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公開番号2024080053
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-13
出願番号2022192912
出願日2022-12-01
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 1/278 20220101AFI20240606BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】永久磁石におけるオーバーハング部の磁束を有効活用でき、効率よく高トルク化できる回転電機を提供する。
【解決手段】回転電機は、回転軸線Cr回りに回転自在に設けられたロータ9と、ロータの外周を取り囲むステータ8と、を備える。ステータ8は、コイル24が巻回されるステータコア20を有する。ロータ9は、回転軸線Crを軸心とするシャフト31と、シャフト31に嵌合固定されるロータコア32と、ロータコア32の外周面に配置された永久磁石33と、を有する。永久磁石33は、軸方向でステータコア20の軸方向の両端面20a,20bよりも外側に突出したオーバーハング部33eを有する。オーバーハング部33eの径方向内側の内周面に、磁性体である円筒部72を設けた。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項1】
回転軸線回りに回転自在に設けられたロータと、
前記ロータの外周を取り囲むステータと、
を備え、
前記ステータは、コイルが巻回されるステータコアを有し、
前記ロータは、
前記回転軸線を軸心とするシャフトと、
前記シャフトに嵌合固定されるロータコアと、
前記ロータコアの外周面に配置された永久磁石と、
を有し、
前記永久磁石は、前記回転軸線方向で前記ステータコアの前記回転軸線の両端面よりも外側に突出したオーバーハング部を有し、
前記オーバーハング部の径方向内側の内周面に、磁性体を設けた、
ことを特徴とする回転電機。
続きを表示(約 740 文字)【請求項2】
前記磁性体は前記永久磁石を保持する磁石ホルダであり、
前記磁石ホルダは、
前記オーバーハング部の前記内周面に配置されるとともに、前記ロータコアに当接される筒部と、
前記筒部の前記ロータコアとは反対側の端部から径方向外側に張り出す端部壁と、
を備え、
前記端部壁は、前記オーバーハング部における前記回転軸線方向の端部に当接している、
ことを特徴とする請求項1に記載の回転電機。
【請求項3】
前記ロータコアは、鋼板を積層して形成されており、
前記磁石ホルダは、軟磁性粉を加圧成形して形成されている、
ことを特徴とする請求項2に記載の回転電機。
【請求項4】
前記磁石ホルダは、
前記筒部に形成されるとともに、前記ロータコアに係合される係合爪と、
前記端部壁に形成され、前記磁石ホルダの他の装置に対する位置決めを行うための位置決め部と、
を備える、
ことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の回転電機。
【請求項5】
前記位置決め部は、前記端部壁に形成された開口部である、
ことを特徴とする請求項4に記載の回転電機。
【請求項6】
前記回転軸線を中心として、前記オーバーハング部の径方向外側の外周面のうち、最も径方向外側を通る円を前記オーバーハング部の最外円とし、前記最外円と前記内周面との間の中央を前記オーバーハング部の中央部としたとき、
前記端部壁の外周縁は、前記オーバーハング部の前記内周面と前記中央部との間に位置している、
ことを特徴とする請求項2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ステータコアを備える。ロータは、回転軸線を軸心とするシャフトと、シャフトに嵌合固定されたロータコアと、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。このような構成のもと、コイルに給電を行うとステータコアに鎖交磁束が形成される。この鎖交磁束と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】
ロータの中には、ロータコアの外周面に永久磁石を配置する、いわゆる表面磁石(SPM:Surface Permanent Magnet)型のロータがある。この表面磁石型のロータにおいて有効磁束を増大させて高トルク化を図るために、ステータコア及びロータコアにおける回転軸線方向の長さよりも永久磁石における回転軸線方向の長さを長くする場合がある。
【0004】
ステータコアにおける回転軸線方向の両端面よりも外側に永久磁石における回転軸線方向の両端を突出させることにより、ロータの有効磁束量を増大できる。このため、ステータコアに形成された鎖交磁束を、ロータの回転力に効率的に寄与させることができ、電動モータを高トルク化できる。以下、永久磁石のうち、ステータコアにおける回転軸線方向の両端面よりも外側に突出した箇所をオーバーハング部と称する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
特開2021-168575号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで上述の従来技術では、永久磁石のオーバーハング部のうち、径方向外側の外周面の磁束は、ロータの回転力に寄与する。これに対し、永久磁石のオーバーハング部のうち、径方向内側の内周面の磁束は、単なる漏れ磁束となってしまう。結果的に、永久磁石の有効磁束が減少してしまい、電動モータを効率よく高トルク化しにくいという課題があった。
【0007】
そこで、本発明は、永久磁石におけるオーバーハング部の磁束を有効活用でき、効率よく高トルク化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、回転軸線回りに回転自在に設けられたロータと、前記ロータの外周を取り囲むステータと、を備え、前記ステータは、コイルが巻回されるステータコアを有し、前記ロータは、前記回転軸線を軸心とするシャフトと、前記シャフトに嵌合固定されるロータコアと、前記ロータコアの外周面に配置された永久磁石と、を有し、前記永久磁石は、前記回転軸線方向で前記ステータコアの前記回転軸線の両端面よりも外側に突出したオーバーハング部を有し、前記オーバーハング部の径方向内側の内周面に、磁性体を設けた。
【0009】
このように構成することで、オーバーハング部における内周面側に、磁性体を介してロータコアへと磁束が流れる磁路を形成できる。このため、オーバーハング部において空気中に漏れる磁束を低減でき、オーバーハング部の磁束を有効活用できる。よって、永久磁石全体の有効磁束を増大でき、回転電機を効率よく高トルク化できる。
【0010】
本発明の第2態様では、第1態様の回転電機において、前記磁性体は前記永久磁石を保持する磁石ホルダであり、前記磁石ホルダは、前記オーバーハング部の前記内周面に配置されるとともに、前記ロータコアに当接される筒部と、前記筒部の前記ロータコアとは反対側の端部から径方向外側に張り出す端部壁と、を備え、前記端部壁は、前記オーバーハング部における前記回転軸線方向の端部に当接している。
(【0011】以降は省略されています)

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