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公開番号2025016624
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-04
出願番号2024190492,2021094749
出願日2024-10-30,2021-06-04
発明の名称ロータ及び回転電機
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人
主分類H02K 1/22 20060101AFI20250128BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】軸方向の振動に対するロータコアの強度を向上させることを可能にしたロータ及び回転電機を提供する。
【解決手段】ロータコア22を構成する複数のコアシート30の各々は、第1磁石用貫通孔31及び第2磁石用貫通孔32を有している。磁石収容孔24は、第1磁石用貫通孔31及び第2磁石用貫通孔32が軸方向に重なることで構成されている。磁石収容孔24の内面には、第1磁石用貫通孔31と第2磁石用貫通孔32の周縁部の位置の違いによって形成される第1凹凸部43、第2凹凸部44及び第3凹凸部45が設けられる。また、磁石収容孔24の内面には、第1凹凸部43、第2凹凸部44及び第3凹凸部45が形成されていない部位である非凹凸部46が設けられる。そして、永久磁石23は、第1凹凸部43、第2凹凸部44及び第3凹凸部45の各々の凹部に入り込む係合部を有している。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
径方向内側に凸の折返し形状をなす複数個の磁石収容孔（２４）を有するロータコア（２２）と、前記磁石収容孔に埋め込まれている永久磁石（２３）と、を備えるロータ（２０）であって、
前記ロータコアは、複数のコアシート（３０）が軸方向に積層されてなり、
前記複数のコアシートの各々は、磁石用貫通孔（３１，３２）を有し、
前記複数のコアシートの前記磁石用貫通孔が軸方向に重なることで前記磁石収容孔が構成され、
前記磁石収容孔の内面には、軸方向に重なる前記磁石用貫通孔の周縁部の位置の違いによって形成される凹凸部（４３，４４，４５）が設けられ、
前記永久磁石は、前記凹凸部の凹部（４３ａ，４４ａ，４５ａ）に入り込む係合部（５１，５２，５３）を有している、
ロータ。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記ロータコアは、前記永久磁石よりも径方向外側の部位である外側コア部（２５）を有し、
前記磁石収容孔の内面は、前記外側コア部を形成する内側側面（４１）と、前記内側側面に対向する外側側面（４２）と、を含み、
前記凹凸部は、前記内側側面及び前記外側側面の各々に設けられている、
請求項１に記載のロータ。
【請求項３】
前記内側側面に設けられた前記凹部の深さ（Ｄ１）は、前記外側側面に設けられた前記凹部の深さ（Ｄ２）以下に設定されている、
請求項２に記載のロータ。
【請求項４】
前記外側側面に設けられた前記凹部の深さ（Ｄ２）は、前記内側側面に設けられた前記凹部の深さ（Ｄ１）以下に設定されている、
請求項２に記載のロータ。
【請求項５】
前記内側側面に設けられた前記凹凸部における凹凸の数は、前記外側側面に設けられた前記凹凸部における凹凸の数よりも少ない、
請求項２から請求項４のいずれか１項に記載のロータ。
【請求項６】
前記凹凸部は、前記ロータコアの外径の半分よりも径方向内側に設けられている、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のロータ。
【請求項７】
前記凹凸部は、前記磁石収容孔の径方向外側端部（２４ｃ）に設けられている、
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のロータ。
【請求項８】
前記複数のコアシートは、互いに同一構成であり、
前記磁石用貫通孔は、形状が互いに異なり、１つの前記コアシートに混在して設けられた第１磁石用貫通孔（３１）及び第２磁石用貫通孔（３２）を含み、
１つの前記磁石収容孔の構成において前記第１磁石用貫通孔と前記第２磁石用貫通孔とが混在している、
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のロータ。
【請求項９】
前記コアシートは、前記第１磁石用貫通孔と前記第２磁石用貫通孔とが周方向に交互に配置されて構成されている、
請求項８に記載のロータ。
【請求項１０】
前記ロータコアは、前記コアシートが所定枚数毎に第１位置と該第１位置から前記磁石収容孔を１個分回転させた第２位置とのいずれかに配置されて構成された、
請求項９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、埋込磁石型のロータ及び回転電機に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
回転電機において、永久磁石がロータコアの内部に埋め込まれる態様をなす埋込磁石型のロータが周知である。埋込磁石型のロータは、永久磁石によるマグネットトルクに加えて、永久磁石より径方向外側に位置する外側コア部にてリラクタンストルクを得る構成となっている。
【０００３】
このような埋込磁石型のロータにおいて、例えば特許文献１に記載されたロータでは、軸方向視で永久磁石がＶ字及びＵ字等、径方向内側に凸の折返し形状とされている。このような構成の場合、外側コア部に接する永久磁石の磁石表面と外側コア部自身とを大きくすることが可能である。つまり、回転電機の高トルク化が期待できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１７－７００３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような、径方向内側に凸の折返し形状をなす永久磁石を用いたロータでは、永久磁石の径方向外側に位置する外側コア部の体積が大きくなる。また、高トルク化を図るべく、永久磁石の径方向外側端部をロータコアの外周面の近くにまで延ばした場合、永久磁石の径方向外側端部とロータコアの外周面との間におけるロータコアの部位であるブリッジ部の肉厚が薄くなり、当該ブリッジ部の強度が低くなる。このため、例えば外的要因によってロータに軸方向の加振力が加わったとき、ブリッジ部を支点として外側コア部が軸方向に振動するおそれがある。そして、外側コア部の振動が大きくなると、ロータコアが変形してしまうおそれがある。本発明の目的は、軸方向の振動に対するロータコアの強度を向上させることを可能にしたロータ及び回転電機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するロータは、径方向内側に凸の折返し形状をなす複数個の磁石収容孔（２４）を有するロータコア（２２）と、前記磁石収容孔に埋め込まれている永久磁石（２３）と、を備えるロータ（２０）であって、前記ロータコアは、複数のコアシート（３０）が軸方向に積層されてなり、前記複数のコアシートの各々は、磁石用貫通孔（３１，３２）を有し、前記複数のコアシートの前記磁石用貫通孔が軸方向に重なることで前記磁石収容孔が構成され、前記磁石収容孔の内面には、軸方向に重なる前記磁石用貫通孔の周縁部の位置の違いによって形成される凹凸部（４３，４４，４５）が設けられ、前記永久磁石は、前記凹凸部の凹部（４３ａ，４４ａ，４５ａ）に入り込む係合部（５１，５２，５３）を有している。
【０００７】
上記課題を解決する回転電機は、径方向内側に凸の折返し形状をなす複数個の磁石収容孔（２４）を有するロータコア（２２）と、前記磁石収容孔に埋め込まれている永久磁石（２３）と、を備えるロータ（２０）と、前記ロータに対して回転磁界を付与するステータ（１０）と、を備えた回転電機（Ｍ）であって、前記ロータコアは、複数のコアシート（３０）が軸方向に積層されてなり、前記複数のコアシートの各々は、磁石用貫通孔（３１，３２）を有し、前記複数のコアシートの前記磁石用貫通孔が軸方向に重なることで前記磁石収容孔が構成され、前記磁石収容孔の内面には、軸方向に重なる前記磁石用貫通孔の周縁部の位置の違いによって形成される凹凸部（４３，４４，４５）が設けられ、前記永久磁石は、前記凹凸部の凹部（４３ａ，４４ａ，４５ａ）に入り込む係合部（５１，５２，５３）を有している。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施形態における埋込磁石型のロータを有する回転電機の構成図。
同形態におけるロータの平面図。
図２におけるＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図。
図２におけるＩＶ－ＩＶ線断面図。
（ａ）（ｂ）は同形態におけるロータに用いるコアシートの平面図。
変更例におけるロータの断面図。
変更例におけるロータの断面図。
変更例におけるロータの断面図。
変更例におけるロータの断面図。
変更例におけるロータの平面図。
図１０におけるＸＩ－ＸＩ線断面図。
変更例におけるロータの平面図。
図１２におけるＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、ロータ及び回転電機の一実施形態について説明する。
図１に示す本実施形態の回転電機Ｍは、埋込磁石型のブラシレスモータにて構成されている。回転電機Ｍは、略円環状のステータ１０と、ステータ１０の径方向内側空間にて回転可能に配置される略円柱状のロータ２０とを備えている。ステータ１０は、ロータ２０に対して回転磁界を付与する。
【００１０】
ステータ１０は、略円環状のステータコア１１を備えている。ステータコア１１は、磁性金属材料にて構成、例えば複数枚の電磁鋼板を積層して構成されている。ステータコア１１は、径方向内側に向かって延び周方向等間隔に配置される本実施形態では１２個のティース１２を有している。各ティース１２は、互いに同一形状をなしている。ティース１２は、先端部である径方向内側端部が略Ｔ型をなし、先端面１２ａがロータ２０の外周面に倣った円弧状をなしている。１２個のティース１２には、巻線１３がそれぞれ集中巻きにて巻装されている。すなわち、ステータ１０の磁極数は「１２」である。巻線１３は３相結線がなされ、図１ようにそれぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相として機能する。そして、巻線１３に対して電源供給がなされると、ロータ２０を回転駆動するための回転磁界がステータ１０にて生じるようになっている。このようなステータ１０は、ステータコア１１の外周面がハウジング１４の内周面に対して固定されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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