特許ウォッチ

公開番号2024167061
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-29
出願番号2024076094
出願日2024-05-08
発明の名称ロータ及びモータ
出願人尼得科運動控制技術(广東)有限公司,ニデック株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H02K 1/22 20060101AFI20241122BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】トルクリップルを効果的に低減する。
【解決手段】径方向に沿って分布する複数の貫通孔11をそれぞれが有する軸方向に沿って貫通する複数の貫通孔群10を有する。本開示によるロータ100は、副孔12をさらに有する。副孔は、径方向において隣接する貫通孔の間に位置する。副孔の断面積は貫通孔の断面積よりも小さい。一方向における副孔の長さが、一方向と垂直な他方向における副孔の幅よりも長い。副孔の径方向内側に隣接する貫通孔の端部の中心線とq軸との挟角が第1の角度a2であり、副孔の径方向外側に隣接する貫通孔の端部の中心線とq軸との挟角が第2の角度a3であり、副孔の端部の中心線とq軸との挟角が第3の角度La23である場合、第3角度は第1の角度以上であり、且つ、第3角度は第2角度以下である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
中心軸線周りに回動することができ、径方向に沿って分布する複数の貫通孔をそれぞれが有する軸方向に沿って貫通する複数の貫通孔群を有し、
前記中心軸線に垂直な断面において、前記貫通孔の周方向中心と前記中心軸線とを通過する直線がｑ軸であるロータであって、
副孔をさらに有し、
前記副孔は、径方向において隣接する前記貫通孔の間に位置し、
前記副孔の断面積は前記貫通孔の断面積よりも小さく、
一方向における副孔の長さが、該一方向に垂直な他方向における前記副孔の幅よりも長く、
前記副孔の径方向内側に隣接する前記貫通孔の端部の中心線と前記ｑ軸との挟角が第１の角度であり、前記副孔の径方向外側に隣接する前記貫通孔の端部の中心線と前記ｑ軸との挟角が第２の角度であり、前記副孔の端部の中心線と前記ｑ軸との挟角が第３の角度である場合、前記第３の角度は前記第１の角度以上であり、且つ、前記第３の角度は前記第２の角度以下である、ロータ。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記副孔の径方向内側に隣接する前記貫通孔と前記副孔との間隔幅が第１の幅であり、前記副孔の径方向外側に隣接する前記貫通孔と前記副孔との間隔幅が第２の幅である場合、前記第１の幅が前記第２の幅の２倍以上であり、且つ、前記第１の幅が前記第２の幅の３倍以下である、請求項１に記載のロータ。
【請求項３】
前記副孔の幅が前記第２の幅の０．９倍以上であり、且つ、前記副孔の幅が前記第２の幅の１．１倍以下である、請求項２に記載のロータ。
【請求項４】
前記副孔の長さが前記副孔の幅の３倍以下である、請求項１に記載のロータ。
【請求項５】
前記副孔中に少なくとも１つの隔壁を有し、前記隔壁は、前記副孔を、前記副孔の長さ方向に分布する互いに連通しない少なくとも２つの子孔に仕切る、請求項１に記載のロータ。
【請求項６】
前記副孔の長手方向に沿った前記隔壁の寸法が前記副孔の幅以上であり、且つ、前記副孔の幅の１．５倍以下である、請求項５に記載のロータ。
【請求項７】
前記貫通孔の数が３つ又は４つ以上であり、
複数の前記貫通孔の径方向において隣接する第１の貫通孔と第２の貫通孔の径方向の間の領域が第１の領域であり、前記第１の貫通孔が前記第２の貫通孔の径方向外側に位置し、且つ、複数の前記貫通孔のうち前記第１の貫通孔が径方向最も外側に位置し、
複数の前記貫通孔の径方向において隣接する第３の貫通孔と第４の貫通孔の径方向の間の領域が第２の領域であるか、又は、前記第２の貫通孔と前記第３の貫通孔の径方向の間の領域が第２の領域であり、
前記貫通孔の数が３つである場合、前記第２の貫通孔は前記第３の貫通孔の径方向外側に位置し、
前記貫通孔の数が４つ以上である場合、前記第３の貫通孔は前記第４の貫通孔の径方向外側に位置し、
前記副孔の数が少なくとも２つであり、少なくとも１つの前記副孔が前記第１の領域に位置し、且つ、少なくとももう１つの前記副孔が前記第２の領域に位置する、請求項１に記載のロータ。
【請求項８】
前記ロータが第１の副孔をさらに有し、
前記ロータの、前記中心軸線に垂直な断面において、前記第１の副孔がｄ軸上に位置する、請求項１に記載のロータ。
【請求項９】
少なくとも１つの前記貫通孔内に設けられる磁石をさらに有する、請求項１に記載のロータ。
【請求項１０】
請求項１～９のいずれか一項に記載のロータを有する、モータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ロータ及びモータに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来の同期リラクタンスモータ（ＳｙｎＲＭ）のロータは、ロータを構成する電磁鋼板の中央に多数の貫通孔を有し、これらの貫通孔がフラックスバリアと呼ばれる空隙を形成する。これらの空隙がリラクタンスの差をもたらし、モータのステータに電流が流されたとき、リラクタンスの差が原因でリラクタンストルクが生じることにより、ロータの回転を駆動する。
【０００３】
モータの効率をさらに向上させてモータの力率を高めるため、フラックスバリア内に磁石を挿入することにより永久磁石補助型同期リラクタンスモータ（ＰＭａ－ＳｙｎＲＭ）を形成することができる。フラックスバリア内に挿入された磁石は、追加的な磁束を生じてフラックストルクを提供する。これにより、モータの出力はリラクタンストルクとフラックストルクとを含むようになるため、モータの効率を向上することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
永久磁石補助型同期リラクタンスモータのフラックスバリアは、トルクを大きくし、且つ、トルクリップル（ｔｏｒｑｕｅｒｉｐｐｌｅ）を小さくするために、ステータスロット（ｓｌｏｔ）に適合する必要がある。また、磁石自体に製造上の制約があり、例えば、磁石が薄すぎると取り付けにくく、しかも破断しやすいため、磁石は一定の厚みを有している必要がある。回転軸を差し引いた後に残るロータの径方向寸法は有限であることを考慮すると、フラックスバリアの数とステータスロットの数が一致しない状況が生じるおそれがある。即ち、スロッティング効果（ｓｌｏｔｔｉｎｇｅｆｆｅｃｔ）が存在する。このような場合には、ロータのトルクリップルを効果的に低減するのが困難である。
【０００５】
上記問題又は少なくとも類似した問題を解決するために、本開示は、ロータのトルクリップルを効果的に低減するロータ及びモータを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様による中心軸線周りに回動することができ、径方向に沿って分布する複数の貫通孔をそれぞれが有する軸方向に沿って貫通する複数の貫通孔群を有するロータは、該中心軸線に垂直な断面において、該貫通孔の周方向中心と該中心軸線とを通過する直線がｑ軸であり、副孔をさらに有する。副孔は、径方向において隣接する貫通孔の間に位置する。副孔の断面積は貫通孔の断面積よりも小さい。一方向における副孔の長さが、一方向に垂直な他方向における副孔の幅よりも長い。副孔の径方向内側に隣接する貫通孔の端部の中心線とｑ軸との挟角が第１の角度（ａ２）であり、副孔の径方向外側に隣接する貫通孔の端部の中心線とｑ軸との挟角が第２の角度（ａ３）であり、副孔の端部の中心線とｑ軸との挟角が第３の角度（Ｌａ２３）である場合、第３の角度は第１の角度以上であり、且つ、第３の角度は第２の角度以下である。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、ロータのトルクリップルを効果的に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、第１実施形態に係るロータの構成例を示す平面図である。
図２は、図１の鎖線領域１ａの拡大概略図である。
図３は、第１実施形態に係るロータの別の構成を示す平面図である。
図４は、第１実施形態に係るロータの別の構成を示す平面図である。
図５は、第１実施形態に係るロータの別の構成を示す平面図である。
図６は、第１実施形態に係るロータの別の構成を示す平面図である。
図７は、第１実施形態に係るロータの別の構成を示す平面図である。
図８は、第１実施形態に係るロータの別の構成を示す平面図である。
図９は、第２実施形態に係るモータの分解概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本開示によるロータ及びモータを実施するための形態（以下、「実施形態」と記載する）について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態により本開示が限定されるものではない。また、各実施形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。また、以下の各実施形態において同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。
【００１０】
本願の実施例では、「第１の」、「第２の」などの用語は、異なる要素を呼称において区別するために用いられるが、これらの要素の空間的配列又は時間的順序等を表しておらず、これらの要素は、これらの用語により制限されてはならない。「及び／又は」という用語は、関連して列挙される用語の１つ又は複数のうちいずれか１つ及びすべての組み合わせを含む。「含む」、「備える」、「有する」等の用語は、述べられた特徴、要素、部品又はアセンブリの存在を指すが、１つ又は複数の他の特徴、要素、部品又はアセンブリが存在するか又はそれらを追加することを排除しない。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許