JP2021151118A - Rotor for rotating electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、回転電気用のロータに関する。 The present disclosure relates to rotors for rotating electricity.
内周側のリング体と外周側のリング体とにより構成されるエンドプレートを有する回転電気用のロータが知られている。 A rotor for rotating electricity having an end plate composed of a ring body on the inner peripheral side and a ring body on the outer peripheral side is known.
しかしながら、上記のような従来技術では、エンドプレートを形成する板状部材に、磁路を形成可能な部位が形成された場合に、当該板状部材を介して発生しうる漏れ磁束を低減することが難しい。なお、エンドプレートを形成する板状部材は、非磁性材料により形成される場合があるが、その場合でも、溶接の際等に熱を受けると、熱を受けた部位が、磁路を形成可能な部位となりうる。 However, in the above-mentioned conventional technique, when a portion capable of forming a magnetic path is formed in the plate-shaped member forming the end plate, the leakage flux that can be generated through the plate-shaped member is reduced. Is difficult. The plate-shaped member forming the end plate may be formed of a non-magnetic material, but even in that case, when heat is received during welding or the like, the heat-received portion can form a magnetic path. Can be a part of the body.
そこで、1つの側面では、本開示は、板状部材における磁路を形成可能な部位に起因した漏れ磁束を低減することを目的とする。 Therefore, on one aspect, the present disclosure aims to reduce the leakage flux caused by the portion of the plate-shaped member in which the magnetic path can be formed.
1つの側面では、軸まわりに回転する回転電気用のロータであって、
磁石が設けられるロータコアと、
軸方向外側から前記ロータコアの端面を覆い、第1部位、及び、前記第1部位よりも磁化率の高い第2部位を含む板状部材とを備え、
前記板状部材は、軸方向に視て、前記磁石が形成するd軸に重ならない位置に、前記第2部位を有する、ロータが提供される。
On one side, it is a rotor for rotating electricity that rotates around an axis.
A rotor core with a magnet and
A plate-shaped member that covers the end face of the rotor core from the outside in the axial direction and includes a first portion and a second portion having a higher magnetic susceptibility than the first portion is provided.
The plate-shaped member is provided with a rotor having the second portion at a position not overlapping the d-axis formed by the magnet when viewed in the axial direction.
1つの側面では、本開示によれば、板状部材における磁路を形成可能な部位に起因した漏れ磁束を低減することが可能となる。 On one side, according to the present disclosure, it is possible to reduce the leakage flux caused by the portion of the plate-shaped member in which the magnetic path can be formed.
以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。 Hereinafter, each embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、一実施例によるモータ1(回転電機の一例)の断面構造を概略的に示す断面図である。図2は、ロータコア32の断面図(軸方向に垂直な平面による断面図)である。 FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a cross-sectional structure of a motor 1 (an example of a rotary electric machine) according to an embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view of the rotor core 32 (a cross-sectional view taken along a plane perpendicular to the axial direction).
図1には、モータ1の回転軸12が図示されている。以下の説明において、軸方向とは、モータ1の回転軸(回転中心)12が延在する方向を指し、径方向とは、回転軸12を中心とした径方向を指す。従って、径方向外側とは、回転軸12から離れる側を指し、径方向内側とは、回転軸12に向かう側を指す。また、周方向とは、回転軸12まわりの回転方向に対応する。
FIG. 1 shows the
モータ1は、例えばハイブリッド車両や電気自動車で使用される車両駆動用のモータであってよい。ただし、モータ1は、他の任意の用途に使用されるものであってもよい。
The
モータ1は、インナロータタイプであり、ステータ21がロータ30の径方向外側を囲繞するように設けられる。ステータ21は、径方向外側がモータハウジング10に固定される。ステータ21は、例えば円環状の磁性体の積層鋼板からなるステータコア211を備え、ステータコア211の径方向内側には、コイル22が巻回される複数のスロット(図示せず)が形成される。
The
ロータ30は、ステータ21の径方向内側に配置される。
The
ロータ30は、ロータコア32と、ロータシャフト34と、エンドプレート35A、35B(板状部材の一例)とを備える。
The
ロータコア32は、ロータシャフト34の径方向外側の表面に固定され、ロータシャフト34と一体となって回転する。ロータコア32は、軸孔320(図2参照)を有し、軸孔320にロータシャフト34が嵌合される。ロータコア32は、ロータシャフト34に焼き嵌め、圧入、又はその類により固定されてよい。この場合、ロータコア32は、ロータシャフト34にキー結合やスプライン結合により結合されてもよい。なお、図1では、ロータコア32は、ロータシャフト34の径方向外側の表面のうちの、軸方向の範囲SC1に係る表面に径方向で対向する。ロータシャフト34は、モータハウジング10にベアリング14a、14bを介して回転可能に支持される。なお、ロータシャフト34は、モータ1の回転軸12を画成する。
The
ロータコア32は、例えば円環状の磁性体の積層鋼板からなる。ロータコア32の内部には、永久磁石321(磁石の一例)が埋め込まれる。すなわち、ロータコア32は、軸方向に貫通する磁石孔324を有し、磁石孔324内に永久磁石321が挿入され固定される。なお、変形例では、ロータコア32は、磁性粉末が圧縮して固められた圧粉体により形成されてもよい。また、永久磁石321のような永久磁石がロータコア32の外周面に埋め込まれてもよい。
The
ロータコア32は、図2に示すように、軸方向に視て、回転軸12を中心とした回転対称の形態を有する。図2に示す例では、ロータコア32は、回転軸12を中心として45度回転するごとに、各組の永久磁石321が重なる形態である。
As shown in FIG. 2, the
本実施例では、一例として、図2に示すように、複数の永久磁石321は、軸方向に視て、各磁極に係る2つの永久磁石321が対をなして略V字状(径方向外側が開く態様の略V字状)に配置されている。この場合、対の永久磁石321の間に、磁極が形成される。具体的には、図2に示すように、対の永久磁石321の間に、d軸(図2等では「d−axis」と英語表記)が形成され、周方向で隣接する磁極間に、q軸(図2等では「q−axis」と英語表記)が形成される。なお、複数の永久磁石321は、周方向でS極とN極とが交互に現れる態様で配置される。なお、永久磁石321の配置等は任意であり、本実施例とは異なる態様で永久磁石が配置されてもよいし、磁極数等も任意である。例えば、周方向で略V字状の対の永久磁石321の間に、追加の永久磁石が設けられてもよい。
In this embodiment, as an example, as shown in FIG. 2, the plurality of
ロータシャフト34は、図1に示すように、中空部34Aを有する。中空部34Aは、ロータシャフト34の軸方向の全長にわたり延在する。中空部34Aは、軸方向の両側で軸方向に開口してよい。中空部34Aは、冷却用の油が通る油路801として機能してもよい。
As shown in FIG. 1, the
例えば、図1に示すように、油路801に油を軸方向に導入し(矢印R1参照)、遠心力の作用により径方向の油孔341、342からコイルエンド22A、22Bに向けて油を供給してもよい(矢印R6及び矢印R7参照)。この場合、ロータシャフト34の中空部34Aの内周面沿いに流れる油により、ロータコア32内の永久磁石321を冷却できるとともに、コイルエンド22A、22Bを冷却できる。
For example, as shown in FIG. 1, oil is introduced into the
なお、図1に示すモータ1では、ロータシャフト34の中空部34Aの内周面は、範囲SC1での内径r1が、範囲SC2での内径r2よりも有意に大きい。すなわち、ロータシャフト34の中空部34Aの内周面は、ロータコア32が設けられる範囲SC1において拡径されている。これにより、ロータシャフト34の軽量化が図られるとともに、ロータシャフト34の中空部34Aの内周面と永久磁石321との間の径方向の距離を短くでき(内径r1≒内径r2の場合に比べて短くでき)、油による磁石冷却性能を効果的に高めることができる。
In the
エンドプレート35A、35Bは、ロータコア32の軸方向の両側に取り付けられる。エンドプレート35A、35Bは、ロータコア32の軸方向の端面を覆う。エンドプレート35A、35Bは、ロータコア32からの永久磁石321の離脱を防止する離脱防止機能の他、ロータ30のアンバランスの調整機能(切削等されることでアンバランスをなくす機能)を有してよい。なお、図1では、エンドプレート35A、35Bは、ロータシャフト34の径方向外側の表面のうちの、軸方向の範囲SC3に係る表面に径方向で対向する。範囲SC3は、上述した範囲SC1の両側(軸方向の両側)に設定される。エンドプレート35A、35Bは、ロータシャフト34に焼き嵌め、圧入、又はその類により固定されてよい。この場合、エンドプレート35A、35Bは、ロータシャフト34にキー結合やスプライン結合により結合されてもよい。
The
エンドプレート35A、35Bは、ロータコア32よりも磁化率の低い材料(磁路を形成し難い材料)として、非磁性材料により形成される。本実施例では、一例として、エンドプレート35A、35Bは、ステンレス鋼(例えばオーステナイト系ステンレス鋼)により形成される。この場合、アルミよりも高い強度を有するエンドプレート35A、35Bを実現できる。ただし、変形例では、エンドプレート35A、35Bは、アルミにより形成されてもよい。この場合、切削が容易となり、エンドプレート35A、35Bによるロータ30のアンバランスの調整機能を効果的に実現できる。
The
なお、図1には、特定の構造を有するモータ1が示されるが、モータ1の構造は、かかる特定の構造に限定されない。例えば、ロータコア32の磁極構成は、任意である。例えば、磁極数が8極又は8極以外であってもよいし、永久磁石321に代えて又は加えて、各磁極を形成する対の永久磁石が、径方向外側に向かうほど周方向の距離が広がる態様で配置されてもよい。また、ロータコア32は、フラックスバリアや油路等が形成されてもよい。
Although FIG. 1 shows a
また、図1では、ロータシャフト34は、中空部34Aを有するが、中実であってよい。また、ロータシャフト34は、2パーツ以上が結合されることで形成されてもよい。また、モータ1は、油に代えて又は加えて、冷却水(例えばライフロングクーラント)により冷却されてもよい。
Further, in FIG. 1, the
また、図1において、ロータコア32は、エンドプレート35A、35Bを介して軸方向の軸力が付与されてもよい。例えば、ロータシャフト34は、軸方向の一方側にフランジ部(径方向外側に突出する鍔部)を有し、軸方向の他方側に雄ネジ部を有し、雄ネジ部にナットが螺着されてもよい。この場合、ロータシャフト34に嵌合されるナットの締め付けによりロータコア32に軸力を付与できる。あるいは、エンドプレート35A、35Bは、ロータコア32に溶接により接合されてもよい。
Further, in FIG. 1, the
また、図1では、エンドプレート35A、35Bは、ロータコア32の外径と略同じ外径を有しかつロータコア32の内径と略同じ内径を有するが、これに限られない。例えば、エンドプレート35A、35Bは、ロータコア32の外径よりも有意に小さい外径であってもよい。
Further, in FIG. 1, the
次に、図3以降を参照して、エンドプレート35A、35Bとロータコア32について更に詳説する。以下では、エンドプレート35と称するときは、エンドプレート35A、35Bのいずれか一方を表すものとする。また、図3以降において、見易さのために、複数存在する同一属性の部位には、一部のみしか参照符号が付されていない場合がある。
Next, the
図3は、軸方向に視たエンドプレート35を概略的に示す平面図であり、図4は、エンドプレート35の製造方法の概略的な説明図である。
FIG. 3 is a plan view schematically showing the
本実施例では、エンドプレート35は、図3に概略的に示すように、複数の部材片351を溶接により周方向につなぎ合わせて形成される。複数の部材片351は、図4に概略的に示すように、平板状の母材400からプレス加工(打ち抜き加工)により形成される。複数の部材片351は、互いに同じ形状である。この場合、エンドプレート35を一ピースにより形成する場合に比べて、歩留まりを大幅に高めることができる。特に本実施例では、上述したように、ロータシャフト34が拡径されているので、それに伴いエンドプレート35の軸孔350の半径が比較的大きくなる(本実施例では、一例として、軸孔350の半径=r1)。エンドプレート35の軸孔350の半径が大きくなるほど、歩留まりの効果が大きくなりやすい。
In this embodiment, the
一のエンドプレート35で利用される部材片351の個数は、2以上であれば任意であり、数が多いほど歩留まりが良好になる傾向があるが、数が多いほど接合箇所が増加する点で不利である。本実施例では、一例として、一のエンドプレート35で利用される部材片351の個数は、ロータコア32の磁極数と同じ8つである。
The number of
エンドプレート35は、複数の部材片351同士のつなぎ目において溶接部3511を有する。すなわち、複数の部材片351は、溶接により接合(一体化)される。なお、溶接は、任意の方法で実行されてよく、例えばレーザ溶接により実現されてもよい。溶接部3511は、例えば、溶接ビードの形態で径方向に延在する。例えば溶接部3511は、エンドプレート35の径方向内側縁部から径方向外側縁部まで連続して延在してもよい。ただし、変形例では、溶接部3511は、エンドプレート35の径方向内側縁部から径方向外側縁部まで離散的な複数の位置に形成されてもよい。
The
図5は、軸方向に視たエンドプレート35とロータコア32との関係(周方向の関係)の説明図である。図5では、同関係を理解しやすいようにするために都合上、ロータコア32については点線で示される。
FIG. 5 is an explanatory diagram of the relationship (relationship in the circumferential direction) between the
本実施例では、エンドプレート35は、軸方向に視て、溶接部3511の周方向位置がq軸に重なるように、ロータコア32に対して配置される。すなわち、溶接部3511は、軸方向に視て、q軸に重なる。なお、本実施例では、溶接部3511は、上述したように、径方向に延在するので、溶接部3511の周方向位置は、溶接部3511内の各位置(径方向に沿った各位置)で実質的に同じである。
In this embodiment, the
ここで、図6及び図7を参照して、本実施例の効果を説明する。図6は、ロータコア32の断面視で、ロータコア32における磁束の流れを矢印R600で概略的に示す図である。なお、図6では、ロータコア32の一部だけが示され、磁極を表現する記号(S極に係る“S”及びN極に係る“N”が対応付けられた記号)が示される。図7は、比較例によるエンドプレート35とロータコア32との関係(周方向の関係)の説明図である。図8は、磁束の漏れの説明図であり、図7のラインA−Aに沿った断面図である。図7では、同関係を理解しやすいようにするために都合上、ロータコア32については点線で示される。また、図8には、磁束の漏れの流れが概略的に矢印R800で示される。
Here, the effect of this embodiment will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is a cross-sectional view of the
ロータコア32においては、永久磁石321によって図6に矢印で模式的に示すような磁束の流れが形成される。この場合、磁束は、N極に係る磁極から径方向外側に向かい、ステータコア211(図示せず)を通ってから周方向両隣のS極に係る磁極へと径方向内側に向かい、N極に係る磁極に戻る態様の流れとなる。
In the
ところで、本実施例では、エンドプレート35は、上述したように、ステンレス鋼(例えばオーステナイト系ステンレス鋼)により形成される。オーステナイト系ステンレス鋼のようなステンレス鋼は、比較的高い熱量で熱(例えば溶接入熱)を受けると熱を受けた部分の結晶構造が変化し、熱を受けた部分が磁性体の特性を呈する。
By the way, in this embodiment, the
このため、本実施例においては、エンドプレート35は、非磁性材料であるステンレス鋼(例えばオーステナイト系ステンレス鋼)により形成されるものの、溶接部3511が磁性体の特性を有することになる。溶接部3511は、ベース部3510(第1部位の一例)よりも磁化率が高い部位(磁路を形成しやすい部位)となり、磁性体の特性を有する部位(第2部位の一例)となる。なお、ベース部3510は、エンドプレート35における溶接部3511とは異なる部位(溶接部3511を除く部位)である。
Therefore, in this embodiment, the
従って、このような溶接部3511を有するエンドプレート35は、ロータコア32における上述したような所望の磁束の流れを阻害しないように、ロータコア32に対して配置されることが有用である。
Therefore, it is useful that the
この点、比較例では、図7に示すように、エンドプレート35’は、本実施例のエンドプレート35と構成自体は同じであるが、本実施例とは異なり、エンドプレート35’は、軸方向に視て、溶接部3511の周方向位置がd軸に重なるように、ロータコア32に対して配置される。すなわち、溶接部3511は、軸方向に視て、d軸に重なる。
In this respect, in the comparative example, as shown in FIG. 7, the end plate 35'has the same configuration as the
このような比較例では、軸方向に視て、溶接部3511が、図6を参照して上述した磁束の流れに重なる。このため、本来軸方向へ磁束が向かおうとしている箇所に、磁性体の特性を有する溶接部3511が配置されることとなり、磁束の漏れが生じる。換言すると、エンドプレート35’の溶接部3511が、漏れ磁束を発生又は増大させる部位となる。このようにして、比較例では、図8に矢印R800で模式的に示すように、エンドプレート35’の溶接部3511内へと軸方向外側に漏れる磁束が発生する。このような漏れ磁束が発生すると、トルク低下が生じる。
In such a comparative example, the welded
これに対して、本実施例によれば、上述のように、エンドプレート35は、軸方向に視て、溶接部3511の周方向位置がq軸に重なるように、ロータコア32に対して配置される。なお、この場合、ベース部3510の周方向位置が、軸方向に視て、d軸に重なることになる。この場合、溶接部3511においては、上述した比較例に比べて、漏れ磁束が生じないか又は漏れ磁束が低減される。これにより、上述した比較例において生じる不都合(漏れ磁束及びそれに伴うトルク低下)を効果的に低減できる。
On the other hand, according to the present embodiment, as described above, the
なお、本実施例では、好ましい実施例として、エンドプレート35は、軸方向に視て、溶接部3511の周方向位置がq軸に重なるように、ロータコア32に対して配置されるが、これに限られない。すなわち、軸方向に視て、溶接部3511の周方向位置がd軸に重ならない場合は、q軸に重ならなくても、上述した比較例に比べて漏れ磁束を低減できる。
In this embodiment, as a preferred embodiment, the
図9は、本願発明者が行った解析結果の一例を示すグラフ図である。図9では、横軸に、一のq軸を中心とした180度の電気角の範囲を取り、縦軸にトルク低下率を取り、溶接部3511の周方向位置を変化させたときの、トルク低下率の解析結果を示す。トルク低下率は、溶接部のないエンドプレートにより発生されるトルクを“1”とした場合の、比率で表される。なお、溶接部3511の周方向位置を変化させる際の、エンドプレート以外の条件(例えばコイル22の通電態様等)は、同じである。
FIG. 9 is a graph showing an example of the analysis results performed by the inventor of the present application. In FIG. 9, the horizontal axis is the range of an electric angle of 180 degrees centered on one q-axis, the vertical axis is the torque reduction rate, and the torque when the circumferential position of the welded
図9に示すように、溶接部3511の周方向位置がd軸に重なるときは(上述の比較例の場合)、トルク低下率は最も高く、約4%である。溶接部3511の周方向位置がd軸から離れるにつれてトルク低下率は低減していくことがわかる。そして、溶接部3511の周方向位置がq軸に至ると、トルク低下率は最も低くなり、実質的に0%である。
As shown in FIG. 9, when the circumferential position of the welded
このことから、溶接部3511の周方向位置が、q軸を中心として、電気角で45度以内の角度範囲内である場合は、トルク低下率が十分小さく、特に効果的であることがわかる。
From this, it can be seen that when the position of the welded
以上説明した本実施例のモータ1によれば、とりわけ、以下のような優れた効果が奏される。
According to the
本実施例によれば、上述したように、エンドプレート35を複数の部材片351により形成しつつ、軸方向に視て溶接部3511の周方向位置がd軸に重ならないので、エンドプレート35の製造の際の歩留まりを高めつつ、溶接部3511に起因した磁束の漏れを低減できる。
According to this embodiment, as described above, while the
特に、エンドプレート35はロータコア32に対して、軸方向に視て溶接部3511の周方向位置がq軸に重なるように、配置されるので、エンドプレート35の製造の際の歩留まりを高めつつ、溶接部3511に起因した磁束の漏れを最小化できる。
In particular, since the
また、本実施例によれば、磁極数(すなわちq軸の数)は、溶接部3511の数と同じである。一のエンドプレート35を形成する部材片351の数(すなわち分割数)は、磁極数と同じである。これにより、すべての溶接部3511を、軸方向に視て溶接部3511の周方向位置がd軸に重ならないように配置できる。これにより、溶接部3511に起因した磁束の漏れを低減できる。この点、本実施例では、すべての溶接部3511が、軸方向に視て溶接部3511の周方向位置がq軸に重なるように配置されるので、溶接部3511に起因した磁束の漏れを最小化できる。
Further, according to this embodiment, the number of magnetic poles (that is, the number of q-axis) is the same as the number of welded
以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。 Although each embodiment has been described in detail above, the present invention is not limited to a specific embodiment, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims. It is also possible to combine all or a plurality of the components of the above-described embodiment.
例えば、上述した実施例では、エンドプレート35における磁路を形成可能な部位は、複数の部材片351間の溶接部3511だけであるが、これに限られない。例えば、エンドプレート35がロータコア32に溶接により接合される構成では、エンドプレート35における磁路を形成可能な部位は、エンドプレート35とロータコア32との間の溶接部を含むことになる。この場合、エンドプレート35とロータコア32との間の溶接部は、上述した溶接部3511と同様に、軸方向に視てd軸に重ならないように配置されてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the portion of the
また、上述した実施例では、エンドプレート35を形成する複数の部材片351は、互いに同じ形状であるが、2種類以上の異なる形状を有してもよい。例えば、エンドプレート35を形成する複数の部材片のうちの一部は、部材片351と同じ形状であり、他の一部は、部材片351の2つ分の形状であってもよい。
Further, in the above-described embodiment, the plurality of
<付記>
以上の実施例に関し、更に以下を開示する。なお、以下で記載する効果のうちの、一の形態に対する追加的な各形態に係る効果は、当該追加的な各形態に起因した付加的な効果である。
<Additional notes>
Regarding the above examples, the following will be further disclosed. Of the effects described below, the effect related to each additional form with respect to one form is an additional effect resulting from each of the additional forms.
(1)一の形態は、軸(12)まわりに回転する回転電気用のロータ(30)であって、
磁石(321)が設けられるロータコア(32)と、
軸方向外側から前記ロータコアの端面を覆い、第1部位(3510)、及び、前記第1部位よりも磁化率の高い第2部位(3511)を含む板状部材(35)とを備え、
前記板状部材は、軸方向に視て、前記磁石が形成するd軸に重ならない位置に、磁路を形成可能な部位を有する、ロータである。
(1) One form is a rotor (30) for rotating electricity that rotates around a shaft (12).
A rotor core (32) provided with a magnet (321) and
A plate-shaped member (35) that covers the end face of the rotor core from the outside in the axial direction and includes a first portion (3510) and a second portion (3511) having a higher magnetic susceptibility than the first portion.
The plate-shaped member is a rotor having a portion capable of forming a magnetic path at a position not overlapping the d-axis formed by the magnet when viewed in the axial direction.
本形態によれば、板状部材における第2部位(磁路を形成可能な部位)に起因した漏れ磁束を低減できる。すなわち、軸方向に視て、第2部位がd軸に重なる場合には、第2部位を介した磁束の漏れが顕著になりやすい。これに対して、本形態によれば、軸方向に視て、磁路を形成可能な部位がd軸に重ならないので、第2部位を介した磁束の漏れを低減できる。 According to this embodiment, it is possible to reduce the leakage flux caused by the second portion (the portion where the magnetic path can be formed) in the plate-shaped member. That is, when the second portion overlaps the d-axis when viewed in the axial direction, the leakage of magnetic flux through the second portion tends to be remarkable. On the other hand, according to this embodiment, since the portion capable of forming the magnetic path does not overlap the d-axis when viewed in the axial direction, leakage of magnetic flux through the second portion can be reduced.
(2)また、本形態においては、好ましくは、前記板状部材は、複数の部材片(351)を溶接により周方向につなぎ合わせて形成され、
前記第2部位は、前記複数の部材片同士の溶接部(3511)を含む。
(2) Further, in the present embodiment, preferably, the plate-shaped member is formed by joining a plurality of member pieces (351) in the circumferential direction by welding.
The second portion includes a welded portion (3511) between the plurality of member pieces.
この場合、板状部材の製造に係る歩留まりを高めつつ、溶接部を介した磁束の漏れを低減できる。従って、複数の部材片間の溶接部が、溶接の際の入熱に起因して、磁性体の特性を有する部位(第2部位)となる場合でも、当該溶接部を介した磁束の漏れを低減できる。 In this case, it is possible to reduce the leakage of magnetic flux through the welded portion while increasing the yield related to the manufacture of the plate-shaped member. Therefore, even if the welded portion between the plurality of member pieces becomes a portion (second portion) having the characteristics of a magnetic material due to heat input during welding, the magnetic flux leaks through the welded portion. Can be reduced.
(3)また、本形態においては、好ましくは、前記溶接部は、前記磁石が形成するq軸を中心として、電気角で45度以内の角度範囲内に位置する。 (3) Further, in the present embodiment, preferably, the welded portion is located within an angle range of 45 degrees or less in terms of electrical angle about the q-axis formed by the magnet.
この場合、軸方向に視て、溶接部がd軸から周方向に比較的大きく離れるので、溶接部を介した磁束の漏れを効果的に低減できる。 In this case, since the welded portion is relatively far from the d-axis in the circumferential direction when viewed in the axial direction, leakage of magnetic flux through the welded portion can be effectively reduced.
(4)また、本形態においては、好ましくは、前記溶接部の周方向位置は、軸方向に視て、前記磁石が形成するq軸とd軸のうちの、q軸の方に近い。 (4) Further, in the present embodiment, preferably, the circumferential position of the welded portion is closer to the q-axis of the q-axis and d-axis formed by the magnet when viewed in the axial direction.
この場合、軸方向に視て、溶接部がd軸から周方向に比較的大きく離れるので、溶接部を介した磁束の漏れを効果的に低減できる。 In this case, since the welded portion is relatively far from the d-axis in the circumferential direction when viewed in the axial direction, leakage of magnetic flux through the welded portion can be effectively reduced.
(5)また、本形態においては、好ましくは、前記溶接部は、軸方向に視て、前記磁石が形成するq軸に重なる。 (5) Further, in the present embodiment, preferably, the welded portion overlaps the q-axis formed by the magnet when viewed in the axial direction.
この場合、軸方向に視て、溶接部がd軸から周方向に最も離れるので、溶接部を介した磁束の漏れの最小化を測ることができる。 In this case, since the welded portion is farthest from the d-axis in the circumferential direction when viewed in the axial direction, it is possible to measure the minimization of magnetic flux leakage through the welded portion.
(6)また、本形態においては、好ましくは、前記第1部位は、軸方向に視て、前記磁石が形成するd軸に重なる。 (6) Further, in the present embodiment, preferably, the first portion overlaps the d-axis formed by the magnet when viewed in the axial direction.
この場合、第2部位に比べて磁路を形成し難い第1部位が、軸方向に視て、d軸に重なるので、d軸付近での板状部材への磁束の漏れを低減できる。 In this case, since the first portion, which is harder to form a magnetic path than the second portion, overlaps with the d-axis when viewed in the axial direction, leakage of magnetic flux to the plate-shaped member in the vicinity of the d-axis can be reduced.
(7)また、本形態においては、好ましくは、前記板状部材は、前記ロータコアの軸方向両側の端面に1つずつ設けられ、
一の前記板状部材を構成する前記複数の部材片の数は、前記磁石が形成する磁極数に等しい。
(7) Further, in the present embodiment, preferably, the plate-shaped members are provided one by one on both end faces in the axial direction of the rotor core.
The number of the plurality of member pieces constituting the plate-shaped member is equal to the number of magnetic poles formed by the magnet.
この場合、磁極数に適合した分割数で板状部材を分割できるので、軸方向に視て、すべての溶接部をd軸に重ならないように(例えばq軸に重なるように)配置できる。 In this case, since the plate-shaped member can be divided by the number of divisions suitable for the number of magnetic poles, all the welded portions can be arranged so as not to overlap the d-axis (for example, to overlap the q-axis) when viewed in the axial direction.
(8)また、本形態においては、好ましくは、前記複数の部材片は、オーステナイト系ステンレス鋼又はその他の非磁性体の材料により形成される。 (8) Further, in the present embodiment, preferably, the plurality of member pieces are formed of austenitic stainless steel or other non-magnetic material.
この場合、複数の部材片間の溶接部が、溶接の際の入熱に起因して、磁性体の特性を有する部位(第2部位)となる場合でも、当該溶接部を介した磁束の漏れを低減でき、また、非磁性体の特性の部位(第1部位)により、板状部材への磁束の漏れを低減できる。 In this case, even if the welded portion between the plurality of member pieces becomes a portion (second portion) having the characteristics of a magnetic material due to heat input during welding, magnetic flux leaks through the welded portion. It is possible to reduce the leakage of magnetic flux to the plate-shaped member due to the characteristic portion (first portion) of the non-magnetic material.
1 モータ
10 モータハウジング
12 回転軸
14a、14b ベアリング
21 ステータ
22 コイル
22A、22B コイルエンド
30 ロータ
32 ロータコア
34 ロータシャフト
34A 中空部
35(35A、35B) エンドプレート
351 部材片
3510 ベース部
3511 溶接部
211 ステータコア
320 軸孔
321 永久磁石
324 磁石孔
1
Claims (8)
磁石が設けられるロータコアと、
軸方向外側から前記ロータコアの端面を覆い、第1部位、及び、前記第1部位よりも磁化率の高い第2部位を含む板状部材とを備え、
前記板状部材は、軸方向に視て、前記磁石が形成するd軸に重ならない位置に、前記第2部位を有する、ロータ。 A rotor for rotating electricity that rotates around an axis.
A rotor core with a magnet and
A plate-shaped member that covers the end face of the rotor core from the outside in the axial direction and includes a first portion and a second portion having a higher magnetic susceptibility than the first portion is provided.
The plate-shaped member is a rotor having the second portion at a position not overlapping the d-axis formed by the magnet when viewed in the axial direction.
前記第2部位は、前記複数の部材片同士の溶接部を含む、請求項1に記載のロータ。 The plate-shaped member is formed by joining a plurality of member pieces in the circumferential direction by welding.
The rotor according to claim 1, wherein the second portion includes a welded portion between the plurality of member pieces.
一の前記板状部材を構成する前記複数の部材片の数は、前記磁石が形成する磁極数に等しい、請求項2から6のうちのいずれか1項に記載のロータ。 The plate-shaped members are provided one by one on both end faces in the axial direction of the rotor core.
The rotor according to any one of claims 2 to 6, wherein the number of the plurality of member pieces constituting the plate-shaped member is equal to the number of magnetic poles formed by the magnet.
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JP2020049833A JP2021151118A (en) | 2020-03-19 | 2020-03-19 | Rotor for rotating electric machine |
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