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公開番号2024076881
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-06
出願番号2022188690
出願日2022-11-25
発明の名称回転電機
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H02K 1/14 20060101AFI20240530BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】特定の磁極数及びスロット数を有する回転電機において静粛性を向上させる。
【解決手段】回転電機は、周方向に並ぶ複数の磁極を有する回転子と、周方向に複数のティースを有する固定子コアと、集中巻によりティースに巻回される多相の固定子巻線とを有する固定子と、を備えている。回転電機において、回転子の磁極数は「14」であって、かつティース間のスロット数は「18」である。固定子コア31には、電気8次成分及び電気10次成分の径方向振動を抑制するようにスキューが施されている。
【選択図】 図9
特許請求の範囲【請求項1】
周方向に並ぶ複数の磁極を有する回転子(40)と、
周方向に複数のティース(34)を有する固定子コア(31)と、集中巻により前記ティースに巻回される多相の固定子巻線(32)とを有する固定子(30)と、を備える回転電機(10)において、
前記回転子の磁極数が(18±4)であって、かつ前記ティース間のスロット数が18であるか、又は、
前記回転子の磁極数が(18±2)であって、かつ前記ティース間のスロット数が18であり、
電気8次成分及び電気10次成分の径方向振動を抑制するように前記固定子又は前記回転子にスキューが施されている、回転電機。
続きを表示(約 450 文字)【請求項2】
前記固定子又は前記回転子は、軸方向において段差状のスキューが施された段スキュー構造により構成されており、
前記固定子において、前記ティースの先端部に設けられ周方向に延びる鍔部(62b)がスキュー部であり、前記鍔部の周方向中央点のずれ角度であるスキュー角度が、電気角で14~23°の範囲に設定されているか、又は、
前記回転子において、周方向に並ぶ磁極ごとに磁極中心位置が軸方向に段差状にずれており、そのずれ角度であるスキュー角度が、電気角で14~23°の範囲に設定されている、請求項1に記載の回転電機。
【請求項3】
軸方向に3段以上でスキューが設けられている、請求項2に記載の回転電機。
【請求項4】
前記固定子又は前記回転子は、軸方向に連続的に傾斜するスキューが施されたリニアスキュー構造により構成されており、
周方向のずれ角度であるスキュー角度が、電気角で28~46°の範囲に設定されている、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、回転電機に関するものである。
続きを表示(約 2,200 文字)【背景技術】
【0002】
集中巻コイルを有する回転電機として、例えば特許文献1に記載の回転電機が知られている。この特許文献1には、回転子の磁極数として特定の磁極数を有し、かつ固定子におけるティース間のスロット数として特定のスロット数を有する回転電機が記載されており、具体的には、磁極数が14であり、かつスロット数が18である回転電機や、磁極数が22であり、かつスロット数が18である回転電機、磁極数が16であり、かつスロット数が18である回転電機、磁極数が20であり、かつスロット数が18である回転電機が開示されている。そして、これらの回転電機において、相間の各コイル体における起磁力の位相差が電気角で20度を含む所定の位相範囲内となるようにすることで、電気6次又は電気12次の高調波成分を打ち消し、トルクリプルを抑制できるものとしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特許第7103299号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記特許文献1は、本願出願人によりなされた出願であったが、本願出願人によればさらに、上記のごとく特定の磁極数及びスロット数とした回転電機では、電気8次成分及び電気10次成分により固定子に楕円状に変形する向きの径方向電磁力が生じ、それに起因して径方向振動が生じることが見出された。この場合、回転電機に騒音等の不都合が生じ、静粛性が低下することが懸念される。なお、こうした径方向振動は、14極、18スロットのような特定の磁極数及びスロット数を有する回転電機にて生じ、例えば8極、12スロットとした回転電機では問題にならないことも確認されている。
【0005】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、特定の磁極数及びスロット数を有する回転電機において静粛性を向上させることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、
周方向に並ぶ複数の磁極を有する回転子と、
周方向に複数のティースを有する固定子コアと、集中巻により前記ティースに巻回される多相の固定子巻線とを有する固定子と、を備える回転電機において、
前記回転子の磁極数が(18±4)であって、かつ前記ティース間のスロット数が18であるか、又は、
前記回転子の磁極数が(18±2)であって、かつ前記ティース間のスロット数が18であり、
電気8次成分及び電気10次成分の径方向振動を抑制するように前記固定子又は前記回転子にスキューが施されていることを特徴とする。
【0007】
集中巻構造の固定子を有する回転電機において、回転子の磁極数が(18±4)、かつ固定子のスロット数が18である構成、又は回転子の磁極数が(18±2)、かつ固定子のスロット数が18である構成とする場合には、電気8次成分及び電気10次成分に起因して、固定子に楕円状に変形する向きの径方向電磁力が生じ、静粛性が低下することが懸念される。この点、上記回転電機において、電気8次成分及び電気10次成分の径方向振動を抑制するように固定子及び回転子の少なくともいずれかにスキューを施す構成とした。この場合、スキュー構造を付加することで、電気8次成分及び電気10次成分に起因する径方向電磁力を低減でき、固定子の変形を抑制できる。その結果、特定の磁極数及びスロット数を有する回転電機において静粛性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
モータの縦断面図。
モータの横断面図。
制御装置の電気的構成を示す図。
固定子の斜視図。
固定子コアの構成を示す斜視図。
固定子巻線の巻線構成図。
固定子巻線の各部分巻線についてティースとの対応関係を示す図。
8次成分及び10次成分により径方向加速度が生じることを説明する図。
固定子コアの段スキュー構造を示す斜視図。
固定子コアのスキュー角度を説明する図。
電気8次、10次の径方向振動加速度とスキュー角度との関係を示す図。
固定子コアのリニアスキュー構造を示す斜視図。
回転子のスキュー構造を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。本実施形態では、回転電機としてのモータ10を例示して説明する。
【0010】
図1に示すモータ10は、永久磁石界磁型のものであり、具体的には3相巻線を有する永久磁石界磁型同期機である。つまり、モータ10は、ブラシレスモータである。この3相巻線は2系統有していてもよい。モータ10は、ハウジング20と、ハウジング20に固定される固定子30と、固定子30に対して回転する回転子40と、回転子40が固定される回転軸11と、を備える。以下、本実施形態において、軸方向とは回転軸11の軸方向のことを示し、径方向とは回転軸11の径方向のことを示し、周方向とは回転軸11の周方向のことを示す。
(【0011】以降は省略されています)

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