JP2001346346A - Rotor and motor - Google Patents
Rotor and motorInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電動機及び電動機
のロータに関するものである。The present invention relates to an electric motor and a rotor of the electric motor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図１４は、回転磁界型電動機に用いられ
るロータの一例を示す。ロータ５０は、回転軸５１、ス
ペーサ５２及び８個の永久磁石５３から構成されてい
る。即ち、スペーサ５２は、金属（磁性体）で略円柱状
に形成され、その外周面５２ａに平断面形状が円弧状の
永久磁石５３がそれぞれ接着剤により固定される。又、
スペーサ５２の中心部には、平断面形状が円形の貫通孔
５２ｂが形成され、該貫通孔５２ｂには金属よりなる円
柱状の回転軸５１が圧入され固定される。2. Description of the Related Art FIG. 14 shows an example of a rotor used in a rotating magnetic field type electric motor. The rotor 50 includes a rotating shaft 51, a spacer 52, and eight permanent magnets 53. That is, the spacer 52 is formed in a substantially columnar shape by a metal (magnetic material), and the permanent magnets 53 having a circular arc cross section are fixed to the outer peripheral surface 52a by an adhesive. or,
At the center of the spacer 52, a through hole 52b having a circular cross section is formed, and a cylindrical rotating shaft 51 made of metal is press-fitted into the through hole 52b and fixed.
【０００３】尚、永久磁石５３は、図１６（ａ）〜
（ｃ）に示すような工程を経て製造される。即ち、図１
６（ａ）に示すように、プレス成形された永久磁石ブロ
ック材５４から図１６（ｂ）に示すような所定厚さの直
方体の永久磁石素材５５が切り出され、その永久磁石素
材５５に切削加工や研磨加工等を施すことにより、図１
６（ｃ）に示すように断面円弧状の永久磁石５３が製造
される。Incidentally, the permanent magnet 53 is shown in FIGS.
It is manufactured through the steps shown in FIG. That is, FIG.
As shown in FIG. 6A, a rectangular parallelepiped permanent magnet material 55 having a predetermined thickness as shown in FIG. 16B is cut out from the pressed permanent magnet block material 54, and the permanent magnet material 55 is cut. By polishing and polishing, etc.
As shown in FIG. 6C, a permanent magnet 53 having an arc-shaped cross section is manufactured.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記永久磁
石５３のスペーサ５２との固定面５３ａの曲率と、スペ
ーサ５２の外周面５２ａの曲率が一致しない場合、図１
５に示すように、磁石固定用の治具ピン５６を使って磁
石５３をスペーサ５２に押え付け、永久磁石５３の固定
面５３ａとスペーサ５２の外周面５２ａとが密着するよ
うにしていた。そのため、永久磁石５３が割れたり位置
ずれしたりする虞があった。If the curvature of the fixed surface 53a of the permanent magnet 53 with the spacer 52 and the curvature of the outer peripheral surface 52a of the spacer 52 do not match, FIG.
As shown in FIG. 5, the magnet 53 is pressed against the spacer 52 by using a magnet fixing jig pin 56 so that the fixed surface 53a of the permanent magnet 53 and the outer peripheral surface 52a of the spacer 52 come into close contact with each other. Therefore, there is a possibility that the permanent magnet 53 is broken or displaced.
【０００５】そこで、永久磁石５３の固定面５３ａの曲
率と、スペーサ５２の外周面５２ａの曲率をできるだけ
一致させるよう、永久磁石５３とスペーサ５２は高い寸
法精度の曲面加工が要求された。Therefore, the permanent magnet 53 and the spacer 52 have been required to have a high dimensional accuracy so that the curvature of the fixed surface 53a of the permanent magnet 53 and the curvature of the outer peripheral surface 52a of the spacer 52 match as much as possible.
【０００６】しかしながら、このように永久磁石５３と
スペーサ５２とを高い寸法精度で曲面加工するには高度
な加工技術が必要となり、ロータ５０のコストが上昇し
てしまう。However, in order to form the curved surface of the permanent magnet 53 and the spacer 52 with high dimensional accuracy in this way, a high-level processing technique is required, and the cost of the rotor 50 increases.
【０００７】又、上記したように、回転軸５１とスペー
サ５２の貫通孔５２ｂの平断面形状はともに円形状であ
るので、該回転軸５１とスペーサ５２とは面接触する。
従って、回転軸５１をスペーサ５２の貫通孔５２ｂに圧
入する際、相互の部材が変形し難いので圧入し難い。し
かも、このことは圧入代が大きくなると顕著になるの
で、その圧入代の寸法精度を高くする必要があり、回転
軸５１とスペーサ５２（貫通孔５２ｂ）には高い寸法精
度の曲面加工が要求される。そのため、上記と同様に、
高度な加工技術が必要となり、ロータ５０のコストが上
昇するという問題があった。Further, as described above, since the plane cross-sections of the rotary shaft 51 and the through hole 52b of the spacer 52 are both circular, the rotary shaft 51 and the spacer 52 are in surface contact.
Therefore, when the rotating shaft 51 is press-fitted into the through hole 52b of the spacer 52, the mutual members are hardly deformed, so that it is difficult to press-fit. In addition, since this becomes more conspicuous as the press-fit allowance increases, it is necessary to increase the dimensional accuracy of the press-fit allowance. You. So, as above,
There is a problem that a high processing technique is required and the cost of the rotor 50 increases.
【０００８】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであって、その目的は、コストを低減するこ
とができるロータ及びそのロータを備えた電動機を提供
することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a rotor capable of reducing costs and an electric motor including the rotor.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、円柱状の回転軸と、複
数の外側面を有する多角柱形状に形成されるとともに、
中心部に前記回転軸が圧入される断面多角形状の貫通孔
を有するスペーサと、断面矩形状に形成され、前記スペ
ーサの外側面に固定される永久磁石とを備えたロータで
ある。In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is formed in a polygonal column shape having a columnar rotating shaft and a plurality of outer surfaces.
A rotor comprising: a spacer having a through-hole having a polygonal cross section into which the rotation shaft is press-fitted at a central portion; and a permanent magnet formed into a rectangular cross section and fixed to an outer surface of the spacer.
【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のロータにおいて、前記永久磁石を、回転方向において
ｍ分割するとともに、前記スペーサを、その分割数ｍと
前記永久磁石の磁極数Ｐとの積（Ｐ×ｍ）と同数の外側
面を有する多角柱形状に形成した。According to a second aspect of the present invention, in the rotor according to the first aspect, the permanent magnet is divided into m parts in the rotational direction, and the number of divisions of the spacer and the number of magnetic poles P of the permanent magnet are divided. And a polygonal prism having the same number of outer surfaces as the product (P × m).
【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載のロータにおいて、前記スペーサを、８以上の外
側面を有する多角形形状に形成するとともに、前記永久
磁石を、前記外側面にそれぞれ固定した。[0011] The invention described in claim 3 is the invention according to claim 1 or 2.
In the rotor described in (1), the spacer is formed in a polygonal shape having eight or more outer surfaces, and the permanent magnets are fixed to the outer surfaces, respectively.
【００１２】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれか１項に記載のロータにおいて、前記スペーサの
外形形状及び前記貫通孔の形状を同一の多角形形状とし
た。請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のロータ
において、前記貫通孔の多角形の頂点が前記スペーサの
外形を構成する辺の中央となるように、前記貫通孔を配
置した。According to a fourth aspect of the present invention, in the rotor according to any one of the first to third aspects, the outer shape of the spacer and the shape of the through hole are the same polygonal shape. According to a fifth aspect of the present invention, in the rotor according to the fourth aspect, the through-holes are arranged such that a vertex of a polygon of the through-hole is located at a center of a side forming an outer shape of the spacer.
【００１３】請求項６に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれか１項に記載のロータにおいて、前記貫通孔を、
その頂点が前記永久磁石の磁極の中央となるような多角
形形状に形成した。According to a sixth aspect of the present invention, in the rotor according to any one of the first to third aspects, the through hole is formed by:
It was formed in a polygonal shape such that its vertex was the center of the magnetic pole of the permanent magnet.
【００１４】請求項７に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれか１項に記載のロータにおいて、前記スペーサ及
び前記永久磁石を軸方向においてｋ分割するとともに、
その分割した前記スペーサ及び前記永久磁石をそれぞれ
同一回転方向に相対的にずれ角θだけずらして配置する
ものであり、前記スペーサの貫通孔を、３６０°／θ＝
ｓで求まる正ｓ角形とし、その貫通孔が分割した前記ス
ペーサ間で軸方向に一致するように該スペーサを構成し
た。According to a seventh aspect of the present invention, in the rotor according to any one of the first to third aspects, the spacer and the permanent magnet are k-divided in the axial direction.
The divided spacers and the permanent magnets are disposed so as to be shifted relative to each other by the shift angle θ in the same rotation direction, and the through hole of the spacer is set to 360 ° / θ =
The spacer was formed so as to have a regular s square determined by s, and the through-holes of the divided spacers coincided with each other in the axial direction.
【００１５】請求項８に記載の発明は、請求項７に記載
のロータにおいて、前記スペーサは、複数枚のシート材
を軸方向に積層してなる。請求項９に記載の発明は、請
求項１〜８のいずれか１項に記載のロータにおいて、前
記回転軸は、回転方向に係合する係合部を有するもので
あり、その係合部は、前記スペーサから突出する部位に
設けられている。According to an eighth aspect of the present invention, in the rotor according to the seventh aspect, the spacer is formed by laminating a plurality of sheet members in an axial direction. According to a ninth aspect of the present invention, in the rotor according to any one of the first to eighth aspects, the rotating shaft has an engaging portion that engages in a rotational direction. , Are provided at portions protruding from the spacer.
【００１６】請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９
のいずれか１項に記載のロータにおいて、前記スペーサ
に固定された永久磁石は、樹脂モールド材にてモールド
されている。The invention described in claim 10 is the invention according to claims 1 to 9
In the rotor according to any one of the above, the permanent magnet fixed to the spacer is molded with a resin molding material.
【００１７】請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１
０のいずれか１項に記載のロータを有する電動機であ
る。 （作用）請求項１に記載の発明によれば、ロータは、多
角柱形状に形成されたスペーサの外側面に断面矩形状に
形成された永久磁石が固定され、該スペーサの中心部に
形成された断面多角形状の貫通孔に円柱状の回転軸が圧
入されて構成される。従って、スペーサ及び永久磁石は
直線的な形状であるので、従来のような高度な加工技術
が必要ない。又、回転軸とスペーサとは線接触になるの
で、該回転軸をスペーサの貫通孔に圧入する際、相互の
部材が変形し易いので圧入し易い。従って、圧入代の寸
法精度を高くしなくてもよく、従来のような高度な加工
技術が必要ない。そのため、ロータのコストを低減でき
る。The eleventh aspect of the present invention relates to the first to first aspects.
0. An electric motor having the rotor described in any one of 0. According to the first aspect of the present invention, in the rotor, a permanent magnet having a rectangular cross section is fixed to an outer surface of a spacer formed in a polygonal column shape, and is formed at a center portion of the spacer. A cylindrical rotating shaft is press-fitted into a through-hole having a polygonal cross section. Therefore, since the spacer and the permanent magnet have a linear shape, there is no need for a high-level processing technique as in the related art. Further, since the rotating shaft and the spacer come into linear contact, when the rotating shaft is press-fitted into the through hole of the spacer, the mutual members are easily deformed, so that it is easy to press-fit. Therefore, it is not necessary to increase the dimensional accuracy of the press-fitting allowance, and there is no need for a sophisticated processing technique as in the related art. Therefore, the cost of the rotor can be reduced.
【００１８】請求項２に記載の発明によれば、永久磁石
は、回転方向においてｍ分割され、スペーサはその分割
数ｍと永久磁石の磁極数Ｐとの積（Ｐ×ｍ）と同数の外
側面を有する多角柱形状に形成される。従って、ロータ
とステータとの平均ギャップを小さくでき、漏れ磁束を
少なくできる。その結果、該ロータを用いた電動機の高
出力化を図ることができる。According to the second aspect of the present invention, the permanent magnet is divided into m parts in the rotation direction, and the number of the spacers is equal to the product (P × m) of the division number m and the number of magnetic poles P of the permanent magnet. It is formed in a polygonal prism shape having side surfaces. Therefore, the average gap between the rotor and the stator can be reduced, and the leakage flux can be reduced. As a result, it is possible to increase the output of a motor using the rotor.
【００１９】請求項３に記載の発明によれば、スペーサ
は８以上の外側面を有する多角形形状に形成され、永久
磁石はその外側面にそれぞれ固定される。従って、ロー
タとステータとの平均ギャップを小さくでき、漏れ磁束
を少なくできる。その結果、該ロータを用いた電動機の
高出力化を図ることができる。According to the third aspect of the present invention, the spacer is formed in a polygonal shape having eight or more outer surfaces, and the permanent magnet is fixed to each of the outer surfaces. Therefore, the average gap between the rotor and the stator can be reduced, and the leakage flux can be reduced. As a result, it is possible to increase the output of a motor using the rotor.
【００２０】請求項４に記載の発明によれば、スペーサ
の外形形状及び貫通孔の形状が同一の多角形形状に形成
される。従って、スペーサ内での各永久磁石の磁気抵抗
が等しくなるので、ロータの磁気バランスが良くなる。
その結果、ロータの回転を安定させることができる。According to the fourth aspect of the invention, the outer shape of the spacer and the shape of the through hole are formed in the same polygonal shape. Accordingly, the magnetic resistance of each permanent magnet in the spacer becomes equal, so that the magnetic balance of the rotor is improved.
As a result, the rotation of the rotor can be stabilized.
【００２１】請求項５に記載の発明によれば、貫通孔の
多角形の頂点がスペーサの外形を構成する辺の中央とな
るように、貫通孔が配置される。従って、スペーサ内で
の永久磁石の磁気抵抗が回転方向の両方向において等し
くなるので、ロータの磁気バランスがより良くなる。そ
の結果、ロータの回転をより安定させることができる。
又、スペーサ内の磁束が通過する経路を径方向に太くで
きるので、磁気抵抗を小さくでき、効率が良くなる。According to the fifth aspect of the present invention, the through-hole is arranged such that the apex of the polygon of the through-hole is the center of the side constituting the outer shape of the spacer. Therefore, the magnetic resistance of the permanent magnet in the spacer is equal in both directions of the rotation direction, so that the magnetic balance of the rotor is improved. As a result, the rotation of the rotor can be further stabilized.
Further, since the path through which the magnetic flux in the spacer passes can be made thicker in the radial direction, the magnetic resistance can be reduced and the efficiency can be improved.
【００２２】請求項６に記載の発明によれば、貫通孔
は、その頂点が永久磁石の磁極の中央となるような多角
形形状に形成される。従って、スペーサ内の異なる永久
磁石間の磁束が通過する経路を径方向に最も太くできる
ので、磁気抵抗をより小さくでき、効率が良くなる。According to the sixth aspect of the present invention, the through hole is formed in a polygonal shape such that the apex thereof is located at the center of the magnetic pole of the permanent magnet. Accordingly, the path through which the magnetic flux between the different permanent magnets in the spacer passes can be made largest in the radial direction, so that the magnetic resistance can be further reduced and the efficiency can be improved.
【００２３】請求項７に記載の発明によれば、スペーサ
及び永久磁石は、軸方向においてｋ分割されるととも
に、その分割したスペーサ及び永久磁石は、それぞれ同
一回転方向に相対的にずれ角θだけずらして配置され
る。このスペーサに設けた回転軸を圧入するための貫通
孔は、３６０°／θ＝ｓで求まる正ｓ角形に形成され、
その貫通孔が分割したスペーサ間で軸方向に一致するよ
うに該スペーサが構成される。これにより、分割したス
ペーサを相対的に回転方向にずれ角θだけずらす毎に、
貫通孔が軸方向において一致する。従って、貫通孔の軸
方向の一致を確認することにより、分割したスペーサが
ずれ角θとなるように該スペーサを容易に位置決めで
き、またそのずれ角θの精度を向上できる。According to the seventh aspect of the present invention, the spacer and the permanent magnet are divided into k pieces in the axial direction, and the divided spacer and the permanent magnet are relatively displaced in the same rotational direction only by the shift angle θ. They are staggered. The through-hole for press-fitting the rotating shaft provided in this spacer is formed in a regular s square determined by 360 ° / θ = s,
The spacer is configured such that the through-holes coincide in the axial direction between the divided spacers. Accordingly, each time the divided spacer is relatively shifted by the shift angle θ in the rotational direction,
The through holes coincide in the axial direction. Therefore, by confirming that the through holes coincide with each other in the axial direction, the divided spacers can be easily positioned so as to have a deviation angle θ, and the accuracy of the deviation angle θ can be improved.
【００２４】請求項８に記載の発明によれば、スペーサ
は複数枚のシート材を軸方向に積層して構成されるので
個々のシート材毎に位置決めする必要があるが、貫通孔
の軸方向の一致を確認することにより、各シート材毎の
位置決めを容易かつ正確に行うことが可能となる。According to the eighth aspect of the present invention, since the spacer is formed by laminating a plurality of sheet materials in the axial direction, it is necessary to position the spacer for each sheet material. By confirming the coincidence, it is possible to easily and accurately perform positioning for each sheet material.
【００２５】請求項９に記載の発明によれば、回転軸は
回転方向に係合する係合部を有し、その係合部はスペー
サから突出する部位に設けられる。従って、係合部によ
り、回転軸は負荷側の連結部に対して回転方向に係合
し、相対回転不能に確実に連結するため、回転軸の駆動
力（回転力）を負荷側に確実に伝達できる。又、回転軸
の圧入部分は円柱状であるため、スペーサに対して確実
に圧入固定できる。According to the ninth aspect of the present invention, the rotating shaft has the engaging portion that engages in the rotational direction, and the engaging portion is provided at a portion protruding from the spacer. Therefore, the rotating shaft is rotationally engaged with the connecting portion on the load side by the engaging portion, and the connecting portion is securely connected so that the rotating shaft cannot rotate relative to each other. Can communicate. Further, since the press-fitted portion of the rotary shaft is cylindrical, it can be securely press-fitted and fixed to the spacer.
【００２６】請求項１０に記載の発明によれば、スペー
サに固定された永久磁石は樹脂モールド材にてモールド
されるので、永久磁石がスペーサから脱落・飛散するこ
とを防止できる。According to the tenth aspect of the present invention, since the permanent magnet fixed to the spacer is molded with the resin molding material, it is possible to prevent the permanent magnet from dropping and scattering from the spacer.
【００２７】請求項１１に記載の発明によれば、電動機
は、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のロータを有
しているので、コストを低減できる。According to the eleventh aspect of the present invention, since the electric motor has the rotor according to any one of the first to tenth aspects, the cost can be reduced.
【００２８】[0028]
【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、本発明を
に具体化した第１実施形態を図面に従って説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２９】図１は、本実施形態の回転磁界型電動機１
の概略構成を示す。電動機１のステータ２はアウタコア
３及びインナコア４を備え、該コア３，４は複数枚の鋼
板を軸方向に積層して構成されている。アウタコア３は
円環状をなしており、インナコア４は、径方向に延び、
かつ回転方向に等間隔（「４０°」間隔）に配置された
９つのティース４ａ〜４ｉを備えている。FIG. 1 shows a rotating magnetic field type electric motor 1 according to this embodiment.
The schematic configuration of is shown. The stator 2 of the electric motor 1 includes an outer core 3 and an inner core 4, and the cores 3, 4 are formed by stacking a plurality of steel plates in the axial direction. The outer core 3 has an annular shape, the inner core 4 extends in the radial direction,
In addition, nine teeth 4a to 4i are arranged at regular intervals (at intervals of “40 °”) in the rotation direction.
【００３０】ティース４ａ〜４ｉの基端部（外側端部）
は、アウタコア３と連結される。ティース４ａ〜４ｉの
先端部（内側端部）は、隣接するそれと相互に連結さ
れ、この連結により円環部４ｊが形成される。そして、
各ティース４ａ〜４ｉにはコイル巻線５ａ〜５ｉがそれ
ぞれ巻着され、回転磁界を回転磁界を発生させるための
９極の突極磁極６ａ〜６ｉが構成されている。尚、本実
施形態では、回転方向に連続する３つのティース４ａ〜
４ｉ毎に、それぞれＵ・Ｖ・Ｗ相の励磁コイルがコイル
巻線５ａ〜５ｉにより構成される。Base end (outer end) of teeth 4a-4i
Is connected to the outer core 3. The tips (inner ends) of the teeth 4a to 4i are mutually connected to the adjacent ones thereof, and the connection forms the annular portion 4j. And
Coil windings 5a to 5i are wound around the teeth 4a to 4i, respectively, to form nine salient magnetic poles 6a to 6i for generating a rotating magnetic field. Note that, in the present embodiment, three teeth 4a to 4
For each 4i, a U, V, W phase excitation coil is constituted by coil windings 5a to 5i.
【００３１】一方、電動機１のロータ１０は、回転軸１
１、スペーサ１２及び８個の永久磁石１３からなり、前
記ステータ２の円環部４ｊ内側に回転可能に支持されて
いる。On the other hand, the rotor 10 of the electric motor 1
1, the stator 12 and eight permanent magnets 13 are rotatably supported inside the annular portion 4j of the stator 2.
【００３２】スペーサ１２は、金属（磁性体）よりな
り、その外形が電動機の磁極数Ｐと同極磁石間に挟まれ
る異極磁石の分割数ｍとの積（つまりＰ×ｍ）と同じ数
の辺の外側面１２ａを有する正多角柱形状に形成されて
いる。本実施形態では、電動機の磁極数Ｐは「８」で、
同極（例えばＮ極）磁石間に挟まれる異極（Ｓ極）磁石
の数（分割数）ｍが「１」、即ち磁石を分割しないよう
に設定されている。従って、本実施形態のスペーサ１２
は、８個の外側面１２ａを有する正八角柱形状（Ｐ×ｍ
＝８）に形成される。そして、各辺の外側面１２ａに
は、平断面形状が矩形状の永久磁石１３がそれぞれ接着
剤により固定される。The spacer 12 is made of metal (magnetic material), and its outer shape is the same number as the product of the number of magnetic poles P of the motor and the division number m of the different pole magnets sandwiched between the same pole magnets (that is, P × m). Are formed in the shape of a regular polygonal prism having the outer surface 12a on the side of. In the present embodiment, the number of magnetic poles P of the electric motor is “8”,
The number (division number) m of the different pole (S pole) magnets sandwiched between the same pole (for example, N pole) magnets is set to "1", that is, the magnet is not divided. Therefore, the spacer 12 of the present embodiment
Is a regular octagonal prism shape (P × m
= 8). Then, a permanent magnet 13 having a rectangular cross section is fixed to the outer surface 12a of each side by an adhesive.
【００３３】尚、永久磁石１３は、図２（ａ）（ｂ）に
示すような工程を経て製造される。即ち、図２（ａ）
（ｂ）に示すように、永久磁石１３は、所定大きさの立
方体（又は、直方体）の永久磁石ブロック材１４から所
定厚さだけ切り出されて、断面矩形状の永久磁石１３が
製造される。The permanent magnet 13 is manufactured through the steps shown in FIGS. That is, FIG.
As shown in (b), the permanent magnet 13 is cut out by a predetermined thickness from a cubic (or rectangular parallelepiped) permanent magnet block material 14 having a predetermined size, and the permanent magnet 13 having a rectangular cross section is manufactured.
【００３４】又、スペーサ１２の中心部には、平断面形
状が正八角形の貫通孔１２ｂが形成され、該貫通孔１２
ｂはその八角形の頂点が各辺の外側面１２ａの中央とな
るように設けられる。この貫通孔１２ｂには、金属より
なる円柱状の回転軸１１が圧入され固定される。In the center of the spacer 12, a through-hole 12b having a regular octagonal plane cross section is formed.
b is provided such that the vertex of the octagon is at the center of the outer surface 12a of each side. The cylindrical rotary shaft 11 made of metal is press-fitted into the through hole 12b and fixed.
【００３５】本実施形態のロータ１０は、以下のような
特徴を有している。 （１）ロータ１０は、正八角柱形状に形成されたスペー
サ１２の外側面１２ａに断面矩形状に形成された永久磁
石１３が固定され、該スペーサ１２の中心部に形成され
た断面正八角形状の貫通孔１２ｂに円柱状の回転軸１１
が圧入されて構成される。従って、スペーサ１２及び永
久磁石１３は直線的な形状であるので、従来のような高
度な加工技術が必要ない。又、回転軸１１とスペーサ１
２とは線接触になるので、該回転軸１１をスペーサ１２
の貫通孔１２ｂに圧入する際、相互の部材が変形し易い
ので圧入し易い。従って、圧入代の寸法精度を高くしな
くてもよく、従来のような高度な加工技術が必要ない。
そのため、ロータ１０のコストを低減でき、ひいては電
動機１の低コスト化に貢献できる。The rotor 10 of the present embodiment has the following features. (1) In the rotor 10, a permanent magnet 13 having a rectangular cross section is fixed to an outer surface 12a of a spacer 12 formed in a regular octagonal column shape, and the rotor 10 has a regular octagonal cross section formed in the center of the spacer 12. The cylindrical rotating shaft 11 is inserted into the through hole 12b.
Is press-fitted. Therefore, since the spacers 12 and the permanent magnets 13 have a linear shape, there is no need for a sophisticated processing technique as in the related art. Also, the rotating shaft 11 and the spacer 1
2 is in line contact, the rotating shaft 11 is
When press-fitting into the through hole 12b, the mutual members are easily deformed, so that it is easy to press-fit. Therefore, it is not necessary to increase the dimensional accuracy of the press-fitting allowance, and there is no need for a sophisticated processing technique as in the related art.
Therefore, the cost of the rotor 10 can be reduced, and the motor 1 can be reduced in cost.
【００３６】（２）永久磁石１３を断面矩形状としたの
で、該磁石１３を簡単に形成できるとともに、単位当た
りのブロック材１４から多くの永久磁石１３を形成でき
る。従って、永久磁石１３のコストを低減でき、ひいて
はロータ１０のコストを低減できる。(2) Since the permanent magnet 13 has a rectangular cross section, the magnet 13 can be easily formed, and a large number of permanent magnets 13 can be formed from the block material 14 per unit. Therefore, the cost of the permanent magnet 13 can be reduced, and the cost of the rotor 10 can be reduced.
【００３７】（３）スペーサ１２の外形形状及び貫通孔
１２ｂの形状が同一の多角形形状に形成されるととも
に、貫通孔１２ｂの多角形の頂点がスペーサ１２の外形
を構成する辺の中央となるように、貫通孔１２ｂが配置
される。しかも、貫通孔１２ｂは、その頂点が永久磁石
１３の磁極の中央となるように配置される。従って、ス
ペーサ１２内での永久磁石１３の磁気抵抗が回転方向の
両方向において等しくなるので、ロータ１０の磁気バラ
ンスがより良くなる。その結果、ロータ１０の回転をよ
り安定させることができる。又、スペーサ１２内の異な
る永久磁石１３間の磁束が通過する経路を径方向に最も
太くできるので、磁気抵抗をより小さくでき、効率がい
い。(3) The outer shape of the spacer 12 and the shape of the through hole 12b are formed in the same polygonal shape, and the vertex of the polygon of the through hole 12b is the center of the side constituting the outer shape of the spacer 12. Thus, the through holes 12b are arranged. Moreover, the through-hole 12b is arranged such that the apex thereof is located at the center of the magnetic pole of the permanent magnet 13. Therefore, the magnetic resistance of the permanent magnet 13 in the spacer 12 becomes equal in both directions of the rotation direction, so that the magnetic balance of the rotor 10 is further improved. As a result, the rotation of the rotor 10 can be further stabilized. Further, since the path through which the magnetic flux between the different permanent magnets 13 in the spacer 12 passes can be made the largest in the radial direction, the magnetic resistance can be further reduced and the efficiency is good.
【００３８】（４）ロータ１０は、磁極数Ｐ（＝８）と
同極磁石１３間に挟まれる異極磁石１３の分割数ｍ（＝
１）との積（つまりＰ×ｍ）が「８」である。従って、
図３に示すように、ロータ１０とステータ（図示略）と
の平均ギャップを小さくでき、漏れ磁束を少なくでき
る。その結果、ロータ１０を用いた電動機の高出力化を
図ることができる。(4) The rotor 10 has the number of magnetic poles P (= 8) and the division number m (=
1) (ie, P × m) is “8”. Therefore,
As shown in FIG. 3, the average gap between the rotor 10 and the stator (not shown) can be reduced, and the leakage flux can be reduced. As a result, the output of the electric motor using the rotor 10 can be increased.
【００３９】尚、本実施形態は以下のように変更しても
よい。 ○上記実施形態では、永久磁石１３の磁極数Ｐを「８」
とし、同極磁石１３間に挟まれる異極磁石１３の分割数
ｍを「１」としてロータ１０を構成したが、この構成に
限定されるものではなく、例えば、図４のようにロータ
を構成してもよい。The present embodiment may be modified as follows. In the above embodiment, the number of magnetic poles P of the permanent magnet 13 is set to “8”.
The rotor 10 is configured by setting the division number m of the different-polarity magnet 13 sandwiched between the same-polarity magnets 13 to “1”. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, the rotor 10 is configured as shown in FIG. May be.
【００４０】図４に示すように、永久磁石の磁極数Ｐを
「８」とし、同極磁石間に挟まれる異極磁石の分割数ｍ
を「２」としたロータ１０ａとしてもよい。即ち、Ｐ×
ｍ＝１６となるので、ロータ１０ａは、スペーサ１２が
１６個の外側面１２ｃを有する断面正一六角形状に形成
され、各外側面１２ｃに前記永久磁石１３が２等分割さ
れた永久磁石１３ａが固定されて構成される。このよう
に構成すれば、図３に示すように、ロータ１０ａとステ
ータ（図示略）との平均ギャップを上記実施形態より小
さくでき、漏れ磁束を少なくできる。その結果、ロータ
１０ａを用いた電動機をより高出力とすることができ
る。又、Ｐ×ｍを「８」以上にすれば、永久磁石の磁極
数Ｐを「４」又は「６」にし、分割数ｍを「２」以上に
して実施してもよい。更に、磁極数Ｐを「８」にし、分
割数ｍを「３」以上にして実施してもよい。As shown in FIG. 4, the number of magnetic poles P of the permanent magnet is "8", and the division number m
May be set to “2”. That is, P ×
Since m = 16, the rotor 10a has a permanent magnet 13a in which the spacer 12 is formed in a regular hexagonal cross section having 16 outer surfaces 12c, and the permanent magnet 13 is equally divided into two on each outer surface 12c. Is fixed. With this configuration, as shown in FIG. 3, the average gap between the rotor 10a and the stator (not shown) can be made smaller than in the above embodiment, and the leakage flux can be reduced. As a result, the electric motor using the rotor 10a can have higher output. If P × m is set to “8” or more, the number of magnetic poles P of the permanent magnet may be set to “4” or “6”, and the division number m may be set to “2” or more. Furthermore, the number of magnetic poles P may be set to “8” and the number of divisions m may be set to “3” or more.
【００４１】○上記実施形態では、スペーサ１２の外形
形状及び貫通孔１２ｂの形状を同一の多角形形状に形成
するとともに、貫通孔１２ｂの多角形の頂点がスペーサ
１２の外形を構成する辺の中央となるように貫通孔１２
ｂを配置し、しかも貫通孔１２ｂを、その頂点が永久磁
石１３の磁極の中央となるように配置したが、この構成
に限定されるものではなく、例えば、図４〜図７のよう
に変更してもよい。In the above embodiment, the outer shape of the spacer 12 and the shape of the through hole 12b are formed in the same polygonal shape, and the apex of the polygon of the through hole 12b is the center of the side constituting the outer shape of the spacer 12. Through hole 12 so that
b, and the through-hole 12b is arranged such that the apex thereof is located at the center of the magnetic pole of the permanent magnet 13. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, the through-hole 12b may be changed as shown in FIGS. May be.
【００４２】図４に示すロータ１０ａは、スペーサ１２
が断面正一六角形状に形成され、貫通孔１２ｂは、断面
正八角形状に形成されている。尚、貫通孔１２ｂは、そ
の頂点が永久磁石１３ａの磁極の中央となるように配置
されている。このようにすれば、スペーサ１２内での永
久磁石１３ａの磁気抵抗が回転方向の両方向において等
しくなるので、ロータ１０ａの磁気バランスがより良く
なる。その結果、ロータ１０ａの回転をより安定させる
ことができる。又、スペーサ１２内の異なる永久磁石１
３ａ間の磁束が通過する経路を径方向に最も太くできる
ので、磁気抵抗をより小さくでき、効率がいい。The rotor 10a shown in FIG.
Are formed in a regular hexagonal cross section, and the through holes 12b are formed in a regular octagonal cross section. In addition, the through-hole 12b is arrange | positioned so that the vertex may become the center of the magnetic pole of the permanent magnet 13a. By doing so, the magnetic resistance of the permanent magnet 13a in the spacer 12 becomes equal in both directions of rotation, so that the magnetic balance of the rotor 10a is further improved. As a result, the rotation of the rotor 10a can be further stabilized. Also, different permanent magnets 1 in the spacer 12
Since the path through which the magnetic flux between 3a passes can be made thickest in the radial direction, the magnetic resistance can be made smaller and the efficiency is good.
【００４３】図５に示すロータ１０ｂは、図４に示すロ
ータ１０ａと同様に、スペーサ１２が断面正一六角形状
に形成され、貫通孔１２ｄも断面正一六角形状に形成さ
れている。因みに、同図５は、回転軸１１を外した状態
を示している。尚、貫通孔１２ｄは、その多角形の頂点
がスペーサ１２の外形を構成する辺の中央となるように
配置されるが、その頂点が永久磁石１３の磁極の中央と
なるように配置されていない。このようにすれば、スペ
ーサ１２内での永久磁石１３ａの磁気抵抗が回転方向の
両方向において等しくなるので、ロータ１０ｂの磁気バ
ランスがより良くなる。その結果、ロータ１０ｂの回転
をより安定させることができる。又、スペーサ１２内の
異なる永久磁石１３ａ間の磁束が通過する経路を径方向
に太くできるので、磁気抵抗を小さくでき、効率がい
い。In the rotor 10b shown in FIG. 5, similarly to the rotor 10a shown in FIG. 4, the spacer 12 has a regular hexagonal cross section, and the through hole 12d also has a regular hexagonal cross section. FIG. 5 shows a state in which the rotating shaft 11 is removed. The through hole 12d is arranged such that the vertex of the polygon is located at the center of the side constituting the outer shape of the spacer 12, but is not located such that the vertex is located at the center of the magnetic pole of the permanent magnet 13. . By doing so, the magnetic resistance of the permanent magnet 13a in the spacer 12 becomes equal in both rotational directions, so that the magnetic balance of the rotor 10b is further improved. As a result, the rotation of the rotor 10b can be further stabilized. Further, the path through which the magnetic flux between the different permanent magnets 13a in the spacer 12 passes can be made radially thick, so that the magnetic resistance can be reduced and the efficiency is high.
【００４４】又、図示しないが、単にスペーサの外形形
状と貫通孔の形状とを同一の多角形形状に形成してもよ
い。つまり、貫通孔の多角形の頂点がスペーサの外形を
構成する辺の中央となるように貫通孔を配置しなくても
よい。又、貫通孔を、その頂点が永久磁石の磁極の中央
となるように配置しなくてもよい。このようにしても、
スペーサ内での各永久磁石の磁気抵抗が等しくなるの
で、ロータの磁気バランスが良くなる。その結果、ロー
タの回転を安定させることができる。Although not shown, the outer shape of the spacer and the shape of the through hole may be simply formed in the same polygonal shape. That is, it is not necessary to arrange the through-hole such that the vertex of the polygon of the through-hole is the center of the side constituting the outer shape of the spacer. Further, the through-hole does not have to be arranged so that the apex thereof is located at the center of the magnetic pole of the permanent magnet. Even if you do this,
Since the magnetic resistance of each permanent magnet in the spacer is equal, the magnetic balance of the rotor is improved. As a result, the rotation of the rotor can be stabilized.
【００４５】又、図６に示すロータ１０ｃや、図７に示
すロータ１０ｄのように、スペーサ１２の外形形状（図
６のスペーサ１２は断面正八角形状、図７のスペーサ１
２は断面正一六角形状）と、貫通孔１２ｅの形状（図６
及び図７の貫通孔１２ｅはともに断面正六角形状）を異
なる多角形形状としてもよい。Also, like the rotor 10c shown in FIG. 6 and the rotor 10d shown in FIG. 7, the outer shape of the spacer 12 (spacer 12 in FIG.
2 is a regular hexagonal cross section) and the shape of the through hole 12e (FIG. 6).
7 and the through-holes 12e in FIG. 7 may have different polygonal shapes.
【００４６】○上記実施形態では、永久磁石１３を、各
外側面１２ａに接着剤にて固定したが、その他の固定手
段を用いて固定するようにしてもよい。又、永久磁石１
３を覆うように樹脂モールド材にてモールドするように
してもよい。このようにすれば、永久磁石１３の脱落・
飛散を確実に防止することができる。In the above embodiment, the permanent magnet 13 is fixed to each outer surface 12a with an adhesive, but may be fixed using other fixing means. Also, permanent magnet 1
3 may be molded with a resin mold material. In this way, the permanent magnet 13 may fall off.
Scattering can be reliably prevented.
【００４７】○上記実施形態のステータ２の構成を適宜
変更してもよい。例えば、ティースの数を変更してもよ
い。 （第２実施形態）以下、本発明をに具体化した第２実施
形態を図面に従って説明する。尚、本実施形態の電動機
１ａのステータ２は、前記第１実施形態と同様に構成さ
れているため同一の符号を付して説明を簡略化し、以下
には、ロータ２０を中心に説明する。The configuration of the stator 2 of the above embodiment may be changed as appropriate. For example, the number of teeth may be changed. (Second Embodiment) Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The stator 2 of the electric motor 1a according to the present embodiment is configured in the same manner as in the first embodiment, so that the same reference numerals are used to simplify the description, and the following description will focus on the rotor 20.
【００４８】本実施形態の電動機１ａのロータ２０は、
図８〜図１０に示すように、回転軸２１、スペーサ２２
及び永久磁石２３ａ〜２３ｈ，２４ａ〜２４ｈからな
り、前記ステータ２の円環部４ｊ内側に回転可能に支持
されている。The rotor 20 of the electric motor 1a of the present embodiment
As shown in FIG. 8 to FIG.
And permanent magnets 23a to 23h and 24a to 24h, and are rotatably supported inside the annular portion 4j of the stator 2.
【００４９】スペーサ２２は、金属（磁性体）よりな
り、図１１に示すように、軸方向の中央から一方の端部
の間を第１ブロック２５とし、軸方向の中央から他方の
端部の間を第２ブロック２６としている。第１，第２ブ
ロック２５，２６はともに正八角柱状に形成され、それ
ぞれ８つの外側面２５ａ〜２５ｈ，２６ａ〜２６ｈを有
している。これらブロック２５，２６からなるスペーサ
２２は、金属（磁性体）よりなる板材をプレス加工によ
り形成したシート材２８を複数枚、軸方向に積層して構
成されている。The spacer 22 is made of a metal (magnetic material). As shown in FIG. 11, the space between one end and the center in the axial direction is a first block 25, and the space between the other end and the center in the axial direction is as shown in FIG. The interval is defined as a second block 26. Each of the first and second blocks 25 and 26 is formed in a regular octagonal column shape, and has eight outer surfaces 25a to 25h and 26a to 26h, respectively. The spacer 22 composed of the blocks 25 and 26 is formed by axially laminating a plurality of sheet materials 28 formed by pressing a plate material made of a metal (magnetic material).
【００５０】ここで、図９において、隣接する外側面２
５ａ〜２５ｈ，２６ａ〜２６ｈに垂直で、かつロータ２
０の回転中心Ｏを通る直線Ｌa1〜Ｌa8，Ｌb1〜Ｌb8のな
す角は、それぞれ「４５°」になっている。そして、各
ブロック２５，２６は、その半分の「２２．５°」だけ
相対的に回転方向にずらして設けられている。これら各
外側面２５ａ〜２５ｈ，２６ａ〜２６ｈには、直方体
（径方向断面が長方形状）よりなる永久磁石２３ａ〜２
３ｈ，２４ａ〜２４ｈが回転方向に交互に異なる磁極と
なるように接着剤等により固定される。この永久磁石２
３ａ〜２３ｈ，２４ａ〜２４ｈは、所定大きさの直方体
（又は、立方体）の永久磁石ブロック材から所定厚さだ
け切り出されて形成される（図２参照）。Here, in FIG.
5a to 25h, 26a to 26h, and the rotor 2
The angles formed by the straight lines La1 to La8 and Lb1 to Lb8 passing through the zero rotation center O are each “45 °”. Each of the blocks 25 and 26 is provided so as to be relatively displaced in the rotational direction by “22.5 °”, which is a half thereof. Permanent magnets 23a to 2 made of a rectangular parallelepiped (having a rectangular cross section in the radial direction) are provided on these outer surfaces 25a to 25h and 26a to 26h.
3h and 24a to 24h are fixed by an adhesive or the like so that magnetic poles are alternately different in the rotation direction. This permanent magnet 2
Each of 3a to 23h and 24a to 24h is formed by cutting a predetermined thickness from a rectangular (or cubic) permanent magnet block material having a predetermined size (see FIG. 2).
【００５１】こうして、図９〜図１１に示すように、各
永久磁石２３ａ〜２３ｈ，２４ａ〜２４ｈは軸方向に第
１，第２ブロック２５，２６の２つに分割され、前記ス
ペーサ２２の形状より、第１ブロック２５に固定される
永久磁石２３ａ〜２３ｈと第２ブロック２６に固定され
る永久磁石２４ａ〜２４ｈの同極が相対的に回転方向に
「２２．５°」ずれて配置される。このとき、各永久磁
石２３ａ〜２３ｈ，２４ａ〜２４ｈは、その回転方向の
中心が前記直線Ｌa1〜Ｌa8，Ｌb1〜Ｌb8を通るように配
置される。従って、永久磁石２３ａ〜２３ｈ，２４ａ〜
２４ｈの回転方向の中心を通る前記直線Ｌa1〜Ｌa8，Ｌ
b1〜Ｌb8が、軸方向からみて、各ブロック２５，２６で
交互に「２２．５°」の等間隔に配置される。In this manner, as shown in FIGS. 9 to 11, each of the permanent magnets 23a to 23h and 24a to 24h is axially divided into two first and second blocks 25 and 26. Accordingly, the same poles of the permanent magnets 23a to 23h fixed to the first block 25 and the permanent magnets 24a to 24h fixed to the second block 26 are relatively displaced by “22.5 °” in the rotation direction. . At this time, each of the permanent magnets 23a to 23h and 24a to 24h is arranged such that the center in the rotation direction passes through the straight lines La1 to La8 and Lb1 to Lb8. Therefore, the permanent magnets 23a to 23h, 24a to
The straight lines La1 to La8, L passing through the center in the rotation direction of 24h
When viewed from the axial direction, b1 to Lb8 are alternately arranged at equal intervals of “22.5 °” in each of the blocks 25 and 26.
【００５２】そして、図８に示すように、永久磁石２３
ａ〜２３ｈ，２４ａ〜２４ｈは、回転時の遠心力や振動
等によるスペーサ２２からの脱落・飛散を防止するため
に樹脂モールド材２７によりモールドされる。この樹脂
モールド材２７は、永久磁石２３ａ〜２３ｈ，２４ａ〜
２４ｈをモールドするだけでなく、図１０に示すよう
に、スペーサ２２の軸方向両端部を含めた該スペーサ２
２全体が円柱状となるようにモールドする。Then, as shown in FIG.
A to 23h and 24a to 24h are molded by a resin molding material 27 in order to prevent the spacers 22 from dropping or scattering due to centrifugal force or vibration during rotation. The resin molding material 27 is made of permanent magnets 23a to 23h, 24a to
In addition to the molding of the spacer 2 h, as shown in FIG.
2 is molded so as to be entirely cylindrical.
【００５３】ここで、本実施形態の電動機１ａは、以下
の条件式 Ｐ＝８ｎ、かつ、Ｔ＝９ｎ（但し、ｎは１以上の整数） の「ｎ」を「１」に設定した永久磁石磁極数Ｐが
「８」、突極磁極数Ｔが「９」であって、更に永久磁石
の軸方向の分割数ｋが「２」である電動機である。この
ような電動機１ａにおいて、図１３には、各ブロック２
５，２６間の永久磁石２３ａ〜２３ｈ，２４ａ〜２４ｈ
の相対的な回転方向のずれ角θを０°〜９０°／（（ｋ
−１）×ｎ）、即ち０°〜９０°まで変化させたときの
コギングトルクの大きさが示されている。尚、同図１３
では、ずれ角θが「０°」、即ち各ブロック間の永久磁
石が相対的にずれていない場合のコギングトルクの大き
さを「１」としている。Here, the electric motor 1a of this embodiment is a permanent magnet in which the following conditional expression P = 8n and T = 9n (where n is an integer of 1 or more) is set to "1". The motor has a magnetic pole number P of “8”, a salient magnetic pole number T of “9”, and a permanent magnet axial division number k of “2”. In such an electric motor 1a, FIG.
Permanent magnets 23a-23h, 24a-24h between 5, 26
Relative rotation angle θ in the range of 0 ° to 90 ° / ((k
-1) × n), that is, the magnitude of the cogging torque when changed from 0 ° to 90 °. FIG. 13
In this example, the magnitude of the cogging torque when the displacement angle θ is “0 °”, that is, when the permanent magnets between the blocks are not relatively displaced, is set to “1”.
【００５４】同図１３より、各ブロック２５，２６の永
久磁石２３ａ〜２３ｈ，２４ａ〜２４ｈの回転方向の相
対的なずれ角が「０°〜２２．５°」に増加するに伴っ
て、コギングトルクが小さくなっていく。特に、ずれ角
θが「１０°〜２２．５°」の範囲内は、コギングトル
クの大きさが約「０．５」以下となる好ましい範囲であ
る。As shown in FIG. 13, cogging occurs as the relative angle of rotation of the permanent magnets 23a to 23h and 24a to 24h of each of the blocks 25 and 26 increases from "0 ° to 22.5 °". The torque decreases. In particular, the range where the deviation angle θ is in the range of “10 ° to 22.5 °” is a preferable range in which the magnitude of the cogging torque is about “0.5” or less.
【００５５】次に、ずれ角が「２２．５°〜６７．５
°」の範囲内（図１３の斜線部分）においては、コギン
グトルクが約「０．２」以下と小さく、好ましいように
見える。しかしながら、各ブロック２５，２６の永久磁
石２３ａ〜２３ｈ，２４ａ〜２４ｈ間で異極同士が近づ
く配置となるため、電動機１ａ自体の出力が大きく低下
してしまう。従って、この範囲内のずれ角の設定は適さ
ない。Next, the shift angle is "22.5 ° to 67.5".
In the range of “°” (the hatched portion in FIG. 13), the cogging torque is as small as about “0.2” or less, which seems to be preferable. However, since the different poles are arranged closer to each other between the permanent magnets 23a to 23h and 24a to 24h of each of the blocks 25 and 26, the output of the electric motor 1a is greatly reduced. Therefore, setting the deviation angle within this range is not suitable.
【００５６】次に、ずれ角が「６７．５°〜９０°」に
おいては、ずれ角が「０°〜２２.５°」と対称的に変
化する。従って、詳細な説明を省略し、以下には「０°
〜２２．５°」のみ場合を記載する。Next, when the shift angle is "67.5 ° to 90 °", the shift angle changes symmetrically to "0 ° to 22.5 °". Therefore, the detailed description is omitted, and the following description is given as “0 °
２22.5 ° ”only.
【００５７】従って、このような測定結果により、ずれ
角θを「２２．５°」に設定すれば、ずれ角の有効な範
囲内において、コギングトルクの大きさが最も小さくな
る約「０．２」となる。つまり、ずれ角θを「２２．５
°」に設定した本実施形態の電動機１ａは、コギングト
ルクが確実に低減される。Therefore, if the deviation angle θ is set to “22.5 °” based on the above measurement results, the cogging torque is minimized within the effective range of the deviation angle by about “0.2”. ". That is, the deviation angle θ is set to “22.5
In the electric motor 1a of this embodiment set to “°”, the cogging torque is reliably reduced.
【００５８】前記スペーサ２２の中心部、即ち第１，第
２ブロック２５，２６の中心部には、図１２に示すよう
に、平断面形状が正十六角形の貫通孔２５ｚ，２６ｚが
形成され、該貫通孔２５ｚ，２６ｚはその正十六角形の
頂点が隣り合う外側面２５ａ〜２５ｈ，２６ａ〜２６ｈ
間（各ブロック２５，２６の角部）及び各辺の外側面２
５ａ〜２５ｈ，２６ａ〜２６ｈの中央となるように設け
られている。この貫通孔２５ｚ，２６ｚには、金属より
なる円柱状の前記回転軸２１が圧入され固定される。At the center of the spacer 22, that is, at the center of the first and second blocks 25 and 26, through holes 25z and 26z having a regular hexagonal cross section are formed as shown in FIG. The through-holes 25z, 26z have outer hexagonal apexes adjacent to each other on the outer surfaces 25a to 25h, 26a to 26h.
The outer surface 2 of the space (corner of each block 25, 26) and each side
It is provided so that it may become the center of 5a-25h and 26a-26h. The cylindrical rotary shaft 21 made of metal is press-fitted and fixed in the through holes 25z and 26z.
【００５９】ここで、前記貫通孔２５ｚ，２６ｚは、前
記ずれ角θを用いた以下の式 ３６０°／θ＝ｓ により正ｓ角形に設定されている。尚、この式は、ｓが
３以上の整数になり得るずれ角θに設定された場合に用
いられる。これにより、各ブロック２５，２６を相対的
に回転方向にずれ角θだけずらす毎に、貫通孔２５ｚ，
２６ｚが軸方向において一致するようになる。Here, the through holes 25z and 26z are set in a regular s-square shape by the following expression 360 ° / θ = s using the shift angle θ. This equation is used when s is set to a shift angle θ that can be an integer of 3 or more. Thus, each time the blocks 25, 26 are relatively shifted by the shift angle θ in the rotational direction, the through holes 25z,
26z becomes coincident in the axial direction.
【００６０】本実施形態では、ずれ角θが「２２．５
°」であるため、上記式よりｓ＝１６となり、貫通孔２
５ｚ，２６ｚが正十六角形に設定されている。そのた
め、各ブロック２５，２６を相対的に回転方向に「２
２．５°」ずらす毎に、貫通孔２５ｚ，２６ｚが軸方向
において一致する。従って、本実施形態では、貫通孔２
５ｚ，２６ｚの軸方向の一致を確認することにより、各
ブロック２５，２６のずれ角θが「２２．５°」となる
ように各ブロック２５，２６を容易に位置決めでき、ま
たそのずれ角θの精度を向上することができる。In this embodiment, the deviation angle θ is “22.5
° ”, s = 16 from the above equation, and the through hole 2
5z and 26z are set as regular hexagons. Therefore, the blocks 25 and 26 are relatively moved in the rotational direction by “2”.
Every time the position is shifted by 2.5 °, the through holes 25z and 26z coincide in the axial direction. Therefore, in the present embodiment, the through hole 2
By confirming the coincidence of the axis directions of 5z and 26z, the blocks 25 and 26 can be easily positioned so that the deviation angle θ between the blocks 25 and 26 becomes “22.5 °”, and the deviation angle θ Accuracy can be improved.
【００６１】前記回転軸２１には、スペーサ２２から突
出する部位において、一部が平面状に面取りされた断面
略Ｄ形状の係合部２１ａが形成されている。この係合部
２１ａは、図示しない負荷側の連結部に対して回転方向
に係合し、相対回転不能に確実に連結する。そのため、
回転軸２１の駆動力（回転力）が負荷側に確実に伝達す
るようになっている。The rotating shaft 21 is formed with an engaging portion 21a having a substantially D-shaped cross section, which is partially chamfered in a plane at a portion protruding from the spacer 22. The engagement portion 21a is rotationally engaged with a connection portion (not shown) on the load side, and is securely connected so as not to rotate relatively. for that reason,
The driving force (rotational force) of the rotating shaft 21 is reliably transmitted to the load side.
【００６２】上記したように、本実施の形態によれば、
以下に示す作用効果を有する。 （１）ロータ２０は、正八角柱形状に形成されたスペー
サ２２の外側面２５ａ〜２５ｈ，２６ａ〜２６ｈに断面
矩形状に形成された永久磁石２３ａ〜２３ｈ，２４ａ〜
２４ｈが固定され、該スペーサ２２の中心部に形成され
た断面正十六角形状の貫通孔２５ｚ，２６ｚに円柱状の
回転軸２１が圧入されて構成される。従って、前記第１
実施形態と同様に、スペーサ２２及び永久磁石２３ａ〜
２３ｈ，２４ａ〜２４ｈは直線的な形状であるので、従
来のような高度な加工技術が必要ない。又、回転軸２１
とスペーサ２２とは線接触になるので、該回転軸２１を
スペーサ２２の貫通孔２５ｚ，２６ｚに圧入する際、相
互の部材が変形し易いので圧入し易い。従って、圧入代
の寸法精度を高くしなくてもよく、従来のような高度な
加工技術が必要ない。そのため、ロータ２０のコストを
低減でき、ひいては電動機１ａの低コスト化に貢献でき
る。As described above, according to the present embodiment,
It has the following functions and effects. (1) The rotor 20 has permanent magnets 23a to 23h, 24a to 24h formed in rectangular cross sections on the outer surfaces 25a to 25h, 26a to 26h of the spacer 22 formed in a regular octagonal column shape.
24 h is fixed, and the cylindrical rotating shaft 21 is press-fitted into through holes 25 z and 26 z having a regular hexagonal cross section formed at the center of the spacer 22. Therefore, the first
Similarly to the embodiment, the spacer 22 and the permanent magnets 23a to 23a
Since 23h and 24a to 24h have a linear shape, there is no need for advanced processing techniques as in the past. Also, the rotating shaft 21
When the rotary shaft 21 is press-fitted into the through holes 25z, 26z of the spacer 22, the mutual members are easily deformed, so that the rotary shaft 21 is easily press-fitted. Therefore, it is not necessary to increase the dimensional accuracy of the press-fitting allowance, and there is no need for a sophisticated processing technique as in the related art. Therefore, the cost of the rotor 20 can be reduced, which can contribute to the cost reduction of the electric motor 1a.
【００６３】（２）永久磁石２３ａ〜２３ｈ，２４ａ〜
２４ｈを断面矩形状としたので、前記第１実施形態と同
様に、該磁石２３ａ〜２３ｈ，２４ａ〜２４ｈを簡単に
形成できるとともに、単位当たりのブロック材から多く
の永久磁石２３ａ〜２３ｈ，２４ａ〜２４ｈを形成でき
る。従って、永久磁石２３ａ〜２３ｈ，２４ａ〜２４ｈ
のコストを低減でき、ひいてはロータ２０のコストを低
減できる。(2) Permanent magnets 23a-23h, 24a-
Since the section 24h has a rectangular cross section, the magnets 23a to 23h and 24a to 24h can be easily formed in the same manner as in the first embodiment, and many permanent magnets 23a to 23h and 24a to 24h can be formed from a block material per unit. 24h can be formed. Therefore, the permanent magnets 23a to 23h, 24a to 24h
And the cost of the rotor 20 can be reduced.
【００６４】（３）スペーサ２２は軸方向に第１，第２
ブロック２５，２６の２つに分割され、第１ブロック２
５の永久磁石２３ａ〜２３ｈと第２ブロック２６の永久
磁石２４ａ〜２４ｈの同極が相対的に回転方向に「２
２．５°」ずれて配置される。このようにすれば、図１
３に示すようにずれ角θの有効な範囲内において、電動
機１ａのコギングトルクを極めて小さく抑えることがで
きる。(3) The spacers 22 are first and second in the axial direction.
The first block 2 is divided into two blocks 25 and 26.
5 and the permanent magnets 24a to 24h of the second block 26 have the same polarity in the rotational direction as “2”.
2.5 ° ". By doing so, FIG.
As shown in FIG. 3, the cogging torque of the electric motor 1a can be kept extremely small within the effective range of the deviation angle θ.
【００６５】（４）スペーサ２２に設けた回転軸２１を
圧入するための貫通孔２５ｚ，２６ｚは、３６０°／θ
＝ｓで求まる正ｓ角形（本実施形態では、ずれ角θが
「２２．５°」であり、貫通孔２５ｚ，２６ｚは正十六
角形）に形成され、その貫通孔２５ｚ，２６ｚがブロッ
ク２５，２６間で軸方向に一致するように該スペーサ２
２が構成される。これにより、各ブロック２５，２６を
相対的に回転方向にずれ角θ（本実施形態では「２２．
５°」）だけずらす毎に、貫通孔２５ｚ，２６ｚが軸方
向において一致する。従って、貫通孔２５ｚ，２６ｚの
軸方向の一致を確認することにより、各ブロック２５，
２６がずれ角θとなるように該スペーサを容易に位置決
めでき、またそのずれ角θの精度を向上できる。(4) The through-holes 25z and 26z for press-fitting the rotary shaft 21 provided in the spacer 22 are 360 ° / θ.
= S (in this embodiment, the deviation angle θ is “22.5 °” and the through holes 25z and 26z are regular hexagons), and the through holes 25z and 26z are formed in the block 25. , 26 so that they are axially coincident with each other.
2 are configured. As a result, the blocks 25 and 26 are relatively displaced in the rotational direction θ (in this embodiment, “22.
Every 5 °)), the through holes 25z, 26z coincide in the axial direction. Therefore, by confirming that the through holes 25z and 26z coincide with each other in the axial direction, each block 25,
The spacer can be easily positioned such that 26 has a shift angle θ, and the accuracy of the shift angle θ can be improved.
【００６６】（５）スペーサ２２は複数枚のシート材２
８を軸方向に積層して構成されるので個々のシート材２
８毎に位置決めする必要があるが、貫通孔２５ｚ，２６
ｚの軸方向の一致を確認することにより、各シート材２
８毎の位置決めを容易かつ正確に行うことができる。(5) The spacer 22 is composed of a plurality of sheet materials 2
8 are laminated in the axial direction, so that each sheet material 2
8, the through holes 25z, 26
By confirming the coincidence of z in the axial direction, each sheet material 2
Positioning for every 8 can be performed easily and accurately.
【００６７】（６）回転軸２１は回転方向に係合する係
合部２１ａを有し、その係合部２１ａはスペーサ２２か
ら突出する部位に設けられる。従って、係合部２１ａに
より、回転軸２１は負荷側の連結部に対して回転方向に
係合し、相対回転不能に確実に連結するため、回転軸２
１の駆動力（回転力）を負荷側に確実に伝達できる。
又、回転軸２１の圧入部分は円柱状であるため、スペー
サ２２に対して確実に圧入固定できる。(6) The rotating shaft 21 has an engaging portion 21a that engages in the rotation direction, and the engaging portion 21a is provided at a portion protruding from the spacer 22. Therefore, the rotating shaft 21 is engaged with the connecting portion on the load side in the rotational direction by the engaging portion 21a, and the rotating shaft 21 is securely connected so as to be relatively unrotatable.
1 can reliably transmit the driving force (rotational force) to the load side.
Further, since the press-fit portion of the rotary shaft 21 has a cylindrical shape, the press fit into the spacer 22 can be reliably performed.
【００６８】（７）樹脂モールド材２７により、永久磁
石２３ａ〜２３ｈ，２４ａ〜２４ｈやスペーサ２２の軸
方向両端部を含めた該スペーサ２２全体が円柱状にモー
ルドされる。従って、永久磁石２３ａ〜２３ｈ，２４ａ
〜２４ｈがスペーサ２２から脱落・飛散することを防止
することができる。(7) The entire spacer 22 including the permanent magnets 23a to 23h, 24a to 24h and both ends in the axial direction of the spacer 22 is molded into a cylindrical shape by the resin molding material 27. Therefore, the permanent magnets 23a to 23h, 24a
24h can be prevented from dropping and scattering from the spacer 22.
【００６９】尚、本実施形態は以下のように変更しても
よい。 ○上記実施形態では、スペーサ２２及び永久磁石２３ａ
〜２３ｈ，２４ａ〜２４ｈを軸方向に２分割したが、こ
れ以上に分割するようにしてもよい。この場合、分割し
たスペーサ及び永久磁石を所定のずれ角θだけ同一回転
方向にずらす必要がある。又、上記したように、同極磁
石を回転方向に２分割以上で分割するようにしてもよ
い。The present embodiment may be modified as follows. In the above embodiment, the spacer 22 and the permanent magnet 23a
23h and 24a to 24h are divided into two in the axial direction, but may be further divided. In this case, the divided spacers and permanent magnets need to be shifted in the same rotation direction by a predetermined shift angle θ. Further, as described above, the same-polarity magnet may be divided into two or more in the rotation direction.
【００７０】○上記実施形態では、各ブロック２５，２
６のずれ角θを「２２．５°」に設定したが、この角度
に限定されるものではなく、適宜変更してもよい。 ○上記実施形態の貫通孔２５ｚ，２６ｚの形状は、これ
に限定されるものではなく、適宜変更してもよい。In the above embodiment, each block 25, 2
6 is set to “22.5 °”, but is not limited to this angle and may be changed as appropriate. The shapes of the through holes 25z and 26z in the above embodiment are not limited to those described above, and may be changed as appropriate.
【００７１】○上記実施形態では、永久磁石２３ａ〜２
３ｈ，２４ａ〜２４ｈは樹脂モールド材２７によりモー
ルドされたが、樹脂モールド材２７以外の部材を用いて
永久磁石の脱落・飛散を防止するようにしてもよい。
又、特に、樹脂モールド材２７を用いなくてもよい。In the above embodiment, the permanent magnets 23a to 23a
Although 3h and 24a to 24h are molded with the resin molding material 27, members other than the resin molding material 27 may be used to prevent the permanent magnet from falling off and scattering.
Further, in particular, the resin molding material 27 may not be used.
【００７２】○上記実施形態では、スペーサ２２を複数
毎のシート材２８を軸方向に積層して構成したが、ブロ
ック２５，２６毎に単体で構成するようにしてもよい。In the above embodiment, the spacer 22 is formed by laminating a plurality of sheet members 28 in the axial direction. However, the spacer 22 may be formed as a single unit for each of the blocks 25 and 26.
【００７３】[0073]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
コストを低減することができるロータ及びそのロータを
備えた電動機を提供することができる。As described in detail above, according to the present invention,
It is possible to provide a rotor that can reduce costs and an electric motor including the rotor.
【図１】第１実施形態の回転磁界型電動機の概略構成図
である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a rotating magnetic field type electric motor according to a first embodiment.
【図２】第１実施形態の永久磁石の製造工程を説明する
ための図である。FIG. 2 is a view for explaining a manufacturing process of the permanent magnet of the first embodiment.
【図３】永久磁石磁極数Ｐと分割数ｍの積に対するロー
タ・ステータ間の平均ギャップを示す特性図である。FIG. 3 is a characteristic diagram showing an average gap between a rotor and a stator with respect to a product of a permanent magnet magnetic pole number P and a division number m.
【図４】別例のロータの平断面図である。FIG. 4 is a plan sectional view of another example of a rotor.
【図５】別例のロータの平断面図である。FIG. 5 is a plan sectional view of another example of a rotor.
【図６】別例のロータの平断面図である。FIG. 6 is a plan sectional view of another example of a rotor.
【図７】別例のロータの平断面図である。FIG. 7 is a plan sectional view of another example of a rotor.
【図８】第２実施形態の回転磁界型電動機の概略構成図
である。FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a rotating magnetic field type electric motor according to a second embodiment.
【図９】ロータの永久磁石の配置を示す平面図である。FIG. 9 is a plan view showing an arrangement of permanent magnets of the rotor.
【図１０】ロータの永久磁石の配置を示す側面図であ
る。FIG. 10 is a side view showing an arrangement of permanent magnets of the rotor.
【図１１】ロータの構成を示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing a configuration of a rotor.
【図１２】（ａ）は、スペーサの第１ブロックの平面図
であり、（ｂ）は、スペーサの第２ブロックの平面図で
ある。FIG. 12A is a plan view of a first block of a spacer, and FIG. 12B is a plan view of a second block of a spacer.
【図１３】ずれ角に対するコギングトルクの変化を示す
特性図である。FIG. 13 is a characteristic diagram showing a change in cogging torque with respect to a shift angle.
【図１４】従来のロータの平断面図である。FIG. 14 is a plan sectional view of a conventional rotor.
【図１５】従来のロータの要部拡大断面図である。FIG. 15 is an enlarged sectional view of a main part of a conventional rotor.
【図１６】従来の永久磁石の製造工程を説明するための
図である。FIG. 16 is a view for explaining a manufacturing process of a conventional permanent magnet.
１０，１０ａ〜１０ｄ…ロータ、１１…回転軸、１２…
スペーサ、１２ａ，１２ｃ…外側面、１２ｂ，１２ｄ，
１２ｅ…貫通孔、１３…永久磁石、２０…ロータ、２１
…回転軸、２１ａ…係合部、２２…スペーサ、２３ａ〜
２３ｈ，２４ａ〜２４…永久磁石、２５ａ〜２５ｈ，２
６ａ〜２６ｈ…外側面、２５ｚ，２６ｚ…貫通孔、２７
…樹脂モールド材、２８…シート材、Ｐ…磁極数、ｋ…
軸方向の分割数、ｍ…回転方向の分割数、ｓ…正多角形
の角数、θ…ずれ角。10, 10a to 10d: rotor, 11: rotating shaft, 12:
Spacers, 12a, 12c ... outer surfaces, 12b, 12d,
12e: through hole, 13: permanent magnet, 20: rotor, 21
... Rotating shaft, 21a ... engaging part, 22 ... spacer, 23a-
23h, 24a-24: permanent magnet, 25a-25h, 2
6a to 26h: outside surface, 25z, 26z: through hole, 27
... resin mold material, 28 ... sheet material, P ... number of magnetic poles, k ...
The number of divisions in the axial direction, m: the number of divisions in the rotation direction, s: the number of angles of a regular polygon, θ: the deviation angle.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小澤 尊典 静岡県湖西市梅田390番地 アスモ 株式 会社内 (72)発明者 松下 満彦 静岡県湖西市梅田390番地 アスモ 株式 会社内 Ｆターム(参考） 5H002 AA03 AA07 AB04 AB06 AB07 AB08 AB09 AC01 AC06 AC07 AE06 AE08 5H621 AA02 GA01 GA04 GA14 GA16 HH01 JK02 JK05 JK07 5H622 AA02 CA02 CA07 CB03 CB05 PP03 PP11 PP20 QB03 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Takanori Ozawa 390 Umeda, Kosai-shi, Shizuoka Prefecture Asmo Co., Ltd. (72) Inventor Mitsuhiko 390 Umeda, Kosai-shi, Shizuoka Prefecture Asmo Co., Ltd. F-term (reference) 5H002 AA03 AA07 AB04 AB06 AB07 AB08 AB09 AC01 AC06 AC07 AE06 AE08 5H621 AA02 GA01 GA04 GA14 GA16 HH01 JK02 JK05 JK07 5H622 AA02 CA02 CA07 CB03 CB05 PP03 PP11 PP20 QB03
Claims (11)
に、中心部に前記回転軸が圧入される断面多角形状の貫
通孔を有するスペーサと、 断面矩形状に形成され、前記スペーサの外側面に固定さ
れる永久磁石とを備えたことを特徴とするロータ。1. A spacer formed in a polygonal column shape having a columnar rotating shaft and a plurality of outer surfaces, and having a through-hole having a polygonal cross-section into which the rotary shaft is press-fitted at a center portion, A permanent magnet formed in a shape and fixed to an outer surface of the spacer.
に、 前記スペーサを、その分割数ｍと前記永久磁石の磁極数
Ｐとの積（Ｐ×ｍ）と同数の外側面を有する多角柱形状
に形成したことを特徴とするロータ。2. The rotor according to claim 1, wherein the permanent magnet is divided into m parts in the rotation direction, and the spacer is formed by multiplying the number m of divisions by the number P of magnetic poles of the permanent magnet (P × m). ), Wherein the rotor is formed in a polygonal column shape having the same number of outer surfaces.
て、 前記スペーサを、８以上の外側面を有する多角形形状に
形成するとともに、 前記永久磁石を、前記外側面にそれぞれ固定したことを
特徴とするロータ。3. The rotor according to claim 1, wherein the spacer is formed in a polygonal shape having eight or more outer surfaces, and the permanent magnets are fixed to the outer surfaces, respectively. And rotor.
ータにおいて、 前記スペーサの外形形状及び前記貫通孔の形状を同一の
多角形形状としたことを特徴とするロータ。4. The rotor according to claim 1, wherein the outer shape of the spacer and the shape of the through-hole are the same polygonal shape.
する辺の中央となるように、前記貫通孔を配置したこと
を特徴とするロータ。5. The rotor according to claim 4, wherein the through-hole is arranged such that a vertex of a polygon of the through-hole is located at a center of a side constituting an outer shape of the spacer. .
ータにおいて、 前記貫通孔を、その頂点が前記永久磁石の磁極の中央と
なるような多角形形状に形成したことを特徴とするロー
タ。6. The rotor according to claim 1, wherein the through hole is formed in a polygonal shape such that an apex thereof is located at the center of the magnetic pole of the permanent magnet. Rotor.
ータにおいて、 前記スペーサ及び前記永久磁石を軸方向においてｋ分割
するとともに、その分割した前記スペーサ及び前記永久
磁石をそれぞれ同一回転方向に相対的にずれ角θだけず
らして配置するものであり、 前記スペーサの貫通孔を、３６０°／θ＝ｓで求まる正
ｓ角形とし、その貫通孔が分割した前記スペーサ間で軸
方向に一致するように該スペーサを構成したことを特徴
とするロータ。7. The rotor according to claim 1, wherein the spacer and the permanent magnet are divided into k pieces in the axial direction, and the divided spacer and the permanent magnet pieces are respectively rotated in the same rotational direction. And the through hole of the spacer is a regular s square determined by 360 ° / θ = s, and the through hole coincides in the axial direction between the divided spacers. A rotor characterized in that the spacer is configured to perform the following.
なることを特徴とするロータ。8. The rotor according to claim 7, wherein the spacer is formed by stacking a plurality of sheet members in an axial direction.
ータにおいて、 前記回転軸は、回転方向に係合する係合部を有するもの
であり、その係合部は、前記スペーサから突出する部位
に設けられていることを特徴とするロータ。9. The rotor according to claim 1, wherein the rotating shaft has an engaging portion that engages in a rotational direction, and the engaging portion is formed from the spacer. A rotor provided at a protruding portion.
ロータにおいて、 前記スペーサに固定された永久磁石は、樹脂モールド材
にてモールドされていることを特徴とするロータ。10. The rotor according to claim 1, wherein the permanent magnet fixed to the spacer is molded with a resin molding material.
のロータを有する電動機。11. An electric motor having the rotor according to claim 1. Description:
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