JP2010246185A - Rotor and motor - Google Patents

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Shuji Miyagawa
周士 宮川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotor and a motor, which improve a torque by reducing the short-circuiting magnetic flux from permanent magnets in a simple structure. <P>SOLUTION: The rotor 22 includes a columnar rotor core 56 and permanent magnets 58 which are held in openings 57 created at roughly equal intervals in the circumferential direction of the rotor core, and is supported rotatably around its axis. In the rotor, grooves 50 are created axially, between adjacent permanent magnets at the peripheral face 56a of the rotor core, and the distance X1 between the deepest section 51 of the groove and the center of the axis is shorter than the shortest distance X2 between the permanent magnet and the center of the axis. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ロータおよびモータに関するものである。   The present invention relates to a rotor and a motor.

従来から、軸線周りに回転自在に支持されるとともに、永久磁石が配設されたロータと、ロータの周囲に対向配置されるとともに、コイルが巻回されたステータとを備えたモータが知られている。このようなモータにおいては、モータの高トルク化を図り、電動機の高性能化を図るものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。   2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a motor including a rotor that is rotatably supported around an axis, a permanent magnet is disposed, and a stator that is disposed to face the rotor and is wound with a coil. Yes. In such a motor, a motor having a higher torque and a higher motor performance has been proposed (for example, see Patent Document 1).

特許文献１の回転機（モータ）は、回転子鉄心（ロータコア）のうち漏れ磁束（短絡磁束）が生じるブリッジ部にスリット（溝部）を形成し、スリットの内壁に例えばレーザ光を照射する変質処理を施して、漏れ磁束がモータの特性に与える影響を改善したものである。   The rotating machine (motor) of Patent Document 1 forms a slit (groove portion) in a bridge portion where leakage magnetic flux (short-circuit magnetic flux) is generated in a rotor core (rotor core), and an alteration process that irradiates the inner wall of the slit with, for example, laser light. To improve the effect of leakage magnetic flux on the motor characteristics.

特開平１１−１８３２４号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-18324

ところで、上述した特許文献１のモータは、高トルク化を図るためにロータコアの外周面にスリットを形成しているが、スリットの大きさについては検討がなされていなかった。また、特許文献１のモータは、短絡磁束の低減を図るために行う変質処理の工程が必要であり、モータの製造に手間がかかる問題がある。   By the way, although the motor of Patent Document 1 described above has slits formed on the outer peripheral surface of the rotor core in order to increase the torque, the size of the slits has not been studied. In addition, the motor of Patent Document 1 requires a quality change process to be performed in order to reduce short-circuit magnetic flux, and there is a problem that it takes time to manufacture the motor.

そこで、本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、簡易な構成で、永久磁石からの短絡磁束を低減し、トルクを向上することができるロータおよびモータを提供するものである。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a rotor and a motor that can reduce a short-circuit magnetic flux from a permanent magnet and improve torque with a simple configuration.

上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、円柱状のロータコア（例えば、実施形態におけるロータコア５６）と、該ロータコアの周方向に略等間隔に形成された開口部（例えば、実施形態における開口部５７）内に保持された永久磁石（例えば、実施形態における永久磁石５８）とを備え、軸線回りに回転可能に支持されたロータ（例えば、実施形態におけるロータ２２）において、前記ロータコアの外周面（例えば、実施形態における外周面５６ａ）における隣り合う前記永久磁石の間に、軸方向に沿って溝部（例えば、実施形態における溝部５０）が形成され、前記溝部の最深部（例えば、実施形態における最深部５１）と軸中心との間の距離（例えば、実施形態における距離Ｘ１）が、前記永久磁石と前記軸中心との最短距離（例えば、実施形態における距離Ｘ２）よりも短いことを特徴としている。   In order to solve the above-described problems, the invention described in claim 1 includes a cylindrical rotor core (for example, the rotor core 56 in the embodiment) and openings (for example, substantially equal intervals in the circumferential direction of the rotor core). In the rotor (for example, the rotor 22 in the embodiment) including a permanent magnet (for example, the permanent magnet 58 in the embodiment) held in the opening 57) in the embodiment and supported rotatably around the axis. Between the adjacent permanent magnets on the outer peripheral surface of the rotor core (for example, the outer peripheral surface 56a in the embodiment), a groove portion (for example, the groove portion 50 in the embodiment) is formed along the axial direction, and the deepest portion ( For example, the distance between the deepest portion 51) in the embodiment and the axis center (for example, the distance X1 in the embodiment) is the distance between the permanent magnet and the axis center. Short range (e.g., distance X2 in the embodiment) is characterized by less than.

請求項２に記載した発明は、前記永久磁石は、前記ロータコアの外周縁に対応した側の周方向両側に面取り部（例えば、実施形態における面取り部７４）が形成されていることを特徴としている。   The invention described in claim 2 is characterized in that the permanent magnet has chamfered portions (for example, chamfered portions 74 in the embodiment) formed on both sides in the circumferential direction on the side corresponding to the outer peripheral edge of the rotor core. .

請求項３に記載した発明は、前記ロータコアにおける前記永久磁石の周方向略中央部に対応した位置に、径方向に沿ってリブ（例えば、実施形態におけるリブ６０）が形成され、前記永久磁石が分割配置されていることを特徴としている。   According to a third aspect of the present invention, a rib (for example, the rib 60 in the embodiment) is formed along a radial direction at a position corresponding to a substantially central portion in the circumferential direction of the permanent magnet in the rotor core. It is characterized by being divided.

請求項４に記載した発明は、前記永久磁石における径方向外側の外周面が円弧状に形成されていることを特徴としている。   The invention described in claim 4 is characterized in that a radially outer peripheral surface of the permanent magnet is formed in an arc shape.

請求項５に記載した発明は、前記ロータコアの外周面における前記面取り部に対応した位置に、切欠部（例えば、実施形態における切欠部８５）が形成されていることを特徴としている。   The invention described in claim 5 is characterized in that a notch portion (for example, the notch portion 85 in the embodiment) is formed at a position corresponding to the chamfered portion on the outer peripheral surface of the rotor core.

請求項６に記載した発明は、上述のいずれかに記載のロータと、該ロータを囲繞するように配された円筒状のステータ（例えば、実施形態におけるステータ２１）と、該ステータのティース部に巻回された巻線（例えば、実施形態におけるコイル２０）と、を備えたモータ（例えば、実施形態におけるモータ２３）であることを特徴としている。   According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a rotor according to any one of the above, a cylindrical stator (for example, the stator 21 in the embodiment) disposed so as to surround the rotor, and a tooth portion of the stator. It is characterized by being a motor (for example, the motor 23 in the embodiment) provided with a wound winding (for example, the coil 20 in the embodiment).

請求項１に記載した発明によれば、隣り合う永久磁石の間を遮るようにロータコアに溝部を形成し、溝部の最深部と軸中心との間の距離が、永久磁石と軸中心との最短距離よりも短くすることにより、隣り合う永久磁石の間に短絡磁束が流れるのをより効果的に抑制することができる。したがって、溝部の深さを調整するだけの簡易な構成で、永久磁石からの短絡磁束を低減し、トルクを向上することができる。   According to the first aspect of the present invention, the groove portion is formed in the rotor core so as to block between the adjacent permanent magnets, and the distance between the deepest portion of the groove portion and the shaft center is the shortest between the permanent magnet and the shaft center. By making it shorter than the distance, it is possible to more effectively suppress a short-circuit magnetic flux from flowing between adjacent permanent magnets. Therefore, the short-circuit magnetic flux from the permanent magnet can be reduced and the torque can be improved with a simple configuration that only adjusts the depth of the groove.

請求項２に記載した発明によれば、永久磁石に面取り部を形成することにより、ロータコアの径方向外側端部と永久磁石との隙間を小さくすることができる。結果として、永久磁石とステータとの距離を近づけることができるため、ｄ軸インダクタンスを小さくすることができ、モータの高出力化を図ることができる。   According to the invention described in claim 2, by forming the chamfered portion in the permanent magnet, the gap between the radially outer end portion of the rotor core and the permanent magnet can be reduced. As a result, since the distance between the permanent magnet and the stator can be reduced, the d-axis inductance can be reduced, and the output of the motor can be increased.

請求項３に記載した発明によれば、永久磁石を収容する開口部にリブを設けたため、ロータコア（開口部）の強度を向上することができる。したがって、開口部を大きくすることができ、より大きな永久磁石を配設することができる。その結果、モータの高トルク化および高出力化を図ることが可能となる。また、リブを設けることで各永久磁石を開口部の周方向中心位置（リブ側）で、径方向外側に保持させることができる。したがって、さらに組立性を向上することができるとともに、永久磁石を確実にロータコアの外周側に保持させることができる。   According to the third aspect of the present invention, since the rib is provided in the opening that accommodates the permanent magnet, the strength of the rotor core (opening) can be improved. Therefore, the opening can be enlarged and a larger permanent magnet can be provided. As a result, it is possible to increase the torque and output of the motor. Moreover, by providing the rib, each permanent magnet can be held radially outward at the circumferential center position (rib side) of the opening. Therefore, the assemblability can be further improved, and the permanent magnet can be reliably held on the outer peripheral side of the rotor core.

請求項４に記載した発明によれば、モータを駆動させて、ロータが回転するとロータコアの開口部と永久磁石との接触点には遠心力が働くが、永久磁石の外周面を円弧状に形成することで、ロータコアの径方向外側に受ける力を分散することができ、高回転域までロータコアの強度を確保することができる。したがって、開口部を大きくすることができ、より大きな永久磁石を配設することができるとともに、永久磁石をロータコアの外周縁に寄せて配置することができる。その結果、モータの高トルク化および高出力化を図ることが可能となる。   According to the invention described in claim 4, when the motor is driven and the rotor rotates, centrifugal force acts on the contact point between the opening of the rotor core and the permanent magnet, but the outer peripheral surface of the permanent magnet is formed in an arc shape. By doing so, the force received on the radially outer side of the rotor core can be dispersed, and the strength of the rotor core can be ensured up to a high rotation range. Therefore, the opening can be enlarged, a larger permanent magnet can be disposed, and the permanent magnet can be disposed close to the outer peripheral edge of the rotor core. As a result, it is possible to increase the torque and output of the motor.

請求項５に記載した発明によれば、ロータコアにおける永久磁石の面取り部に対応した位置に切欠部を形成したため、トルクリップルを低減することが可能となる。   According to the fifth aspect of the present invention, the notch portion is formed at a position corresponding to the chamfered portion of the permanent magnet in the rotor core, so that torque ripple can be reduced.

請求項６に記載した発明によれば、隣り合う永久磁石の間を遮るようにロータコアに溝部を形成し、溝部の最深部と軸中心との間の距離が、永久磁石と軸中心との最短距離よりも短くすることにより、隣り合う永久磁石の間に短絡磁束が流れるのをより効果的に抑制することができる。したがって、溝部の深さを調整するだけの簡易な構成で、永久磁石からの短絡磁束を低減することができるロータを用いているため、高トルク化を図ることが可能なモータを提供することができる。   According to the sixth aspect of the present invention, the groove portion is formed in the rotor core so as to block between the adjacent permanent magnets, and the distance between the deepest portion of the groove portion and the shaft center is the shortest distance between the permanent magnet and the shaft center. By making it shorter than the distance, it is possible to more effectively suppress a short-circuit magnetic flux from flowing between adjacent permanent magnets. Therefore, since the rotor that can reduce the short-circuit magnetic flux from the permanent magnet is used with a simple configuration that only adjusts the depth of the groove, it is possible to provide a motor capable of increasing the torque. it can.

本発明の実施形態におけるモータユニットの概略構成断面図である。It is a schematic structure sectional view of a motor unit in an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態におけるロータの正面図である。It is a front view of the rotor in the embodiment of the present invention. 図２のＡ部拡大図である。It is the A section enlarged view of FIG. 本発明の実施形態におけるロータの別の態様を示す正面拡大図（図３に相当）である。It is a front enlarged view (equivalent to FIG. 3) which shows another aspect of the rotor in embodiment of this invention.

次に、本発明の実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。なお、本実施形態では車両用モータユニットに採用したモータについて説明する。
図１は車両用モータユニットの概略構成断面図である。図１に示すように、車両用モータユニット（以下、モータユニットという。）１０は、ステータ２１およびロータ２２を備えたモータ２３を収容するモータハウジング１１と、モータハウジング１１の一方側に締結され、モータ２３の出力軸２４からの動力を伝達する動力伝達部（不図示）を収容するミッションハウジング１２と、モータハウジング１１の他方側に締結され、モータ２３の回転センサ２５を収容するセンサハウジング１３と、を備えている。なお、モータハウジング１１の内部はモータ室３６として、ミッションハウジング１２の内部はミッション室３７として、センサハウジング１３の内部はセンサ室３８として、それぞれ構成されている。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, a motor employed in the vehicle motor unit will be described.
FIG. 1 is a schematic sectional view of a vehicle motor unit. As shown in FIG. 1, a vehicle motor unit (hereinafter referred to as a motor unit) 10 is fastened to a motor housing 11 that houses a motor 23 having a stator 21 and a rotor 22, and one side of the motor housing 11. A transmission housing 12 that houses a power transmission unit (not shown) that transmits power from the output shaft 24 of the motor 23, and a sensor housing 13 that is fastened to the other side of the motor housing 11 and houses the rotation sensor 25 of the motor 23. It is equipped with. The motor housing 11 is configured as a motor chamber 36, the mission housing 12 is configured as a mission chamber 37, and the sensor housing 13 is configured as a sensor chamber 38.

モータハウジング１１は、モータ２３全体を覆うような略円筒形状で形成されている。モータハウジング１１とミッションハウジング１２との境界部のミッションハウジング１２側には、モータ２３の出力軸２４の一端を回転自在に支持するベアリング２６が設けられ、モータハウジング１１とセンサハウジング１３との境界部のセンサハウジング１３側には、モータ２３の出力軸２４の他端を回転自在に支持するベアリング２７が設けられている。   The motor housing 11 is formed in a substantially cylindrical shape so as to cover the entire motor 23. A bearing 26 that rotatably supports one end of the output shaft 24 of the motor 23 is provided on the mission housing 12 side of the boundary between the motor housing 11 and the mission housing 12, and the boundary between the motor housing 11 and the sensor housing 13. On the sensor housing 13 side, a bearing 27 that rotatably supports the other end of the output shaft 24 of the motor 23 is provided.

また、モータハウジング１１の壁部３１、ミッションハウジング１２の壁部３２およびセンサハウジング１３の壁部３３には、互いに連通するブリーザ通路３５がそれぞれ形成されている。   Further, a breather passage 35 communicating with each other is formed in the wall portion 31 of the motor housing 11, the wall portion 32 of the transmission housing 12, and the wall portion 33 of the sensor housing 13.

さらに、モータハウジング１１の壁部３１内には、モータ２３を冷却するためのウォータジャケット４０がモータ２３のステータ２１を全周覆うように設けられている。また、ステータ２１は、モータハウジング１１に圧入されており、モータハウジング１１の内周面に密着するように配されている。   Further, a water jacket 40 for cooling the motor 23 is provided in the wall portion 31 of the motor housing 11 so as to cover the entire circumference of the stator 21 of the motor 23. The stator 21 is press-fitted into the motor housing 11 and is arranged so as to be in close contact with the inner peripheral surface of the motor housing 11.

ミッションハウジング１２内には、モータユニット１０内で使用している潤滑オイルを分離するためのブリーザ室５１が形成されている。つまり、動力伝達部（ギア）やモータ２３の回転により飛散した潤滑オイルをブリーザ室５１で分離することができ、潤滑オイルがブリーザ室５１に設けられ外部と連通するブリーザ配管３９から外部へ漏れ出すことを防止することができる。   In the mission housing 12, a breather chamber 51 for separating the lubricating oil used in the motor unit 10 is formed. That is, the lubricating oil scattered by the rotation of the power transmission unit (gear) and the motor 23 can be separated in the breather chamber 51, and the lubricating oil leaks to the outside from the breather pipe 39 provided in the breather chamber 51 and communicating with the outside. This can be prevented.

このブリーザ室５１は、モータユニット１０の最上部にあたる位置に形成されている。また、ブリーザ室５１はブリーザ通路３５と連通しており、ブリーザ配管３９からモータユニット１０内の高圧・高温の空気を排出することができるようになっている。さらに、ブリーザ室５１は、ブリーザ通路３５を介してモータ室３６、ミッション室３７、およびセンサ室３８と連通している。   The breather chamber 51 is formed at a position corresponding to the uppermost part of the motor unit 10. The breather chamber 51 communicates with the breather passage 35 so that high-pressure and high-temperature air in the motor unit 10 can be discharged from the breather pipe 39. Further, the breather chamber 51 communicates with the motor chamber 36, the mission chamber 37, and the sensor chamber 38 via the breather passage 35.

ここで、ロータ２２の構成について図２、図３を用いて説明する。図２はロータの正面図であり、図３はロータの部分拡大図（図２のＡ部）である。
図２に示すように、ロータ２２は、軸方向から見た正面視略リング状の磁性板材５５が複数積層されたロータコア５６と、ロータコア５６に周方向に略等間隔に形成された開口部５７内に保持された永久磁石５８とを備え、出力軸（軸線）２４に回転可能に支持されている。ロータ２２はコイル２０が巻回されたステータ２１と所定間隔を空けて対向配置されている。つまり、永久磁石５８がロータコア５６に埋め込まれた、所謂ＩＰＭ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）モータを構成している。 Here, the configuration of the rotor 22 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. 2 is a front view of the rotor, and FIG. 3 is a partially enlarged view of the rotor (part A in FIG. 2).
As shown in FIG. 2, the rotor 22 includes a rotor core 56 in which a plurality of substantially ring-shaped magnetic plates 55 viewed from the front as viewed from the axial direction are stacked, and openings 57 formed in the rotor core 56 at substantially equal intervals in the circumferential direction. And a permanent magnet 58 held inside, and is rotatably supported by an output shaft (axis line) 24. The rotor 22 is disposed opposite to the stator 21 around which the coil 20 is wound with a predetermined interval. That is, a so-called IPM (Interior Permanent Magnet) motor in which the permanent magnet 58 is embedded in the rotor core 56 is configured.

図３に示すように、本実施形態では、ロータコア５６の正面視において、開口部５７の略中央でロータコア５６の径方向に沿う方向に、開口部５７を二分割するようにリブ６０が形成されている。つまり、このリブ６０により、開口部は、右側開口部５７Ａと左側開口部５７Ｂに分割され、永久磁石５８は、右側永久磁石５８Ａと左側永久磁石５８Ｂに分割される。   As shown in FIG. 3, in this embodiment, the rib 60 is formed so as to divide the opening 57 into two in the direction along the radial direction of the rotor core 56 at the approximate center of the opening 57 in the front view of the rotor core 56. ing. That is, the rib 60 divides the opening into a right opening 57A and a left opening 57B, and the permanent magnet 58 is divided into a right permanent magnet 58A and a left permanent magnet 58B.

以下の説明では、開口部および永久磁石の形状について説明するが、右側開口部５７Ａと左側開口部５７Ｂの形状、および右側永久磁石５８Ａと左側永久磁石５８Ｂの形状はともにリブ６０を介して対称であるため、右側の形状についてのみ説明する。   In the following description, the shapes of the opening and the permanent magnet will be described. However, the shapes of the right opening 57A and the left opening 57B and the shapes of the right permanent magnet 58A and the left permanent magnet 58B are both symmetrical via the rib 60. Therefore, only the shape on the right side will be described.

右側開口部５７Ａは、リブ６０の側面に対応し、正面視で直線状に示される第一直線部６１と、リブ６０における出力軸２４側（内径側）の端部から第一直線部６１に対して略直角方向に延設された第二直線部６２と、リブ６０におけるステータ２１側（外径側）の端部から円弧状に延設された円弧部６３と、円弧部６３の端部からロータコア５６の外周縁に沿うように延設された直線状の面取り部６４と、を有している。なお、第二直線部６２の端部には、接着剤を充填するための充填用切欠部６５が形成され、充填用切欠部６５の端部と面取り部６４の端部とが繋がっている。   The right opening 57 </ b> A corresponds to the side surface of the rib 60 and is linearly shown in a front view, and from the end of the rib 60 on the output shaft 24 side (inner diameter side) to the first linear portion 61. A second straight portion 62 extending in a substantially right angle direction, an arc portion 63 extending in an arc shape from the end of the rib 60 on the stator 21 side (outer diameter side), and a rotor core from the end of the arc portion 63 And a linear chamfered portion 64 extending along the outer peripheral edge of 56. A filling notch 65 for filling the adhesive is formed at the end of the second linear portion 62, and the end of the filling notch 65 and the end of the chamfered portion 64 are connected.

一方、右側永久磁石５８Ａは、右側開口部５７Ａの第一直線部６１に対応した第一直線部７１と、右側開口部５７Ａの第二直線部６２に対応した第二直線部７２と、右側開口部５７Ａの円弧部６３に対応した円弧部７３と、右側開口部５７Ａの面取り部６４に対応した面取り部７４と、第二直線部７２の端部と面取り部７４の端部とを繋ぎ、第二直線部７２に対して略直角方向に延設された第三直線部７５と、を有している。   On the other hand, the right permanent magnet 58A includes a first straight portion 71 corresponding to the first straight portion 61 of the right opening 57A, a second straight portion 72 corresponding to the second straight portion 62 of the right opening 57A, and the right opening 57A. The arc portion 73 corresponding to the arc portion 63, the chamfer portion 74 corresponding to the chamfer portion 64 of the right opening 57A, the end portion of the second straight portion 72, and the end portion of the chamfer portion 74 are connected to each other. And a third linear portion 75 extending in a direction substantially perpendicular to the portion 72.

また、ロータコア５６の外周面５６ａにおける右側永久磁石５８Ａの面取り部７４に対応した位置に切欠部８５が形成されている。切欠部８５は正面視において略Ｖ字状に形成されており、リブ６０側の直線部８６は、右側開口部５７Ａの面取り部６４と略平行になるように形成されている。   Further, a notch 85 is formed at a position corresponding to the chamfered portion 74 of the right permanent magnet 58 </ b> A on the outer peripheral surface 56 a of the rotor core 56. The notch 85 is formed in a substantially V shape when viewed from the front, and the straight portion 86 on the rib 60 side is formed so as to be substantially parallel to the chamfered portion 64 of the right opening 57A.

ここで、ロータコア５６における隣り合う永久磁石５８，５８間には、ロータコア５６の外周面５６ａから軸中心Ｃに向かって溝部５０が形成されている。溝部５０は、隣り合う永久磁石５８，５８の周方向略中央部に形成されている。   Here, between the adjacent permanent magnets 58 and 58 in the rotor core 56, a groove portion 50 is formed from the outer peripheral surface 56 a of the rotor core 56 toward the axial center C. The groove part 50 is formed in the substantially central part of the adjacent permanent magnets 58 and 58 in the circumferential direction.

溝部５０の深さＤ１は、隣り合う永久磁石５８，５８の短絡磁束を低減する深さで形成されている。具体的には、軸中心Ｃと溝部５０の最深部５１とを結んだ距離Ｘ１が軸中心Ｃと永久磁石５８とを結ぶ最短距離Ｘ２よりも短くなるように、溝部５０の深さＤ１が設定されている（図２参照）。なお、本実施形態では、隣り合う永久磁石５８，５８の間に溝部５０が１箇所形成されている。また、溝部５０の周方向に沿う幅は、特に限定する必要はないが、ロータコア５６の強度が確保される幅にすることが望ましい。   The depth D1 of the groove part 50 is formed to a depth that reduces the short-circuit magnetic flux between the adjacent permanent magnets 58 and 58. Specifically, the depth D1 of the groove portion 50 is set so that the distance X1 connecting the shaft center C and the deepest portion 51 of the groove portion 50 is shorter than the shortest distance X2 connecting the shaft center C and the permanent magnet 58. (See FIG. 2). In the present embodiment, one groove portion 50 is formed between the adjacent permanent magnets 58 and 58. Further, the width along the circumferential direction of the groove part 50 is not particularly limited, but is preferably a width that ensures the strength of the rotor core 56.

本実施形態によれば、隣り合う永久磁石５８，５８の間を遮るようにロータコア５６に溝部５０を形成し、溝部５０の最深部５１と軸中心Ｃとの間の距離Ｘ１が、永久磁石５８と軸中心Ｃとの最短距離Ｘ２よりも短くなるように溝部５０の深さＤ１を設定することにより、隣り合う永久磁石５８，５８の間に短絡磁束が流れるのをより効果的に抑制することができる。したがって、溝部５０の深さＤ１を調整するだけの簡易な構成で、永久磁石５８からの短絡磁束を低減し、トルクを向上することができるとともに、渦電流による熱の発生を防止することができる。   According to the present embodiment, the groove portion 50 is formed in the rotor core 56 so as to block between the adjacent permanent magnets 58, 58, and the distance X 1 between the deepest portion 51 of the groove portion 50 and the axial center C is set to the permanent magnet 58. By setting the depth D1 of the groove 50 so as to be shorter than the shortest distance X2 between the axis C and the shaft center C, it is possible to more effectively suppress the short-circuit magnetic flux from flowing between the adjacent permanent magnets 58, 58. Can do. Therefore, with a simple configuration that only adjusts the depth D1 of the groove portion 50, the short-circuit magnetic flux from the permanent magnet 58 can be reduced, the torque can be improved, and the generation of heat due to the eddy current can be prevented. .

また、永久磁石５８に面取り部７４を形成することにより、ロータコア５６の外周面５６ａと永久磁石５８との隙間を小さくすることができる。結果として、永久磁石５８とステータ２１との距離を近づけることができるため、ｄ軸インダクタンスを小さくすることができ、モータ２３の高出力化を図ることができる。   Further, by forming the chamfered portion 74 in the permanent magnet 58, the gap between the outer peripheral surface 56 a of the rotor core 56 and the permanent magnet 58 can be reduced. As a result, since the distance between the permanent magnet 58 and the stator 21 can be reduced, the d-axis inductance can be reduced and the output of the motor 23 can be increased.

また、永久磁石５８を収容する開口部５７にリブ６０を設けたため、ロータコア５６（開口部５７）の強度を向上することができる。したがって、開口部５７を大きくすることができ、より大きな永久磁石５８を配設することができる。その結果、モータ２３の高トルク化および高出力化を図ることが可能となる。また、リブ６０を設けることで各永久磁石５８を開口部５７の周方向中心位置（リブ６０側）で、径方向外側に保持させることができる。さらに、組立性を向上することができるとともに、永久磁石５８を確実にロータコア５６の外周面５６ａ側に保持させることができる。   In addition, since the rib 60 is provided in the opening 57 that houses the permanent magnet 58, the strength of the rotor core 56 (opening 57) can be improved. Therefore, the opening 57 can be enlarged, and a larger permanent magnet 58 can be provided. As a result, the motor 23 can be increased in torque and output. Further, by providing the rib 60, each permanent magnet 58 can be held radially outward at the circumferential center position (rib 60 side) of the opening 57. Further, the assemblability can be improved and the permanent magnet 58 can be reliably held on the outer peripheral surface 56a side of the rotor core 56.

さらに、モータ２３を駆動させてロータ５６が回転すると、ロータコア５６の開口部５７と永久磁石５８との接触点には遠心力が働くが、永久磁石５８の外周面を円弧状に形成することで、ロータコア５６の径方向外側に受ける力を分散することができ、高回転域までロータコア５６の強度を確保することができる。したがって、開口部５７を大きくすることができ、より大きな永久磁石５８を配設することができるとともに、永久磁石５８をロータコア５６の外周面５６ａ側に寄せて配置することができる。また、永久磁石５８が外周面５６ａ側に配置されることにより、溝部５０が形成されていてもモータ２３の駆動に有効に作用する磁束の流れを邪魔することがない。その結果、モータ２３の高トルク化および高出力化を図ることが可能となる。   Further, when the motor 56 is driven to rotate the rotor 56, centrifugal force acts on the contact point between the opening 57 of the rotor core 56 and the permanent magnet 58, but the outer peripheral surface of the permanent magnet 58 is formed in an arc shape. The force received on the outer side in the radial direction of the rotor core 56 can be dispersed, and the strength of the rotor core 56 can be ensured up to a high rotation range. Therefore, the opening 57 can be enlarged, a larger permanent magnet 58 can be disposed, and the permanent magnet 58 can be disposed close to the outer peripheral surface 56 a side of the rotor core 56. Further, since the permanent magnet 58 is arranged on the outer peripheral surface 56 a side, the flow of magnetic flux that effectively acts on the driving of the motor 23 is not disturbed even if the groove portion 50 is formed. As a result, the motor 23 can be increased in torque and output.

そして、ロータコア５６における永久磁石５８の面取り部７４に対応した位置に切欠部８５を形成したため、トルクリップルを低減することが可能となる。   And since the notch part 85 was formed in the position corresponding to the chamfer 74 of the permanent magnet 58 in the rotor core 56, it becomes possible to reduce a torque ripple.

尚、本発明は上述した実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な構造や形状などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
例えば、本実施形態においては、開口部に充填用切欠部を形成したが、他の手段により開口部内に永久磁石を固定できる場合には充填用切欠部は形成しなくてもよい。
また、本実施形態においては、切欠部の形状を正面視略Ｖ字状に形成した場合の説明をしたが、正面視略Ｕ字状など他の形状であってもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications made to the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention. That is, the specific structure and shape described in the embodiment are merely examples, and can be changed as appropriate.
For example, in the present embodiment, the filling notch is formed in the opening, but the filling notch may not be formed if the permanent magnet can be fixed in the opening by other means.
Moreover, in this embodiment, although the case where the shape of a notch part was formed in front view substantially V shape was demonstrated, other shapes, such as front view substantially U shape, may be sufficient.

さらに、本実施形態においては、開口部と永久磁石との隙間に接着剤を充填する場合の説明をしたが、永久磁石を開口部内に保持可能な充填剤であればよい。
そして、本実施形態においては、ロータコアに切欠部を形成した場合の説明をしたが、該切欠部は形成しなくてもよい。 Further, in the present embodiment, the case where the adhesive is filled in the gap between the opening and the permanent magnet has been described, but any filler that can hold the permanent magnet in the opening may be used.
In the present embodiment, the case where the notch is formed in the rotor core has been described. However, the notch may not be formed.

そして、本実施形態では、隣り合う永久磁石の間に溝部を１箇所形成した場合の説明をしたが、図４に示すように、隣り合う永久磁石５８，５８の間に溝部１５０を２箇所形成してもよい。また、溝部１５０をロータコア５６の切欠部８５に連接するように形成することで、溝部１５０と切欠部８５とを同時に形成することができる。   In the present embodiment, the case where one groove portion is formed between the adjacent permanent magnets has been described. However, as shown in FIG. 4, two groove portions 150 are formed between the adjacent permanent magnets 58 and 58. May be. Further, by forming the groove 150 so as to be connected to the notch 85 of the rotor core 56, the groove 150 and the notch 85 can be formed simultaneously.

２０…コイル（巻線） ２１…ステータ ２２…ロータ ２３…モータ ５０…溝部 ５１…最深部 ５６…ロータコア ５６ａ…外周面 ５７…開口部 ５８…永久磁石 ６０…リブ ７４…面取り部 ８５…切欠部 Ｘ１…溝部の最深部と軸中心との間の距離 Ｘ２…永久磁石と軸中心との最短距離   DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Coil (winding) 21 ... Stator 22 ... Rotor 23 ... Motor 50 ... Groove part 51 ... Deepest part 56 ... Rotor core 56a ... Outer peripheral surface 57 ... Opening part 58 ... Permanent magnet 60 ... Rib 74 ... Chamfering part 85 ... Notch part X1 ... Distance between the deepest part of the groove and the shaft center X2 ... Shortest distance between the permanent magnet and the shaft center

Claims (6)

円柱状のロータコアと、該ロータコアの周方向に略等間隔に形成された開口部内に保持された永久磁石とを備え、軸線回りに回転可能に支持されたロータにおいて、
前記ロータコアの外周面における隣り合う前記永久磁石の間に、軸方向に沿って溝部が形成され、
前記溝部の最深部と軸中心との間の距離が、前記永久磁石と前記軸中心との最短距離よりも短いことを特徴とするロータ。 In a rotor supported by a cylindrical rotor core and a permanent magnet held in openings formed at substantially equal intervals in the circumferential direction of the rotor core, and rotatably supported around an axis,
Between adjacent permanent magnets on the outer peripheral surface of the rotor core, a groove is formed along the axial direction,
The rotor according to claim 1, wherein a distance between the deepest portion of the groove and the shaft center is shorter than a shortest distance between the permanent magnet and the shaft center. 前記永久磁石は、前記ロータコアの外周縁に対応した側の周方向両側に面取り部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のロータ。   The rotor according to claim 1, wherein the permanent magnet has chamfered portions formed on both sides in a circumferential direction on a side corresponding to an outer peripheral edge of the rotor core. 前記ロータコアにおける前記永久磁石の周方向略中央部に対応した位置に、径方向に沿ってリブが形成され、前記永久磁石が分割配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のロータ。   3. The rib according to claim 1, wherein a rib is formed along a radial direction at a position corresponding to a substantially central portion in a circumferential direction of the permanent magnet in the rotor core, and the permanent magnet is divided and disposed. Rotor. 前記永久磁石における径方向外側の外周面が円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のロータ。   The rotor according to any one of claims 1 to 3, wherein an outer peripheral surface on the radially outer side of the permanent magnet is formed in an arc shape. 前記ロータコアの外周面における前記面取り部に対応した位置に、切欠部が形成されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のロータ。   The rotor according to any one of claims 2 to 4, wherein a notch is formed at a position corresponding to the chamfered portion on the outer peripheral surface of the rotor core. 請求項１〜５のいずれかに記載のロータと、
該ロータを囲繞するように配された円筒状のステータと、
該ステータのティース部に巻回された巻線と、を備えていることを特徴とするモータ。 A rotor according to any one of claims 1 to 5;
A cylindrical stator arranged to surround the rotor;
And a winding wound around a tooth portion of the stator.
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