JP2014150626A - 永久磁石型モータ用ロータ、永久磁石型モータ用ロータの製造方法及び永久磁石型モータ - Google Patents

永久磁石型モータ用ロータ、永久磁石型モータ用ロータの製造方法及び永久磁石型モータ Download PDF

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Abstract

【課題】多段ロータスキュー構造における段間の短絡磁束の発生に伴うトルク低下を抑制して、コギングトルクをより効果的に低減できる永久磁石式モータを実現する。
【解決手段】永久磁石型モータ用ロータ2は、複数磁極の永久磁石50を組み込んだロータコアブロック41を軸方向に多段に有し、各段のロータコアブロック41を互いに回転方向にずらして一体形成した段スキュー構造を有する。各段のロータコアブロック41は、永久磁石50の磁極間に、この磁極間における短絡磁束を遮断するためのフラックスバリア部60を有する。段を異にするロータコアブロック41において、段が隣り合う磁極のフラックスバリア部60、60同士の少なくとも一部が重なり合うようにスキュー角度を設定する。
【選択図】図5

Description

本発明は、ロータコアに永久磁石を組み込んだ永久磁石型モータのロータスキュー構造を改良した永久磁石型モータ用ロータ、永久磁石型モータ用ロータの製造方法及び永久磁石型モータに関する。
永久磁石を用いたモータは、コギングトルクが発生する。コギングトルクは、ステータの巻線スロットに起因するパーミアンス分布と、永久磁石から発生する磁束分布の相互作用とによって生じるロータの回転脈動である。
従来、コギングトルクの低減手段として、スキュー構造が採用されている。たとえば、回転軸の表面に永久磁石を接着した表面永久磁石型モータ(SPMモータ)のロータでは、永久磁石を複数段で構成し、多段スキュー構造を形成するよって、コギングトルクを低減する技術が提案されている(特許文献1参照)。
また、ステータコアにおいても、スキュー構造によりコギングトルクを低減する技術が提案されている(たとえば、特許文献2参照)。
さらに、ロータコアの内部に永久磁石を組み込んだ埋め込み永久磁石型モータ(IPMモータ)用のロータでは、4極の2段構成の永久磁石で段スキュー構造を施した技術が提案されている(たとえば、特許文献3参照)。
特許文献3によれば、ロータにスキュー構造を施すことによって軸方向の短絡磁路が生じるので、1段目の永久磁石と2段目の永久磁石との間に非磁性体を挟み込んで段間の短絡磁束を低減し、トルクの低下を抑制している。
実開昭61−17876号公報(図1) 特開昭63−140635号公報(図1) 特開2000−308287号公報(図1〜図4)
ところで、特許文献3の技術では、1段目の永久磁石と2段目の永久磁石との間に非磁性体を挟み込んでいる。しかし、永久磁石の段間に非磁性体を挟み込むことより、推力作用面積が減少するので、結局、トルクが低下することになる。
永久磁石型モータにおいて、スキュー構造はコギングトルクの低減に対して有効な手段である。しかし、スキュー構造によって生じる軸方向の短絡磁束はトルク低下の要因となる。場合によっては、軸方向の短絡磁束の発生により、コギングトルクの低減効果が低下する。したがって、永久磁石型モータにおいて、軸方向の短絡磁束を発生させないスキュー構造の開発が求められている。
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、多段ロータスキュー構造における段間の短絡磁束の発生に伴うトルク低下を抑制して、コギングトルクをより効果的に低減できる永久磁石型モータ用ロータ、永久磁石型モータ用ロータの製造方法及び永久磁石型モータの提供を目的とする。
上記目的を達成するための本発明に係る永久磁石型モータ用ロータは、複数磁極の永久磁石を組み込んだロータコアブロックを軸方向に多段に有する。各段のロータコアブロックは互いに周方向にずらして一体形成され、多段スキュー構造を有する。
各段の前記ロータコアブロックは、上記永久磁石の磁極間に、該磁極間における短絡磁束を遮断するためのフラックスバリア部を有する。
段を異にする上記ロータコアブロックにおいて、段が隣り合う磁極の上記フラックスバリア部同士の少なくとも一部が重なり合うようにスキュー角度を設定している。
本発明に係る永久磁石型モータ用ロータは、多段スキュー構造を有し、段を異にするロータコアブロックにおいて、段が隣り合う磁極のフラックスバリア部同士の少なくとも一部が重なり合っているので、段間の短絡磁束の発生を遮断することができる。
したがって、多段スキュー構造における短絡磁束の発生に伴うトルク低下を抑制することができ、コギングトルクをより効果的に低減することができる。
実施形態1に係る永久磁石型モータの全体構成の概略図である。 ロータコアの断面形状の概略図である。 ロータコアに永久磁石を組み込んだ状態の概略図である。 2段でスキュー構造を構成した場合のロータの概略斜視図である。 図4を軸方向から見た要部拡大図である。 実施形態2に係る永久磁石型ロータにおいて、同一方向に3段スキュー構造を施した場合のロータの斜視図である。 図6を軸方向から観た要部拡大図である。 実施形態3に係る永久磁石型ロータにおいて、3段スキュー構造であって、スキュー方向を交互に反転した場合のロータの斜視図である。 図9は図8を軸方向から見た要部拡大図である。 実施形態4に係る永久磁石型ロータにおいて、スキュー位置決め穴を有するロータコアの概略図である。 スキュー位置決め穴を有するロータの分解斜視図である。 実施形態4に係る永久磁石型ロータにおいて、3段スキュー構造であって、スキュー方向を交互に反転した場合のロータの斜視図である。 図12を軸方向から観た要部拡大図である。
以下、図面を参照して、〔実施形態1〕から〔実施形態4〕に係る永久磁石型モータを説明する。
〔実施形態1〕から〔実施形態4〕に係る永久磁石型モータ用ロータは、多段ロータスキュー構造を有し、段を異にするロータコアブロックにおいて、段が隣り合う磁極のフラックスバリア部同士の少なくとも一部が重なり合っている。したがって、当該ロータによれば、段間の短絡磁束を抑制でき、コギングトルクの低減効果に優れた多段ロータスキュー構造の永久磁石型モータを実現することができる。
〔実施形態1〕
[永久磁石型モータの構成]
まず図1から図5を参照して、実施形態1に係る永久磁石型モータの構成について説明する。図1は実施形態1に係る永久磁石型モータの全体構成の概略図である。図2はロータコアの断面形状の概略図である。図3はロータコアに永久磁石を組み込んだ状態の概略図である。
実施形態1の永久磁石型モータとしては、たとえば、ロータコアの内部に複数の永久磁石を組み込んだIPMモータ(Interior Permanent Magnet Motor)が挙げられる。図1に例示する永久磁石型モータ100は、10極12スロットのIPMモータであり、ステータ(固定子)1とロータ(回転子)2とを備える。
図1に示すように、ステータ1は、ヨーク10、ステータコア20およびコイル30を有する。
ヨーク10は、円筒体状の金属部材である。ヨーク10は、磁力線を閉じて、後述する永久磁石50の磁束の利用効果を最大にする機能を有する。またヨーク10は、当該モータ100の周辺機器が漏れ磁束による磁界の影響を受けるのを防止する機能も有する。
ヨーク10の構成材料としては、たとえば、珪素鋼板等の軟磁性体が用いられるが、例示の材料に限定されない。
ステータコア20は、ヨーク10の内面に沿って設けられた円筒体状の金属部材である。ステータコア20の内周側には、ロータ2に臨むように放射線状に、コイル30を収容するための空間としての複数のスロット21が区画形成される。
ステータコア20の構成材料としては、たとえば、ヨーク10と同様に珪素鋼板等の軟磁性体が用いられるが、例示の材料に限定されない。
コイル30はスロット21内に配置される。スロット21とコイル30の数は対応している。本実施形態では、12個のスロット21およびコイル30が配設されるが、スロット21およびコイル30の数は限定されない。
ロータ2は、シャフト3の周囲に設けられ、ロータコア40および永久磁石50を有する。シャフト3はロータ2の回転中心となる。
ロータコア40は、複数のロータコアブロック41を軸方向に多段に有し、各段のロータコアブロック41を周方向にずらして一体形成した段スキュー構造を有する。本実施形態のロータコア40は、2段のロータコアブロック41から構成される(図4参照)。
ロータコアブロック41は、シャフト3の周囲に設けられた円筒体状の金属部材である。ロータコアブロック41は、複数のコアシートを積層したロータコアスタックとして構成してもよく、あるいは、単体の円筒体状の金属部材で構成してもよい。
図2に示すように、ロータコアブロック41の中央部には、シャフト3を挿通固定するためのシャフト嵌合穴43が形成されている。
ロータコアブロック41は、外周部近傍に永久磁石を組み込むための複数の磁石挿入穴42が開口されている。複数の磁石挿入穴42は、ロータコアブロック41の周方向に沿って均等に配置されている。本実施形態の磁石挿入穴42は、たとえば、長方形の両端に長円を傾斜させて付加したような形状を呈しているが、例示の形状に限定されない。
ロータコアブロック41の構成材料としては、たとえば、珪素鋼板等の軟磁性体が用いられるが、例示の材料に限定されない。
図1および図2に示すように、永久磁石50は、ロータコアブロック41の内部に複数組み込まれている。永久磁石50は、矩形板状を呈している。複数の永久磁石50は、ロータコアブロック41の円周方向に沿って均等に配置される。永久磁石50は、たとえば、ロータコア40の円周方向にN,Sを交互に着磁した配置とするが、例示の着磁配置に限定されない。本実施形態では、10極の永久磁石50が配置されるが、永久磁石50の数は限定されない。
永久磁石50としては、たとえば、ネオジウム磁石等の希土類磁石が挙げられるが、例示の材質に限定されない。
永久磁石50の磁極間には、フラックスバリア部60が設けられる(図3参照)。フラックスバリア部60は、隣り合う永久磁石間で短絡する磁束を遮断する機能を有する。本実施形態のフラックスバリア部60は、磁石挿入穴42内に組み込んだ永久磁石50の両側に空間部として区画形成される。
フラックスバリア部60は、本実施形態のような空間部に限定されず、当該フラックスバリア部60に磁石接着に使用する接着剤や樹脂などの非磁性材料が充填されていてもよく、短絡磁束の遮断機能には何ら影響しない。
次に図4および図5を参照して、実施形態1における段スキュー構造について説明する。図4は2段でスキュー構造を構成した場合のロータの斜視図である。図4では、スキュー構造の様子が分かりやすいように、ロータコアは半透明で表している。図5は図4を軸方向から見た要部拡大図である。図5では、解りやすいように手前ロータコアを半透明にし、かつ永久磁石を省略して表している。
ロータ2は、図4に示すように、複数磁極の永久磁石50を組み込んだロータコアブロック41a、41bを軸方向に2段に有し、各段のロータコアブロック41a、41bを互いに周方向にずらした状態で一体形成した段スキュー構造を有する。
円筒体状の各ロータコアブロック41a、41bは、互いに周方向にずれているが、同様の構成で形成される。したがって、図4および図5に示すように、磁石挿入穴40および当該磁石挿入穴40に組み込まれる永久磁石50は、互いに回転方向にずらした状態で配置される。
スキュー角度は、段を異にするロータコアブロック41a、41bにおいて、隣り合う磁極のフラックスバリア部60a、60b同士の少なくとも一部が重なり合うように設定される。重なり合ったフラックスバリア部60a、60bは、少なくとも一部が段を通して軸方向で一致している。
本実施形態のロータ2では、図5に示すように、重なり合ったフラックスバリア部60a、60b同士の断面形状がほぼ長円形を呈しており、外周形状がほぼ一致している。フラックスバリア部60、60が段を通して軸方向でほぼ一致することよって、軸方向に流れる段間での短絡磁束を遮断できる。
[永久磁石型モータの作用]
次に、図1から図5を参照して、実施形態1に係る永久磁石型モータ100の作用について説明する。
本実施形態に係る永久磁石式モータ100のロータ2は、図1に示すように、ロータコアスタック40の内部に複数の永久磁石50が組み込まれている。複数の永久磁石50は、円周方向に交互にN,Sの着磁となるように配置される。
一方、ステータ1は、ロータ2を囲むように設けられ、円周方向に放射線状に並んだ複数のコイル30を有する。
すなわち、本実施形態の永久磁石型モータ100は、ロータ2の永久磁石50が発生する磁束と交叉するようにステータ1のコイル30に電流が流れる。永久磁石50の磁束とコイル30に流れる電流が交叉すると、本実施形態の永久磁石型モータ100は、電磁作用により、コイル30に円周方向の駆動力を発生させて、シャフト3を中心としてロータ2を回転させる。
特に、本実施形態のロータ2は、図2から図5に示すように、複数磁極の永久磁石50を組み込んだロータコアブロック41を軸方向に多段に有し、各段のロータコアブロック41を周方向にずらして一体形成した多段スキュー構造を有する。多段スキュー構造は、ロータ2の回転脈動、すなわちコギングトルクを低減するために構成される。
しかし、多段スキュー構造において、段間に短絡磁束が生じやすく、当該短絡磁束はトルク低下の要因となる。
本実施形態のロータ2は、各段のロータコアブロック41が、永久磁石50の磁極間に、当該磁極間における短絡磁束を遮断するためのフラックスバリア部60を有する。本実施形態のフラックスバリア部60は、磁石挿入穴42内に組み込んだ永久磁石50の両側に空間部として区画形成される。
そして、本実施形態のロータ2では、段を異にするロータコアブロック41a、41bにおいて、段が隣り合う磁極のフラックスバリア部60a、60b同士の少なくとも一部が重なり合うようにスキュー角度を設定している。重なり合ったフラックスバリア部60a、60b同士の断面形状はほぼ長円形を呈しており、外周形状がほぼ一致している。
本実施形態では、図5において、1段のロータコアブロック41aにおける永久磁石50の左側のフラックスバリア部60aと、2段のロータコアブロック41bにおける永久磁石50の右側のフラックスバリア部60bとが軸方向でほぼ一致している。永久磁石50の片側のみのフラックスバリア部60a、60b同士が一致していても、当該フラックスバリア部60a、60bは磁極間に位置するので、段間での短絡磁束が抑制される。
このように、本実施形態のロータ2によれば、多段スキュー構造における短絡磁束の発生に伴うトルク低下を抑制することができ、コギングトルクを効果的に低減することができる永久磁石式モータ100を実現することができる。
〔実施形態2〕
次に、図6および図7を参照して、実施形態2に係る永久磁石型モータについて説明する。図6は実施形態2に係る永久磁石型ロータにおいて、同一方向に3段スキュー構造を施した場合のロータの斜視図である。図6では、スキュー構造の様子が分かりやすいように、ロータコアは半透明で表している。図7は図6を軸方向から見た要部拡大図である。図7では、解りやすいように手前ロータコアを半透明にし、かつ永久磁石を省略して表している。なお、図6および図7において、実施形態1と同一の構成部材については同一の符号を付して説明する。
図6に示すように、実施形態2は、ロータ202が3段スキュー構造を有し、各ロータコアブロック41が同一方向にずれたスキュー構成である点が実施形態1と異なる。
具体的には、実施形態2のロータ202は、複数磁極の永久磁石50を組み込んだロータコアブロック41a、41b、41cを軸方向に3段に有し、各段のロータコアブロック41a、41b、41cを同一周方向にずらした状態で一体形成した多段スキュー構造を有する。
円筒体状の各ロータコアブロック41a、41b、41cは、同一周方向にずれているが、同様の構成で形成される。したがって、図6および図7に示すように、磁石挿入穴40および当該磁石挿入穴40に組み込まれる永久磁石50は、同一方向に順にずらした状態で配置される。
スキュー角度は、段を異にするロータコアブロック41a、41b、41cにおいて、段が隣り合う磁極のフラックスバリア部同士の少なくとも一部が重なり合うように設定される。
すなわち、本実施形態のロータ202では、図7に示すように、1段目のロータコアブロック41aと2段目のロータコアブロック41bにおいて、隣り合うフラックスバリア部60a、60b同士が重なり合うように設定される。さらに、2段目のロータコアブロック41bと3段目のロータコアブロック41cにおいて、隣り合うフラックスバリア部60b、60c同士が重なり合うように設定される。
本実施形態のロータ202では、重なり合ったフラックスバリア部60a、60bもしくは60b、60c同士の断面形状がほぼ長円形を呈しており、外周形状がほぼ一致している。フラックスバリア部60a、60bもしくは60b、60cが段を通して軸方向でほぼ一致することよって、軸方向に流れる段間での短絡磁束を遮断でき、トルク低減を抑制することが可能である。
実施形態2は、基本的に実施形態1と同様の作用効果を奏する。特に実施形態2に係る永久磁石型モータは、ロータ202が3段スキュー構造を有し、各ロータコアブロック41a、41b、41cが同一方向にずれたスキュー構成である。したがって、実施形態2は、3段ロータスキュー構造を備える永久磁石型モータにおいも、段間での短絡磁束を遮断してコギングトルクを効果的に低減できるという特有の効果を奏する。
〔実施形態3〕
次に、図8および図9を参照して、実施形態3に係る永久磁石型モータについて説明する。図8は実施形態3に係る永久磁石型ロータにおいて、3段スキュー構造であって、スキュー方向を交互に反転した場合のロータの斜視図である。図8では、スキュー構造の様子が分かりやすいように、ロータコアは半透明で表している。図9は図8を軸方向から見た要部拡大図である。図9では、解りやすいように手前ロータコアを半透明にし、かつ永久磁石を省略して表している。なお、図8および図9において、実施形態1と同一の構成部材については同一の符号を付して説明する。
図8に示すように、実施形態3は、ロータ302が3段スキュー構造を有し、スキュー方向を交互に反転している点が実施形態2と異なる。
具体的には、実施形態3のロータ302は、複数磁極の永久磁石50を組み込んだロータコアブロック41a、41b、41cを軸方向に3段に有し、各段のロータコアブロック41a、41b、41cのスキュー方向を交互に反転させてずらした状態で一体形成した段スキュー構造を有する。
円筒体状の各ロータコアブロック41a、41b、41cは、スキュー方向を交互に反転させているが、同様の構成で形成される。したがって、図8および図9に示すように、磁石挿入穴40および当該磁石挿入穴40に組み込まれる永久磁石50は、異なる方向に交互にずらした状態で配置される。
スキュー角度は、段を異にするロータコアブロック41a、41b、41cにおいて、段が隣り合う磁極のフラックスバリア部60同士の少なくとも一部が重なり合うように設定される。
すなわち、本実施形態のロータ302では、図9に示すように、1段目のロータコアブロック41a、2段目のロータコアブロック41bおよび3段目のロータコアブロック41cにおいて、隣り合うフラックスバリア部60a、60b、60c同士が重なり合うように設定される。
本実施形態のロータ302では、重なり合ったフラックスバリア部60a、60b、60c同士の断面形状がほぼ長円形を呈しており、外周形状がほぼ一致している。1段目から3段目のフラックスバリア60a、60b、60cは全て1つに重なり合い、軸方向から観た場合に20箇所のフラックスバリアが貫通穴となっている。したがって、本実施形態のロータ302は、軸方向に流れる段間での短絡磁束をより確実に遮断でき、トルク低減をさらに抑制することが可能である。
実施形態3は、基本的に実施形態2と同様の作用効果を奏する。特に実施形態3に係る永久磁石型モータ300は、ロータ302が3段スキュー構造を有し、ロータコアブロック41a、41b、41cがスキュー方向を交互に反転している。その結果、1段目から3段目のフラックスバリア60a、60b、60cが全て1つに重なり合い、軸方向から見た場合に当該フラックスバリア60a、60b、60cが貫通穴となる。したがって、実施形態3は、3段ロータスキュー構造を備える永久磁石型モータにおいて、段間での短絡磁束を確実に遮断してコギングトルクをより効果的に低減できるという特有の効果を奏する。
〔実施形態4〕
次に、図10から図12を参照して、実施形態4に係る永久磁石型モータについて説明する。図10は実施形態4に係る永久磁石型ロータにおいて、スキュー位置決め穴を有するロータコアの概略図である。図11はスキュー位置決め穴を有するロータの分解斜視図である。図12は実施形態4に係る永久磁石型ロータにおいて、3段スキュー構造であって、スキュー方向を交互に反転した場合のロータの斜視図である。
図13は図12を軸方向から見た要部拡大図である。図13では、解りやすいように手前ロータコアを半透明にし、かつ永久磁石を省略して表している。なお、図10から図12において、実施形態1と同一の構成部材については同一の符号を付して説明する。
図10に示すように、実施形態4は、ロータ402が3段スキュー構造を有し、各ロータコアブロック41a、41b、41cにスキュー位置決め穴70を有する点が実施形態3と異なる。
スキュー位置決め穴70は、多段スキュー構造を構成するための基準となる。具体的には、スキュー位置決め穴70は、1段毎のスキュー角度をθsとするとき、磁石挿入穴42を基準とする任意の対称中心線に対し、±θs/2°対称性をずらした部位に設定する。
さらに、図11および図12に示すように、シャフト嵌合穴43の中心軸を中心としてスキュー位置決め穴70が一致するように、各段のロータコアブロック41a、41b、41cを交互に反転させて、当該ロータコアブロック41a、41b、41cを位置決めする。
そして、位置決めしたロータコアブロック41a、41b、41cを一体形成することにより、ロータコア40が完成する。当該ロータコア40を用いて完成した3段スキュー構造のロータ402は、スキュー位置決め穴70を除き、実施形態3のロータ302と同一構成のものとなる(図8参照)。
本実施形態のロータ402では、図11および図13に示すように、1段目のロータコアブロック41a、2段目のロータコアブロック41bおよび3段目のロータコアブロック41cにおいて、隣り合うフラックスバリア部60a、60b、60c同士が重なり合うように設定される。
本実施形態のロータ402では、重なり合ったフラックスバリア部60a、60b、60c同士の断面形状がほぼ長円形を呈しており、外周形状がほぼ一致している。1段目から3段目のフラックスバリア60a、60b、60cは全て1つに重なり合い、軸方向から見た場合に20箇所のフラックスバリアが貫通穴となっている。同様に、スキュー位置決め穴70は4箇所の貫通穴となる。したがって、本実施形態のロータ402は、軸方向に流れる段間での短絡磁束をより確実に遮断でき、トルク低減をさらに抑制することが可能である。
実施形態4は、基本的に実施形態3と同様の作用効果を奏する。特に実施形態4は、多段スキュー構造を構成するための基準となるスキュー位置決め穴70を有するので、極めて容易に多段スキュー構造を構成することができるという特有の効果を奏する。
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、これらは本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をこれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で、上記実施形態とは異なる種々の態様で実施することができる。
たとえば、上記実施形態では、2段もしくは3段スキュー構造を例示して説明したが、本発明は4段以上のスキュー構造のロータおよび永久磁石型モータにも適用しうることは言うまでもない。
2、202、302、402 ロータ、
40 ロータコア、
41(41a、41b、41c) ロータコアブロック、
42 磁石挿入穴、
50 永久磁石、
60 フラックスバリア、
70 スキュー位置決め穴、
100 永久磁石型モータ。

Claims (8)

  1. 複数磁極の永久磁石を組み込んだロータコアブロックを軸方向に多段に有するとともに、各段のロータコアブロックを互いに周方向にずらして一体形成した多段スキュー構造を有する永久磁石型モータ用ロータであって、
    各段の前記ロータコアブロックは、前記永久磁石の磁極間に、該磁極間における短絡磁束を遮断するためのフラックスバリア部を有し、
    段を異にする前記ロータコアブロックにおいて、段が隣り合う磁極の前記フラックスバリア部同士の少なくとも一部が重なり合うようにスキュー角度を設定したことを特徴とする永久磁石型モータ用ロータ。
  2. 全段の前記フラックスバリア部の少なくとも一部が軸方向において一致していることを特徴とする請求項1に記載の永久磁石型モータ用ロータ。
  3. 前記フラックスバリア部は、前記永久磁石の両側に空間部として区画形成されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の埋め込み永久磁石型モータ。
  4. 前記フラックスバリア部に非磁性材料が充填されることを特徴とする請求項3に記載の永久磁石型モータ用ロータ。
  5. 各ロータコアブロックは、多段スキュー構造を構成するための基準となるスキュー位置決め穴を有することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の永久磁石型モータ用ロータ。
  6. 前記スキュー位置決め穴は、1段毎のスキュー角度がθsであるとき、前記永久磁石を組み込む磁石挿入穴を基準とする任意の対称中心線に対し、±θs/2°対称性をずらした部位に設定されることを特徴とする請求項5に記載の永久磁石型モータ用ロータ。
  7. 複数磁極の永久磁石を組み込んだロータコアブロックを軸方向に多段に有するとともに、各段のロータコアブロックを互いに周方向にずらして一体形成した段スキュー構造を有する永久磁石型モータ用ロータの製造方法であって、
    1段毎のスキュー角度がθsであるとき、永久磁石を組み込む磁石挿入穴を基準とする任意の対称中心線に対し、±θs/2°対称性をずらした部位にスキュー位置決め穴を設定し、
    前記スキュー位置決め穴が一致するように、各段のロータコアブロックを交互に反転させて、多段スキュー構造のロータコアを一体形成することを特徴とする永久磁石型モータ用ロータの製造方法。
  8. 複数のコイルを備えたステータの内部に、請求項1から6のいずれかに記載のロータを配してなることを特徴とする永久磁石型モータ。
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KR1020140009026A KR20140098686A (ko) 2013-01-31 2014-01-24 영구자석형 모터용 로터, 영구자석형 모터용 로터의 제조 방법 및 영구자석형 모터
CN201410034782.0A CN103973008A (zh) 2013-01-31 2014-01-24 永磁型电机转子、永磁型电机转子制造方法及永磁型电机
TW103103171A TW201444233A (zh) 2013-01-31 2014-01-28 永久磁石型馬達用轉子、永久磁石型馬達用轉子的製造方法以及永久磁石型馬達
US14/167,054 US20140210296A1 (en) 2013-01-31 2014-01-29 Rotor for permanent magnet type motor, method of manufacturing rotor for permanent magnet type motor, and permanent magnet type motor
DE102014101221.6A DE102014101221A1 (de) 2013-01-31 2014-01-31 Rotor für einen Permanentmagnet-Motor, Verfahren zur Herstellung eines Rotors für einen Permanentmagnet-Motor sowie Permanentmagnet-Motor

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017056233A1 (ja) * 2015-09-30 2017-04-06 三菱電機株式会社 永久磁石モータ
DE102016121532A1 (de) 2015-11-17 2017-05-18 Fanuc Corporation Motor mit Rotor in optimierter Form
JP2020099109A (ja) * 2018-12-17 2020-06-25 Kyb株式会社 ロータ及びロータの製造方法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6661939B2 (ja) * 2015-09-29 2020-03-11 ダイキン工業株式会社 ロータ
DE102016211600A1 (de) * 2016-06-28 2017-12-28 Em-Motive Gmbh Elektrische Maschine umfassend einen Rotor und einen Stator
WO2018037529A1 (ja) * 2016-08-25 2018-03-01 三菱電機株式会社 回転電機
CN107370265B (zh) * 2017-07-04 2021-03-23 广东威灵电机制造有限公司 斜极转子铁芯及其铁芯冲片、斜极转子和电机
CN110620453A (zh) * 2018-06-20 2019-12-27 广东美芝制冷设备有限公司 永磁电机的转子、永磁电机及压缩机
DE102020201978A1 (de) 2020-02-18 2021-08-19 Vitesco Technologies Germany Gmbh Rotor für eine elektrische Maschine sowie Verfahren zur Herstellung
DE102020201982A1 (de) 2020-02-18 2021-08-19 Vitesco Technologies Germany Gmbh Rotor für eine elektrische Maschine sowie Verfahren zur Herstellung
CN112018917B (zh) * 2020-08-31 2022-04-01 重庆长安新能源汽车科技有限公司 冲片结构和永磁同步电机
DE102020211452A1 (de) 2020-09-11 2022-03-17 Valeo Siemens Eautomotive Germany Gmbh Rotor einer elektrischen Maschine mit verbesserter Staffelung der Rotorsegmente
CN114024383B (zh) * 2021-09-27 2023-02-24 南京理工大学 一种用于永磁电机的任意块对称型Halbach阵列

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1118339A (ja) * 1997-06-27 1999-01-22 Aisin Aw Co Ltd モータ
JP2003061283A (ja) * 2001-08-17 2003-02-28 Mitsubishi Electric Corp 回転電機の回転子、固定子、電動機、圧縮機、冷凍サイクル、回転電機の回転子製造方法
JP2004274826A (ja) * 2003-03-06 2004-09-30 Fuji Electric Systems Co Ltd 回転子ブロックおよび回転子
US20080218022A1 (en) * 2007-03-08 2008-09-11 Sung-Ho Lee Motor
US20080224558A1 (en) * 2007-03-15 2008-09-18 A. O. Smith Corporation Interior permanent magnet motor including rotor with flux barriers
US20100026128A1 (en) * 2008-07-30 2010-02-04 A. O. Smith Corporation Interior permanent magnet motor including rotor with unequal poles
JP2012023900A (ja) * 2010-07-15 2012-02-02 Fuji Electric Co Ltd 永久磁石形回転機の回転子
JP2012253919A (ja) * 2011-06-03 2012-12-20 Daikin Ind Ltd 回転電気機械及びそれを用いた圧縮機

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6117876Y2 (ja) 1980-12-02 1986-05-31
JPS63140635A (ja) 1986-12-03 1988-06-13 Fuji Electric Co Ltd 回転電機の固定子鉄心
JP2000308287A (ja) 1999-04-19 2000-11-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 永久磁石埋込型リラクタンスモータ
US20100117475A1 (en) * 2008-11-11 2010-05-13 Ford Global Technologies, Llc Permanent Magnet Machine with Offset Pole Spacing
CN101662175A (zh) * 2009-09-18 2010-03-03 钱存善 多段斜极转子式永磁风力发电机
CN202309273U (zh) * 2010-07-15 2012-07-04 富士电机株式会社 永磁铁型旋转电机的转子

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1118339A (ja) * 1997-06-27 1999-01-22 Aisin Aw Co Ltd モータ
JP2003061283A (ja) * 2001-08-17 2003-02-28 Mitsubishi Electric Corp 回転電機の回転子、固定子、電動機、圧縮機、冷凍サイクル、回転電機の回転子製造方法
JP2004274826A (ja) * 2003-03-06 2004-09-30 Fuji Electric Systems Co Ltd 回転子ブロックおよび回転子
US20080218022A1 (en) * 2007-03-08 2008-09-11 Sung-Ho Lee Motor
US20080224558A1 (en) * 2007-03-15 2008-09-18 A. O. Smith Corporation Interior permanent magnet motor including rotor with flux barriers
US20100026128A1 (en) * 2008-07-30 2010-02-04 A. O. Smith Corporation Interior permanent magnet motor including rotor with unequal poles
JP2012023900A (ja) * 2010-07-15 2012-02-02 Fuji Electric Co Ltd 永久磁石形回転機の回転子
JP2012253919A (ja) * 2011-06-03 2012-12-20 Daikin Ind Ltd 回転電気機械及びそれを用いた圧縮機

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017056233A1 (ja) * 2015-09-30 2017-04-06 三菱電機株式会社 永久磁石モータ
JPWO2017056233A1 (ja) * 2015-09-30 2018-03-08 三菱電機株式会社 永久磁石モータ
US10374474B2 (en) 2015-09-30 2019-08-06 Mitsubishi Electric Corporation Permanent magnet motor
DE102016121532A1 (de) 2015-11-17 2017-05-18 Fanuc Corporation Motor mit Rotor in optimierter Form
US10122229B2 (en) 2015-11-17 2018-11-06 Fanuc Corporation Motor having rotor of optimized shape
JP2020099109A (ja) * 2018-12-17 2020-06-25 Kyb株式会社 ロータ及びロータの製造方法
JP7228182B2 (ja) 2018-12-17 2023-02-24 Kyb株式会社 ロータ及びロータの製造方法
US11611269B2 (en) 2018-12-17 2023-03-21 Kyb Corporation Rotor and rotor manufacturing method

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