JP2021141783A - Rotary electric machine - Google Patents

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Shun Ito
峻 伊藤
啓功 鈴木
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Abstract

To provide a rotary electric machine which enables easy change of characteristics.SOLUTION: A motor 10 includes: a stator 30 fixed to an inner peripheral surface of a cylindrical housing 20; and a rotor 40 rotatably fixed so as to face the stator 30 in a radial direction. The housing 20 is configured to house the stator 30 and the rotor 40. Further, the housing 20 is formed of a magnetic material and formed as a part of a magnetic circuit through which magnetic flux generated by the stator 30 or the rotor 40 passes. In other words, the housing 20 functions as a back yoke. Recessed parts 50 which inhibit passage of the magnetic flux are formed on an outer peripheral surface of the housing 20.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、回転電機に関する。 The present invention relates to a rotary electric machine.

従来、電動パワーステアリング（ＥＰＳ）の回転電機として、円筒形状のハウジングの内周面に複数の磁石が固定され、その磁石に対して径方向に対向するように配置される電機子を備える回転電機が利用されている。そして、このような回転電機では、例えば、特許文献１，２に示すように、磁石の背面に磁気回路として構成されるバックヨークを備え、磁束漏れなどを抑制するものが知られている。 Conventionally, as a rotary electric machine for electric power steering (EPS), a rotary electric machine provided with an armature in which a plurality of magnets are fixed to the inner peripheral surface of a cylindrical housing and arranged so as to face the magnets in the radial direction. Is being used. As shown in Patent Documents 1 and 2, such a rotary electric machine is known to have a back yoke formed as a magnetic circuit on the back surface of a magnet to suppress magnetic flux leakage and the like.

特開２０１２−５５１４２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-55142 特開２０１７−１３５９６６号公報JP-A-2017-135966

ところで、電動パワーステアリングの回転電機として利用される場合、車両重量やサスペンション構造の変更により、様々なモータ特性（回転数―トルク特性）を有するものが要求される。しかしながら、回転電機の体格や、コイルの巻き数などを変更することは容易ではなく、電流制御によりモータ特性を変更するにも限界があった。 By the way, when used as a rotary electric machine for electric power steering, those having various motor characteristics (rotation speed-torque characteristics) are required due to changes in vehicle weight and suspension structure. However, it is not easy to change the physique of the rotating electric machine, the number of coil turns, and the like, and there is a limit to changing the motor characteristics by current control.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、特性を容易に変更することができる回転電機を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and a main object thereof is to provide a rotary electric machine whose characteristics can be easily changed.

上記課題を解決するための手段は、円筒形状のヨークの内周面に固定された固定子と、前記固定子に対して径方向に対向するように回転可能に固定される回転子と、を備える回転電機において、前記ヨークは、前記固定子及び前記回転子を収容するハウジングであるとともに、磁性体により構成され、前記固定子又は前記回転子から生じた磁束が通過する磁気回路の一部として構成されており、前記ヨークの内周面又は外周面には、磁束の通過を妨げる溝部が形成されている。 Means for solving the above problems include a stator fixed to the inner peripheral surface of a cylindrical yoke and a rotor rotatably fixed so as to face the stator in the radial direction. In the rotating electric machine provided, the yoke is a housing for accommodating the stator and the rotor, and is composed of a magnetic material as a part of a magnetic circuit through which the stator or the magnetic flux generated from the rotor passes. It is configured, and a groove portion that prevents the passage of magnetic flux is formed on the inner peripheral surface or the outer peripheral surface of the yoke.

磁気回路の一部として構成されているヨークに対して、磁束の通過を妨げる溝部を設けることにより、回転電機の回転数―トルク特性が変化する。これを利用して、溝部の幅や数、大きさなどを調整することにより、回転電機の体格やコイルの巻き数などを変更しなくても、所望の回転数―トルク特性を有する回転電機を容易に得ることができる。 By providing a groove portion that prevents the passage of magnetic flux in the yoke that is formed as a part of the magnetic circuit, the rotation speed-torque characteristic of the rotating electric machine changes. By using this to adjust the width, number, size, etc. of the groove, a rotary electric machine having the desired rotation speed-torque characteristics can be obtained without changing the physique of the rotary electric machine or the number of coil turns. It can be easily obtained.

モータを示す横断面図。Cross-sectional view showing a motor. 固定子の一部を示す拡大断面図。An enlarged cross-sectional view showing a part of the stator. モータの斜視図。Perspective view of the motor. 回転数―トルク特性を示す図。The figure which shows the rotation speed-torque characteristic. 第２実施形態の固定子の一部を示す拡大断面図。An enlarged cross-sectional view showing a part of the stator of the second embodiment. 別例のモータの斜視図。A perspective view of another example motor. 別例における磁束量を模式的に示した図。The figure which showed the amount of magnetic flux in another example schematically. 別例の溝部の断面図。Cross-sectional view of the groove of another example. 別例の溝部の断面図。Cross-sectional view of the groove of another example. 別例の溝部の断面図。Cross-sectional view of the groove of another example.

（第１実施形態）
以下、各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。第１実施形態の回転電機としてのモータ１０は、例えば、ドライバのステアリング操作を補助する電動パワーステアリング装置（以下、ＥＰＳ装置）に用いられる。 (First Embodiment)
Hereinafter, each embodiment will be described with reference to the drawings. In each of the following embodiments, parts that are the same or equal to each other are designated by the same reference numerals in the drawings, and the description thereof will be incorporated for the parts having the same reference numerals. The motor 10 as the rotary electric machine of the first embodiment is used, for example, in an electric power steering device (hereinafter, EPS device) that assists the steering operation of the driver.

図１に示すモータ１０は、永久磁石界磁型のものであり、ブラシ付きモータである。モータ１０は、ハウジング２０と、ハウジング２０に固定される固定子３０と、固定子３０に対して回転する回転子４０と、回転子４０が固定される回転軸１１と、を備える。以下、本実施形態において、軸方向とは、回転軸１１の軸方向のことを示す（図において矢印Ｙ１で示す）。径方向とは、回転軸１１の径方向のことを示す（図において矢印Ｙ２で示す）。周方向とは、回転軸１１の周方向のことを示す（図において矢印Ｙ３で示す）。 The motor 10 shown in FIG. 1 is a permanent magnet field type motor and is a brushed motor. The motor 10 includes a housing 20, a stator 30 fixed to the housing 20, a rotor 40 that rotates with respect to the stator 30, and a rotating shaft 11 to which the rotor 40 is fixed. Hereinafter, in the present embodiment, the axial direction indicates the axial direction of the rotating shaft 11 (indicated by the arrow Y1 in the figure). The radial direction indicates the radial direction of the rotating shaft 11 (indicated by an arrow Y2 in the figure). The circumferential direction indicates the circumferential direction of the rotating shaft 11 (indicated by an arrow Y3 in the figure).

ハウジング２０は、円筒形状に形成されており、ハウジング２０内には、固定子３０及び回転子４０等が収容されている。ハウジング２０には、図示しない軸受けが設けられており、この軸受けにより回転軸１１が回転可能に支持されている。ハウジング２０の内周面の軸心は、回転軸１１と同軸となっている。 The housing 20 is formed in a cylindrical shape, and the stator 30 and the rotor 40 and the like are housed in the housing 20. The housing 20 is provided with a bearing (not shown), and the rotating shaft 11 is rotatably supported by the bearing. The axis of the inner peripheral surface of the housing 20 is coaxial with the rotating shaft 11.

また、ハウジング２０は、磁性体により構成されており、ヨーク（バックヨーク）として機能する。つまり、ハウジング２０は、固定子３０及び回転子４０からの磁束が通過する磁気回路の一部を構成するものである。 Further, the housing 20 is made of a magnetic material and functions as a yoke (back yoke). That is, the housing 20 constitutes a part of the magnetic circuit through which the magnetic fluxes from the stator 30 and the rotor 40 pass.

固定子３０は、周方向に極性が交互となる複数の磁極を有する磁石部としての磁石ユニット３１を備える。磁石ユニット３１は、磁気回路の一部を構成するものであり、円弧状の永久磁石３２を複数（第１実施形態では４つ）備え、永久磁石３２は、周方向に所定間隔ごと（９０度ごと）に並べて配置されている。永久磁石３２は、ラジアル磁石やアキシャル磁石であり、極性が内周面と外周面とで反対となっている。なお、図１において磁石磁束の方向を矢印で示す。 The stator 30 includes a magnet unit 31 as a magnet portion having a plurality of magnetic poles having alternating polarities in the circumferential direction. The magnet unit 31 constitutes a part of a magnetic circuit, includes a plurality of arc-shaped permanent magnets 32 (four in the first embodiment), and the permanent magnets 32 are arranged at predetermined intervals (90 degrees) in the circumferential direction. They are arranged side by side. The permanent magnet 32 is a radial magnet or an axial magnet, and its polarities are opposite on the inner peripheral surface and the outer peripheral surface. In FIG. 1, the direction of the magnetic flux of the magnet is indicated by an arrow.

永久磁石３２は、ハウジング２０の内周面に接着剤などを介して固定されている。また、周方向において、永久磁石３２間の隙間には、永久磁石３２の周り止めとして機能する樹脂などの非磁性体３３がハウジング２０に固定されて設けられている。 The permanent magnet 32 is fixed to the inner peripheral surface of the housing 20 via an adhesive or the like. Further, in the circumferential direction, a non-magnetic material 33 such as a resin that functions as a detent for the permanent magnets 32 is fixedly provided to the housing 20 in the gap between the permanent magnets 32.

回転子４０は、磁気回路の一部を構成するものであり、固定子３０に対して径方向に対向するように配置される。回転子４０は、周方向に所定間隔で配置された複数のティース４１を備え、各ティース４１には、図示しないコイルが巻装されている。 The rotor 40 constitutes a part of the magnetic circuit, and is arranged so as to face the stator 30 in the radial direction. The rotor 40 includes a plurality of teeth 41 arranged at predetermined intervals in the circumferential direction, and each tooth 41 is wound with a coil (not shown).

ところで、モータ１０が、電動パワーステアリングの回転電機として利用される場合、車両重量やサスペンション構造の変更により、様々なモータ特性（回転数―トルク特性）を有するものが要求される。しかしながら、モータ１０の体格や、コイルの巻き数などを変更することは容易ではなく、電流制御によりモータ特性を変更するにも限界があった。 By the way, when the motor 10 is used as a rotary electric machine for electric power steering, it is required to have various motor characteristics (rotation speed-torque characteristics) due to changes in vehicle weight and suspension structure. However, it is not easy to change the physique of the motor 10, the number of coil turns, and the like, and there is a limit to changing the motor characteristics by current control.

そこで、図２に示すように、磁気回路の一部として構成するハウジング２０に対して、磁束の流れを妨げる溝部として、凹部５０を設けることとした。凹部５０は、図３に示すように、軸方向に沿って直線状に形成されている軸方向溝である。また、凹部５０は、ハウジング２０の外周面に設けられている。また、凹部５０は、断面が略四角形状に形成されている。 Therefore, as shown in FIG. 2, the housing 20 formed as a part of the magnetic circuit is provided with a recess 50 as a groove portion that obstructs the flow of magnetic flux. As shown in FIG. 3, the recess 50 is an axial groove formed linearly along the axial direction. Further, the recess 50 is provided on the outer peripheral surface of the housing 20. Further, the recess 50 has a substantially quadrangular cross section.

この凹部５０は、複数設けられており、周方向に等間隔に配置されている。具体的には、凹部５０は、磁石ユニット３１の磁極中心（いわゆるｄ軸）よりも磁極境界（いわゆるｑ軸）の側に設けられている。本実施形態において、凹部５０は、磁極境界ごとに９０度間隔で設けられている。すなわち、周方向において永久磁石３２の間の隙間に相当する位置に設けられている。そして、凹部５０は、磁極境界を中心として左右対称となるように設けられている。 A plurality of the recesses 50 are provided and are arranged at equal intervals in the circumferential direction. Specifically, the recess 50 is provided on the magnetic pole boundary (so-called q-axis) side of the magnetic pole center (so-called d-axis) of the magnet unit 31. In the present embodiment, the recesses 50 are provided at intervals of 90 degrees for each magnetic pole boundary. That is, it is provided at a position corresponding to a gap between the permanent magnets 32 in the circumferential direction. The recess 50 is provided so as to be symmetrical with respect to the magnetic pole boundary.

このように凹部５０を設けることにより、図２に示すように、磁束の通過が妨げられる。これにより、図４に示すように、回転数―トルク特性が変化する。具体的には、凹部５０を設けることにより、回転数が低いときにトルクが小さくなりやすく、回転数が多いときにトルクが大きくなりやすくなる。この回転数―トルク特性は、凹部５０の軸方向における長さ寸法や、周方向における幅寸法、径方向における深さ寸法により変更可能である。このため、必要とされる回転数―トルク特性に応じてこれらの各種寸法を適宜変更すればよい。 By providing the recess 50 in this way, as shown in FIG. 2, the passage of magnetic flux is hindered. As a result, as shown in FIG. 4, the rotation speed-torque characteristic changes. Specifically, by providing the recess 50, the torque tends to be small when the rotation speed is low, and the torque tends to be large when the rotation speed is high. The rotation speed-torque characteristic can be changed by the axial length dimension of the recess 50, the width dimension in the circumferential direction, and the depth dimension in the radial direction. Therefore, these various dimensions may be appropriately changed according to the required rotation speed-torque characteristics.

第１実施形態によれば、以下の効果を有する。 According to the first embodiment, it has the following effects.

磁気回路の一部として構成されているハウジング２０に対して、磁束の通過を妨げる凹部５０を設けることにより、モータ１０の回転数―トルク特性が変化する。これを利用して、凹部５０の各種寸法を調整することにより、モータ１０の体格やコイルの巻き数などを変更しなくても、所望の回転数―トルク特性を有するモータ１０を容易に得ることができる。 By providing the recess 50 that prevents the passage of magnetic flux in the housing 20 that is formed as a part of the magnetic circuit, the rotation speed-torque characteristic of the motor 10 is changed. By adjusting various dimensions of the recess 50 by utilizing this, it is possible to easily obtain a motor 10 having a desired rotation speed-torque characteristic without changing the body shape of the motor 10 or the number of coil turns. Can be done.

ハウジング２０の外周面側において、磁極境界（ｑ軸）の側は、磁極中心（ｄ軸）の側に比較して、一般的に固定子３０及び回転子４０からの磁束が通過しやすい。つまり、ハウジング２０の外周面側において、磁極境界の側に凹部５０を設けた場合、磁極中心の側に設けた場合に比較して、通過する磁束をゆがめやすくなっている。そこで、凹部５０を、ハウジング２０の外周面側において、磁石ユニット３１の磁極中心よりも磁極境界の側に設けた。これにより、磁極中心の側に設けた場合に比較して、凹部５０の寸法をわずかに変更することにより、回転数―トルク特性を大きく変更することが可能となる。 On the outer peripheral surface side of the housing 20, the magnetic flux from the stator 30 and the rotor 40 is generally more likely to pass on the side of the magnetic pole boundary (q-axis) than on the side of the magnetic pole center (d-axis). That is, on the outer peripheral surface side of the housing 20, when the recess 50 is provided on the magnetic pole boundary side, the passing magnetic flux is easily distorted as compared with the case where the recess 50 is provided on the magnetic pole center side. Therefore, the recess 50 is provided on the outer peripheral surface side of the housing 20 on the side of the magnetic pole boundary side of the magnetic pole center of the magnet unit 31. As a result, the rotation speed-torque characteristics can be significantly changed by slightly changing the dimensions of the recess 50 as compared with the case where the recess 50 is provided on the center side of the magnetic pole.

また、凹部５０を、軸方向に沿って直線状に形成し、周方向に等間隔に配置した。より詳しくは、各磁極境界に、凹部５０を配置した。また、磁極境界を中心として、凹部５０が左右対称に形成されるように、凹部５０を構成した。これにより、周方向において、表面磁束密度にばらつきが生じることを抑制し、コギングトルクやトルクリプルを抑制することができる。 Further, the recesses 50 were formed linearly along the axial direction and arranged at equal intervals in the circumferential direction. More specifically, recesses 50 are arranged at each magnetic pole boundary. Further, the recess 50 is configured so that the recess 50 is formed symmetrically with the magnetic pole boundary as the center. As a result, it is possible to suppress variations in the surface magnetic flux density in the circumferential direction, and to suppress cogging torque and torque ripple.

（第２実施形態）
第１実施形態では、ブラシ付きモータとしたが、ブラシレスモータに変更してもよい。以下、第２実施形態の構成について説明する。 (Second Embodiment)
In the first embodiment, the motor has a brush, but it may be changed to a brushless motor. Hereinafter, the configuration of the second embodiment will be described.

図５に示すモータ１１０は、永久磁石界磁型のものであり、具体的には３相巻線を有する永久磁石界磁型同期機である。つまり、モータ１１０は、ブラシレスモータである。この３相巻線は２系統有していてもよい。モータ１１０は、ハウジング１２０と、ハウジング１２０に固定される固定子１３０と、固定子１３０に対して回転する回転子１４０と、回転子１４０が固定される回転軸１１と、を備える。 The motor 110 shown in FIG. 5 is of the permanent magnet field type, and specifically, is a permanent magnet field type synchronous machine having a three-phase winding. That is, the motor 110 is a brushless motor. This three-phase winding may have two systems. The motor 110 includes a housing 120, a stator 130 fixed to the housing 120, a rotor 140 that rotates with respect to the stator 130, and a rotating shaft 11 to which the rotor 140 is fixed.

ハウジング１２０は、円筒形状に形成されており、ハウジング１２０内には、固定子１３０及び回転子１４０等が収容されている。ハウジング１２０には、図示しない軸受けが設けられており、この軸受けにより回転軸１１が回転自在に支持されている。ハウジング１２０の内周面の軸心は、回転軸１１と同軸となっている。 The housing 120 is formed in a cylindrical shape, and the stator 130, the rotor 140, and the like are housed in the housing 120. The housing 120 is provided with a bearing (not shown), and the rotating shaft 11 is rotatably supported by the bearing. The axis of the inner peripheral surface of the housing 120 is coaxial with the rotating shaft 11.

そして、ハウジング１２０は、磁性体により構成されており、ヨーク（バックヨーク）として機能する。つまり、ハウジング１２０は、固定子１３０及び回転子１４０からの磁束が通過する磁気回路の一部を構成するものである。 The housing 120 is made of a magnetic material and functions as a yoke (back yoke). That is, the housing 120 constitutes a part of the magnetic circuit through which the magnetic fluxes from the stator 130 and the rotor 140 pass.

固定子１３０は、ハウジング１２０の軸方向略中央において、ハウジング１２０の内周に沿って円筒状に設けられている。そして、固定子１３０は、回転軸１１を中心にして、ハウジング１２０の内周面に固定されている。固定子１３０は、磁気回路の一部を構成するものであり、固定子鉄心１３１と、固定子鉄心１３１に巻装された固定子巻線１３２とを有している。 The stator 130 is provided in a cylindrical shape along the inner circumference of the housing 120 at substantially the center of the housing 120 in the axial direction. The stator 130 is fixed to the inner peripheral surface of the housing 120 with the rotation shaft 11 as the center. The stator 130 constitutes a part of a magnetic circuit, and has a stator core 131 and a stator winding 132 wound around the stator core 131.

図５に示すように、固定子鉄心１３１は、周方向に所定間隔で配置される複数のティース１３１ａを有する。ティース１３１ａは、ハウジング１２０の内周面に固定されている。そして、ティース１３１ａに固定子巻線１３２が巻装される。これにより、固定子巻線１３２は、ティース１３１ａ間に形成されるスロット１３３に配置されることとなる。 As shown in FIG. 5, the stator core 131 has a plurality of teeth 131a arranged at predetermined intervals in the circumferential direction. The teeth 131a is fixed to the inner peripheral surface of the housing 120. Then, the stator winding 132 is wound around the teeth 131a. As a result, the stator winding 132 is arranged in the slot 133 formed between the teeth 131a.

固定子巻線１３２は、スター結線（Ｙ結線）された３相巻線により構成されている。そして、固定子巻線１３２は、電力（交流電力）が供給されることで磁束を発生する。スター結線に限らず、デルタ結線などでもよい。固定子巻線１３２は、連続線を利用して設けてもよく、また、略矩形断面（平角断面）の一定太さの電気導体を略Ｕ字状に成形した導体セグメントであってもよい。 The stator winding 132 is composed of a star-connected (Y-connected) three-phase winding. Then, the stator winding 132 generates magnetic flux by being supplied with electric power (alternating current power). Not limited to star connection, delta connection may be used. The stator winding 132 may be provided by using a continuous wire, or may be a conductor segment obtained by forming an electric conductor having a substantially rectangular cross section (flat cross section) and having a constant thickness into a substantially U shape.

回転子１４０は、磁気回路の一部を構成するものであり、周方向に１又は複数対の磁極を有し、固定子１３０に対して径方向に対向するように配置される。本実施形態において、回転子１４０は、磁性体からなる回転子鉄心１４１と、回転子鉄心１４１に固定される複数の永久磁石１４２と、を備える。永久磁石１４２は、周方向に所定間隔をあけて並べて配置されている。回転子１４０には、回転軸１１が挿通され、回転軸１１を中心にして回転軸１１と一体回転するように回転軸１１に固定されている。 The rotor 140 constitutes a part of a magnetic circuit, has one or a plurality of pairs of magnetic poles in the circumferential direction, and is arranged so as to face the stator 130 in the radial direction. In the present embodiment, the rotor 140 includes a rotor core 141 made of a magnetic material and a plurality of permanent magnets 142 fixed to the rotor core 141. The permanent magnets 142 are arranged side by side at predetermined intervals in the circumferential direction. A rotating shaft 11 is inserted through the rotor 140, and is fixed to the rotating shaft 11 so as to rotate integrally with the rotating shaft 11 around the rotating shaft 11.

第２実施形態のハウジング１２０には、磁束の流れを妨げる凹部１５０が設けられている。凹部１５０は、軸方向に沿って直線状に形成されている軸方向溝である。凹部１５０は、複数設けられており、周方向に等間隔に配置されている。具体的には、周方向においてティース１３１ａ間に形成されるスロット１３３に対応する位置に設けられている。また、凹部１５０は、ハウジング１２０の外周面に設けられている。また、凹部１５０は、断面が略四角形状の凹部として形成されている。 The housing 120 of the second embodiment is provided with a recess 150 that obstructs the flow of magnetic flux. The recess 150 is an axial groove formed linearly along the axial direction. A plurality of recesses 150 are provided and are arranged at equal intervals in the circumferential direction. Specifically, it is provided at a position corresponding to the slot 133 formed between the teeth 131a in the circumferential direction. Further, the recess 150 is provided on the outer peripheral surface of the housing 120. Further, the recess 150 is formed as a recess having a substantially quadrangular cross section.

このように凹部１５０を設けることにより、第１実施形態と同様に、磁束の通過が妨げられ、回転数―トルク特性を変更可能となる。すなわち、必要とされる回転数―トルク特性に応じて、凹部１５０の軸方向における長さ寸法、周方向における幅寸法、及び径方向における深さ寸法を適宜変更すればよい。以上により、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。 By providing the recess 150 in this way, the passage of the magnetic flux is hindered and the rotation speed-torque characteristic can be changed as in the first embodiment. That is, the length dimension in the axial direction, the width dimension in the circumferential direction, and the depth dimension in the radial direction of the recess 150 may be appropriately changed according to the required rotation speed-torque characteristics. From the above, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

（他の実施形態）
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。なお、以下では、各実施形態で互いに同一又は均等である部分には同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。 (Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention. In the following, the parts that are the same or equal to each other in each embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be incorporated for the parts having the same reference numerals.

・上記実施形態では、軸方向に沿って直線状に凹部５０，１５０を設けたが、図６（ａ）に示すように、周方向に沿って環状に凹部２５０を設けてもよい。凹部２５０が、周方向溝に相当する。このように環状の凹部２５０を設けた場合、図７に示すように、磁束の通過が妨げられ、回転数―トルク特性を変更可能となる。なお、図７は、図６（ａ）に示すハウジング２０の縦断面を模式的に示した図であり、図７において、紙面手前側から奥側への磁束量をバツ印の数により模式的に図示している。以上により、図７に示すモータ１０では、必要とされる回転数―トルク特性に応じて、凹部２５０の軸方向における幅寸法、及び径方向における深さ寸法を適宜変更すればよい。 -In the above embodiment, the recesses 50 and 150 are provided linearly along the axial direction, but as shown in FIG. 6A, the recesses 250 may be provided in an annular shape along the circumferential direction. The recess 250 corresponds to the circumferential groove. When the annular recess 250 is provided in this way, as shown in FIG. 7, the passage of magnetic flux is hindered, and the rotation speed-torque characteristic can be changed. Note that FIG. 7 is a diagram schematically showing a vertical cross section of the housing 20 shown in FIG. 6A. In FIG. 7, the amount of magnetic flux from the front side to the back side of the paper surface is schematically shown by the number of cross marks. It is illustrated in. As described above, in the motor 10 shown in FIG. 7, the width dimension in the axial direction and the depth dimension in the radial direction of the recess 250 may be appropriately changed according to the required rotation speed-torque characteristics.

また、周方向に環状に凹部２５０を設けた場合、周方向において、表面磁束密度にばらつきが生じることを抑制し、コギングトルクやトルクリプルを抑制することができる。このため、上記実施形態と異なり、周方向において、溝部を所定の位置（磁極境界やスロット１３３に対応する位置）に配置しなくてもよくなり、加工や組み立てが容易となる。 Further, when the recess 250 is provided in an annular shape in the circumferential direction, it is possible to suppress the variation in the surface magnetic flux density in the circumferential direction and suppress the cogging torque and torque ripple. Therefore, unlike the above-described embodiment, the groove portion does not have to be arranged at a predetermined position (position corresponding to the magnetic pole boundary or the slot 133) in the circumferential direction, and processing and assembly become easy.

なお、図６（ｂ）に示すように凹部２５０を軸方向に所定間隔空けて複数設けてもよい。また、図６に示す変形例において、凹部２５０をらせん状にもうけてもよい。この場合、凹部２５０の基端と終端の周方向の位置を揃える必要がある。これにより、凹部２５０を形成することが容易となる。また、上記実施形態において、環状の凹部２５０を併用してもよい。すなわち、凹部５０，１５０とともに、環状の凹部２５０を設けてもよい。これにより、調整の幅が広がり、所望の特性を得やすくなる。 As shown in FIG. 6B, a plurality of recesses 250 may be provided at predetermined intervals in the axial direction. Further, in the modified example shown in FIG. 6, the recess 250 may be provided in a spiral shape. In this case, it is necessary to align the positions of the base end and the end end of the recess 250 in the circumferential direction. This facilitates the formation of the recess 250. Further, in the above embodiment, the annular recess 250 may be used in combination. That is, the annular recess 250 may be provided together with the recesses 50 and 150. This widens the range of adjustment and makes it easier to obtain the desired characteristics.

・上記実施形態において、凹部５０，１５０，２５０の断面形状は、任意に変更してもよい。例えば、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、台形形状、円弧形状、又は三角形状としてもよい。三角形状や円弧形状にした場合、四角形状に比較して加工が容易となる。また、凹部５０，１５０，２５０を、図８（ｄ）〜（ｆ）に示すようにハウジング２０の内周面に設けてもよい。 -In the above embodiment, the cross-sectional shapes of the recesses 50, 150, and 250 may be arbitrarily changed. For example, as shown in FIGS. 8A to 8C, it may be trapezoidal, arcuate, or triangular. When the shape is triangular or arc, it is easier to process than the square shape. Further, the recesses 50, 150 and 250 may be provided on the inner peripheral surface of the housing 20 as shown in FIGS. 8 (d) to 8 (f).

・上記第１実施形態では、ハウジング２０の内周面において、磁極中心（ｄ軸）の側は、磁極境界（ｑ軸）の側に比較して磁束が通過しやすい箇所となる。そこで、ハウジング２０の内周面において、磁極中心側に凹部５０を設けてもよい。 -In the first embodiment, on the inner peripheral surface of the housing 20, the magnetic flux center (d-axis) side is a place where magnetic flux easily passes as compared with the magnetic pole boundary (q-axis) side. Therefore, a recess 50 may be provided on the inner peripheral surface of the housing 20 on the magnetic pole center side.

・上記第１実施形態又は上記第２実施形態において、凹部５０，１５０を軸方向において、図９（ａ）、図９（ｂ）に示すように、断続的に設けてもよい。これにより、軸方向における長さ寸法の調整が容易となる。また、断続的に設けることにより、凹部５０，１５０を設けても、ハウジング２０，１２０の剛性が低下することを抑制できる。 -In the first embodiment or the second embodiment, the recesses 50 and 150 may be provided intermittently in the axial direction as shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b). This facilitates the adjustment of the length dimension in the axial direction. Further, by providing the housings 20 and 150 intermittently, it is possible to prevent the housings 20 and 120 from being lowered in rigidity even if the recesses 50 and 150 are provided.

・上記実施形態において、図１０に示すように、側面視において、円形の凹部５０を設けてもよい。
・上記実施形態の凹部５０，１５０は、径方向においてハウジング２０を貫通する貫通孔（スリット）に変更してもよい。 -In the above embodiment, as shown in FIG. 10, a circular recess 50 may be provided in a side view.
The recesses 50 and 150 of the above embodiment may be changed to through holes (slits) penetrating the housing 20 in the radial direction.

１０，１１０…モータ、２０，１２０…ハウジング、３０，１３０…固定子、４０，１４０…回転子、５０，１５０，２５０…凹部。 10,110 ... Motor, 20,120 ... Housing, 30,130 ... Stator, 40,140 ... Rotor, 50,150,250 ... Recess.

Claims (7)

円筒形状のヨーク（２０，１２０）の内周面に固定された固定子（３０，１３０）と、前記固定子に対して径方向に対向するように回転可能に固定される回転子（４０，１４０）と、を備える回転電機（１０，１１０）において、
前記ヨークは、前記固定子及び前記回転子を収容するハウジングであるとともに、磁性体により構成され、前記固定子又は前記回転子から生じた磁束が通過する磁気回路の一部として構成されており、
前記ヨークの内周面又は外周面には、磁束の通過を妨げる溝部（５０，１５０，２５０）が形成されている回転電機。 A stator (30, 130) fixed to the inner peripheral surface of a cylindrical yoke (20, 120) and a rotor (40, 130) rotatably fixed so as to face the stator in the radial direction. 140), and in the rotary electric machine (10, 110) including
The yoke is a housing for accommodating the stator and the rotor, and is made of a magnetic material, and is formed as a part of a magnetic circuit through which the magnetic flux generated from the stator or the rotor passes.
A rotary electric machine in which grooves (50, 150, 250) that prevent the passage of magnetic flux are formed on the inner peripheral surface or the outer peripheral surface of the yoke. 前記溝部には、周方向に沿って環状に形成されている周方向溝（２５０）が含まれ、前記周方向溝が、１又は複数設けられている請求項１に記載の回転電機。 The rotary electric machine according to claim 1, wherein the groove portion includes a circumferential groove (250) formed in an annular shape along the circumferential direction, and one or more of the circumferential grooves are provided. 前記溝部には、軸方向に沿って直線状に形成されている軸方向溝（５０，１５０）が含まれ、前記軸方向溝は、複数設けられており、周方向に所定間隔ごとに配置されている請求項１又は２に記載の回転電機。 The groove portion includes an axial groove (50, 150) formed linearly along the axial direction, and a plurality of the axial grooves are provided and are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction. The rotary electric machine according to claim 1 or 2. 前記固定子は、周方向に極性が交互となる複数の磁極を有する磁石部（３１）を有し、
前記軸方向溝は、前記磁石部の磁極中心よりも磁極境界の側に設けられている請求項３に記載の回転電機。 The stator has a magnet portion (31) having a plurality of magnetic poles having alternating polarities in the circumferential direction.
The rotary electric machine according to claim 3, wherein the axial groove is provided on the side of the magnetic pole boundary with respect to the magnetic pole center of the magnet portion. 前記軸方向溝は、前記磁極境界を中心として、左右対称に設けられている請求項４に記載の回転電機。 The rotary electric machine according to claim 4, wherein the axial groove is provided symmetrically with respect to the magnetic pole boundary. 前記固定子は、前記ヨークの内周面に固定される固定子鉄心（１３１）と、前記固定子鉄心において周方向に等間隔で設けられたスロット（１３３）と、当該スロットに配置される固定子巻線（１３２）とを備え、
前記軸方向溝は、周方向において、前記スロットに対応する位置に設けられている請求項３に記載の回転電機。 The stator includes a stator core (131) fixed to the inner peripheral surface of the yoke, slots (133) provided at equal intervals in the circumferential direction in the stator core, and fixings arranged in the slots. Equipped with a child winding (132)
The rotary electric machine according to claim 3, wherein the axial groove is provided at a position corresponding to the slot in the circumferential direction. 前記軸方向溝は、軸方向において断続的に設けられている請求項３〜６のうちいずれか１項に記載の回転電機。 The rotary electric machine according to any one of claims 3 to 6, wherein the axial groove is provided intermittently in the axial direction.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5545694U (en) * 1979-09-19 1980-03-25
JP2006130589A (en) * 2004-11-04 2006-05-25 Makita Corp Power tool
JP2007116869A (en) * 2005-10-24 2007-05-10 Mitsubishi Electric Corp Rotary electric machine
JP2013046519A (en) * 2011-08-25 2013-03-04 Denso Corp Rotating electric machine
JP2017172444A (en) * 2016-03-23 2017-09-28 株式会社豊田自動織機 Electric compressor and cooling system
JP2019088086A (en) * 2017-11-06 2019-06-06 株式会社スタンダードモータジャパン motor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5545694U (en) * 1979-09-19 1980-03-25
JP2006130589A (en) * 2004-11-04 2006-05-25 Makita Corp Power tool
JP2007116869A (en) * 2005-10-24 2007-05-10 Mitsubishi Electric Corp Rotary electric machine
JP2013046519A (en) * 2011-08-25 2013-03-04 Denso Corp Rotating electric machine
JP2017172444A (en) * 2016-03-23 2017-09-28 株式会社豊田自動織機 Electric compressor and cooling system
JP2019088086A (en) * 2017-11-06 2019-06-06 株式会社スタンダードモータジャパン motor

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