JP2013176179A - Rotor and motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ロータ及びモータに関するものである。 The present invention relates to a rotor and a motor.
従来、例えば特許文献1に示すように、ロータコアの外周面の周方向にマグネットを複数配置し、各マグネット間の鉄心部を疑似磁極部として機能させる所謂コンシクエントポール型のロータ(ハーフマグネット型ロータともいう)を備えたモータが考案されている。疑似磁極部は、マグネットの磁気作用によって該マグネットとは反対の磁極として機能する。これにより、ロータの外周面にN極とS極とが周方向に交互に構成されるようになっている。このような構成では、磁極数とマグネットの個数が同数であるロータ(フルマグネット型ロータ)に対してマグネットの個数を減らすことができるため、部品点数及びコストの削減の点で有利である。 Conventionally, as shown in Patent Document 1, for example, a so-called continuous pole type rotor (half magnet type rotor) in which a plurality of magnets are arranged in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the rotor core and the iron core part between the magnets functions as a pseudo magnetic pole part. A motor equipped with a motor is also devised. The pseudo magnetic pole portion functions as a magnetic pole opposite to the magnet by the magnetic action of the magnet. Thereby, the N pole and the S pole are alternately formed in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the rotor. In such a configuration, the number of magnets can be reduced with respect to a rotor (full magnet type rotor) having the same number of magnetic poles and magnets, which is advantageous in terms of the number of parts and cost.
しかしながら、ハーフマグネット型ロータでは、マグネットに例えば安価なフェライト磁石を用いた場合には、マグネットの磁力が弱く、疑似磁極部を磁極として十分に機能させることが難しい。そこで、マグネットにレアアース磁石(例えばネオジム磁石)のような磁力が強いものを用いることが考えられるが、この場合には漏れ磁束が過剰となってしまい、マグネットの強い磁力を十分に活用することが難しい。 However, in the case of a half magnet type rotor, for example, when an inexpensive ferrite magnet is used as the magnet, the magnetic force of the magnet is weak, and it is difficult to sufficiently function the pseudo magnetic pole portion as a magnetic pole. Therefore, it is conceivable to use a magnet having a strong magnetic force such as a rare earth magnet (for example, a neodymium magnet), but in this case, the leakage magnetic flux becomes excessive, and the strong magnetic force of the magnet can be fully utilized. difficult.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、マグネットの磁力を適切に活用することが可能なロータ及びモータを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a rotor and a motor capable of appropriately utilizing the magnetic force of a magnet.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、マグネットを有するマグネット磁極部と、前記マグネットの磁気作用により前記マグネット磁極部とは反対の磁極として機能する疑似磁極部とを有しこれらを3つ組み合わせてなるコアブロックの複数が磁気抵抗部を介して互いに連結されてなるロータコアと、前記ロータコアに一体回転可能に設けられた回転軸とを備え、前記各コアブロックのマグネット磁極部は同数、かつ互いに異極性であり、前記マグネット磁極部及び前記疑似磁極部は、周方向において交互に異極性となるように前記ロータコアの外周部に配置されていることを特徴とする。 In order to solve the above problem, the invention according to claim 1 includes a magnet magnetic pole portion having a magnet and a pseudo magnetic pole portion that functions as a magnetic pole opposite to the magnet magnetic pole portion by the magnetic action of the magnet. A rotor core in which a plurality of core blocks formed by combining these three are connected to each other via a magnetoresistive portion, and a rotating shaft provided on the rotor core so as to be integrally rotatable, the magnet magnetic pole portion of each core block Are the same number and have different polarities, and the magnet magnetic pole portions and the pseudo magnetic pole portions are arranged on the outer peripheral portion of the rotor core so as to be alternately different polarities in the circumferential direction.
この発明では、各コアブロックのマグネット磁極部の個数(マグネットの個数)を1つとすると、マグネットの個数がロータ全体の磁極数の1/3となる。つまり、1つのマグネットの磁力を2つの疑似磁極部に作用させる構成となるため、磁力の強いマグネットを用いる場合に、そのマグネットの磁力を適切に活用することが可能となる。これに対し、各コアブロックのマグネット磁極部の個数を2つとすると、マグネットの個数がロータ全体の磁極数の2/3となる。つまり、2つのマグネットの磁力を1つの疑似磁極部に作用させる構成となるため、磁力の弱いマグネットを用いても疑似磁極部を磁極として十分に機能させることができる。従って、マグネットの個数をロータ全体の磁極数よりも少ない構成としつつも、磁力の強いマグネット及び磁力の弱いマグネットのどちらの場合にもその磁力を適切に活用することが可能となる。 In the present invention, if the number of magnet magnetic pole portions (the number of magnets) in each core block is 1, the number of magnets is 1/3 of the number of magnetic poles of the entire rotor. That is, since the magnetic force of one magnet is applied to the two pseudo magnetic pole portions, it is possible to appropriately utilize the magnetic force of the magnet when using a magnet having a strong magnetic force. On the other hand, when the number of magnet magnetic pole portions of each core block is two, the number of magnets is 2/3 of the total number of magnetic poles of the rotor. In other words, since the magnetic force of the two magnets is applied to one pseudo magnetic pole portion, the pseudo magnetic pole portion can sufficiently function as a magnetic pole even when a magnet having a weak magnetic force is used. Therefore, it is possible to appropriately utilize the magnetic force in both cases of a magnet having a strong magnetic force and a magnet having a weak magnetic force, while the number of magnets is smaller than the number of magnetic poles of the entire rotor.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のロータにおいて、前記各コアブロックで前記マグネット磁極部と前記疑似磁極部とが前記回転軸の周方向に隣り合うように並設されたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the rotor according to the first aspect, in each of the core blocks, the magnet magnetic pole portion and the pseudo magnetic pole portion are arranged side by side so as to be adjacent to each other in the circumferential direction of the rotating shaft. It is characterized by.
この発明では、各コアブロックでマグネット磁極部と疑似磁極部とが隣り合うため、コアブロックを複雑な形状とする必要がなく、簡素な構成することができる。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のロータにおいて、前記各コアブロックにおいて、1つの前記マグネット磁極部の周方向両側にそれぞれ前記疑似磁極部が配置されていることを特徴とする。
In this invention, since the magnet magnetic pole part and the pseudo magnetic pole part are adjacent to each other in each core block, it is not necessary to make the core block into a complicated shape, and a simple configuration can be achieved.
According to a third aspect of the present invention, in the rotor according to the second aspect, in each of the core blocks, the pseudo magnetic pole portions are disposed on both sides in the circumferential direction of the one magnetic magnetic pole portion. .
この発明では、マグネット磁極部が1つの場合にマグネット磁極部及び疑似磁極部が周方向において交互に異極性となるように構成できる。
請求項4に記載の発明は、請求項2に記載のロータにおいて、前記各コアブロックにおいて、2つの前記マグネット磁極部の周方向の間に前記疑似磁極部が配置されていることを特徴とする。
In the present invention, when there is one magnet magnetic pole part, the magnet magnetic pole part and the pseudo magnetic pole part can be configured to have different polarities alternately in the circumferential direction.
According to a fourth aspect of the present invention, in the rotor according to the second aspect, in each of the core blocks, the pseudo magnetic pole portion is arranged between the circumferential directions of the two magnet magnetic pole portions. .
この発明では、マグネット磁極部が2つの場合にマグネット磁極部及び疑似磁極部が周方向において交互に異極性となるように構成できる。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載のロータにおいて、前記磁気抵抗部は、非磁性体よりなることを特徴とする。
In the present invention, when there are two magnet magnetic pole portions, the magnet magnetic pole portion and the pseudo magnetic pole portion can be configured to have different polarities alternately in the circumferential direction.
According to a fifth aspect of the present invention, in the rotor according to any one of the first to fourth aspects, the magnetoresistive portion is made of a non-magnetic material.
この発明では、各コアブロック間を流れる磁束(漏れ磁束)を抑えることができる。これにより、マグネットの磁力を有効に利用することができ、その結果、モータ出力の低下を抑えることができる。 In this invention, the magnetic flux (leakage magnetic flux) which flows between each core block can be suppressed. Thereby, the magnetic force of a magnet can be used effectively, As a result, the fall of a motor output can be suppressed.
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか1項に記載のロータにおいて、前記各コアブロックは、前記回転軸に固定されるとともに、空隙部によって互いに離間されていることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the rotor according to any one of the first to fifth aspects, the core blocks are fixed to the rotating shaft and separated from each other by a gap. Features.
この発明では、各コアブロックが空隙部によって互いに離間されるため、各コアブロック間を流れる磁束(漏れ磁束)を抑えることができる。これにより、マグネットの磁力を有効に利用することができ、その結果、モータ出力の低下を抑えることができる。 In this invention, since each core block is mutually separated by the space | gap part, the magnetic flux (leakage magnetic flux) which flows between each core block can be suppressed. Thereby, the magnetic force of a magnet can be used effectively, As a result, the fall of a motor output can be suppressed.
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載のロータにおいて、前記回転軸は非磁性体よりなり、前記各コアブロック間を連結する前記磁気抵抗部として構成されていることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the rotor according to the sixth aspect, the rotating shaft is made of a nonmagnetic material and is configured as the magnetoresistive portion that connects the core blocks. .
この発明では、各コアブロックを繋ぐ回転軸が非磁性体よりなるため、各コアブロック間を流れる磁束の量をより抑えることができ、その結果、モータ出力の低下をより抑えることができる。 In this invention, since the rotating shaft which connects each core block consists of nonmagnetic materials, the quantity of the magnetic flux which flows between each core block can be suppressed more, and, as a result, the fall of a motor output can be suppressed more.
請求項8に記載の発明は、請求項1〜7のいずれか1項に記載のロータにおいて、前記コアブロックの個数が同一である複数の前記ロータコアが前記回転軸の軸方向に並設されてなり、前記マグネット磁極部の周方向位置が前記各ロータコアで異なるように構成されるとともに、同極性の前記マグネット磁極部及び前記疑似磁極部が軸方向に並ぶように構成されていることを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in the rotor according to any one of the first to seventh aspects, a plurality of the rotor cores having the same number of core blocks are arranged in parallel in the axial direction of the rotating shaft. The circumferential direction position of the magnet magnetic pole portion is configured to be different in each rotor core, and the magnet magnetic pole portion and the pseudo magnetic pole portion having the same polarity are configured to be aligned in the axial direction. To do.
この発明では、1つのロータコアにおけるマグネット磁極部と疑似磁極部との磁気的なアンバランスを考慮して、マグネット磁極部の周方向位置を各ロータコアで異ならせるため、ロータ全体における周方向の磁気バランスを向上させることができる。 In this invention, in consideration of the magnetic imbalance between the magnet magnetic pole portion and the pseudo magnetic pole portion in one rotor core, the circumferential position of the magnet magnetic pole portion is different for each rotor core. Can be improved.
請求項9に記載の発明は、請求項8に記載のロータにおいて、前記回転軸の軸方向に並設される前記ロータコアの個数は3つであり、前記各ロータコアにおける前記マグネット磁極部の個数が等しく構成されていることを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, in the rotor according to the eighth aspect, the number of the rotor cores arranged in parallel in the axial direction of the rotating shaft is three, and the number of the magnet magnetic pole portions in each of the rotor cores is It is characterized by equal construction.
この発明では、ロータの磁極毎のマグネット磁極部の個数が等しくなるため、ロータ全体における周方向の磁気バランスをより向上させることができる。
請求項10に記載の発明は、請求項8に記載のロータにおいて、前記回転軸の軸方向に並設される前記ロータコアの個数は2つであり、一方の前記ロータコアは、前記コアブロック毎に1つの前記マグネット磁極部を有し、他方の前記ロータコアは、前記コアブロック毎に2つの前記マグネット磁極部を有することを特徴とする。
In this invention, since the number of magnet magnetic pole portions for each magnetic pole of the rotor becomes equal, the circumferential magnetic balance in the entire rotor can be further improved.
According to a tenth aspect of the present invention, in the rotor according to the eighth aspect, the number of the rotor cores arranged in parallel in the axial direction of the rotating shaft is two, and one of the rotor cores is provided for each core block. One magnet magnetic pole part is provided, and the other rotor core has two magnet magnetic pole parts for each core block.
この発明では、軸方向に複数並べるロータコアの個数を最も少ない2つとすることで省コスト化しつつも、ロータの磁極毎のマグネット磁極部の個数が等しくなるため、ロータ全体における周方向の磁気バランスをより向上させることができる。 In the present invention, the number of rotor cores arranged in the axial direction is reduced to the smallest two, and the number of magnet magnetic pole portions for each magnetic pole of the rotor becomes equal, so that the magnetic balance in the circumferential direction of the entire rotor is reduced. It can be improved further.
請求項11に記載の発明は、請求項1〜10のいずれか1項に記載のロータを備えたモータである。
この発明では、ロータのマグネットの磁力を適切に活用することが可能なモータを提供することができる。
An eleventh aspect of the invention is a motor including the rotor according to any one of the first to tenth aspects.
In the present invention, a motor capable of appropriately utilizing the magnetic force of the magnet of the rotor can be provided.
従って、上記記載の発明によれば、マグネットの磁力を適切に活用することが可能となる。 Therefore, according to the above-described invention, it is possible to appropriately utilize the magnetic force of the magnet.
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すように、本実施形態のモータ10は、モータケース11に支持された円環状のステータ12と、ステータ12の内側に配置されたロータ13とを有している。ロータ13の回転軸14は、モータケース11に設けられた一対の軸受15,16により軸支されている。ステータ12は、モータケース11の内面に固定された略円筒状のステータコア17と、該ステータコア17に巻装されたコイル18とを備えている。コイル18に電流が供給されると、ステータ12にて発生される回転磁界に応じてロータ13が回転するようになっている。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the motor 10 of the present embodiment includes an annular stator 12 supported by a motor case 11 and a rotor 13 disposed inside the stator 12. The rotating shaft 14 of the rotor 13 is supported by a pair of bearings 15 and 16 provided in the motor case 11. The stator 12 includes a substantially cylindrical stator core 17 fixed to the inner surface of the motor case 11 and a coil 18 wound around the stator core 17. When a current is supplied to the coil 18, the rotor 13 rotates according to the rotating magnetic field generated by the stator 12.
図2に示すように、ロータ13は、回転軸14とロータコア20とが一体に設けられている。ロータコア20は、第1コアブロック21と、第2コアブロック22と、第1及び第2コアブロック21,22を連結する磁気抵抗部23とを備える。回転軸14は磁性体から形成されるとともに、円柱状をなしている。磁気抵抗部23は樹脂等の非磁性体よりなり、第1及び第2コアブロック21,22間を磁気的に絶縁している。この磁気抵抗部23は略菱形状をなし、その中心部に回転軸14が挿通固定されている。つまり、磁気抵抗部23は、回転軸14と第1及び第2コアブロック21,22との間に介在された構成となっており、その間を磁気的に絶縁している。 As shown in FIG. 2, the rotor 13 includes a rotating shaft 14 and a rotor core 20 that are integrally provided. The rotor core 20 includes a first core block 21, a second core block 22, and a magnetoresistive portion 23 that connects the first and second core blocks 21 and 22. The rotating shaft 14 is made of a magnetic material and has a cylindrical shape. The magnetoresistive portion 23 is made of a nonmagnetic material such as resin, and magnetically insulates the first and second core blocks 21 and 22 from each other. The magnetoresistive portion 23 has a substantially rhombus shape, and the rotating shaft 14 is inserted and fixed at the center thereof. That is, the magnetoresistive portion 23 is configured to be interposed between the rotating shaft 14 and the first and second core blocks 21 and 22 and magnetically insulates between them.
第1コアブロック21は金属等の磁性体よりなる。詳しくは、第1コアブロック21は、金属等の磁性体よりなる複数枚の板状部材を回転軸14の軸方向に積層し、かしめて一体化したものである。第1コアブロック21の径方向内側面は、磁気抵抗部23に対する固定面24となっており、その固定面24は磁気抵抗部23の側面形状に対応した形状をなしている。第1コアブロック21は、磁気抵抗部23の角部が第1コアブロック21の周方向中心に位置するように磁気抵抗部23に固定されている。 The first core block 21 is made of a magnetic material such as metal. Specifically, the first core block 21 is formed by laminating a plurality of plate members made of a magnetic material such as metal in the axial direction of the rotating shaft 14 and caulking them together. The radially inner side surface of the first core block 21 is a fixing surface 24 for the magnetoresistive portion 23, and the fixing surface 24 has a shape corresponding to the side shape of the magnetoresistive portion 23. The first core block 21 is fixed to the magnetoresistive portion 23 so that the corner portion of the magnetoresistive portion 23 is positioned at the circumferential center of the first core block 21.
第1コアブロック21の外周部位には、1つのマグネット磁極部25と、その周方向両側にそれぞれ位置する疑似磁極部26とが一体に形成されている。マグネット磁極部25は、第1コアブロック21の周方向中央部において径方向外側に突出するように形成されており、この突出部位の内部にマグネット27aが埋設されて構成されている。一方、疑似磁極部26は、第1コアブロック21の周方向両端部においてそれぞれ径方向外側に突出形成されている。マグネット磁極部25の周方向中心から各疑似磁極部26の周方向中心までの角度は60度に設定されている。また、マグネット磁極部25の周方向幅と各疑似磁極部26の周方向幅は略等しく設定されている。そして、マグネット磁極部25の外周面と各疑似磁極部26の外周面は、軸方向から見て回転軸14の軸線を中心とする同一円上に位置している。マグネット磁極部25に埋設されたマグネット27aは、回転軸14の軸方向に長い直方体状をなすとともに、その軸方向長さは第1コアブロック21の軸方向長さと等しく形成されている。 One magnet magnetic pole portion 25 and pseudo magnetic pole portions 26 located on both sides in the circumferential direction are integrally formed on the outer peripheral portion of the first core block 21. The magnet magnetic pole portion 25 is formed so as to protrude radially outward at the circumferential central portion of the first core block 21, and a magnet 27a is embedded in the protruding portion. On the other hand, the pseudo magnetic pole portion 26 is formed to protrude radially outward at both circumferential ends of the first core block 21. The angle from the circumferential center of the magnet magnetic pole portion 25 to the circumferential center of each pseudo magnetic pole portion 26 is set to 60 degrees. The circumferential width of the magnet magnetic pole portion 25 and the circumferential width of each pseudo magnetic pole portion 26 are set to be approximately equal. And the outer peripheral surface of the magnet magnetic pole part 25 and the outer peripheral surface of each pseudo magnetic pole part 26 are located on the same circle centering on the axis line of the rotating shaft 14 seeing from the axial direction. The magnet 27 a embedded in the magnet magnetic pole portion 25 has a rectangular parallelepiped shape that is long in the axial direction of the rotating shaft 14, and the axial length thereof is equal to the axial length of the first core block 21.
第2コアブロック22は、前記第1コアブロック21と同一形状をなし、ロータ13は、回転軸14の軸線に対して点対称となるように構成されている。なお、第2コアブロック22において、前記第1コアブロック21と同一の構成には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。各コアブロック21,22のマグネット磁極部25と疑似磁極部26は、それらの周方向中心がそれぞれ等間隔(本実施形態では60度間隔)となるように構成されている。また、マグネット磁極部25及び疑似磁極部26の外周面は、軸方向から見て回転軸14の軸線を中心とする同一円上に位置している。 The second core block 22 has the same shape as the first core block 21, and the rotor 13 is configured to be point symmetric with respect to the axis of the rotating shaft 14. In the second core block 22, the same components as those in the first core block 21 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. The magnet magnetic pole part 25 and the pseudo magnetic pole part 26 of each of the core blocks 21 and 22 are configured such that their circumferential centers are equally spaced (60 degree intervals in the present embodiment). Further, the outer peripheral surfaces of the magnet magnetic pole part 25 and the pseudo magnetic pole part 26 are located on the same circle centered on the axis of the rotary shaft 14 when viewed from the axial direction.
次に、各コアブロック21,22のマグネット27a,27bについて説明する。なお、図2には、各マグネット27a,27bの磁束の流れを破線で模式的に示している。第1コアブロック21のマグネット27aは、径方向外側がN極、径方向内側がS極となるように着磁されている。これにより、第1コアブロック21のマグネット磁極部25の外周面の極性がN極となる。そして、このマグネット27aの磁気作用により第1コアブロック21の各疑似磁極部26がS極として機能するようになっている。 Next, the magnets 27a and 27b of the core blocks 21 and 22 will be described. In FIG. 2, the flow of magnetic flux of each of the magnets 27a and 27b is schematically shown by broken lines. The magnet 27a of the first core block 21 is magnetized so that the radially outer side is an N pole and the radially inner side is an S pole. Thereby, the polarity of the outer peripheral surface of the magnet magnetic pole part 25 of the 1st core block 21 turns into N pole. And each pseudo magnetic pole part 26 of the 1st core block 21 functions as a south pole by the magnetic action of this magnet 27a.
第2コアブロック22のマグネット27bは、第1コアブロック21のマグネット27aと同一形状である。そして、マグネット27bは、第1コアブロック21のマグネット27aとは反対に、径方向外側がS極、径方向内側がN極となるように着磁されている。これにより、第2コアブロック22のマグネット磁極部25の外周面の極性がS極となる。そして、このマグネット27bの磁気作用により第2コアブロック22の各疑似磁極部26がS極として機能するようになっている。このような構成によって、ロータ13の外周部の磁極は、N極とS極が周方向に交互に6極で構成される。 The magnet 27 b of the second core block 22 has the same shape as the magnet 27 a of the first core block 21. The magnet 27b is magnetized so that the radially outer side is the S pole and the radially inner side is the N pole, contrary to the magnet 27a of the first core block 21. Thereby, the polarity of the outer peripheral surface of the magnet magnetic pole portion 25 of the second core block 22 becomes the S pole. And each pseudo magnetic pole part 26 of the 2nd core block 22 functions as a south pole by the magnetic action of this magnet 27b. With such a configuration, the magnetic poles on the outer peripheral portion of the rotor 13 are composed of six poles in which the north and south poles are alternately arranged in the circumferential direction.
次に、本実施形態の作用について説明する。
上記したようなロータ13では、各コアブロック21,22のマグネット磁極部25の個数(マグネット27a(又はマグネット27b)の個数)が1つであるため、ロータ13全体でのマグネット27a,27bの個数が2つとなり、ロータ13全体の磁極数(6極)の1/3となる。これにより、ハーフマグネット型ロータ(磁極数に対してマグネットの個数が半数であるロータ)に比べて、マグネット27a,27bの個数が少なく構成されており、部品点数及びコストの削減の点で有利である。そして、本実施形態のロータ13では、1つのマグネット27a(又はマグネット27b)の磁力をその周方向両側の2つの疑似磁極部26に作用させる構成となるため、マグネット27a,27bに磁力の強いレアアース磁石(例えばネオジム磁石)等を用いる場合に、そのマグネット27a,27bの磁力を適切に活用することが可能となっている。
Next, the operation of this embodiment will be described.
In the rotor 13 as described above, the number of magnet magnetic pole portions 25 of each core block 21, 22 (the number of magnets 27 a (or magnets 27 b)) is one. Therefore, the number of magnets 27 a and 27 b in the entire rotor 13. Becomes two, which is 1/3 of the total number of magnetic poles of the rotor 13 (six poles). As a result, the number of magnets 27a and 27b is smaller than that of a half magnet type rotor (a rotor having half the number of magnetic poles with respect to the number of magnetic poles), which is advantageous in terms of reducing the number of parts and cost. is there. In the rotor 13 of the present embodiment, the magnetic force of one magnet 27a (or magnet 27b) is applied to the two pseudo magnetic pole portions 26 on both sides in the circumferential direction, so that a rare earth with strong magnetic force is applied to the magnets 27a and 27b. When using a magnet (for example, a neodymium magnet) or the like, the magnetic force of the magnets 27a and 27b can be appropriately utilized.
次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
(1)ロータコア20は、マグネット27a(マグネット27b)を有する1つのマグネット磁極部25と、マグネット27a(マグネット27b)の磁気作用によりマグネット磁極部25とは反対の磁極として機能する2つの疑似磁極部26とが設けられた第1及び第2コアブロック21,22を備える。この第1及び第2コアブロック21,22は、磁気抵抗部23を介して互いに連結されてなる。そして、各コアブロック21,22のマグネット磁極部25は同数、かつ互いに異極性であり、マグネット磁極部25及び疑似磁極部26は、周方向において交互に異極性となるようにロータコア20の外周部に配置される。これにより、ロータ13全体でのマグネット27a,27bの個数が2つ、即ち、ロータ13全体の磁極数(6極)の1/3となる。つまり、1つのマグネット27a(又はマグネット27b)の磁力を2つの疑似磁極部26に作用させる構成となるため、マグネット27a,27bに磁力の強いレアアース磁石等を用いる場合に、そのマグネット27a,27bの磁力を適切に活用することが可能となる。
Next, characteristic effects of the present embodiment will be described.
(1) The rotor core 20 has one magnet magnetic pole part 25 having a magnet 27a (magnet 27b) and two pseudo magnetic pole parts that function as a magnetic pole opposite to the magnet magnetic pole part 25 by the magnetic action of the magnet 27a (magnet 27b). 26 are provided with first and second core blocks 21 and 22. The first and second core blocks 21 and 22 are connected to each other via a magnetoresistive portion 23. The magnet magnetic pole portions 25 of the core blocks 21 and 22 have the same number and different polarities, and the magnetic magnetic pole portions 25 and the pseudo magnetic pole portions 26 are outer peripheral portions of the rotor core 20 so as to be alternately different polarities in the circumferential direction. Placed in. Thereby, the number of magnets 27a and 27b in the entire rotor 13 is two, that is, 1/3 of the number of magnetic poles in the entire rotor 13 (six poles). That is, since the magnetic force of one magnet 27a (or magnet 27b) is applied to the two pseudo magnetic pole portions 26, when a rare earth magnet having a strong magnetic force is used for the magnets 27a and 27b, the magnets 27a and 27b It becomes possible to utilize magnetic force appropriately.
また、ハーフマグネット型ロータは、マグネットの極性が単一であるため、一方の極性が他方の極性よりも強くなりバランスが悪くなる虞があるが、本実施形態のロータ13は、2つのマグネット27a,27bが互いに異極性であるため、ハーフマグネット型ロータに比べてN極・S極の強さのバランスを向上させることができる。 Further, since the half magnet type rotor has a single magnet polarity, there is a possibility that one polarity is stronger than the other polarity and the balance becomes worse, but the rotor 13 of the present embodiment has two magnets 27a. 27b have different polarities from each other, the balance of the strength of the N pole and the S pole can be improved as compared with the half magnet rotor.
(2)各コアブロック21,22でマグネット磁極部25と疑似磁極部26とが回転軸14の周方向に隣り合うように並設されるため、各コアブロック21,22を複雑な形状とする必要がなく、簡素な構成することができる。 (2) Since the magnet magnetic pole portion 25 and the pseudo magnetic pole portion 26 are arranged side by side in the circumferential direction of the rotating shaft 14 in each core block 21, 22, each core block 21, 22 has a complicated shape. There is no need, and a simple configuration can be achieved.
(3)各コアブロック21,22において、1つのマグネット磁極部25の周方向両側にそれぞれ疑似磁極部26が配置されるため、各コアブロック21,22のマグネット磁極部25を1つとしつつもマグネット磁極部25及び疑似磁極部26が周方向において交互に異極性となるように構成できる。 (3) In each core block 21, 22, the pseudo magnetic pole portions 26 are arranged on both sides in the circumferential direction of one magnet magnetic pole portion 25, so that the magnet magnetic pole portions 25 of each core block 21, 22 are combined into one. The magnet magnetic pole portion 25 and the pseudo magnetic pole portion 26 can be configured to have different polarities alternately in the circumferential direction.
(4)磁気抵抗部23は、非磁性体(本実施形態では樹脂)よりなるため、各コアブロック21,22間を流れる磁束(漏れ磁束)を抑えることができる。これにより、マグネット27a,27bの磁力を有効に利用することができ、その結果、モータ10の出力の低下を抑えることができる。 (4) Since the magnetoresistive portion 23 is made of a non-magnetic material (resin in this embodiment), the magnetic flux (leakage magnetic flux) flowing between the core blocks 21 and 22 can be suppressed. Thereby, the magnetic force of magnet 27a, 27b can be used effectively, As a result, the fall of the output of the motor 10 can be suppressed.
なお、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、ロータコア20は、第1及び第2コアブロック21,22を1つずつ備えたが、これに特に限定されるものではなく、第1及び第2コアブロック21,22をそれぞれ2つ以上備える構成としてもよい。
In addition, you may change embodiment of this invention as follows.
In the above embodiment, the rotor core 20 includes the first and second core blocks 21 and 22 one by one. However, the present invention is not particularly limited thereto, and the first and second core blocks 21 and 22 are respectively provided. It is good also as a structure provided with two or more.
・上記実施形態では、各コアブロック21,22は、1つのマグネット磁極部25の周方向両側にそれぞれ疑似磁極部26が配置されて構成されたが、これに特に限定されるものではなく、2つのマグネット磁極部の周方向の間に1つの疑似磁極部が配置された構成としてもよい。 In the above embodiment, each of the core blocks 21 and 22 is configured by arranging the pseudo magnetic pole portions 26 on both sides in the circumferential direction of one magnet magnetic pole portion 25. However, the present invention is not particularly limited to this. A configuration may be adopted in which one pseudo magnetic pole portion is disposed between the circumferential directions of two magnet magnetic pole portions.
例えば、図3に示すロータ13Aでは、ロータコア30は、第1コアブロック31と、第2コアブロック32と、上記実施形態と同様の構成の磁気抵抗部23とを備える。各コアブロック31,32は、上記実施形態の各コアブロック21,22のマグネット磁極部25と疑似磁極部26とを入れ替えた構成となっている。即ち、各コアブロック31,32は、周方向中央に1つの疑似磁極部36を有し、その周方向両側にそれぞれマグネット磁極部35を有している。なお、図3に示す構成では、各マグネット磁極部35の周方向幅と各疑似磁極部36の周方向幅は全て等しく設定されている。 For example, in the rotor 13A shown in FIG. 3, the rotor core 30 includes a first core block 31, a second core block 32, and a magnetoresistive portion 23 having the same configuration as that of the above embodiment. Each of the core blocks 31 and 32 has a configuration in which the magnet magnetic pole portion 25 and the pseudo magnetic pole portion 26 of each of the core blocks 21 and 22 of the above embodiment are replaced. That is, each of the core blocks 31 and 32 has one pseudo magnetic pole portion 36 at the center in the circumferential direction, and has magnet magnetic pole portions 35 on both sides in the circumferential direction. In the configuration shown in FIG. 3, the circumferential width of each magnet magnetic pole portion 35 and the circumferential width of each pseudo magnetic pole portion 36 are all set equal.
第1コアブロック31の各マグネット磁極部35に設けられたマグネット37aは、径方向外側がS極、径方向内側がN極となるように着磁されている。これにより、第1コアブロック31の各マグネット磁極部35の外周面の極性がS極となる。そして、このマグネット37aの磁気作用により第1コアブロック31の疑似磁極部36がN極として機能するようになっている。 The magnets 37a provided in the magnet magnetic pole portions 35 of the first core block 31 are magnetized so that the radially outer side is the S pole and the radially inner side is the N pole. Thereby, the polarity of the outer peripheral surface of each magnet magnetic pole part 35 of the 1st core block 31 turns into an S pole. The pseudo magnetic pole portion 36 of the first core block 31 functions as an N pole by the magnetic action of the magnet 37a.
第2コアブロック32の各マグネット磁極部35に設けられたマグネット37bは、第1コアブロック31のマグネット37aとは反対に、径方向外側がN極、径方向内側がS極となるように着磁されている。これにより、第2コアブロック32の各マグネット磁極部35の外周面の極性がN極となる。そして、このマグネット37bの磁気作用により第2コアブロック32の疑似磁極部36がN極として機能するようになっている。 Contrary to the magnet 37a of the first core block 31, the magnet 37b provided in each magnet magnetic pole portion 35 of the second core block 32 is attached so that the radially outer side is the N pole and the radially inner side is the S pole. It is magnetized. Thereby, the polarity of the outer peripheral surface of each magnet magnetic pole part 35 of the 2nd core block 32 turns into N pole. The pseudo magnetic pole portion 36 of the second core block 32 functions as an N pole by the magnetic action of the magnet 37b.
このような構成によれば、各コアブロック31,32のマグネット磁極部35の個数(マグネット37a(又はマグネット37b)の個数)が2つであるため、ロータ13A全体でのマグネット37a,37bの個数が4つとなり、ロータ13A全体の磁極数(6極)の2/3となる。これにより、フルマグネット型ロータ(磁極数とマグネットの個数が同数であるロータ)に比べて、マグネット37a,37bの個数が少なく構成されており、部品点数及びコストの削減の点で有利である。そして、本構成のロータ13Aでは、2つのマグネット37a(又はマグネット37b)の磁力をその周方向の間の1つの疑似磁極部36に作用させる構成となるため、マグネット37a,37bに磁力の弱いフェライト磁石等を用いる場合に、マグネット37a,37bの磁力を適切に活用して疑似磁極部36を磁極として十分に機能させることが可能となる。また、図3に示すような構成では、各コアブロック31,32において、2つのマグネット磁極部35の周方向の間に疑似磁極部36が配置されるため、各コアブロック31,32のマグネット磁極部35を2つとしつつもマグネット磁極部35及び疑似磁極部36が周方向において交互に異極性となるように構成できる。 According to such a configuration, since the number of magnet magnetic pole portions 35 of each core block 31 and 32 (the number of magnets 37a (or magnets 37b)) is two, the number of magnets 37a and 37b in the entire rotor 13A. Is four, which is 2/3 of the total number of magnetic poles (six poles) of the rotor 13A. Thus, the number of magnets 37a and 37b is smaller than that of a full magnet type rotor (a rotor having the same number of magnetic poles and magnets), which is advantageous in terms of the number of parts and cost. In the rotor 13A of this configuration, since the magnetic force of the two magnets 37a (or the magnet 37b) is applied to one pseudo magnetic pole portion 36 between the circumferential directions, the magnets 37a and 37b have a weak magnetic force. In the case of using a magnet or the like, the pseudo magnetic pole portion 36 can sufficiently function as a magnetic pole by appropriately utilizing the magnetic force of the magnets 37a and 37b. Further, in the configuration as shown in FIG. 3, since the pseudo magnetic pole portion 36 is disposed between the two magnet magnetic pole portions 35 in the respective core blocks 31 and 32, the magnet magnetic poles of the core blocks 31 and 32. Although the number of the portions 35 is two, the magnet magnetic pole portion 35 and the pseudo magnetic pole portion 36 can be configured to have different polarities alternately in the circumferential direction.
・上記実施形態では、ロータ13は1つのロータコア20を備えた構成とされているが、これに特に限定されるものではなく、複数のロータコア20を回転軸14の軸方向に並設した構成としてもよい。例えば、図4及び図5(a)(b)(c)に示すロータ13Bでは、第1ロータコア20a、第2ロータコア20b,第3ロータコア20cが回転軸14の軸方向に間隙を介して並設され、各ロータコア20a,20b,20cと回転軸14とが一体回転可能に固定されている。なお、図4及び図5に示す構成では、各ロータコア20a,20b,20cの軸方向間を間隙としているが、これ以外に例えば、各ロータコア20a,20b,20cの軸方向間にその間の磁気漏れを抑制するための樹脂等の磁気抵抗部を介在させてもよい。第1〜第3ロータコア20a,20b,20cは、上記実施形態のロータコア20と同様の構成であるため、同一の構成には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。なお、各ロータコア20a,20b,20cのマグネット磁極部25の周方向幅と各疑似磁極部26の周方向幅は全て等しく設定されている。また、磁気抵抗部23は、第1〜第3ロータコア20a,20b,20cにそれぞれ個別に設けてもよいし、第1〜第3ロータコア20a,20b,20cに亘って形成される1つの磁気抵抗部23で構成してもよい。 In the above embodiment, the rotor 13 is configured to include one rotor core 20, but is not particularly limited to this, and a configuration in which a plurality of rotor cores 20 are arranged in parallel in the axial direction of the rotating shaft 14. Also good. For example, in the rotor 13B shown in FIGS. 4 and 5A, 5B, and 5C, the first rotor core 20a, the second rotor core 20b, and the third rotor core 20c are arranged in parallel in the axial direction of the rotary shaft 14 with a gap. The rotor cores 20a, 20b, 20c and the rotary shaft 14 are fixed so as to be rotatable together. In the configuration shown in FIGS. 4 and 5, a gap is provided between the axial directions of the rotor cores 20a, 20b, and 20c. For example, magnetic leakage between the rotor cores 20a, 20b, and 20c is interposed between the axial directions. A magnetoresistive portion such as a resin for suppressing the above may be interposed. Since the first to third rotor cores 20a, 20b, and 20c have the same configuration as the rotor core 20 of the above-described embodiment, the same reference numerals are given to the same configurations, and detailed descriptions thereof are omitted. The circumferential width of the magnet magnetic pole portion 25 of each rotor core 20a, 20b, 20c and the circumferential width of each pseudo magnetic pole portion 26 are all set equal. In addition, the magnetoresistive portion 23 may be individually provided in each of the first to third rotor cores 20a, 20b, and 20c, or one magnetoresistor formed over the first to third rotor cores 20a, 20b, and 20c. The unit 23 may be configured.
各ロータコア20a,20b,20cは、互いに周方向に120度ずつずれた構成となっている。これにより、第1ロータコア20aの第1コアブロック21のマグネット磁極部25は、第2ロータコア20bの第2コアブロック22の疑似磁極部26、及び第3ロータコア20cの第2コアブロック22の疑似磁極部26と軸方向に並んでいる。また、第1ロータコア20aの第2コアブロック22のマグネット磁極部25は、第2ロータコア20bの第1コアブロック21の疑似磁極部26、及び第3ロータコア20cの第1コアブロック21の疑似磁極部26と軸方向に並んでいる。つまり、第1ロータコア20aの各マグネット磁極部25は、第2及び第3ロータコア20b,20cにおける同極性の疑似磁極部26と軸方向に並んでいる。第2ロータコア20bも同様に、その各コアブロック21,22のマグネット磁極部25が、第1及び第3ロータコア20a,20cにおける同極性の疑似磁極部26と軸方向に並んでいる。また、第3ロータコア20cも同様に、その各コアブロック21,22のマグネット磁極部25が、第1及び第2ロータコア20a,20bにおける同極性の疑似磁極部26と軸方向に並んでいる。以上のように構成されたロータ13Bでは、同極性の1つのマグネット磁極部25と2つの疑似磁極部26とが軸方向に並んで磁極部を構成し、その磁極部は周方向にN極とS極とが交互に並んだ構成となっている。 The rotor cores 20a, 20b, and 20c are configured to be shifted from each other by 120 degrees in the circumferential direction. Thereby, the magnet magnetic pole portion 25 of the first core block 21 of the first rotor core 20a is changed to the pseudo magnetic pole portion 26 of the second core block 22 of the second rotor core 20b and the pseudo magnetic pole portion of the second core block 22 of the third rotor core 20c. It is aligned with the portion 26 in the axial direction. Further, the magnet magnetic pole portion 25 of the second core block 22 of the first rotor core 20a includes the pseudo magnetic pole portion 26 of the first core block 21 of the second rotor core 20b and the pseudo magnetic pole portion of the first core block 21 of the third rotor core 20c. 26 is aligned in the axial direction. That is, each magnet magnetic pole portion 25 of the first rotor core 20a is aligned in the axial direction with the pseudo magnetic pole portion 26 of the same polarity in the second and third rotor cores 20b and 20c. Similarly, in the second rotor core 20b, the magnet magnetic pole portions 25 of the core blocks 21 and 22 are aligned in the axial direction with the pseudo magnetic pole portions 26 of the same polarity in the first and third rotor cores 20a and 20c. Similarly, in the third rotor core 20c, the magnet magnetic pole portions 25 of the core blocks 21 and 22 are aligned in the axial direction with the pseudo magnetic pole portions 26 of the same polarity in the first and second rotor cores 20a and 20b. In the rotor 13B configured as described above, one magnet magnetic pole portion 25 and two pseudo magnetic pole portions 26 having the same polarity are arranged in the axial direction to form a magnetic pole portion, and the magnetic pole portion has an N pole in the circumferential direction. S poles are arranged alternately.
ここで、上記実施形態のようにロータコア20が1つのみの構成では、マグネット磁極部25と疑似磁極部26とで磁束の強制力が異なるため、周方向において磁気的にアンバランスが生じやすく、コギングトルクの発生の虞がある。これに対し、上記した図4及び図5に示すような構成では、各ロータコア20a,20b,20cにおけるマグネット磁極部25と疑似磁極部26との磁気的なアンバランスを考慮して、マグネット磁極部25の周方向位置を各ロータコア20で異ならせているため、ロータ13B全体における周方向の磁気バランスを向上させることができる。更に、図4及び図5に示すような構成では、同一構成の3つのロータコア20a,20b,20cを軸方向に積層して構成しているため、ロータの各磁極におけるマグネット磁極部25の個数が等しくなり、その結果、ロータ13B全体における周方向の磁気バランスをより向上させることができる。 Here, in the configuration with only one rotor core 20 as in the above-described embodiment, the magnetic magnetic force portion 25 and the pseudo magnetic pole portion 26 have different magnetic force forcing, so magnetic imbalance is likely to occur in the circumferential direction. There is a risk of cogging torque. On the other hand, in the configuration shown in FIG. 4 and FIG. 5 described above, the magnetic pole portion is considered in consideration of the magnetic imbalance between the magnetic pole portion 25 and the pseudo magnetic pole portion 26 in each rotor core 20a, 20b, 20c. Since the circumferential position of 25 is different in each rotor core 20, the circumferential magnetic balance in the whole rotor 13B can be improved. Further, in the configuration shown in FIGS. 4 and 5, since the three rotor cores 20a, 20b, and 20c having the same configuration are stacked in the axial direction, the number of magnet magnetic pole portions 25 in each magnetic pole of the rotor is the same. As a result, the magnetic balance in the circumferential direction in the entire rotor 13B can be further improved.
上記の図4及び図5に示す構成では、上記実施形態のロータコア20(第1及び第2コアブロック21,22にマグネット磁極部25を1つずつ備えた構成)を軸方向に並べた構成としたが、これ以外に例えば、図3に示す構成のロータコア30(第1及び第2コアブロック21,22にマグネット磁極部25を2つずつ備えた構成)を軸方向に並べた構成としてもよい。 In the configuration shown in FIG. 4 and FIG. 5 described above, the rotor core 20 of the above-described embodiment (a configuration in which the magnet magnetic pole portion 25 is provided in each of the first and second core blocks 21 and 22) is arranged in the axial direction. However, for example, the rotor core 30 having the configuration shown in FIG. 3 (a configuration in which two magnet magnetic pole portions 25 are provided in each of the first and second core blocks 21 and 22) may be arranged in the axial direction. .
例えば、図6(a)(b)(c)に示す第1ロータコア30a、第2ロータコア30b及び第3ロータコア30cはそれぞれ、図3に示すロータコア30と同様の構成であり、この各ロータコア30a,30b,30cが軸方向に積層される。各ロータコア30a,30b,30cは、上記の図4及び図5に示す構成と同様に、互いに周方向に120度ずつずれた構成となっている。即ち、同極性の2つのマグネット磁極部35と1つの疑似磁極部36とが軸方向に並んで磁極部を構成し、その磁極部は周方向にN極とS極とが交互に並んだ構成となっている。このような構成によっても、上記の図4及び図5に示す構成と同様の効果を得ることができる。 For example, the first rotor core 30a, the second rotor core 30b, and the third rotor core 30c shown in FIGS. 6A, 6B, and 6C have the same configuration as the rotor core 30 shown in FIG. 30b and 30c are laminated in the axial direction. The rotor cores 30a, 30b, and 30c are configured to be shifted from each other by 120 degrees in the circumferential direction, similarly to the configuration shown in FIGS. That is, two magnet magnetic pole parts 35 of the same polarity and one pseudo magnetic pole part 36 are arranged in the axial direction to constitute a magnetic pole part, and the magnetic pole part is constituted by alternately arranging N poles and S poles in the circumferential direction. It has become. Even with such a configuration, the same effect as the configuration shown in FIGS. 4 and 5 can be obtained.
また、上記の例以外に、例えば図7に示すように、上記実施形態のロータコア20と、図3に示すロータコア30とを軸方向に並べた構成としてもよい。図7に示すロータ13Cでは、ロータコア20とロータコア30とが1つずつ積層されている。各ロータコア20,30は、その第1コアブロック21,31同士が軸方向に積層されるとともに、各第2コアブロック22,32同士が軸方向に積層されている。詳しくは、一方のロータコア20の各マグネット磁極部25は、他方のロータコア30の同極性の疑似磁極部36と軸方向に並んでいる。そして、一方のロータコア20の各疑似磁極部36は、他方のロータコア30の同極性のマグネット磁極部25と軸方向に並んでいる。以上のように構成されたロータ13Cでは、互いに同極性であるマグネット磁極部25(マグネット磁極部35)と疑似磁極部36(疑似磁極部26)とが軸方向に並んで磁極部を構成し、その磁極部は周方向にN極とS極とが交互に並んだ構成となっている。 In addition to the above example, for example, as shown in FIG. 7, the rotor core 20 of the above embodiment and the rotor core 30 shown in FIG. 3 may be arranged in the axial direction. In the rotor 13C shown in FIG. 7, the rotor core 20 and the rotor core 30 are laminated one by one. As for each rotor core 20 and 30, while the 1st core blocks 21 and 31 are laminated | stacked on an axial direction, each 2nd core blocks 22 and 32 are laminated | stacked on the axial direction. Specifically, each magnet magnetic pole portion 25 of one rotor core 20 is aligned with the pseudo magnetic pole portion 36 of the same polarity of the other rotor core 30 in the axial direction. Each pseudo magnetic pole portion 36 of one rotor core 20 is aligned with the magnet magnetic pole portion 25 of the same polarity of the other rotor core 30 in the axial direction. In the rotor 13C configured as described above, the magnetic pole part 25 (magnet magnetic pole part 35) and the pseudo magnetic pole part 36 (pseudo magnetic pole part 26) having the same polarity constitute the magnetic pole part side by side in the axial direction. The magnetic pole portion has a configuration in which N poles and S poles are alternately arranged in the circumferential direction.
このような構成によれば、各ロータコア20,30におけるマグネット磁極部25(マグネット磁極部35)と疑似磁極部26(疑似磁極部36)との磁気的なアンバランスを考慮して、マグネット磁極部25の周方向位置を各ロータコア20で異ならせているため、ロータ13C全体における周方向の磁気バランスを向上させることができる。更に、マグネット磁極部25,35の個数が互いに異なる2つのロータコア20,30を軸方向に積層して構成しているため、軸方向に複数並べるロータコア20,30の個数を最も少ない2つとして省コスト化しつつも、ロータの各磁極におけるマグネット磁極部25,35の個数が等しくなり、その結果、ロータ13C全体における周方向の磁気バランスをより向上させることができる。 According to such a configuration, in consideration of the magnetic imbalance between the magnet magnetic pole part 25 (magnet magnetic pole part 35) and the pseudo magnetic pole part 26 (pseudo magnetic pole part 36) in each of the rotor cores 20 and 30, the magnet magnetic pole part. Since the circumferential position of 25 is different for each rotor core 20, the circumferential magnetic balance in the entire rotor 13C can be improved. Furthermore, since two rotor cores 20 and 30 having different numbers of magnet magnetic pole portions 25 and 35 are laminated in the axial direction, the number of rotor cores 20 and 30 arranged in the axial direction is reduced to the smallest two. Although the cost is reduced, the number of magnet magnetic pole portions 25 and 35 in each magnetic pole of the rotor becomes equal, and as a result, the circumferential magnetic balance in the entire rotor 13C can be further improved.
なお、上記の図4、図6及び図7に示す構成では、ロータコアを軸方向に2つ又は3つ並べる構成としたが、4つ以上のロータコアを並べる構成としてもよい。
・上記実施形態では、第1及び第2コアブロック21,22が樹脂等の非磁性体よりなる磁気抵抗部23にて互いに連結され、その磁気抵抗部23に回転軸14が挿通固定されて構成されたが、特にこの構成に限定されるものではない。例えば、図8及び図9に示すロータ13Dでは、ロータコア40を構成する第1コアブロック41及び第2コアブロック42は、互いに同形状をなし、円筒を略半分に分割した形状をそれぞれなしている。各コアブロック41,42の外周部位には、1つのマグネット磁極部45と、その周方向両側にそれぞれ位置する疑似磁極部46とが一体に形成されている。マグネット磁極部45は、各コアブロック41,42の外周部の周方向中央部において径方向外側に突出するように形成されている。疑似磁極部46は、各コアブロック41,42の周方向両端部においてそれぞれ径方向外側に突出形成されている。マグネット磁極部45と疑似磁極部46は、それらの周方向中心がそれぞれ等間隔(60度間隔)となるように構成されている。
In the configuration shown in FIGS. 4, 6, and 7, two or three rotor cores are arranged in the axial direction, but four or more rotor cores may be arranged.
In the above embodiment, the first and second core blocks 21 and 22 are connected to each other by the magnetoresistive portion 23 made of a non-magnetic material such as resin, and the rotating shaft 14 is inserted and fixed to the magnetoresistive portion 23. However, it is not particularly limited to this configuration. For example, in the rotor 13D shown in FIGS. 8 and 9, the first core block 41 and the second core block 42 constituting the rotor core 40 have the same shape as each other, and have a shape obtained by dividing the cylinder into approximately half. . One magnet magnetic pole portion 45 and pseudo magnetic pole portions 46 positioned on both sides in the circumferential direction are integrally formed on the outer peripheral portion of each core block 41, 42. The magnet magnetic pole portion 45 is formed so as to protrude outward in the radial direction at the central portion in the circumferential direction of the outer peripheral portion of each core block 41, 42. The pseudo magnetic pole portion 46 is formed so as to protrude radially outward at both circumferential ends of the core blocks 41 and 42. The magnet magnetic pole part 45 and the pseudo magnetic pole part 46 are configured such that their circumferential centers are equally spaced (60 degree intervals).
第1コアブロック41のマグネット磁極部45には、マグネット47aが埋設されて構成されている。このマグネット47aは、上記実施形態のマグネット27aと同様に、径方向外側がN極、径方向内側がS極となるように着磁されている。これにより、第1コアブロック41のマグネット磁極部45の外周面の極性がN極となる。そして、このマグネット47aの磁気作用により第1コアブロック41の各疑似磁極部46がS極として機能するようになっている。一方、第2コアブロック42のマグネット磁極部45に埋設されたマグネット47bは、第1コアブロック41のマグネット47aとは反対に、径方向外側がS極、径方向内側がN極となるように着磁されている。これにより、第2コアブロック42のマグネット磁極部45の外周面の極性がS極となる。そして、このマグネット47bの磁気作用により第2コアブロック42の各疑似磁極部46がS極として機能するようになっている。このような構成によって、ロータコア40の外周部の磁極は、N極とS極が周方向に交互に6極で構成される。 A magnet 47 a is embedded in the magnet magnetic pole portion 45 of the first core block 41. As with the magnet 27a of the above embodiment, the magnet 47a is magnetized so that the radially outer side is an N pole and the radially inner side is an S pole. Thereby, the polarity of the outer peripheral surface of the magnet magnetic pole part 45 of the first core block 41 becomes the N pole. And each pseudo magnetic pole part 46 of the 1st core block 41 functions as a south pole by the magnetic action of this magnet 47a. On the other hand, the magnet 47b embedded in the magnet magnetic pole portion 45 of the second core block 42 is opposite to the magnet 47a of the first core block 41 so that the radially outer side is the S pole and the radially inner side is the N pole. Magnetized. Thereby, the polarity of the outer peripheral surface of the magnet magnetic pole portion 45 of the second core block 42 is the S pole. And each pseudo magnetic pole part 46 of the 2nd core block 42 functions as a south pole by the magnetic effect | action of this magnet 47b. With such a configuration, the magnetic poles on the outer peripheral portion of the rotor core 40 are composed of six poles in which the north and south poles are alternately arranged in the circumferential direction.
第1コアブロック41の軸方向一端部(図9において上端部)には、リング状の固定部43aが一体形成されている。一方、第2コアブロック42の軸方向他端部(図9において下端部)には、第1コアブロック41の固定部43aと同様のリング状の固定部43bが一体形成されている。各固定部43a,43bには、回転軸44が圧入固定されており、これにより、各コアブロック41,42と回転軸44とが一体回転可能に固定されている。この各コアブロック41,42間には、回転軸44の径方向に延びる空隙部48が形成されている。即ち、各コアブロック41,42は互いに分断された構成(非接触な構成)であり、回転軸44を介して連結されている。この回転軸44は、ステンレス鋼等の非磁性体よりなり、これにより、各固定部43a,43bを介して回転軸44を通る磁束(漏れ磁束)が少なく抑えられている。また、各固定部43a,43bの軸方向厚みは、各コアブロック41,42の軸方向厚みに対して十分に薄く形成されているため、この各固定部43a,43bも磁気抵抗となる。従って、本構成では、回転軸44と各固定部43a,43bとが磁気抵抗部を構成している。 A ring-shaped fixing portion 43 a is integrally formed at one axial end portion (the upper end portion in FIG. 9) of the first core block 41. On the other hand, a ring-shaped fixing portion 43 b similar to the fixing portion 43 a of the first core block 41 is integrally formed at the other axial end portion (the lower end portion in FIG. 9) of the second core block 42. A rotary shaft 44 is press-fitted and fixed to each of the fixing portions 43a and 43b, whereby the core blocks 41 and 42 and the rotary shaft 44 are fixed so as to be integrally rotatable. A gap 48 extending in the radial direction of the rotating shaft 44 is formed between the core blocks 41 and 42. That is, the core blocks 41 and 42 are separated from each other (non-contact configuration) and are connected via the rotation shaft 44. The rotating shaft 44 is made of a non-magnetic material such as stainless steel, whereby the magnetic flux (leakage magnetic flux) passing through the rotating shaft 44 via the fixed portions 43a and 43b is suppressed to a small value. Moreover, since the axial thickness of each fixing | fixed part 43a, 43b is formed sufficiently thin with respect to the axial direction thickness of each core block 41, 42, this each fixing | fixed part 43a, 43b also becomes a magnetic resistance. Therefore, in this configuration, the rotating shaft 44 and the fixed portions 43a and 43b constitute a magnetoresistive portion.
このような構成によっても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。更に、図8及び図9に示す構成では、各コアブロック41,42は、回転軸44に直接的に固定されるとともに、空隙部48によって互いに離間されるため、各コアブロック41,42間を流れる磁束(漏れ磁束)を抑えることができる。これにより、マグネット47a,47bの磁力を有効に利用することができ、その結果、モータ出力の低下を抑えることができる。また更に、各コアブロック41,42を繋ぐ回転軸14が非磁性体よりなり、各コアブロック41,42間を連結する磁気抵抗部として構成されるため、各コアブロック41,42間を流れる磁束の量をより抑えることができ、その結果、モータ出力の低下をより抑えることができる。 Even with such a configuration, it is possible to obtain the same effect as the above-described embodiment. Further, in the configuration shown in FIGS. 8 and 9, the core blocks 41 and 42 are directly fixed to the rotating shaft 44 and are separated from each other by the gap portion 48, so that there is a gap between the core blocks 41 and 42. The flowing magnetic flux (leakage magnetic flux) can be suppressed. Thereby, the magnetic force of magnet 47a, 47b can be utilized effectively, As a result, the fall of a motor output can be suppressed. Furthermore, since the rotating shaft 14 that connects the core blocks 41 and 42 is made of a nonmagnetic material and is configured as a magnetoresistive portion that connects the core blocks 41 and 42, the magnetic flux that flows between the core blocks 41 and 42. As a result, a decrease in motor output can be further suppressed.
なお、図8及び図9に示す構成では、固定部43a,43bを1つずつの構成としたが、これに特に限定されるものではなく、第1及び第2コアブロック41,42にそれぞれ2つ以上設けてもよい。これによれば、各コアブロック41,42の回転軸44への固定強度を向上させることができる。 In the configuration shown in FIGS. 8 and 9, the fixing portions 43 a and 43 b are configured one by one. However, the configuration is not particularly limited to this, and each of the first and second core blocks 41 and 42 has two. Two or more may be provided. According to this, the fixed strength to the rotating shaft 44 of each core block 41 and 42 can be improved.
・上記実施形態では、マグネット磁極部25の周方向幅と疑似磁極部26の周方向幅とが略等しく設定されたが、疑似磁極部26の周方向幅をマグネット磁極部25の周方向幅よりも小さく又は大きく設定してもよい。 In the above embodiment, the circumferential width of the magnet magnetic pole portion 25 and the circumferential width of the pseudo magnetic pole portion 26 are set to be approximately equal. However, the circumferential width of the pseudo magnetic pole portion 26 is set to be larger than the circumferential width of the magnet magnetic pole portion 25. May be set smaller or larger.
・上記実施形態では、回転軸14が磁性体で構成されたが、非磁性体(例えばステンレス鋼)としてもよい。
・上記実施形態では、第1及び第2コアブロック21,22が互いに分断されてなるが、これに特に限定されるものではなく、第1及び第2コアブロック21,22を一体形成してもよい。この場合、第1及び第2コアブロック21,22は、それらに一体形成された連結部を介して互いに繋がる構成とされる。この連結部の断面積を小さく構成することで、各コアブロック21,22間の隙間が大きくなるため、この連結部が磁気抵抗部として機能する。
In the above embodiment, the rotating shaft 14 is made of a magnetic material, but may be a non-magnetic material (for example, stainless steel).
In the above embodiment, the first and second core blocks 21 and 22 are separated from each other. However, the present invention is not particularly limited thereto, and the first and second core blocks 21 and 22 may be integrally formed. Good. In this case, the 1st and 2nd core blocks 21 and 22 are set as the structure mutually connected via the connection part integrally formed in them. Since the gap between the core blocks 21 and 22 is increased by making the cross-sectional area of the connecting portion small, the connecting portion functions as a magnetoresistive portion.
・上記実施形態では、各コアブロック21,22においてマグネット磁極部25と疑似磁極部26との周方向間に隙間が形成されているが、その隙間を省略した構成としてもよい。 In the embodiment described above, a gap is formed between the magnet magnetic pole part 25 and the pseudo magnetic pole part 26 in each core block 21, 22, but the gap may be omitted.
・上記実施形態では、マグネット27a,27bが各コアブロック21,22(マグネット磁極部25)に埋設されたIPM型のロータとして構成したが、マグネット27a,27bをマグネット磁極部25の外周面に配置するSPM型のロータとして構成してもよい。 In the above embodiment, the magnets 27 a and 27 b are configured as IPM type rotors embedded in the core blocks 21 and 22 (magnet magnetic pole portions 25), but the magnets 27 a and 27 b are arranged on the outer peripheral surface of the magnet magnetic pole portion 25. It may be configured as an SPM type rotor.
・上記実施形態では、各コアブロック21,22においてマグネット磁極部25と疑似磁極部26とが周方向に隣り合う、即ち、周方向に連続する3つの磁極を構成しているが、これに特に限定されるものではない。例えば、マグネット磁極部及び疑似磁極部を軸方向に延びる爪状とし、そのマグネット磁極部及び疑似磁極部が周方向に連続しない3つの磁極を構成するようにしてもよい。 In the above embodiment, the magnet magnetic pole portion 25 and the pseudo magnetic pole portion 26 are adjacent to each other in the circumferential direction in each of the core blocks 21 and 22, that is, constitute three magnetic poles continuous in the circumferential direction. It is not limited. For example, the magnet magnetic pole part and the pseudo magnetic pole part may have a claw shape extending in the axial direction, and the magnet magnetic pole part and the pseudo magnetic pole part may constitute three magnetic poles that are not continuous in the circumferential direction.
10…モータ、12…ステータ、13,13A,13B,13C,13D…ロータ、14,44…回転軸、20,30,40…ロータコア、20a,30a…第1ロータコア、20b,30b…第2ロータコア、20c,30c…第3ロータコア、21,31,41…第1コアブロック、22,32,42…第2コアブロック、23…磁気抵抗部、25,35,45…マグネット磁極部、26,36,46…疑似磁極部、27a,27b,37a,37b,47a,47b…マグネット、43a,43b…磁気抵抗部を構成する固定部、44…磁気抵抗部を構成する回転軸、48…空隙部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Motor, 12 ... Stator, 13, 13A, 13B, 13C, 13D ... Rotor, 14, 44 ... Rotary shaft, 20, 30, 40 ... Rotor core, 20a, 30a ... First rotor core, 20b, 30b ... Second rotor core 20c, 30c ... 3rd rotor core, 21, 31, 41 ... 1st core block, 22, 32, 42 ... 2nd core block, 23 ... Magnetoresistive part, 25, 35, 45 ... Magnet magnetic pole part, 26, 36 , 46 ... pseudo magnetic pole part, 27a, 27b, 37a, 37b, 47a, 47b ... magnet, 43a, 43b ... fixed part constituting the magnetic resistance part, 44 ... rotating shaft constituting the magnetic resistance part, 48 ... gap part.
Claims (11)
前記ロータコアに一体回転可能に設けられた回転軸とを備え、
前記各コアブロックのマグネット磁極部は同数、かつ互いに異極性であり、
前記マグネット磁極部及び前記疑似磁極部は、周方向において交互に異極性となるように前記ロータコアの外周部に配置されていることを特徴とするロータ。 A plurality of core blocks each having a magnet magnetic pole part having a magnet and a pseudo magnetic pole part that functions as a magnetic pole opposite to the magnet magnetic pole part by the magnetic action of the magnet are combined via the magnetoresistive part. Rotor cores connected to each other,
A rotation shaft provided to the rotor core so as to be integrally rotatable,
The magnet magnetic pole portions of each of the core blocks are the same number and different in polarity,
The rotor, wherein the magnet magnetic pole part and the pseudo magnetic pole part are arranged on an outer peripheral part of the rotor core so as to have different polarities alternately in a circumferential direction.
前記各コアブロックで前記マグネット磁極部と前記疑似磁極部とが前記回転軸の周方向に隣り合うように並設されたことを特徴とするロータ。 The rotor according to claim 1, wherein
The rotor, wherein the magnet magnetic pole part and the pseudo magnetic pole part are arranged side by side in the circumferential direction of the rotating shaft in each core block.
前記各コアブロックにおいて、1つの前記マグネット磁極部の周方向両側にそれぞれ前記疑似磁極部が配置されていることを特徴とするロータ。 The rotor according to claim 2, wherein
In each of the core blocks, the pseudo magnetic pole portion is disposed on each side of the magnet magnetic pole portion in the circumferential direction.
前記各コアブロックにおいて、2つの前記マグネット磁極部の周方向の間に前記疑似磁極部が配置されていることを特徴とするロータ。 The rotor according to claim 2, wherein
In each of the core blocks, the pseudo magnetic pole part is disposed between the circumferential directions of the two magnet magnetic pole parts.
前記磁気抵抗部は、非磁性体よりなることを特徴とするロータ。 The rotor according to any one of claims 1 to 4,
The rotor according to claim 1, wherein the magnetoresistive portion is made of a non-magnetic material.
前記各コアブロックは、前記回転軸に固定されるとともに、空隙部によって互いに離間されていることを特徴とするロータ。 The rotor according to any one of claims 1 to 5,
Each of the core blocks is fixed to the rotating shaft and separated from each other by a gap.
前記回転軸は非磁性体よりなり、前記各コアブロック間を連結する前記磁気抵抗部として構成されていることを特徴とするロータ。 The rotor according to claim 6, wherein
The rotor is characterized in that the rotating shaft is made of a non-magnetic material and is configured as the magnetoresistive portion that connects the core blocks.
前記コアブロックの個数が同一である複数の前記ロータコアが前記回転軸の軸方向に並設されてなり、
前記マグネット磁極部の周方向位置が前記各ロータコアで異なるように構成されるとともに、同極性の前記マグネット磁極部及び前記疑似磁極部が軸方向に並ぶように構成されていることを特徴とするロータ。 The rotor according to any one of claims 1 to 7,
A plurality of the rotor cores having the same number of core blocks are juxtaposed in the axial direction of the rotating shaft,
The rotor is configured such that the circumferential position of the magnet magnetic pole portion is different in each rotor core, and the magnet magnetic pole portion and the pseudo magnetic pole portion having the same polarity are arranged in the axial direction. .
前記回転軸の軸方向に並設される前記ロータコアの個数は3つであり、
前記各ロータコアにおける前記マグネット磁極部の個数が等しく構成されていることを特徴とするロータ。 The rotor according to claim 8, wherein
The number of the rotor cores arranged side by side in the axial direction of the rotating shaft is three,
The rotor is characterized in that the number of magnet magnetic pole portions in each rotor core is equal.
前記回転軸の軸方向に並設される前記ロータコアの個数は2つであり、
一方の前記ロータコアは、前記コアブロック毎に1つの前記マグネット磁極部を有し、
他方の前記ロータコアは、前記コアブロック毎に2つの前記マグネット磁極部を有することを特徴とするロータ。 The rotor according to claim 8, wherein
The number of the rotor cores arranged side by side in the axial direction of the rotating shaft is two,
One of the rotor cores has one magnet magnetic pole portion for each core block,
The other rotor core has two magnet magnetic pole portions for each core block.
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