JP2002247817A - 回転電機の回転子 - Google Patents
回転電機の回転子Info
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- JP2002247817A JP2002247817A JP2001042909A JP2001042909A JP2002247817A JP 2002247817 A JP2002247817 A JP 2002247817A JP 2001042909 A JP2001042909 A JP 2001042909A JP 2001042909 A JP2001042909 A JP 2001042909A JP 2002247817 A JP2002247817 A JP 2002247817A
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- rotor
- hole
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- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 鉄損を少なくするとともに、風切り音並びに
磁気音を低減させる。 【解決手段】 回転子１は、回転軸に対して複数の鉄板
を積層してなるものであって、鉄板には界磁コイル挿入
部及び磁極を分離するための穴を設けるとともに、穴を
薄皮部で覆ったもので、更に穴に永久磁石を挿入したも
の。又、回転軸に対して複数の鉄板を積層してなるもの
であって、鉄板には界磁コイル挿入部及び軸方向にわた
って形の変わらない磁極を分離するための穴を設けると
ともに、穴を薄皮部で覆い、更に磁極の先端部であり径
方向内側に永久磁石を配置したもの、更に鉄板の最外周
を波形に形成したものである。 【００１３】又、回転軸に対して複数の鉄板を積層して
なるブラシレス構造の回転電機の回転子１であって、鉄
板には界磁コイル挿入部及び磁極を分離するための穴を
設けるとともに、穴を薄皮部で覆い、更に界磁コイルを
保持するための部材を設けたもの。
磁気音を低減させる。 【解決手段】 回転子１は、回転軸に対して複数の鉄板
を積層してなるものであって、鉄板には界磁コイル挿入
部及び磁極を分離するための穴を設けるとともに、穴を
薄皮部で覆ったもので、更に穴に永久磁石を挿入したも
の。又、回転軸に対して複数の鉄板を積層してなるもの
であって、鉄板には界磁コイル挿入部及び軸方向にわた
って形の変わらない磁極を分離するための穴を設けると
ともに、穴を薄皮部で覆い、更に磁極の先端部であり径
方向内側に永久磁石を配置したもの、更に鉄板の最外周
を波形に形成したものである。 【００１３】又、回転軸に対して複数の鉄板を積層して
なるブラシレス構造の回転電機の回転子１であって、鉄
板には界磁コイル挿入部及び磁極を分離するための穴を
設けるとともに、穴を薄皮部で覆い、更に界磁コイルを
保持するための部材を設けたもの。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は回転電機に係るも
のであり、特にその回転子構造に関するものである。
のであり、特にその回転子構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１８は従来の回転電機を示す側面断面
図、図１９はその回転子部分を示す斜視図である。この
回転電機は、アルミニウム製のフロントブラケット３１
及びリヤブラケット３２から構成されたケース３３と、
このケース３３内に設けられ、一端部にプーリ３４が固
定されたシャフト３５と、このシャフト３５に固定され
たランドル型の回転子３６と、この回転子３６の両側面
に固定されたファン３７と、ケース３３内の内壁面に固
定されたステータ３８と、シャフト３５の他端部に固定
され、回転子３６に電流を供給するスリップリング３９
と、このスリップリング３９に摺動する一対のブラシ４
０と、このブラシ４０を収納したブラシホルダ４１と、
ステータ３８に電気的に接続され、ステータ３８で生じ
た交流を直流に整流する整流器４２と、ブラシホルダ４
１に嵌着されたヒートシンク４３と、このヒートシンク
４３に接着され、ステータ３８で生じた交流電圧の大き
さを調整するレギュレータ４４とを備えている。
図、図１９はその回転子部分を示す斜視図である。この
回転電機は、アルミニウム製のフロントブラケット３１
及びリヤブラケット３２から構成されたケース３３と、
このケース３３内に設けられ、一端部にプーリ３４が固
定されたシャフト３５と、このシャフト３５に固定され
たランドル型の回転子３６と、この回転子３６の両側面
に固定されたファン３７と、ケース３３内の内壁面に固
定されたステータ３８と、シャフト３５の他端部に固定
され、回転子３６に電流を供給するスリップリング３９
と、このスリップリング３９に摺動する一対のブラシ４
０と、このブラシ４０を収納したブラシホルダ４１と、
ステータ３８に電気的に接続され、ステータ３８で生じ
た交流を直流に整流する整流器４２と、ブラシホルダ４
１に嵌着されたヒートシンク４３と、このヒートシンク
４３に接着され、ステータ３８で生じた交流電圧の大き
さを調整するレギュレータ４４とを備えている。
【０００３】ステータ３８は、ステータコア４５と、こ
のステータコア４５に導線が巻回され、回転子３６の回
転に伴い、後述の回転子コイルからの磁束の変化で交流
が生じるステータコイル４６とを備えている。回転子３
６は、電流を流して磁束を発生する回転子コイル４７
と、この回転子コイル４７を覆って設けられ、その磁束
によって磁極が形成されるポールコア４８とを備えてい
る。
のステータコア４５に導線が巻回され、回転子３６の回
転に伴い、後述の回転子コイルからの磁束の変化で交流
が生じるステータコイル４６とを備えている。回転子３
６は、電流を流して磁束を発生する回転子コイル４７
と、この回転子コイル４７を覆って設けられ、その磁束
によって磁極が形成されるポールコア４８とを備えてい
る。
【０００４】ポールコア４８は一対の交互に噛み合った
第一のポールコア体４９及びポールコア体５０とから構
成されている。第一のポールコア体４９及びポールコア
体５０は、鉄製で厚みのある円盤状の基部をベースとし
て、外縁部に均等に複数の爪型形状の爪状磁極５１，５
２が一方向に突出して一体構成される。隣り合う各爪状
磁極５１，５２は、両爪間で磁束が漏れないよう、ある
一定の磁極間隙間Ｌが設けられて配設されている。
第一のポールコア体４９及びポールコア体５０とから構
成されている。第一のポールコア体４９及びポールコア
体５０は、鉄製で厚みのある円盤状の基部をベースとし
て、外縁部に均等に複数の爪型形状の爪状磁極５１，５
２が一方向に突出して一体構成される。隣り合う各爪状
磁極５１，５２は、両爪間で磁束が漏れないよう、ある
一定の磁極間隙間Ｌが設けられて配設されている。
【０００５】以上のようなクローポール型回転子におい
ては、中心部ポールコア４８に巻かれた回転子コイル４
７により磁束を発生させ、中心部ポールコア４８から、
側板４８ａ、爪状ポール４８ｂという磁路を形成する。
そして、爪状磁極５１，５２が片持ち梁形状で構成され
るとともに、爪状磁極５１と爪状磁極５２の間は空気で
ある。又、全体を鍛造で作るので精度が出ず、機械加工
を必要とする。
ては、中心部ポールコア４８に巻かれた回転子コイル４
７により磁束を発生させ、中心部ポールコア４８から、
側板４８ａ、爪状ポール４８ｂという磁路を形成する。
そして、爪状磁極５１，５２が片持ち梁形状で構成され
るとともに、爪状磁極５１と爪状磁極５２の間は空気で
ある。又、全体を鍛造で作るので精度が出ず、機械加工
を必要とする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の回転電機は以上
のように構成されているので、隣り合った爪状磁極間に
おいて、図１９に示すような斜め方向の磁束Ｍが発生
し、この軸方向成分磁束Ｍ１により鉄損が増加してしま
う。又、磁束を増やすため固定子鉄心積み厚さを大きく
しても、界磁コアが飽和して磁束が増えない。更に回転
子の表面はでこぼこに構成されているため、風切り音が
するという問題点があった。又、磁束を低減するために
磁極間隙間Ｌに永久磁石を挿入していたが、この永久磁
石の保持が困難であるという問題点もあった。
のように構成されているので、隣り合った爪状磁極間に
おいて、図１９に示すような斜め方向の磁束Ｍが発生
し、この軸方向成分磁束Ｍ１により鉄損が増加してしま
う。又、磁束を増やすため固定子鉄心積み厚さを大きく
しても、界磁コアが飽和して磁束が増えない。更に回転
子の表面はでこぼこに構成されているため、風切り音が
するという問題点があった。又、磁束を低減するために
磁極間隙間Ｌに永久磁石を挿入していたが、この永久磁
石の保持が困難であるという問題点もあった。
【０００７】更に、爪状磁極が片持ち梁形状に構成され
ているため、遠心力により変形し易くなるとともに、磁
気力により振動し、磁気音の原因となっていた。又、回
転子は塊磁極で構成されるため、表面に渦電流が発生し
易く効率が悪くなり、精度を出すため機械加工を行なう
が、切り粉がはさまってコイルを傷つけるという問題点
があった。
ているため、遠心力により変形し易くなるとともに、磁
気力により振動し、磁気音の原因となっていた。又、回
転子は塊磁極で構成されるため、表面に渦電流が発生し
易く効率が悪くなり、精度を出すため機械加工を行なう
が、切り粉がはさまってコイルを傷つけるという問題点
があった。
【０００８】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、鉄損を少なくするとともに、
風切り音並びに磁気音を低減させることができる回転電
機を提供することを目的とする。
めになされたものであり、鉄損を少なくするとともに、
風切り音並びに磁気音を低減させることができる回転電
機を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る回転電機の回転子は、回転軸に対して複数の鉄板を積
層してなるものであって、鉄板には界磁コイル挿入部及
び磁極を分離するための穴を設けるとともに、穴を薄皮
部で覆ったものである。
る回転電機の回転子は、回転軸に対して複数の鉄板を積
層してなるものであって、鉄板には界磁コイル挿入部及
び磁極を分離するための穴を設けるとともに、穴を薄皮
部で覆ったものである。
【００１０】この発明の請求項２に係る回転電機の回転
子は、穴に永久磁石を挿入したものである。
子は、穴に永久磁石を挿入したものである。
【００１１】この発明の請求項３に係る回転電機の回転
子は、回転軸に対して複数の鉄板を積層してなるもので
あって、鉄板には界磁コイル挿入部及び軸方向にわたっ
て形の変わらない磁極を分離するための穴を設けるとと
もに、穴を薄皮部で覆い、更に磁極の先端部であり径方
向内側に永久磁石を配置したものである。
子は、回転軸に対して複数の鉄板を積層してなるもので
あって、鉄板には界磁コイル挿入部及び軸方向にわたっ
て形の変わらない磁極を分離するための穴を設けるとと
もに、穴を薄皮部で覆い、更に磁極の先端部であり径方
向内側に永久磁石を配置したものである。
【００１２】この発明の請求項４に係る回転電機の回転
子は、鉄板の最外周を波形に形成したものである。
子は、鉄板の最外周を波形に形成したものである。
【００１３】この発明の請求項５に係る回転電機の回転
子は、回転軸に対して複数の鉄板を積層してなるブラシ
レス構造の回転電機の回転子であって、鉄板には界磁コ
イル挿入部及び磁極を分離するための穴を設けるととも
に、穴を薄皮部で覆い、更に界磁コイルを保持するため
の部材を設けたものである。
子は、回転軸に対して複数の鉄板を積層してなるブラシ
レス構造の回転電機の回転子であって、鉄板には界磁コ
イル挿入部及び磁極を分離するための穴を設けるととも
に、穴を薄皮部で覆い、更に界磁コイルを保持するため
の部材を設けたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施形態を図に基づいて説明する。図１はこの発明の実
施の形態１による回転電機を示す側面断面図であり、図
２は薄皮部を除いた回転子部分を示す斜視図、図３は回
転子部分を示す側面図である。又、図４と図５は回転子
を構成する各鉄板を示す断面図と斜視図である。
実施形態を図に基づいて説明する。図１はこの発明の実
施の形態１による回転電機を示す側面断面図であり、図
２は薄皮部を除いた回転子部分を示す斜視図、図３は回
転子部分を示す側面図である。又、図４と図５は回転子
を構成する各鉄板を示す断面図と斜視図である。
【００１５】これらの図において、１は回転電機を構成
する回転子、２は回転軸、３は回転子１に電流を供給す
るスリップリング、Ａ〜Ｅは回転子１を構成する各鉄板
であり、端から端まで形状が徐々に変化している。ただ
し全ての鉄板の形状が異なる必要はなく、何枚か同じ形
状のものを積み重ねるようにしてもよい。
する回転子、２は回転軸、３は回転子１に電流を供給す
るスリップリング、Ａ〜Ｅは回転子１を構成する各鉄板
であり、端から端まで形状が徐々に変化している。ただ
し全ての鉄板の形状が異なる必要はなく、何枚か同じ形
状のものを積み重ねるようにしてもよい。
【００１６】又、４は鉄板内に設けられた界磁コイル挿
入部、５は回転軸挿入部、６は磁極を分離して、Ｎ極か
らＳ極への漏れ磁束を妨げるための穴又は溝であり、空
洞部となっている。７は界磁コイルの外側に位置する鉄
板、８は界磁コイルの内側に位置する鉄板、９は穴６を
覆う鉄製の薄皮部、１０は各鉄板を接合するためのピン
又はリベット、１１は各鉄板に設けられ、ピン又はリベ
ット９を通すための穴である。更に、１２はスリップリ
ング３に摺動する一対のブラシ、１３はステータ、１４
は回転子１の両側面に固定されたファンである。
入部、５は回転軸挿入部、６は磁極を分離して、Ｎ極か
らＳ極への漏れ磁束を妨げるための穴又は溝であり、空
洞部となっている。７は界磁コイルの外側に位置する鉄
板、８は界磁コイルの内側に位置する鉄板、９は穴６を
覆う鉄製の薄皮部、１０は各鉄板を接合するためのピン
又はリベット、１１は各鉄板に設けられ、ピン又はリベ
ット９を通すための穴である。更に、１２はスリップリ
ング３に摺動する一対のブラシ、１３はステータ、１４
は回転子１の両側面に固定されたファンである。
【００１７】本発明においては、各鉄板Ａ〜Ｅを積層し
てクローポール形状を作るものであり、各鉄板を積層
し、内部に設けられた界磁コイル挿入部４には、回転軸
２の方向に巻かれた界磁コイルを納める。各積層鉄板Ａ
〜Ｅは、ピン又はリベット１０により、図５に示すよう
に、各鉄板の対応する部分を固定することにより、図２
に示すような、段付き状の磁極を有するクローポール型
回転子が得られる。尚、上記においては、ピン又はリベ
ット１０により固定する場合を示したが、溶着、接着、
抜きかしめなどで固定してもよい。
てクローポール形状を作るものであり、各鉄板を積層
し、内部に設けられた界磁コイル挿入部４には、回転軸
２の方向に巻かれた界磁コイルを納める。各積層鉄板Ａ
〜Ｅは、ピン又はリベット１０により、図５に示すよう
に、各鉄板の対応する部分を固定することにより、図２
に示すような、段付き状の磁極を有するクローポール型
回転子が得られる。尚、上記においては、ピン又はリベ
ット１０により固定する場合を示したが、溶着、接着、
抜きかしめなどで固定してもよい。
【００１８】中心部に設けられた回転軸挿入穴５には、
回転軸２を挿入し、この回転軸２にスリップリング３を
取り付け、界磁コイルの給電に使う。界磁コイルの外側
の鉄板７は、中空円盤状に形成され、各磁極を分離する
穴６があいた形状となり、空中に浮いたようになるが、
ピン、リベット、溶着、接着、抜きかしめなどの固定手
段によって、隣の鉄板に支えられることとなる。
回転軸２を挿入し、この回転軸２にスリップリング３を
取り付け、界磁コイルの給電に使う。界磁コイルの外側
の鉄板７は、中空円盤状に形成され、各磁極を分離する
穴６があいた形状となり、空中に浮いたようになるが、
ピン、リベット、溶着、接着、抜きかしめなどの固定手
段によって、隣の鉄板に支えられることとなる。
【００１９】磁極と磁極をつなぐ鉄製の薄皮部９は、少
しの磁束で飽和するので、飽和した後は磁気特性として
は空気と同等になる。以上のように各鉄板Ａ〜Ｅを積層
しているので、回転子１の表面損（固定子スロットパー
ミアンスの変化による回転子表面の渦電流損）が低減で
きるとともに、鉄製の薄皮部９で回転子表面全てがつな
がっているので、回転子表面がなめらかとなり、風切り
音が低減できる。
しの磁束で飽和するので、飽和した後は磁気特性として
は空気と同等になる。以上のように各鉄板Ａ〜Ｅを積層
しているので、回転子１の表面損（固定子スロットパー
ミアンスの変化による回転子表面の渦電流損）が低減で
きるとともに、鉄製の薄皮部９で回転子表面全てがつな
がっているので、回転子表面がなめらかとなり、風切り
音が低減できる。
【００２０】このようにして、本発明は、鉄板Ａ〜Ｅを
軸方向に積層して回転子１を構成し、回転子１内部に軸
方向に対し同心状に巻かれた界磁コイルを有し、この界
磁コイルに電流を流して、軸方向にＮ極、Ｓ極を作る。
そして、界磁コイルの軸方向両端の積層鉄板Ａ，Ｅで磁
束を回転子１の外側へ導き、界磁コイルの外側の鉄板７
で、回転子１の外周へ導いた磁束を界磁コイルの外側へ
導き、界磁コイルの外側の鉄板７は、Ｎ極、Ｓ極をなす
とともに、Ｎ極からＳ極への漏れ磁束を妨げる穴または
溝６を設けたものである。更に、上記穴または溝６は、
磁極の根本から先端へ、磁極の幅を徐々に狭くするよう
に設けられている。
軸方向に積層して回転子１を構成し、回転子１内部に軸
方向に対し同心状に巻かれた界磁コイルを有し、この界
磁コイルに電流を流して、軸方向にＮ極、Ｓ極を作る。
そして、界磁コイルの軸方向両端の積層鉄板Ａ，Ｅで磁
束を回転子１の外側へ導き、界磁コイルの外側の鉄板７
で、回転子１の外周へ導いた磁束を界磁コイルの外側へ
導き、界磁コイルの外側の鉄板７は、Ｎ極、Ｓ極をなす
とともに、Ｎ極からＳ極への漏れ磁束を妨げる穴または
溝６を設けたものである。更に、上記穴または溝６は、
磁極の根本から先端へ、磁極の幅を徐々に狭くするよう
に設けられている。
【００２１】上記のように構成することにより、組立後
の機械加工が不要となり、切り粉によるコイルショート
がなくなる。又、回転子表面がなめらかで、風切り音が
小さくなるとともに、鉄板による積層構造なので、表面
損が少なくなる。
の機械加工が不要となり、切り粉によるコイルショート
がなくなる。又、回転子表面がなめらかで、風切り音が
小さくなるとともに、鉄板による積層構造なので、表面
損が少なくなる。
【００２２】図６は外周曲率を小さくして、鉄板の外周
を波形に構成した各鉄板を示す断面図であり、このよう
に構成することにより、図示しないステータと回転子１
との間のギャップに変化を持たせると、それに対応して
磁束密度分布が正弦波状になり、磁気音が低減する。
又、従来の工法では、このような外周加工を施すのは困
難であったが、本発明のように鉄板を積層して製造する
方法では、打抜きで鉄板を形成するので、曲率のある外
周を加工し易くなる。更に、各鉄板の外周形状を軸方向
に徐々に変化させ、各隣り合う鉄板との間に連続性を持
たせて、でこぼこを無くすようにすると、風切り音が減
少する。
を波形に構成した各鉄板を示す断面図であり、このよう
に構成することにより、図示しないステータと回転子１
との間のギャップに変化を持たせると、それに対応して
磁束密度分布が正弦波状になり、磁気音が低減する。
又、従来の工法では、このような外周加工を施すのは困
難であったが、本発明のように鉄板を積層して製造する
方法では、打抜きで鉄板を形成するので、曲率のある外
周を加工し易くなる。更に、各鉄板の外周形状を軸方向
に徐々に変化させ、各隣り合う鉄板との間に連続性を持
たせて、でこぼこを無くすようにすると、風切り音が減
少する。
【００２３】実施の形態２．図７はこの発明の実施の形
態２による回転電機の回転子部分を示す側面図、図８は
回転子を構成する各鉄板を示す断面図である。図におい
て、回転子１における磁極と磁極の間に設けられた穴６
に永久磁石１５を挿入したものである。このように永久
磁石１５を挿入することにより、漏れ磁束を低減させ、
特性を向上させることができる。尚、図８においては、
鉄板Ｃに永久磁石１５を挿入した場合を示しているが、
他の鉄板に永久磁石１５を挿入してもよい。
態２による回転電機の回転子部分を示す側面図、図８は
回転子を構成する各鉄板を示す断面図である。図におい
て、回転子１における磁極と磁極の間に設けられた穴６
に永久磁石１５を挿入したものである。このように永久
磁石１５を挿入することにより、漏れ磁束を低減させ、
特性を向上させることができる。尚、図８においては、
鉄板Ｃに永久磁石１５を挿入した場合を示しているが、
他の鉄板に永久磁石１５を挿入してもよい。
【００２４】そして極と極の間が鉄製の薄皮部９でつな
がっているので、永久磁石１５の磁束で薄皮部９を飽和
させることができる。又、磁石穴の形状は、永久磁石１
５の形に合わせて加工すればよく、このように構成する
ことにより、永久磁石１５の保持が簡単となる。
がっているので、永久磁石１５の磁束で薄皮部９を飽和
させることができる。又、磁石穴の形状は、永久磁石１
５の形に合わせて加工すればよく、このように構成する
ことにより、永久磁石１５の保持が簡単となる。
【００２５】実施の形態３．図９はこの発明の実施の形
態３による回転電機の回転子部分を示す側面断面図、図
１０は同じく正面図、図１１は回転子を構成する各鉄板
を示す断面図、図１２は回転子を展開した状態を示す図
である。図において、１６は漏れ磁束を低減するための
永久磁石、１７は界磁コイル、１８は永久磁石１６によ
る磁束が逃げないようにするための空洞部、１９は磁極
を分離するための穴、Ｘは界磁コイル１７に電流を流さ
ないときの永久磁石１６による磁束の方向、Ｙは界磁コ
イル１７に電流を流した場合の磁束の方向であり、本実
施形態においては、磁極の幅が軸方向において変わらな
いよう構成されている。本実施形態においては、磁極の
先端部、径方向内側に永久磁石１６を挿入することによ
り、図１２に示すように、回転子周方向に千鳥状に永久
磁石１６が配置されることとなる。又、穴１９の表面は
上記実施形態と同様、鉄製の薄皮部９によって覆われて
いる。
態３による回転電機の回転子部分を示す側面断面図、図
１０は同じく正面図、図１１は回転子を構成する各鉄板
を示す断面図、図１２は回転子を展開した状態を示す図
である。図において、１６は漏れ磁束を低減するための
永久磁石、１７は界磁コイル、１８は永久磁石１６によ
る磁束が逃げないようにするための空洞部、１９は磁極
を分離するための穴、Ｘは界磁コイル１７に電流を流さ
ないときの永久磁石１６による磁束の方向、Ｙは界磁コ
イル１７に電流を流した場合の磁束の方向であり、本実
施形態においては、磁極の幅が軸方向において変わらな
いよう構成されている。本実施形態においては、磁極の
先端部、径方向内側に永久磁石１６を挿入することによ
り、図１２に示すように、回転子周方向に千鳥状に永久
磁石１６が配置されることとなる。又、穴１９の表面は
上記実施形態と同様、鉄製の薄皮部９によって覆われて
いる。
【００２６】界磁電流を流さないとき、永久磁石１６の
磁束は、Ｘ方向で示されるように、ロータコアを通って
戻ってくる（全てが漏れ磁束）。界磁コイル１７に界磁
電流を流すと、Ｙ方向で示されるように、永久磁石１６
が作る磁束と反対方向の磁束を作り、永久磁石１６によ
る磁束はロータコアの方へ行かず、ステータ側へ行く。
つまり、極の先端はＺ方向で示されるように、永久磁石
１６→ステータ（図示せず）→ロータコア（磁石の隣の
極）→永久磁石１６と帰ってくるので、回転子１の中心
部のコアまで永久磁石１６による磁束は到達しない。
磁束は、Ｘ方向で示されるように、ロータコアを通って
戻ってくる（全てが漏れ磁束）。界磁コイル１７に界磁
電流を流すと、Ｙ方向で示されるように、永久磁石１６
が作る磁束と反対方向の磁束を作り、永久磁石１６によ
る磁束はロータコアの方へ行かず、ステータ側へ行く。
つまり、極の先端はＺ方向で示されるように、永久磁石
１６→ステータ（図示せず）→ロータコア（磁石の隣の
極）→永久磁石１６と帰ってくるので、回転子１の中心
部のコアまで永久磁石１６による磁束は到達しない。
【００２７】即ち、回転子中心のコア径を小さくでき、
界磁コイル１７のスペースを大きくとれる。又、永久磁
石１６の形状を簡素化できるとともに、安価に生産する
ことができる。更に、図１３(ａ)に示すように、従来の
磁極においては、軸方向に対して斜めの磁束Ｊが生じる
ため、軸方向成分の磁束Ｋが発生して鉄損の原因となっ
ていたが、本実施形態においては、磁極の幅が軸方向に
おいて変わらないように構成されており、図１３(ｂ)に
示すように、斜め方向の磁束が発生しないため、磁束分
布が軸方向にほぼ均等になり、クローポールで生じるス
テータの軸方向磁束が減り、鉄損が低減する。
界磁コイル１７のスペースを大きくとれる。又、永久磁
石１６の形状を簡素化できるとともに、安価に生産する
ことができる。更に、図１３(ａ)に示すように、従来の
磁極においては、軸方向に対して斜めの磁束Ｊが生じる
ため、軸方向成分の磁束Ｋが発生して鉄損の原因となっ
ていたが、本実施形態においては、磁極の幅が軸方向に
おいて変わらないように構成されており、図１３(ｂ)に
示すように、斜め方向の磁束が発生しないため、磁束分
布が軸方向にほぼ均等になり、クローポールで生じるス
テータの軸方向磁束が減り、鉄損が低減する。
【００２８】本実施形態においても、積層鉄板Ｆ〜Ｉを
用いるので、図１４に示すように、回転子外周の曲率を
自由に設定することにより、外周を波形に形成すること
ができる。従来クローポールでは、外周加工する必要が
あり、この場合円筒切削なら簡単であるが、曲率を変え
るには特殊な工作機械が必要であった。これに対し、本
発明では容易に製作できる。これにより、実施の形態１
の場合と同様、磁束密度分布を正弦波にでき、電磁騒音
を低く抑えることが可能となる。更に、図１４に示すよ
うに、回転子１とステータ２０とのギャップを広げるこ
とにより、ｑ軸インダクタンスを低減できる。これによ
り、ステータコイルに電流が流れたとき、ｑ軸部分の磁
気抵抗が大きいので、磁束が減り、電機子反作用が小さ
くなり、発電出力が大きい発電機を得ることができる。
用いるので、図１４に示すように、回転子外周の曲率を
自由に設定することにより、外周を波形に形成すること
ができる。従来クローポールでは、外周加工する必要が
あり、この場合円筒切削なら簡単であるが、曲率を変え
るには特殊な工作機械が必要であった。これに対し、本
発明では容易に製作できる。これにより、実施の形態１
の場合と同様、磁束密度分布を正弦波にでき、電磁騒音
を低く抑えることが可能となる。更に、図１４に示すよ
うに、回転子１とステータ２０とのギャップを広げるこ
とにより、ｑ軸インダクタンスを低減できる。これによ
り、ステータコイルに電流が流れたとき、ｑ軸部分の磁
気抵抗が大きいので、磁束が減り、電機子反作用が小さ
くなり、発電出力が大きい発電機を得ることができる。
【００２９】実施の形態４．図１５はこの発明の実施の
形態４によるブラシレス構造の回転電機の回転子部分を
示す側面断面図、図１６は回転子を構成する各鉄板を示
す断面図であり、実施の形態１に比べて鉄板Ａの構造の
みが異なっている。又、図１７は従来のブラシレス構造
の回転電機を示す断面図である。図１５，図１６におい
て、２１は回転電機を構成する回転子、２２は回転軸、
２３は界磁コイル、２４は磁性体からなるコイル保持部
材、Ａ〜Ｅは回転子２１を構成する各鉄板である。又、
図１７において、２５はシャフト、２６は回転子、２６
ａは第１の極となる爪状界磁磁極、２６ｂは第２の極と
なる爪状界磁磁極、２６ｃはリング状の非磁性体、２６
ｄは回転界磁コア、２７は界磁コイル、２８は固定界磁
コア、２９はステータ、２９ａはステータコイルであ
る。
形態４によるブラシレス構造の回転電機の回転子部分を
示す側面断面図、図１６は回転子を構成する各鉄板を示
す断面図であり、実施の形態１に比べて鉄板Ａの構造の
みが異なっている。又、図１７は従来のブラシレス構造
の回転電機を示す断面図である。図１５，図１６におい
て、２１は回転電機を構成する回転子、２２は回転軸、
２３は界磁コイル、２４は磁性体からなるコイル保持部
材、Ａ〜Ｅは回転子２１を構成する各鉄板である。又、
図１７において、２５はシャフト、２６は回転子、２６
ａは第１の極となる爪状界磁磁極、２６ｂは第２の極と
なる爪状界磁磁極、２６ｃはリング状の非磁性体、２６
ｄは回転界磁コア、２７は界磁コイル、２８は固定界磁
コア、２９はステータ、２９ａはステータコイルであ
る。
【００３０】従来のブラシレス構造は、図１７に示すよ
うに、Ｎ極とＳ極の磁極を非磁性体２６ｃを間に介して
溶接などで固定していたので、工作が難しかった。これ
に対して本実施形態によれば、Ｎ極とＳ極は、はじめか
ら鉄製の薄皮部９でつながっているので、非磁性体を用
意する必要がなく、工作を容易に行なうことができる。
このように、本実施形態によれば、鉄板Ａ〜Ｅを積層
し、これらを溶接またはかしめを施すことにより回転子
を構成することができる。尚、漏れ磁束を低減させるた
めの永久磁石は、実施の形態２で示すように設けてもよ
い。
うに、Ｎ極とＳ極の磁極を非磁性体２６ｃを間に介して
溶接などで固定していたので、工作が難しかった。これ
に対して本実施形態によれば、Ｎ極とＳ極は、はじめか
ら鉄製の薄皮部９でつながっているので、非磁性体を用
意する必要がなく、工作を容易に行なうことができる。
このように、本実施形態によれば、鉄板Ａ〜Ｅを積層
し、これらを溶接またはかしめを施すことにより回転子
を構成することができる。尚、漏れ磁束を低減させるた
めの永久磁石は、実施の形態２で示すように設けてもよ
い。
【００３１】
【発明の効果】この発明の請求項１に係る回転電機の回
転子によれば、回転軸に対して複数の鉄板を積層してな
るものであって、鉄板には界磁コイル挿入部及び磁極を
分離するための穴を設けるとともに、穴を薄皮部で覆っ
たので、回転子表面の渦電流損を低減させることができ
るとともに、回転子表面がなめらかとなり、風切り音を
低減させることができる。
転子によれば、回転軸に対して複数の鉄板を積層してな
るものであって、鉄板には界磁コイル挿入部及び磁極を
分離するための穴を設けるとともに、穴を薄皮部で覆っ
たので、回転子表面の渦電流損を低減させることができ
るとともに、回転子表面がなめらかとなり、風切り音を
低減させることができる。
【００３２】この発明の請求項２に係る回転電機の回転
子によれば、穴に永久磁石を挿入したので、永久磁石の
保持が簡単にできる。
子によれば、穴に永久磁石を挿入したので、永久磁石の
保持が簡単にできる。
【００３３】この発明の請求項３に係る回転電機の回転
子によれば、回転軸に対して複数の鉄板を積層してなる
ものであって、鉄板には界磁コイル挿入部及び軸方向に
わたって形の変わらない磁極を分離するための穴を設け
るとともに、穴を薄皮部で覆い、更に磁極の先端部であ
り径方向内側に永久磁石を配置したので、界磁コイルの
スペースを大きくとることができるとともに、鉄損を減
少させることができる。
子によれば、回転軸に対して複数の鉄板を積層してなる
ものであって、鉄板には界磁コイル挿入部及び軸方向に
わたって形の変わらない磁極を分離するための穴を設け
るとともに、穴を薄皮部で覆い、更に磁極の先端部であ
り径方向内側に永久磁石を配置したので、界磁コイルの
スペースを大きくとることができるとともに、鉄損を減
少させることができる。
【００３４】この発明の請求項４に係る回転電機の回転
子によれば、鉄板の最外周を波形に形成したので、磁束
密度分布を正弦波状にすることができ、磁気音を低減さ
せることができる。
子によれば、鉄板の最外周を波形に形成したので、磁束
密度分布を正弦波状にすることができ、磁気音を低減さ
せることができる。
【００３５】この発明の請求項５に係る回転電機の回転
子によれば、回転軸に対して複数の鉄板を積層してなる
ブラシレス構造の回転電機の回転子であって、鉄板には
界磁コイル挿入部及び磁極を分離するための穴を設ける
とともに、穴を薄皮部で覆い、更に界磁コイルを保持す
るための部材を設けたので、工作を容易に行なうことが
できる。
子によれば、回転軸に対して複数の鉄板を積層してなる
ブラシレス構造の回転電機の回転子であって、鉄板には
界磁コイル挿入部及び磁極を分離するための穴を設ける
とともに、穴を薄皮部で覆い、更に界磁コイルを保持す
るための部材を設けたので、工作を容易に行なうことが
できる。
【図１】 この発明の実施の形態１による回転電機を示
す側面断面図である。
す側面断面図である。
【図２】 この発明の実施の形態１による回転電機の回
転子部分を示す斜視図である。
転子部分を示す斜視図である。
【図３】 この発明の実施の形態１による回転電機の回
転子部分を示す側面図である。
転子部分を示す側面図である。
【図４】 回転子を構成する各鉄板を示す断面図であ
る。
る。
【図５】 回転子を構成する各鉄板を示す斜視図であ
る。
る。
【図６】 回転子を構成する各鉄板を示す断面図であ
る。
る。
【図７】 この発明の実施の形態２による回転電機の回
転子部分を示す側面図である。
転子部分を示す側面図である。
【図８】 この発明の実施の形態２による回転電機の回
転子を構成する各鉄板を示す断面図である。
転子を構成する各鉄板を示す断面図である。
【図９】 この発明の実施の形態３による回転電機の回
転子部分を示す側面断面図である。
転子部分を示す側面断面図である。
【図１０】 この発明の実施の形態３による回転電機の
回転子部分を示す正面図である。
回転子部分を示す正面図である。
【図１１】 回転子を構成する各鉄板を示す断面図であ
る。
る。
【図１２】 回転子を展開した状態を示す図である。
【図１３】 磁極部分を示す平面図(ａ)，(ｂ)である。
【図１４】 この発明の実施の形態３による回転電機の
回転子部分を示す正面図である。
回転子部分を示す正面図である。
【図１５】 この発明の実施の形態４による回転電機の
回転子部分を示す側面断面図である。
回転子部分を示す側面断面図である。
【図１６】 この発明の実施の形態４による回転電機の
回転子を構成する各鉄板を示す断面図である。
回転子を構成する各鉄板を示す断面図である。
【図１７】 従来の回転電機を示す側面断面図である。
【図１８】 従来の回転電機を示す側面断面図である。
【図１９】 従来の回転子部分を示す斜視図である。
１ 回転子、２ 回転軸、４ 界磁コイル挿入部、６
穴、９ 薄皮部、１５，１６ 永久磁石、１９ 穴、２
３ 界磁コイル、２４ コイル保持部材、Ａ〜Ｉ 鉄
板。
穴、９ 薄皮部、１５，１６ 永久磁石、１９ 穴、２
３ 界磁コイル、２４ コイル保持部材、Ａ〜Ｉ 鉄
板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｋ 1/30 Ｈ０２Ｋ 1/30 Ａ 3/51 3/51 Ｚ 21/12 21/12 Ｍ Ｆターム(参考） 5H002 AA03 AA04 AA07 AB08 AC02 AC03 AE07 5H604 BB10 CC02 CC05 CC20 5H619 AA10 BB01 BB02 BB06 BB13 BB15 PP02 PP05 PP08 5H621 HH01 JK02 JK05 5H622 CA02 CA07 CA10 CB01 CB05 PP03 PP10
Claims (5)
- 【請求項１】 回転軸に対して複数の鉄板を積層してな
る回転電機の回転子であって、上記鉄板には界磁コイル
挿入部及び磁極を分離するための穴を設けるとともに、
上記穴を薄皮部で覆ったことを特徴とする回転電機の回
転子。 - 【請求項２】 穴に永久磁石を挿入したことを特徴とす
る請求項１記載の回転電機の回転子。 - 【請求項３】 回転軸に対して複数の鉄板を積層してな
る回転電機の回転子であって、上記鉄板には界磁コイル
挿入部及び軸方向にわたって形の変わらない磁極を分離
するための穴を設けるとともに、上記穴を薄皮部で覆
い、更に磁極の先端部であり径方向内側に永久磁石を配
置したことを特徴とする回転電機の回転子。 - 【請求項４】 鉄板の最外周を波形に形成したことを特
徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の
回転電機の回転子。 - 【請求項５】 回転軸に対して複数の鉄板を積層してな
るブラシレス構造の回転電機の回転子であって、上記鉄
板には界磁コイル挿入部及び磁極を分離するための穴を
設けるとともに、上記穴を薄皮部で覆い、更に上記界磁
コイルを保持するための部材を設けたことを特徴とする
回転電機の回転子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001042909A JP4024480B2 (ja) | 2001-02-20 | 2001-02-20 | 回転電機の回転子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001042909A JP4024480B2 (ja) | 2001-02-20 | 2001-02-20 | 回転電機の回転子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002247817A true JP2002247817A (ja) | 2002-08-30 |
| JP4024480B2 JP4024480B2 (ja) | 2007-12-19 |
Family
ID=18905152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001042909A Expired - Lifetime JP4024480B2 (ja) | 2001-02-20 | 2001-02-20 | 回転電機の回転子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4024480B2 (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6882081B2 (en) | 2003-07-01 | 2005-04-19 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Rotor for rotary electric rotor |
| US7408280B2 (en) | 2005-08-30 | 2008-08-05 | Denso Corporation | Rotor of rotary electric machine |
| JP2009291036A (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Denso Corp | 交流モータ |
| JP2010089101A (ja) * | 2008-10-06 | 2010-04-22 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 曲げ部材の製造方法，回転電機およびその製造方法および製造装置 |
| WO2011040247A1 (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-07 | 三菱電機株式会社 | ランデル型回転機 |
| JP2012257377A (ja) * | 2011-06-08 | 2012-12-27 | Toyota Industries Corp | 回転電機 |
| JP2014117131A (ja) * | 2012-11-13 | 2014-06-26 | Asmo Co Ltd | ロータ及びモータ |
| US8810102B2 (en) | 2008-08-27 | 2014-08-19 | Robert Bosch Gmbh | Rotor for an electric machine with reduced detent torque |
| US9083225B2 (en) | 2011-03-02 | 2015-07-14 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Rotary electric machine |
| US9577496B2 (en) | 2012-11-13 | 2017-02-21 | Asmo Co., Ltd. | Rotor and brushless motor with rotation position detection |
| US9673669B2 (en) | 2012-11-13 | 2017-06-06 | Asmo Co., Ltd. | Brushless motor and rotor |
| WO2017209246A1 (ja) * | 2016-06-03 | 2017-12-07 | 株式会社デンソー | 回転電機 |
| JP2018121431A (ja) * | 2017-01-25 | 2018-08-02 | 株式会社デンソー | 回転電機の回転子及び回転電機 |
| CN109219915A (zh) * | 2016-06-03 | 2019-01-15 | 株式会社电装 | 旋转电机 |
-
2001
- 2001-02-20 JP JP2001042909A patent/JP4024480B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (18)
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| JP5506808B2 (ja) * | 2009-09-30 | 2014-05-28 | 三菱電機株式会社 | ランデル型回転機 |
| US8593029B2 (en) | 2009-09-30 | 2013-11-26 | Mitsubishi Electric Corporation | Lundell type rotating machine |
| CN102577030A (zh) * | 2009-09-30 | 2012-07-11 | 三菱电机株式会社 | 伦德尔型旋转机械 |
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| WO2017209246A1 (ja) * | 2016-06-03 | 2017-12-07 | 株式会社デンソー | 回転電機 |
| CN109219915A (zh) * | 2016-06-03 | 2019-01-15 | 株式会社电装 | 旋转电机 |
| CN109219915B (zh) * | 2016-06-03 | 2020-07-31 | 株式会社电装 | 旋转电机 |
| JP2018121431A (ja) * | 2017-01-25 | 2018-08-02 | 株式会社デンソー | 回転電機の回転子及び回転電機 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4024480B2 (ja) | 2007-12-19 |
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