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JP6848135B1 - Rotor - Google Patents

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JP6848135B1
JP6848135B1 JP2020569914A JP2020569914A JP6848135B1 JP 6848135 B1 JP6848135 B1 JP 6848135B1 JP 2020569914 A JP2020569914 A JP 2020569914A JP 2020569914 A JP2020569914 A JP 2020569914A JP 6848135 B1 JP6848135 B1 JP 6848135B1
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秀範 内田
秀範 内田
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Toshiba Infrastructure Systems and Solutions Corp
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Toshiba Corp
Toshiba Infrastructure Systems and Solutions Corp
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    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
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  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
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Abstract

本実施形態のロータのロータコアは、第1永久磁石が挿入される第1孔と、第2永久磁石が挿入される第2孔と、第1孔と第2孔との間に位置する空孔と、を有し、第1永久磁石及び第2永久磁石の各々はd軸に最も接近した第1点とロータコアの最も内周側の第2点とを有し、空孔はd軸と交差し、空孔の内壁とd軸との距離は第1点同士を結んだ直線と第2点同士を結んだ直線との間の区間においてロータコアの内周に近づくにしたがって単調に増加し、空孔の内壁のうちロータコアの最も内周側の点は第1孔の内壁のうちロータコアの最も内周側の点よりも内周側に位置し、空孔の内壁のうちd軸から第1永久磁石側に最も離れた点は第1孔の内壁のうち第1点よりもd軸側の部分においてロータコアの最も内周側の点よりd軸側に位置している。The rotor core of the rotor of the present embodiment has a first hole into which the first permanent magnet is inserted, a second hole into which the second permanent magnet is inserted, and a hole located between the first hole and the second hole. Each of the first permanent magnet and the second permanent magnet has a first point closest to the d-axis and a second point on the innermost peripheral side of the rotor core, and the holes intersect the d-axis. However, the distance between the inner wall of the hole and the d-axis increases monotonically as it approaches the inner circumference of the rotor core in the section between the straight line connecting the first points and the straight line connecting the second points, and becomes empty. The innermost point of the rotor core on the inner wall of the hole is located on the inner peripheral side of the inner wall of the first hole on the inner peripheral side of the innermost point of the rotor core. The point farthest from the magnet side is located on the d-axis side of the innermost peripheral side of the rotor core in the portion of the inner wall of the first hole on the d-axis side of the first point.

Description

本発明の実施形態は、ロータに関する。 Embodiments of the present invention relate to rotors.

円筒形状のステータと、ステータの内側において回転自在に支持されたロータとを備え、ステータによって発生される回転磁界によってロータを回転させる回転電機が知られている。また、回転電機に関して、ロータの軽量化あるいは漏れ磁束を抑制するために、ロータコアに空孔を形成する技術も知られている。また、空孔に非磁性体の充填材が充填される技術も知られている。 A rotary electric machine is known which includes a cylindrical stator and a rotor rotatably supported inside the stator, and rotates the rotor by a rotating magnetic field generated by the stator. Further, regarding a rotary electric machine, a technique of forming a hole in a rotor core is also known in order to reduce the weight of the rotor or suppress leakage flux. Further, a technique of filling the pores with a non-magnetic filler is also known.

特開2018−85819号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-85819

本実施形態の目的は、磁束漏れを低減するとともに強度の低下を抑制することが可能なロータを提供することにある。 An object of the present embodiment is to provide a rotor capable of reducing magnetic flux leakage and suppressing a decrease in strength.

本実施形態のロータは、
略円筒状のロータコアと、前記ロータコアにおいて磁極を構成する第1永久磁石及び第2永久磁石と、を備え、前記ロータコアは、前記第1永久磁石が挿入される第1孔と、前記第2永久磁石が挿入される第2孔と、前記第1孔と前記第2孔との間に位置する空孔と、前記第1孔及び前記第2孔よりも外周側の第1コア部と、前記第1孔及び前記第2孔よりも内周側の第2コア部と、前記第1孔と前記空孔との間において前記第1コア部と前記第2コア部とを接続する第1ブリッジと、前記第2孔と前記空孔との間において前記第1コア部と前記第2コア部とを接続する第2ブリッジと、を有し、前記ロータコアの中心軸と前記磁極の周方向の中心とを通る軸をd軸とすると、前記第1永久磁石及び前記第2永久磁石の各々は、前記d軸に最も接近した第1点と、前記ロータコアの最も内周側の第2点と、を有し、前記空孔は、前記d軸と交差し、前記空孔の内壁と前記d軸との距離は、前記第1点同士を結んだ直線と前記第2点同士を結んだ直線との間の区間において、前記ロータコアの内周に近づくにしたがって単調に増加し、前記空孔の内壁のうち前記ロータコアの最も内周側の点は、前記第1孔の内壁のうち前記ロータコアの最も内周側の点よりも内周側に位置し、前記空孔の内壁のうち前記d軸から前記第1永久磁石側に最も離れた点は、前記第1孔の内壁のうち前記第1点よりも前記d軸側の部分において前記ロータコアの最も内周側の点より前記d軸側に位置している。
The rotor of this embodiment is
A substantially cylindrical rotor core and a first permanent magnet and a second permanent magnet forming magnetic poles in the rotor core are provided, and the rotor core has a first hole into which the first permanent magnet is inserted and the second permanent magnet. A second hole into which a magnet is inserted, a hole located between the first hole and the second hole, a first core portion on the outer peripheral side of the first hole and the second hole, and the above. A first bridge connecting the first core portion and the second core portion on the inner peripheral side of the first hole and the second hole, and the first core portion and the second core portion between the first hole and the hole. And a second bridge connecting the first core portion and the second core portion between the second hole and the hole, in the circumferential direction of the central axis of the rotor core and the magnetic pole. Assuming that the axis passing through the center is the d-axis, each of the first permanent magnet and the second permanent magnet has a first point closest to the d-axis and a second point on the innermost peripheral side of the rotor core. The hole intersects the d-axis, and the distance between the inner wall of the hole and the d-axis is a straight line connecting the first points and a straight line connecting the second points. In the section between and, the number increases monotonically as it approaches the inner circumference of the rotor core, and the point on the innermost circumference side of the rotor core among the inner walls of the holes is the inner wall of the first hole of the rotor core. The point located on the inner peripheral side of the innermost peripheral side and farthest from the d-axis to the first permanent magnet side of the inner wall of the hole is the first of the inner walls of the first hole. It is located on the d-axis side of the innermost peripheral side of the rotor core in the portion on the d-axis side of the point.

図1は、本実施形態の回転電機1の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of the rotary electric machine 1 of the present embodiment. 図2は、図1に示した回転電機1に適用可能なロータ3のA−B線に沿った横断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AB of the rotor 3 applicable to the rotary electric machine 1 shown in FIG. 図3は、図2に示したロータ3のうち、1磁極分のロータコア32を拡大して示す横断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the rotor core 32 for one magnetic pole of the rotor 3 shown in FIG. 図4は、図1に示した回転電機1に適用可能なロータ3の他の構成例を示す横断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing another configuration example of the rotor 3 applicable to the rotary electric machine 1 shown in FIG. 図5は、図1に示した回転電機1に適用可能なロータ3の他の構成例を示す横断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing another configuration example of the rotor 3 applicable to the rotary electric machine 1 shown in FIG. 図6は、図1に示した回転電機1に適用可能なロータ3の他の構成例を示す横断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing another configuration example of the rotor 3 applicable to the rotary electric machine 1 shown in FIG. 図7は、図1に示した回転電機1に適用可能なロータ3の他の構成例を示す横断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing another configuration example of the rotor 3 applicable to the rotary electric machine 1 shown in FIG. 図8は、図1に示した回転電機1に適用可能なロータ3の他の構成例を示す横断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing another configuration example of the rotor 3 applicable to the rotary electric machine 1 shown in FIG.

以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。 Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the drawings. It should be noted that the disclosure is merely an example, and those skilled in the art can easily conceive of appropriate changes while maintaining the gist of the invention are naturally included in the scope of the present invention. Further, in order to clarify the description, the drawings may schematically represent the width, thickness, shape, etc. of each part as compared with the actual embodiment, but this is merely an example, and the present invention is provided. It does not limit the interpretation. Further, in the present specification and each figure, components exhibiting the same or similar functions as those described above with respect to the above-mentioned figures may be designated by the same reference numerals, and duplicate detailed description may be omitted as appropriate. ..

図1は、本実施形態の回転電機1の断面図である。
本実施形態の回転電機1は、埋め込み永久磁石型(IPM:Interior Permanent Magnet)回転電機として構成され、例えば、ハイブリッド自動車(HEV)や電気自動車(EV)において、駆動モータあるいは発電機に好適に適用される。回転電機1は、略円筒状のステータ2と、永久磁石が埋設された略円筒状のロータ3と、ステータ2及びロータ3を収容するハウジング10と、ハウジング10に固定されるカバー11と、を備えている。
FIG. 1 is a cross-sectional view of the rotary electric machine 1 of the present embodiment.
The rotary electric machine 1 of the present embodiment is configured as an embedded permanent magnet type (IPM: Interior Permanent Magnet) rotary electric machine, and is suitably applied to a drive motor or a generator in, for example, a hybrid electric vehicle (HEV) or an electric vehicle (EV). Will be done. The rotary electric machine 1 includes a substantially cylindrical stator 2, a substantially cylindrical rotor 3 in which a permanent magnet is embedded, a housing 10 accommodating the stator 2 and the rotor 3, and a cover 11 fixed to the housing 10. I have.

ステータ2は、円筒形状のステータコア21と、ステータコア21に装着された巻線22と、を備えている。ステータコア21は、磁性材、例えば、円環状の電磁鋼板を多数枚、同芯状に積層した積層体として構成されている。ハウジング10は、略円筒状の内周面10Aを有している。ステータコア21は、内周面10Aに固定されている。なお、ステータ2の構造は、特に制限されるものではなく、一般的な構造を広く採用することができる。 The stator 2 includes a cylindrical stator core 21 and a winding 22 mounted on the stator core 21. The stator core 21 is configured as a laminated body in which a large number of magnetic materials, for example, annular electromagnetic steel sheets, are laminated concentrically. The housing 10 has a substantially cylindrical inner peripheral surface 10A. The stator core 21 is fixed to the inner peripheral surface 10A. The structure of the stator 2 is not particularly limited, and a general structure can be widely adopted.

ロータ3は、ステータ2の内側に位置し、ステータ2との間に僅かな隙間(エアギャップ)をおいて配置されている。ロータ3は、シャフト31と、略円筒状のロータコア32と、図1に図示されていない永久磁石と、を備えている。シャフト31及びロータコア32は、中心軸Cを中心として回転可能に構成されている。 The rotor 3 is located inside the stator 2 and is arranged with a slight gap (air gap) between the rotor 3 and the stator 2. The rotor 3 includes a shaft 31, a substantially cylindrical rotor core 32, and a permanent magnet (not shown in FIG. 1). The shaft 31 and the rotor core 32 are configured to be rotatable about the central axis C.

シャフト31には、ベアリング41及び42が取り付けられている。ベアリング41及び42は、ハウジング10及びカバー11によって固定されている。シャフト31は、ベアリング41及び42を介して、中心軸Cの周りで回転自在にハウジング10及びカバー11に支持されている。なお、図示した例は、シャフト31を支持する軸受構造の一例を簡略的に示すものであり、詳細な構造についての説明は省略する。 Bearings 41 and 42 are attached to the shaft 31. The bearings 41 and 42 are fixed by the housing 10 and the cover 11. The shaft 31 is rotatably supported by the housing 10 and the cover 11 around the central axis C via bearings 41 and 42. The illustrated example simply shows an example of a bearing structure that supports the shaft 31, and a detailed description of the structure will be omitted.

ロータコア32は、磁性材、例えば、ケイ素鋼などの円環状の電磁鋼板を多数枚、同芯状に積層した積層体として構成されている。ロータコア32の外周面32Sは、僅かな隙間をおいて、ステータ2の内周面2Sに対向している。ロータコア32は、その中心部に、中心軸Cと同軸的に形成された孔32Hを有している。孔32Hは、ロータコア32を軸方向に貫通している。シャフト31は、孔32Hに圧入され、ロータコア32と同軸的に延在している。 The rotor core 32 is configured as a laminated body in which a large number of magnetic materials, for example, a large number of annular electromagnetic steel plates such as silicon steel are laminated concentrically. The outer peripheral surface 32S of the rotor core 32 faces the inner peripheral surface 2S of the stator 2 with a slight gap. The rotor core 32 has a hole 32H formed coaxially with the central axis C at the center thereof. The hole 32H penetrates the rotor core 32 in the axial direction. The shaft 31 is press-fitted into the hole 32H and extends coaxially with the rotor core 32.

なお、本明細書において、軸方向とは、図1に示したシャフト31あるいは中心軸Cが延びる方向に相当する。また、後述する径方向とは、中心軸Cと直交する横断面において、中心軸Cとロータコア32の外周面32Sとを結ぶ直線が延びる方向に相当し、周方向とは、横断面において、ロータ3の円周に沿った方向に相当する。 In the present specification, the axial direction corresponds to the direction in which the shaft 31 or the central axis C shown in FIG. 1 extends. Further, the radial direction described later corresponds to a direction in which a straight line connecting the central axis C and the outer peripheral surface 32S of the rotor core 32 extends in a cross section orthogonal to the central axis C, and the circumferential direction is a rotor in the cross section. It corresponds to the direction along the circumference of 3.

図2は、図1に示した回転電機1のうちロータ3のA−B線に沿った横断面図である。
本実施形態において、ロータ3は、複数の磁極、例えば、8磁極を有している。ロータコア32において、周方向に隣合う磁極間の境界と中心軸Cとを通りロータコア32の径方向に延びる軸をq軸と称し、q軸に対して周方向に電気的に90°離間した軸、つまり、1磁極の周方向の中心と中心軸Cと通る軸をd軸と称する。ここでは、ステータによって形成される鎖交磁束の流れ易い方向をq軸と称する。d軸及びq軸は、ロータコア32の周方向に交互に、かつ、所定の位相で設けられている。ロータコア32の1磁極分とは、周方向に隣合う2本のq軸間の領域(1/8周の周角度領域)をいう。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the rotary electric machine 1 shown in FIG. 1 along the line AB of the rotor 3.
In this embodiment, the rotor 3 has a plurality of magnetic poles, for example, eight magnetic poles. In the rotor core 32, the axis extending in the radial direction of the rotor core 32 through the boundary between the magnetic poles adjacent to each other in the circumferential direction and the central axis C is called the q-axis, and the axis electrically separated from the q-axis by 90 ° in the circumferential direction. That is, the axis passing through the center of one magnetic pole in the circumferential direction and the central axis C is referred to as the d-axis. Here, the direction in which the interlinkage magnetic flux formed by the stator is likely to flow is referred to as the q-axis. The d-axis and the q-axis are provided alternately in the circumferential direction of the rotor core 32 and in a predetermined phase. One magnetic pole portion of the rotor core 32 refers to a region between two q-axis adjacent to each other in the circumferential direction (a circumferential angle region of 1/8 circumference).

ロータ3は、シャフト31と、ロータコア32と、複数の永久磁石Mと、を備えている。ロータコア32には、1磁極ごとに、複数の永久磁石M、例えば、2つの永久磁石Mが挿入されている。各磁極において、2つの永久磁石Mは、d軸に対して線対称に配置されている。これらの永久磁石Mは、例えば、接着剤などでロータコア32に固定されている。 The rotor 3 includes a shaft 31, a rotor core 32, and a plurality of permanent magnets M. A plurality of permanent magnets M, for example, two permanent magnets M, are inserted into the rotor core 32 for each magnetic pole. At each magnetic pole, the two permanent magnets M are arranged line-symmetrically with respect to the d-axis. These permanent magnets M are fixed to the rotor core 32 with, for example, an adhesive.

永久磁石Mは、例えば、横断面が矩形状の細長い平板状に形成され、ロータコア32の軸方向長さとほぼ等しい長さを有している。つまり、各永久磁石Mは、ロータコア32のほぼ全長に亘って埋め込まれている。なお、永久磁石Mは、軸方向に複数に分割された磁石を組み合わせて構成されてもよい。各永久磁石Mは、横断面において、一対の長辺及び一対の短辺を有している。なお、永久磁石Mの横断面の形状は、矩形状(長方形)に限らず、平行四辺形であってもよい。各永久磁石Mは、長辺に垂直な方向に磁化されている。d軸を挟んで周方向の両側に位置する2つの永久磁石M、すなわち、1磁極を構成する2つの永久磁石Mは、磁化方向が同一となるように配置されている。また、q軸を挟んで周方向の両側に位置する2つの永久磁石Mは、磁化方向が逆向きとなるように配置されている。 The permanent magnet M is formed, for example, in the shape of an elongated flat plate having a rectangular cross section, and has a length substantially equal to the axial length of the rotor core 32. That is, each permanent magnet M is embedded over almost the entire length of the rotor core 32. The permanent magnet M may be configured by combining magnets divided into a plurality of magnets in the axial direction. Each permanent magnet M has a pair of long sides and a pair of short sides in the cross section. The shape of the cross section of the permanent magnet M is not limited to a rectangular shape (rectangular shape), and may be a parallelogram. Each permanent magnet M is magnetized in a direction perpendicular to the long side. The two permanent magnets M located on both sides of the d-axis in the circumferential direction, that is, the two permanent magnets M constituting one magnetic pole are arranged so that the magnetization directions are the same. Further, the two permanent magnets M located on both sides in the circumferential direction with the q-axis in between are arranged so that the magnetization directions are opposite to each other.

ロータコア32は、複数の孔Hを有している。複数の孔Hは、それぞれロータコア32を軸方向に貫通している。永久磁石Mは、孔Hに挿入されている。このような孔Hは、磁石保持孔、磁石挿入孔などと称される場合がある。1磁極に着目すると、孔Hは、d軸を挟んで周方向の両側にそれぞれ形成されている。これらの2つの孔Hは、横断面において、中心軸Cからロータコア32の外周面32Sに向かうにしたがって、周方向の距離が徐々に広がるよう配置されている。 The rotor core 32 has a plurality of holes H. The plurality of holes H each penetrate the rotor core 32 in the axial direction. The permanent magnet M is inserted into the hole H. Such a hole H may be referred to as a magnet holding hole, a magnet insertion hole, or the like. Focusing on one magnetic pole, the holes H are formed on both sides in the circumferential direction with the d-axis in between. These two holes H are arranged so that the distance in the circumferential direction gradually increases from the central axis C toward the outer peripheral surface 32S of the rotor core 32 in the cross section.

図3は、図2に示したロータ3のうち、1磁極分のロータコア32を拡大して示す横断面図である。
図3に示す例において、d軸を挟んで左側に位置する永久磁石を第1永久磁石M1とし、孔を第1孔H1として示し、また、d軸を挟んで右側に位置する永久磁石を第2永久磁石M2とし、孔を第2孔H2として示している。第1永久磁石M1は、第1孔H1に挿入されている。第2永久磁石M2は、第2孔H2に挿入されている。第1永久磁石M1及び第2永久磁石M2の各々は、d軸に対向する短辺を有し、ロータコア32の外周から内周に向かうにしたがって、d軸と短辺との距離が徐々に広がるように配置されている。
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the rotor core 32 for one magnetic pole of the rotor 3 shown in FIG.
In the example shown in FIG. 3, the permanent magnet located on the left side of the d-axis is shown as the first permanent magnet M1, the hole is shown as the first hole H1, and the permanent magnet located on the right side of the d-axis is the first permanent magnet. The two permanent magnets are M2, and the holes are shown as the second holes H2. The first permanent magnet M1 is inserted into the first hole H1. The second permanent magnet M2 is inserted into the second hole H2. Each of the first permanent magnet M1 and the second permanent magnet M2 has a short side facing the d-axis, and the distance between the d-axis and the short side gradually increases from the outer circumference to the inner circumference of the rotor core 32. It is arranged like this.

ロータコア32は、第1孔H1及び第2孔H2に加えて、空孔Aと、第1コア部C1と、第2コア部C2と、第1ブリッジBR1と、第2ブリッジBR2と、を有している。第1コア部C1は、ロータコア32のうち、第1孔H1及び第2孔H2よりも外周側の部分に相当する。あるいは、第1コア部C1は、ロータコア32の外周面32Sと第1孔H1及び第2孔H2とで囲まれた扇状の部分に相当する。第2コア部C2は、ロータコア32のうち、第1孔H1及び第2孔H2よりも内周側の部分に相当する。以下に述べる第1孔H1の内壁とは第1孔H1を形成するロータコア32の軸方向に延びる内壁に相当し、第2孔H2の内壁とは第2孔H2を形成するロータコア32の軸方向に延びる内壁に相当し、空孔Aの内壁とは空孔Aを形成するロータコア32の軸方向に延びる内壁に相当する。 In addition to the first hole H1 and the second hole H2, the rotor core 32 has a hole A, a first core portion C1, a second core portion C2, a first bridge BR1, and a second bridge BR2. are doing. The first core portion C1 corresponds to a portion of the rotor core 32 on the outer peripheral side of the first hole H1 and the second hole H2. Alternatively, the first core portion C1 corresponds to a fan-shaped portion surrounded by the outer peripheral surface 32S of the rotor core 32 and the first hole H1 and the second hole H2. The second core portion C2 corresponds to a portion of the rotor core 32 on the inner peripheral side of the first hole H1 and the second hole H2. The inner wall of the first hole H1 described below corresponds to the inner wall extending in the axial direction of the rotor core 32 forming the first hole H1, and the inner wall of the second hole H2 corresponds to the axial direction of the rotor core 32 forming the second hole H2. The inner wall of the hole A corresponds to the inner wall extending in the axial direction of the rotor core 32 forming the hole A.

第1孔H1は、第1永久磁石M1の断面形状に対応した矩形状の磁石保持領域H11と、磁石保持領域H11から第1ブリッジBR1に向かって延出した空隙領域H12と、磁石保持領域H11から外周面32Sに向かって延出した空隙領域H13と、を有している。第2コア部C2は、磁石保持領域H11の長手方向両端において第1永久磁石M1の長辺と対向する縁C21から第1コア部C1に向かって突出した一対の保持突起C22及びC23を有している。保持突起C22は空隙領域H12に面し、保持突起C23は空隙領域H13に面している。第1コア部C1は、第1永久磁石M1の長辺と対向する縁C11から第2コア部C2に向かって突出した保持突起C13を有している。保持突起C13は、保持突起C23と対向している。磁石保持領域H11は、縁C11と縁C21との間に形成されている。縁C11及び縁C21は、互いにほぼ平行であり、それぞれd軸に対して傾斜している。第1孔H1における空隙領域H12及びH13は、第1永久磁石M1の長手方向両端部からロータコア32への磁束漏れを抑制するフラックスバリアとして機能するとともに、ロータコア32の軽量化にも寄与する。 The first hole H1 has a rectangular magnet holding region H11 corresponding to the cross-sectional shape of the first permanent magnet M1, a void region H12 extending from the magnet holding region H11 toward the first bridge BR1, and a magnet holding region H11. It has a gap region H13 extending from the outer peripheral surface 32S toward the outer peripheral surface 32S. The second core portion C2 has a pair of holding protrusions C22 and C23 protruding from the edge C21 facing the long side of the first permanent magnet M1 toward the first core portion C1 at both ends in the longitudinal direction of the magnet holding region H11. ing. The holding protrusion C22 faces the gap region H12, and the holding protrusion C23 faces the gap region H13. The first core portion C1 has a holding protrusion C13 protruding from an edge C11 facing the long side of the first permanent magnet M1 toward the second core portion C2. The holding protrusion C13 faces the holding protrusion C23. The magnet holding region H11 is formed between the edge C11 and the edge C21. The edges C11 and C21 are substantially parallel to each other and are inclined with respect to the d-axis, respectively. The void regions H12 and H13 in the first hole H1 function as a flux barrier that suppresses magnetic flux leakage from both ends in the longitudinal direction of the first permanent magnet M1 to the rotor core 32, and also contributes to weight reduction of the rotor core 32.

第2孔H2は、第2永久磁石M2の断面形状に対応した矩形状の磁石保持領域H21と、磁石保持領域H21から第2ブリッジBR2に向かって延出した空隙領域H22と、磁石保持領域H21から外周面32Sに向かって延出した空隙領域H23と、を有している。第2コア部C2は、磁石保持領域H21の長手方向両端において第2永久磁石M2の長辺と対向する縁C24から第1コア部C1に向かって突出した一対の保持突起C25及びC26を有している。保持突起C25は空隙領域H22に面し、保持突起C26は空隙領域H23に面している。第1コア部C1は、第2永久磁石M2の長辺と対向する縁C14から第2コア部C2に向かって突出した保持突起C16を有している。保持突起C16は、保持突起C26と対向している。磁石保持領域H21は、縁C14と縁C24との間に形成されている。縁C14及び縁C24は、互いにほぼ平行であり、それぞれd軸に対して傾斜している。第2孔H2における空隙領域H22及びH23は、第2永久磁石M2の長手方向両端部からロータコア32への磁束漏れを抑制するフラックスバリアとして機能するとともに、ロータコア32の軽量化にも寄与する。 The second hole H2 has a rectangular magnet holding region H21 corresponding to the cross-sectional shape of the second permanent magnet M2, a void region H22 extending from the magnet holding region H21 toward the second bridge BR2, and a magnet holding region H21. It has a gap region H23 extending from the outer peripheral surface 32S toward the outer peripheral surface 32S. The second core portion C2 has a pair of holding protrusions C25 and C26 protruding from the edge C24 facing the long side of the second permanent magnet M2 toward the first core portion C1 at both ends in the longitudinal direction of the magnet holding region H21. ing. The holding protrusion C25 faces the gap region H22, and the holding protrusion C26 faces the gap region H23. The first core portion C1 has a holding protrusion C16 protruding from an edge C14 facing the long side of the second permanent magnet M2 toward the second core portion C2. The holding protrusion C16 faces the holding protrusion C26. The magnet holding region H21 is formed between the edge C14 and the edge C24. The edges C14 and C24 are substantially parallel to each other and are inclined with respect to the d-axis, respectively. The void regions H22 and H23 in the second hole H2 function as a flux barrier that suppresses magnetic flux leakage from both ends in the longitudinal direction of the second permanent magnet M2 to the rotor core 32, and also contributes to weight reduction of the rotor core 32.

第1ブリッジBR1は、第1孔H1と空孔Aとの間に位置し、第1コア部C1と第2コア部C2とを接続している。第1ブリッジBR1は、d軸とは重ならず、d軸よりも第1永久磁石M1側に位置し、径方向に延出している。第2ブリッジBR2は、第2孔H2と空孔Aとの間に位置し、第1コア部C1と第2コア部C2とを接続している。第2ブリッジBR2は、d軸とは重ならず、d軸よりも第2永久磁石M2側に位置し、径方向に延出している。第1ブリッジBR1及び第2ブリッジBR2の各々のd軸に近接する外壁は、空孔Aの内壁の一部を構成している。 The first bridge BR1 is located between the first hole H1 and the hole A, and connects the first core portion C1 and the second core portion C2. The first bridge BR1 does not overlap with the d-axis, is located on the side of the first permanent magnet M1 with respect to the d-axis, and extends in the radial direction. The second bridge BR2 is located between the second hole H2 and the hole A, and connects the first core portion C1 and the second core portion C2. The second bridge BR2 does not overlap with the d-axis, is located on the second permanent magnet M2 side with respect to the d-axis, and extends in the radial direction. The outer walls of the first bridge BR1 and the second bridge BR2 close to the d-axis form a part of the inner wall of the hole A.

空孔Aは、第1孔H1と第2孔H2との間に位置している。空孔Aは、ロータコア32を軸方向に貫通している。空孔Aは、d軸と交差するように形成されている。また、空孔Aの内壁は、d軸に対して線対称に形成されている。空孔Aの形状について、d軸と直交する空孔Aの幅に関して、ロータコア32の外周から内周に向かって次第に拡大している。 The hole A is located between the first hole H1 and the second hole H2. The hole A penetrates the rotor core 32 in the axial direction. The holes A are formed so as to intersect the d-axis. The inner wall of the hole A is formed line-symmetrically with respect to the d-axis. Regarding the shape of the hole A, the width of the hole A orthogonal to the d-axis is gradually expanded from the outer circumference to the inner circumference of the rotor core 32.

第1永久磁石M1は、d軸に最も接近した第1点F1と、ロータコア32の最も内周側の第2点G1と、を有している。第2永久磁石M2は、d軸に最も接近した第1点F2と、ロータコア32の最も内周側の第2点G2と、を有している。 The first permanent magnet M1 has a first point F1 closest to the d-axis and a second point G1 on the innermost peripheral side of the rotor core 32. The second permanent magnet M2 has a first point F2 closest to the d-axis and a second point G2 on the innermost peripheral side of the rotor core 32.

ここで、第1永久磁石M1の第1点F1と第2永久磁石M2の第1点F2とを結んだ直線を直線LFとし、第1永久磁石の第2点G1と第2永久磁石M2の第2点G2と結んだ直線を直線LGとする。空孔Aの内壁とd軸との距離は、直線LFと直線LGとの間の区間において、ロータコア32の内周に近づくにしたがって単調に増加する。つまり、空孔Aの内壁のうち、d軸よりも第1永久磁石M1側の部分とd軸との距離W1、及び、d軸よりも第2永久磁石M2側の部分とd軸との距離W2は、直線LFと直線LGとの間の区間において、ロータコア32の内周に近づくにしたがって単調に増加する。空孔Aの内壁のうち、d軸よりも第1永久磁石M1側の部分、及び、d軸よりも第2永久磁石M2側の部分は、d軸に対して線対称である。なお、直線LFと直線LGとの間の区間において、空孔Aの内壁は、d軸からの距離が変わらない区間、つまり、d軸と平行な直線区間を含んでいる場合があり得る。 Here, the straight line connecting the first point F1 of the first permanent magnet M1 and the first point F2 of the second permanent magnet M2 is defined as a straight line LF, and the second point G1 of the first permanent magnet and the second permanent magnet M2 The straight line connected to the second point G2 is defined as a straight line LG. The distance between the inner wall of the hole A and the d-axis increases monotonically as it approaches the inner circumference of the rotor core 32 in the section between the straight line LF and the straight line LG. That is, of the inner wall of the hole A, the distance W1 between the portion of the inner wall on the first permanent magnet M1 side of the d-axis and the d-axis, and the distance between the portion of the inner wall of the second permanent magnet M2 side of the d-axis and the d-axis. W2 increases monotonically as it approaches the inner circumference of the rotor core 32 in the section between the straight line LF and the straight line LG. Of the inner wall of the hole A, the portion of the first permanent magnet M1 side of the d-axis and the portion of the second permanent magnet M2 side of the d-axis are line-symmetrical with respect to the d-axis. In the section between the straight line LF and the straight line LG, the inner wall of the hole A may include a section in which the distance from the d-axis does not change, that is, a straight line section parallel to the d-axis.

ここでの「単調に増加する」とは、直線LFと直線LGとの間の区間において、空孔Aの内壁がd軸に向かって局所的に突出したり、d軸に対して局所的に凹んだりしていないことを意味するものである。内壁とd軸との距離が単調増加でない場合、例えば、内壁の一部がd軸に向かって突出している場合、この部分に応力が集中し、強度の低下を招くおそれがある。これに対して、内壁とd軸との距離が単調に増加する本実施形態の一構成例によれば、応力が緩和され、強度の低下が抑制される。 Here, "monotonically increasing" means that the inner wall of the hole A locally protrudes toward the d-axis or is locally recessed with respect to the d-axis in the section between the straight line LF and the straight line LG. It means that you are not slack. If the distance between the inner wall and the d-axis is not monotonically increased, for example, if a part of the inner wall protrudes toward the d-axis, stress may be concentrated on this portion, resulting in a decrease in strength. On the other hand, according to one configuration example of the present embodiment in which the distance between the inner wall and the d-axis monotonically increases, the stress is relaxed and the decrease in strength is suppressed.

なお、空孔Aの内壁は、曲線状に形成されてもよいし、直線状に形成されてもよいし、部分的に曲線部あるいは直線部を含んでいてもよい。 The inner wall of the hole A may be formed in a curved shape, may be formed in a straight line, or may partially include a curved portion or a straight portion.

空孔Aの内壁のうちロータコア32の最も内周側の点Bは、第1孔H1の内壁のうち最も内周側の点C1よりも内周側に位置している。また、点Bは、第2孔H2の内壁のうち最も内周側の点C2よりも内周側に位置している。つまり、点C1と点C2とを結んだ直線を直線LCとしたとき、点Bは、直線LCよりも内周側に位置している。また、空孔Aは、直線LCと交差し、しかも、直線LCよりも内周側に延出している。図示した例では、空孔Aの内壁は、直線LCと平行な部分を含み、この部分に点Bが位置している。なお、点Bは、d軸上に位置しているが、d軸からずれた位置であってもよい。 The point B on the innermost peripheral side of the rotor core 32 on the inner wall of the hole A is located on the inner peripheral side of the innermost peripheral point C1 on the inner wall of the first hole H1. Further, the point B is located on the inner peripheral side of the inner wall of the second hole H2 with respect to the point C2 on the innermost peripheral side. That is, when the straight line connecting the points C1 and C2 is defined as the straight line LC, the point B is located on the inner peripheral side of the straight line LC. Further, the hole A intersects the straight line LC and extends to the inner peripheral side of the straight line LC. In the illustrated example, the inner wall of the hole A includes a portion parallel to the straight line LC, and the point B is located at this portion. Although the point B is located on the d-axis, it may be located at a position deviated from the d-axis.

空孔Aの内壁のうち、d軸よりも第1永久磁石M1側の部分において、d軸から最も離れた点、つまり、d軸から第1永久磁石M1側に最も離れた点を点E1とする。第1孔H1の内壁のうち第1点F1よりもd軸側の部分、つまり、第1点F1を通りd軸に平行な直線を直線LF1とすると、第1孔H1のうち直線LF1よりもd軸側の部分において、ロータコア32の最も内周側の点を点D1とする。点E1は、点D1よりもd軸側に位置している。つまり、点D1を通りd軸に平行な直線を直線LD1としたとき、点E1は、d軸と直線LD1との間に位置している。 Of the inner wall of the hole A, the point farthest from the d-axis, that is, the point farthest from the d-axis to the first permanent magnet M1 side in the portion closer to the first permanent magnet M1 than the d-axis is referred to as point E1. To do. If the portion of the inner wall of the first hole H1 on the d-axis side of the first point F1, that is, the straight line passing through the first point F1 and parallel to the d-axis is defined as the straight line LF1, the straight line LF1 of the first hole H1 is larger than the straight line LF1. In the portion on the d-axis side, the point on the innermost peripheral side of the rotor core 32 is defined as the point D1. The point E1 is located on the d-axis side of the point D1. That is, when a straight line passing through the point D1 and parallel to the d-axis is defined as a straight line LD1, the point E1 is located between the d-axis and the straight line LD1.

空孔Aの内壁のうち、d軸よりも第2永久磁石M2側の部分において、d軸から最も離れた点、つまり、d軸から第2永久磁石M2側に最も離れた点を点E2とする。第2孔H2の内壁のうち第1点F2よりもd軸側の部分、つまり、第1点F2を通りd軸に平行な直線を直線LF2とすると、第1孔H1のうち直線LF2よりもd軸側の部分において、ロータコア32の最も内周側の点を点D2とする。点E2は、点D2よりもd軸側に位置している。つまり、点D2を通りd軸に平行な直線を直線LD2としたとき、点E2は、d軸と直線LD2との間に位置している。 Of the inner wall of the hole A, the point farthest from the d-axis, that is, the point farthest from the d-axis to the second permanent magnet M2 side in the portion closer to the second permanent magnet M2 than the d-axis is referred to as point E2. To do. If the portion of the inner wall of the second hole H2 on the d-axis side of the first point F2, that is, the straight line passing through the first point F2 and parallel to the d-axis is the straight line LF2, the straight line LF2 of the first hole H1 is larger than the straight line LF2. In the portion on the d-axis side, the point on the innermost peripheral side of the rotor core 32 is defined as the point D2. The point E2 is located on the d-axis side of the point D2. That is, when the straight line passing through the point D2 and parallel to the d-axis is defined as the straight line LD2, the point E2 is located between the d-axis and the straight line LD2.

また、点E1及び点E2は、直線LD1と直線LD2との間に位置している。つまり、空孔Aは、直線LD1と直線LD2との間に形成され、直線LD1及び直線LD2のいずれとも交差しない。また、点E1及び点E2は、いずれも、直線LGよりも内周側に位置している。図示した例では、点E1及び点E2は、いずれも、直線LCよりも内周側に位置している。つまり、空孔Aにおいてd軸と直交する幅は、直線LGよりも内周側、あるいは、直線LCよりも内周側において、最大となる。 Further, the points E1 and E2 are located between the straight line LD1 and the straight line LD2. That is, the hole A is formed between the straight line LD1 and the straight line LD2, and does not intersect with either the straight line LD1 or the straight line LD2. Further, both the point E1 and the point E2 are located on the inner peripheral side of the straight line LG. In the illustrated example, the points E1 and E2 are both located on the inner peripheral side of the straight line LC. That is, the width of the hole A orthogonal to the d-axis is maximum on the inner peripheral side of the straight line LG or on the inner peripheral side of the straight line LC.

外周面32Sは、第1孔H1に連通する第1切欠N1と、第2孔H2に連通する第2切欠N2と、を有している。つまり、第1孔H1及び第2孔H2の各々は、外周面32Sに向かって延出し、ロータコア32の外周に開放あるいは開口している。要するに、ロータコア32において、外周面32Sと第1孔H1との間、及び、外周面32Sと第2孔H2との間にはブリッジが形成されていない。これらの第1切欠N1及び第2切欠N2は、それぞれロータコア32を軸方向に貫通している。このような第1切欠N1及び第2切欠N2が形成されているため、磁束漏れが抑制される。一方で、第1切欠N1及び第2切欠N2が形成されことにより、第1コア部C1は、第1ブリッジBR1及び第2ブリッジBR2によって第2コア部C2に接続されている。このため、外周面32Sと第1孔H1との間及び外周面32Sと第2孔H2との間にそれぞれブリッジが設けられている構成(第1切欠及び第2切欠が形成されていない構成)と比較して、本実施形態の構成は、第1コア部C1の支持強度が低く、第1ブリッジBR1及び第2ブリッジBR2に応力が集中しやすい。 The outer peripheral surface 32S has a first notch N1 communicating with the first hole H1 and a second notch N2 communicating with the second hole H2. That is, each of the first hole H1 and the second hole H2 extends toward the outer peripheral surface 32S and is opened or opened on the outer periphery of the rotor core 32. In short, in the rotor core 32, no bridge is formed between the outer peripheral surface 32S and the first hole H1 and between the outer peripheral surface 32S and the second hole H2. Each of the first notch N1 and the second notch N2 penetrates the rotor core 32 in the axial direction. Since such a first notch N1 and a second notch N2 are formed, magnetic flux leakage is suppressed. On the other hand, by forming the first notch N1 and the second notch N2, the first core portion C1 is connected to the second core portion C2 by the first bridge BR1 and the second bridge BR2. Therefore, a bridge is provided between the outer peripheral surface 32S and the first hole H1 and between the outer peripheral surface 32S and the second hole H2 (a configuration in which the first notch and the second notch are not formed). In the configuration of the present embodiment, the support strength of the first core portion C1 is low, and stress tends to be concentrated on the first bridge BR1 and the second bridge BR2.

本実施形態の一構成例によれば、第1孔H1と第2孔H2との間に空孔Aが形成されたことにより、同一の永久磁石Mの磁束のうちロータコア32を通って周回する漏れ磁束が低減される。また、空孔Aは、ロータコア32の内周側に拡張され、しかも、保持突起C22と保持突起C25との間でd軸と直交する方向に拡張されている。このため、ロータコア32が軽量化される。そして、ロータ32にかかる遠心力およびトルクにより発生する応力が抑制され、第1ブリッジBR1及び第2ブリッジBR2により第1コア部C1を安定して支持することができる。 According to one configuration example of the present embodiment, since the pore A is formed between the first hole H1 and the second hole H2, it orbits through the rotor core 32 in the magnetic flux of the same permanent magnet M. Leakage flux is reduced. Further, the hole A is expanded toward the inner peripheral side of the rotor core 32, and is expanded in a direction orthogonal to the d-axis between the holding protrusion C22 and the holding protrusion C25. Therefore, the weight of the rotor core 32 is reduced. Then, the stress generated by the centrifugal force and torque applied to the rotor 32 is suppressed, and the first core portion C1 can be stably supported by the first bridge BR1 and the second bridge BR2.

次に、本実施形態の他の構成例について説明する。以下の各構成例においては、1磁極分のロータコア32を拡大した横断面図を参照しながら説明する。なお、以下に説明する他の構成例において、前述した構成例と同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略あるいは簡略化し、前述した構成例とは異なる部分を中心に詳しく説明する。 Next, another configuration example of this embodiment will be described. In each of the following configuration examples, the rotor core 32 for one magnetic pole will be described with reference to an enlarged cross-sectional view. In the other configuration examples described below, the same reference numerals are given to the same parts as the above-mentioned configuration examples to omit or simplify the detailed description, and parts different from the above-mentioned configuration examples are used. I will explain in detail mainly.

図4は、図1に示した回転電機1に適用可能なロータ3の他の構成例を示す横断面図である。
図4に示す構成例では、図3に示した構成例と比較して、ロータコア32がさらに第1空孔O1及び第2空孔O2を有する点で相違している。第1空孔O1及び第2空孔O2は、空孔Aよりもロータコア32の外周側に位置している。また、第1空孔O1は第1ブリッジBR1の外周側に位置し、第2空孔O2は第2ブリッジBR2の外周側に位置している。これらの第1空孔O1及び第2空孔O2は、ロータコア32を軸方向に貫通している。また、第1空孔O1及び第2空孔O2は、ロータコア32の外周から内周に向かうにしたがって周方向の長さが次第に短くなる概略三角形状に形成されている。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing another configuration example of the rotor 3 applicable to the rotary electric machine 1 shown in FIG.
The configuration example shown in FIG. 4 is different from the configuration example shown in FIG. 3 in that the rotor core 32 further has a first hole O1 and a second hole O2. The first hole O1 and the second hole O2 are located on the outer peripheral side of the rotor core 32 with respect to the hole A. Further, the first hole O1 is located on the outer peripheral side of the first bridge BR1, and the second hole O2 is located on the outer peripheral side of the second bridge BR2. These first hole O1 and second hole O2 penetrate the rotor core 32 in the axial direction. Further, the first hole O1 and the second hole O2 are formed in a substantially triangular shape in which the length in the circumferential direction gradually shortens from the outer circumference to the inner circumference of the rotor core 32.

第1孔H1の内壁のうちd軸に最も近い点K1を通りd軸に平行な直線を直線LK1としたとき、第1空孔O1は、直線LK1と交差し、且つ、d軸とは交差しない。第1ブリッジBR1は、ロータコア32の外周側において、ブリッジBR11及びブリッジBR12に分岐している。ブリッジBR11は、第1孔H1の空隙領域H12と第1空孔O1との間に形成されている。ブリッジBR12は、空孔Aと第1空孔O1との間に形成されている。 When a straight line parallel to the d-axis passing through the point K1 closest to the d-axis of the inner wall of the first hole H1 is defined as a straight line LK1, the first hole O1 intersects the straight line LK1 and intersects the d-axis. do not do. The first bridge BR1 is branched into a bridge BR11 and a bridge BR12 on the outer peripheral side of the rotor core 32. The bridge BR11 is formed between the void region H12 of the first hole H1 and the first hole O1. The bridge BR12 is formed between the hole A and the first hole O1.

第2孔H2の内壁のうちd軸に最も近い点K2を通りd軸に平行な直線を直線LK2としたとき、第2空孔O2は、直線LK2と交差し、且つ、d軸とは交差しない。第2ブリッジBR2は、ロータコア32の外周側において、ブリッジBR21及びブリッジBR22に分岐している。ブリッジBR21は、第2孔H2の空隙領域H22と第2空孔O2との間に形成されている。ブリッジBR22は、空孔Aと第2空孔O2との間に形成されている。 When a straight line parallel to the d-axis passing through the point K2 closest to the d-axis of the inner wall of the second hole H2 is defined as a straight line LK2, the second hole O2 intersects the straight line LK2 and intersects the d-axis. do not do. The second bridge BR2 is branched into a bridge BR21 and a bridge BR22 on the outer peripheral side of the rotor core 32. The bridge BR21 is formed between the gap region H22 of the second hole H2 and the second hole O2. The bridge BR22 is formed between the hole A and the second hole O2.

第1永久磁石M1の第1コア部C1に対向する長辺の中点P1と、第2永久磁石M2の第1コア部C1に対向する長辺の中点P2とを結んだ直線を直線LPとしたとき、第1空孔O1の少なくとも一部、及び、第2空孔O2の少なくとも一部は、直線LPよりもロータコア32の内周側に位置している。図示した例では、第1空孔O1及び第2空孔O2は、いずれも直線LPと交差しているが、第1空孔O1の全体及び第2空孔O2の全体が直線LPよりも内周側に位置している場合があり得る。 A straight line LP is a straight line connecting the midpoint P1 on the long side facing the first core portion C1 of the first permanent magnet M1 and the midpoint P2 on the long side facing the first core portion C1 of the second permanent magnet M2. Then, at least a part of the first hole O1 and at least a part of the second hole O2 are located on the inner peripheral side of the rotor core 32 with respect to the straight line LP. In the illustrated example, the first hole O1 and the second hole O2 both intersect the straight line LP, but the entire first hole O1 and the entire second hole O2 are inside the straight line LP. It may be located on the circumferential side.

このような構成例によれば、第1ブリッジBR1の外周側に第1空孔O1が形成され、第2ブリッジBR2の外周側に第2空孔O2が形成されたことにより、さらに、ロータコア32が軽量化される。また、ロータ32にかかる遠心力およびトルクにより発生する応力が抑制される。 According to such a configuration example, the first hole O1 is formed on the outer peripheral side of the first bridge BR1, and the second hole O2 is formed on the outer peripheral side of the second bridge BR2, whereby the rotor core 32 is further formed. Is lighter. Further, the stress generated by the centrifugal force and torque applied to the rotor 32 is suppressed.

図5は、図1に示した回転電機1に適用可能なロータ3の他の構成例を示す横断面図である。
図5に示す構成例では、図3に示した構成例と比較して、ロータコア32がさらに第1空孔O1、第2空孔O2、及び、第3空孔O3を有する点で相違している。第1空孔O1、第2空孔O2、及び、第3空孔O3は、空孔Aよりもロータコア32の外周側に位置している。第3空孔O3は、第1空孔O1と第2空孔O2との間に位置している。また、第1空孔O1は第1ブリッジBR1の外周側に位置し、第2空孔O2は第2ブリッジBR2の外周側に位置し、第3空孔O3は空孔Aの外周側に位置している。第3空孔O3はd軸と交差しているが、第1空孔O1及び第2空孔O2はd軸とは交差していない。これらの第1空孔O1、第2空孔O2、及び、第3空孔O3は、ロータコア32を軸方向に貫通している。第3空孔O3は、ロータコア32の外周から内周に向かうにしたがって周方向の長さが次第に短くなる概略三角形状に形成されている。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing another configuration example of the rotor 3 applicable to the rotary electric machine 1 shown in FIG.
The configuration example shown in FIG. 5 differs from the configuration example shown in FIG. 3 in that the rotor core 32 further has a first hole O1, a second hole O2, and a third hole O3. There is. The first hole O1, the second hole O2, and the third hole O3 are located on the outer peripheral side of the rotor core 32 with respect to the hole A. The third hole O3 is located between the first hole O1 and the second hole O2. Further, the first hole O1 is located on the outer peripheral side of the first bridge BR1, the second hole O2 is located on the outer peripheral side of the second bridge BR2, and the third hole O3 is located on the outer peripheral side of the hole A. are doing. The third hole O3 intersects the d-axis, but the first hole O1 and the second hole O2 do not intersect the d-axis. These first hole O1, second hole O2, and third hole O3 penetrate the rotor core 32 in the axial direction. The third pore O3 is formed in a substantially triangular shape in which the length in the circumferential direction gradually shortens from the outer circumference to the inner circumference of the rotor core 32.

第1ブリッジBR1は、ロータコア32の外周側において、ブリッジBR11及びブリッジBR12に分岐している。ブリッジBR11は、第1孔H1と第1空孔O1との間に形成されている。ブリッジBR12は、空孔Aと第1空孔O1との間に形成されている。第2ブリッジBR2は、ロータコア32の外周側において、ブリッジBR21及びブリッジBR22に分岐している。ブリッジBR21は、第2孔H2と第2空孔O2との間に形成されている。ブリッジBR22は、空孔Aと第2空孔O2との間に形成されている。空孔Aと第3孔O3との間の第3ブリッジBR3は、ブリッジBR12とブリッジBR22とを接続している。第3ブリッジBR3は、ロータコア32の外周側において、ブリッジBR31及びブリッジBR32に分岐している。ブリッジBR31は、第1空孔O1と第3空孔O3との間に形成されている。ブリッジBR32は、第2空孔O2と第3空孔O3との間に形成されている。 The first bridge BR1 is branched into a bridge BR11 and a bridge BR12 on the outer peripheral side of the rotor core 32. The bridge BR11 is formed between the first hole H1 and the first hole O1. The bridge BR12 is formed between the hole A and the first hole O1. The second bridge BR2 is branched into a bridge BR21 and a bridge BR22 on the outer peripheral side of the rotor core 32. The bridge BR21 is formed between the second hole H2 and the second hole O2. The bridge BR22 is formed between the hole A and the second hole O2. The third bridge BR3 between the hole A and the third hole O3 connects the bridge BR12 and the bridge BR22. The third bridge BR3 is branched into a bridge BR31 and a bridge BR32 on the outer peripheral side of the rotor core 32. The bridge BR31 is formed between the first hole O1 and the third hole O3. The bridge BR32 is formed between the second hole O2 and the third hole O3.

このような構成例によれば、第1空孔O1及び第2空孔O2に加えて、第3空孔O3が形成されたことにより、ロータコア32がさらに軽量化され、ロータ32にかかる遠心力およびトルクにより発生する応力が抑制される。 According to such a configuration example, the rotor core 32 is further reduced in weight due to the formation of the third hole O3 in addition to the first hole O1 and the second hole O2, and the centrifugal force applied to the rotor 32 is applied. And the stress generated by torque is suppressed.

図6は、図1に示した回転電機1に適用可能なロータ3の他の構成例を示す横断面図である。
図6に示した構成例は、図3に示した構成例と比較して、空孔Aがロータコア32の外周側に拡張された点で相違している。空孔Aの内壁のうちロータコア32の最も外周側の点Rは、直線LFよりも外周側に位置している。つまり、空孔Aは、直線LFと交差し、しかも、直線LFよりも外周側に延出している。なお、点Rは、d軸上に位置しているが、d軸からずれた位置であってもよい。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing another configuration example of the rotor 3 applicable to the rotary electric machine 1 shown in FIG.
The configuration example shown in FIG. 6 is different from the configuration example shown in FIG. 3 in that the hole A is expanded to the outer peripheral side of the rotor core 32. Of the inner wall of the hole A, the point R on the outermost peripheral side of the rotor core 32 is located on the outer peripheral side of the straight line LF. That is, the hole A intersects the straight line LF and extends to the outer peripheral side of the straight line LF. Although the point R is located on the d-axis, it may be located at a position deviated from the d-axis.

このような構成例によれば、空孔Aが外周側に拡張されたことにより、ロータコア32がさらに軽量化され、上記の構成例と同様の効果が得られる。 According to such a configuration example, the rotor core 32 is further reduced in weight by expanding the pore A to the outer peripheral side, and the same effect as that of the above configuration example can be obtained.

図7は、図1に示した回転電機1に適用可能なロータ3の他の構成例を示す横断面図である。
図7に示した構成例は、図4に示した構成例と比較して、第1空孔O1及び第2空孔O2が丸穴である点で相違している。図示した第1空孔O1及び第2空孔O2は、直線LPと交差しているが、それらの全体が直線LPより内周側に位置していてもよい。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing another configuration example of the rotor 3 applicable to the rotary electric machine 1 shown in FIG.
The configuration example shown in FIG. 7 is different from the configuration example shown in FIG. 4 in that the first hole O1 and the second hole O2 are round holes. Although the first hole O1 and the second hole O2 shown in the figure intersect with the straight line LP, they may be entirely located on the inner peripheral side of the straight line LP.

このような構成例においても、上記の構成例と同様の効果が得られる。 Even in such a configuration example, the same effect as the above configuration example can be obtained.

図8は、図1に示した回転電機1に適用可能なロータ3の他の構成例を示す横断面図である。
図8に示した構成例は、図3に示した構成例と比較して、空孔Aの内壁が直線LGよりも内周側においてd軸に平行な部分S1及びS2を有する点で相違している。部分S1はd軸よりも第1永久磁石M1側に位置し、部分S2はd軸よりも第2永久磁石M2側に位置している。空孔Aの内壁のうちd軸から第1永久磁石M1側に最も離れた点を点E1は、部分S1に位置している。空孔Aの内壁のうちd軸から第2永久磁石M2側に最も離れた点を点E2は、部分S2に位置している。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing another configuration example of the rotor 3 applicable to the rotary electric machine 1 shown in FIG.
The configuration example shown in FIG. 8 is different from the configuration example shown in FIG. 3 in that the inner wall of the hole A has portions S1 and S2 parallel to the d-axis on the inner peripheral side of the straight line LG. ing. The portion S1 is located closer to the first permanent magnet M1 than the d-axis, and the portion S2 is located closer to the second permanent magnet M2 than the d-axis. The point E1 of the inner wall of the hole A located at the point E1 farthest from the d-axis toward the first permanent magnet M1 is located in the portion S1. The point E2 of the inner wall of the hole A, which is the farthest point from the d-axis toward the second permanent magnet M2, is located at the portion S2.

このような構成例においても、上記の構成例と同様の効果が得られる。 Even in such a configuration example, the same effect as the above configuration example can be obtained.

以上説明したように、本実施形態によれば、磁束漏れを低減するとともに強度の低下を抑制することが可能なロータを提供することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide a rotor capable of reducing magnetic flux leakage and suppressing a decrease in strength.

なお、この発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化可能である。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
例えば、ロータ3の磁極数、寸法、形状等は、前述した実施形態に限定されることなく、設計に応じて種々変更可能である。ロータ3の各磁極における永久磁石Mの設置数は、2つに限らず、必要に応じて、増加可能である。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and at the implementation stage, the constituent elements can be modified and embodied within a range that does not deviate from the gist thereof. In addition, various inventions can be formed by an appropriate combination of the plurality of components disclosed in the above-described embodiment. For example, some components may be removed from all the components shown in the embodiments. In addition, components across different embodiments may be combined as appropriate.
For example, the number of magnetic poles, dimensions, shape, etc. of the rotor 3 are not limited to the above-described embodiment, and can be variously changed according to the design. The number of permanent magnets M installed at each magnetic pole of the rotor 3 is not limited to two, and can be increased as needed.

1…回転電機 2…ステータ 3…ロータ C…中心軸
31…シャフト 32…ロータコア 32S…外周面
C1…第1コア部 C2…第2コア部
BR1…第1ブリッジ BR2…第2ブリッジ
H1…第1孔 H2…第2孔
A…空孔 O1…第1空孔 O2…第2空孔 O3…第3空孔
M1…第1永久磁石 M2…第2永久磁石
N1…第1切欠 N2…第2切欠
1 ... Rotating electric machine 2 ... Stator 3 ... Rotor C ... Central shaft 31 ... Shaft 32 ... Rotor core 32S ... Outer peripheral surface C1 ... 1st core part C2 ... 2nd core part BR1 ... 1st bridge BR2 ... 2nd bridge H1 ... 1st Hole H2 ... 2nd hole A ... Hole O1 ... 1st hole O2 ... 2nd hole O3 ... 3rd hole M1 ... 1st permanent magnet M2 ... 2nd permanent magnet N1 ... 1st notch N2 ... 2nd notch

Claims (4)

略円筒状のロータコアと、前記ロータコアにおいて磁極を構成する第1永久磁石及び第2永久磁石と、を備え、
前記ロータコアは、前記第1永久磁石が挿入される第1孔と、前記第2永久磁石が挿入される第2孔と、前記第1孔と前記第2孔との間に位置する空孔と、前記第1孔及び前記第2孔よりも外周側の第1コア部と、前記第1孔及び前記第2孔よりも内周側の第2コア部と、前記第1孔と前記空孔との間において前記第1コア部と前記第2コア部とを接続する第1ブリッジと、前記第2孔と前記空孔との間において前記第1コア部と前記第2コア部とを接続する第2ブリッジと、を有し、
前記ロータコアの中心軸と前記磁極の周方向の中心とを通る軸をd軸とすると、
前記第1永久磁石及び前記第2永久磁石の各々は、前記d軸に最も接近した第1点と、前記ロータコアの最も内周側の第2点と、を有し、
前記空孔は、前記d軸と交差し、
前記空孔の内壁と前記d軸との距離は、前記第1点同士を結んだ直線と前記第2点同士を結んだ直線との間の区間において、前記ロータコアの内周に近づくにしたがって単調に増加し、
前記空孔の内壁のうち前記ロータコアの最も内周側の点は、前記第1孔の内壁のうち前記ロータコアの最も内周側の点よりも内周側に位置し、
前記空孔の内壁のうち前記d軸から前記第1永久磁石側に最も離れた点は、前記第1孔の内壁のうち前記第1点よりも前記d軸側の部分において前記ロータコアの最も内周側の点より前記d軸側に位置している、ロータ。
A substantially cylindrical rotor core and a first permanent magnet and a second permanent magnet forming magnetic poles in the rotor core are provided.
The rotor core includes a first hole into which the first permanent magnet is inserted, a second hole into which the second permanent magnet is inserted, and a hole located between the first hole and the second hole. , The first core portion on the outer peripheral side of the first hole and the second hole, the second core portion on the inner peripheral side of the first hole and the second hole, and the first hole and the hole. The first bridge that connects the first core portion and the second core portion, and the first core portion and the second core portion are connected between the second hole and the hole. Has a second bridge and
Assuming that the axis passing through the central axis of the rotor core and the center in the circumferential direction of the magnetic pole is the d-axis,
Each of the first permanent magnet and the second permanent magnet has a first point closest to the d-axis and a second point on the innermost peripheral side of the rotor core.
The vacancies intersect the d-axis and
The distance between the inner wall of the hole and the d-axis is monotonous as it approaches the inner circumference of the rotor core in the section between the straight line connecting the first points and the straight line connecting the second points. Increased to
The innermost point of the rotor core in the inner wall of the hole is located on the innermost side of the inner wall of the first hole with respect to the innermost point of the rotor core.
The point of the inner wall of the hole that is farthest from the d-axis toward the first permanent magnet is the innermost point of the rotor core in the portion of the inner wall of the first hole that is closer to the d-axis than the first point. A rotor located on the d-axis side from a point on the circumferential side.
前記ロータコアは、さらに、前記空孔よりも前記ロータコアの外周側に位置する第1空孔及び第2空孔を有し、
前記第1空孔は、前記第1孔の内壁のうち前記d軸に最も近い点を通り前記d軸に平行な直線と交差し、且つ、前記d軸とは交差せず、
前記第2空孔は、前記第2孔の内壁のうち前記d軸に最も近い点を通り前記d軸に平行な直線と交差し、且つ、前記d軸とは交差せず、
前記第1空孔の少なくとも一部、及び、前記第2空孔の少なくとも一部は、前記第1永久磁石の前記第1コア部に対向する長辺の中点及び前記第2永久磁石の前記第1コア部に対向する長辺の中点を結んだ直線よりも内周側に位置している、請求項1に記載のロータ。
The rotor core further has a first hole and a second hole located on the outer peripheral side of the rotor core with respect to the hole.
The first hole passes through a point of the inner wall of the first hole closest to the d-axis, intersects a straight line parallel to the d-axis, and does not intersect the d-axis.
The second hole passes through a point of the inner wall of the second hole closest to the d-axis, intersects a straight line parallel to the d-axis, and does not intersect the d-axis.
At least a part of the first hole and at least a part of the second hole are the midpoint of the long side facing the first core portion of the first permanent magnet and the second permanent magnet. The rotor according to claim 1, which is located on the inner peripheral side of a straight line connecting the midpoints of the long sides facing the first core portion.
前記ロータコアは、さらに、前記第1空孔及び前記第2空孔の間に位置する第3空孔を有し、
前記第3空孔は、前記d軸と交差している、請求項2に記載のロータ。
The rotor core further has a third hole located between the first hole and the second hole.
The rotor according to claim 2, wherein the third hole intersects the d-axis.
前記ロータコアの外周面は、前記第1孔に連通する第1切欠と、前記第2孔に連通する第2切欠と、を有している、請求項1乃至3のいずれか1項に記載のロータ。 The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the outer peripheral surface of the rotor core has a first notch communicating with the first hole and a second notch communicating with the second hole. Rotor.
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