JP5039482B2 - リラクタンスモータ用回転子積層鉄心 - Google Patents

Description

本発明は、リラクタンスモータ用回転子積層鉄心に関し、詳しくは、回転軸孔側を凸とした複数の円弧状スリットを同心状に形成するとともに、複数の円弧状スリットを前記回転軸孔の周囲に間隔をおいて形成した鉄心片を積層して成る、リラクタンスモータ用回転子積層鉄心の細部構造に関するものである。

例えば、各種工作機械や自動車等に搭載される駆動電動機としては、耐久性の向上や大出力化の要求から、従来のブラシ付きモータからブラシレスモータへの置き換えが進んでおり、上記ブラシレスモータの一態様として、多相交流によって進行波磁界を生じる固定子積層鉄心内において、突極型磁路を有する回転子積層鉄心が上記進行波磁界に同期して回転する原理のモータ、すなわちリラクタンスモータ(特にシンクロナスリラクタンスモータ)の提供が為されている(例えば、特許文献１参照)。

図１８に示す如く、リラクタンスモータにおける回転子積層鉄心(リラクタンスモータ用回転子積層鉄心)Ａは、所定枚数の鉄心片Ｐ、Ｐ…を積層し、これら鉄心片Ｐ、Ｐ…を一体化することによって構成されており、中央には回転軸孔Ｏが開口しているとともに、上記回転軸孔Ｏの周囲にはフラックスバリア(磁束障壁)としての円弧状スリットＳ、Ｓ…が形成されている。

ここで、上記回転子積層鉄心Ａにおいては、磁気的な突極方向の磁路と非突極方向の磁路とを形成するため、各々の鉄心片Ｐ、Ｐ…に、回転軸孔Ｏ側を凸とした複数の円弧状スリットＳ、Ｓ…が同心状に形成されており、これら同心状に形成された円弧状スリットＳ、Ｓ…のグループは、上記回転軸孔Ｏの周囲に間隔をおいて複数組形成されている。

これにより、円弧状スリットＳ、Ｓ…の延設方向に沿って、磁束の流れ易い突極方向(ｄ−ｄ軸)の磁路が形成されるとともに、円弧状スリットＳ、Ｓ…の並設方向に沿って、磁束が流れ難い非突極方向(ｑ−ｑ軸)の磁路が形成され、上記回転子積層鉄心Ａは、突極方向と非突極方向とのインダクタンスの差に基づいて生じるリラクタンストルクにより回転することとなる。

ここで、上述した回転子積層鉄心Ａにおいては、円弧状スリットＳ、Ｓ…の形成された鉄心片Ｐの縁部が繋がっているため、磁束が漏洩することによるリラクタンスモータの効率低下が問題となっていた。

そこで、鉄心片の周縁端にまで円弧状スリットを形成し、磁束が漏れるのを防ぐことによって、リラクタンスモータの効率を向上させるよう構成された回転子積層鉄心が提供されている(例えば、特許文献２参照)。

すなわち、図１９に示す回転子積層鉄心Ａ′においては、積層された鉄心片Ｐ′、Ｐ′…における回転軸孔Ｏ′の周囲に、それぞれ鉄心片Ｐ′の周縁端に開放された円弧状スリットＳ′、Ｓ′…を形成するとともに、これら円弧状スリットＳ′、Ｓ′…に非磁性材である樹脂(連結体)Ｉ′、Ｉ′…を充填することで、一体に固着された回転子積層鉄心Ａ′を構築している。
特開２００１−２５８２２２号公報 特開２０００−２９９９４７号公報

ところで、上述した従来の回転子積層鉄心Ａ′では、磁束の漏れを防止したことで、リラクタンスモータの効率を向上させ得る反面、円弧状スリットＳ′の形成された鉄心片Ｐ′の縁部を分断したため、円弧状スリットＳ′、Ｓ′間の磁束通路部がバラバラとなり、回転子積層鉄心Ａ′の製造が困難なものと成っていた。

あるいは、上記不都合を解消するべく、回転子積層鉄心Ａ′の製造の最終段階まで、円弧状スリットＳ′、Ｓ′…の形成された鉄心片Ｐ′の縁部を繋げておく方法もあるが、最終の仕上げ工程において上記鉄心片Ｐ′の連結部を研削加工、あるいは切削加工等によって除去する必要があるため、回転子積層鉄心Ａ′の製造が困難なものと成る不都合は免れなかった。

本発明は、上述した実状に鑑みて、従来の回転子積層鉄心に見られた製造工程の繁雑化等を伴うことなく、モータ効率(モータ特性)の更なる向上を達成することの可能な、リラクタンスモータ用回転子積層鉄心の提供を目的とするものである。

上記目的を達成するべく、請求項１の発明に関わるリラクタンスモータ用回転子積層鉄心は、回転軸孔側を凸とした複数の円弧状スリットを同心状に形成するとともに、複数の円弧状スリットを回転軸孔の周囲に間隔をおいて形成した鉄心片を積層して成り、円弧状スリットの延設方向に沿って磁束が流れ易い突極方向と、円弧状スリットの並設方向に沿って磁束が流れ難い非突極方向とのインダクタンスの差に基づいて生じるリラクタンストルクにより回転するリラクタンスモータ用回転子積層鉄心において、円弧状スリットに、磁化容易軸方向を円弧状スリットの延設方向に沿わせ、かつ円弧状スリットに間隙部を残存させる態様で、方向性電磁鋼板を挿入して設置したことを特徴としている。

請求項２の発明に関わるリラクタンスモータ用回転子積層鉄心は、請求項１の発明に関わるリラクタンスモータ用回転子積層鉄心において、円弧状スリットにおいて方向性電磁鋼板の挿入されていない間隙部に、非磁性材から成る連結体を充填したことを特徴としている。

請求項３の発明に関わるリラクタンスモータ用回転子積層鉄心は、回転軸孔側を凸とした複数の円弧状スリットを同心状に形成するとともに、複数の円弧状スリットを回転軸孔の周囲に間隔をおいて形成した鉄心片を積層して成り、円弧状スリットの延設方向に沿って磁束が流れ易い突極方向と、円弧状スリットの並設方向に沿って磁束が流れ難い非突極方向とのインダクタンスの差に基づいて生じるリラクタンストルクにより回転するリラクタンスモータ用回転子積層鉄心において、円弧状スリットに鉄心片の半径方向に延在するリブを形成するとともに、円弧状スリットに、磁化容易軸方向を円弧状スリットの延設方向に沿わせ、かつ円弧状スリットに間隙部を残存させる態様で、方向性電磁鋼板を挿入して設置したことを特徴としている。

請求項４の発明に関わるリラクタンスモータ用回転子積層鉄心は、請求項３の発明に関わるリラクタンスモータ用回転子積層鉄心において、円弧状スリットにおいて方向性電磁鋼板の挿入されていない間隙部に、非磁性材から成る連結体を充填したことを特徴としている。

請求項５の発明に関わるリラクタンスモータ用回転子積層鉄心は、回転軸孔側を凸とした複数の円弧状スリットを同心状に形成するとともに、複数の円弧状スリットを回転軸孔の周囲に間隔をおいて形成した鉄心片を積層して成り、円弧状スリットの延設方向に沿って磁束が流れ易い突極方向と、円弧状スリットの並設方向に沿って磁束が流れ難い非突極方向とのインダクタンスの差に基づいて生じるリラクタンストルクにより回転するリラクタンスモータ用回転子積層鉄心において、同心状に形成された複数の円弧状スリットにおける、互いに隣接する円弧状スリットの交互に、磁化容易軸方向を円弧状スリットの延設方向に沿わせる態様で、方向性電磁鋼板を挿入して設置したことを特徴としている。

請求項６の発明に関わるリラクタンスモータ用回転子積層鉄心は、請求項５の発明に関わるリラクタンスモータ用回転子積層鉄心において、同心状に形成された複数の円弧状スリットのうち、方向性電磁鋼板の挿入されていない円弧状スリットに、非磁性材から成る連結体を充填したことを特徴としている。

請求項１の発明に関わるリラクタンスモータ用回転子積層鉄心では、磁化容易軸方向を円弧状スリットの延設方向に沿わせて、方向性電磁鋼板を円弧状スリットに挿入したことで、突極方向(ｄ−ｄ軸)へ磁束が一層流れやすいものとなるとともに、円弧状スリットに間隙部を残存させる態様で、方向性電磁鋼板を円弧状スリットに挿入したことで、突極方向(ｄ−ｄ軸)と非突極方向(ｑ−ｑ軸)とのインダクタンスの差が増大するために、リラクタンスモータにおけるモータ効率(モータ特性)が向上することとなる。
また、請求項１の発明に関わるリラクタンスモータ用回転子積層鉄心では、円弧状スリットに方向性電磁鋼板を挿入したことで、円弧状スリットの形成された鉄心片周縁の連結部を除去すると言う、従来の回転子積層鉄心の製造に見られた工程の繁雑化等を伴うことなく、モータ効率(モータ特性)の更なる向上を達成することが可能となる。

請求項２の発明に関わるリラクタンスモータ用回転子積層鉄心では、円弧状スリットにおいて方向性電磁鋼板の挿入されていない間隙部に、非磁性材から成る連結体を充填したことで、請求項１の発明に関わるリラクタンスモータ用回転子積層鉄の効果と併せて、連結材を介して回転子積層鉄心が強固に一体化されることによって、該回転子積層鉄心は長期に亘り高速回転に対する耐遠心力性に優れたものとなる。

請求項３の発明に関わるリラクタンスモータ用回転子積層鉄心では、円弧状スリットに鉄心片の半径方向に延在するリブを形成するとともに、磁化容易軸方向を円弧状スリットの延設方向に沿わせて、方向性電磁鋼板を円弧状スリットに挿入したことで、突極方向(ｄ−ｄ軸)へ磁束が一層流れやすいものとなるとともに、円弧状スリットに間隙部を残存させる態様で、方向性電磁鋼板を円弧状スリットに挿入したことで、突極方向(ｄ−ｄ軸)と非突極方向(ｑ−ｑ軸)とのインダクタンスの差が増大するために、リラクタンスモータにおけるモータ効率(モータ特性)が向上することとなる。
また、請求項３の発明に関わるリラクタンスモータ用回転子積層鉄心では、鉄心片に形成されたリブにおいても、円弧状スリットに挿入した方向性電磁鋼板を位置決め支持し得るため、回転子積層鉄心における強度の安定性が向上することとなる。
さらに、請求項３の発明に関わるリラクタンスモータ用回転子積層鉄心では、円弧状スリットに方向性電磁鋼板を挿入したことで、円弧状スリットの形成された鉄心片周縁の連結部を除去すると言う、従来の回転子積層鉄心の製造に見られた工程の繁雑化等を伴うことなく、モータ効率(モータ特性)の更なる向上を達成することが可能となる。

請求項４の発明に関わるリラクタンスモータ用回転子積層鉄心では、円弧状スリットにおいて方向性電磁鋼板の挿入されていない間隙部に、非磁性材から成る連結体を充填したことで、請求項１の発明に関わるリラクタンスモータ用回転子積層鉄の効果と併せて、連結材を介して回転子積層鉄心が強固に一体化されることによって、該回転子積層鉄心は長期に亘り高速回転に対する耐遠心力性に優れたものとなる。

請求項５の発明に関わるリラクタンスモータ用回転子積層鉄心では、互いに隣接する円弧状スリットの交互に、磁化容易軸方向を円弧状スリットの延設方向に沿わせて方向性電磁鋼板を挿入したことで、突極方向(ｄ−ｄ軸)へ磁束が一層流れやすいものとなるとともに、隣接する交互の円弧状スリットによって間隙部が形成されることで、突極方向(ｄ−ｄ軸)と非突極方向(ｑ−ｑ軸)とのインダクタンスの差が増大するために、リラクタンスモータにおけるモータ効率(モータ特性)が向上することとなる。
また、請求項５の発明に関わるリラクタンスモータ用回転子積層鉄心では、円弧状スリットに方向性電磁鋼板を挿入したことで、円弧状スリットの形成された鉄心片周縁の連結部を除去すると言う、従来の回転子積層鉄心の製造に見られた工程の繁雑化等を伴うことなく、モータ効率(モータ特性)の更なる向上を達成することが可能となる。

請求項６の発明に関わるリラクタンスモータ用回転子積層鉄心では、複数の円弧状スリットのうち、方向性電磁鋼板の挿入されていない円弧状スリットに、非磁性材から成る連結体を充填したことで、請求項５の発明に関わるリラクタンスモータ用回転子積層鉄の効果と併せて、連結材を介して回転子積層鉄心が強固に一体化されることによって、該回転子積層鉄心は長期に亘り高速回転に対する耐遠心力性に優れたものとなる。

以下、実施例を示す図面に基づいて、本発明を詳細に説明する。
図１〜図３は、本発明に関わるリラクタンスモータ用回転子積層鉄心の第１実施例を示しており、この回転子積層鉄心(リラクタンスモータ用回転子積層鉄心)１０は、所定枚数の鉄心片１１、１１…を積層し、これら鉄心片１１、１１…を一体化することによって構成され、その中央部には回転軸孔１０Ｏが開口している。

また、上記回転子積層鉄心１０では、磁気的な突極方向の磁路と非突極方向の磁路とを形成するべく、各々の鉄心片１１、１１…に、回転軸孔１１ｏ側を凸とした複数の円弧状スリット１１Ｓ、１１Ｓ…が同心状に形成されており、これら同心状に形成された円弧状スリット１１Ｓ、１１Ｓ…のグループは、上記回転軸孔１１ｏの周囲に間隔をおいて複数組、実施例においては４組のグループが形成されている。

上記構成により、円弧状スリット１１Ｓ、１１Ｓ…の延設方向に沿って、磁束の流れ易い突極方向(ｄ−ｄ軸)の磁路が形成され、また円弧状スリット１１Ｓ、１１Ｓ…の並設方向に沿って、磁束が流れ難い非突極方向(ｑ−ｑ軸)の磁路が形成され、かくして上記回転子積層鉄心１０は、突極方向と非突極方向とのインダクタンスの差に基づいて生じるリラクタンストルクにより回転することとなる。

また、上記回転子積層鉄心１０における各円弧状スリット１１Ｓ、１１Ｓ…には、それぞれ方向性電磁鋼板１２、１２…が挿入設置されており、これら方向性電磁鋼板１２、１２…は、各円弧状スリット１１Ｓ、１１Ｓ…延設方向に沿って湾曲形成されている。

図２(ａ)に示す如く、各円弧状スリット１１Ｓ、１１Ｓ…の両端部には、位置決め用ノッチ１１Ｓｎ、１１Ｓｎが切欠き形成されており、上述の如く湾曲形成された方向性電磁鋼板１２は、図２(ｂ)に示す如く、縁部を位置決め用ノッチ１１Ｓｎ、１１Ｓｎに嵌合されることにより、円弧状スリット１１Ｓに沿うとともに、上記円弧状スリット１１Ｓの全長に亘って間隙部１１Ｓｓを残存させる態様で設置されている。

さらに、図３に示す如く、上記方向性電磁鋼板１２は、その圧延方向、すなわち矢印ｅ−ｅで示す磁化容易軸方向を、各円弧状スリット１１Ｓ、１１Ｓ…の延在方向、言い換えれば上述した突極方向(ｄ−ｄ軸)に沿わせる態様で、回転子積層鉄心１０の各円弧状スリット１１Ｓ、１１Ｓ…に挿入設置されている。

上述した構成の回転子積層鉄心１０によれば、磁化容易軸方向を円弧状スリット１１Ｓの延設方向に沿わせて、方向性電磁鋼板１２を円弧状スリット１１Ｓに挿入したことで、突極方向(ｄ−ｄ軸)へ磁束が一層流れやすいものとなり、これに併せて円弧状スリット１１Ｓに間隙部１１Ｓｓを残存させる態様で、方向性電磁鋼板１２を円弧状スリット１１Ｓに挿入したことで、突極方向(ｄ−ｄ軸)と非突極方向(ｑ−ｑ軸)とのインダクタンスの差が増大することとなり、もってリラクタンスモータにおけるモータ効率(モータ特性)が向上することとなる。

また、上述した構成の回転子積層鉄心１０によれば、円弧状スリット１１Ｓに方向性電磁鋼板１２を挿入したことで、円弧状スリットの形成された鉄心片周縁の連結部を除去すると言う、従来の回転子積層鉄心の製造に見られた工程の繁雑化等を伴うことなく、モータ効率(モータ特性)の更なる向上を達成することが可能となる。

図４および図５は、本発明に関わるリラクタンスモータ用回転子積層鉄心の第２実施例を示しており、この回転子積層鉄心(リラクタンスモータ用回転子積層鉄心)１０′は、所定枚数の鉄心片１１、１１…を積層し、これら鉄心片１１、１１…を一体化することによって構成され、その中央部には回転軸孔１０Ｏ′が開口している。

また、上記回転子積層鉄心１０′は、図５(ａ)に示す第１実施例(図１〜図３)の回転子積層鉄心１０における、各円弧状スリット１１Ｓ、１１Ｓ…の間隙部１１Ｓｓ、１１Ｓｓ…に、図５(ｂ)に示す如く、例えば樹脂材料等の非磁性材から成る連結体１３、１３…を充填することで構成されている。

言い換えれば、上記回転子積層鉄心１０′は、間隙部１１Ｓｓ、１１Ｓｓ…に連結体１３、１３…を充填した以外、第１実施例(図１〜図３)の回転子積層鉄心１０と変わる所はない。

上述した構成の回転子積層鉄心１０′によれば、円弧状スリット１１Ｓにおいて方向性電磁鋼板１２の挿入されていない間隙部１１Ｓｓに、非磁性材から成る連結体１３を充填したことで、第１実施例の回転子積層鉄１０と同様の作用効果と併せ、連結材１３を介して回転子積層鉄心１０′が強固に一体化されることにより、該回転子積層鉄心１０′は長期に亘って高速回転に対する耐遠心力性に優れたものとなる。

図６および図７は、本発明に関わるリラクタンスモータ用回転子積層鉄心の第３実施例を示しており、この回転子積層鉄心(リラクタンスモータ用回転子積層鉄心)２０は、所定枚数の鉄心片２１、２１…を積層し、これら鉄心片２１、２１…を一体化することによって構成され、その中央部には回転軸孔２０Ｏが開口している。

また、回転子積層鉄心２０を構成する各鉄心片２１、２１…には、回転軸孔２１ｏ側を凸とした複数の円弧状スリット２１Ｓ、２１Ｓ…が同心状に形成されており、これら円弧状スリット２１Ｓ、２１Ｓ…のグループは、回転軸孔２１ｏの周囲に間隔をおいて４組形成されている。

上記各円弧状スリット２１Ｓ、２１Ｓ…の中央部には、各円弧状スリット２１Ｓを２つに分断するリブ２１Ｌ、２１Ｌ…が、鉄心片２１の半径方向に延在して形成されているとともに、各円弧状スリット２１Ｓ、２１Ｓ…には、該円弧状スリット２１Ｓの延設方向に沿って湾曲形成された方向性電磁鋼板２２、２２…が挿入設置されている。

図７(ａ)に示す如く、各円弧状スリット２１Ｓ、２１Ｓ…の両端部、および各リブ２１Ｌ、２１Ｌ…の両縁部には、位置決め用ノッチ２１Ｓｎ、２１Ｓｎ…が切欠き形成されており、上述の如く湾曲形成された方向性電磁鋼板２２は、その磁化容易軸方向を円弧状スリット２１Ｓの延在方向に沿わせる態様で、図７(ｂ)に示す如く、縁部を位置決め用ノッチ２１Ｓｎ、２１Ｓｎに嵌合されることで、上記円弧状スリット２１Ｓに沿うとともに、間隙部２１Ｓｓを残存させて設置されている。

上述した構成の回転子積層鉄心２０によれば、円弧状スリット２１Ｓに鉄心片２１の半径方向に延在するリブ２１Ｌを形成するとともに、磁化容易軸方向を円弧状スリット２１Ｓの延設方向に沿わせて、方向性電磁鋼板２２を円弧状スリット２１Ｓに挿入したことで、突極方向(ｄ−ｄ軸)へ磁束が一層流れやすいものとなり、これに併せて円弧状スリット２１Ｓに間隙部２１Ｓｓを残存させる態様で、方向性電磁鋼板２２を円弧状スリット２１Ｓに挿入したことで、突極方向(ｄ−ｄ軸)と非突極方向(ｑ−ｑ軸)とのインダクタンスの差が増大することとなり、もってリラクタンスモータにおけるモータ効率(モータ特性)が向上することとなる。

また、上述した構成の回転子積層鉄心２０によれば、鉄心片２１に形成されたリブ２１Ｌにおいても、円弧状スリット２１Ｓに挿入した方向性電磁鋼板２２を位置決め支持し得るため、回転子積層鉄心２０における強度の安定性が向上することとなる。

さらに、上述した構成の回転子積層鉄心２０によれば、円弧状スリット２１Ｓに方向性電磁鋼板２２を挿入したことで、円弧状スリットの形成された鉄心片周縁の連結部を除去すると言う、従来の回転子積層鉄心の製造に見られた工程の繁雑化等を伴うことなく、モータ効率(モータ特性)の更なる向上を達成することが可能となる。

図８および図９は、本発明に関わるリラクタンスモータ用回転子積層鉄心の第４実施例を示しており、この回転子積層鉄心(リラクタンスモータ用回転子積層鉄心)２０′は、所定枚数の鉄心片２１、２１…を積層し、これら鉄心片２１、２１…を一体化することによって構成され、その中央部には回転軸孔２０Ｏ′が開口している。

また、上記回転子積層鉄心２０′は、図９(ａ)に示す第３実施例(図６、図７)の回転子積層鉄心２０における、各円弧状スリット２１Ｓ、２１Ｓ…の間隙部２１Ｓｓ、２１Ｓｓ…に、図９(ｂ)に示す如く、例えば樹脂材料等の非磁性材から成る連結体２３、２３…を充填することで構成されている。

言い換えれば、上記回転子積層鉄心２０′は、間隙部２１Ｓｓ、２１Ｓｓ…に連結体２３、２３…を充填した以外、第３実施例(図６、図７)の回転子積層鉄心２０と変わる所はない。

上述した構成の回転子積層鉄心２０′によれば、円弧状スリット２１Ｓにおいて方向性電磁鋼板２２の挿入されていない間隙部２１Ｓｓに、非磁性材から成る連結体２３を充填したことで、第３実施例の回転子積層鉄２０と同様の作用効果と併せ、連結材２３を介して回転子積層鉄心２０′が強固に一体化されることにより、該回転子積層鉄心２０′は長期に亘って高速回転に対する耐遠心力性に優れたものとなる。

図１０および図１１は、本発明に関わるリラクタンスモータ用回転子積層鉄心の第５実施例を示しており、この回転子積層鉄心(リラクタンスモータ用回転子積層鉄心)３０は、所定枚数の鉄心片３１、３１…を積層し、これら鉄心片３１、３１…を一体化することによって構成され、その中央部には回転軸孔３０Ｏが開口している。

また、回転子積層鉄心３０を構成する各鉄心片３１、３１…には、回転軸孔３１ｏ側を凸とした複数の円弧状スリット３１Ｓ、３１Ｓ…が同心状に形成されており、これら円弧状スリット３１Ｓ、３１Ｓ…のグループは、回転軸孔３１ｏの周囲に間隔をおいて４組形成されている。

上記各円弧状スリット３１Ｓ、３１Ｓ…の中央部には、鉄心片３１の中心側から円弧状スリット３１Ｓの中間まで、鉄心片３１の半径方向に延在するリブ３１Ｌ、３１Ｌが形成されているとともに、各円弧状スリット３１Ｓ、３１Ｓ…には、該円弧状スリット３１Ｓの延設方向に沿って湾曲形成された方向性電磁鋼板３２、３２…が挿入設置されている。

図１１(ａ)に示す如く、各円弧状スリット３１Ｓ、３１Ｓ…の両端部には、位置決め用ノッチ３１Ｓｎ、３１Ｓｎ…が切欠き形成されており、上述の如く湾曲形成された方向性電磁鋼板３２は、その磁化容易軸方向を円弧状スリット３１Ｓの延在方向に沿わせる態様で、図１１(ｂ)に示す如く、縁部を位置決め用ノッチ３１Ｓｎ、３１Ｓｎに嵌合されることで、上記円弧状スリット３１Ｓに沿うとともに、間隙部３１Ｓｓを残存させて設置されている。

上述した構成の回転子積層鉄心３０によれば、円弧状スリット３１Ｓに鉄心片３１の半径方向に延在するリブ３１Ｌを形成するとともに、磁化容易軸方向を円弧状スリット３１Ｓの延設方向に沿わせて、方向性電磁鋼板３２を円弧状スリット３１Ｓに挿入したことで、突極方向(ｄ−ｄ軸)へ磁束が一層流れやすいものとなり、これに併せて円弧状スリット３１Ｓに間隙部３１Ｓｓを残存させる態様で、方向性電磁鋼板３２を円弧状スリット２１Ｓに挿入したことで、突極方向(ｄ−ｄ軸)と非突極方向(ｑ−ｑ軸)とのインダクタンスの差が増大することとなり、もってリラクタンスモータにおけるモータ効率(モータ特性)が向上することとなる。

また、上述した構成の回転子積層鉄心３０によれば、鉄心片３１に形成されたリブ３１Ｌにおいても、円弧状スリット３１Ｓに挿入した方向性電磁鋼板３２を位置決め支持し得るため、回転子積層鉄心３０における強度の安定性が向上することとなる。

さらに、上述した構成の回転子積層鉄心３０によれば、円弧状スリット３１Ｓに方向性電磁鋼板３２を挿入したことで、円弧状スリットの形成された鉄心片周縁の連結部を除去すると言う、従来の回転子積層鉄心の製造に見られた工程の繁雑化等を伴うことなく、モータ効率(モータ特性)の更なる向上を達成することが可能となる。

図１２および図１３は、本発明に関わるリラクタンスモータ用回転子積層鉄心の第６実施例を示しており、この回転子積層鉄心(リラクタンスモータ用回転子積層鉄心)３０′は、所定枚数の鉄心片３１、３１…を積層し、これら鉄心片３１、３１…を一体化することによって構成され、その中央部には回転軸孔３０Ｏ′が開口している。

また、上記回転子積層鉄心３０′は、図１３(ａ)に示す第５実施例(図１０、図１１)の回転子積層鉄心３０における、各円弧状スリット３１Ｓ、３１Ｓ…の間隙部３１Ｓｓ、３１Ｓｓ…に、図１３(ｂ)に示す如く、例えば樹脂材料等の非磁性材から成る連結体３３、３３…を充填することで構成されている。

言い換えれば、上記回転子積層鉄心３０′は、間隙部３１Ｓｓ、３１Ｓｓ…に連結体３３、３３…を充填した以外、第５実施例(図１０、図１１)の回転子積層鉄心３０と変わる所はない。

上述した構成の回転子積層鉄心３０′によれば、円弧状スリット３１Ｓにおいて方向性電磁鋼板３２の挿入されていない間隙部３１Ｓｓに、非磁性材から成る連結体３３を充填したことで、第５実施例の回転子積層鉄３０と同様の作用効果と併せ、連結材３３を介して回転子積層鉄心３０′が強固に一体化されることにより、該回転子積層鉄心３０′は長期に亘って高速回転に対する耐遠心力性に優れたものとなる。

図１４および図１５は、本発明に関わるリラクタンスモータ用回転子積層鉄心の第７実施例を示しており、この回転子積層鉄心(リラクタンスモータ用回転子積層鉄心)４０は、所定枚数の鉄心片４１、４１…を積層し、これら鉄心片４１、４１…を一体化することによって構成され、その中央部には回転軸孔４０Ｏが開口している。

また、回転子積層鉄心４０を構成する各鉄心片４１、４１…には、回転軸孔４１ｏ側を凸とした複数の円弧状スリット４１Ｓ、４１Ｓ…が同心状に形成されており、これら円弧状スリット４１Ｓ、４１Ｓ…のグループは、回転軸孔４１ｏの周囲に間隔をおいて４組形成されている。

図１５(ａ)に示す如く、同心状に形成されている各円弧状スリット４１Ｓ、４１Ｓ…には、図１５(ｂ)に示す如く、互いに隣接する円弧状スリット４１Ｓ、４１Ｓの交互に、該円弧状スリット４１Ｓの延設方向に沿って湾曲形成された方向性電磁鋼板４２、４２…が挿入設置されており、これら方向性電磁鋼板４２、４２…は、その磁化容易軸方向を円弧状スリット４１Ｓの延在方向に沿わせる態様で設置されている。

ここで、同心状に形成されている各円弧状スリット４１Ｓ、４１Ｓ…に対して、図１５(ｂ)に示す如く、互いに隣接する円弧状スリット４１Ｓ、４１Ｓの交互に、方向性電磁鋼板４２、４２…を挿入設置したことにより、上記方向性電磁鋼板４２の設置されていない円弧状スリット４１Ｓ、４１Ｓ…によって、間隙部４１Ｓｓ、４１Ｓｓ…が残存することとなる。

上述した構成の回転子積層鉄心４０によれば、互いに隣接する円弧状スリット４１Ｓ、４１Ｓの交互に、磁化容易軸方向を円弧状スリット４１Ｓの延設方向に沿わせて方向性電磁鋼板４２を挿入したことで、突極方向(ｄ−ｄ軸)へ磁束が一層流れやすいものとなるとともに、隣接する交互の円弧状スリット４１Ｓ、４１Ｓによって間隙部４１Ｓｓが形成されることで、突極方向(ｄ−ｄ軸)と非突極方向(ｑ−ｑ軸)とのインダクタンスの差が増大するために、リラクタンスモータにおけるモータ効率(モータ特性)が向上することとなる。

また、上述した構成の回転子積層鉄心４０によれば、円弧状スリット４１Ｓに方向性電磁鋼板４２を挿入したことで、円弧状スリットの形成された鉄心片周縁の連結部を除去すると言う、従来の回転子積層鉄心の製造に見られた工程の繁雑化等を伴うことなく、モータ効率(モータ特性)の更なる向上を達成することが可能となる。

図１６および図１７は、本発明に関わるリラクタンスモータ用回転子積層鉄心の第８実施例を示しており、この回転子積層鉄心(リラクタンスモータ用回転子積層鉄心)４０′は、所定枚数の鉄心片４１、４１…を積層し、これら鉄心片４１、４１…を一体化することによって構成され、その中央部には回転軸孔４０Ｏ′が開口している。

また、上記回転子積層鉄心４０′は、図１７(ａ)に示す第７実施例(図１４、図１５)の回転子積層鉄心４０において、間隙部４１Ｓｓ、４１Ｓｓ…を構成している円弧状スリット４１Ｓ、４１Ｓ…に、図１７(ｂ)に示す如く、例えば樹脂材料等の非磁性材から成る連結体４３、４３…を充填することによって構成されている。

言い換えれば、上記回転子積層鉄心４０′は、間隙部４１Ｓｓを構成する円弧状スリット４１Ｓ、４１Ｓ…に連結体４３、４３…を充填した以外、第７実施例(図１４、図１５)の回転子積層鉄心４０と変わる所はない。

上述した構成の回転子積層鉄心４０′によれば、複数の円弧状スリット４１Ｓ、４１Ｓ…のうち、方向性電磁鋼板４２が挿入されていないことで間隙部４１Ｓｓを構成する円弧状スリット４１Ｓに、非磁性材から成る連結体４３を充填したことで、第７実施例の回転子積層鉄４０と同様の作用効果と併せ、連結材４３を介して回転子積層鉄心４０′が強固に一体化されることにより、該回転子積層鉄心４０′は長期に亘って高速回転に対する耐遠心力性に優れたものとなる。

(ａ)および(ｂ)は、本発明に関わるリラクタンスモータ用回転子積層鉄心の第１実施例を示す外観平面図および外観側面図。 (ａ)および(ｂ)は、図１のリラクタンスモータ用回転子積層鉄心における要部平面図。 図１のリラクタンスモータ用回転子積層鉄心における方向性電磁鋼板の組付け態様を示す外観斜視図。 (ａ)および(ｂ)は、本発明に関わるリラクタンスモータ用回転子積層鉄心の第２実施例を示す外観平面図および外観側面図。 (ａ)および(ｂ)は、図４のリラクタンスモータ用回転子積層鉄心における要部平面図。 (ａ)および(ｂ)は、本発明に関わるリラクタンスモータ用回転子積層鉄心の第３実施例を示す外観平面図および外観側面図。 (ａ)および(ｂ)は、図６のリラクタンスモータ用回転子積層鉄心における要部平面図。 (ａ)および(ｂ)は、本発明に関わるリラクタンスモータ用回転子積層鉄心の第４実施例を示す外観平面図および外観側面図。 (ａ)および(ｂ)は、図８のリラクタンスモータ用回転子積層鉄心における要部平面図。 (ａ)および(ｂ)は、本発明に関わるリラクタンスモータ用回転子積層鉄心の第５実施例を示す外観平面図および外観側面図。 (ａ)および(ｂ)は、図１０のリラクタンスモータ用回転子積層鉄心における要部平面図。 (ａ)および(ｂ)は、本発明に関わるリラクタンスモータ用回転子積層鉄心の第６実施例を示す外観平面図および外観側面図。 (ａ)および(ｂ)は、図１２のリラクタンスモータ用回転子積層鉄心における要部平面図。 (ａ)および(ｂ)は、本発明に関わるリラクタンスモータ用回転子積層鉄心の第７実施例を示す外観平面図および外観側面図。 (ａ)および(ｂ)は、図１４のリラクタンスモータ用回転子積層鉄心における要部平面図。 (ａ)および(ｂ)は、本発明に関わるリラクタンスモータ用回転子積層鉄心の第８実施例を示す外観平面図および外観側面図。 (ａ)および(ｂ)は、図１６リラクタンスモータ用回転子積層鉄心における要部平面図。 (ａ)および(ｂ)は、従来のリラクタンスモータ用回転子積層鉄心の外観平面図および外観側面図。 (ａ)および(ｂ)は、従来のリラクタンスモータ用回転子積層鉄心の外観平面図および断面側面図。

符号の説明

１０、１０′…リラクタンスモータ用回転子積層鉄心、
１１…鉄心片、
１１ｏ…回転軸孔、
１１Ｓ…円弧状スリット、
１１Ｓｓ…間隙部、
１２…方向性電磁鋼板、
１３…連結体、
２０、２０′…リラクタンスモータ用回転子積層鉄心、
２１…鉄心片、
２１ｏ…回転軸孔、
２１Ｓ…円弧状スリット、
２１Ｌ…リブ、
２１Ｓｓ…間隙部、
２２…方向性電磁鋼板、
２３…連結体、
３０、３０′…リラクタンスモータ用回転子積層鉄心、
３１…鉄心片、
３１ｏ…回転軸孔、
３１Ｓ…円弧状スリット、
３１Ｌ…リブ、
３１Ｓｓ…間隙部、
３２…方向性電磁鋼板、
３３…連結体、
４０、４０′…リラクタンスモータ用回転子積層鉄心、
４１…鉄心片、
４１ｏ…回転軸孔、
４１Ｓ…円弧状スリット、
４１Ｓｓ…間隙部、
４２…方向性電磁鋼板、
４３…連結体。

Claims (6)

1. 回転軸孔側を凸とした複数の円弧状スリットを同心状に形成するとともに、前記複数の円弧状スリットを前記回転軸孔の周囲に間隔をおいて形成した鉄心片を積層して成り、前記円弧状スリットの延設方向に沿って磁束が流れ易い突極方向と、前記円弧状スリットの並設方向に沿って磁束が流れ難い非突極方向とのインダクタンスの差に基づいて生じるリラクタンストルクにより回転するリラクタンスモータ用回転子積層鉄心において、
   前記円弧状スリットに、磁化容易軸方向を前記円弧状スリットの延設方向に沿わせ、かつ前記円弧状スリットに間隙部を残存させる態様で、方向性電磁鋼板を挿入して設置したことを特徴とするリラクタンスモータ用回転子積層鉄心。
2. 前記円弧状スリットにおいて前記方向性電磁鋼板の挿入されていない間隙部に、非磁性材から成る連結体を充填したことを特徴とする請求項１記載のリラクタンスモータ用回転子積層鉄心。
3. 回転軸孔側を凸とした複数の円弧状スリットを同心状に形成するとともに、前記複数の円弧状スリットを前記回転軸孔の周囲に間隔をおいて形成した鉄心片を積層して成り、前記円弧状スリットの延設方向に沿って磁束が流れ易い突極方向と、前記円弧状スリットの並設方向に沿って磁束が流れ難い非突極方向とのインダクタンスの差に基づいて生じるリラクタンストルクにより回転するリラクタンスモータ用回転子積層鉄心において、
   前記円弧状スリットに前記鉄心片の半径方向に延在するリブを形成するとともに、前記円弧状スリットに、磁化容易軸方向を前記円弧状スリットの延設方向に沿わせ、かつ前記円弧状スリットに間隙部を残存させる態様で、方向性電磁鋼板を挿入して設置したことを特徴とするリラクタンスモータ用回転子積層鉄心。
4. 前記円弧状スリットにおいて前記方向性電磁鋼板の挿入されていない間隙部に、非磁性材から成る連結体を充填したことを特徴とする請求項３記載のリラクタンスモータ用回転子積層鉄心。
5. 回転軸孔側を凸とした複数の円弧状スリットを同心状に形成するとともに、前記複数の円弧状スリットを前記回転軸孔の周囲に間隔をおいて形成した鉄心片を積層して成り、前記円弧状スリットの延設方向に沿って磁束が流れ易い突極方向と、前記円弧状スリットの並設方向に沿って磁束が流れ難い非突極方向とのインダクタンスの差に基づいて生じるリラクタンストルクにより回転するリラクタンスモータ用回転子積層鉄心において、
   同心状に形成された複数の前記円弧状スリットにおける、互いに隣接する前記円弧状スリットの交互に、磁化容易軸方向を前記円弧状スリットの延設方向に沿わせる態様で、方向性電磁鋼板を挿入して設置したことを特徴とするリラクタンスモータ用回転子積層鉄心。
6. 同心状に形成された複数の前記円弧状スリットのうち、前記方向性電磁鋼板の挿入されていない前記円弧状スリットに、非磁性材から成る連結体を充填したことを特徴とする請求項５記載のリラクタンスモータ用回転子積層鉄心。

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