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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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