JP5791385B2 - Rotating electric machine - Google Patents
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Description
この発明は、永久磁石が組み込まれたロータを有する回転電機に関し、特に永久磁石による磁束の漏れを防止できるロータ構造に関するものである。 The present invention relates to a rotating electrical machine having a rotor in which a permanent magnet is incorporated, and more particularly to a rotor structure that can prevent magnetic flux leakage due to a permanent magnet.
永久磁石が組み込まれたロータを有する回転電機においては、常に、高出力化と低コスト化の改良が行われている。高出力化の手段としては、高回転化と高トルク化とがあり、低コスト化の手段としては、高価な永久磁石の使用量の低減がある。一般的に、高出力化と低コスト化を両立させることは困難な課題であるが、磁石装着孔周りのブリッジ部の透磁率を低下させて永久磁石の漏れ磁束を低減し、耐遠心力強度を損なうことなく、高トルク化、または永久磁石の使用量の低減を図る技術が種々提案されている。 In a rotating electrical machine having a rotor in which a permanent magnet is incorporated, improvement of high output and low cost is always performed. High output means include high rotation and high torque, and low cost means include use of expensive permanent magnets. In general, it is difficult to achieve both high output and low cost, but it reduces the leakage magnetic flux of the permanent magnet by reducing the permeability of the bridge around the magnet mounting hole, and the strength against centrifugal force. Various techniques have been proposed to increase the torque or reduce the amount of permanent magnets used without impairing the performance.
例えば、特許文献1には、一般的な電磁鋼板を積層してロータコアを作製し、磁石装着孔周りのブリッジ部に機械的処理、或いは熱処理により歪みを与え、ブリッジ部の透磁率を低下させて、永久磁石の漏れ磁束を低減させる技術が提案されている。
For example, in
また、特許文献2には、単一組成でありながら強磁性と弱磁性との両方の磁気特性を実現できる複合磁性材料の板状部材を、予め強磁性材として所定の形状に加工し、積層した後、磁石装着孔周りのブリッジ部を加熱処理して弱磁性部とし、永久磁石の漏れ磁束を低減させる技術が提案されている。
In
特許文献1では、ロータコアの材料として一般的な電磁鋼板を用いているが、磁石装着孔周りのブリッジ部の透磁率を低下させるための機械的処理、或いは熱処理が必要となり、コストの増加をもたらしていた。さらに、ブリッジ部の透磁率を低下させているものの、ブリッジ部における磁束の流れを完全になくすことはできず、高出力化は十分なものではなかった。
In
特許文献2では、ロータコアの材料として特殊な複合磁性材料を用い、磁石装着孔周りのブリッジ部を弱磁性部とするための加熱処理が必要となり、コストの増加をもたらしていた。さらに、ブリッジ部の磁気特性が弱磁性となっているものの、ブリッジ部における磁束の流れを完全になくすことはできず、高出力化は十分なものではなかった。
In
この発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、ロータコアの構造を工夫して永久磁石により発生される磁束の漏れ経路を遮断し、高出力化および低コスト化を実現できる回転電機を得ることを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and has been devised to improve the structure of the rotor core so as to block the leakage path of magnetic flux generated by the permanent magnet, thereby realizing high output and low cost. The purpose is to obtain an electric machine.
この発明に係る回転電機は、シャフトに保持されて回転可能に配設されるロータコア、およびそれぞれ断面長方形の柱状体に作製され、着磁方向が断面長方形の短辺方向と平行となるように着磁配向され、上記ロータコアの内部に組み込まれる複数の永久磁石を有するロータと、上記ロータコアを囲繞するように配設されるステータと、を備えている。そして、上記ロータコアは、周方向に互いに離間して環状に配列された複数の磁極用コア体を有し、上記複数の磁極用コア体は、第1の極性を有する第1磁極用コア体と上記第1の極性と異なる第2の極性を有する第2磁極用コア体とを周方向に交互に同数配列して構成されている。上記ロータコアは、上記第1磁極用コア体の軸方向一側に、当該第1磁極用コア体に接して配置される第1支持部を有し、磁性材料で作製された第1端部材と、上記第2磁極用コア体の軸方向一側に、当該第2磁極用コア体に接して配置される第2支持部を有し、磁性材料で作製された第2端部材と、上記第1磁極用コア体の軸方向他側に、当該第1磁極用コア体に接して配置される第3支持部を有し、磁性材料で作製された第3端部材と、上記第2磁極用コア体の軸方向他側に、当該第2磁極用コア体に接して配置される第4支持部を有し、磁性材料で作製された第4端部材と、を備えている。上記複数の永久磁石は、それぞれ断面長方形の長辺方向を径方向に向けて、かつ隣り合う永久磁石の着磁方向が逆向きとなるように、隣り合う上記第1磁極用コア体と上記第2磁極用コア体との間に挟持されて上記ロータコアに保持され、上記ロータコアは、上記複数の磁極用コア体の異なる極性を有する上記第1磁極用コア体と上記第2磁極用コア体が互いに磁気的に非短絡状態となるように上記シャフトに保持されて構成されている。 The rotating electrical machine according to the present invention is produced by a rotor core held by a shaft and rotatably disposed, and a columnar body having a rectangular cross section, and the magnetizing direction is parallel to the short side direction of the rectangular cross section. A rotor having a plurality of permanent magnets that are magnetically oriented and incorporated in the rotor core, and a stator that is disposed so as to surround the rotor core. The rotor core includes a plurality of magnetic pole core bodies arranged annularly and spaced apart from each other in the circumferential direction, and the plurality of magnetic pole core bodies includes a first magnetic pole core body having a first polarity. The second magnetic pole core bodies having a second polarity different from the first polarity are alternately arranged in the circumferential direction in the same number. The rotor core has a first support member disposed on one axial side of the first magnetic pole core body and in contact with the first magnetic pole core body, and a first end member made of a magnetic material; A second end member made of a magnetic material having a second support portion disposed in contact with the second magnetic pole core body on one side in the axial direction of the second magnetic pole core body; A third end member made of a magnetic material having a third support portion disposed in contact with the first magnetic pole core body on the other axial side of the one magnetic pole core body, and the second magnetic pole core And a fourth end member made of a magnetic material and having a fourth support portion disposed in contact with the second magnetic pole core body on the other axial side of the core body. The plurality of permanent magnets are adjacent to the adjacent first magnetic pole core body and the first magnetic pole so that the long side direction of the rectangular cross-section is directed in the radial direction and the magnetization directions of the adjacent permanent magnets are opposite to each other . The rotor core is sandwiched between two magnetic pole core bodies and held by the rotor core. The rotor core includes the first magnetic pole core body and the second magnetic pole core body having different polarities from the plurality of magnetic pole core bodies. It is configured to be held by the shaft so as to be magnetically non-short-circuited with each other.
この発明によれば、複数の永久磁石が、それぞれ断面長方形の長辺方向を径方向に向けて、かつ隣り合う永久磁石の着磁方向が逆向きとなるように、隣り合う磁極用コア体間に挟持されてロータコアに保持されているので、周方向に隣り合う磁極用コア体が互いに異なる極性に着磁される。そして、異なる極性を有する磁極用コア体が互いに磁気的に非短絡状態となっている。そこで、永久磁石により発生される磁束の漏れ経路が遮断され、永久磁石により発生される磁束の利用効率が高められ、高出力化および低コスト化が実現される。 According to the present invention, a plurality of permanent magnets are arranged between adjacent magnetic pole core bodies so that the long side direction of the rectangular section is directed in the radial direction and the magnetization directions of the adjacent permanent magnets are opposite to each other. The magnetic pole core bodies adjacent to each other in the circumferential direction are magnetized with different polarities. The magnetic pole core bodies having different polarities are magnetically non-short-circuited with each other. Therefore, the leakage path of the magnetic flux generated by the permanent magnet is blocked, the utilization efficiency of the magnetic flux generated by the permanent magnet is increased, and high output and low cost are realized.
以下、本発明の回転電機の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of a rotating electrical machine of the present invention will be described with reference to the drawings.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1に係る回転電機を示す縦断面図、図2はこの発明の実施の形態1に係る回転電機のロータを示す斜視図、図3はこの発明の実施の形態1に係る回転電機のロータの構成を説明する分解斜視図、図4はこの発明の実施の形態1に係る回転電機のロータを示す端面図、図5は図4のV−V矢視断面図、図6は図4のVI−VI矢視断面図、図7は図4のVII−VII矢視断面図である。なお、縦断面図とはシャフトの軸心を含む平面における断面図である。図1では、シャフトの軸心の上側のみを示している。図3では、便宜上、永久磁石および取付ボルトはそれぞれ1つのみを示している。
1 is a longitudinal sectional view showing a rotating electrical machine according to
図1において、回転電機1は、一対のブラケット2と、筒状のフレーム3と、永久磁石(図示せず)が組み込まれたロータコア8、およびロータコア8の軸心位置に挿通され、ロータコア8が固着されるシャフト9を有するロータ7と、円環状のステータコア12、およびステータコア12に装着されたステータコイル13を有するステータ11と、を備える。
In FIG. 1, a rotating
ロータ7は、一対のブラケット2に取り付けられた軸受4にシャフト9を支持されて、一対のブラケット2内に回転可能に配設される。軸受4は、ブラケット2に外側から挿通された軸受固定用ネジ5をブラケット2の内側に配された端板6に締着して、ブラケット2に固定されている。
フレーム3は、軸方向両側から一対のブラケット2に挟持されて一対のブラケット2に保持される。ステータ11は、ステータコア12をフレーム3に内嵌状態に保持されて、ロータコア8を囲繞するように配設される。
The
The
つぎに、ロータ7の構造を図2乃至図7を参照しつつ説明する。
Next, the structure of the
ロータコア8は、互いに離間して周方向に等角ピッチに配列され、それぞれ磁極を構成する4つの磁極用コア体20と、シャフト9に固着され、同一極性を有する磁極用コア体20同士を軸方向両側から挟持して一体に支持する第1乃至第4端部材25A,25B,25C,25Dと、を備える。
The
磁極用コア体20は、略円弧形に打ち抜かれた電磁鋼板を所定枚積層一体化して作製されている。ここで、円弧形とは、中心を同じとする半径の異なる2つの円弧と、2つの半径とで囲まれた図形を意味する。略円弧形とは、円弧形の2つの半径で構成される両側辺の外周側を除く部位を周方向内方に所定距離平行移動させた形状である。そこで、磁極用コア体20の周方向の両側面には、外周側を残してステップ状に窪む磁石収納溝21が形成されている。磁石収納溝21の外周側から周方向に延出する部位がフランジ部22となる。さらに、ボルト挿通穴23が穴方向を軸方向として磁極用コア体20の略中央部を貫通するように形成されている。
The magnetic
第1端部材25Aは、鉄などの磁性材料の塊状体で作製され、シャフト9が圧入される円筒状の第1ボス部26Aと、第1ボス部26Aの外周面のボス部26Aの中心に対して対称な位置から径方向外方に延設され、磁極用コア体20の軸方向の一端面に接するように配設される一対の第1支持部27Aと、を備える。第1支持部27Aは、その周方向の両側面の外周側および内周側を残してステップ状に窪ませた磁石収納溝28が形成された断面略扇形に形成されている。そして、磁石収納溝28の外周側および内周側から周方向に延出する部位がフランジ部29a,29bとなる。さらに、ボルト挿通穴30が穴方向を軸方向として第1支持部27Aの略中央部を貫通するように形成されている。第1ボス部26Aの厚みは、第1支持部27Aの厚みの半分より薄くなっており、第1ボス部26Aと一対の第1支持部27Aは、厚み方向の一側の面が面一となるように一体化されている。
The
第2端部材25Bは、第2ボス部26Bの厚みが、第2支持部27Bの厚みの半分より薄くなっており、第2ボス部26Bと一対の第2支持部27Bとが厚み方向の他側の面が面一となるように一体化されている点を除いて、第1端部材25Aと同様に構成されている。
そして、第1端部材25Aと第2端部材25Bとを周方向に90°ずらして、第1端部材25Aと第2端部材25Bの厚み方向の両側の面が面一となるように同軸に重ね合わせると、第1端部材25Aと第2端部材25Bとは非接触状態となる。すなわち、第1支持部27Aと第2支持部27Bとが互いに所定の隙間を確保して周方向に交互に配列され、第1ボス部26Aと第2ボス部26Bとが軸方向に所定の隙間を確保して相対して第1支持部27Aと第2支持部27Bとの軸心位置に配置される。
In the
Then, the
第3端部材25Cは、ボルト挿通穴30に代えて雌ねじ部31が形成されている点を除いて、第1端部材25Aと同一形状に形成されている。第4端部材25Dは、ボルト挿通穴30に代えて雌ねじ部31が形成されている点を除いて、第2端部材25Bと同一形状に形成されている。ここで、第1乃至第4ボス部26A〜26Dが第1乃至第4連結部である。そして、雌ねじ部31と後述する取付ボルト32が締着手段を構成する。また、シャフト9より僅かに小径のシャフト挿通穴33が第1乃至第4ボス部26A〜26Dの軸心位置に形成されている。
The
シャフト9は、例えばステンレスなどの非磁性材料で作製されている。永久磁石10は、ロータコア8の軸長と同等の長さを有する断面長方形の柱状体に作製され、着磁方向を断面長方形の短辺方向(厚み方向)として着磁配向されている。永久磁石10には、ネオジウム、フェライト等の磁石材料が用いられる。
The
このように構成されたロータ7を組立てるには、まず、4つの磁極用コア体20を磁石収納溝21間に永久磁石10を位置させて環状に配列する。このとき、永久磁石10は、同じ極性が向き合うように周方向に配置される。そして、4つの磁極用コア体20と永久磁石10との組立体は、永久磁石10の磁力により連結される。
In order to assemble the
ついで、第2端部材25Bと第4端部材25Dとを軸方向両側から径方向に相対する2つの磁極用コア体20に宛がう。これにより、第2支持部27Bと第4支持部27Dが磁極用コア体20の軸方向両端面に接し、磁極用コア体20と第2支持部27Bと第4支持部27Dの外周面が面一となり、第2支持部27Bのボルト挿通穴30、磁極用コア体20のボルト挿通穴23および第4支持部27Dの雌ねじ部31が同軸になる。また、磁石収納溝21から軸方向両側に延出する永久磁石10の延出部が、第2支持部27Bおよび第4支持部27Dの磁石収納溝28内に収納される。
Next, the
ついで、取付ボルト32を第2支持部27Bのボルト挿通穴30および磁極用コア体20のボルト挿通穴23に通し、第4支持部27Dの雌ねじ部31に螺着する。そして、取付ボルト32を雌ねじ部31に締着して、径方向に相対する2つの磁極用コア体20、第2端部材25Bおよび第4端部材25Dが固着され、一体化される。
Next, the mounting
ついで、第1端部材25Aと第3端部材25Cとを軸方向両側から残る2つの磁極用コア体20に宛がう。これにより、第1支持部27Aと第3支持部27Cが磁極用コア体20の軸方向両端面に接し、磁極用コア体20と第1支持部27Aと第3支持部27Cの外周面が面一となり、第1支持部27Aのボルト挿通穴30、磁極用コア体20のボルト挿通穴23および第3支持部27Cの雌ねじ部31が同軸になる。また、磁石収納溝21から軸方向両側に延出する永久磁石10の延出部が、第1支持部27Aおよび第3支持部27Cの磁石収納溝28内に収納される。さらに、第1ボス部26Aと第2ボス部26Bとが軸方向に所定の隙間を確保して同軸に配置され、第3ボス部26Cと第4ボス部26Dとが軸方向に所定の隙間を確保して同軸に配置される。
Next, the
ついで、取付ボルト32を第1支持部27Aのボルト挿通穴30および磁極用コア体20のボルト挿通穴23に通し、第3支持部27Cの雌ねじ部31に螺着する。そして、取付ボルト32を雌ねじ部31に締着して、径方向に相対する2つの磁極用コア体20、第1端部材25Aおよび第3端部材25Cが固着され、一体化される。ついで、シャフト9を第1乃至第4端部材25A〜25Dの第1乃至第4ボス部26A〜26Dの軸心位置に形成されたシャフト挿通穴33に圧入し、ロータ7が図2に示されるように、組立てられる。
Next, the mounting
このように組立てられたロータ7では、永久磁石10が断面長方形の長辺を径方向に向けて周方向に配列され、その周方向の両側面が磁石収納溝21,28の底面に接している。そして、周方向に隣り合う永久磁石10のN極に挟まれた磁極用コア体20がN極に着磁され、周方向に隣り合う永久磁石10のS極に挟まれた磁極用コア体20がS極に着磁される。つまり、図4に示されるように、第1および第3端部材25A,25Cにより一体化された2つの磁極用コア体20がN極の磁極となり、第2および第4端部材25B,25Dにより一体化された2つの磁極用コア体20がS極の磁極となる。これにより、N極とS極とが周方向に交互に4つ配列された4極のロータ7となる。
In the
このロータ7では、図5乃至図7に示されるように、磁極用コア体20が互いに離間して周方向に配列され、第1ボス部26Aと第2ボス部26Bとが軸方向に離間し、第3ボス部26Cと第4ボス部26Dとが軸方向に離間している。さらに、第1乃至第4ボス部26A〜26Dのシャフト挿通穴33に嵌め込まれるシャフト9が非磁性材料で作製されている。そこで、第1および第3端部材25A,25Cにより一体化された2つの磁極用コア体20と、第2および第4端部材25B,25Dにより一体化された2つの磁極用コア体20とが、磁気的に非短絡状態となっている。
In the
したがって、永久磁石10で発生した磁束の漏れ経路、すなわち、N極に着磁された磁極用コア体20からS極に着磁された磁極用コア体20に流れる磁束の経路が遮断される。これにより、永久磁石10で発生する磁束の利用効率が高まり、永久磁石10の使用量を増加させることなく、回転電機1の高出力化が実現される。また、磁極用コア体20を安価な電磁鋼板を用いて作製しているので、低コスト化が図られる。
Therefore, the leakage path of the magnetic flux generated by the
永久磁石10が収納される磁石収納溝21,28が磁極用コア体20および第1乃至第4支持部27A〜27Dの周方向両側面に凹設されているので、永久磁石10の位置決めが容易となり、ロータ7の組立性が向上する。
永久磁石10が予め着磁されているので、磁極用コア体20と永久磁石10とを永久磁石10の磁力により連結でき、ロータ7の組立性が向上する。
フランジ部22,29aが磁石収納溝21,28の外周部に周方向に突設されているので、永久磁石10の径方向外方への移動がフランジ部22,29aにより阻止され、耐遠心力性が高められる。
Since the
Since the
Since the
ここで、第1乃至第4端部材25A〜25Dの材料を磁性材とすることの効果について説明する。
Here, the effect of using the material of the first to
ロータコア8は、4つの磁極用コア体20を環状に配列し、第1乃至第4端部材25A〜25Dを磁極用コア体20の群の軸方向の両端に配設し、それらを締着一体化して構成されている。そして、永久磁石10は、ロータコア8の軸方向の一端から他端に至るように延在し、周方向の両側面が磁極用コア体20の磁石収納溝21の底面、および第1乃至第4支持部27A〜27Dの磁石収納溝28の底面に接している。
In the
そこで、第1乃至第4端部材25A〜25Dが磁性材料で作製されている場合、磁極用コア体20から軸方向両側に延出する永久磁石10の部位で発生する磁束は第1乃至第4端部材25A〜25Dを流れ、回転電機1の高出力化に寄与するので、永久磁石10で発生する磁束の利用効率が高まる。
一方、第1乃至第4端部材25A〜25Dが非磁性材料で作製されている場合、磁極用コア体20から軸方向両側に延出する永久磁石10の部位で発生する磁束は利用されず、永久磁石10で発生する磁束の利用効率が低減する。
Therefore, when the first to
On the other hand, when the first to
このように、ロータコア8の軸長が同じならば、第1乃至第4端部材25A〜25Dの材料を磁性材とすることにより、永久磁石10で発生する磁束の利用効率が高められ、回転電機1の高出力化が図られる。また、回転電機1の出力が同じとするならば、第1乃至第4端部材25A〜25Dの材料を磁性材とすることにより、ロータコア8の軸長を短くでき、回転電機1の小型化が図られる。
Thus, if the axial length of the
また、永久磁石10の長さは必ずしもロータコア8の軸長と同じである必要はなく、永久磁石10が磁極用コア体20間から延出し、永久磁石10の延出部の周方向の側面が第1乃至第4支持部27A〜27Dの磁石収納溝28の底面に接していれば、第1乃至第4端部材25A〜25Dの材料を磁性材とすることの効果が得られる。
The length of the
なお、上記実施の形態1では、予め着磁された永久磁石10をロータ7に組み付けるものとしているが、未着時の磁石材料をロータ7に組み付けた後、磁石材料を着磁するようにしてもよい。
また、上記実施の形態1では、第3および第4支持部27C,27Dに雌ねじ部31を形成しているが、雌ねじ部を貫通穴とし、取付ボルトを貫通穴から延出させ、ナットを取付ボルトの延出部に締着するようにしてもよい。
In the first embodiment, the pre-magnetized
In the first embodiment, the third and
実施の形態2.
図8乃至図10はそれぞれこの発明の実施の形態2に係る回転電機のロータを示す縦断面図である。なお、図8乃至図10はロータの図5乃至図7に相当する断面図である。
8 to 10 are longitudinal sectional views each showing a rotor of a rotary electric machine according to
図8乃至図10において、磁極用コア体20Aは、断面略円弧形の内径側の円弧の半径がシャフト9の半径より僅かに小さくなっている点を除いて、磁極用コア体20と同様に構成されている。第1乃至第4端部材35A〜35Dは、第1乃至第4連結部としての第1乃至第4ボス部36A〜36Dの軸心位置に形成されたシャフト挿通穴33がシャフト9より大径に形成されている点を除いて、第1乃至第4端部材25A〜25Dと同様に構成されている。
8 to 10, the magnetic
ここで、ロータ7Aを組立てるには、まず、4つの磁極用コア体20Aを磁石収納溝21間に永久磁石10を位置させて環状に配列する。ついで、径方向に相対する2つの磁極用コア体20Aを第1および第3端部材35A,35Cで挟持して取付ボルト32により締着固定し、残る2つの磁極用コア体20Aを第2および第4端部材35B,35Dで挟持して取付ボルト32により締着固定する。さらに、シャフト9を環状に配列された4つの磁極用コア体20Aの軸心位置に圧入する。これにより、4つの磁極用コア体20Aと、第1乃至第4端部材35A〜35Dとが一体化され、ロータ7Aが組み立てられる。
Here, in order to assemble the
このように組み立てられたロータ7Aでは、磁極用コア体20Aが互いに離間して周方向に配列され、第1ボス部36Aと第2ボス部36Bとが軸方向に離間し、第3ボス部36Cと第4ボス部36Dとが軸方向に離間している。さらに、環状に配列された4つの磁極用コア体20Aの軸心位置に嵌め込まれるシャフト9が非磁性材料で作製されている。そこで、第1および第3端部材35A,35Cにより一体化された2つの磁極用コア体20Aと、第2および第4端部材35B,35Dにより一体化された2つの磁極用コア体20Aとが、磁気的に非短絡状態となっている。
In the
したがって、この実施の形態2においても、永久磁石10で発生した磁束の漏れ経路が遮断され、回転電機の高出力化および低コスト化が実現される。
Therefore, also in the second embodiment, the leakage path of the magnetic flux generated by the
なお、上記実施の形態2では、環状に配列された磁極用コア体20Aの軸方向両側の軸心位置に位置するにより第1乃至第4支持部27A〜27Dの各対を連結しているが、第1乃至第4連結部は、第1乃至第4支持部27A〜27Dの各対をそれぞれ連結できればよく、環状に配列された磁極用コア体20Aの軸方向両側の軸心位置に位置する必要はない。
In the second embodiment, each pair of the first to
また、上記実施の形態2では、上記実施の形態1における磁極用コア体20を磁極用コア体20Aに代え、環状に配列された磁極用コア体20Aの群にシャフト9を圧入してロータコアを一体化しているが、後述する実施の形態3〜9における磁極用コア体20を磁極用コア体20Aに代え、環状に配列された磁極用コア体20Aの群にシャフト9を圧入してロータコアを一体化してもよい。
In the second embodiment, the magnetic
実施の形態3.
図11はこの発明の実施の形態3に係る回転電機のロータを示す斜視図、図12はこの発明の実施の形態3に係る回転電機のロータを示す端面図、図13は図12のXIII−XIII矢視断面図である。
11 is a perspective view showing a rotor of a rotating electrical machine according to
図11乃至図12において、第1乃至第4端部材37A〜37Dは、第1乃至第4支持部38A〜38Dが肉厚に形成され、磁石収納溝28の軸方向外方がフランジ部29cにより塞口されている点を除いて、第1乃至第4端部材25A〜25Dと同様に構成されている。
なお、実施の形態3では、第1乃至第4端部材37A〜37Dを用いている点を除いて、上記実施の形態1と同様に構成されている。
11 to 12, the first to
The third embodiment is configured in the same manner as in the first embodiment except that the first to
このように構成されたロータ7Bでは、第1および第3端部材37A,37Cにより一体化された2つの磁極用コア体20と、第2および第4端部材37B,37Dにより一体化された2つの磁極用コア体20とが、磁気的に非短絡状態となっている。
したがって、この実施の形態3においても、永久磁石10で発生した磁束の漏れ経路が遮断され、回転電機の高出力化および低コスト化が実現される。
In the
Therefore, also in the third embodiment, the leakage path of the magnetic flux generated by the
この実施の形態3によれば、磁石収納溝28の軸方向外方がフランジ部29cにより塞口されているので、永久磁石10の長さ方向の端面をフランジ部29cに接するように永久磁石10を磁石収納溝28に収納することにより、永久磁石10を軸方向に位置決めできる。
したがって、シャフト9の圧入に先だって、永久磁石10の軸方向の端面を基準として4つの磁極用コア体20の軸方向の位置決めが可能となり、組立性が向上される。
According to the third embodiment, since the outer side of the
Therefore, prior to the press-fitting of the
実施の形態4.
図14はこの発明の実施の形態4に係る回転電機のロータを示す縦断面図である。
14 is a longitudinal sectional view showing a rotor of a rotary electric machine according to
図14において、隙間確保部材39は、ステンレス等の非磁性部材で作製され、第1ボス部26Aと第2ボス部26Bとの間、および第3ボス部26Cと第4ボス部26Dとの間に介装されている。
なお、実施の形態4の他の構成は、上記実施の形態1と同様に構成されている。
In FIG. 14, the
The other configuration of the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment.
このように構成されたロータ7Cでは、第1および第3端部材25A,25Cにより一体化された2つの磁極用コア体20と、第2および第4端部材25B,25Dにより一体化された2つの磁極用コア体20とが、磁気的に非短絡状態となっている。
したがって、この実施の形態4においても、永久磁石10で発生した磁束の漏れ経路が遮断され、回転電機の高出力化および低コスト化が実現される。
In the thus configured
Therefore, also in the fourth embodiment, the leakage path of the magnetic flux generated by the
この実施の形態4によれば、隙間確保部材39が、シャフト9の圧入工程に先立って、第1ボス部26Aと第2ボス部26Bとの間、および第3ボス部26Cと第4ボス部26Dとの間に介装される。そこで、シャフト9の圧入に先だって、隙間確保部材39の軸方向の端面を基準として、4つの磁極用コア体20の軸方向の位置決めが可能となり、組立性が向上される。
According to the fourth embodiment, the
実施の形態5.
図15はこの発明の実施の形態5に係る回転電機のロータを示す縦断面図である。
Embodiment 5 FIG.
15 is a longitudinal sectional view showing a rotor of a rotary electric machine according to Embodiment 5 of the present invention.
図14において、補助磁石40は、ネオジウム、フェライト等の磁石材料を用いてリング状に作製され、着磁方向を厚み方向として着磁配向されている。そして、補助磁石40は、第1ボス部26Aと第2ボス部26Bとの間、および第3ボス部26Cと第4ボス部26Dとの間に、着磁方向を軸方向とし、かつ相対する第1乃至第4ボス部26A〜26Dの極性と異なる極性となるように、介装されている。
なお、実施の形態5の他の構成は、上記実施の形態1と同様に構成されている。
In FIG. 14, the auxiliary magnet 40 is produced in a ring shape using a magnet material such as neodymium or ferrite, and is magnetized and oriented with the magnetization direction as the thickness direction. The auxiliary magnet 40 is opposed to the
The other configuration of the fifth embodiment is the same as that of the first embodiment.
このように構成されたロータ7Dでは、第1および第3端部材25A,25Cにより一体化された2つの磁極用コア体20と、第2および第4端部材25B,25Dにより一体化された2つの磁極用コア体20とが、磁気的に非短絡状態となっている。
したがって、この実施の形態5においても、永久磁石10で発生した磁束の漏れ経路が遮断され、回転電機の高出力化および低コスト化が実現される。
In the
Therefore, also in the fifth embodiment, the leakage path of the magnetic flux generated by the
この実施の形態5によれば、補助磁石40が、シャフト9の圧入工程に先立って、第1ボス部26Aと第2ボス部26Bとの間、および第3ボス部26Cと第4ボス部26Dとの間に介装される。そこで、シャフト9の圧入に先だって、補助磁石40の軸方向の端面を基準として、4つの磁極用コア体20の軸方向の位置決めが可能となり、組立性が向上される。さらに、補助磁石40の磁束が永久磁石10で発生する磁束に付加されるので、回転電機の高トルク化および高出力化が実現でき、回転電機の小型化を可能となる。
According to the fifth embodiment, prior to the press-fitting process of the
実施の形態6.
図16はこの発明の実施の形態6に係る回転電機のロータを示す斜視図、図17はこの発明の実施の形態6に係る回転電機のロータの構成を説明する分解斜視図、図18はこの発明の実施の形態6に係る回転電機のロータを示す端面図、図19は図18のXIX−XIX矢視断面図、図20は図18のXX−XX矢視断面図である。なお、図17では、便宜上、永久磁石および取付ボルトを一部省略して示している。
16 is a perspective view showing a rotor of a rotating electrical machine according to
図16乃至図20において、第5端部材42Aは、鉄などの磁性材料の塊状体で作製され、径方向に相対する2つの磁極用コア体20の軸方向の一端面に接して配置される一対の第5支持部43Aと、第5支持部43Aより薄い厚みを有し、第5支持部43Aの軸方向の一端面と面一となるように一対の第5支持部43Aを周方向に連結するように形成され、径方向に相対する残る2つの磁極用コア体20の軸方向の一端面に対して離間して配置される一対の第7支持部43Cと、第5支持部43Aと第7支持部43Cとの内径側で第5支持部43Aと第7支持部43Cとを連結する第5連結部としての第5ボス部44Aと、を有する。また、ボルト挿通穴30が第5支持部43Aおよび第7支持部43Cの略中央部を貫通するように形成され、シャフト挿通穴33が第5ボス部44Aの軸心位置を貫通するように形成されている。さらに、磁石収納溝28が、第5支持部43Aの周方向の両側面に、軸方向他端から一端側に所定長さに凹設されている。
16 to 20, the
第6端部材42Bは、鉄などの磁性材料の塊状体で作製され、径方向に相対する2つの磁極用コア体20の軸方向の他端面に接して配置される一対の第6支持部43Bと、第6支持部43Bより薄い厚みを有し、第6支持部43Bの軸方向の他端面と面一となるように一対の第6支持部43Bを周方向に連結するように形成され、径方向に相対する残る2つの磁極用コア体20の軸方向の他端面に対して離間して配置される一対の第8支持部43Dと、第6支持部43Bと第8支持部43Dとの内径側で第6支持部43Bと第8支持部43Dとを連結する第6連結部としての第6ボス部44Bと、を有する。また、ボルト挿通穴30が第6支持部43Bおよび第8支持部43Dの略中央部を貫通するように形成され、シャフト挿通穴33が第6ボス部44Bの軸心位置を貫通するように形成されている。さらに、磁石収納溝28が、第6支持部43Bの周方向の両側面に、軸方向一端から他端側に所定長さに凹設されている。
The
つぎに、ロータ7Eの組立方法について説明する。
まず、4つの磁極用コア体20を磁石収納溝21間に永久磁石10を位置させて環状に配列する。このとき、永久磁石10は、同じ極性が向き合うように周方向に配置される。そして、4つの磁極用コア体20と永久磁石10との組立体は、永久磁石10の磁力により連結される。
Next, a method for assembling the
First, the four
ついで、第5端部材42Aと第6端部材42Bとを軸方向両側から環状に配列された4つの磁極用コア体20に宛がう。これにより、第5支持部43Aが径方向に対向する2つの磁極用コア体20の軸方向の一端面に接し、第8支持部43Dが径方向に対向する2つの磁極用コア体20の軸方向の他端面に対して離間して配置される。また、第6支持部43Bが径方向に対向する残る2つの磁極用コア体20の軸方向の他端面に接し、第7支持部43Cが径方向に対向する残る2つの磁極用コア体20の軸方向の一端面に対して離間して配置される。
Next, the
第5支持部43Aのボルト挿通穴30および磁極用コア体20のボルト挿通穴23が同軸になる。また、第6支持部43Bのボルト挿通穴30および磁極用コア体20のボルト挿通穴23が同軸になる。さらに、磁石収納溝21から軸方向両側に延出する永久磁石10の延出部が、第5支持部43Aおよび第6支持部43Bの磁石収納溝28内に収納される。
The
ついで、取付ボルト32を第5支持部43Aのボルト挿通穴30および磁極用コア体20のボルト挿通穴23に通し、その延出部にナット34を螺着する。そして、取付ボルト32をナット34に締着して、径方向に相対する2つの磁極用コア体20および第5端部材42Aが固着され、一体化される。
Next, the mounting
ついで、取付ボルト32を第2支持部43Bのボルト挿通穴30および磁極用コア体20のボルト挿通穴23に通し、その延出部にナット34を螺着する。そして、取付ボルト32をナット34に締着して、径方向に相対する2つの磁極用コア体20および第6端部材42Bが固着され、一体化される。ついで、シャフト9を第5および第6端部材42A,42Bの第5および第6ボス部44A,44Bの軸心位置に形成されたシャフト挿通穴33に圧入し、ロータ7Eが図16に示されるように、組立てられる。なお、永久磁石10が周方向の側面は、磁石収納溝21,28の底面に接している。
Next, the mounting
このように組み立てられたロータ7Eでは、第5端部材42Aにより一体化された2つの磁極用コア体20と、第6端部材42Bにより一体化された2つの磁極用コア体20とが、磁気的に非短絡状態となっている。
したがって、この実施の形態6においても、永久磁石10で発生した磁束の漏れ経路が遮断され、回転電機1の高出力化および低コスト化が図られる。
この実施の形態6によれば、第5および第6端部材42A,42Bを用いて同一極性磁極用コア体20を一体化しているので、部品点数が削減され、ロータ7Eの組立性が向上される。
In the
Therefore, also in the sixth embodiment, the leakage path of the magnetic flux generated by the
According to the sixth embodiment, the same polarity magnetic
なお、この実施の形態6では、取付ボルト32およびナット34が締着手段となる。また、実施の形態6では、同一極性の磁極用コア体および端部材が締着手段により締着されるので、締着手段は非磁性である必要はない。
また、この実施の形態6では、第5端部材42Aおよび第6端部材42Bが第7支持部43Cおよび第8支持部43Dを有しているが、第7支持部43Cおよび第8支持部43Dは省略されてもよい。
In the sixth embodiment, the mounting
In the sixth embodiment, the
実施の形態7.
図21はこの発明の実施の形態7に係る回転電機のロータを示す縦断面図である。
FIG. 21 is a longitudinal sectional view showing a rotor of a rotary electric machine according to
図21において、第5端部材45Aおよび第6端部材45Bは、ボルト挿通穴30に代えて雌ねじ部31が第形成されている点を除いて、第5および第6端部材42A,42Bと同様に構成されている。ステンレスなどの非磁性材料で作製された隙間確保部材46が、第7支持部43Cと磁極用コア体20との間、および第8支持部43Dと磁極用コア体20との間に介装されている。
In FIG. 21, the
取付ボルト32が、第5支持部43Aのボルト挿通穴30、磁極用コア体20のボルト挿通穴23および隙間確保部材46に挿通され、第8支持部43Dの雌ねじ部31に締着されて、径方向に相対する2つの磁極用コア体20、第5端部材45Aおよび第6端部材45Bが固着され、一体化されている。そして、取付ボルト32が、第6支持部43Bのボルト挿通穴30、磁極用コア体20のボルト挿通穴23および隙間確保部材46に挿通され、第7支持部43Cの雌ねじ部31に締着されて、径方向に相対する残る2つの磁極用コア体20、第5端部材45Aおよび第6端部材45Bが固着され、一体化されている。
なお、他の構成は上記実施の形態6と同様に構成されている。
The mounting
Other configurations are the same as those in the sixth embodiment.
このように構成されたロータ7Fでは、径方向に相対する2つの磁極用コア体20と、径方向に相対する残る2つの磁極用コア体20とが、磁気的に非短絡状態となっている。
したがって、この実施の形態7においても、永久磁石10で発生した磁束の漏れ経路が遮断され、回転電機の高出力化および低コスト化が図られる。また、第5および第6端部材45A,45Bを用いて磁極用コア体20を一体化しているので、部品点数が削減され、ロータ7Eの組立性が向上される。
この実施の形態7によれば、第5および第6支持部43A,43Bの肉厚を厚くすることができるので、ロータ7Fの剛性が高められ、耐遠心力性が向上する。また、ナット34が不要となり、部品点数が削減され、組立作業性が向上する。
In the
Therefore, also in the seventh embodiment, the leakage path of the magnetic flux generated by the
According to the seventh embodiment, since the thickness of the fifth and
実施の形態8.
図22はこの発明の実施の形態8に係る回転電機のロータを示す縦断面図である。
FIG. 22 is a longitudinal sectional view showing a rotor of a rotary electric machine according to
図22において、ネオジウム、フェライト等の磁石材料で作製された補助磁石47が、第7支持部43Cと磁極用コア体20との間、および第8支持部43Dと磁極用コア体20との間に、着磁方向を軸方向とし、かつ相対する磁極用コア体20、第7支持部43Cおよび第8支持部43Dの極性と異なるように、介装されている。
In FIG. 22, the
そして、取付ボルト32が、第5支持部43Aのボルト挿通穴30、磁極用コア体20のボルト挿通穴23および補助磁石47に挿通され、第8支持部43Dの雌ねじ部31に締着されて、径方向に相対する2つの磁極用コア体20、第5端部材45Aおよび第6端部材45Bが固着され、一体化されている。さらに、取付ボルト32が、第6支持部43Bのボルト挿通穴30、磁極用コア体20のボルト挿通穴23および補助磁石47に挿通され、第7支持部43Cの雌ねじ部31に締着されて、径方向に相対する残る2つの磁極用コア体20、第5端部材45Aおよび第6端部材45Bが固着され、一体化されている。
なお、他の構成は上記実施の形態7と同様に構成されている。
The mounting
Other configurations are the same as those in the seventh embodiment.
このように構成されたロータ7Gでは、径方向に相対する2つの磁極用コア体20と、径方向に相対する残る2つの磁極用コア体20とが、磁気的に非短絡状態となっている。
したがって、この実施の形態8においても、永久磁石10で発生した磁束の漏れ経路が遮断され、回転電機の高出力化および低コスト化が図られる。また、第5および第6端部材45A,45Bを用いて磁極用コア体20を一体化しているので、部品点数が削減され、ロータ7Eの組立性が向上される。第5および第6支持部43A,43Bの肉厚を厚くすることができるので、ロータ7Gの剛性が高められ、耐遠心力性が向上する。また、ナット34が不要となり、部品点数が削減され、組立作業性が向上する。
In the rotor 7G configured as described above, the two magnetic
Therefore, also in the eighth embodiment, the leakage path of the magnetic flux generated by the
この実施の形態8によれば、補助磁石47の磁束が永久磁石10で発生する磁束に付加されるので、回転電機の高トルク化および高出力化が実現でき、回転電機の小型化を可能となる。
According to the eighth embodiment, since the magnetic flux of the
実施の形態9.
図23はこの発明の実施の形態9に係る回転電機のロータを示す縦断面図である。
FIG. 23 is a longitudinal sectional view showing a rotor of a rotary electric machine according to
図23において、第1端部材50および第2端部材51が、磁石収納溝21間に永久磁石10を位置させて環状に配列された4つの磁極用コア体20の軸方向の両端に配設されている。第1端部材50は、ステンレスなどの非磁性材料で所定厚みの円板に作製され、4つのボルト挿通穴30が同一円周上に等角ピッチに形成され、シャフト挿通穴33が軸心位置に形成されている。第2端部材51は、ステンレスなどの非磁性材料で所定厚みの円板に作製され、4つの雌ねじ部31が同一円周上に等角ピッチに形成され、シャフト挿通穴33が軸心位置に形成されている。
In FIG. 23, the
取付ボルト32が第1端部材50のボルト挿通穴30および磁極用コア体20のボルト挿通穴23に通されて、第2端部材51の雌ねじ部31に締着され、環状に配列された4つの磁極用コア体20、第1端部材50および第2端部材52が固着され、一体化されている。シャフト9が第1端部材50および第2端部材51のシャフト挿通穴33に圧入され、ロータ7Hが組立てられている。
なお、他の構成は上記実施の形態1と同様に構成されている。
The mounting
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
このように構成されたロータ7Hでは、径方向に相対する2つの磁極用コア体20と、径方向に相対する残る2つの磁極用コア体20とが、磁気的に非短絡状態となっている。
したがって、この実施の形態9においても、永久磁石10で発生した磁束の漏れ経路が遮断され、回転電機の高出力化および低コスト化が図られる。
In the
Therefore, also in the ninth embodiment, the leakage path of the magnetic flux generated by the
なお、上記各実施の形態では、4極のロータを有する回転電機について説明しているが、ロータの極数は4極に限定されず、例えば8極でもよい。
また、上記各実施の形態では、電磁鋼板を積層して磁極用コア体を作製するものとしているが、磁極用コア体は電磁鋼板の積層体に限定されず、例えば圧粉鉄心で作製してもよい。
また、上記各実施の形態では、端部材が鉄などの磁性材料の塊状体を用いるものとしているが、端部材は磁性材料の塊状体に限定されず、例えば電磁鋼板を積層して作製してもよい。
In each of the above embodiments, a rotating electrical machine having a four-pole rotor is described, but the number of poles of the rotor is not limited to four, and may be eight, for example.
In each of the above embodiments, magnetic steel sheets are laminated to produce a magnetic pole core body. However, the magnetic pole core body is not limited to a laminated body of electromagnetic steel sheets, and is made of, for example, a dust core. Also good.
In each of the above embodiments, the end member uses a lump of magnetic material such as iron. However, the end member is not limited to a lump of magnetic material. For example, the end member is formed by stacking electromagnetic steel plates. Also good.
本発明による回転電機は、高出力化および低コスト化が可能となり、電気自動車用モータや工作機主軸の駆動用モータなどに適用できる。 The rotating electrical machine according to the present invention can achieve high output and low cost, and can be applied to a motor for an electric vehicle, a drive motor for a machine tool spindle, and the like.
1 回転電機、7,7A,7B,7C,7D,7E,7F,7G,7H ロータ、8 ロータコア、9 シャフト、10 永久磁石、20,20A 磁極用コア体、21 磁石収納溝、25A 第1端部材、25B 第2端部材、25C 第3端部材、25D 第4端部材、26A 第1ボス部(第1連結部)、26B 第2ボス部(第2連結部)、26C 第3ボス部(第3連結部)、26D 第4ボス部(第4連結部)、27A 第1支持部、27B 第2支持部、27C 第3支持部、27D 第4支持部、31 雌ねじ部(締着手段)、32 取付ボルト(締着手段)、33 シャフト挿通穴、34 ナット(締着手段)、35A 第1端部材、35B 第2端部材、35C 第3端部材、35D 第4端部材、36A 第1ボス部(第1連結部)、36B 第2ボス部(第2連結部)、36C 第3ボス部(第3連結部)、36D 第4ボス部(第4連結部)、37A 第1端部材、37B 第2端部材、37C 第3端部材、37D 第4端部材、38A 第1支持部、38B 第2支持部、38C 第3支持部、38D 第4支持部、39 隙間確保部材、40 補助磁石、42A 第5端部材、42B 第2端部材、43A 第5支持部、43B 第6支持部、43C 第7支持部、43D 第8支持部、44A 第5ボス部(第5連結部)、44B 第6ボス部(第6連結部)、45A 第5端部材、45B 第6端部材、46 隙間確保部材、47 補助磁石。 1 Rotating electrical machine, 7, 7A, 7B, 7C, 7D, 7E, 7F, 7G, 7H Rotor, 8 Rotor core, 9 Shaft, 10 Permanent magnet, 20, 20A Magnetic pole core body, 21 Magnet housing groove, 25A First end Member, 25B second end member, 25C third end member, 25D fourth end member, 26A first boss part (first connection part), 26B second boss part (second connection part), 26C third boss part ( 3rd connection part), 26D 4th boss | hub part (4th connection part), 27A 1st support part, 27B 2nd support part, 27C 3rd support part, 27D 4th support part, 31 Female thread part (fastening means) , 32 mounting bolt (fastening means), 33 shaft insertion hole, 34 nut (fastening means), 35A first end member, 35B second end member, 35C third end member, 35D fourth end member, 36A first Boss part (first connecting part), 3 B 2nd boss | hub part (2nd connection part), 36C 3rd boss | hub part (3rd connection part), 36D 4th boss | hub part (4th connection part), 37A 1st end member, 37B 2nd end member, 37C 2nd 3 end member, 37D 4th end member, 38A 1st support part, 38B 2nd support part, 38C 3rd support part, 38D 4th support part, 39 clearance gap securing member, 40 auxiliary magnet, 42A 5th end member, 42B 2nd end member, 43A 5th support part, 43B 6th support part, 43C 7th support part, 43D 8th support part, 44A 5th boss part (5th connection part), 44B 6th boss part (6th connection) Part), 45A fifth end member, 45B sixth end member, 46 gap ensuring member, 47 auxiliary magnet.
Claims (15)
上記ロータコアを囲繞するように配設されるステータと、を備えた回転電機において、
上記ロータコアは、周方向に互いに離間して環状に配列された複数の磁極用コア体を有し、
上記複数の磁極用コア体は、第1の極性を有する第1磁極用コア体と上記第1の極性と異なる第2の極性を有する第2磁極用コア体とを周方向に交互に同数配列して構成され、
上記ロータコアは、
上記第1磁極用コア体の軸方向一側に、当該第1磁極用コア体に接して配置される第1支持部を有し、磁性材料で作製された第1端部材と、
上記第2磁極用コア体の軸方向一側に、当該第2磁極用コア体に接して配置される第2支持部を有し、磁性材料で作製された第2端部材と、
上記第1磁極用コア体の軸方向他側に、当該第1磁極用コア体に接して配置される第3支持部を有し、磁性材料で作製された第3端部材と、
上記第2磁極用コア体の軸方向他側に、当該第2磁極用コア体に接して配置される第4支持部を有し、磁性材料で作製された第4端部材と、を備え、
上記複数の永久磁石は、それぞれ断面長方形の長辺方向を径方向に向けて、かつ隣り合う永久磁石の着磁方向が逆向きとなるように、隣り合う上記第1磁極用コア体と上記第2磁極用コア体との間に挟持されて上記ロータコアに保持され、
上記ロータコアは、上記複数の磁極用コア体の異なる極性を有する上記第1磁極用コア体と上記第2磁極用コア体が互いに磁気的に非短絡状態となるように上記シャフトに保持されて構成されていることを特徴とする回転電機。 A rotor core that is held on a shaft and is rotatably arranged, and is manufactured in a columnar body having a rectangular cross section, and is magnetized and oriented so that the magnetization direction is parallel to the short side direction of the rectangular cross section. A rotor having a plurality of permanent magnets incorporated in
In a rotating electric machine comprising a stator disposed so as to surround the rotor core,
The rotor core has a plurality of magnetic pole core bodies arranged in an annular shape spaced apart from each other in the circumferential direction,
In the plurality of magnetic pole core bodies, the same number of first magnetic pole core bodies having a first polarity and second magnetic pole core bodies having a second polarity different from the first polarity are alternately arranged in the circumferential direction. Configured,
The rotor core is
A first end member made of a magnetic material having a first support portion disposed in contact with the first magnetic pole core body on one side in the axial direction of the first magnetic pole core body;
A second end member made of a magnetic material, having a second support portion disposed in contact with the second magnetic pole core body on one side in the axial direction of the second magnetic pole core body;
A third end member made of a magnetic material, having a third support portion disposed in contact with the first magnetic pole core body on the other axial side of the first magnetic pole core body;
A fourth end member made of a magnetic material and having a fourth support portion disposed in contact with the second magnetic pole core body on the other axial side of the second magnetic pole core body,
The plurality of permanent magnets are adjacent to the adjacent first magnetic pole core body and the first magnetic pole so that the long side direction of the rectangular cross-section is directed in the radial direction and the magnetization directions of the adjacent permanent magnets are opposite to each other. Sandwiched between two magnetic core bodies and held by the rotor core,
The rotor core is configured to be held by the shaft such that the first magnetic pole core body and the second magnetic pole core body having different polarities of the plurality of magnetic pole core bodies are magnetically non-short-circuited with each other. Rotating electric machine characterized by being made.
上記第2端部材は、磁性材料で作製され、上記第2支持部を連結一体化する第2連結部を有し、
上記第3端部材は、磁性材料で作製され、上記第3支持部を連結一体化する第3連結部を有し、
上記第4端部材は、磁性材料で作製され、上記第4支持部を連結一体化する第4連結部を有し、
それぞれ軸方向に配列する上記第1磁極用コア体、上記第1支持部、および上記第3支持部を締着固定して、上記第1磁極用コア体の群を一体化するとともに、それぞれ軸方向に配列する上記第2磁極用コア体、上記第2支持部、および上記第4支持部を締着固定して、上記第2磁極用コア体の群を一体化する締着手段をさらに備えていることを特徴とする請求項1記載の回転電機。 The first end member is made of a magnetic material, and has a first connection part that connects and integrates the first support part.
The second end member is made of a magnetic material, and has a second connection part that connects and integrates the second support part,
The third end member is made of a magnetic material, and has a third connection part that connects and integrates the third support part.
The fourth end member is made of a magnetic material, and has a fourth connection part that connects and integrates the fourth support part,
The first magnetic pole core bodies, the first support portions, and the third support portions, which are arranged in the axial direction, are fastened and fixed to integrate the first magnetic pole core bodies, and Fastening means for fastening and fixing the second magnetic pole core bodies arranged in the direction, the second support portion, and the fourth support portion to integrate the group of the second magnetic pole core bodies. The rotating electrical machine according to claim 1, wherein:
上記第1連結部と上記第2連結部は、周方向に配列された上記第1磁極用コア体および上記第2磁極用コア体の軸方向一側の軸心位置に、軸方向に互いに離間して相対して配置されるように形成され、
上記第3連結部と上記第4連結部は、周方向に配列された上記第1磁極用コア体および上記第2磁極用コア体の軸方向他側の軸心位置に、軸方向に互いに離間して相対して配置されるように形成され、
上記ロータコアは、上記第1連結部、上記第2連結部、上記第3連結部、および上記第4連結部がその軸心位置に挿通された上記シャフトに固着されて該シャフトに保持されていることを特徴とする請求項2又は請求項3記載の回転電機。 The shaft is made of a non-magnetic material,
The first connecting portion and the second connecting portion are spaced apart from each other in the axial direction at an axial center position on one side in the axial direction of the first magnetic pole core body and the second magnetic pole core body arranged in the circumferential direction. And are arranged to be placed relative to each other,
The third connecting portion and the fourth connecting portion are spaced apart from each other in the axial direction at an axial center position on the other axial side of the first magnetic pole core body and the second magnetic pole core body arranged in the circumferential direction. And are arranged to be placed relative to each other,
The rotor core is held by the first connecting portion, the second connecting portion, the third connecting portion, and the fourth connecting portion, which are fixed to the shaft inserted through the axial center position of the rotor core. The rotating electrical machine according to claim 2 or claim 3, wherein
上記ロータコアを囲繞するように配設されるステータと、を備えた回転電機において、
上記ロータコアは、周方向に互いに離間して環状に配列された複数の磁極用コア体を有し、
上記複数の磁極用コア体は、第1の極性を有する第1磁極用コア体と上記第1の極性と異なる第2の極性を有する第2磁極用コア体とを周方向に交互に同数配列して構成され、
上記ロータコアは、
上記第1磁極用コア体の軸方向一側に、当該第1磁極用コア体に接して配置される第5支持部を有し、上記第2磁極用コア体と離間して配置され磁性材料で作製された第5端部材と、
上記第2磁極用コア体の軸方向他側に、当該第2磁極用コア体に接して配置される第6支持部を有し、上記第1磁極用コア体と離間して配置され磁性材料で作製された第6端部材と、を備え、
上記複数の永久磁石は、それぞれ断面長方形の長辺方向を径方向に向けて、かつ隣り合う永久磁石の着磁方向が逆向きとなるように、隣り合う上記第1磁極用コア体と上記第2磁極用コア体との間に挟持されて上記ロータコアに保持され、
上記ロータコアは、上記複数の磁極用コア体の異なる極性を有する上記第1磁極用コア体と上記第2磁極用コア体が互いに磁気的に非短絡状態となるように上記シャフトに保持されて構成されていることを特徴とする回転電機。 A rotor core that is held on a shaft and is rotatably arranged, and is manufactured in a columnar body having a rectangular cross section, and is magnetized and oriented so that the magnetization direction is parallel to the short side direction of the rectangular cross section. A rotor having a plurality of permanent magnets incorporated in
In a rotating electric machine comprising a stator disposed so as to surround the rotor core,
The rotor core has a plurality of magnetic pole core bodies arranged in an annular shape spaced apart from each other in the circumferential direction,
In the plurality of magnetic pole core bodies, the same number of first magnetic pole core bodies having a first polarity and second magnetic pole core bodies having a second polarity different from the first polarity are alternately arranged in the circumferential direction. Configured,
The rotor core is
A magnetic material having a fifth support portion disposed in contact with the first magnetic pole core body on one side in the axial direction of the first magnetic pole core body and spaced apart from the second magnetic pole core body. A fifth end member made in
A magnetic material having a sixth support portion disposed in contact with the second magnetic pole core body on the other side in the axial direction of the second magnetic pole core body and spaced apart from the first magnetic pole core body. A sixth end member made in
The plurality of permanent magnets are adjacent to the adjacent first magnetic pole core body and the first magnetic pole so that the long side direction of the rectangular cross-section is directed in the radial direction and the magnetization directions of the adjacent permanent magnets are opposite to each other. Sandwiched between two magnetic core bodies and held by the rotor core,
The rotor core is configured to be held by the shaft such that the first magnetic pole core body and the second magnetic pole core body having different polarities of the plurality of magnetic pole core bodies are magnetically non-short-circuited with each other. Rotating electric machine characterized by being made.
上記第6端部材は、磁性材料で作製され、上記第6支持部を連結一体化する第6連結部を有し、
それぞれ軸方向に配列する上記第1磁極用コア体、および上記第5支持部を締着固定して、上記第1磁極用コア体の群を一体化するとともに、それぞれ軸方向に配列する上記第2磁極用コア体、および上記第6支持部を締着固定して、上記第2磁極用コア体の群を一体化する締着手段をさらに備えていることを特徴とする請求項7記載の回転電機。 The fifth end member is made of a magnetic material, and has a fifth connection portion that connects and integrates the fifth support portion,
The sixth end member is made of a magnetic material, and has a sixth connection part that connects and integrates the sixth support part,
The first magnetic pole core bodies arranged in the axial direction and the fifth support portion are fastened and fixed to integrate the first magnetic pole core bodies, and the first magnetic pole core bodies arranged in the axial direction respectively. 8. The fastening device according to claim 7, further comprising fastening means for fastening and fixing the two-pole core body and the sixth support portion so as to integrate the group of the second magnetic pole core bodies. Rotating electric machine.
上記ロータコアを囲繞するように配設されるステータと、を備えた回転電機において、
上記ロータコアは、周方向に互いに離間して環状に配列された複数の磁極用コア体を有し、
上記複数の磁極用コア体は、第1の極性を有する第1磁極用コア体と上記第1の極性と異なる第2の極性を有する第2磁極用コア体とを周方向に交互に同数配列して構成され、
上記ロータコアは、
上記第1磁極用コア体の軸方向一側に、当該第1磁極用コア体に接して配置される第5支持部、および上記第2磁極用コア体の軸方向一側に、当該第2磁極用コア体と離間して配置される第7支持部を有し、磁性材料で作製された第5端部材と、
上記第2磁極用コア体の軸方向他側に、当該第2磁極用コア体に接して配置される第6支持部、および上記第1磁極用コア体の軸方向他側に、当該第1磁極用コア体と離間して配置される第8支持部を有し、磁性材料で作製された第6端部材と、
上記第7支持部と上記第2磁極用コア体との間、および上記第8支持部と上記第1磁極用コア体との間のそれぞれに介装される非磁性の隙間確保部材と、を備えていることを特徴とする回転電機。 A rotor core that is held on a shaft and is rotatably arranged, and is manufactured in a columnar body having a rectangular cross section, and is magnetized and oriented so that the magnetization direction is parallel to the short side direction of the rectangular cross section. A rotor having a plurality of permanent magnets incorporated in
In a rotating electric machine comprising a stator disposed so as to surround the rotor core,
The rotor core has a plurality of magnetic pole core bodies arranged in an annular shape spaced apart from each other in the circumferential direction,
In the plurality of magnetic pole core bodies, the same number of first magnetic pole core bodies having a first polarity and second magnetic pole core bodies having a second polarity different from the first polarity are alternately arranged in the circumferential direction. Configured,
The rotor core is
A fifth support portion arranged in contact with the first magnetic pole core body on one side in the axial direction of the first magnetic pole core body, and a second support member on the axial direction one side of the second magnetic pole core body. A fifth end member made of a magnetic material, having a seventh support portion disposed apart from the magnetic pole core body;
A sixth support portion disposed in contact with the second magnetic pole core body on the other axial side of the second magnetic pole core body, and the first magnetic pole core body on the other axial side of the first magnetic pole core body. A sixth end member made of a magnetic material and having an eighth support portion disposed apart from the magnetic pole core body;
A nonmagnetic gap securing member interposed between the seventh support portion and the second magnetic pole core body and between the eighth support portion and the first magnetic pole core body, respectively. A rotating electrical machine characterized by comprising:
上記第6端部材は、磁性材料で作製され、上記第6支持部および上記第8支持部を連結一体化する第6連結部を有し、
それぞれ軸方向に配列する上記第5支持部、上記第1磁極用コア体、上記隙間確保部材、および上記第8支持部を締着固定して、上記第1磁極用コア体の群を一体化するとともに、それぞれ軸方向に配列する上記第7支持部、上記隙間確保部材、上記第2磁極用コア体、および上記第6支持部を締着固定して、上記第2磁極用コア体の群を一体化する非磁性の締着手段をさらに備えていることを特徴とする請求項9記載の回転電機。 The fifth end member is made of a magnetic material, and has a fifth connection portion that connects and integrates the fifth support portion and the seventh support portion,
The sixth end member is made of a magnetic material, and has a sixth connection part that connects and integrates the sixth support part and the eighth support part,
The group of the first magnetic pole core bodies is integrated by fastening and fixing the fifth support section, the first magnetic pole core body, the gap securing member, and the eighth support section that are arranged in the axial direction. In addition, the seventh support portion, the gap securing member, the second magnetic pole core body, and the sixth support portion, which are arranged in the axial direction, are fastened and fixed, and the second magnetic pole core body group. 10. The rotating electrical machine according to claim 9, further comprising nonmagnetic fastening means for integrating the two.
上記ロータコアを囲繞するように配設されるステータと、を備えた回転電機において、 上記ロータコアは、周方向に互いに離間して環状に配列された複数の磁極用コア体を有し、
上記複数の磁極用コア体は、第1の極性を有する第1磁極用コア体と上記第1の極性と異なる第2の極性を有する第2磁極用コア体とを周方向に交互に同数配列して構成され、
上記ロータコアは、
上記第1磁極用コア体の軸方向一側に、当該第1磁極用コア体に接して配置される第5支持部、および上記第2磁極用コア体の軸方向一側に、当該第2磁極用コア体と離間して配置される第7支持部を有し、磁性材料で作製された第5端部材と、
上記第2磁極用コア体の軸方向他側に、当該第2磁極用コア体に接して配置される第6支持部、および上記第1磁極用コア体の軸方向他側に、当該第1磁極用コア体と離間して配置される第8支持部を有し、磁性材料で作製された第6端部材と、
上記第7支持部と上記第2磁極用コア体との間、および上記第8支持部と上記第1磁極用コア体との間のそれぞれに、着磁方向を軸方向とし、かつ相対する該第7支持部、該第8支持部、該第1磁極用コア体、および該第2磁極用コア体の極性と異なる極性となるように、介装される補助磁石と、を備えていることを特徴とする回転電機。 A rotor core that is held by a shaft and is rotatably arranged, and is manufactured in a columnar body having a rectangular cross section, and is magnetized and oriented so that the magnetization direction is parallel to the short side direction of the rectangular cross section. A rotor having a plurality of permanent magnets incorporated in
A rotating electrical machine including a stator disposed so as to surround the rotor core, wherein the rotor core includes a plurality of magnetic pole core bodies arranged annularly and spaced apart from each other in the circumferential direction;
In the plurality of magnetic pole core bodies, the same number of first magnetic pole core bodies having a first polarity and second magnetic pole core bodies having a second polarity different from the first polarity are alternately arranged in the circumferential direction. Configured,
The rotor core is
A fifth support portion arranged in contact with the first magnetic pole core body on one side in the axial direction of the first magnetic pole core body, and a second support member on the axial direction one side of the second magnetic pole core body. A fifth end member made of a magnetic material, having a seventh support portion disposed apart from the magnetic pole core body;
A sixth support portion disposed in contact with the second magnetic pole core body on the other axial side of the second magnetic pole core body, and the first magnetic pole core body on the other axial side of the first magnetic pole core body. A sixth end member made of a magnetic material and having an eighth support portion disposed apart from the magnetic pole core body;
The magnetizing direction is an axial direction between the seventh support portion and the second magnetic pole core body, and between the eighth support portion and the first magnetic pole core body, and facing each other. And an auxiliary magnet interposed so as to have a polarity different from that of the seventh support portion, the eighth support portion, the first magnetic pole core body, and the second magnetic pole core body. Rotating electric machine.
上記第6端部材は、磁性材料で作製され、上記第6支持部および上記第8支持部を連結一体化する第6連結部を有し、
それぞれ軸方向に配列する上記第5支持部、上記第1磁極用コア体、上記補助磁石、および上記第8支持部を締着固定して、上記第1磁極用コア体の群を一体化するとともに、それぞれ軸方向に配列する上記第7支持部、上記補助磁石、上記第2磁極用コア体、および上記第6支持部を締着固定して、上記第2磁極用コア体の群を一体化する非磁性の締着手段をさらに備えていることを特徴とする請求項11記載の回転電機。 The fifth end member is made of a magnetic material, and has a fifth connection portion that connects and integrates the fifth support portion and the seventh support portion,
The sixth end member is made of a magnetic material, and has a sixth connection part that connects and integrates the sixth support part and the eighth support part,
The group of the first magnetic pole core bodies is integrated by fastening and fixing the fifth support section, the first magnetic pole core body, the auxiliary magnet, and the eighth support section that are arranged in the axial direction. In addition, the seventh support portion, the auxiliary magnet, the second magnetic pole core body, and the sixth support portion, which are each arranged in the axial direction, are fastened and fixed, and the group of the second magnetic pole core bodies is integrated. The rotating electrical machine according to claim 11, further comprising non-magnetic fastening means for converting to a rotating electrical machine.
上記第5連結部は、周方向に配列された上記第1磁極用コア体と上記第2磁極用コア体の軸方向一側の軸心位置に配置されるように形成され、
上記第6連結部は、周方向に配列された上記第1磁極用コア体と上記第2磁極用コア体の軸方向他側の軸心位置に配置されるように形成され、
上記ロータコアは、上記第5連結部、および上記第6連結部がその軸心位置に挿通された上記シャフトに固着されて該シャフトに保持されていることを特徴とする請求項8、請求項10、請求項12、および請求項13のいずれか1項に記載の回転電機。 The shaft is made of a non-magnetic material,
The fifth connecting portion is formed so as to be disposed at an axial position on one axial side of the first magnetic pole core bodies and the second magnetic pole core bodies arranged in the circumferential direction,
The sixth connecting portion is formed so as to be disposed at an axial center position on the other side in the axial direction of the first magnetic pole core bodies and the second magnetic pole core bodies arranged in the circumferential direction,
The said rotor core is fixed to the said shaft by which the said 5th connection part and the said 6th connection part were penetrated to the axial center position, and are hold | maintained at this shaft. The rotating electrical machine according to any one of claims 12, 12 and 13.
上記ロータコアは、周方向に配列された上記第1磁極用コア体と上記第2磁極用コア体がその軸心位置に挿通された上記シャフトに固着されて該シャフトに保持されていることを特徴とする請求項2、請求項3、請求項7乃至請求項13のいずれか1項に記載の回転電機。 The shaft is made of a non-magnetic material,
In the rotor core, the first magnetic pole core body and the second magnetic pole core body arranged in a circumferential direction are fixed to the shaft inserted through the axial center position and held by the shaft. The rotating electrical machine according to any one of claims 2, 3, and 7 to 13.
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