magnet filling portion.
前記ロータコアは、前記ステータとの間のエアギャップに前記磁石収容孔より近い側にある磁路形成部とその他の磁路形成部とを接続する複数のブリッジ部を備え、
前記複数のブリッジ部は、各ブリッジ部の厚さ或いは断面積を他の部分よりも小さくするためのブリッジ切断部或いはブリッジ切除部を有し、
前記ブリッジ切断部或いはブリッジ切除部に樹脂が充填されていることを特徴とする回転電機。 In the rotating electrical machine according to claim 1 or 2,
The rotor core includes a plurality of bridge portions that connect a magnetic path forming portion on the side closer to the magnet accommodating hole to the air gap between the stator and the other magnetic path forming portion,
The plurality of bridge parts have a bridge cutting part or a bridge cutting part for making the thickness or cross-sectional area of each bridge part smaller than other parts,
A rotating electrical machine wherein the bridge cutting part or the bridge cutting part is filled with resin.
前記ロータコアは前記ステータの内側に回転可能に収容されており、前記複数の磁石収容孔の各々は、各磁極毎に設けられた周方向に連続する少なくとも1つの前記磁石収容孔を備え、
前記複数のブリッジ部は前記ロータコアの外周側に前記各磁極毎に複数設けられた外周側のブリッジ部を含み、前記各磁極の前記外周側のブリッジ部は、前記少なくとも1つの磁石収容孔の両側で、その磁石収容孔より径方向外側にある磁路形成部とその他の磁路形成部とを接続していることを特徴とする回転電機。 In the rotating electrical machine according to claim 3,
The rotor core is rotatably accommodated inside the stator, and each of the plurality of magnet accommodation holes includes at least one magnet accommodation hole that is provided for each magnetic pole and is continuous in the circumferential direction,
The plurality of bridge portions include a plurality of outer peripheral bridge portions provided for the respective magnetic poles on the outer peripheral side of the rotor core, and the outer peripheral bridge portions of the magnetic poles are on both sides of the at least one magnet housing hole. The rotating electrical machine is characterized in that a magnetic path forming portion radially outside the magnet housing hole is connected to another magnetic path forming portion.
前記ロータコアは前記ステータの内側に回転可能に収容されており、前記複数の磁石収容孔の各々は、各磁極毎に周方向に沿って独立して設けられた2つ以上の磁石収容孔を含み、
前記複数のブリッジ部は前記ロータコアの外周側に前記各磁極毎に複数設けられた外周側のブリッジ部と、各磁極の前記2つ以上の磁石収容孔同士を接続する1つ以上の補強ブリッジ部とを含み、前記各磁極の前記外周側のブリッジ部は、前記2つ以上の磁石収容孔の両側で、その磁石収容孔より径方向外側にある磁路形成部とその他の磁路形成部とを接続していることを特徴とする回転電機。 In the rotating electrical machine according to claim 3,
The rotor core is rotatably accommodated inside the stator, and each of the plurality of magnet accommodation holes includes two or more magnet accommodation holes provided independently along the circumferential direction for each magnetic pole. ,
The plurality of bridge portions include a plurality of outer bridge portions provided for each of the magnetic poles on the outer peripheral side of the rotor core, and one or more reinforcing bridge portions that connect the two or more magnet housing holes of each magnetic pole. A bridge portion on the outer peripheral side of each of the magnetic poles on both sides of the two or more magnet accommodation holes, and a magnetic path formation portion and other magnetic path formation portions that are radially outward from the magnet accommodation holes; A rotating electrical machine characterized by connecting.
前記各磁極の前記2つ以上の磁石収容孔は、前記エアギャップ側が開きかつ反エアギャップ側が前記補強ブリッジ部で接続されたV字配置の2つの磁石収容孔を含むことを特徴とする回転電機。 In the rotating electrical machine according to claim 5,
The two or more magnet housing holes of each of the magnetic poles include two magnet housing holes having a V-shaped arrangement in which the air gap side is open and the anti-air gap side is connected by the reinforcing bridge portion. .
前記ロータのロータコアは複数のコアシートを積層した積層コアであり、前記複数のコアシートは、前記複数の磁石収容孔を形成する複数の磁石収容孔部と、前記ブリッジ切断部を有する前記複数のブリッジ部とをそれぞれ備えることを特徴とする回転電機。 In the rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 6,
The rotor core of the rotor is a laminated core obtained by laminating a plurality of core sheets, and the plurality of core sheets includes a plurality of magnet accommodation holes that form the plurality of magnet accommodation holes, and the plurality of bridge cutting portions. A rotating electrical machine comprising a bridge portion.
前記積層コアは、前記ロータコアの外周側に前記各磁極毎に複数設けられた前記外周側のブリッジ部と、前記各磁極の前記2つ以上の磁石収容孔同士を接続する1つ以上の前記補強ブリッジ部との少なくとも一方を所定の角度毎に切断した1種類のコアシートを、前記外周側のブリッジ部各々の前記軸方向における厚さと、前記補強ブリッジ部各々の前記軸方向における厚さとがそれぞれ他の部分よりも小さくなるように、前記ロータの回転方向に1枚毎に或いは複数枚毎にずらして積層してなることを特徴とする回転電機。 The rotating electrical machine according to claim 7,
The laminated core includes one or more reinforcing members that connect a plurality of bridge portions on the outer circumferential side provided for each of the magnetic poles on the outer circumferential side of the rotor core and the two or more magnet housing holes of the magnetic poles. One type of core sheet obtained by cutting at least one of the bridge portions at a predetermined angle has a thickness in the axial direction of each of the bridge portions on the outer peripheral side and a thickness in the axial direction of each of the reinforcing bridge portions, respectively. A rotating electrical machine characterized in that the rotating electric machine is laminated so as to be smaller than the other parts by shifting in the rotational direction of the rotor one by one or every plurality.
前記積層コアは、前記外周側のブリッジ部の全てを有しかつ前記補強ブリッジ部の一部或いは全てを切断した第1のコアシートと、前記補強ブリッジ部の全てを有しかつ前記外周側のブリッジ部の一部或いは全てを切断した第2のコアシートを含む2種類以上のコアシートを、前記外周側のブリッジ部各々の前記軸方向における厚さと、前記補強ブリッジ部各々の前記軸方向における厚さとがそれぞれ他の部分よりも小さくなるように、1枚毎に或いは複数枚毎に交互に積層してなることを特徴とする回転電機。 The rotating electrical machine according to claim 7,
The laminated core has a first core sheet having all of the bridge portions on the outer peripheral side and a part or all of the reinforcing bridge portions, and all of the reinforcing bridge portions and having the outer peripheral side. Two or more types of core sheets including a second core sheet obtained by cutting a part or all of the bridge portion, the thickness in the axial direction of each of the bridge portions on the outer peripheral side, and the axial direction of each of the reinforcing bridge portions A rotating electrical machine characterized by being alternately stacked one by one or a plurality of sheets so that each thickness is smaller than the other portions.
前記積層コアである前記ロータコアは、前記複数のコアシートの各々を一定角度ずつずらして前記複数のコアシートを積層し、各コアシートの前記磁石収容孔部が連続して形成される前記磁石収容孔を前記ロータの回転中心に対してねじれた構造としたことを特徴とする回転電機。 In the rotating electrical machine according to any one of claims 7 to 9,
The rotor core, which is the laminated core, stacks the plurality of core sheets by shifting each of the plurality of core sheets by a certain angle, and the magnet housing hole portion of each core sheet is continuously formed. A rotating electrical machine characterized in that a hole is twisted with respect to the rotation center of the rotor.
前記積層コアである前記ロータコアは、軸方向の両端部に、前記隙間に前記樹脂が充填された樹脂充填部と一体に樹脂成形された板状の樹脂成形コア端部を備えることを特徴とする回転電機。 In the rotating electrical machine according to any one of claims 7 to 10,
The rotor core, which is the laminated core, is provided with plate-shaped resin-molded core end portions that are resin-molded integrally with a resin-filled portion in which the gap is filled with the resin at both axial ends. Rotating electric machine.
前記ロータコアの軸方向の両端部に設けられた2つの前記樹脂成形コア端部の少なくとも一方は、前記ロータの回転中心側から外径側へ向かって放射状に形成された多数のフィンを有することを特徴とする回転電機。 The rotating electrical machine according to claim 11,
At least one of the two resin-molded core ends provided at both ends in the axial direction of the rotor core has a large number of fins formed radially from the rotation center side to the outer diameter side of the rotor. A rotating electric machine that is characterized.
前記ロータのロータコアは所定の材料を焼結した粉体コアであり、
前記粉体コアは、前記複数のブリッジ部各々を、前記粉体コアが完全に分断しないようにかつ前記複数のブリッジ部各々の断面積がそれぞれ等しくなるように、部分的に切除した前記ブリッジ切除部を備えることを特徴とする回転電機。 In the rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 6,
The rotor core of the rotor is a powder core obtained by sintering a predetermined material,
The powder core is formed by partially cutting each of the plurality of bridge portions so that the powder core is not completely divided and the cross-sectional areas of the plurality of bridge portions are equal to each other. A rotating electrical machine comprising a portion.
前記粉体コアの前記ブリッジ切除部は、前記複数のブリッジ部各々の軸方向両側或いは一側を切除した部分であることを特徴とする回転電機。 The rotating electrical machine according to claim 13,
The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the bridge cut portion of the powder core is a portion obtained by cutting both axial sides or one side of each of the plurality of bridge portions.
前記粉体コアの前記ブリッジ切除部は、前記複数のブリッジ部各々の外周部に部分的に1以上の孔を開けた部分であることを特徴とする回転電機。 The rotating electrical machine according to claim 13,
The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the bridge cut portion of the powder core is a portion in which one or more holes are partially formed in an outer peripheral portion of each of the plurality of bridge portions.
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