WO2020017189A1 - Motor and method for manufacturing motor - Google Patents
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- H02K15/00—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
- H02K15/02—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
Definitions
- FIG. 6B is a diagram (2) illustrating another example in which the fixing between the rotor main body and the shaft is strengthened.
- FIG. 7A is a perspective view (1) illustrating a configuration example of a motor.
- FIG. 7B is a perspective view (2) illustrating a configuration example of the motor.
- FIG. 8 is a perspective view illustrating a configuration example of a rotor according to the second embodiment.
- FIG. 9 is a plan view illustrating an example of a shape of a steel plate forming a connecting core according to the second embodiment.
- FIG. 10 is a perspective view showing an example of the shape of the connecting core according to the second embodiment.
- FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a method of attaching a magnet to the connection core.
- a shaft contact portion 311e that matches the curvature of the outer peripheral surface of the shaft 32 is formed on the inner side of the fan shape of each piece steel plate 311a.
- An arc-shaped hole 311d is provided in the center of the piece steel plate 311a.
- the shape of the hole 311d is not limited to the illustrated one, and may be any shape such as a V-shape or a straight shape in consideration of reluctance torque.
- the hole 311d is formed to be convex toward the inside of the connection core (toward the shaft 32), and the outer peripheral surface of the piece steel plate 311a is formed to be convex toward the outside of the connection core.
- FIG. 5A and 5B are views showing an example in which the fixing between the rotor main body 31 and the shaft 32 is strengthened.
- FIG. 5A is a view of the rotor main body 31 viewed from the axial direction
- FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of a portion sandwiched between the components viewed from the axial direction.
- the shaft contact portion 312e of the rotor main body 31 is linear in accordance with the cross-sectional shape of the shaft 32. Thereby, rotation of the shaft 32 is prevented in a state where the rotor main body 31 sandwiches the shaft 32, and strong fixing is performed.
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Abstract
Description
本発明は、モータおよびモータの製造方法に関する。 The present invention relates to a motor and a method for manufacturing the motor.
従来、永久磁石埋込型同期モータに用いられるロータは、円形の外形に打ち抜かれた電磁鋼板が複数積層されて形成されている場合があった。また、鉄心片構成鋼板を積層させて形成した鉄心片を複数個固着させて円環状にした回転子鉄心が用いられる場合もあった(たとえば、特許文献1参照)。 Conventionally, the rotor used in the permanent magnet embedded type synchronous motor has sometimes been formed by laminating a plurality of electromagnetic steel sheets punched into a circular outer shape. In some cases, a rotor core is used in which a plurality of core pieces formed by laminating steel pieces constituting a core piece are fixed to each other to form an annular rotor core (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、従来の永久磁石埋込型同期モータのロータは、ロータにマグネットが装着される場合におけるマグネットの固定や着磁が難しい場合や、リラクタンストルクを決定するd軸インダクタンスまたはq軸インダクタンスの制御が難しい場合や、ロータへのシャフトの固定等が難しい場合があった。 However, the rotor of the conventional permanent magnet embedded type synchronous motor has difficulty in fixing or magnetizing the magnet when the magnet is mounted on the rotor, or controlling d-axis inductance or q-axis inductance that determines reluctance torque. In some cases, it was difficult to fix the shaft to the rotor.
本発明は、上記課題を一例とするものであり、ロータを簡易に形成することを目的とする。 The present invention exemplifies the above-described problem as an example, and has an object to simply form a rotor.
本発明の一態様に係るロータは、ロータ本体を備える。前記ロータ本体は、連結部を介して連結された複数のコアを備え、前記複数のコアは環状に配置されている。 ロ ー タ A rotor according to one embodiment of the present invention includes a rotor main body. The rotor body includes a plurality of cores connected via a connecting portion, and the plurality of cores are arranged in a ring.
本発明の一態様によれば、ロータを簡易に形成できる。 According to one embodiment of the present invention, the rotor can be easily formed.
以下、実施形態に係るモータおよびモータの製造方法について図面を参照して説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面における各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。また、1つの実施形態や変形例に記載された内容は、原則として他の実施形態や変形例にも同様に適用される。 Hereinafter, a motor and a method for manufacturing the motor according to the embodiment will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited by the embodiment. In addition, the dimensional relationship of each element, the ratio of each element, and the like in the drawings may be different from reality. Even in the drawings, there may be cases where portions having different dimensional relationships and ratios are included. In addition, the contents described in one embodiment or modification are similarly applied to other embodiments or modifications in principle.
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係るロータ3の構成例を示す斜視図である。図1において、ロータ3は、ロータ本体31と、シャフト32とを備えている。ロータ本体31は、磁性部材としての電磁鋼板が積層されて形成された、後述する連結コア(312)が折り曲げられて形成されている。図示の例では、連結部312bにより連結された4個の略扇形のピース312aが棒状のシャフト32を挟み込むように折り曲げられて環状に形成されている。ピース312aは、コアの一例である。連結部312bの存在しない連結コア端部の接続部312cは、軸方向に沿ったレーザ溶接等により接続されている。ピース312aの数は4個に限らず、6個、8個、10個等の偶数個であればよい。
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration example of the
各ピース312aには軸方向に貫通する略円弧状の孔部312dが設けられ、孔部312dには一例としてマグネット313が配置される。マグネット313が設けられることで、モータとしてマグネット313に起因するトルク(マグネットトルク)が得られるが、マグネット313が存在しない場合でも、孔部312dに起因するリラクタンストルクが得られる。
ピ ー ス Each
図2は、第1の実施形態に係る連結コアを形成する鋼板311の形状の例を示す平面図である。鋼板311は、電磁鋼板から金型等により打ち抜かれて形成される。また、鋼板311が複数枚積層されて連結コア(312)が形成される。
FIG. 2 is a plan view showing an example of the shape of the
図2において、鋼板311は、図示の例では、4分割された略扇形のピースを形成するピース鋼板311aが連結部311bを介して4個連結されている。連結部311bは外周側において直線状に延在するエッジと内周側において円弧状の凹部とにより挟まれて薄く形成されており、円弧状の凹部が閉じる方向に容易に折り曲げ可能とされている。鋼板311の左右の端部は接続部311cとされており、複数の鋼板311が積層されて連結コアとなる。これら複数の鋼板311が円環状に折り曲げられることで、左右の接続部311cおよびピース鋼板311aの端面が接触するようになっている。なお、連結コアについて、径方向における接続部311cの位置は、ピース鋼板311aの外周面よりも若干の距離だけ軸中心側(シャフト32側)にある。これは、接続部311cの外周面がレーザ溶接等により接続された際に、レーザ溶接等で形成された接続部の一部(接続部材の一部)がロータ3の外周面よりもはみ出さないようにするとともに、ロータ3の外周面を精度向上のために旋盤等により研削・研磨する際の削りしろを確保するためである。各ピース鋼板311aの扇形の内側側部には、シャフト32の外周面の曲率に合うシャフト接触部311eが形成されている。また、ピース鋼板311aの中央部には、円弧状の孔部311dが設けられている。孔部311dの形状は、図示のものに限られず、V字状であったり直線状であったりと、リラクタンストルクを考慮した任意の形状とすることができる。孔部311dは連結コアの内側(シャフト32側)に向かって凸となる形状に形成され、ピース鋼板311aの外周面は連結コアの外側に向かって凸となる形状に形成される。
に お い て In FIG. 2, in the example shown in FIG. 2, four
図3は、第1の実施形態に係る連結コア312の形状の例を示す斜視図である。連結コア312は、図2に示された鋼板311が複数枚積層されて形成される。なお、図3においては、電磁鋼板の積層を示す端面のスジは省略されている。図示の例では、4分割された略扇形のピース312aが連結部312bを介して4個連結されて、一方向に並んでいる。連結部312bは外周側の平面状のエッジと内周側の曲面状の凹部とにより挟まれて薄く形成されており、曲面状の凹部が閉じる方向に容易に折り曲げ可能とされている。連結コア312の左右の端部は接続部312cとされており、円環状に折り曲げられた状態で左右の接続部312cおよびピース312aの端面が対称形をなして接触するようになっている。各ピース312aの扇形の内側側部には、シャフト32の外周面の曲率に合うシャフト接触部312eが形成されている。また、ピース312aの中央部には、円弧状の孔部312dが設けられている。
FIG. 3 is a perspective view showing an example of the shape of the
連結コア312の孔部312dにマグネット313が配置される場合には、たとえば、軟化されたマグネットを形成する材料が射出成型等により孔部312dに充填され、マグネットを形成する材料が固化した後に着磁が行われる。射出成型等により充填されて形成されたマグネット(313)は、孔部312dに強固に固定される。また、各ピース312aが一列に並んだ連結コア312の状態(ピース312aの間が開いた状態)においては、各ピース312aのマグネット313ごとに着磁が可能となるため、保持力の限界まで強力に着磁することが可能となり、モータの性能を向上させることができる。たとえば、図1に示されるように複数のマグネット313が近接して配置されている状態では、外部から着磁のための磁場を印加する際に個々のマグネット313に磁場を絞って印加するのが難しく、着磁しようとしているマグネット313以外のマグネットへの悪影響を減らすために印加する磁場の強度も小さくせざるを得ず、充分な強度の着磁が行えない場合がある。しかし、各マグネット313が離間した状態であれば、他のマグネット313へ影響を与えることなく、強力な着磁が可能となる。
When the
また、図3において、連結コア312の孔部312dに成形済みのマグネット313が配置される場合には、着磁されたマグネット313が孔部312dに挿入されるようにしてもよいし、未着磁のマグネット313が孔部312dに挿入されてから着磁が行われるようにしてもよい。マグネット313の挿入後に着磁が行われる場合、前述したように保持力の限界まで強力に着磁することが可能となり、モータの性能を向上させることができる。なお、マグネット313が孔部312dに挿入される場合、必要に応じてマグネット313と孔部312dに接着剤等の固定手段を適用しても構わない。
In addition, in FIG. 3, when a molded
連結コア312の孔部312dにマグネット313が配置されない場合は図3の状態で、また、連結コア312の孔部312dにマグネット313が配置される場合はマグネット313の配置(着磁を含む)の後に、シャフト32との結合が行われる。すなわち、連結コア312のシャフト接触部312eがシャフト32の外周面に接触し、シャフト32を挟み込むように連結部312bが折り曲げられて、4個のピース312aが円環状に形成され、端部の接続部312cが軸方向においてレーザ溶接等により接続される。この状態は、図1に示されたロータ3に対応する。シャフト32をロータ本体31に固定する簡易な手法としては圧入を採用しても構わない。その点、本実施形態では連結コア312を折り曲げてシャフト32を挟み込むだけでロータ本体31とシャフト32との固定が行えるため、シャフト32の外周面に傷が付くことを抑止できる点で有利である。
When the
図4は、振動対策の例を示す図であり、ロータ本体31を軸方向から見た図である。図4において、隣接するピース312aの間に形成された、連結部312bの円弧状の凹部312b-bにはゴム等の弾性部材314が配置されている。すなわち、図3に示されたような、各ピース312aが一列に並んだ連結コア312の状態(ピース312aの間が開いた状態)において、連結部312bの内周面に形成された円弧状の凹部312b-bに、円弧の径よりも若干大きめの径を有する棒状の弾性部材314を挟み込み、連結部312bの折り曲げを行って円環状のロータ本体31が形成される。弾性部材314の弾性特性により、連結部312bの過剰な折り曲げが抑制され、複数の連結部312bにおける折り曲げが均等に行われるため、ロータ本体31の真円度が向上するとともに、ピース312aどうしの偏った接触が避けられ、振動が低減することを期待できる。なお、連結部312bの円弧状の凹部312b-bだけでなく、隣接するピース312aどうしが対面する部分にもシート状の弾性部材が配置されるようにしてもよい。
FIG. 4 is a diagram showing an example of measures against vibration, and is a diagram of the rotor
次に、ロータ本体31とシャフト32との固定を強化して、シャフト32の回り止めを防止する手法について説明する。これまでは、シャフト32の断面形状は円形で、連結コア312の円弧状のシャフト接触部312eによる締め付けによりシャフト32がロータ本体31に固定されるものとしてきた。ここでは、ロータ本体31とシャフト32との固定をより強化する手法について説明する。
Next, a method of strengthening the fixing between the
図5Aおよび図5Bは、ロータ本体31とシャフト32との固定が強化された例を示す図であり、図5Aはロータ本体31を軸方向から見た図、図5Bはシャフト32のロータ本体31に挟まれる部分の軸方向から見た断面図である。図5Aにおいて、ロータ本体31のシャフト接触部312eは、シャフト32の断面形状に合わせて直線状となっている。これにより、ロータ本体31がシャフト32を挟み込んだ状態でシャフト32の回転が阻止され、強固な固定が行われる。
5A and 5B are views showing an example in which the fixing between the rotor
図6Aおよび図6Bは、ロータ本体31とシャフト32との固定が強化された他の例を示す図であり、図6Aはロータ本体31を軸方向から見た図、図6Bは、シャフト32のロータ本体31に挟まれる部分の軸方向から見た断面図である。図6Aにおいて、ロータ本体31のシャフト接触部312eは、シャフト32の断面形状に合わせて、3つが円弧状、1つが直線状となっている。これにより、ロータ本体31がシャフト32を挟み込んだ状態でシャフト32の回転が阻止され、強固な固定が行われる。
6A and 6B are views showing another example in which the fixing between the rotor
図7Aおよび図7Bは、上述したロータ3を適用したモータ1の構成例を示す斜視図であり、図7Aは外観を示し、図7Bは構成要素を示している。図7Aにおいて、モータ1は、筒部11と、蓋部12、13と、シャフト32とを備えている。図7Bにおいて、円筒状の筒部11には、ステータ2が挿入(圧入)され、ステータ2の中央の空間にロータ3が挿入され、ベアリングを備えた上下の蓋部12、13によりロータ3のシャフト32が回動可能に支持される。
7A and 7B are perspective views showing a configuration example of the motor 1 to which the above-described
(第2の実施形態)
上述した第1の実施形態では、連結コア312のピース312aの中央部に孔部312dが設けられ、孔部312dには必要に応じてマグネット313が配置される例について説明された。第2の実施形態では、隣接するピース312aの凹部312fによって孔部が形成され、この孔部に必要に応じてマグネット313が配置される。
(Second embodiment)
In the above-described first embodiment, an example has been described in which the
図8は、第2の実施形態に係るロータ3の構成例を示す斜視図である。図8において、ロータ3は、ロータ本体31と、シャフト32とを備えている。ロータ本体31は、磁性部材としての電磁鋼板が積層されて形成された、後述する連結コア(312)が折り曲げられて形成されている。図示の例では、連結部312bにより連結された4個の略扇形のピース312aが棒状のシャフト32を挟み込むように折り曲げられて環状に形成されている。連結部312bの存在しない連結コア端部の接続部312cは、軸方向に沿ったレーザ溶接等により接続されている。ピース312aの数は4個に限らず、6個、8個、10個等の偶数個であればよい。
FIG. 8 is a perspective view showing a configuration example of the
各ピース312aには軸方向に貫通する略円弧状の凹部312fが設けられ、隣接するピース312aの凹部312fとの接触によって形成される孔部には一例としてマグネット313が配置される。マグネット313が設けられることで、モータとしてマグネット313に起因するトルクが得られるが、マグネット313が存在しない場合でも、孔部312dに起因するリラクタンストルクが得られる。
ピ ー ス Each
図9は、第2の実施形態に係る連結コアを形成する鋼板311の形状の例を示す平面図である。鋼板311は、電磁鋼板から金型等により打ち抜かれて形成される。また、鋼板311が複数枚積層されて連結コア(312)が形成される。
FIG. 9 is a plan view showing an example of the shape of the
図9において、鋼板311は、図示の例では、4分割された略扇形のピースを形成するピース鋼板311aが連結部311bを介して4個連結されている。連結部311bは外周側において直線状に延在するエッジと内周側において円弧状の凹部とにより挟まれて薄く形成されており、円弧状の凹部が閉じる方向に容易に折り曲げ可能とされている。鋼板311の左右の端部は接続部311cとされており、複数の鋼板311が積層されて連結コアとなる。これら複数の鋼板311が円環状に折り曲げられることで、左右の接続部311cおよびピース鋼板311aの端面が接触するようになっている。なお、連結コアについて、径方向における接続部311cの位置は、ピース鋼板311aの外周面よりも若干の距離だけ軸中心側(シャフト32側)にある。各ピース鋼板311aの扇形の内側側部には、シャフト32の外周面の曲率に合うシャフト接触部311eが形成されている。また、ピース鋼板311aの両方の弦部から外周部に向かう円弧状の凹部311fが設けられており、隣接するピース鋼板311aと接触した際に、マグネット313を収容可能(収容しない場合もある)な孔部を形成するようになっている。凹部311fの形状は、図示のものに限られず、隣接する凹部311fとの間にできる孔部がV字状であったり直線状であったりと、リラクタンストルクを考慮した任意の形状とすることができる。
に お い て In FIG. 9, in the example shown in FIG. 9, four
図10は、第2の実施形態に係る連結コア312の形状の例を示す斜視図である。連結コア312は、図9に示された鋼板311が複数枚積層されて形成される。なお、図10においては、電磁鋼板の積層を示す端面のスジは省略されている。図示の例では、4分割された略扇形のピース312aが連結部312bを介して4個連結されて、一方向に並んでいる。連結部312bは外周側の平面状のエッジと内周側の曲面状の凹部とにより挟まれて薄く形成されており、曲面状の凹部が閉じる方向に容易に折り曲げ可能とされている。連結コア312の左右の端部は接続部312cとされており、円環状に折り曲げられた状態で左右の接続部312cおよびピース312aの端面が対称形をなして接触するようになっている。各ピース312aの扇形の内側側部には、シャフト32の外周面の曲率に合うシャフト接触部312eが形成されている。また、ピース312aの両方の弦部から外周部に向かう円弧状の凹部312fが設けられている。
FIG. 10 is a perspective view showing an example of the shape of the
図11は、連結コア312にマグネット313を装着する手法の例を示す図である。隣接するピース312aの凹部312fによって形成された孔部にマグネット313が配置される場合には、各ピース312aが一列に並んだ連結コア312の状態(ピース312aが開いた状態)において、隣接するピース312aの凹部311fにマグネット313の端部を挿入し、連結部312bを折り曲げていく。この際、若干の弾性のあるマグネット313は、その端部が凹部312fに押し込まれて行き、隣接するピース312aが接触した状態で凹部312f内に固定される。この場合、マグネット313の厚みを凹部312fの開口幅よりも若干大きめにしておくことで、挟み込まれた際に強固に固定される。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a method of attaching the
また、マグネット313としては、着磁がされたものでもよいし、未着磁のものでもよい。未着磁のマグネット313が装着される場合、連結部312bの折り曲げが進んでいない段階の、各マグネット313に独立して磁場印加が行える状態で着磁が行われる。これにより、保持力の限界まで強力に着磁が可能となり、モータの性能を向上させることができる。
The
連結コア312の凹部312fによって形成された孔部にマグネット313が配置されない場合は図10の状態で、また、連結コア312の凹部311fによって形成された孔部にマグネット313が配置される場合はマグネット313の配置(着磁を含む)の後に、シャフト32との結合が行われる。すなわち、連結コア312のシャフト接触部312eがシャフト32の外周面に接触し、シャフト32を挟み込むように連結部312bが折り曲げられて、4個のピース312aが円環状に形成され、端部の接続部312cが軸方向にレーザ溶接等により接続される。この状態は、図1に示されたロータ3に対応する。また、図4に示されたような弾性部材314の挿入や、図5Aおよび図5Bまたは図6Aおよび図6Bに示されたようなシャフト32のロータ本体31に挟まれる部分の断面形状を円形以外にすることで固定を強固にする手法も同様に適用することができる。
The state shown in FIG. 10 when the
次に、リラクタンストルクを決定するd軸インダクタンスまたはq軸インダクタンスを容易に制御する手法について説明する。一般に、リラクタンストルクを所望の値に制御するためには空隙の形状や電磁鋼板の積層配置等を工夫しなければならないが、以下の手法により容易にリラクタンストルクを高めることができる。 Next, a method for easily controlling the d-axis inductance or the q-axis inductance for determining the reluctance torque will be described. Generally, in order to control the reluctance torque to a desired value, it is necessary to devise the shape of the air gap and the lamination arrangement of the magnetic steel sheets, but the reluctance torque can be easily increased by the following method.
図12は、方向性電磁鋼板9の例を示す図である。方向性電磁鋼板は、鋼板を圧延する際に結晶軸の方向を揃える等によって、特定の方向に磁化するよう、磁気特性を偏らせた電磁鋼板であり、一般に磁化容易軸方向と左右方向の磁化困難とが直交するようになっている。図12においては、図の上下方向が磁化容易軸方向、図の左右方向が磁化困難方向にされている。
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of the grain-oriented
図13は、方向性電磁鋼板9から打ち抜かれて形成された鋼板311の例を示す図である。すなわち、図12に示された磁化容易軸方向および磁化困難方向の方向性電磁鋼板9から、図示の向きで打ち抜かれた鋼板311を図13に示す。図13において、鋼板311の各ピース鋼板311aの磁化容易軸方向および磁化困難方向は、方向性電磁鋼板9の磁化容易軸方向および磁化困難方向と同じになる。すなわち、図の上下方向が磁化容易軸方向、図の左右方向が磁化困難方向になる。鋼板311が複数枚積層されて形成される連結コア312についても、磁化容易軸方向および磁化困難方向は図13と同じになる。
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a
図14は、d軸インダクタンスLdおよびq軸インダクタンスLqの説明図であり、ロータ本体31を軸方向から見た図である。d軸方向はマグネットが設けられる空隙(マグネットが設けられず空隙のままとされる場合も含む)の中心を通る半径方向であり、隣接するピース312aの接触面に沿う。q軸方向はd軸方向と磁気的に直交する方向であり、ピース312aの中央部を通る半径方向となる。
Figure 14 is an explanatory view of a d-axis inductance L d and q-axis inductance L q, a view of the
図14から明らかなように、q軸方向が磁化容易軸方向に合致し、d軸方向が磁化容易軸方向から外れる。また、隣接するd軸方向に沿った磁路によりd軸インダクタンスLdが決定され、隣接するq軸方向に沿った磁路によりq軸インダクタンスLqが決定されることから、磁路の大部分が磁化容易軸方向に沿ったq軸インダクタンスLqは大きくなり、磁路の大部分が磁化困難方向に沿わず、更に空隙に沿ったd軸インダクタンスLdは小さくなる。リラクタンストルクは、q軸インダクタンスLqとd軸インダクタンスLdとの差に応じた大きさとなるため、かかる構成によりリラクタンストルクを高めることができ、モータの性能を高めることができる。 As is clear from FIG. 14, the q-axis direction matches the easy axis direction, and the d-axis direction deviates from the easy axis direction. Also, the d-axis inductance L d is determined by the magnetic path along the d-axis direction adjacent, since the q-axis inductance L q by the magnetic path along the q-axis direction adjacent is determined, most of the magnetic path There easy axis q-axis inductance L q in the direction is increased, most of the magnetic path is not along the hard magnetization direction, further d-axis inductance L d along the air gap is reduced. Reluctance torque, since the magnitude corresponding to the difference between the q-axis inductance L q and d-axis inductance L d, it is possible to increase the reluctance torque by such a structure, it is possible to improve the performance of the motor.
なお、図1~図3に示された、ピース312aの中央部に孔部312d(マグネット313が配置される場合を含む)が設けられる場合については、図12とは方向性電磁鋼板9の磁化容易軸方向および磁化困難方向を逆にすることで、リラクタンストルクをある程度は高めることができる。すなわち、その場合、ピース312aの中央部の半径方向に交差する方向がq軸方向となり、ピース312aの中央部の半径方向がd軸方向となり、d軸方向が磁化困難方向となり、d軸インダクタンスLdが小さくなることで、リラクタンストルクを高める方向に働く。q軸方向は、磁化容易化方向の成分を含むことによるインダクタンスの増大と、空隙によるインダクタンスの低下との影響を受ける。
In the case where the
(第3の実施形態)
第3の実施形態では、連結コア312を円状に組み上げる工程を容易にするための改良について説明する。例えば、前述した図3における連結コア312の隣り合う2つのピース312aに対して、両者間の連結部312bを折り曲げるにあたり、2つのピース312aを跨いで両端の側面(組み上げられた際に円の半径方向に沿うスリットを形成する面)をペンチ等の治具によって挟む場合を考える。この場合、ピース312aの側面がフラットであるため、引っ掛かるところがなくて治具が滑りやすく、円状に組み上げる工程が容易に行えないことがある。そこで、第3の実施形態では、その対策について提示する。
(Third embodiment)
In the third embodiment, an improvement for facilitating a process of assembling the connecting
図15は、第3の実施形態に係る連結コア312の例を示す平面図であり、円状に組み上げられる前の直線状に形成された状態を示している。図15において、連結コア312は、複数(図示の例では8個)のピース312aが連結部312bによって連結されている。各ピース312aには、マグネットが配置される孔部312gが設けられている。なお、孔部312gの、図における左右方向の端部は、フラックスバリアを形成するために、マグネットの形状よりも大きな孔が形成されている。すなわち、側面312hと孔部312gの輪郭との幅がほぼ均一の小さな値とされ、外周面に鋭角状に切り込みが入れられた形状となっている。フラックスバリアは、ロータのマグネットの磁極(半径方向に着磁)から出た磁束がロータ内を流れてしまうことで、ステータ側に流れる磁束が減少してしまうことを防止するためのものであり、ロータ内の磁路を狭くするものである。
FIG. 15 is a plan view showing an example of the
また、ピース312aの両端の側面312hには、治具が引っ掛かりやすくするための、鋭角状に切り欠かれた断面形状の溝部312iが軸方向に沿って設けられている。溝部312iは、凹部でもあり、治具を引っ掛ける係合部でもある。なお、図示の例では、溝部312iは1つの側面312hに1つが設けられているが、複数の溝部が設けられるようにしてもよい。連結コア312を円状に組み上げる工程では、例えば、ペンチ等の治具によって隣り合う2つのピース312aを跨いで両端の側面312h部分を挟み、力を加えることで、2つのピース312aの間の連結部312bを折り曲げる。この際、側面312h上の溝部312iが治具と噛み合うため、滑りが防止され、折り曲げの作業が円滑に行われる。
溝 Furthermore,
図16は、第3の実施形態に係るロータ本体31の例を示す平面図である。図16において、シャフト32を中心に、複数のピース312a(図示の例では8個)が円状に組み上げられることで、ロータ本体31が形成される。各ピース312aの孔部312gには直方体状のマグネット313が挿入されている。また、マグネット313の両端側の、マグネット313によって埋められなかった孔部312gは、フラックスバリア312jを形成している。ピース312aの側面312hに設けられた溝部312iは、隣り合うピース312aの溝部312iとにより、多角形の空間を形成する。この空間は、マグネット313に対する磁路を狭めて、フラックスバリア312jとしての機能を高める。
FIG. 16 is a plan view showing an example of the rotor
なお、溝部312iは、図3に示されたような、内部に孔部312dが形成されたピース312aにも適用することができるし、図10に示されたような、両端に凹部312fが形成されたピース312aにも適用することができる。
The
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
以上のように、実施形態に係るモータは、ロータ本体を備え、前記ロータ本体は、連結部を介して連結された複数のコアを備え、前記複数のコアは環状に配置されている。これにより、ロータを簡易に形成できる。 As described above, the motor according to the embodiment includes the rotor main body, the rotor main body includes a plurality of cores connected via a connecting portion, and the plurality of cores are arranged in a ring. Thus, the rotor can be easily formed.
また、前記コアは、孔部を有する。この孔部を設けることでリラクタンストルクを発生できる。これにより、モータのトルクを高めるリラクタンストルクを発生させることができる。 The core has a hole. By providing these holes, reluctance torque can be generated. Thereby, reluctance torque that increases the torque of the motor can be generated.
また、前記コアは、凹部を有し、隣接する2つのコアの前記凹部が接触して孔部を形成する。隣接する2つのコアの凹部は孔部を形成し、孔部が形成されることでリラクタンストルクを発生できる。これにより、モータのトルクを高めるリラクタンストルクを発生させることができる。 The core has a concave portion, and the concave portions of two adjacent cores are in contact with each other to form a hole. The concave portions of the two adjacent cores form a hole, and the formation of the hole can generate a reluctance torque. Thereby, reluctance torque that increases the torque of the motor can be generated.
また、前記ロータ本体は、前記孔部に配置されるマグネットを備える。これにより、リラクタンストルクに加え、モータのトルクを高めるトルク(マグネットトルク)を発生させることができる。 The rotor body further includes a magnet arranged in the hole. Thus, in addition to the reluctance torque, a torque (magnet torque) that increases the torque of the motor can be generated.
また、シャフトは、前記複数のコアの内側側部に挟まれている。これにより、簡易な構成で複数のコアにシャフトを強固に固定することができる。 シ ャ フ ト The shaft is sandwiched between inner sides of the plurality of cores. Thus, the shaft can be firmly fixed to the plurality of cores with a simple configuration.
また、前記複数のコアのうち、隣接する2つのコアに挟まれた弾性部材を備える。これにより、ロータ本体の真円度を高めることができる。また、コアどうしの偏った接触が避けられ、振動を低減することができる。 In addition, an elastic member is interposed between two adjacent cores among the plurality of cores. Thereby, the roundness of the rotor body can be increased. In addition, uneven contact between the cores can be avoided, and vibration can be reduced.
前記コアは、複数の方向性電磁鋼板で形成され、前記コアの径方向に対して交差する方向が前記方向性電磁鋼板の磁化容易軸方向となっている。これにより、q軸インダクタンスを高め、リラクタンストルクを高めて、モータの性能を向上させることができる。 The core is formed of a plurality of grain-oriented electrical steel sheets, and a direction intersecting a radial direction of the core is a direction of an easy axis of magnetization of the grain-oriented electrical steel sheet. Thereby, the q-axis inductance can be increased, the reluctance torque can be increased, and the performance of the motor can be improved.
また、前記コアは、複数の方向性電磁鋼板で形成され、前記コアの径方向が前記方向性電磁鋼板の磁化容易軸方向となっている。これにより、q軸インダクタンスを高め、リラクタンストルクを高めて、モータの性能を向上させることができる。 The core is formed of a plurality of grain-oriented electrical steel sheets, and the radial direction of the core is the direction of the axis of easy magnetization of the grain-oriented electrical steel sheet. Thereby, the q-axis inductance can be increased, the reluctance torque can be increased, and the performance of the motor can be improved.
また、前記環状に配置された複数のコアのうち、隣接する2つのコアは接続部材で接続されている。これにより、簡易にロータ本体を形成することができる。 Also, among the plurality of cores arranged in an annular shape, two adjacent cores are connected by a connecting member. Thus, the rotor body can be easily formed.
実施形態に係るモータの製造方法は、複数のコアが連結部を介して一方向に並んだ連結コアを、前記連結部を折り曲げて前記複数のコアを環状にする、第1の工程を有する。これにより、ロータを容易に作製することができる。 The method for manufacturing a motor according to the embodiment includes a first step of bending a connecting core in which a plurality of cores are arranged in one direction via a connecting portion to bend the connecting portion to make the plurality of cores annular. Thus, the rotor can be easily manufactured.
また、前記複数のコアでシャフトを挟み込む、第2の工程を有する。これにより、ロータ本体へのシャフトの固定を容易に行うことができる。 And a second step of sandwiching the shaft between the plurality of cores. Thus, the shaft can be easily fixed to the rotor body.
また、前記連結部の凹部に弾性部材を配置する、第3の工程を有する。これにより、ロータ本体の真円度を高めるとともに、コアどうしの偏った接触が避けられ、振動を低減することができる。 And a third step of disposing an elastic member in the concave portion of the connecting portion. As a result, the roundness of the rotor body can be increased, and uneven contact between the cores can be avoided, and vibration can be reduced.
また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。 The present invention is not limited by the above embodiments. The present invention also includes a configuration in which the above-described components are appropriately combined. Further, further effects and modified examples can be easily derived by those skilled in the art. Therefore, the broader aspects of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible.
本願は、2018年7月18日に日本国に提出された特願2018-134710の利益を享受する。 This application enjoys the benefits of Japanese Patent Application No. 2018-134710, filed on July 18, 2018 in Japan.
1 モータ,2 ステータ,3 ロータ,31 ロータ本体,312 連結コア,312a ピース,312b 連結部,312b-b 凹部,312d 孔部,312f 凹部,313 マグネット,314 弾性部材,32 シャフト,9 方向性電磁鋼板 1 motor, 2 stator, 3 rotor, 31 rotor body, 312 connection core, 312a piece, 312b connection, 312b-b recess, 312d hole, 312f recess, 313 magnet, 314 elastic member, 32 shaft, 9 directional electromagnetic steel sheet
Claims (12)
前記ロータ本体は、連結部を介して連結された複数のコアを備え、
前記複数のコアは環状に配置されている、
モータ。 Equipped with a rotor body,
The rotor body includes a plurality of cores connected via a connection portion,
The plurality of cores are arranged in a ring,
motor.
請求項1に記載のモータ。 The core has a hole,
The motor according to claim 1.
隣接する2つのコアの前記凹部が接触して孔部を形成する、
請求項1に記載のモータ。 The core has a concave portion,
The recesses of two adjacent cores contact to form a hole,
The motor according to claim 1.
請求項2または3に記載のモータ。 The rotor body includes a magnet disposed in the hole.
The motor according to claim 2.
請求項1~4のいずれか一つに記載のモータ。 A shaft sandwiched between inner sides of the plurality of cores;
The motor according to any one of claims 1 to 4.
請求項1~5のいずれか一つに記載のモータ。 And an elastic member sandwiched between two adjacent cores among the plurality of cores,
The motor according to any one of claims 1 to 5.
前記コアの径方向に対して交差する方向が前記方向性電磁鋼板の磁化容易軸方向となっている、
請求項1~6のいずれか一つに記載のモータ。 The core is formed of a plurality of grain-oriented electrical steel sheets,
The direction intersecting with the radial direction of the core is the direction of the easy axis of magnetization of the grain-oriented electrical steel sheet,
The motor according to any one of claims 1 to 6.
前記コアの径方向が前記方向性電磁鋼板の磁化容易軸方向となっている、
請求項1~7のいずれか一つに記載のモータ。 The core is formed of a plurality of grain-oriented electrical steel sheets,
The radial direction of the core is the direction of the easy axis of magnetization of the grain-oriented electrical steel sheet,
The motor according to any one of claims 1 to 7.
請求項1~8のいずれか一つに記載のモータ。 Among the plurality of cores arranged in an annular shape, two adjacent cores are connected by a connection member,
The motor according to any one of claims 1 to 8.
モータの製造方法。 A first step in which a plurality of cores are arranged in one direction via a connecting portion, and the connecting portion is bent to form the plurality of cores in an annular shape,
Motor manufacturing method.
請求項10に記載のモータの製造方法。 Having a second step of sandwiching a shaft between the plurality of cores;
A method for manufacturing a motor according to claim 10.
請求項10又は11に記載のモータの製造方法。 A third step of disposing an elastic member in the concave portion of the connection portion,
A method for manufacturing a motor according to claim 10.
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