JP6436065B2 - 回転電機 - Google Patents

Description

本発明は、回転電機に関する。

従来、この種の回転電機としては、固定子と、回転子と、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。固定子は、複数のティースを有する固定子鉄心と、各ティースに巻回される固定子コイルと、を備えている。回転子は、かご型回転子として構成されており、回転子鉄心と、回転子鉄心に埋め込まれ軸方向に延びる導体バーと、を備えている。この回転電機では、固定子鉄心のティースの軸方向の端部において、ティースの周方向における幅を、軸方向の中央部より狭くなるように形成する。これにより、ティース間に構成されるスロットの軸方向の端部の幅を広くして、端部付近での固定子鉄心と固定子コイルとの接触を抑制している。

特開２０１０−１２４６３７号公報

ところで、回転子に永久磁石が埋め込まれているタイプの回転電機において、端部付近での固定子鉄心と固定子コイルとの接触を抑制するために、ティースの端部の周方向における幅を狭くすると、ティースの端部において磁束密度が高くなり、鉄損が増加してしまう。こうした鉄損の増加は、抑制されることが望ましい。

本発明の回転電機は、ティースの端部における鉄損の増加を抑制することを主目的とする。

本発明の回転電機は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の回転電機は、
複数のティースにコイルが巻回されて構成されたステータと、
ロータコアに軸方向に延在する形状の磁石が埋め込まれて構成され、前記ステータの内周側に配置されて回転軸に取り付けられたロータと、
を備え、
前記ティースの軸方向の端部が、前記軸方向の中央部より、周方向における幅が小さくなるように形成されている回転電機であって、
前記磁石は、前記軸方向において、前記ロータコアの前記ティースの前記中央部に対応する部分に埋め込まれ、前記ロータコアの前記ティースの前記端部に対応する部分には埋め込まれていない、
ことを要旨とする。

この本発明の回転電機では、ロータは、ロータコアに軸方向に延在する形状の磁石が埋め込まれて構成されており、ステータの内周側に配置されて回転軸に取り付けられている。ステータのティースの軸方向の端部は、軸方向の中央部より、周方向における幅が小さくなるように形成されている。磁石は、軸方向において、ロータコアのティースの中央部に対応する部分に埋め込まれ、ロータコアのティースの端部に対応する部分には埋め込まれていない。これにより、ティースの端部からロータまたはロータからティースの端部へ向かう磁束を少なくすることができ、ティースの端部における鉄損の増加を抑制することができる。

本発明の一実施例としてのモータ２０の構成の概略を示す構成図である。 図１の破線で囲まれた部分を拡大して示す拡大図である。 モータ２０を図１の軸方向外側から見た外観を示す外観図である。 ティース３４の周辺を拡大して示す拡大図である。 図５は、図４のＡＡ線での断面の概略を示す概略図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としてのモータ２０の構成の概略を示す構成図である。図２は、図１の破線で囲まれた部分を拡大して示す拡大図である。図３は、モータ２０を図１の軸方向外側から見た外観を示す外観図である。なお、図３において、コイル３６のコイルエンド３６ａは、図示していない。

実施例のモータ２０は、例えば三相交流モータなどとして構成されており、図１に示すように、ステータ３０と、ロータ４０と、を備える。

ステータ３０は、図１〜図３に示すように、無方向性電磁鋼板を打ち抜き加工によって形成したステータ部材を複数積層して構成されている。ステータ３０は、径方向内側（内周側）に突出する複数のティース３４を有するステータコア３２と、複数のティース３４に巻回され軸方向の外側に突出するコイルエンド３６ａを有するコイル３６と、を備える。図４は、ティース３４の周辺を拡大して示す拡大図である。図５は、図４のＡＡ線での断面の概略を示す概略図である。ティース３４の軸方向の端部３４ａ，３４ｂは、図４，図５に示すように、中央部３４ｃより、周方向の幅Ｗｃが小さくなるように形成されている。これにより、コイルエンド３６ａと端部３４ａ，３４ｂとの接触を抑制している。

ロータ４０は、図１〜図３に示すように、無方向性電磁鋼板を打ち抜き加工によって環状に形成したロータ部材を複数積層して構成されたロータコア４２と、ロータコア４２に埋め込まれ軸方向に延在する形状の複数の永久磁石４４とを備え、焼き嵌め又はスプライン嵌合などによって回転軸２２に取り付けられている。永久磁石４４は、軸方向において、ロータコア４２のティース３４の中央部３４ｃに対応する部分に埋め込まれており、ロータコア４２のティース３４の端部３４ａ，３４ｂに対応する部分には埋め込まれていない。永久磁石４４が、ロータコア４２のティース３４の端部３４ａ，３４ｂに対応する部分に埋め込まれていないから、ティース３４の端部３４ａ，３４ｂからロータコア４２またはロータコア４２からティース３４の端部３４ａ，３４ｂへ向かう磁束が少なくなる。したがって、ティース３４の端部３４ａ，３４ｂにおける鉄損の増加を抑制することができる。さらに、ロータコア４２の軸方向において、永久磁石４４が埋め込まれていない部分（端部３４ａ，３４ｂに対応する部分）でも、リラクタンストルクを得ることができる。そのため、モータ２０から出力可能なトルクをより大きくすることができる。

以上説明した実施例のモータ２０によれば、永久磁石４４を、軸方向において、ロータコア４２のティース３４の中央部３４ｃに対応する部分に埋め込み、ロータコア４２のティース３４の端部３４ａ，３４ｂに対応する部分には埋め込まないことにより、ティース３４の端部３４ａ，３４ｂにおける鉄損の増加を抑制することができる。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、ティース３４が「ティース」に相当し、ステータ３０が「ステータ」に相当し、永久磁石４４が「磁石」に相当し、ロータ４０が「ロータ」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、回転電機の製造産業などに利用可能である。

２０ モータ、２２ 回転軸、３０ ステータ、３２ ステータコア、３４ ティース、３４ａ，３４ｂ 端部、３４ｃ 中央部、３６ コイル、３６ａ コイルエンド、４０ ロータ、４２ ロータコア、４４ 永久磁石。

Claims (1)

1. 複数のティースにコイルが巻回されて構成されたステータと、
   ロータコアに軸方向に延在する形状の磁石が埋め込まれて構成され、前記ステータの内周側に配置されて回転軸に取り付けられたロータと、
   を備え、
   前記ティースの軸方向の端部が、前記軸方向の中央部より、周方向における幅が小さくなるように形成されている回転電機であって、
   前記磁石は、前記軸方向において、前記ロータコアの前記ティースの前記中央部に対応する部分に埋め込まれ、前記ロータコアの前記ティースの前記端部に対応する部分には埋め込まれていない、
   回転電機。

Images