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JP2003009483A - 永久磁石埋込み型誘導電動機 - Google Patents

永久磁石埋込み型誘導電動機

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Publication number
JP2003009483A
JP2003009483A JP2001187831A JP2001187831A JP2003009483A JP 2003009483 A JP2003009483 A JP 2003009483A JP 2001187831 A JP2001187831 A JP 2001187831A JP 2001187831 A JP2001187831 A JP 2001187831A JP 2003009483 A JP2003009483 A JP 2003009483A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotor
permanent magnet
induction motor
angle
magnet embedded
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001187831A
Other languages
English (en)
Inventor
Ikuro Morita
郁朗 森田
Hiroyuki Ikeda
博行 池田
Hidetoshi Hayashi
秀俊 林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Sumitomo Heavy Industries Ltd filed Critical Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Priority to TW091112944A priority patent/TW571486B/zh
Priority to KR10-2002-0034390A priority patent/KR100472798B1/ko
Priority to CNB021243794A priority patent/CN1165104C/zh
Priority to US10/176,407 priority patent/US6727624B2/en
Priority to DE10227859A priority patent/DE10227859A1/de
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  • Power Engineering (AREA)
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  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動機本体を製作する際、作業性、生産性の
向上を図ることのできる永久磁石埋込み型誘導電動機を
提供する。 【解決手段】 周方向に間隔をおいて複数のロータスロ
ット１２が設けられていると共に、永久磁石埋込み用の
穴１３が設けられているロータコア板１０を、中心軸に
関して軸長Ｌの長さに積層して成るロータを持つ永久磁
石埋込み型誘導電動機である。ロータコア板の各ロータ
スロットは、該ロータコア板の径方向に関して角度αだ
け傾斜させたものとし、軸長Ｌのロータは軸方向に関し
て１／２に分割され、一方の分割体と他方の分割体と
を、角度αの傾斜が反対方向になり、しかもそれぞれの
分割体におけるロータスロットが少なくとも中心軸寄り
の端部において重なるように組み合わせることにより、
軸長Ｌにわたって延在する各ロータスロットにスキュー
角βを形成できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は永久磁石埋込み型誘
導電動機に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５、図６を参照して、従来の永久磁石
埋込み型誘導電動機（以下、誘導電動機と略称する）に
ついて説明する。図５は誘導電動機のロータを構成する
ロータコア板を示し、図６は誘導電動機のステータを概
略的に斜視図で示す。
【０００３】図５において、ロータコア板４０は、中央
に開口４１を有する円形の薄板であり、その外周寄りに
は周方向に定間隔をおいて複数の導体埋込み用のロータ
スロット４２が設けられている。開口４１とロータスロ
ット４２との間の領域には、板状の永久磁石を埋め込む
ための穴４３が、ここでは４個、対称配置となるように
形成されている。このようなロータコア板４０を多数枚
積層した後、ロータスロット４２には射出成形の手法で
導体を埋め込み、穴４３には永久磁石（図示省略）を埋
め込む。
【０００４】ところで、ステータに埋め込まれる巻線あ
るいはロータに埋め込まれる導体は、その延在方向にス
キュー角を与えることで電動機性能の向上を図られるこ
とが知られている。図６はこれを実現したステータを示
す。図６において、ステータ５０はステータコア板５１
を多数枚積層して成る。ステータコア板５１は、中央に
開口５２を有する円形の板であり、その内周寄りに周方
向に定間隔をおいて複数の巻線埋込み用のステータスロ
ット５３が設けられている。このようなステータコア板
５１を多数枚積層した後、ステータスロット５３に巻線
（図示せず）を埋め込む。特に、ステータコア板５１を
１枚ずつ積層するに際し、ステータスロット５３の位置
をわずかに周方向にずらしながら積層することで、スキ
ュー角βを形成するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、ステー
タ５０においてスキュー角を実現するようにしているの
は、積層される板をわずかに周方向にずらしながら積層
する必要があるからである。言い換えれば、図５に示さ
れるようなロータ側では、永久磁石を埋め込む必要があ
るため、ロータコア板４０を周方向にずらしながら積層
することができないからである。
【０００６】しかしながら、積層後のステータスロット
に電線を入れる作業に際しては、ステータスロットによ
る通路が斜め方向に延びるように積層されているため、
コイル入れ作業性が悪く、生産性も悪い。
【０００７】そこで、本発明の課題は、電動機本体を製
作する際、作業性、生産性の向上を図ることのできる永
久磁石埋込み型誘導電動機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、周方向に間隔
をおいて複数の導体埋込み用のロータスロットが設けら
れていると共に、永久磁石埋込み用の穴が少なくとも１
つ設けられている複数のロータコア板を、中心軸に関し
て軸長Ｌの長さに積層して成るロータを持つ永久磁石埋
込み型誘導電動機において、前記ロータコア板の前記各
ロータスロットは、該ロータコア板の径方向に関して角
度αだけ傾斜させたものとし、前記軸長Ｌのロータは軸
方向に関して少なくとも１／２に分割され、一方の分割
体と他方の分割体とを、前記角度αの傾斜が反対方向に
なり、しかもそれぞれの分割体におけるロータスロット
が少なくとも前記中心軸寄りの端部において重なるよう
に組み合わせることにより、前記軸長Ｌにわたって延在
する各ロータスロットにスキュー角を形成できるように
したことを特徴とする。
【０００９】なお、前記角度αは、前記各ロータスロッ
トを前記中心軸寄りの端部を中心として傾斜させた角度
であり、この角度αは５°〜１０°であることが好まし
い。
【００１０】また、前記ロータは、周方向に間隔をおい
て複数の巻線埋込み用のステータスロットが設けられて
いる複数のステータコア板を、ステータスロットによる
通路が前記中心軸と同じ方向に延びるように前記ステー
タスロットを合わせて積層して成るステータに組合わさ
れることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１〜図３を参照して、本発明の
実施の形態について説明する。本発明の特徴は、スキュ
ー角をロータ側で実現できるようにし、ステータ側は積
層に際して周方向に位置をずらす必要の無い、単なる積
層で済むようにした点にある。
【００１２】図１は本発明による永久磁石埋込み型誘導
電動機（以下、誘導電動機と略称する）のロータを概略
的に斜視図で示し、図２は図１のロータを構成するロー
タコア板を示し、図３は図２のロータに組合わされる誘
導電動機のステータを概略的に斜視図で示す。なお、図
１〜図３は、それぞれのサイズが対応しているわけでは
無い。
【００１３】図２において、ロータコア板１０は、中央
に開口１１を有する円形の薄板であり、その外周寄りに
は周方向に定間隔をおいて複数の導体埋込み用のロータ
スロット１２が設けられている。開口１１とロータスロ
ット１２との間の領域には、板状の永久磁石を埋め込む
ための穴１３が、ここでは４個、対称配置となるように
形成されている。
【００１４】特に、ロータコア板１０の各ロータスロッ
ト１２は、ロータコア板１０の径方向に関して角度αだ
け傾斜させたものとしている。つまり、ロータコア板１
０の径方向の線分ＯＲ１に対し、ロータスロット１２の
中心線分ＯＳ１が角度αだけ傾斜するように形成してい
る。しかも、角度αは、各ロータスロット１２をロータ
中心軸寄りの端部（下側の端部）を中心として傾斜させ
た角度であり、この角度αは５°〜１０°の範囲が好ま
しいことが確認されている。
【００１５】図１をも参照して、本形態におけるロータ
はまた、軸長Ｌのロータが中心軸方向に関して１／２に
分割された分割体から成るものと見なすことができ、一
方の分割体と他方の分割体とを、角度αの傾斜が反対方
向になり、しかもそれぞれの分割体におけるロータスロ
ット１２が少なくとも中心軸寄りの端部において重なる
ように組み合わされている。言い換えれば、一方の分割
体に対して、他方の分割体が表裏逆に反転させて組み合
わされているだけである。その結果、ロータ全体を見た
場合の軸長Ｌにわたって延在する各ロータスロット１２
にスキュー角βが形成される。図１のような積層体の形
成は、ロータコア板１０を一枚ずつ積層して行き、軸長
Ｌ／２のところで表裏を反転させたものを更に積層して
ゆくようにしても良いし、あらかじめ軸長Ｌ／２の長さ
に積層したものを２つ用意し、一方に対して他方を表裏
逆にして組み合わせるようにしても良い。なお、軸長Ｌ
のロータを１／２ではなく、１／４に分割するようにし
ても良く、この場合の組み合わせ方法は図１と同じであ
る。
【００１６】図１のように積層されたものに、射出成形
と同じ手法で各ロータスロット１２に導体となる溶融ア
ルミ等の材料を埋め込むことで導体が形成される。その
際、一方の分割体と他方の分割体との境目では、それぞ
れのロータスロット１２が少なくとも中心軸寄りの端部
において重なるようにされているので、導体はロータス
ロット１２内の全域にゆきわたる。導体の形成後、更に
穴１３に永久磁石が埋め込まれる。
【００１７】上記のようにしてスキュー角を形成された
導体を持つロータを使用することで、ステータ２０には
スキュー角を形成する必要が無くなる。つまり、図３を
参照して、周方向に間隔をおいて複数の巻線埋込み用の
ステータスロット２３が設けられている複数のステータ
コア板２１を、ステータスロット２３による通路が中心
軸と同じ方向に延びるようにステータスロット１２を合
わせて単に積層するだけでステータ２０が形成される。
これは、ステータコア板２１の積層を従来のように周方
向にずらしながら行う必要が無いことを意味する。
【００１８】上記のようなロータ及びステータを使用す
ることで、従来と同等の電動機性能を得ることができる
と同時に、ステータコア板２１を周方向にずらさず、積
層することによるステータコイル設置の作業性改善も図
られる。
【００１９】図４は、ロータスロットをその上部側を中
心に下部側を回転させて傾斜αをつけた場合と、本形態
のようにロータスロット１２をその下部側を中心に上部
側を回転させて傾斜αをつけた場合とのトルク発生能力
の相違を示している。両者を比較すると、前者の場合、
軸長Ｌ／２の箇所で傾斜を反転させたときに上部側が重
なるのに対し、後者（本形態）では下部側が重なる形状
になり、下部側を重ならせることにより、かご形に近く
なってトルク発生能力が向上する。上記形態において、
ロータスロット１２をその下部側を中心に上部側を回転
させて傾斜αをつけたのはこのためである。
【００２０】
【発明の効果】従来はステータコアを円周方向にずらし
ながら積層することによるコイル入れ作業性の悪化、生
産性の悪化があったのに対し、本発明によるロータを使
用することでステータコアは円周方向にずらすことなく
積層できることにより、従来と同等の電動機性能を得る
ことができるうえに、コイル入れ作業も機械入れ可能と
なり、大幅な生産性向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による永久磁石埋込み型誘導電動機のロ
ータを概略的に示した斜視図である。
【図２】図１のロータを構成するロータコア板を示した
図である。
【図３】図１のロータに組合わされるステータを概略的
に示した斜視図である。
【図４】本発明によるロータを使用した場合のトルク発
生能力について説明するための図である。
【図５】従来の永久磁石埋込み型誘導電動機におけるロ
ータを構成するロータコア板を示した図である。
【図６】従来の永久磁石埋込み型誘導電動機におけるス
テータを概略的に示した図である。
【符号の説明】
１０、４０ ロータコア板 １１、４１ 開口 １２、４２ ロータスロット １３、４３ 穴 ２０、５０ ステータ ２１、５１ ステータコア板 ２２、５２ 開口 ２３、５３ ステータスロット
フロントページの続き (72)発明者 池田 博行 愛知県大府市朝日町六丁目１番地 住友重 機械工業株式会社名古屋製造所内 (72)発明者 林 秀俊 愛知県大府市朝日町六丁目１番地 住友重 機械工業株式会社名古屋製造所内 Ｆターム(参考） 5H621 HH01 HH07

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 周方向に間隔をおいて複数の導体埋込み
    用のロータスロットが設けられていると共に、永久磁石
    埋込み用の穴が少なくとも１つ設けられている複数のロ
    ータコア板を、中心軸に関して軸長Ｌの長さに積層して
    成るロータを持つ永久磁石埋込み型誘導電動機におい
    て、 前記ロータコア板の前記各ロータスロットは、該ロータ
    コア板の径方向に関して角度αだけ傾斜させたものと
    し、 前記軸長Ｌのロータは軸方向に関して少なくとも１／２
    に分割され、 一方の分割体と他方の分割体とを、前記角度αの傾斜が
    反対方向になり、しかもそれぞれの分割体におけるロー
    タスロットが少なくとも前記中心軸寄りの端部において
    重なるように組み合わせることにより、前記軸長Ｌにわ
    たって延在する各ロータスロットにスキュー角を形成で
    きるようにしたことを特徴とする永久磁石埋込み型誘導
    電動機。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の永久磁石埋込み型誘導電
    動機において、前記角度αは、前記各ロータスロットを
    前記中心軸寄りの端部を中心として傾斜させた角度であ
    ることを特徴とする永久磁石埋込み型誘導電動機。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の永久磁石埋込み
    型誘導電動機において、前記角度αは５°〜１０°であ
    ることを特徴とする永久磁石埋込み型誘導電動機。
  4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の永久磁
    石埋込み型誘導電動機において、前記ロータは、周方向
    に間隔をおいて複数の巻線埋込み用のステータスロット
    が設けられている複数のステータコア板を、ステータス
    ロットによる通路が前記中心軸と同じ方向に延びるよう
    に前記ステータスロットを合わせて積層して成るステー
    タに組合わされることを特徴とする永久磁石埋込み型誘
    導電動機。
JP2001187831A 2001-06-21 2001-06-21 永久磁石埋込み型誘導電動機 Pending JP2003009483A (ja)

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