JPWO2019123961A1 - Rotor and motor - Google Patents

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邦明 田中
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Abstract

コンシクエント型モータのロータであって、上下方向に沿って延びる中心軸を中心として回転するシャフトと、前記シャフトに固定されたロータコアと、前記ロータコアに内包され、前記中心軸周りの周方向に間隔をあけて設けられた複数のマグネットと、を備え、前記ロータコアには、周方向において互いに隣り合う前記マグネット同士の間で、前記中心軸を中心とした径方向の外側に突出する突極部が設けられ、前記マグネットの径方向外側には鉄心部が設けられ、前記鉄心部の周方向の幅は、前記突極部の周方向の幅よりも大きい、ロータ。【選択図】図２A rotor of a sequential type motor, a shaft that rotates around a central axis extending in the vertical direction, a rotor core fixed to the shaft, and a rotor core that is included in the rotor core and has an interval in the circumferential direction around the central axis. A plurality of magnets provided apart from each other are provided, and the rotor core is provided with a salient pole portion protruding outward in the radial direction about the central axis between the magnets adjacent to each other in the circumferential direction. A rotor in which an iron core portion is provided on the radial outer side of the magnet, and the width of the iron core portion in the circumferential direction is larger than the width of the salient pole portion in the circumferential direction. [Selection diagram] Fig. 2

Description

本発明は、ロータおよびモータに関する。 The present invention relates to rotors and motors.

モータのロータは、シャフトとともに回転するロータコアと、ロータコアの周方向に複数設けられたマグネットと、を備える。このようなロータにおいて、いわゆるコンシクエント型のロータが知られている。例えば、特許文献１には、周方向で互いに隣り合うマグネットの間に突極が設けられたコンシクエント型のロータが開示されている。このロータは、マグネットを一方の磁極とし、突極を他方の磁極とする。 The rotor of the motor includes a rotor core that rotates together with the shaft, and a plurality of magnets provided in the circumferential direction of the rotor core. Among such rotors, a so-called sequential type rotor is known. For example, Patent Document 1 discloses a concave rotor in which salient poles are provided between magnets adjacent to each other in the circumferential direction. This rotor has a magnet as one magnetic pole and a salient pole as the other magnetic pole.

日本国公開公報第２０１２−２２７９８９号公報Japan Public Publication No. 2012-227989

上記のようなコンシクエント型のロータにおいては、周方向に複数設けられたマグネットで、一方の磁極と他方の磁極とを交互に構成する一般的なロータ（以下、このようなロータをフルマグネット型のロータと称する）に比較すると、振動や騒音が増加しやすいという問題がある。コンシクエント型のロータの場合、実極部（マグネットがある磁極）と擬似極部（マグネットがない鉄心のみの磁極）との周方向の幅が同じである場合、擬似極部からステータへ錯交する磁束の磁束密度と、実極部からステータへ錯交する磁束の磁束密度との間に差が生じる。その結果、ロータとステータとの間における径方向の電磁力が、実極部と疑似極部とでばらつき、ロータの回転や発生するトルクなどが一定にならず、振動や騒音が増加する要因となる。 In the above-mentioned sequential type rotor, a general rotor (hereinafter, such a rotor is a full magnet type) in which one magnetic pole and the other magnetic pole are alternately configured by a plurality of magnets provided in the circumferential direction. Compared to a rotor), there is a problem that vibration and noise are likely to increase. In the case of a sequential type rotor, if the width in the circumferential direction of the real pole part (magnetic flux with a magnet) and the pseudo pole part (magnetic flux only with an iron core without a magnet) is the same, the pseudo pole part intersects with the stator. There is a difference between the magnetic flux density of the magnetic flux and the magnetic flux density of the magnetic flux intersecting the stator from the actual pole. As a result, the radial electromagnetic force between the rotor and the stator varies between the actual pole and the pseudo pole, the rotation of the rotor and the generated torque are not constant, and vibration and noise increase. Become.

本発明は、上記事情に鑑みて、作動時における振動や騒音を抑えることができるロータおよびモータを提供することを目的の一つとする。 In view of the above circumstances, one of the objects of the present invention is to provide a rotor and a motor capable of suppressing vibration and noise during operation.

本発明のロータの一つの態様は、コンシクエント型モータのロータであって、上下方向に沿って延びる中心軸を中心として回転するシャフトと、前記シャフトに固定されたロータコアと、前記ロータコアに内包され、前記中心軸周りの周方向に間隔をあけて設けられた複数のマグネットと、を備え、前記ロータコアには、周方向において互いに隣り合う前記マグネット同士の間で、前記中心軸を中心とした径方向の外側に突出する突極部が設けられ、前記マグネットの径方向外側には鉄心部が設けられ、前記鉄心部の周方向の幅は、前記突極部の周方向の幅よりも大きい。 One aspect of the rotor of the present invention is a rotor of a sequential motor, which comprises a shaft that rotates about a central axis extending in the vertical direction, a rotor core fixed to the shaft, and the rotor core. A plurality of magnets provided at intervals in the circumferential direction around the central axis are provided, and the rotor core has a radial direction centered on the central axis between the magnets adjacent to each other in the circumferential direction. A salient pole portion protruding to the outside is provided, and an iron core portion is provided on the radial outer side of the magnet, and the circumferential width of the iron core portion is larger than the circumferential width of the salient pole portion.

本発明のモータの一つの態様は、上記のロータと、前記ロータと径方向に隙間を介して対向するステータと、を備える。 One aspect of the motor of the present invention includes the rotor and a stator facing the rotor in the radial direction with a gap.

本発明の一つの態様によれば、作動時における振動や騒音を抑えることができるロータおよびモータが提供される。 According to one aspect of the present invention, there is provided a rotor and a motor capable of suppressing vibration and noise during operation.

図１は、一実施形態のモータの断面模式図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the motor of one embodiment. 図２は、一実施形態のモータの断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the motor of one embodiment. 図３は、一実施形態のロータの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the rotor of one embodiment. 図４は、一実施形態のロータにおいて、鉄心部の周方向の幅を、突極部の周方向の幅よりも大きくした場合の、ロータの周方向における磁束密度の変化を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing a change in magnetic flux density in the circumferential direction of the rotor when the width of the iron core portion in the circumferential direction is made larger than the width of the salient pole portion in the circumferential direction in the rotor of one embodiment. 図５は、一実施形態のロータにおいて、鉄心部の周方向の幅と突極部の周方向の幅とを等しくした場合の、ロータ１３の周方向における磁束密度の変化（分布）を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the change (distribution) of the magnetic flux density in the circumferential direction of the rotor 13 when the circumferential width of the iron core portion and the circumferential width of the salient pole portion are equalized in the rotor of one embodiment. Is. 図６は、一実施形態の変形例のロータの断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a rotor of a modified example of one embodiment. 図７は、一実施形態の変形例のロータにおいて、鉄心部の周方向の幅を、突極部の周方向の幅よりも大きくした場合の、ロータの周方向における磁束密度の変化を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing a change in magnetic flux density in the circumferential direction of the rotor when the circumferential width of the iron core portion is made larger than the circumferential width of the salient pole portion in the rotor of the modified example of one embodiment. Is.

図１は、本実施形態のモータ１０の断面模式図である。図１に示すように、モータ（コンシクエント型モータ）１０は、ハウジング１１と、ステータ１２と、上下方向に延びる中心軸Ｊに沿って配置されるシャフト２０を備えるロータ１３と、ベアリングホルダ１４と、ベアリング１５，１６と、を備える。シャフト２０は、ベアリング１５，１６に回転可能に支持される。シャフト２０は、中心軸Ｊに沿った方向に延びる円柱状である。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the motor 10 of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the motor (consequent type motor) 10 includes a housing 11, a stator 12, a rotor 13 including a shaft 20 arranged along a central axis J extending in the vertical direction, and a bearing holder 14. Bearings 15 and 16 are provided. The shaft 20 is rotatably supported by bearings 15 and 16. The shaft 20 is a columnar shape extending in a direction along the central axis J.

以下の説明においては、中心軸Ｊに平行な方向を単に「軸方向」又は「上下方向」と呼び、中心軸Ｊを中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Ｊを中心とする周方向、すなわち、中心軸Ｊの軸周りを単に「周方向」と呼ぶ。さらに、以下の説明において、「平面視」とは、軸方向から視た状態を意味する。以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。 In the following description, the direction parallel to the central axis J is simply referred to as "axial direction" or "vertical direction", the radial direction centered on the central axis J is simply referred to as "diametric direction", and the central axis J is centered. The circumferential direction, that is, the circumference of the central axis J is simply called the "circumferential direction". Further, in the following description, the "planar view" means a state viewed from the axial direction. In the drawings below, the scale and number of each structure may differ from the actual structure in order to make each configuration easy to understand.

図２は、本実施形態のモータの断面図である。図２に示すように、ステータ１２は、ロータ１３の径方向外側においてロータ１３と径方向に隙間を介して対向する。ステータ１２は、周方向に間隔をあけて設けられた複数のティース１７と、各ティース１７に巻き回されたコイル１８と、を備える。ティース１７は、ロータ１３と径方向で対向する。コイル１８は、ロータ１３に印加する磁界を発生する。本実施形態において、ティース１７およびコイル１８は、例えば１２個が設けられている。すなわち、本実施形態のモータ１０は、スロット数が１２である。 FIG. 2 is a cross-sectional view of the motor of this embodiment. As shown in FIG. 2, the stator 12 faces the rotor 13 in the radial direction with a gap on the outer side in the radial direction of the rotor 13. The stator 12 includes a plurality of teeth 17 provided at intervals in the circumferential direction, and a coil 18 wound around each tooth 17. The teeth 17 face the rotor 13 in the radial direction. The coil 18 generates a magnetic field applied to the rotor 13. In this embodiment, for example, 12 teeth 17 and coils 18 are provided. That is, the motor 10 of this embodiment has 12 slots.

図３は、本実施形態のロータの断面図である。なお、図３において、シャフト２０の図示を省略する。図２、図３に示すように、ロータ１３は、シャフト２０（図２参照）と、ロータコア３０と、ロータコア３０に内包された複数のマグネット５０と、を備える。 FIG. 3 is a cross-sectional view of the rotor of the present embodiment. In FIG. 3, the shaft 20 is not shown. As shown in FIGS. 2 and 3, the rotor 13 includes a shaft 20 (see FIG. 2), a rotor core 30, and a plurality of magnets 50 included in the rotor core 30.

ロータコア３０は、軸方向に延びる柱状である。図示は省略するが、ロータコア３０は、例えば、複数の板部材が軸方向に積層されて構成される。図３に示すように、ロータコア３０は、固定孔部３１と、マグネット収容部３５と、第一突起部（鉄心部）３７と、第二突起部（突極部）３８と、を備える。 The rotor core 30 is a columnar shape extending in the axial direction. Although not shown, the rotor core 30 is configured by, for example, a plurality of plate members laminated in the axial direction. As shown in FIG. 3, the rotor core 30 includes a fixing hole portion 31, a magnet accommodating portion 35, a first protrusion portion (iron core portion) 37, and a second protrusion portion (protrusion portion) 38.

固定孔部３１は、ロータコア３０を軸方向に貫通する。固定孔部３１の軸方向に沿って視た形状は、中心軸Ｊを中心とする円形状である。固定孔部３１には、シャフト２０（図２参照）が通される。固定孔部３１の内周面は、シャフト２０の外周面に固定される。これにより、ロータコア３０は、シャフト２０に固定される。 The fixing hole 31 penetrates the rotor core 30 in the axial direction. The shape seen along the axial direction of the fixed hole portion 31 is a circular shape centered on the central axis J. A shaft 20 (see FIG. 2) is passed through the fixing hole 31. The inner peripheral surface of the fixing hole portion 31 is fixed to the outer peripheral surface of the shaft 20. As a result, the rotor core 30 is fixed to the shaft 20.

マグネット収容部３５は、マグネット５０を収容する。マグネット収容部３５は、ロータコア３０の外周部に、周方向に間隔をあけて複数設けられる。複数のマグネット収容部３５は、周方向に等間隔に配置される。複数のマグネット収容部３５は、中心軸Ｊから径方向に等距離の位置に配置され、いわゆる同心状に配置される。ロータコア３０に設けられるマグネット収容部３５の数は、例えば５個である。 The magnet accommodating portion 35 accommodates the magnet 50. A plurality of magnet accommodating portions 35 are provided on the outer peripheral portion of the rotor core 30 at intervals in the circumferential direction. The plurality of magnet accommodating portions 35 are arranged at equal intervals in the circumferential direction. The plurality of magnet accommodating portions 35 are arranged at positions equidistant from the central axis J in the radial direction, and are arranged so-called concentrically. The number of magnet accommodating portions 35 provided in the rotor core 30 is, for example, five.

マグネット収容部３５は、軸方向に延びる。マグネット収容部３５は、ロータコア３０を軸方向に貫通する貫通孔であるが、ロータコア３０の軸方向の一部に形成される有底状の穴であってもよい。マグネット収容部３５は、内側支持面３５ａと、外側支持面３５ｂと、端部支持面３５ｃ，３５ｃと、を備える。内側支持面３５ａは、マグネット収容部３５において径方向内側に設けられる。内側支持面３５ａは、径方向と直交する平坦な面である。外側支持面３５ｂは、内側支持面３５ａに対して径方向に間隔を空けて、内側支持面３５ａと平行に設けられる。外側支持面３５ｂは、径方向と直交する平坦な面である。端部支持面３５ｃ，３５ｃは、内側支持面３５ａの周方向両端から径方向外側に向かって延びる。端部支持面３５ｃは、内側支持面３５ａと外側支持面３５ｂとを結ぶ方向において、内側支持面３５ａ側の一部のみに設けられている。このため、マグネット収容部３５には、端部支持面３５ｃと外側支持面３５ｂとの間に周方向に開口する開口部３５ｄが設けられる。複数のマグネット収容部３５同士の周方向の間隔は、例えば、互いに同じである。複数のマグネット収容部３５の数は、例えば、５つである。 The magnet accommodating portion 35 extends in the axial direction. The magnet accommodating portion 35 is a through hole that penetrates the rotor core 30 in the axial direction, but may be a bottomed hole formed in a part of the rotor core 30 in the axial direction. The magnet accommodating portion 35 includes an inner support surface 35a, an outer support surface 35b, and end support surfaces 35c and 35c. The inner support surface 35a is provided on the inner side in the radial direction in the magnet accommodating portion 35. The inner support surface 35a is a flat surface orthogonal to the radial direction. The outer support surface 35b is provided in parallel with the inner support surface 35a at intervals in the radial direction with respect to the inner support surface 35a. The outer support surface 35b is a flat surface orthogonal to the radial direction. The end support surfaces 35c and 35c extend radially outward from both ends in the circumferential direction of the inner support surface 35a. The end support surface 35c is provided only on a part of the inner support surface 35a side in the direction connecting the inner support surface 35a and the outer support surface 35b. Therefore, the magnet accommodating portion 35 is provided with an opening 35d that opens in the circumferential direction between the end support surface 35c and the outer support surface 35b. The circumferential distance between the plurality of magnet accommodating portions 35 is, for example, the same as each other. The number of the plurality of magnet accommodating portions 35 is, for example, five.

第一突起部３７および第二突起部３８は、ロータコア３０の外周部に設けられる。第一突起部３７は、各マグネット収容部３５に収容されるマグネット５０の径方向外側に配置される。第一突起部３７は、ロータコア３０と同材料からなる。第一突起部３７は、マグネット５０の径方向外側に位置する鉄心部として設けられる。第一突起部３７は、径方向外側に突出している。第一突起部３７は、延出面３７ａ，３７ａと、外周面３７ｂと、を備える。延出面３７ａ，３７ａは、マグネット収容部３５の外側支持面３５ｂの周方向両端から径方向外側に向かって延びる。外周面３７ｂは、周方向両側の延出面３７ａ，３７ａから径方向外側に向かって膨出する。外周面３７ｂは、軸方向から視て、中心軸Ｊを中心とした曲率半径Ｒ１の円弧状である。第一突起部３７は、ロータコア３０の軸方向の一端部から、ロータコア３０の軸方向の他端部まで一様な断面形状で連続して延びる。 The first protrusion 37 and the second protrusion 38 are provided on the outer peripheral portion of the rotor core 30. The first protrusion 37 is arranged on the radial outer side of the magnet 50 housed in each magnet housing 35. The first protrusion 37 is made of the same material as the rotor core 30. The first protrusion 37 is provided as an iron core portion located on the radial outer side of the magnet 50. The first protrusion 37 protrudes outward in the radial direction. The first protrusion 37 includes extending surfaces 37a and 37a and an outer peripheral surface 37b. The extending surfaces 37a and 37a extend radially outward from both ends in the circumferential direction of the outer support surface 35b of the magnet accommodating portion 35. The outer peripheral surface 37b bulges outward in the radial direction from the extending surfaces 37a and 37a on both sides in the circumferential direction. The outer peripheral surface 37b has an arc shape with a radius of curvature R1 centered on the central axis J when viewed from the axial direction. The first protrusion 37 continuously extends from one end of the rotor core 30 in the axial direction to the other end of the rotor core 30 in the axial direction with a uniform cross-sectional shape.

マグネット５０の径方向外側の側面５０ｂと、ロータコア３０の外周面、すなわち第一突起部３７の外周面３７ｂとの間の径方向における寸法Ｔ１は、マグネット５０の径方向の厚さＴ２よりも小さい。つまり、鉄心部としての第一突起部３７の径方向の寸法Ｔ１は、マグネット５０の径方向の厚さＴ２よりも小さい。 The radial dimension T1 between the radial outer side surface 50b of the magnet 50 and the outer peripheral surface of the rotor core 30, that is, the outer peripheral surface 37b of the first protrusion 37 is smaller than the radial thickness T2 of the magnet 50. .. That is, the radial dimension T1 of the first protrusion 37 as the iron core portion is smaller than the radial thickness T2 of the magnet 50.

第二突起部３８は、周方向において互いに隣り合うマグネット５０同士の間に位置する。第二突起部３８は、径方向外側に突出している。第二突起部３８の径方向外側の外周面３８ａは、軸方向から視て、中心軸Ｊよりも径方向外側に設定された点Ｃを中心とした曲率半径Ｒ２の円弧状である。点Ｃは、軸方向から見て、ロータコア３０の中心軸Ｊから、周方向で互いに隣り合うマグネット５０同士の周方向の中心を通る線Ｌ上に配置される。第二突起部３８は、ロータコア３０の軸方向の一端部から、ロータコア３０の軸方向の他端部まで一様な断面で連続して延びる。 The second protrusion 38 is located between the magnets 50 that are adjacent to each other in the circumferential direction. The second protrusion 38 protrudes outward in the radial direction. The outer peripheral surface 38a on the radial outer side of the second protrusion 38 has an arc shape with a radius of curvature R2 centered on a point C set radially outer than the central axis J when viewed from the axial direction. The point C is arranged on a line L that passes through the center of the rotor core 30 in the circumferential direction from the central axis J of the rotor core 30 when viewed from the axial direction. The second protrusion 38 continuously extends from one end of the rotor core 30 in the axial direction to the other end of the rotor core 30 in the axial direction with a uniform cross section.

本実施形態において、第一突起部３７の周方向の幅Ｗ１は、第二突起部３８の周方向の幅Ｗ２よりも大きい（Ｗ１＞Ｗ２）。第二突起部３８の外周面３８ａの曲率半径Ｒ２は、第一突起部３７の外周面３７ｂの曲率半径Ｒ１よりも小さい（Ｒ１＞Ｒ３）。図２に示すように、径方向において、第二突起部３８とティース１７との間隙の寸法Ｓ２は、第一突起部３７とティース１７との間隙の寸法Ｓ１と同じである（Ｓ１＝Ｓ２）。 In the present embodiment, the circumferential width W1 of the first protrusion 37 is larger than the circumferential width W2 of the second protrusion 38 (W1> W2). The radius of curvature R2 of the outer peripheral surface 38a of the second protrusion 38 is smaller than the radius of curvature R1 of the outer peripheral surface 37b of the first protrusion 37 (R1> R3). As shown in FIG. 2, in the radial direction, the dimension S2 of the gap between the second protrusion 38 and the teeth 17 is the same as the dimension S1 of the gap between the first protrusion 37 and the teeth 17 (S1 = S2). ..

ロータコア３０は、凹部３９を備える。凹部３９は、ロータコア３０の外周部に設けられる。凹部３９は、周方向において、第一突起部３７と第二突起部３８との間に設けられる。すなわち、凹部３９は、第二突起部３８の周方向両側に設けられる。凹部３９は、第一突起部３７および第二突起部３８よりも径方向内側に窪む。 The rotor core 30 includes a recess 39. The recess 39 is provided on the outer peripheral portion of the rotor core 30. The recess 39 is provided between the first protrusion 37 and the second protrusion 38 in the circumferential direction. That is, the recesses 39 are provided on both sides of the second protrusion 38 in the circumferential direction. The recess 39 is recessed radially inward with respect to the first protrusion 37 and the second protrusion 38.

ロータコア３０は、固定孔部３１の径方向外側、かつマグネット収容部３５の径方向内側に、複数の孔４０を備える。複数の孔４０は、周方向に等間隔に並ぶ。本実施形態において、ロータコア３０には、１０個の孔４０が設けられる。各孔４０は、軸方向に延び、ロータコア３０を軸方向に貫通する。 The rotor core 30 is provided with a plurality of holes 40 on the radial outside of the fixing hole 31 and on the radial inside of the magnet accommodating portion 35. The plurality of holes 40 are arranged at equal intervals in the circumferential direction. In this embodiment, the rotor core 30 is provided with 10 holes 40. Each hole 40 extends axially and penetrates the rotor core 30 axially.

マグネット５０は、横断面が径方向を長手方向とする長方形であり、軸方向に延びる略四角柱である。マグネット５０は、マグネット収容部３５に挿入される。これにより、マグネット５０は、ロータコア３０の外周部に内包される。各マグネット５０は、周方向に隣り合う第二突起部３８同士の間に配置される。複数のマグネット５０は、周方向に等間隔に配置される。すなわち、複数のマグネット５０は、中心軸Ｊ周りの周方向に間隔をあけて設けられる。本実施形態において、ロータ１３に設けられるマグネット５０の数は、５個である。 The magnet 50 is a rectangle whose cross section has a longitudinal direction in the radial direction, and is a substantially quadrangular prism extending in the axial direction. The magnet 50 is inserted into the magnet accommodating portion 35. As a result, the magnet 50 is included in the outer peripheral portion of the rotor core 30. Each magnet 50 is arranged between the second protrusions 38 adjacent to each other in the circumferential direction. The plurality of magnets 50 are arranged at equal intervals in the circumferential direction. That is, the plurality of magnets 50 are provided at intervals in the circumferential direction around the central axis J. In the present embodiment, the number of magnets 50 provided in the rotor 13 is five.

マグネット５０の径方向内側の側面５０ａは、マグネット収容部３５の内側支持面３５ａに接触する。マグネット５０の径方向外側の側面５０ｂは、マグネット収容部３５の外側支持面３５ｂに接触する。マグネット５０の周方向両側の端面５０ｃの一部は、マグネット収容部３５の端部支持面３５ｃに接触する。マグネット５０は、マグネット収容部３５に収容されることで、周方向および径方向に位置決めされる。マグネット５０の周方向両側の端面５０ｃは、端部支持面３５ｃの径方向外側に位置する外周側端面５０ｄを有する。外周側端面５０ｄは、マグネット収容部３５の開口部３５ｄから、凹部３９に露出する。 The radial inner side surface 50a of the magnet 50 comes into contact with the inner support surface 35a of the magnet accommodating portion 35. The radial outer side surface 50b of the magnet 50 comes into contact with the outer support surface 35b of the magnet accommodating portion 35. A part of the end faces 50c on both sides of the magnet 50 in the circumferential direction comes into contact with the end support faces 35c of the magnet accommodating portion 35. The magnet 50 is positioned in the circumferential direction and the radial direction by being housed in the magnet accommodating portion 35. The end faces 50c on both sides in the circumferential direction of the magnet 50 have outer peripheral side end faces 50d located on the radial outer side of the end support surface 35c. The outer peripheral side end surface 50d is exposed to the recess 39 from the opening 35d of the magnet accommodating portion 35.

上記のようにして、本実施形態のロータ１３は、マグネット５０と第二突起部３８とによって構成される磁極を、１０個備える。 As described above, the rotor 13 of the present embodiment includes 10 magnetic poles composed of the magnet 50 and the second protrusion 38.

図４は、第一突起部３７の周方向の幅Ｗ１を、第二突起部３８の周方向の幅Ｗ２よりも大きくした場合の、ロータ１３の周方向における磁束密度の変化（分布）を示すグラフである。図４に示すように、本実施形態のロータ１３では、マグネット５０が設けられた実極部である第一突起部３７と、マグネット５０が設けられていない擬似極部である第二突起部３８とで、磁束密度が略等しくなっている。 FIG. 4 shows a change (distribution) in the magnetic flux density in the circumferential direction of the rotor 13 when the width W1 in the circumferential direction of the first protrusion 37 is made larger than the width W2 in the circumferential direction of the second protrusion 38. It is a graph. As shown in FIG. 4, in the rotor 13 of the present embodiment, the first protrusion 37 which is the actual pole portion provided with the magnet 50 and the second protrusion 38 which is the pseudo pole portion not provided with the magnet 50. And, the magnetic flux densities are almost equal.

図５は、本実施形態のロータ１３との比較対象として、第一突起部３７の周方向の幅Ｗ１と第二突起部３８の周方向の幅Ｗ２とを等しくした場合における、ロータ１３の周方向における磁束密度の変化（分布）を示すグラフである。図５に示すように、第一突起部３７の周方向の幅Ｗ１と第二突起部３８の周方向の幅Ｗ２とを等しくしたロータ１３では、マグネット５０が設けられた実極部である第一突起部３７と、マグネット５０が設けられていない擬似極部である第二突起部３８とで、磁束密度が異なっている。具体的には、第一突起部３７における磁束密度は、第二突起部３８における磁束密度よりも高くなっている。これは、第二突起部３８側からステータ１２に鎖交する磁束量の方が、第一突起部３７側からステータ１２に鎖交する磁束量より多いことによる。 FIG. 5 shows the circumference of the rotor 13 when the width W1 in the circumferential direction of the first protrusion 37 and the width W2 in the circumferential direction of the second protrusion 38 are equalized as a comparison target with the rotor 13 of the present embodiment. It is a graph which shows the change (distribution) of the magnetic flux density in a direction. As shown in FIG. 5, in the rotor 13 in which the width W1 in the circumferential direction of the first protrusion 37 and the width W2 in the circumferential direction of the second protrusion 38 are equalized, the rotor 13 is a real pole portion provided with the magnet 50. The magnetic flux density is different between the one protrusion 37 and the second protrusion 38, which is a pseudo-pole portion not provided with the magnet 50. Specifically, the magnetic flux density in the first protrusion 37 is higher than the magnetic flux density in the second protrusion 38. This is because the amount of magnetic flux interlinking from the second protrusion 38 side to the stator 12 is larger than the amount of magnetic flux interlinking from the first protrusion 37 side to the stator 12.

本実施形態によれば、コンシクエント型のモータ１０のロータ１３において、マグネット５０がロータコア３０に内包され、マグネット５０の径方向外側に設けられた第一突起部３７の周方向の幅Ｗ１は、第二突起部３８の周方向の幅Ｗ２よりも大きい。これにより、第二突起部３８からステータ１２に鎖交する磁束量を減らし、第一突起部３７および第二突起部３８からステータ１２に鎖交する磁束量を均一化することができる。その結果、磁束の不均一によって生じているラジアル力のバラつきを軽減でき、ロータ１３の作動時における低振動、低騒音化を行うことが可能である。したがって、作動時における振動や騒音を抑えることができるロータ１３およびモータ１０が提供される。 According to the present embodiment, in the rotor 13 of the sequential type motor 10, the magnet 50 is included in the rotor core 30, and the width W1 in the circumferential direction of the first protrusion 37 provided on the radial outer side of the magnet 50 is the first. It is larger than the width W2 in the circumferential direction of the two protrusions 38. As a result, the amount of magnetic flux interlinking from the second protrusion 38 to the stator 12 can be reduced, and the amount of magnetic flux interlinking from the first protrusion 37 and the second protrusion 38 to the stator 12 can be made uniform. As a result, it is possible to reduce the variation in the radial force caused by the non-uniformity of the magnetic flux, and it is possible to reduce the vibration and noise during the operation of the rotor 13. Therefore, the rotor 13 and the motor 10 that can suppress vibration and noise during operation are provided.

本実施形態のロータ１３は、マグネット５０の径方向外側の側面５０ｂと、ロータコア３０の外周面、すなわち、第一突起部３７の外周面３７ｂとの間の径方向における寸法Ｔ１は、マグネット５０の径方向の厚さＴ２よりも小さい。これにより、マグネット５０をマグネット収容部３５内に保持しつつ、よりステータ１２側へ近づけることができる。したがって、磁束がマグネット５０とティース１７との間以外に漏れることが抑制される。 In the rotor 13 of the present embodiment, the dimension T1 in the radial direction between the radial outer side surface 50b of the magnet 50 and the outer peripheral surface of the rotor core 30, that is, the outer peripheral surface 37b of the first protrusion 37 is the magnet 50. It is smaller than the radial thickness T2. As a result, the magnet 50 can be brought closer to the stator 12 side while being held in the magnet accommodating portion 35. Therefore, it is suppressed that the magnetic flux leaks to other than between the magnet 50 and the teeth 17.

本実施形態によれば、第二突起部３８の周方向両側に、径方向内側に向かって窪む凹部３９が設けられる。これにより、ステータ１２とマグネット５０との間を流れる磁束が拡散しないようにすることができ、磁束の流れをスムーズなものとすることができる。 According to the present embodiment, recesses 39 recessed inward in the radial direction are provided on both sides of the second protrusion 38 in the circumferential direction. As a result, the magnetic flux flowing between the stator 12 and the magnet 50 can be prevented from diffusing, and the flow of the magnetic flux can be made smooth.

本実施形態によれば、マグネット５０の少なくとも一部である外周側端面５０ｄは、凹部３９に露出する。これにより、ロータコア３０の一部を介することなく、マグネット５０とステータ１２との間において磁束が直接流れる。その結果、磁束の流れをスムーズなものとすることができる。 According to the present embodiment, the outer peripheral side end surface 50d, which is at least a part of the magnet 50, is exposed in the recess 39. As a result, the magnetic flux flows directly between the magnet 50 and the stator 12 without passing through a part of the rotor core 30. As a result, the flow of magnetic flux can be made smooth.

本実施形態によれば、マグネット５０は、マグネット収容部３５内に収容される。これにより、ロータ１３が高速回転した際に、マグネット５０が遠心力によってロータコア３０から外れることが防止される。 According to the present embodiment, the magnet 50 is housed in the magnet housing part 35. This prevents the magnet 50 from coming off the rotor core 30 due to centrifugal force when the rotor 13 rotates at high speed.

本実施形態のモータ１０によれば、径方向において、第二突起部３８とティース１７との間隙の寸法Ｓ２は、第一突起部３７とティース１７との間隙の寸法Ｓ１と同じである。これにより、ロータ１３とステータ１２との間における径方向の電磁力（ラジアル力）を、第一突起部３７が設けられている部分と第二突起部３８が設けられている部分とで均一にすることができる。その結果、モータ１０において発生する振動・騒音を低減することが可能となる。 According to the motor 10 of the present embodiment, the size S2 of the gap between the second protrusion 38 and the teeth 17 is the same as the size S1 of the gap between the first protrusion 37 and the teeth 17 in the radial direction. As a result, the radial electromagnetic force (radial force) between the rotor 13 and the stator 12 is made uniform between the portion where the first protrusion 37 is provided and the portion where the second protrusion 38 is provided. can do. As a result, it is possible to reduce the vibration and noise generated in the motor 10.

［実施形態の変形例］
（変形例）図６は、上述の実施形態の変形例のロータの断面図である。図７は、上述の実施形態の変形例のロータにおいて、鉄心部の周方向の幅を、突極部の周方向の幅よりも大きくした場合の、ロータの周方向における磁束密度の変化を示すグラフである。本変形例のロータ１３Ｂは、上述のロータ１３と比較して、第二突起部３８Ｂの構造が主に異なる。なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。図６に示すように、モータ１０のロータ１３Ｂは、ロータコア３０Ｂの外周部に、第一突起部３７および第二突起部（突極部）３８Ｂが設けられる。本実施形態の変形例において、第一突起部３７の周方向の幅Ｗ１は、第二突起部３８Ｂの周方向の幅Ｗ３よりも大きい（Ｗ１＞Ｗ３）。第一突起部３７の外周面３７ｂの曲率半径Ｒ１と、第二突起部３８Ｂの外周面３８ａの曲率半径Ｒ３は、等しい（Ｒ１＝Ｒ３）。[Modified example of the embodiment]
(Modification Example) FIG. 6 is a cross-sectional view of a rotor of a modification of the above-described embodiment. FIG. 7 shows a change in the magnetic flux density in the circumferential direction of the rotor when the width of the iron core portion in the circumferential direction is made larger than the width of the salient pole portion in the circumferential direction in the rotor of the modified example of the above-described embodiment. It is a graph. The rotor 13B of the present modification is mainly different in the structure of the second protrusion 38B from the rotor 13 described above. The components having the same aspects as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. As shown in FIG. 6, the rotor 13B of the motor 10 is provided with a first protrusion 37 and a second protrusion (projection) 38B on the outer peripheral portion of the rotor core 30B. In the modified example of the present embodiment, the width W1 in the circumferential direction of the first protrusion 37 is larger than the width W3 in the circumferential direction of the second protrusion 38B (W1> W3). The radius of curvature R1 of the outer peripheral surface 37b of the first protrusion 37 and the radius of curvature R3 of the outer peripheral surface 38a of the second protrusion 38B are equal (R1 = R3).

図７に示すように、本実施形態のロータ１３Ｂでは、マグネット５０が設けられた実極部である第一突起部３７と、マグネット５０が設けられていない擬似極部である第二突起部３８Ｂとで、磁束密度が略等しくなっている。 As shown in FIG. 7, in the rotor 13B of the present embodiment, the first protrusion 37 which is the actual pole portion provided with the magnet 50 and the second protrusion 38B which is the pseudo pole portion not provided with the magnet 50. And, the magnetic flux densities are almost equal.

このような構成においても、上記実施形態のロータ１３、モータ１０と同様、第一突起部３７および第二突起部３８Ｂからステータ１２に鎖交する磁束量を均一化することができる。その結果、磁束の不均一によって生じているラジアル力のバラつきを軽減でき、ロータ１３Ｂの作動時における低振動、低騒音化を行うことが可能である。したがって、作動時における振動や騒音を抑えることができるロータ１３Ｂ、モータ１０が提供される。 Even in such a configuration, the amount of magnetic flux interlinking from the first protrusion 37 and the second protrusion 38B to the stator 12 can be made uniform as in the rotor 13 and the motor 10 of the above embodiment. As a result, it is possible to reduce the variation in the radial force caused by the non-uniformity of the magnetic flux, and it is possible to reduce the vibration and noise during the operation of the rotor 13B. Therefore, the rotor 13B and the motor 10 that can suppress vibration and noise during operation are provided.

以上に、本発明の一実施形態を説明したが、実施形態における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。本発明は実施形態によって限定されることはない。 Although one embodiment of the present invention has been described above, each configuration and a combination thereof in the embodiment are examples, and addition, omission, replacement, and other configurations are added, omitted, replaced, and the like without departing from the spirit of the present invention. It can be changed. The present invention is not limited to embodiments.

例えば、上述した実施形態およびその変形例のロータを備えるモータの用途は、特に限定されない。上述した実施形態およびその変形例のロータを備えるモータは、例えば、電動ポンプ、および電動パワーステアリング等に搭載される。 For example, the use of the motor including the rotor of the above-described embodiment and its modification is not particularly limited. A motor including the rotor of the above-described embodiment and its modification is mounted on, for example, an electric pump, an electric power steering, or the like.

１０…モータ（コンシクエント型モータ）、１２…ステータ、１３、１３Ｂ…ロータ、１７…ティース、２０…シャフト、３０、３０Ｂ…ロータコア、３５…マグネット収容部、３７…第一突起部（鉄心部）、３７ｂ…外周面、３８、３８Ｂ…第二突起部（突極部）、３８ａ…外周面、３９…凹部、５０…マグネット、Ｊ…中心軸、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３…曲率半径、Ｓ１、Ｓ２…間隙の寸法、Ｗ１、Ｗ２…周方向の幅、Ｔ１…寸法、Ｔ２…厚さ 10 ... Motor (consequential type motor), 12 ... Stator, 13, 13B ... Rotor, 17 ... Teeth, 20 ... Shaft, 30, 30B ... Rotor core, 35 ... Magnet accommodating part, 37 ... First protrusion (iron core part), 37b ... outer peripheral surface, 38, 38B ... second protrusion (striking pole), 38a ... outer peripheral surface, 39 ... concave, 50 ... magnet, J ... central axis, R1, R2, R3 ... radius of curvature, S1, S2 ... Gap dimensions, W1, W2 ... circumferential width, T1 ... dimensions, T2 ... thickness

Claims (8)

コンシクエント型モータのロータであって、
上下方向に沿って延びる中心軸を中心として回転するシャフトと、
前記シャフトに固定されたロータコアと、
前記ロータコアに内包され、前記中心軸周りの周方向に間隔をあけて設けられた複数のマグネットと、を備え、
前記ロータコアには、周方向において互いに隣り合う前記マグネット同士の間で、前記中心軸を中心とした径方向の外側に突出する突極部が設けられ、
前記マグネットの径方向外側には鉄心部が設けられ、
前記鉄心部の周方向の幅は、前記突極部の周方向の幅よりも大きい、ロータ。It is a rotor of a sequential motor and
A shaft that rotates around a central axis that extends in the vertical direction,
The rotor core fixed to the shaft and
A plurality of magnets included in the rotor core and provided at intervals in the circumferential direction around the central axis are provided.
The rotor core is provided with a salient pole portion that protrudes outward in the radial direction about the central axis between the magnets that are adjacent to each other in the circumferential direction.
An iron core portion is provided on the radial outer side of the magnet.
A rotor in which the width of the iron core portion in the circumferential direction is larger than the width of the salient pole portion in the circumferential direction. 前記突極部の外周面の曲率半径は、前記鉄心部の外周面の曲率半径よりも小さい、請求項１に記載のロータ。 The rotor according to claim 1, wherein the radius of curvature of the outer peripheral surface of the salient pole portion is smaller than the radius of curvature of the outer peripheral surface of the iron core portion. 前記マグネットの径方向外側の側面と前記ロータコアの外周面との間の径方向における寸法は、前記マグネットの径方向の厚さよりも小さい、請求項１又は２に記載のロータ。 The rotor according to claim 1 or 2, wherein the radial dimension between the radial outer side surface of the magnet and the outer peripheral surface of the rotor core is smaller than the radial thickness of the magnet. 前記ロータコアには、前記突極部の周方向両側に位置し、径方向内側に向かって窪む凹部が設けられる、請求項１〜３の何れか一項に記載のロータ。 The rotor according to any one of claims 1 to 3, wherein the rotor core is provided with recesses located on both sides in the circumferential direction of the salient pole portion and recessed inward in the radial direction. 前記マグネットの少なくとも一部は、前記凹部に露出する、請求項４に記載のロータ。 The rotor according to claim 4, wherein at least a part of the magnet is exposed in the recess. 前記ロータコアは、軸方向に延びるマグネット収容部を有し、前記マグネットの少なくとも一部は、前記マグネット収容部内に収容される、請求項１〜５の何れか一項に記載のロータ。 The rotor according to any one of claims 1 to 5, wherein the rotor core has a magnet accommodating portion extending in the axial direction, and at least a part of the magnet is accommodated in the magnet accommodating portion. 請求項１〜６の何れか一項に記載のロータと、
前記ロータと径方向に隙間を介して対向するステータと、を備える、モータ。The rotor according to any one of claims 1 to 6,
A motor comprising a stator facing the rotor radially with a gap. 前記ステータは、前記ロータと前記径方向で対向するティースを有し、前記径方向において、前記突極部と前記ティースとの間隙の寸法は、前記鉄心部と前記ティースとの間隙の寸法と同じである、請求項７に記載のモータ。 The stator has teeth facing the rotor in the radial direction, and in the radial direction, the dimension of the gap between the salient pole portion and the teeth is the same as the dimension of the gap between the iron core portion and the teeth. The motor according to claim 7.
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