JP7235589B2 - ロータおよび回転電機 - Google Patents
ロータおよび回転電機 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7235589B2 JP7235589B2 JP2019093436A JP2019093436A JP7235589B2 JP 7235589 B2 JP7235589 B2 JP 7235589B2 JP 2019093436 A JP2019093436 A JP 2019093436A JP 2019093436 A JP2019093436 A JP 2019093436A JP 7235589 B2 JP7235589 B2 JP 7235589B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic flux
- hole
- stress relaxation
- magnet
- rotor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
Landscapes
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Description
図1~図5を参照して、本実施形態によるロータ1(回転電機100)の構造について説明する。
図2に示すように、永久磁石4は、たとえば、軸方向に見て、略長方形形状(たとえば、長方形形状)を有する。すなわち、永久磁石4は、軸方向に沿って側面が延びる直方体形状を有する。ここで、軸方向に見て、永久磁石4の短手方向をF方向とし、長手方向をG方向とする。たとえば、永久磁石4は、磁化方向(着磁方向)が短手方向となるように構成されている。
ロータコア5は、軸方向に見て、円環状に形成されている。たとえば、ロータコア5は、複数の電磁鋼板(珪素鋼板)が軸方向に積層されて形成されている。そして、ロータコア5は、磁束を通過可能(図4参照)に構成されている。また、ロータコア5は、シャフト3に固定されており、ステータ2に対して、シャフト3と一体的に回転可能に構成されている。また、ロータコア5には、複数(永久磁石4の数と同数)の磁石配置孔10と、複数(永久磁石4の数と同数)の応力緩和磁束抑制孔20(以下、「孔20」とする)とが設けられている。
図1に示すように、本実施形態では、磁石配置孔10は、磁極6ごとに、軸方向に見て径方向外側に広がるV字状(ハの字形状)を有するように、一対設けられている。すなわち、一対の磁石配置孔10のうちの一方(矢印E1方向側)の磁石配置孔10aは、磁石配置孔10aの内部に配置される永久磁石4の短手方向(F方向)が磁極6の周方向中心線C2(d軸線)に交差するように形成されている。また、他方(矢印E2方向側)の磁石配置孔10bは、一方の磁石配置孔10aと周方向中心線C2に対して線対称となる位置に形成されている。また、磁石配置孔10aおよび10bは、それぞれ、略長方形形状を有するように形成されている。なお、以下の記載では、磁石配置孔10bの構成は、磁石配置孔10aを周方向中心線C2に対して線対称に形成したものであるため、説明を省略する。
図2に示すように、本実施形態では、孔20は、軸方向に見て、長円形状(トラック形状)を有する。孔20の磁気抵抗は、ロータコア5の磁気抵抗よりも大きい。これにより、孔20は、配置されている位置において、磁束が通過するのを妨げる機能を有する。たとえば、孔20は、空隙により構成されている。
次に、図4~図7を参照して、本実施形態によるロータ1の磁束の発生に関する説明を、比較例によるロータの磁束の発生と比較しながら行う。なお、比較例によるロータは、本実施形態によるロータ1において、ロータコア5の孔20に対応する部分に孔部が形成されていない構成である。
図4に示すように、コイル2bに電力が供給されないかまたは供給された電力が比較的小さい場合(無負荷・低負荷時)には、本実施形態によるロータ1では、一の磁極6の永久磁石4から磁束φ1が生じる。そして、磁束φ1は、永久磁石4よりも径方向外側(矢印F1方向側)のロータコア5の部分を通過し、ロータ1の外周面5aとステータコア2aとの空隙、ステータコア2aのティースおよびバックヨークを経由して、他の磁極6のロータコア5の部分に径方向外側から入る。この時、磁束φ1は、ステータ2のコイル2bには電力が供給されていないかまたは供給された電力が比較的小さいため、高負荷時における磁束φ2よりも大きくなる。そして、磁束φ1は、他の磁極6の永久磁石4に径方向外側から入り、永久磁石4の径方向内側から出る。ここで、永久磁石4の径方向内側には孔20が設けられており、磁束φ1は、第1磁束通路51および第2磁束通路52を通過する。この時、第1磁束通路51および第2磁束通路52における磁束密度B1は、飽和磁束密度Bmとなる。そして、磁束φ1は、一の磁極6の永久磁石4に戻る。
図5に示すように、コイル2bに電力が供給されている場合、本実施形態によるロータ1における磁束φ2は、コイル2bに電力が供給されていない場合と異なり、コイル2bにより発生される磁界Hによって、磁束φ1よりも小さくなる。ここで、磁束φ2は、飽和磁束密度Bmよりも小さいため、第1磁束通路51および第2磁束通路52において磁気飽和は生じない。
上記実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
たとえば、上記実施形態では、1つの磁極ごとに一対のV字状の磁石配置孔を設けるとともに、一対の応力緩和磁束抑制孔を設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図8に示す第1変形例によるロータ201のように、1つの磁極ごとに、1つの磁石配置孔210と、1つの応力緩和磁束抑制孔220を設けてもよい。具体的には、ロータ201のロータコア205には、径方向に短手方向が平行になるように永久磁石204が磁石配置孔210に配置されている。また、ロータコア205には、磁石配置孔210の径方向内側において、短手方向に見て、永久磁石204と磁石配置孔210の長手方向に重複するように形成された応力緩和磁束抑制孔220が設けられている。
また、上記実施形態では、応力緩和磁束抑制孔の全体が永久磁石と磁石配置孔の長手方向に重複するように、ロータコアを形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図9に示す第2変形例によるロータ301のように、応力緩和磁束抑制孔320の一部が永久磁石304と重複するようにロータコア305が形成されていてもよい。
また、上記実施形態では、回転電機をインナーロータ型の回転電機として構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、回転電機をアウターロータ型の回転電機として構成してもよい。
2b コイル 4、204、304 永久磁石
5、205、305 ロータコア 6 磁極
10、10a、10b、210、310 磁石配置孔
14a、14b 応力緩和溝
20、20a、20b、220、320 孔(応力緩和磁束抑制孔)
21 第1部分(一方側部分)
21b、22b 端部(応力緩和磁束抑制孔の長手方向の両端部)
22 第2部分(他方側部分) 43、44 端面(永久磁石の長手方向の端部)
51 第1磁束通路 52、352 第2磁束通路
100 回転電機
111b 端部(第1磁束通路の最小幅となる第1磁束通路の部分を形成する磁石配置孔の長手方向の一方側の端部)
114b 端部(第2磁束通路の最小幅となる第2磁束通路の部分を形成する磁石配置孔の長手方向の他方側の端部)
Claims (9)
- 永久磁石と、
前記永久磁石が配置される磁石配置孔を有するロータコアとを備え、
前記ロータコアには、軸方向に見て、前記磁石配置孔よりも前記磁石配置孔の短手方向の一方側に設けられ、前記短手方向に見て、前記永久磁石と前記磁石配置孔の長手方向に重複するように形成され、前記永久磁石の膨張により生じる応力を緩和させるとともに、前記永久磁石により生じる磁束を抑制する応力緩和磁束抑制孔が設けられており、
前記応力緩和磁束抑制孔は、前記応力緩和磁束抑制孔の前記長手方向の一方側の部分と前記磁石配置孔との間の第1磁束通路の最小幅と、前記応力緩和磁束抑制孔の前記長手方向の他方側の部分と前記磁石配置孔との間の第2磁束通路の最小幅との合計幅が前記第1磁束通路の前記長手方向の長さと前記第2磁束通路の前記長手方向の長さとの合計長さよりも小さくなるように形成されており、
前記ロータコアは、コイルを有するステータに対して径方向に対向して配置されており、
前記応力緩和磁束抑制孔は、前記合計幅が前記合計長さよりも小さいことにより、前記第1磁束通路または前記第2磁束通路のうちの少なくとも一方において、磁気飽和が生じるように構成されている、ロータ。 - 前記ロータコアは、前記ステータよりも径方向内側に配置されており、
前記応力緩和磁束抑制孔は、前記磁石配置孔よりも、前記磁石配置孔の短手方向の一方側としての前記径方向内側に配置されている、請求項1に記載のロータ。 - 前記応力緩和磁束抑制孔の前記長手方向に沿った長さは、前記永久磁石の前記長手方向に沿った長さ以下である、請求項1または2に記載のロータ。
- 前記第1磁束通路の最小幅となる前記第1磁束通路の部分を形成する前記磁石配置孔の前記長手方向の一方側の端部、および、前記第2磁束通路の最小幅となる前記第2磁束通路の部分を形成する前記磁石配置孔の前記長手方向の他方側の端部は、前記短手方向に見て、それぞれ、前記永久磁石に重複する位置に設けられている、請求項3に記載のロータ。
- 前記磁石配置孔には、前記応力緩和磁束抑制孔側に設けられているとともに、前記永久磁石の前記長手方向の端部に前記短手方向に隣接する位置から前記短手方向の一方側に窪むように形成され、前記永久磁石の膨張により生じる応力を緩和させる応力緩和溝が設けられている、請求項1~4のいずれか1項に記載のロータ。
- 前記応力緩和磁束抑制孔は、前記第1磁束通路の最小幅または前記第2磁束通路の最小幅のうちの少なくとも一方が、前記応力緩和磁束抑制孔と前記応力緩和溝との距離となる前記ロータコアの位置に設けられている、請求項5に記載のロータ。
- 前記ロータコアは、ステータよりも径方向内側に配置されており、
前記ロータコアには、磁極ごとに、軸方向に見て径方向外側に広がるV字状を有する一対の前記磁石配置孔が設けられており、
前記応力緩和磁束抑制孔は、前記一対の磁石配置孔の夫々の径方向内側に、一対設けられており、
前記一対の応力緩和磁束抑制孔は、前記一対の磁石配置孔の各々に配置された前記永久磁石の前記長手方向の中心位置よりも前記磁極の周方向中心に寄った位置において、前記永久磁石と前記長手方向に重複するように、それぞれ形成されている、請求項1~6のいずれか1項に記載のロータ。 - 前記応力緩和磁束抑制孔は、軸方向に見て、長円形状を有する、請求項1~7のいずれか1項に記載のロータ。
- ステータと、
前記ステータと径方向に対向して配置されているロータとを備え、
前記ロータは、永久磁石と、前記永久磁石が配置される磁石配置孔を有するロータコアとを含み、
前記ロータコアには、軸方向に見て、前記磁石配置孔よりも前記磁石配置孔の短手方向の一方側に設けられ、前記短手方向に見て、前記永久磁石と前記磁石配置孔の長手方向に重複するように形成され、前記永久磁石の膨張により生じる応力を緩和させるとともに、前記永久磁石により生じる磁束を抑制する応力緩和磁束抑制孔が設けられており、
前記応力緩和磁束抑制孔は、前記応力緩和磁束抑制孔の前記長手方向の一方側の部分と前記磁石配置孔との間の第1磁束通路の最小幅と、前記応力緩和磁束抑制孔の前記長手方向の他方側の部分と前記磁石配置孔との間の第2磁束通路の最小幅との合計幅が前記第1磁束通路の前記長手方向の長さと前記第2磁束通路の前記長手方向の長さとの合計長さよりも小さくなるように形成されており、
前記ロータコアは、コイルを有するステータに対して径方向に対向して配置されており、
前記応力緩和磁束抑制孔は、前記合計幅が前記合計長さよりも小さいことにより、前記第1磁束通路または前記第2磁束通路のうちの少なくとも一方において、磁気飽和が生じるように構成されている、回転電機。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910574025.5A CN110690775B (zh) | 2018-07-05 | 2019-06-28 | 转子以及旋转电机 |
US16/457,004 US11056939B2 (en) | 2018-07-05 | 2019-06-28 | Rotor with stress relaxation magnetic flux suppression holes with flux paths width less than length of the hole |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018128538 | 2018-07-05 | ||
JP2018128538 | 2018-07-05 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020014372A JP2020014372A (ja) | 2020-01-23 |
JP7235589B2 true JP7235589B2 (ja) | 2023-03-08 |
Family
ID=69170157
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019093436A Active JP7235589B2 (ja) | 2018-07-05 | 2019-05-17 | ロータおよび回転電機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7235589B2 (ja) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003088015A (ja) | 2001-09-10 | 2003-03-20 | Aitokuri Kagi Kofun Yugenkoshi | 永久磁石内蔵型モータロータ |
JP2005328679A (ja) | 2004-05-17 | 2005-11-24 | Toshiba Corp | 永久磁石式リラクタンス型回転電機 |
JP2007097387A (ja) | 2005-08-31 | 2007-04-12 | Toshiba Corp | 回転電機 |
JP2009296730A (ja) | 2008-06-03 | 2009-12-17 | Daikin Ind Ltd | 回転子用コア |
JP2012100424A (ja) | 2010-11-01 | 2012-05-24 | Honda Motor Co Ltd | 回転電機のロータ |
JP2017118692A (ja) | 2015-12-24 | 2017-06-29 | アスモ株式会社 | モータ及びモータの磁束調整方法 |
WO2017209303A1 (ja) | 2016-06-03 | 2017-12-07 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | ロータ |
JP2018042381A (ja) | 2016-09-08 | 2018-03-15 | トヨタ自動車株式会社 | 回転電機ロータ |
-
2019
- 2019-05-17 JP JP2019093436A patent/JP7235589B2/ja active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003088015A (ja) | 2001-09-10 | 2003-03-20 | Aitokuri Kagi Kofun Yugenkoshi | 永久磁石内蔵型モータロータ |
JP2005328679A (ja) | 2004-05-17 | 2005-11-24 | Toshiba Corp | 永久磁石式リラクタンス型回転電機 |
JP2007097387A (ja) | 2005-08-31 | 2007-04-12 | Toshiba Corp | 回転電機 |
JP2009296730A (ja) | 2008-06-03 | 2009-12-17 | Daikin Ind Ltd | 回転子用コア |
JP2012100424A (ja) | 2010-11-01 | 2012-05-24 | Honda Motor Co Ltd | 回転電機のロータ |
JP2017118692A (ja) | 2015-12-24 | 2017-06-29 | アスモ株式会社 | モータ及びモータの磁束調整方法 |
WO2017209303A1 (ja) | 2016-06-03 | 2017-12-07 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | ロータ |
JP2018042381A (ja) | 2016-09-08 | 2018-03-15 | トヨタ自動車株式会社 | 回転電機ロータ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020014372A (ja) | 2020-01-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102677657B1 (ko) | 자기 기어 장치 및 자기 기어 장치를 위한 폴 피스 | |
JP4660406B2 (ja) | 回転電機 | |
KR100651489B1 (ko) | 전기 기기용 고정자 및 회전자 | |
US10439456B2 (en) | Sleeve rotor synchronous reluctance electric machine | |
JP2002112513A (ja) | 回転電機 | |
US10749385B2 (en) | Dual magnetic phase material rings for AC electric machines | |
US20140265708A1 (en) | Dual magnetic phase rotor laminations for induction machines | |
JP7427019B2 (ja) | 直接起動同期リラクタンス・モータの回転子構造及びモータ | |
JP2019154232A (ja) | 回転子および回転電機 | |
JP4548049B2 (ja) | 回転電機 | |
JP7166066B2 (ja) | 回転電機 | |
JP5605721B2 (ja) | 回転電機 | |
CN110690775B (zh) | 转子以及旋转电机 | |
JP7235589B2 (ja) | ロータおよび回転電機 | |
JP2000116084A (ja) | 永久磁石式リラクタンス型回転電機 | |
WO2011121982A1 (ja) | 回転電気機械 | |
JP2018098936A (ja) | 磁石ユニット | |
JP2019161828A (ja) | 回転電機 | |
JP6759893B2 (ja) | 回転電機ロータ | |
JP6327348B2 (ja) | 回転電機 | |
EP2793375B1 (en) | A stator for an electrical machine of a mobile working machine | |
JP2018064323A (ja) | 同期リラクタンス型回転電機 | |
JP5608377B2 (ja) | 回転電機 | |
JP6664890B2 (ja) | 界磁巻線型駆動モータの回転子 | |
JP7424539B2 (ja) | 界磁子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
AA64 | Notification of invalidation of claim of internal priority (with term) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A241764 Effective date: 20190611 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20210423 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20211224 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20221117 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221129 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230120 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230131 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230224 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7235589 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |