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公開番号2024064544
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-14
出願番号2022173204
出願日2022-10-28
発明の名称回転電機
出願人株式会社ミツバ
代理人個人,個人,個人
主分類H02K 1/22 20060101AFI20240507BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】騒音及び振動を低減できる回転電機を提供する。
【解決手段】ロータ9は、回転軸線C1回りに回転するシャフト31と、シャフト31に同軸上に固定されたロータコア32と、ロータコア32の外周面32bに配置された複数の永久磁石33と、ロータコア32の外周面32bに設けられ、外周面32bから径方向外側に突出する複数の突極35と、を備える。複数の突極35は、径方向外側の先端91a位置が永久磁石33の外周角部33fよりも径方向外側に位置している第1突極91と、径方向外側の先端92aの位置が永久磁石33の外周角部33fよりも径方向内側に位置している第2突極92と、を有する。第1突極91と第2突極92とが周方向に交互に配置されている。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
コイルが巻回される複数のティースを有するステータコアと、
前記複数のティースよりも径方向内側に、回転軸線回りに回転自在に設けられたロータと、
を備え、
前記ロータは、
前記回転軸線回りに回転するシャフトと、
前記シャフトに同軸上に固定されたロータコアと、
前記ロータコアの外周面に配置された複数の永久磁石と、
前記ロータコアの前記外周面に設けられ、前記外周面から径方向外側に突出する複数の突極と、
を備え、
前記複数の突極は、前記ロータコアにおける外周面の周方向で隣り合う前記永久磁石の間に配置されており、
前記複数の突極は、
径方向外側の先端の位置が前記永久磁石における外周面のうち周方向両側の角部よりも径方向外側に位置している第１突極と、
径方向外側の先端の位置が前記永久磁石の前記角部よりも径方向内側に位置している第２突極と、
を有し、
前記第１突極と前記第２突極とが周方向に交互に配置されている、
ことを特徴とする回転電機。
続きを表示（約 390 文字）【請求項２】
前記第１突極の前記先端は、前記永久磁石の前記角部よりも径方向外側で、かつ前記ステータコアの内周面よりも径方向内側に位置している、
ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記第２突極の前記先端は、前記永久磁石の前記角部と前記突極の根本との間の中央位置よりも径方向外側で、かつ前記永久磁石の前記角部よりも径方向内側に位置している、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記回転軸線と前記永久磁石の周方向中央とを通る直線上に、前記永久磁石の内周面の円弧中心及び前記永久磁石の外周面の円弧中心が位置されており、
前記外周面の前記円弧中心は、前記内周面の前記円弧中心に対して径方向外側に位置している、
ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
回転電機として、例えば電動モータが挙げられる。電動モータは、ステータと、ステータに対して回転軸線回りに回転自在に設けられたロータと、を備える。ステータは、コイルが巻回される複数のティースを備える。周方向で隣り合うティースの間に、それぞれスロットが形成される。これらスロットを介し、各ティースにコイルが巻回される。ロータは、ロータコアと、ロータコアに設けられた界磁用の複数の永久磁石と、を備えたものがある。
電動モータは、コイルに通電するとティースに鎖交磁束が形成される。この鎖交磁束とロータの永久磁石との間に磁気的な吸引力や反発力が生じ、ロータが継続的に回転される。
【０００３】
この種のロータの中には、永久磁石をロータコアの外周面に周方向に並べて配置した表面磁石（ＳＰＭ：ＳｕｒｆａｃｅＰｅｒｍａｎｅｎｔＭａｇｎｅｔ）型のロータがある。この表面磁石型のロータの中には、ロータコアの外周面から径方向外側に向かって突出され、周方向で隣り合う永久磁石の間に配置された複数の突極を備えた、いわゆるインセット型のロータが知られている。
【０００４】
インセット型のロータにおいて、ロータコア及び突極は、磁性材料によって形成されている。ロータコアの突極は、突出方向が径方向の外側であるのでステータの鎖交磁束が流れやすい方向となる。また、突極は、鎖交磁束の磁路の磁気抵抗（リラクタンス）を小さくするようにロータコアを回転させる、リラクタンストルクを発生させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１９－１９３３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながらインセット型のロータでは、突極が形成されることに伴いロータの外周面での磁界の歪みが増大し、この結果トルクリップルが増大してしまう可能性があった。とりわけ、トルクリップルの次数成分のうち、磁極数とスロット数との最小公倍数の次数成分が顕著に大きくなる傾向があった。これに起因して、電動モータの騒音及び振動が増大する可能性があった。
【０００７】
そこで、本発明は、騒音及び振動を低減できる回転電機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の第１態様では、回転電機は、コイルが巻回される複数のティースを有するステータコアと、前記複数のティースよりも径方向内側に、回転軸線回りに回転自在に設けられたロータと、を備え、前記ロータは、前記回転軸線回りに回転するシャフトと、前記シャフトに同軸上に固定されたロータコアと、前記ロータコアの外周面に配置された複数の永久磁石と、前記ロータコアの前記外周面に設けられ、前記外周面から径方向外側に突出する複数の突極と、を備え、前記複数の突極は、前記ロータコアにおける外周面の周方向で隣り合う前記永久磁石の間に配置されており、前記複数の突極は、径方向外側の先端の位置が前記永久磁石における外周面のうち周方向両側の角部よりも径方向外側に位置している第１突極と、径方向外側の先端の位置が前記永久磁石の前記角部よりも径方向内側に位置している第２突極と、を有し、前記第１突極と前記第２突極とが周方向に交互に配置されている。
【０００９】
このように構成することで、トルクリップルの次数成分のうち、特定の次数成分が顕著に大きくなるのを抑制できる。この結果、回転電機の騒音及び振動を低減できる。
【００１０】
本発明の第２態様では、第１態様の回転電機において、前記第１突極の前記先端は、前記永久磁石の前記角部よりも径方向外側で、かつ前記ステータコアの内周面よりも径方向内側に位置してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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