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公開番号2025005920
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-17
出願番号2023106357
出願日2023-06-28
発明の名称ロータおよびそれを有する永久磁石型モータジェネレータ
出願人大同特殊鋼株式会社,学校法人大同学園
代理人個人,個人
主分類H02K 1/274 20220101AFI20250109BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】Gap磁束密度が正弦波化された永久磁石型モータジェネレータに用い得るロータの提供。
【解決手段】シャフトと、シャフトと接合されている回転部材と、湾曲形状でシャフトへ向かって凸となるように回転部材の外周部内に配置された磁石と、を有するロータであって、磁石はシャフトの中心軸に平行な2つの側面ならびに内周面および外周面を有し、シャフトの中心軸に垂直な方向の断面Fにおいて、磁化容易軸が円弧状をなすように配向されており、その円弧は同心円の一部であり、その同心円の中心点をA点とし、側面のうちの1つと外周面との境界を示す点をB点とし、側面のうちの1つと内周面との境界を示す点をC点としたときに、A点とB点とを結ぶ直線である直線L₁と、B点とC点とを結ぶ直線である直線L₂とがなす角の角度αが3～15度であるロータ。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
シャフトと、
前記シャフトと接合されている回転部材と、
湾曲形状で、前記シャフトへ向かって凸となるように前記回転部材の外周部内に配置された磁石と、
を有するロータであって、
前記磁石は、
前記シャフトの中心軸に平行な２つの側面ならびに内周面および外周面を有し、
前記シャフトの中心軸に垂直な方向の断面Ｆにおいて、磁化容易軸が円弧状をなすように配向されており、その円弧は同心円の一部であり、その同心円の中心点をＡ点とし、
前記断面Ｆにおいて、前記側面のうちの１つと前記外周面との境界を示す点をＢ点とし、前記側面のうちの１つと前記内周面との境界を示す点をＣ点としたときに、Ａ点とＢ点とを結ぶ直線である直線Ｌ
1
と、Ｂ点とＣ点とを結ぶ直線である直線Ｌ
2
とがなす角の角度αが３～１５度である、ロータ。
続きを表示（約 360 文字）【請求項２】
前記断面Ｆにおいて、前記磁石における前記側面が外側に凸な曲線をなしている、請求項１に記載のロータ。
【請求項３】
前記断面Ｆにおいて、前記曲線が直線Ｌ
1
と直線Ｌ
2
との間に存在している、請求項２に記載のロータ。
【請求項４】
請求項１または２に記載のロータをインナーロータとして有し、
さらに、中心の貫通穴に前記インナーロータが挿入されているアウターステータを有する永久磁石型モータジェネレータ。
【請求項５】
前記アウターステータは、
電機子コイルの鉄心となる複数のティースが放射線状に配置されていて、前記ティースの周囲にコイルが巻き付けられている、請求項４に記載の永久磁石型モータジェネレータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明はロータおよびそれを有する永久磁石型モータジェネレータに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ロータ、それに用いる磁石、またはそれを含むモータが提案されている。
【０００３】
例えば特許文献１には、中心軸を中心として回転可能なロータコアと、前記ロータコアの外周面に固定されたロータマグネットと、を備え、前記ロータマグネットは、ハルバッハ配列で周方向に沿って並ぶ複数の磁化部を有し、前記複数の磁化部は、磁化方向が径方向である複数の径方向磁化部と、磁化方向が径方向と異なる複数の非径方向磁化部と、を含み、前記ロータコアは、前記ロータコアの軸方向一方側の面から軸方向他方側に窪む穴部を有し、かつ、非磁性体を材料とする非磁性部材であり、前記穴部は、前記径方向磁化部の径方向内側に位置する、ロータが記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、環状の永久磁石と、前記永久磁石を径方向内側から支持する支持体とを備えるロータであって、前記永久磁石は、前記ロータの軸方向に対して直交する面に沿って、ハルバッハ配列に磁化され、前記支持体には、前記ロータの軸周りに並ぶ複数の空隙が形成されている、ことを特徴とするハルバッハ配列ロータが記載されている。
【０００５】
また、特許文献３には、以下の構成を備えた極異方磁石、（１）前記極異方磁石は、一体磁石からなる、（２）前記極異方磁石は、ｚ軸に対して平行方向に磁極の境界面がある、（３）前記極異方磁石は、ｘｙ平面上において、磁化容易軸が円弧状に、かつ、同心円状に配向している配向領域を備えている、が記載されている。
【０００６】
また、特許文献４には、固定子の外側に回転可能に設けられ、略円筒状に構成される回転子ヨークと、この回転子ヨークの内周側において複数の磁極を有するように配置され、前記固定子に対向する面が曲面をなすように形成される異方性磁石とを備えて構成される永久磁石形モータにおいて、前記異方性磁石の１磁極を構成する部分は、両端における径方向厚さが中央における径方向厚さの０．４～０．８倍となるように形成されており、且つ、当該磁極内における配向の中心が、回転中心から磁石側にずれた位置にあることを特徴とする永久磁石形モータが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
国際公開２０２０／１９５００６号公報
特開２０２０－１２９８８８号公報
特開２０１８－３８１６２号公報
特開２００６－９４６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
永久磁石型モータジェネレータにおいて、ステータとロータとの間のＧａｐ磁束密度が正弦波化すること（正弦波により近い形状になること）が好ましい。これによって、鉄損の低下が期待でき、また、コギングトルクの低下によって振動および騒音の元になるトルク脈動が低下することが期待できる。
【０００９】
本発明は、Ｇａｐ磁束密度が正弦波化された永久磁石型モータジェネレータおよびそれに用いることができるロータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は以下の（１）～（５）である。
（１）シャフトと、
前記シャフトと接合されている回転部材と、
湾曲形状で、前記シャフトへ向かって凸となるように前記回転部材の外周部内に配置された磁石と、
を有するロータであって、
前記磁石は、
前記シャフトの中心軸に平行な２つの側面ならびに内周面および外周面を有し、
前記シャフトの中心軸に垂直な方向の断面Ｆにおいて、磁化容易軸が円弧状をなすように配向されており、その円弧は同心円の一部であり、その同心円の中心点をＡ点とし、
前記断面Ｆにおいて、前記側面のうちの１つと前記外周面との境界を示す点をＢ点とし、前記側面のうちの１つと前記内周面との境界を示す点をＣ点としたときに、Ａ点とＢ点とを結ぶ直線である直線Ｌ
1
と、Ｂ点とＣ点とを結ぶ直線である直線Ｌ
2
とがなす角の角度αが３～１５度である、ロータ。
（２）前記断面Ｆにおいて、前記磁石における前記側面が外側に凸な曲線をなしている、上記（１）に記載のロータ。
（３）前記断面Ｆにおいて、前記曲線が直線Ｌ
1
と直線Ｌ
2
との間に存在している、上記（２）に記載のロータ。
（４）上記（１）または（２）に記載のロータをインナーロータとして有し、
さらに、中心の貫通穴に前記インナーロータが挿入されているアウターステータを有する永久磁石型モータジェネレータ。
（５）前記アウターステータは、
電機子コイルの鉄心となる複数のティースが放射線状に配置されていて、前記ティースの周囲にコイルが巻き付けられている、上記（４）に記載の永久磁石型モータジェネレータ。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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