JPH10225074A

JPH10225074A - リラクタンスモータのロータコア構造

Info

Publication number: JPH10225074A
Application number: JP9022665A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kiriyama; 博之桐山; Kazumi Harada; 一美原田; Yukio Honda; 幸夫本田; Hiroshi Murakami; 浩村上; Shizuka Yokote; 静横手; Hiroyuki Sawada; 裕之澤田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-02-05
Filing date: 1997-02-05
Publication date: 1998-08-21

Abstract

(57)【要約】【課題】十分なリラクタンストルクを得ることによ
り、モータ性能の向上を図りうるリラクタンスモータの
ロータコア構造を提供する。【解決手段】中心側に凸となるように湾曲する略円弧
状のストリップ２を半径方向に列設した高透磁率材製の
コアシート１をロータ軸４方向に積層してなり、コアシ
ート１が、その各ストリップ２の両端を開放端となすと
共に、相互に隣接するストリップ２間を連結するブリッ
ジ部７を有することにより、十分なリラクタンストルク
を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リラクタンストル
クを利用するリラクタンスモータのロータコア構造に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】リラクタンスモータは、インダクタンス
モータと比較して回転子の２次銅損が発生しないという
特徴があるため、電気自動車や工作機械等の駆動用モー
タとして注目されている。しかし、この種のモータは一
般に力率が悪く、産業用として利用するには、ロータコ
ア構造あるいは駆動方法等の改善が必要であった。近
年、ロータコアのコアシートに多層のフラックスバリア
を設けることにより力率を向上させる技術が開発された
（平成８年電気学会全国大会誌、１０２９、本田ら著
「マルチフラックスバリアタイプシンクロナスリラク
タンスモータの検討」参照）。図１５にこの従来の改良
されたリラクタンスモータのロータコア構造の一例を示
す。図１５（ａ）において、電磁鋼板製の円板状のコア
シート６１には、多層のフラックスバリア６２がコアシ
ート６１の軸芯６３に対し逆円弧状に形成されている。
フラックスバリア６２は幅１ｍｍ程度のスリット（貫通
溝）からなり、プレス加工されたものである。また、コ
アシート６１の外周には回転時にかかる遠心力に対する
強度を持たせるため、一定幅の接続環６４を設けてい
る。

【０００３】コアシート６１をロータ軸６５の方向に数
十枚積層することにより、図１５（ｂ）に示すようなロ
ータコア６６が完成する。そして、このロータコア６６
を、図１５（ｃ）に示すようなステータ６７内にセット
すれば、ステータ６７の複数の界磁部６８より、ロータ
コア６６に回転磁界が与えられ、これにより、リラクタ
ンストルクＴが発生する。このリラクタンストルクＴは
次式で表される。

【０００４】Ｔ＝Ｐ_n（Ｌ_d−Ｌ_q）ｉ_dｉ_q……（１）ただし、Ｐ_nは極対数、Ｌ_d，Ｌ_qはｄ，ｑ軸インダク
タンス、ｉ_d，ｉ_qはｄ，ｑ軸電流である。上記（１）
式より、このモータの性能を左右するのはｄ，ｑ軸イン
ダクタンスの差Ｌ_d−Ｌ_qの大きさであることが分か
る。そこで、この差Ｌ_d−Ｌ_qを大きくするために、上
記フラックスバリアを設けることにより、スリットを横
切るｑ軸方向の磁路に抵抗を与える一方、スリット間に
挟まれたｄ軸方向の磁路を確保していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来構成では、フ
ラックスバリア６２は幅１ｍｍ程度のスリットからな
り、プレス加工されたものである。この場合、ｄ，ｑ軸
インダクタンスの比Ｌ_d／Ｌ_q≒５となり、リラクタン
ストルクが大きくとれない。十分なリラクタンストルク
を得るにはスリットの幅をさらに小さくして比Ｌ_d／Ｌ
_qを大きくすることが望ましいが、幅１ｍｍ以下のスリ
ットをプレス成形することは困難である。また、スリッ
ト構成では、回転時の強度上、コアシートの外周に一定
幅の接続環を設ける必要があるが、この接続環からの漏
れ磁束のため、リラクタンストルクが大きくとれない。
これらの原因により従来のリラクタンスモータでは十分
な性能が得られなかった。

【０００６】本発明は、従来構成の課題を解決すべく創
案されたもので、十分なリラクタンストルクを得ること
により、モータ性能の向上を図りうるリラクタンスモー
タのロータコア構造を提供することを目的とするもので
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本願第１発明は、中心側
に凸となるように湾曲する略円弧状のストリップを半径
方向に列設した高透磁率材製のコアシートをロータ軸方
向に積層してなるリラクタンスモータのロータコア構造
において、コアシートが、その各ストリップの両端を開
放端となすと共に、相互に隣接するストリップ間を連結
するブリッジ部を有してなることを特徴とする。

【０００８】上記第１発明の構成によれば、コアシート
が、その各ストリップの両端を開放端となすことによ
り、コアシートの外周の接続環をなくして外周からの漏
れ磁束を小さくすることができるので、リラクタンスト
ルクを大きくすることができる。また相互に隣接するス
トリップ間を連結するブリッジ部を設けることにより、
コアシートの回転強度を確保し、かつ、コアシートが励
磁されたときに、このコアシートに発生するｑ軸方向の
磁路の殆どは透磁率の高いブリッジ部を通るように形成
されるため、この磁路を長いものとすることができる。
これにより、ｑ軸方向の磁路に対する抵抗が大きくなる
が、ｄ軸方向の磁路に対する抵抗はほとんど変わらな
い。したがって、ｄ，ｑ軸インダクタンスの比Ｌ_d／Ｌ
_qを大きくすることができるので、リラクタンストルク
を大きくとることができる。このように十分なリラクタ
ンストルクを得て、モータ性能の向上を図ることができ
る。

【０００９】具体的には、コアシートが励磁されたとき
に、このコアシートのストリップとブリッジ部とで蛇行
状の磁路が形成されるように前記ストリップとブリッジ
部とを連結する。コアシートの内周側ほど、ストリップ
とブリッジ部との連結点間の距離が長くなるように各ブ
リッジ部を形成する。隣り合うストリップ間で、ストリ
ップとブリッジ部との連結点が交互となるように各ブリ
ッジ部を形成する。これらにより、コアシートの回転強
度を確保でき、かつ、コアシートが励磁されたときに、
このコアシートに発生するｑ軸方向の磁路を細長くし
て、ｑ軸方向の磁路に対する抵抗を大きくすることがで
きる。

【００１０】この場合、このコアシート内で前記蛇行状
の磁路が形成されるようにすれば、平面的にｑ軸方向の
磁路を長くしてｑ軸方向の磁路に対する抵抗を大きくす
ることができる。ロータ軸方向に積層されたコアシート
が励磁されたときに、コアシート間でロータ軸方向に前
記蛇行状の磁路が形成されるようにすれば、立体的にｑ
軸方向の磁路を長くしてｑ軸方向の磁路に対する抵抗を
大きくすることができる。ブリッジ部の幅がストリップ
の幅よりも小さくなるように、各ブリッジ部を形成すれ
ば、ｑ軸方向の磁路をより細くしてｑ軸方向の磁路に対
する抵抗をより大きくすることができる。ブリッジ部の
幅がコアシートの内周側ほど太くなるように、各ブリッ
ジ部を形成すれば、コアシートの回転強度をより大きく
することができる。コアシートの最も内周側のストリッ
プまでの間隙の幅が他の間隙の幅よりも大きくなるよう
にコアシートを形成すれば、ｑ軸方向の磁路はその大き
な間隙を横断するためｑ軸方向の磁路に対する抵抗をよ
り大きくすることができる。

【００１１】さらに、コアシートが励磁されたときに、
このコアシートに発生する磁路のｑ軸方向の外周部を削
除すれば、ｑ軸方向の磁路はこの削除された部分を横切
るためｑ軸方向の磁路に対する抵抗をより大きくするこ
とができる。

【００１２】この場合、このコアシートに発生する磁路
のｑ軸方向の外周のみを連結すれば、この連結環により
ｄ軸方向の磁路が僅かといえども確保できるため、ｄ軸
方向の磁路に対する抵抗を若干小さくすることができ
る。

【００１３】さらに、コアシートが励磁されたときに、
このコアシートに発生する磁路のｑ軸方向に列設された
各ストリップを直線的に連結する連結部を設ける。前記
連結部を、コアシートの中心側が太く、外周側が細くな
るように形成する。前記連結部の幅は、コアシートの少
なくとも中心側ではストリップの幅よりも太くなるよう
に形成する。前記連結部のみでコアシートの半径方向に
ストリップを連結する。これらにより、コアシートの回
転強度をより大きくすることができる。

【００１４】この場合、コアシートが、その各ストリッ
プの両端を開放端となすと共に、相互に隣接するストリ
ップ間を連結するブリッジ部を設ければ、ｑ軸方向の磁
路を長くしてｑ軸方向の磁路に対する抵抗を大きくする
ことができる。

【００１５】第２発明は、中心側に凸となるように湾曲
する略円弧状のストリップを半径方向に列設した高透磁
率材製のコアシートをロータ軸方向に積層してなるリラ
クタンスモータのロータコア構造において、コアシート
の中心側の複数枚のストリップが、ステータの歯の位置
に応じた幅と位置とを有してなることを特徴とするもの
である。

【００１６】上記第２発明の構成によれば、コアシート
の中心側の複数枚のストリップが、ステータの歯の位置
に応じた幅と位置とを有していることにより、コアシー
トが励磁されたときに、このコアシートに発生するｑ軸
方向の磁路は中心側の複数枚のストリップ間に形成され
た大きな間隙を横切ることになるためｑ軸方向の磁路に
対する抵抗が大きくなるが、ｄ軸方向の磁路はコアシー
トの中心側の複数枚のストリップにて十分に確保できる
ためｄ軸方向の磁路に対する抵抗はほとんど変わらな
い。したがって、ｄ，ｑ軸インダクタンスの比Ｌ_d／Ｌ
_qを大きくとることができるので、十分なリラクタンス
トルクを得て、モータ性能の向上を図ることができる。

【００１７】具体的には、コアシートが、その各ストリ
ップの両端を開放端となすと共に、相互に隣接するスト
リップ間を連結するブリッジ部を設ければ、ｑ軸方向の
磁路を長くすることができるため、ｑ軸方向の磁路に対
する抵抗がより大きくなる。

【００１８】この場合、コアシートの各ストリップ間の
間隙を樹脂で封止すれば、コアシートの回転強度をより
大きくすることができる。

【００１９】第３発明は、中心側に凸となるように湾曲
する略円弧状のストリップを半径方向に列設した高透磁
率材製のコアシートをロータ軸方向に積層してなるリラ
クタンスモータのロータコア構造において、コアシート
が励磁されたときに、このコアシートに発生する磁路の
ｑ軸方向と同一方向の外周部を切り欠いたスペーサを、
コアシート間に挟み込んでなることを特徴とするもので
ある。

【００２０】上記第３発明の構成によれば、コアシート
が励磁されたときに、このコアシートに発生する磁路の
ｑ軸方向と同一方向の外周部を切り欠いたスペーサを、
コアシート間に挟み込むことにより、このコアシートに
発生するｑ軸方向の磁路はこの切り欠いた部分を横切る
ためｑ軸方向の磁路に対する抵抗が大きくなるが、ｄ軸
方向の磁路はスペーサ内にも確保されるため、ｄ軸方向
の磁路に対する抵抗はほとんど変わらない。したがっ
て、ｄ，ｑ軸インダクタンスの比Ｌ_d／Ｌ_qを大きくす
ることができるので、リラクタンストルクを大きくとる
ことができる。このように十分なリラクタンストルクを
得て、モータ性能の向上を図ることができる。

【００２１】具体的には、コアシートとスペーサとを交
互に配置するか、あるいは、複数枚のコアシートごとに
スペーサを挟み込めばよい。

【００２２】この場合、コアシートが、その各ストリッ
プの両端を開放端となすと共に、相互に隣接するストリ
ップ間を連結するブリッジ部を設ければ、ｑ軸方向の磁
路を長くしてｑ軸方向の磁路に対する抵抗を大きくする
ことができる。

【００２３】さらに、複数枚のコアシートを積層する際
に、各コアシートの取り付け位置をロータ軸方向でずら
してスキューをかければ、ｄ軸方向の磁路に対する抵抗
がロータ周方向において均一化されるため、ステータか
らロータに入ったり、ロータからステータに出るｄ軸方
向の磁束が均一化され、磁束の不均一に起因するトルク
リップルを低減して、モータ性能をさらに向上させるこ
とができる。

【００２４】この場合、前記スキューを階段状とした
り、あるいは、前記スキューが、ステータの歯のピッチ
以下のスキュー量よりなるものとしてもよい。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
のいくつかの実施の形態について説明し、本発明の理解
に供する。なお、以下の各実施の形態は本発明を具体化
した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するもの
ではない。

【００２６】（第１の実施の形態）図１は本実施の形態
に係るロータコアの全体構成を示す斜視図である。

【００２７】図１において、１は電磁鋼板等の高透磁率
材からなる円板状のコアシートであって、その周方向に
は等間隔置きの４箇所に、中心側に凸となるように湾曲
する略円弧状のストリップ２が半径方向に間隙部３を挟
んで列設されている。このようなコアシート１はプレス
加工もしくはレーザ加工等により形成される。ストリッ
プ２の形状としては、磁路の形状やコアシート１の加工
性等を考慮すれば、円弧状とするのが好適である。ただ
し、Ｖ字型やＵ字型の形状としてもよいのは勿論であ
る。そして、コアシート１をロータ軸４方向に数十枚積
み重ねて積層体５となした後、ロータ軸４が挿入される
ことによりロータコア６が完成される。コアシート１同
士は必要に応じて接着剤等で一体固着される。

【００２８】このように完成されたロータコア６を図示
しないステータ内にセットすれば、ステータの複数の歯
からなる界磁部より、ロータコア６に回転磁界が与えら
れ、これにより、リラクタンストルクが発生する。すな
わち、このようなロータコア６を有するリラクタンスモ
ータにおいては、ストリップ２を横切るｑ軸方向のイン
ダクタンスＬ_qと、ストリップ２に沿ったｄ軸方向のイ
ンダクタンスＬ_dとを比較すると、次のようになる。す
なわち、ｑ軸方向には電磁鋼板に比べて透磁率が約１／
１０００である空気層よりなる間隙部３で磁路に抵抗を
与えているため、磁束がほとんど通らず、インダクタン
スＬ_qは小さくなる。一方、ｄ軸方向には、ストリップ
２が磁路を形成しているため、磁束が通り易く、インダ
クタンスＬ_dは大きくなる。以上の点については、従来
例で既に述べた通りである。しかし、第１の実施の形態
では、図２に示すように、コアシート１が、その各スト
リップ２の両端を開放端となすと共に、相互に隣接する
ストリップ２間を連結するブリッジ部７を有している。

【００２９】このようにコアシート１の各ストリップ２
の両端を開放端となすことにより、ステータからロータ
コア６へのｄ軸方向の磁束の入口およびロータコア６か
らステータへのｄ軸方向の磁束の出口で、ｑ軸方向の磁
束を入りにくくし、またコアシート１の外周の接続環を
なくして外周での漏れ磁束を少なくすることができる。

【００３０】またコアシート１の外周の接続環をなくし
た代わりに、相互に隣接するストリップ２間を連結する
ブリッジ部７を設けることにより、コアシート１の回転
時の遠心力に対する強度を確保し、かつ、コアシート１
が励磁されたときに、このコアシート１に発生するｑ軸
方向の磁路の殆どは透磁率の高いブリッジ部を通るよう
に形成されるため、この磁路を長くしてｑ軸方向の磁路
に対する抵抗を大きくすることができる。

【００３１】具体的には、図２に示すように、コアシー
ト１が励磁されたときに、このコアシート１のストリッ
プ２とブリッジ部７とで蛇行状の磁路が形成されるよう
に前記ストリップ１とブリッジ部７とを連結すれば、ｑ
軸方向の磁路を長くしてｑ軸方向の磁路に対する抵抗を
大きくすることができる。特に、コアシート１の内周側
ほど、ストリップ２とブリッジ部７との連結点８間の距
離が長くなるように各ブリッジ部７を形成するか、ある
いは、隣り合うストリップ２間で、ストリップ２とブリ
ッジ部７との連結点８が交互となるように各ブリッジ部
７を形成すれば、ｑ軸方向の磁路はより長くなりｑ軸方
向の磁路に対する抵抗は大きくなる。

【００３２】図３にコアシート１が励磁されたときに、
このコアシート１に発生するｑ軸方向の磁路が形成され
る様子を示す。同図より、ｑ軸方向の磁路は蛇行して長
くなっていることがわかる。一方、図４に示すｄ軸方向
の磁路はほぼ各ストリップ２に沿っており、その長さは
従来とほとんど変わっていない。したがって、この場合
はｑ軸方向の磁路に対する抵抗が大きくなるが、ｄ軸方
向の磁路に対する抵抗はほとんど変わらず、ｄ，ｑ軸イ
ンダクタンスの比Ｌ_d／Ｌ_qは大きくなるので、リラク
タンストルクを大きくとることができる。本第１の実施
の形態ではこのようにして十分なリラクタンストルクを
得て、モータ性能の向上を図ることができる。

【００３３】ここで、１枚のコアシート内で前記蛇行状
の磁路が形成されるようにすれば平面的にｑ軸方向の磁
路を長くしてｑ軸方向の磁路に対する抵抗を大きくする
ことができるが、場合によっては１枚のコアシート内で
は、磁束が飽和し前記蛇行状の磁路が形成されなくなる
ことがある。しかし、図１に示すようにコアシート１を
ロータ軸４方向に積層してコアシート１間でロータ軸４
方向に前記蛇行状の磁路が形成されるようにすれば、磁
束が飽和しにくくなり前記蛇行状の磁路を立体的に形成
することができるため、ｑ軸方向の磁路を長くしてｑ軸
方向の磁路に対する抵抗を大きくすることができる。

【００３４】さらに、ブリッジ部７の幅がストリップ２
の幅よりも小さくなるように、各ブリッジ部７を形成す
れば、ｑ軸方向の磁路を細くすることができる。この場
合もｑ軸方向の磁路に対する抵抗が大きくなるため、上
記と同様の作用効果を得ることができる。ブリッジ部７
の幅がコアシート１の内周側ほど太くなるように、各ブ
リッジ部７を形成すれば、コアシート１の回転時の遠心
力の分布状態に応じた強度を確保することができる。

【００３５】ところで、図４ではコアシート１が励磁さ
れたときに、このコアシート１に発生するｄ軸方向の磁
路が形成される様子を示したが、同図中ではコアシート
１の最も内周側のストリップ２までの間隙部３ａにはほ
とんどｄ軸方向の磁路が形成されていない。一方、図３
のｑ軸方向の磁路はこの間隙部３ａに集まるように形成
されている。そこで、このコアシート１の最も内周側の
ストリップ２までの間隙部３ａの幅が他の間隙部３の幅
よりも大きくなるようにコアシート１を形成すれば、ほ
とんどｑ軸方向の磁路だけがこの大きな間隙部３ａを横
切ることとなるため、ｄ軸方向の磁路に対する抵抗には
ほとんど影響せずに、ｑ軸方向の磁路に対する抵抗のみ
をより大きくすることができ、より大きな効果を得るこ
とができる。

【００３６】さらに、図４よりこのコアシート１に発生
するｄ軸方向の磁路は、ｑ軸方向の外周部には中心側に
比べて僅かしか形成されていないことも分かる。一方、
図３のｑ軸方向の磁路はこの外周部にもほぼ均一に形成
されている。そこで、図５に示すように、ｑ軸方向の外
周部９を削除すれば、ほとんどｑ軸方向の磁路だけがこ
の削除された部分を横切るため、ｄ軸方向の磁路に対す
る抵抗にはほとんど影響せずに、ｑ軸方向の磁路に対す
る抵抗のみをより大きくすることができ、より大きな効
果を得ることができる。

【００３７】ただし、図６に示すように、このコアシー
ト１に発生する磁路のｑ軸方向の外周縁のみを連結する
連結環１０を設ければ、上記の僅かながら形成されるｄ
軸方向の磁路を確保できるため、ｄ軸方向の磁路に対す
る抵抗を若干小さくすることができる。ここでの連結環
１０は従来例の接続環５４とは異なり、強度メンバーで
はないので、コアシート１の半径方向の幅は加工上の極
限まで薄いものとするのが望ましい。

【００３８】さらに、コアシート１の回転時の遠心力に
対する強度確保の点からは、このコアシート１に発生す
る磁路のｑ軸方向に列設された各ストリップ２を直線的
に連結する連結部１１を設けるのが望ましい。この場
合、連結部１１は図３および図４よりｄ，ｑ軸方向の磁
路に対してほとんど影響しないことが分かる。図２に示
したコアシート１はこのような連結部１１を適用した例
であるが、さらに、以下のものを適用してもよい。

【００３９】例えば前記連結部１１を、コアシート１の
中心側が太く、外周側が細くなるように形成するすれ
ば、連結部１１の先端部のマスが小さくなり、アンバラ
ンス強度上も有利である。前記連結部１１の幅は、コア
シート１の少なくとも中心側ではストリップ２の幅より
も太くなるように形成すれば、実用上十分な強度を確保
できる。前記連結部１１のみで半径方向にストリップ２
を連結することも考えられるが、この場合の連結部１１
はストリップ２の長手方向の中央部に少なくとも１本あ
ればよい。複数本設けるときは、アンバランス強度上、
左右対称に設けるのが望ましい。これらにより、コアシ
ート１の回転強度をより大きくすることができるため、
より高速回転にも耐えられるモータを実現できる。

【００４０】この場合にも、コアシート１が、その各ス
トリップ２の両端を開放端となすと共に、相互に隣接す
るストリップ２間を連結するブリッジ部７を設ければ、
ｑ軸方向の磁路を長くしてｑ軸方向の磁路に対する抵抗
を大きくすることができるため、上記と同様の作用効果
を得ることができる。

【００４１】図２に示したコアシート１はこれらの工夫
をすべて適用した例であるが、その一部を適用してもよ
いのは勿論である。そのような具体例を図７（ａ）〜
（ｆ）に示した。

【００４２】（第２の実施の形態）第２の実施の形態で
は、図８に示すように、コアシート２１の中心側の複数
枚のストリップ２２が、図示しないステータの歯の位置
に応じた幅と位置とを有するものとした点で上記第１の
実施の形態と異なる。具体的には、この場合もコアシー
ト２１が、その各ストリップ２２の両端を開放端となす
と共に、相互に隣接するストリップ２２間を連結するブ
リッジ部２７を設けている。

【００４３】図９にコアシート２１が励磁されたとき
に、このコアシート２１に発生するｄ軸方向の磁路が形
成される様子を示す。同図より、ｄ軸方向の磁路はステ
ータ５１の歯５２の位置に応じた幅と位置に集中してほ
ぼ各ストリップ２２に沿っており、その長さは従来とほ
とんど変わっていないことが分かる。しかも、このｄ軸
方向の磁路は、ｑ軸方向の外周部にはほとんど形成され
ていない。一方、図１０のｑ軸方向の磁路はｑ軸方向の
外周部に集中し、中心側では間隙部２３の幅が上記第１
の実施の形態のそれと比べて非常に広くとっているた
め、ｑ軸方向の磁路はほとんどブリッジ部２７に沿うよ
うに蛇行して長くなっている。したがって、この場合も
ｑ軸方向の磁路に対する抵抗が大きくなるが、ｄ軸方向
の磁路に対する抵抗はほとんど変わらず、ｄ，ｑ軸イン
ダクタンスの比Ｌ_d／Ｌ_qは大きくなるので、リラクタ
ンストルクを大きくとることができる。本第２の実施の
形態では、このようにして十分なリラクタンストルクを
得て、モータ性能の向上を図ることができる。

【００４４】さらに、コアシート２１の各ストリップ２
２間の間隙部２３を樹脂２９で封止してもよい。具体的
には、図１１に示すようにコアシート２１の外周部に従
来例のような接続環２８を設けておき、その各ストリッ
プ２２間の間隙部２３を樹脂２９を入れて固めてから、
接続環２８をカットする。コアシート２１を積層体とし
た後に、このような加工を行ってもよいのはいうまでも
ない。このようにすれば、コアシート２１にブリッジ部
２７を設けることなくその回転強度をより大きくするこ
とができるため、コアシート２１の加工が容易となる。
封止剤には、アルミニウム、硬質ゴム等の他の低透磁率
材を用いてもよい。

【００４５】本第２の実施の形態では、ストリップ２２
を広幅のものとしたが、上記第１の実施の形態のような
狭幅のストリップを束にしてストリップ２２を構成して
も良い。この狭幅のストリップの束の密集度合は、ｄ軸
方向の磁路の分布状態に合わせて中心側にいく程順次に
粗いものとしてもよい。

【００４６】（第３の実施の形態）第３の実施の形態
は、図１２（ａ），（ｂ）に示すように、スペーサ３４
を、コアシート３１間に挟み込んでいる点で上記第１、
２の実施の形態と異なる。

【００４７】スペーサ３４の形状は、図１３に示すよう
に、コアシート３１が励磁されたときに、このコアシー
ト３１に発生する磁路のｑ軸方向と同一方向の外周部３
３を切り欠いたものを用いる。スペーサ３４の配置は図
１２（ａ）に示すように、コアシート３１とスペーサ３
４とを交互に配置したり、あるいは図１２（ｂ）に示す
ように、コアシート３１のグループごとにスペーサ３４
を挟み込んだりすればよい。

【００４８】このように、スペーサ３４をコアシート３
１間に挟み込むことにより、コアシート３１が励磁され
たときにこのコアシート３１に発生するｑ軸方向の磁路
は外周部３３の切り欠いた部分を横切るため、ｑ軸方向
の磁路に対する抵抗が大きくなるが、ｄ軸方向の磁路は
スペーサ３４内にも確保されるため、ｄ軸方向の磁路に
対する抵抗はほとんど変わらない。したがって、ｄ，ｑ
軸インダクタンスの比Ｌ_d／Ｌ_qを大きくすることがで
きるので、リラクタンストルクを大きくとることができ
る。第３の実施の形態では、このように十分なリラクタ
ンストルクを得て、モータ性能の向上を図ることができ
る。

【００４９】この場合にも、コアシート３１が、その各
ストリップ３２の両端を開放端となすと共に、相互に隣
接するストリップ３２間を連結するブリッジ部を設けれ
ば、ｑ軸方向の磁路は長くなりｑ軸方向の磁路に対する
抵抗は大きくなるため好適である。

【００５０】（第４の実施の形態）上記第１から第３の
実施の形態のいずれかにおいて、さらに複数枚のコアシ
ートを積層する際に、図１４（ａ）に示すように、各コ
アシート４１の取り付け位置をロータ軸４４方向でずら
してスキュー４７をかければ、ｄ軸方向の磁路に対する
抵抗がロータ周方向において均一化されるため、ステー
タ５１からロータコア４６に入ったり、ロータコア４６
からステータ５１に出るｄ軸方向の磁束が均一化され、
磁束の不均一に起因するトルクリップルを低減して、モ
ータ性能をさらに向上させることができる。

【００５１】この場合、図１４（ｂ）に示すように、前
記スキュー４７を階段状としたり、あるいは、図１４
（ｃ）に示すように、ロータ軸４４方向の途中で折れ曲
がったようなＶ字状としてもよい。本発明者らの経験に
よれば、前記スキュー４７は、ステータ５１の歯５２の
ピッチ以下のスキュー量よりなるものとするのが望まし
い。

【００５２】本第４の実施の形態では、このようにロー
タコア４６側に適当なスキュー４７をかけてモータ性能
をさらに向上させることができる。ステータ５１側にス
キューをかけても、上記と同様にトルクリップルを低減
して、モータ性能をさらに向上させることができること
は周知の通りである。

【００５３】なお、上記各実施の形態は、単独でも適用
できるが、これらを適宜組み合わせ適用すれば、相乗的
な効果を得ることができる。

【００５４】

【発明の効果】以上の説明のとおり、本願第１発明によ
れば、コアシートが、その各ストリップの両端を開放端
となすことにより、コアシートの外周の接続環をなくし
て外周からの漏れ磁束を小さくすることができるので、
リラクタンストルクを大きくすることができる。また相
互に隣接するストリップ間を連結するブリッジ部を設け
ることにより、コアシートの回転強度を確保し、かつ、
コアシートが励磁されたときに、このコアシートに発生
するｑ軸方向の磁路を長いものとすることができる。こ
れにより、ｑ軸方向の磁路に対する抵抗が大きくなる
が、ｄ軸方向の磁路に対する抵抗はほとんど変わらな
い。したがって、ｄ，ｑ軸インダクタンスの比Ｌ_d／Ｌ
_qを大きくすることができるので、リラクタンストルク
を大きくとることができる。このように十分なリラクタ
ンストルクを得て、モータ性能の向上を図ることができ
る。

【００５５】第２発明によれば、コアシートの中心側の
複数枚のストリップが、ステータの歯の位置に応じた幅
と位置とを有していることにより、コアシートが励磁さ
れたときに、このコアシートに発生するｑ軸方向の磁路
は中心側の複数枚のストリップ間に形成された大きな間
隙を横切ることになるためｑ軸方向の磁路に対する抵抗
が大きくなるが、ｄ軸方向の磁路はコアシートの中心側
の複数枚のストリップにて十分に確保できるためｄ軸方
向の磁路に対する抵抗はほとんど変わらない。

【００５６】したがって、ｄ，ｑ軸インダクタンスの比
Ｌ_d／Ｌ_qを大きくとることができるので、十分なリラ
クタンストルクを得て、モータ性能の向上を図ることが
できる。

【００５７】第３発明によれば、コアシートが励磁され
たときに、このコアシートに発生する磁路のｑ軸方向と
同一方向の外周部を切り欠いたスペーサを、コアシート
間に挟み込むことにより、このコアシートに発生するｑ
軸方向の磁路はこの切り欠いた部分を横切るためｑ軸方
向の磁路に対する抵抗が大きくなるが、ｄ軸方向の磁路
はスペーサ内にも確保されるため、ｄ軸方向の磁路に対
する抵抗はほとんど変わらない。したがって、ｄ，ｑ軸
インダクタンスの比Ｌ_d／Ｌ_qを大きくすることができ
るので、リラクタンストルクを大きくとることができ
る。このように十分なリラクタンストルクを得て、モー
タ性能の向上を図ることができる。

【００５８】このように、十分なリラクタンストルクを
得ることにより、モータ性能の向上を図りうるリラクタ
ンスモータのロータコア構造を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るリラクタンス
モータの全体構成を示す斜視図である。

【図２】第１の実施の形態のコアシート１の平面図であ
る。

【図３】第１の実施の形態のコアシート１のｑ軸方向の
磁路を示す説明図である。

【図４】第１の実施の形態のコアシート１のｄ軸方向の
磁路を示す説明図である。

【図５】第１の実施の形態の変形例におけるコアシート
１の部分平面図である。

【図６】第１の実施の形態の変形例におけるコアシート
１の部分平面図である。

【図７】第１の実施の形態の変形例におけるコアシート
１の部分平面図である。

【図８】第２の実施の形態のコアシート２１の平面図で
ある。

【図９】第２の実施の形態のコアシート２１のｄ軸方向
の磁路を示す説明図である。

【図１０】第２の実施の形態のコアシート２１のｑ軸方
向の磁路を示す説明図である。

【図１１】第２の実施の形態の変形例におけるコアシー
ト２１の要部平面図である。

【図１２】第３の実施の形態のスペーサ３４の配置を示
す正面図である。

【図１３】第３の実施の形態のスペーサ３４の平面図で
ある。

【図１４】第４の実施の形態のロータコア４６のスキュ
ーの付け方を示す正面図である。

【図１５】従来の改良されたリラクタンスモータのロー
タコア構造を示す説明図である。

【符号の説明】

１コアシート２ストリップ３間隙部４ロータ軸５積層体６ロータコア７ブリッジ部８連結点９外周部１０連結環１１連結部２１コアシート２２ストリップ２３間隙部２５積層体２７ブリッジ部２８接続環２９樹脂３１コアシート３２ストリップ３３外周部３４スペーサ４１コアシート４４ロータ軸４６ロータコア４７スキュー５１ステータ５２歯

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者村上浩大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者横手静大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者澤田裕之大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中心側に凸となるように湾曲する略円弧
状のストリップを半径方向に列設した高透磁率材製のコ
アシートをロータ軸方向に積層してなるリラクタンスモ
ータのロータコア構造において、コアシートが、その各ストリップの両端を開放端となす
と共に、相互に隣接するストリップ間を連結するブリッ
ジ部を有してなることを特徴とするリラクタンスモータ
のロータコア構造。
【請求項２】コアシートが励磁されたときに、このコ
アシートのストリップとブリッジ部とで蛇行状の磁路が
形成されるように前記ストリップとブリッジ部とを連結
した請求項１記載のリラクタンスモータのロータコア構
造。
【請求項３】コアシートの内周側ほど、ストリップと
ブリッジ部との連結点間の距離が長くなるように各ブリ
ッジ部を形成した請求項２記載のリラクタンスモータの
ロータコア構造。
【請求項４】隣り合うストリップ間で、ストリップと
ブリッジ部との連結点が交互となるように各ブリッジ部
を形成した請求項２または３記載のリラクタンスモータ
のロータコア構造。
【請求項５】コアシートが励磁されたときに、このコ
アシート内で前記蛇行状の磁路が形成される請求項２か
ら４のいずれか一項に記載のリラクタンスモータのロー
タコア構造。
【請求項６】ロータ軸方向に積層されたコアシートが
励磁されたときに、コアシート間でロータ軸方向に前記
蛇行状の磁路が形成される請求項２から５のいずれか一
項に記載のリラクタンスモータのロータコア構造。
【請求項７】ブリッジ部の幅がストリップの幅よりも
小さくなるように、各ブリッジ部を形成した請求項２か
ら６のいずれか一項に記載のリラクタンスモータのロー
タコア構造。
【請求項８】ブリッジ部の幅がコアシートの内周側ほ
ど太くなるように、各ブリッジ部を形成した請求項２か
ら７のいずれか一項に記載のリラクタンスモータのロー
タコア構造。
【請求項９】コアシートの最も内周側のストリップま
での間隙の幅が他の間隙の幅よりも大きくなるようにコ
アシートを形成した請求項２から８のいずれか一項に記
載のリラクタンスモータのロータコア構造。
【請求項１０】コアシートが励磁されたときに、この
コアシートに発生する磁路のｑ軸方向の外周部を削除し
た請求項１記載のリラクタンスモータのロータコア構
造。
【請求項１１】コアシートが励磁されたときに、この
コアシートに発生する磁路のｑ軸方向の外周のみを連結
した請求項１０記載のリラクタンスモータのロータコア
構造。
【請求項１２】コアシートが励磁されたときに、この
コアシートに発生する磁路のｑ軸方向に列設された各ス
トリップを直線的に連結する連結部を設けた請求項１記
載のリラクタンスモータのロータコア構造。
【請求項１３】前記連結部を、コアシートの中心側が
太く、外周側が細くなるように形成した請求項１２記載
のリラクタンスモータのロータコア構造。
【請求項１４】前記連結部の幅は、コアシートの少な
くとも中心側ではストリップの幅よりも太くなるように
形成した請求項１２または１３記載のリラクタンスモー
タのロータコア構造。
【請求項１５】前記連結部のみでコアシートの半径方
向にストリップを連結した請求項１２から１４のいずれ
か一項に記載のリラクタンスモータのロータコア構造。
【請求項１６】コアシートが、その各ストリップの両端
を開放端となすと共に、相互に隣接するストリップ間を
連結するブリッジ部を有してなる請求項１２から１５の
いずれか一項に記載のリラクタンスモータのロータコア
構造。
【請求項１７】中心側に凸となるように湾曲する略円
弧状のストリップを半径方向に列設した高透磁率材製の
コアシートをロータ軸方向に積層してなるリラクタンス
モータのロータコア構造において、コアシートの中心側の複数枚のストリップが、ステータ
の歯の位置に応じた幅と位置とを有してなることを特徴
とするリラクタンスモータのロータコア構造。
【請求項１８】コアシートが、その各ストリップの両
端を開放端となすと共に、相互に隣接するストリップ間
を連結するブリッジ部を有してなる請求項１７記載のリ
ラクタンスモータのロータコア構造。
【請求項１９】コアシートの各ストリップ間の間隙を
樹脂で封止した請求項１７または１８記載のリラクタン
スモータのロータコア構造。
【請求項２０】中心側に凸となるように湾曲する略円
弧状のストリップを半径方向に列設した高透磁率材製の
コアシートをロータ軸方向に積層してなるリラクタンス
モータのロータコア構造において、コアシートが励磁されたときに、このコアシートに発生
する磁路のｑ軸方向と同一方向の外周部を切り欠いたス
ペーサを、コアシート間に挟み込んでなることを特徴と
するリラクタンスモータのロータコア構造。
【請求項２１】コアシートとスペーサとを交互に配置
した請求項２０記載のリラクタンスモータのロータコア
構造。
【請求項２２】複数枚のコアシートごとにスペーサを
挟み込んだ請求項２０記載のリラクタンスモータのロー
タコア構造。
【請求項２３】コアシートが、その各ストリップの両
端を開放端となすと共に、相互に隣接するストリップ間
を連結するブリッジ部を有してなる請求項２０から２２
のいずれか一項に記載のリラクタンスモータのロータコ
ア構造。
【請求項２４】複数枚のコアシートを積層する際に、
各コアシートの取り付け位置をロータ軸方向でずらして
スキューをかけた請求項１、１７または２０のいずれか
一項に記載のリラクタンスモータのロータコア構造。
【請求項２５】前記スキューが階段状である請求項２
４記載のリラクタンスモータのロータコア構造。
【請求項２６】前記スキューが、ステータの歯のピッ
チ以下のスキュー量よりなるものである請求項２４また
は２５記載のリラクタンスモータのロータコア構造。