JP2012130218A - 回転電機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】回転電機1は、ステータ2と、当該ステータ2に対して回転可能に支持されたロータ3とを備える。ロータ3は、外周磁極部23と磁石間磁極部22bとを橋絡するブリッジ24が形成されたロータコア20と、磁石挿入孔21に挿入される磁石30と、磁石挿入孔21に磁石30を固定する固定手段40とを有する。固定手段40は、挿入孔外側面21aの周方向中央部21bに磁石外側面31の部分を接着した接着面31aを除いた非接着面31bと挿入孔外側面21aとの間に隙間を形成するように、磁石挿入孔21に磁石30を固定する。
【選択図】図2
Description
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、ステータとロータを備える回転電機において、ブリッジの機械的強度を確保しつつ磁気遮断特性を向上させるとともに、組付け誤差を許容することが可能な回転電機を提供することを目的とする。
前記ロータは、前記ロータの周方向に等間隔で複数の磁石挿入孔が設けられ、各前記磁石挿入孔の径方向外側に位置する外周磁極部の両端と、隣り合う前記磁石挿入孔の間に位置する磁石間磁極部とをそれぞれ橋絡するブリッジが形成されたロータコアと、複数の前記磁石挿入孔にそれぞれ挿入される磁石と、前記磁石挿入孔の内周面のうち径方向外側に位置する挿入孔外側面の周方向中央部に前記磁石の外周面のうち前記挿入孔外側面と対向する磁石外側面の部分を接着した接着面を除いた非接着面と前記挿入孔外側面との間に隙間を形成するように、前記磁石挿入孔に前記磁石を固定する固定手段と、を有する。
(IPMモータ1の構成)
本実施形態において、本発明のIPMモータ1について、図1〜図3を参照して説明する。IPMモータ1は、図1に示すように、ステータ2と、ロータ3とを備える。ステータ2は、円筒状のステータコア10とコイル(図示しない)を有する。ステータコア10は、電磁鋼板を回転軸方向に積層して形成されている。このステータコア10は、周方向に所定ピッチで複数のティース11が形成されている。そして、ステータ2は、各ティース11に巻装されたコイルに電流を流すことにより、ステータ2の内部に磁界を形成している。
ここで、本実施形態において、上述した構成からなるIPMモータ1の作用および効果について説明する。IPMモータ1の実用状態では、まず、ステータ2のコイルに電流を流すことにより、ステータ2の内部に磁界が形成される。そして、ロータ3は、ステータ2の磁界と、ロータ3に収容された複数の永久磁石30との間の磁気力によりトルクを発生し、ステータ2に対して一定方向に回転駆動する。この時、外周磁極部23と磁石間磁極部22bとを橋絡するブリッジ24には、ロータ3の回転に伴い永久磁石30および外周磁極部23に作用する遠心力により曲げモーメントが加えられる。
本実施形態において、本発明のIPMモータ101について、図4を参照して説明する。ここで、本実施形態の構成は、主に、固定手段により磁石挿入孔21に対して永久磁石30を固定する構成が相違する。なお、その他の構成については、第一実施形態と同一であるため、詳細な説明を省略する。以下、相違点のみについて説明する。
IPMモータ101は、ステータ2と、ロータ103とを備える。ロータ103は、ロータコア120と、永久磁石30と、接着シート140(本発明の「固定手段」に相当する)と、エンドプレート50を有する。ロータ103のロータコア120は、磁石挿入孔21と、ロータコア本体22と、外周磁極部123と、ブリッジ24を有する。
このような構成からなるIPMモータ101は、第一実施形態と同様の効果を奏する。また、固定手段である接着シート140は、挿入孔外側面21aの周方向中央部21bに接着剤により磁石外側面31を接着する。この時、接着シート140は、挿入孔外側面21aと磁石外側面31の非接着面31bとの間に隙間が形成されるように接着剤の層厚Dlを設定している。これにより、磁石挿入孔21に永久磁石30を挿入して固定する際の組付け誤差が生じても永久磁石30が磁石挿入孔21に当接することを確実に防止することができる。従って、接着シート140は、組付け誤差を許容することができる。よって、上述したようにロータ103の磁気特性を向上させることができるので、IPMモータ1の性能を向上できる。
第一、第二実施形態において、永久磁石30における接着面31aの周方向幅Wgは、磁石外側面31の周方向幅Wsに対して1/3程度に設定されるものとした。これに対して、接着面31aの周方向幅Wgは、少なくとも磁石外側面31の周方向幅Wsよりも小さく設定することで、両側のブリッジ24に加えられる曲げモーメントを均等に近付けることができる。また、上述したように、接着面31aの周方向幅Wgは、幅広にするほど接着力が向上する一方で、曲げモーメントにより両側のブリッジ24に発生する内部応力をなるべく均等にするためには、接着面31aの周方向幅Wgを幅狭にすることが好ましい。このような観点からは、接着面31aの周方向幅Wgは、磁石外側面31の周方向幅Wsに対して1/3〜2/3の範囲に設定されることが好適である。
また、第一、第二実施形態において、IPMモータ1,101は、磁石挿入孔21に永久磁石30を固定する固定手段を、磁石挿入孔21の内周面と永久磁石30の外周面との間に介在させた接着シート40,140とした。回転電機の固定手段としては、ロータコア20,120の外周磁極部23,123が磁石を支持するように、この外周磁極部23,123と永久磁石30とが連結されて固定する構成であれば本発明を適用することができる。
10:ステータコア、 11:ティース
20,120:ロータコア、 21:磁石挿入孔、 21a:挿入孔外側面
21b:周方向中央部
22:ロータコア本体、 22a:内周部、 22b:磁石間磁極部
23,123:外周磁極部、 23a:突部、 24:ブリッジ、 24a:薄肉部
30:永久磁石(磁石)、 31:磁石外側面、 31a:接着面
31b:非接着面、 32:磁石内側面、 Wg,Ws:周方向幅
40,140:接着シート(固定手段)、 Dl:層厚
50:エンドプレート、 51:固定ピン
Claims (4)
- ステータと、当該ステータに対して回転可能に支持されたロータとを備える回転電機であって、
前記ロータは、
前記ロータの周方向に等間隔で複数の磁石挿入孔が設けられ、各前記磁石挿入孔の径方向外側に位置する外周磁極部の両端と、隣り合う前記磁石挿入孔の間に位置する磁石間磁極部とをそれぞれ橋絡するブリッジが形成されたロータコアと、
複数の前記磁石挿入孔にそれぞれ挿入される磁石と、
前記磁石挿入孔の内周面のうち径方向外側に位置する挿入孔外側面の周方向中央部に前記磁石の外周面のうち前記挿入孔外側面と対向する磁石外側面の部分を接着した接着面を除いた非接着面と前記挿入孔外側面との間に隙間を形成するように、前記磁石挿入孔に前記磁石を固定する固定手段と、
を有する回転電機。 - 請求項1において、
前記ロータコアの前記外周磁極部には、前記挿入孔外側面の前記周方向中央部において径方向内側に向かって突出した突部が形成され、
前記固定手段は、前記挿入孔外側面のうち前記突部により形成される前記周方向中央部に前記磁石外側面を接着して前記磁石挿入孔と前記磁石を固定する回転電機。 - 請求項1または2において、
前記固定手段は、接着剤である回転電機。 - 請求項1〜3の何れか一項において、
前記磁石外側面の前記接着面の周方向幅は、前記磁石外側面の周方向幅に対して1/3〜2/3の範囲に設定されている回転電機。
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