特許ウォッチ

公開番号2024158317
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-08
出願番号2023073432
出願日2023-04-27
発明の名称ロータ、およびモータ
出願人ニデック株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H02K 1/276 20220101AFI20241031BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】出力トルクを向上できる構造を有するロータを備えるモータを提供する。
【解決手段】中心軸線Jを回転軸として回転可能なロータ10であって、軸方向に沿って延びるロータコア20と、ロータコア内に配置される複数の補助マグネット43と、を備える。ロータコアは、径方向に並ぶ複数の第1スリット31、32、33からならなるスリット群30と、軸方向から見てスリット群の径方向内側に配置される第2スリット50と、を有する。複数組のスリット群と複数の第2スリットとは、それぞれ周方向に並ぶ。第1スリットは、軸方向から見て径方向内側に凸となる形状で周方向に沿って延びる。第2スリットは、径方向に沿って延びるマグネット収容部51と、マグネット収容部の径方向外側の端部から周方向一方側および他方側に延びる一対の外側フラックスバリア部52と、を有する。補助マグネットは、周方向を磁化方向としてマグネット収容部に配置される。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
中心軸線を回転軸として回転可能なロータであって、
軸方向に沿って延びるロータコアと、
前記ロータコア内に配置される複数の補助マグネットと、を備え、
前記ロータコアは、
径方向に並ぶ複数の第１スリットからならなるスリット群と、
軸方向から見て前記スリット群の径方向内側に配置される第２スリットと、を有し、
複数組の前記スリット群と複数の第２スリットとは、それぞれ周方向に並び、
前記第１スリットは、軸方向から見て径方向内側に凸となる形状で周方向に沿って延び、
前記第２スリットは、
径方向に沿って延びるマグネット収容部と、
前記マグネット収容部の径方向外側の端部から周方向一方側および他方側に延びる一対の外側フラックスバリア部と、を有し、
前記補助マグネットは、周方向を磁化方向として前記マグネット収容部に配置される、
ロータ。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記第２スリットは、前記マグネット収容部の径方向内側の端部から周方向一方側および他方側に延びる一対の内側フラックスバリア部を有する、
請求項１に記載のロータ。
【請求項３】
前記中心軸線に沿って軸方向に延びるシャフトを備え、
前記ロータコアは、前記シャフトが通される中央孔を有し、
前記第２スリットは、径方向内側の端部で前記中央孔に繋がり、
前記シャフトの外周面の少なくとも一部、または前記中央孔の内周面の少なくとも一部は、常磁性体材料から構成される、
請求項１に記載のロータ。
【請求項４】
前記中心軸線を中心として軸方向に延びるシャフトを備え、
前記ロータコアは、前記シャフトが通される中央孔を有し、
前記第２スリットは、径方向内側の端部で前記中央孔に繋がり、
前記シャフトの外周面は、前記第２スリットの径方向内側の端部と対向し軸方向に延びる凹溝を有する、
請求項１に記載のロータ。
【請求項５】
前記第２スリットは、周方向に並びそれぞれ前記補助マグネットが収容される複数のマグネット収容部を有する、
請求項１に記載のロータ。
【請求項６】
前記外側フラックスバリア部は、周方向寸法が径方向寸法よりも大きい、
請求項１に記載のロータ。
【請求項７】
前記外側フラックスバリア部は、軸方向から見て径方向内側に凸となる形状で周方向に沿って延びる、
請求項１に記載のロータ。
【請求項８】
前記補助マグネットは、希土類焼結磁石である、
請求項１に記載のロータ。
【請求項９】
前記ロータは、６組以上の前記スリット群を有する、
請求項１に記載のロータ。
【請求項１０】
前記中心軸線を中心として軸方向に延びるシャフトを備え、
前記ロータコアは、前記シャフトが通される中央孔を有し、
前記第２スリットは、径方向内側の端部で前記中央孔に繋がり、
前記シャフトの外周面は、前記第２スリットの径方向内側の端部と対向し軸方向に延びる凹溝を有し、
前記第２スリットは、周方向に並びそれぞれ前記補助マグネットが収容される複数のマグネット収容部を有し、
前記外側フラックスバリア部は、周方向寸法が径方向寸法よりも大きく、
前記ロータは、６組以上の前記スリット群を有し、
前記ロータコア内に配置される複数の主マグネットを備え、
前記主マグネットは、それぞれの前記スリット群において少なくとも１つの前記第１スリット内に配置され径方向を磁化方向とする、
請求項１に記載のロータ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータ、およびモータに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
リラクタンスモータのトルクを改善するために、フラックスバリア内に永久磁石が配置された回転電機が知られている。例えば、特許文献１には、フラックスバリア内に永久磁石を配置することに加えて、径方向外側に磁束総量のより大きな永久磁石を配置することで、トルクの改善を図った例が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００２－２７２０３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
磁束は、ロータコアの内部で最短のリラクタンス経路を通る。このため、インナーロータ型のモータにおいて、ロータを６極以上に多極化すると、ロータコア内の磁路は径方向外側の領域に偏って形成されやすくなる。このため、ロータコア内の径法内側の領域の利用率が低下しモータの出力トルクを十分に向上できない場合があった。特許文献１のロータにおいても、主に径方向外側の領域がトルク発生に寄与しており、フラックスバリアよりも内側の領域は有効に利用できていない。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みて、モータの出力トルクを向上できる構造を有するロータ、およびそのようなロータを備えるモータを提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のロータの一つの態様は、中心軸線を回転軸として回転可能なロータであって、軸方向に沿って延びるロータコアと、前記ロータコア内に配置される複数の補助マグネットと、を備える。前記ロータコアは、径方向に並ぶ複数の第１スリットからなるスリット群と、軸方向から見て前記スリット群の径方向内側に配置される第２スリットと、を有する。複数組の前記スリット群と複数の第２スリットとは、それぞれ周方向に並ぶ。前記第１スリットは、軸方向から見て径方向内側に凸となる形状で周方向に沿って延びる。前記第２スリットは、径方向に沿って延びるマグネット収容部と、前記マグネット収容部の径方向外側の端部から周方向一方側および他方側に延びる一対の外側フラックスバリア部と、を有する。前記補助マグネットは、周方向を磁化方向として前記マグネット収容部に配置される。
【０００７】
本発明のモータの一つの態様は、上述のロータと、前記ロータを径方向外側から囲むステータと、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一つの態様によれば、モータの出力トルクを向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、一実施形態のモータの断面模式図である。
図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う一実施形態のロータの断面図である。
図３は、一実施形態の一部を示す部分断面図である。
図４は、モータ内での磁束の流れのシミュレーション結果を示す図である。
図５は、変形例１のロータの一部を示す部分断面図である。
図６は、変形例２のロータの一部を示す部分断面図である。
図７は、変形例３のロータの一部を示す部分断面図である。
図８は、変形例４のロータの一部を示す部分断面図である。
図９は、変形例５のロータの一部を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
各図に適宜示すＺ軸方向は、正の側を「上側」とし、負の側を「下側」とする上下方向である。各図に適宜示す中心軸線Ｊは、Ｚ軸方向と平行であり、上下方向に延びる仮想線である。以下の説明においては、中心軸線Ｊの軸方向、すなわち上下方向と平行な方向を単に「軸方向」と呼び、中心軸線Ｊを中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸線Ｊを中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許