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公開番号2023042717
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-03-28
出願番号2021149990
出願日2021-09-15
発明の名称回転子及び電動機
出願人TDK株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H02K 1/2795 20220101AFI20230320BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】大型化を防ぎながらモータトルクを増大させる。
【解決手段】ロータ10は、回転軸Xの周方向に沿って設けられた複数の永久磁石12と、複数の永久磁石12のうち隣接する永久磁石12の間にそれぞれ設けられた複数の軟磁性体部13と、を有する電動機の回転子である。ロータ10は、電動機のステータ20から所定距離だけ離れた位置に、ステータ20との対向面に対して平行な面であって、永久磁石12が存在する磁石配置面Pが形成され、磁石配置面Pは、第1磁石配置面P1と、第1磁石配置面P1と比べてステータ20との距離が大きな位置に設けられた、磁石配置面の面積に対して軟磁性体部13が存在する面積の割合が第1磁石配置面P1よりも大きな第2磁石配置面P2と、を含む。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項1】
回転軸の周方向に沿って設けられた複数の永久磁石と、
前記複数の永久磁石のうち隣接する永久磁石の間にそれぞれ設けられた複数の軟磁性体部と、
を有する電動機の回転子であって、
前記電動機の固定子から所定距離だけ離れた位置に、前記固定子との対向面に対して平行な面であって、前記永久磁石が存在する磁石配置面が形成され、
前記磁石配置面は、第1磁石配置面と、前記第1磁石配置面と比べて前記固定子との距離が大きな位置に設けられた、磁石配置面の面積に対して前記軟磁性体部が存在する面積の割合が第1磁石配置面よりも大きな第2磁石配置面と、を含む、回転子。
続きを表示(約 370 文字)【請求項2】
前記磁石配置面における前記軟磁性体部の幅は、前記固定子からの距離が大きくなるにつれて大きくなる、請求項1に記載の回転子。
【請求項3】
前記軟磁性体部は、その側面が前記磁石配置面に対して傾斜している、請求項1または2に記載の回転子。
【請求項4】
前記軟磁性体部の前記側面の傾斜角は、前記磁石配置面とのなす角が、1°~80°である、請求項3に記載の回転子。
【請求項5】
前記軟磁性体部または前記永久磁石は、前記固定子からの距離に応じて段差状に設けられている、請求項1に記載の回転子。
【請求項6】
バックヨークを有していない、請求項1~5のいずれか一項に記載の回転子。
【請求項7】
請求項1~6のいずれか一項に記載の回転子を有する、電動機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、回転子及びこの回転子を有する電動機に関する。
続きを表示(約 1,500 文字)【背景技術】
【0002】
ロータとステータとによって構成されるモータにおいてモータトルクを増大させる方法として、例えば、ロータに設けられる複数の永久磁石の間に軟磁性体を配置してリラクタンストルクを増大させる手法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
国際公開第2011/046108号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、リラクタンストルクを利用することを想定した形状のロータでは、リラクタンストルクが増大する一方、マグネットトルクが低下する傾向があり、総合的なモータトルクが小さくなる可能性がある。軟磁性体の磁気飽和によるマグネットトルクの低下を防ぐための手法としてバックヨーク厚みを大きくすることが考えられるが、この場合、モータが大型化してしまう可能性がある。
【0005】
本開示は、上記を鑑みてなされたものであり、大型化を防ぎながらモータトルクの増大が図られた回転子、及びこの回転子を有する電動機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するため、本開示の一形態に係る回転子は、回転軸の周方向に沿って設けられた複数の永久磁石と、前記複数の永久磁石のうち隣接する永久磁石の間にそれぞれ設けられた複数の軟磁性体部と、を有する電動機の回転子であって、前記電動機の固定子から所定距離だけ離れた位置に、前記固定子との対向面に対して平行な面であって、前記永久磁石が存在する磁石配置面が形成され、前記磁石配置面は、第1磁石配置面と、前記第1磁石配置面と比べて前記固定子との距離が大きな位置に前記軟磁性体部の占める割合が第1磁石配置面よりも大きな第2磁石配置面と、を含む。
【0007】
上記の回転子には、永久磁石の間に軟磁性体部が設けられているため、この回転子を用いた電動機では、リラクタンストルクを利用することができる。固定子に近い第1磁石配置面においては、第2磁石配置面と比較して軟磁性体部の占める割合が小さくなり、固定子との間で発生するマグネットトルクの低下を抑制することができる。このため、磁石量が少ない条件でもモータトルクを増大させることが可能となり、大型化を防ぎながらモータトルクの増大を実現することができる。
【0008】
前記磁石配置面における前記軟磁性体部の幅は、前記固定子からの距離が大きくなるにつれて大きくなる態様であってもよい。上記の構成によれば、固定子からの距離が大きくなるにつれて軟磁性体部の幅が大きくなるため、上記の第1磁石配置面及び第2磁石配置面を含んだ回転子を実現することができる。
【0009】
前記軟磁性体部は、その側面が、前記磁石配置面に対して傾斜している態様であってもよい。上記の構成とすることで、軟磁性体の側面の傾斜によって、固定子からの距離が大きくなるにつれて軟磁性体部の幅を大きくすることができ、上記の第1磁石配置面及び第2磁石配置面を含んだ回転子を実現することができる。
【0010】
前記軟磁性体部の前記側面の傾斜角は、前記磁石配置面とのなす角が、1°~80°である態様であってもよい。軟磁性体部の側面の傾斜角を上記の範囲とすることで、固定子からの距離に応じて軟磁性体部が存在する面積の割合を適切に変化させることができる。
(【0011】以降は省略されています)

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