特許ウォッチ

公開番号2025019360
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-07
出願番号2023122927
出願日2023-07-28
発明の名称ステータ、磁気ギヤ電気機械、および、ステータの組立方法
出願人三菱重工業株式会社
代理人SSIP弁理士法人
主分類H02K 7/10 20060101AFI20250131BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】複数の磁石の少なくとも1つの脱落を簡易な構成で抑制できるステータ、磁気ギヤ電気機械、および、ステータの組立方法を提供する。
【解決手段】ステータコアは、前記複数の磁石が配置される内周面であるコア内周面と、前記コア内周面から前記径方向の内側へ突出する第1突起であって、前記第1傾斜面を支持する第1支持面を有する第1突起と、前記コア内周面から前記径方向の内側へ突出する第2突起であって、前記第2傾斜面を支持する第2支持面を有する第2突起と、を含み、前記第1支持面および前記第2支持面はいずれも、前記径方向に対して傾斜すると共に、前記径方向の内側に向かうほど第1径方向磁石の前記中心側に向かうよう傾斜する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
ステータコアと、
前記ステータコアの内周側において周方向に連続して並ぶ磁石群を含む複数の磁石であって、前記磁石群がハルバッハ配列された複数の磁石と
を備えるステータであって、
前記磁石群は、径方向の外側に磁化された第１径方向磁石を有し、
前記第１径方向磁石は、
外周面と、
前記外周面の前記周方向の一端部に接続すると共に、前記径方向の前記内側に向かうほど前記第１径方向磁石の前記周方向の中心に向かうよう傾斜する第１傾斜面と、
前記外周面の前記周方向の他端部に接続すると共に、前記径方向の前記内側に向かうほど前記第１径方向磁石の前記中心に向かうよう傾斜する第２傾斜面と、
を有し、
前記ステータコアは、
前記複数の磁石が配置される内周面であるコア内周面と、
前記コア内周面から前記径方向の内側へ突出する第１突起であって、前記第１傾斜面を支持する第１支持面を有する第１突起と、
前記コア内周面から前記径方向の内側へ突出する第２突起であって、前記第２傾斜面を支持する第２支持面を有する第２突起と、
を含み、
前記第１支持面および前記第２支持面はいずれも、前記径方向に対して傾斜すると共に、前記径方向の内側に向かうほど前記第１径方向磁石の前記中心側に向かうよう傾斜する
ステータ。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記第１径方向磁石は、軸方向において積み重なるように配置された第１分割磁石および第２分割磁石を含み、
前記第１分割磁石は、前記第１傾斜面および前記第２傾斜面を有すると共に、前記第１突起および前記第２突起によって支持され、
前記第２分割磁石は、前記軸方向において前記第１突起および前記第２突起からずれるように配置されると共に、前記周方向において前記第１突起の突端と前記第２突起の突端の間に配置される
請求項１に記載のステータ。
【請求項３】
前記第１径方向磁石は、軸方向において積み重なるように配置された第１分割磁石および第２分割磁石を含み、
前記第１突起と前記第２突起は、前記軸方向において互いに異なる位置に配置され、
前記第１分割磁石は、前記第１傾斜面を有すると共に、前記第１突起によって支持され、
前記第２分割磁石は、前記第２傾斜面を有すると共に、前記第２突起によって支持される
請求項１に記載のステータ。
【請求項４】
前記第１径方向磁石は、前記軸方向において交互に配置されるように積層された複数の前記第１分割磁石および複数の前記第２分割磁石を含み、
前記ステータコアは、
前記軸方向に間隔をあけて配置される複数の前記第１突起と、
前記軸方向に間隔をあけて配置される複数の前記第２突起と
を含む
請求項２または３に記載のステータ。
【請求項５】
前記第１分割磁石は、前記軸方向の第１側の端面である第１磁石端面を有し、
前記第２分割磁石は、前記軸方向の第２側の端面であって、前記第１磁石端面と当接する第２磁石端面を有し、
前記第１磁石端面と前記第２磁石端面はいずれも、前記径方向の内側に向かうほど前記軸方向の前記第１側に向かうように傾斜する
請求項３に記載のステータ。
【請求項６】
前記第１突起と前記第２突起の少なくとも一方は、前記コア内周面の軸方向の全長に亘って、軸方向に連続的に延在する
請求項１に記載のステータ。
【請求項７】
前記ステータコアは、前記周方向に間隔をあけて配置される複数の歯をさらに含み、
前記コア内周面は、前記複数の歯の少なくとも１つの内周面であるティース内周面を含む
請求項１乃至３の何れか１項に記載のステータ。
【請求項８】
前記周方向に延在するするプレートであって、前記第１径方向磁石を含む２以上の前記磁石の各々の内周面に取り付けられるプレートをさらに備える
請求項１乃至３の何れか１項に記載のステータ。
【請求項９】
前記磁石群は、前記径方向の内側に磁化された第２径方向磁石をさらに含み、
前記プレートが取り付けられる前記磁石は、前記第１径方向磁石および前記第２径方向磁石を含む
請求項８に記載のステータ。
【請求項１０】
前記プレートは、前記ステータコアの前記周方向における全長に亘って前記複数の磁石の各々の前記内周面に取り付けられた単一の部材である
請求項８に記載のステータ。
（【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】
本開示は、ステータ、磁気ギヤ電気機械、および、ステータの組立方法。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されるステータは、磁気ギヤ装置に組み込まれる。ステータは、ステータコアと、ステータコアよりも径方向の内側において周方向に並ぶ複数の磁石とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許出願公開第２０１９／０１５７９６２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願の発明者は、ステータよりも径方向の内側における磁束を集中させるハルバッハ配列をステータの磁石配列に適用することを考案した。しかしながら、周方向に隣り合う磁石の磁化方向が異なるため、磁石がステータコアの複数の歯から外れることが懸念される。発明者の知見によれば、径方向の外側に磁化された磁石は、他の磁石に起因する磁力によって径方向の内側に付勢されるため、当該磁石の脱落が特に懸念される。また、このような磁石の脱落の抑制は、簡易な構成で実現されることが好ましい。
【０００５】
本開示の目的は、複数の磁石の少なくとも１つの脱落を簡易な構成で抑制できるステータ、磁気ギヤ電気機械、および、ステータの組立方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の少なくとも一実施形態に係るステータは、
ステータコアと、
前記ステータコアの内周側において周方向に連続して並ぶ磁石群を含む複数の磁石であって、前記磁石群がハルバッハ配列された複数の磁石と
を備えるステータであって、
前記磁石群は、径方向の外側に磁化された第１径方向磁石を有し、
前記第１径方向磁石は、
外周面と、
前記外周面の前記周方向の一端部に接続すると共に、前記径方向の前記内側に向かうほど前記第１径方向磁石の前記周方向の中心に向かうよう傾斜する第１傾斜面と、
前記外周面の前記周方向の他端部に接続すると共に、前記径方向の前記内側に向かうほど前記第１径方向磁石の前記中心に向かうよう傾斜する第２傾斜面と、
を有し、
前記ステータコアは、
前記複数の磁石が配置される内周面であるコア内周面と、
前記コア内周面から前記径方向の内側へ突出する第１突起であって、前記第１傾斜面を支持する第１支持面を有する第１突起と、
前記コア内周面から前記径方向の内側へ突出する第２突起であって、前記第２傾斜面を支持する第２支持面を有する第２突起と、
を含み、
前記第１支持面および前記第２支持面はいずれも、前記径方向に対して傾斜すると共に、前記径方向の内側に向かうほど前記第１径方向磁石の前記中心側に向かうよう傾斜する。
【０００７】
本開示の少なくとも一実施形態に係る磁気ギヤ電気機械は、
上記のステータと、
前記ステータよりも前記径方向の前記内側で前記周方向に並ぶ複数の磁極片を含む磁極片回転子と、
前記複数の磁極片よりも前記径方向の前記内側に配置される内側磁石を含む磁石回転子と
を備える。
【０００８】
本開示の一実施形態に係るステータの組立方法は、
上記のステータの組立方法であって、
前記第１径方向磁石を軸方向にスライドさせて、前記第１傾斜面を前記第１突起に係合させ、かつ、前記第２傾斜面を前記第２突起に係合させるステップを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、複数の磁石の少なくとも１つの脱落を簡易な構成で抑制できるステータ、磁気ギヤ電気機械、および、ステータの組立方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
一実施形態に係る磁気ギヤ電気機械の概略図である。
一実施形態に係るステータの概略図である。
図２の部分拡大図である。
図３の部分拡大図である。
第１実施形態に係るステータコアの概略図である。
第２実施形態に係るステータコアの概略図である。
第２実施形態に係る第１径方向磁石の組付工程を示す概略図である。
図７に続く、第１径方向磁石の組付工程を示す概略図である。
第１分割磁石と第２分割磁石の詳細例を示す概略図である。
第３実施形態に係るステータコアの概略図である。
第３実施形態に係る第１径方向磁石の概略図である。
第３実施形態に係る第１径方向磁石の組付工程を示す概略図である。
第１の例示に係るプレートの概略図である。
第２の例示に係るプレートの概略図である。
第３の例示に係るプレートの概略図である。
一実施形態に係るステータの組立方法のフローチャートである。
一実施形態に係る径方向磁石配置ステップの工程を示す概略図である。
他の実施形態に係るステータの概略図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許