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JP2013085333A - Rotor and motor - Google Patents

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JP2013085333A
JP2013085333A JP2011222062A JP2011222062A JP2013085333A JP 2013085333 A JP2013085333 A JP 2013085333A JP 2011222062 A JP2011222062 A JP 2011222062A JP 2011222062 A JP2011222062 A JP 2011222062A JP 2013085333 A JP2013085333 A JP 2013085333A
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rotor
magnet
magnetic
core
magnetic pole
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Application number
JP2011222062A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Shiga
彰 志賀
Hideaki Nishiura
秀晃 西浦
Tomohiro Uchida
智裕 内田
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Asmo Co Ltd
Original Assignee
Asmo Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotor which can suppress occurrence of magnetic saturation and to provide a motor equipped with the rotor.SOLUTION: A rotor 3 is constituted so that a plurality of magnets 23 of one magnetic pole are embedded in a rotor core 22 fixed to a rotary shaft 21 formed of a non-magnetic material to form a magnetic pole section 24, core magnetic pole sections 25 formed in the rotor core 22 are arranged between the magnets 23, and the core magnetic pole sections 25 function as the other magnetic pole. A small diameter section 21a is installed in a part where the rotor core 22 in the rotary shaft 21 is fixed, and a magnetic path augmenting body 41 formed of a magnetic material is arranged at an outer periphery of the small diameter section 21a.

Description

本発明は、コンシクエントポール型構造を採用したロータ、及びこれを備えたモータに関する。   The present invention relates to a rotor adopting a consequent pole type structure and a motor equipped with the same.

従来、モータおいて、回転軸に固定されたロータコアに一方の磁極のマグネットが周方向に複数埋め込まれてマグネット磁極部が形成されるとともに、該コアに一体形成されたコア磁極部が各マグネット間に空隙を以て配置され、該コア磁極部を他方の磁極として機能させる所謂コンシクエントポール型構造のロータを有するものが知られている(例えば、特許文献1)。このようなモータでは、性能の低下を小さく抑えつつもロータのマグネットを半数に減らすことが可能となるため、省資源化や低コスト化等の点で有利である。   Conventionally, in a motor, a magnet magnetic pole portion is formed by embedding a plurality of magnets of one magnetic pole in a circumferential direction in a rotor core fixed to a rotating shaft, and the core magnetic pole portion integrally formed with the core is provided between each magnet. There is known a rotor having a so-called contiguous pole type structure that is disposed with a gap and functions as the other magnetic pole (for example, Patent Document 1). Such a motor is advantageous in terms of resource saving, cost reduction, and the like because it is possible to reduce the number of magnets of the rotor to half while suppressing a decrease in performance.

特開2004−201406号公報JP 2004-201406 A

ところで、コンシクエントポール型構造のロータにおいて、コア磁極部はロータに備えられたマグネットと異なる磁極として機能するものの、同マグネットのような磁束の強制力(誘導)はない。そのため、マグネットの磁束は、ロータにおけるコア磁極部以外の部分にも流れ易く、例えば同磁束が回転軸に流れ込むことがある。そこで、ロータの回転軸を、例えばステンレス鋼等の非磁性材料により構成することで漏れ磁束を低減することが考えられる。   By the way, in a rotor having a consequent pole type structure, the core magnetic pole portion functions as a magnetic pole different from the magnet provided in the rotor, but there is no magnetic flux forcing (induction) like the magnet. For this reason, the magnetic flux of the magnet easily flows to a portion other than the core magnetic pole portion in the rotor. For example, the magnetic flux may flow into the rotating shaft. Therefore, it is conceivable to reduce the leakage magnetic flux by configuring the rotating shaft of the rotor with a nonmagnetic material such as stainless steel.

しかし、上記特許文献1のようにマグネットがロータコアに埋め込まれるIPM(埋込磁石)型のモータでは、回転軸が非磁性材料により構成されると、ロータコアにおけるマグネットの内周側の径方向に沿った肉厚が薄くなり、磁束の通過する磁路面積を十分に確保できくなる虞がある。その結果、磁気飽和が生じ易くなり、有効磁束を増加させようとすると、例えばロータが大型化する等の問題があった。   However, in the IPM (embedded magnet) type motor in which the magnet is embedded in the rotor core as in Patent Document 1 described above, when the rotation shaft is made of a nonmagnetic material, the radial direction on the inner peripheral side of the magnet in the rotor core Therefore, there is a possibility that the thickness of the magnetic path becomes thin and it is difficult to secure a sufficient magnetic path area through which the magnetic flux passes. As a result, magnetic saturation is likely to occur, and when trying to increase the effective magnetic flux, there is a problem that, for example, the rotor is enlarged.

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、磁気飽和の発生を抑制することのできるロータ、及びこれを備えたモータを提供することにある。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a rotor capable of suppressing the occurrence of magnetic saturation and a motor including the same.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、非磁性材料からなる回転軸に固定されたロータコアに一方の磁極のマグネットが周方向に複数埋め込まれてマグネット磁極部が形成されるとともに、前記ロータコアに形成されたコア磁極部が前記マグネット間にそれぞれ配置され、前記コア磁極部が他方の磁極として機能するように構成されたロータであって、前記回転軸には、前記ロータコアが固定される部位に小径部が設けられ、前記小径部の外周には、磁性材料からなる磁路増補手段が設けられたことを要旨とする。   In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a magnet magnetic pole portion is formed by embedding a plurality of magnets of one magnetic pole in a circumferential direction in a rotor core fixed to a rotating shaft made of a nonmagnetic material. The rotor is configured such that core magnetic pole portions formed on the rotor core are respectively disposed between the magnets, and the core magnetic pole portion functions as the other magnetic pole, and the rotor core is fixed to the rotating shaft. The gist of the invention is that a small-diameter portion is provided at a portion to be provided, and a magnetic path augmenting means made of a magnetic material is provided on the outer periphery of the small-diameter portion.

上記構成によれば、小径部に設けられた磁路増補手段により、ロータにおけるマグネットの内周側での磁路面積を十分に確保することが可能になる。そのため、ロータの大型化を招くことなく、磁気飽和の発生を抑制することができ、有効磁束の増加を図ることができる。   According to the above configuration, it is possible to sufficiently secure the magnetic path area on the inner peripheral side of the magnet in the rotor by the magnetic path increasing means provided in the small diameter portion. Therefore, the occurrence of magnetic saturation can be suppressed without increasing the size of the rotor, and the effective magnetic flux can be increased.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のロータにおいて、前記マグネットは、前記回転軸の軸方向と直交する断面が長方形状に形成されたことを要旨とする。
上記構成によれば、マグネットが簡単な形状であるため、例えばコストの低減を図ることができる。また、マグネットの断面を長方形状とすると、ロータにおけるマグネットの内周側での磁路が狭く(磁路面積が小さく)なり易いため、請求項1のように回転軸の小径部に磁路増補手段を設ける効果は大である。
The gist of the invention described in claim 2 is that, in the rotor according to claim 1, the magnet has a rectangular cross section orthogonal to the axial direction of the rotating shaft.
According to the above configuration, since the magnet has a simple shape, for example, cost can be reduced. Further, if the magnet has a rectangular cross section, the magnetic path on the inner circumference side of the magnet in the rotor is likely to be narrow (the magnetic path area is small). The effect of providing means is great.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のロータにおいて、前記小径部には、前記回転軸の軸方向に延びる補強リブが形成されたことを要旨とする。
上記構成によれば、小径部に補強リブが形成されるため、回転軸に小径部を設けることによる強度低下を抑制することができる。
The invention according to claim 3 is characterized in that, in the rotor according to claim 1 or 2, a reinforcing rib extending in an axial direction of the rotating shaft is formed in the small diameter portion.
According to the above configuration, since the reinforcing rib is formed in the small diameter portion, it is possible to suppress a decrease in strength due to the provision of the small diameter portion on the rotating shaft.

請求項4に記載の発明は、請求項3に記載のロータにおいて、前記補強リブは、前記回転軸の径方向において前記マグネットの周方向中央部と対向するように設けられたことを要旨とする。   A fourth aspect of the present invention is the rotor according to the third aspect, wherein the reinforcing rib is provided so as to face a central portion in the circumferential direction of the magnet in a radial direction of the rotating shaft. .

ここで、マグネットの磁束は、主にロータコアの周方向両側に隣り合って設けられたコア磁極部を通過して同マグネットに戻る。そのため、ロータにおけるマグネットの内周側での磁束密度は、マグネットの周方向両側部分で高くなるのに対し、マグネットの周方向中央部分では高くなり難い。したがって、上記構成のように、回転軸の径方向においてマグネットの周方向中央部と対向するように補強リブを設けることで、磁気飽和の発生を好適に抑制しつつ、回転軸の強度を確保することができる。   Here, the magnetic flux of the magnet returns to the magnet mainly through the core magnetic pole portions provided adjacent to both sides in the circumferential direction of the rotor core. For this reason, the magnetic flux density on the inner circumference side of the magnet in the rotor is high at both sides in the circumferential direction of the magnet, but is difficult to increase at the circumferential center portion of the magnet. Therefore, as in the above configuration, by providing the reinforcing rib so as to face the circumferential central portion of the magnet in the radial direction of the rotating shaft, the strength of the rotating shaft is ensured while suitably suppressing the occurrence of magnetic saturation. be able to.

請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載のロータを備えたモータであることを要旨とする。
上記構成によれば、ロータを大型化せずに有効磁束の増加を図ることができるため、小型で高出力のモータを提供することができる。
The gist of the invention described in claim 5 is a motor including the rotor according to any one of claims 1 to 4.
According to the above configuration, since the effective magnetic flux can be increased without increasing the size of the rotor, a small and high output motor can be provided.

本発明によれば、磁気飽和の発生を抑制することのできるロータ、及びこれを備えたモータを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the rotor which can suppress generation | occurrence | production of magnetic saturation and a motor provided with this can be provided.

(a)一実施形態のモータの断面図、(b)同じく回転軸の斜視図。(A) Sectional drawing of the motor of one Embodiment, (b) The perspective view of a rotating shaft similarly. 一実施形態のロータの拡大断面図。The expanded sectional view of the rotor of one embodiment. 磁路増補体の径方向に沿った厚みと、モータで発生する誘起電圧の最大値の増加率との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the thickness along the radial direction of a magnetic path augment, and the increase rate of the maximum value of the induced voltage which generate | occur | produces with a motor. (a)別例のロータの断面図、(b)同じく回転軸の斜視図。(A) Sectional drawing of the rotor of another example, (b) The perspective view of a rotating shaft similarly. (a)別例のロータの断面図、(b)同じく回転軸の斜視図。(A) Sectional drawing of the rotor of another example, (b) The perspective view of a rotating shaft similarly. (a)別例のロータの断面図、(b)同じく回転軸の斜視図。(A) Sectional drawing of the rotor of another example, (b) The perspective view of a rotating shaft similarly. (a)別例のロータの断面図、(b)同じく回転軸の斜視図。(A) Sectional drawing of the rotor of another example, (b) The perspective view of a rotating shaft similarly. (a)別例のロータの断面図、(b)同じく回転軸の斜視図。(A) Sectional drawing of the rotor of another example, (b) The perspective view of a rotating shaft similarly.

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1(a)に示すように、モータ1は、略円環状のステータ2の内周側にロータ3が配置されて構成されている。ステータ2は、径方向内側に延びるティース11aが周方向に複数(本実施形態では、12個)設けられたステータコア11と、各ティース11aに巻回されたコイル12とを備えている。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1A, the motor 1 is configured with a rotor 3 disposed on the inner peripheral side of a substantially annular stator 2. The stator 2 includes a stator core 11 in which a plurality of teeth 12a (12 in the present embodiment) extending inward in the radial direction are provided in the circumferential direction, and a coil 12 wound around each tooth 11a.

ロータ3は、非磁性材料(例えば、ステンレス鋼等)からなる円柱状の回転軸21と、回転軸21の外周に固定された略円環状のロータコア22とを備えている。そして、ロータコア22の中心には、内径が軸方向の全体に亘って一定となる貫通孔26が形成される一方、ロータコア22の外周部には、同ロータコア22の周方向に複数(本実施形態では、4個)のマグネット23が埋め込まれることにより複数のマグネット磁極部24が形成されている。各マグネット23間には、ロータコア22の外周部に一体形成されたコア磁極部25が空隙Kを以て配置されている。つまり、本実施形態のロータ3には、N極のマグネット磁極部24に対してコア磁極部25をS極として機能させる8磁極の所謂コンシクエントポール型構造が採用されている。なお、各マグネット磁極部24とコア磁極部25とは、等角度間隔(45°間隔)で交互に配置されている。   The rotor 3 includes a cylindrical rotary shaft 21 made of a nonmagnetic material (for example, stainless steel) and a substantially annular rotor core 22 fixed to the outer periphery of the rotary shaft 21. A through hole 26 having an inner diameter that is constant over the entire axial direction is formed at the center of the rotor core 22, while a plurality of (in this embodiment) are provided in the outer circumferential portion of the rotor core 22 in the circumferential direction of the rotor core 22. In this case, a plurality of magnet magnetic pole portions 24 are formed by embedding four magnets 23. Between the magnets 23, a core magnetic pole portion 25 formed integrally with the outer peripheral portion of the rotor core 22 is disposed with a gap K therebetween. That is, the rotor 3 according to the present embodiment employs a so-called continuous pole type structure having eight magnetic poles that causes the core magnetic pole portion 25 to function as the S pole with respect to the N magnetic pole portion 24. The magnet magnetic pole portions 24 and the core magnetic pole portions 25 are alternately arranged at equiangular intervals (45 ° intervals).

詳しくは、各マグネット23は、ロータコア22の軸方向に長い略直方体状に形成されており、ロータコア22の軸方向と直交する断面が長方形状に形成されている。そして、各マグネット23は、その長手方向が中央で径方向と直交するように配置されるとともに、径方向外側がN極となり、径方向内側がS極となるように配置されている。   Specifically, each magnet 23 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape that is long in the axial direction of the rotor core 22, and a cross section orthogonal to the axial direction of the rotor core 22 is formed in a rectangular shape. Each magnet 23 is arranged so that the longitudinal direction thereof is at the center and perpendicular to the radial direction, and the radially outer side is an N pole and the radially inner side is an S pole.

図2に示すように、ロータコア22の外周部には、軸方向に貫通した複数のマグネット孔31が同ロータコア22の周方向に等間隔で形成されている。マグネット孔31は、その軸方向視でマグネット23と略同一の長方形状に形成された保持部31a、及び保持部31aにおける周方向両側に形成される一対の空隙部31bから構成されている。空隙部31bは、軸方向視で保持部31aの短手方向(図2における上下方向)に沿った長さがマグネット23の短手方向長さよりも短く形成されるとともに、保持部31aにおけるロータコア22の径方向外側端部に配置されている。これにより、マグネット孔31の内周面における径方向内側の内側面32は、周方向の中央部が径方向内側に凹んだ段付き形状となっており、この凹部32aにマグネット23が嵌合している。なお、マグネット孔31は、マグネット23の長手方向の中心を通る径方向の線に対して線対称な形状に形成されるとともに、ロータコア22の軸方向の全体に亘って同一形状となるように形成されている。   As shown in FIG. 2, a plurality of magnet holes 31 penetrating in the axial direction are formed in the outer circumferential portion of the rotor core 22 at equal intervals in the circumferential direction of the rotor core 22. The magnet hole 31 includes a holding portion 31a formed in a rectangular shape substantially the same as the magnet 23 when viewed in the axial direction, and a pair of gap portions 31b formed on both sides in the circumferential direction of the holding portion 31a. The gap portion 31b is formed such that the length along the short direction (vertical direction in FIG. 2) of the holding portion 31a is shorter than the short direction length of the magnet 23 as viewed in the axial direction, and the rotor core 22 in the holding portion 31a. It is arrange | positioned at the radial direction outer side edge part. As a result, the radially inner side surface 32 on the inner circumferential surface of the magnet hole 31 has a stepped shape in which the central portion in the circumferential direction is recessed radially inward, and the magnet 23 is fitted into the recessed portion 32a. ing. The magnet hole 31 is formed in a line-symmetric shape with respect to a radial line passing through the center of the magnet 23 in the longitudinal direction, and is formed so as to have the same shape over the entire axial direction of the rotor core 22. Has been.

また、マグネット磁極部24の外側面24a(保持部31aの径方向外側に配置された部分の径方向外側の側面)には、その周方向両側に向かうにつれて径方向に沿った深さが徐々に深くなる略円弧状の溝部34がロータコア22の軸方向に沿って延設されている。そして、マグネット磁極部24とコア磁極部25とは、空隙部31b(空隙K)の径方向外側に配置されたブリッジ部35により連結されている。なお、ブリッジ部35の径方向に沿った肉厚は、十分に薄く形成されており、その磁気抵抗を高くすることでマグネット23の磁束が同ブリッジ部35を通過することが抑制されている。   Further, the outer surface 24a of the magnet magnetic pole portion 24 (the radially outer side surface of the portion disposed on the radially outer side of the holding portion 31a) gradually has a depth along the radial direction toward the both sides in the circumferential direction. A deep arc-shaped groove 34 that extends deeply extends along the axial direction of the rotor core 22. And the magnet magnetic pole part 24 and the core magnetic pole part 25 are connected by the bridge | bridging part 35 arrange | positioned at the radial direction outer side of the space | gap part 31b (gap K). In addition, the thickness along the radial direction of the bridge portion 35 is sufficiently thin, and the magnetic resistance of the magnet 23 is suppressed from passing through the bridge portion 35 by increasing its magnetic resistance.

ここで、図1(a),(b)に示すように、回転軸21には、ロータコア22が固定される部位に他の部位よりも小径の小径部21aが設けられるとともに、小径部21aの外周には磁性材料からなる磁路増補手段としての磁路増補体41が複数(本実施形態では、4個)固定されている。   Here, as shown in FIGS. 1A and 1B, the rotary shaft 21 is provided with a small-diameter portion 21 a having a smaller diameter than other portions at a portion where the rotor core 22 is fixed, and the small-diameter portion 21 a. A plurality (four in this embodiment) of magnetic path augmenting bodies 41 as magnetic path augmenting means made of a magnetic material are fixed to the outer periphery.

詳述すると、回転軸21は、小径部21aと、同小径部21aの両端に設けられる小径部21aよりも大径の大径部21bとを有している。小径部21aの軸方向長さは、ロータコア22の貫通孔26の軸方向長さと略等しく形成されている。小径部21aには、軸方向に延びる複数(本実施形態では、4つ)の補強リブ42が一体形成されている。各補強リブ42は、回転軸21の周方向に等角度間隔(90°間隔)で配置されており、マグネット23の周方向中央部23aと対向するように配置されている。なお、本実施形態では、各補強リブ42は、回転軸21の軸方向に沿った直線状に形成されるとともに、径方向に沿った厚みが小径部21aの半径と大径部21bの半径との差と略等しくなる断面略四角形状に形成されている。   Specifically, the rotating shaft 21 has a small diameter portion 21a and a large diameter portion 21b having a larger diameter than the small diameter portions 21a provided at both ends of the small diameter portion 21a. The axial length of the small diameter portion 21 a is formed substantially equal to the axial length of the through hole 26 of the rotor core 22. A plurality of (four in this embodiment) reinforcing ribs 42 extending in the axial direction are integrally formed on the small diameter portion 21a. The reinforcing ribs 42 are arranged at equiangular intervals (90 ° intervals) in the circumferential direction of the rotating shaft 21, and are arranged to face the circumferential central portion 23 a of the magnet 23. In the present embodiment, each reinforcing rib 42 is formed in a straight line shape along the axial direction of the rotating shaft 21, and the thickness along the radial direction is the radius of the small diameter portion 21a and the radius of the large diameter portion 21b. It is formed in a substantially quadrangular cross section that is substantially equal to the difference between the two.

各磁路増補体41は、略円弧板状に形成されており、小径部21aの外周面における補強リブ42間に固定されている。磁路増補体41の径方向に沿った厚みは、補強リブ42の径方向に沿った厚みと略等しく形成され、磁路増補体41の軸方向に沿った長さは、ロータコア22と略等しく形成されている。また、磁路増補体41の周方向に沿った長さは、隣り合う補強リブ42間の周方向の間隔と略等しく形成されている。そして、ロータコア22は、磁路増補体41及び補強リブ42の外周に圧入されることにより、回転軸21の小径部21aの外周に固定されている。   Each magnetic path augment 41 is formed in a substantially arc plate shape, and is fixed between the reinforcing ribs 42 on the outer peripheral surface of the small diameter portion 21a. The thickness along the radial direction of the magnetic path augment 41 is formed to be approximately equal to the thickness along the radial direction of the reinforcing rib 42, and the length along the axial direction of the magnetic path augment 41 is approximately equal to the rotor core 22. Is formed. Further, the length along the circumferential direction of the magnetic path augment 41 is formed to be substantially equal to the circumferential interval between the adjacent reinforcing ribs 42. The rotor core 22 is fixed to the outer periphery of the small-diameter portion 21 a of the rotating shaft 21 by being press-fitted into the outer periphery of the magnetic path augment 41 and the reinforcing rib 42.

以上記述したように、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
(1)回転軸21におけるロータコア22が固定される部位に小径部21aを設け、小径部21aの外周に磁性材料からなる磁路増補体41を設けたため、マグネット23の内周側での磁路面積を十分に確保できるようになる。そのため、ロータ3の大型化を招くことなく、磁気飽和の発生を抑制することができ、有効磁束の増加を図ることができる。その結果、コイル12に鎖交する磁束量に比例する値である誘起電圧の最大値が、磁路増補体41の径方向に沿った厚み(小径部21aの半径と大径部21bの半径との差)の増大に応じて、図3に示す増加率で増加する。これにより、小型で高出力のモータ1を提供することができる。
As described above, according to the present embodiment, the following operational effects can be achieved.
(1) Since the small-diameter portion 21a is provided at the portion of the rotating shaft 21 to which the rotor core 22 is fixed, and the magnetic path augment 41 made of a magnetic material is provided on the outer periphery of the small-diameter portion 21a, the magnetic path on the inner peripheral side of the magnet 23 A sufficient area can be secured. Therefore, generation of magnetic saturation can be suppressed without increasing the size of the rotor 3, and the effective magnetic flux can be increased. As a result, the maximum value of the induced voltage, which is a value proportional to the amount of magnetic flux interlinked with the coil 12, has a thickness along the radial direction of the magnetic path augmenter 41 (the radius of the small diameter portion 21a and the radius of the large diameter portion 21b). 3), the increase rate shown in FIG. 3 increases. Thereby, the small and high output motor 1 can be provided.

(2)マグネット23を回転軸21の軸方向と直交する断面が長方形状に形成した。上記構成によれば、マグネット23が簡単な形状であるため、例えばコストの低減を図ることができる。また、マグネット23の断面を長方形状とすると、マグネット23の内周側での磁路が狭く(磁路面積が小さく)なり易いため、小径部21aに磁路増補体41を設ける効果は大である。   (2) The magnet 23 has a rectangular cross section perpendicular to the axial direction of the rotary shaft 21. According to the above configuration, since the magnet 23 has a simple shape, for example, cost can be reduced. In addition, if the cross section of the magnet 23 is rectangular, the magnetic path on the inner peripheral side of the magnet 23 is likely to be narrow (the magnetic path area is small), and thus the effect of providing the magnetic path augment 41 on the small diameter portion 21a is large. is there.

(3)小径部21aに回転軸21の軸方向に延びる補強リブ42を形成したため、回転軸21に小径部21aを設けることによる強度低下を抑制することができる。
(4)補強リブ42を、回転軸21の径方向においてマグネット23における周方向中央部23aと対向するように設けた。ここで、マグネット23の磁束は、主にロータコア22の周方向両側に隣り合って設けられたコア磁極部25を通過して同マグネット23に戻る。そのため、ロータ3におけるマグネット23の内周側での磁束密度は、マグネット23の周方向両側部分(おおよそ図2における破線で囲まれた範囲A)で高くなる一方、マグネット23の周方向中央部分では高くなり難い。したがって、上記構成のように、回転軸21の径方向においてマグネット23の周方向中央部23aと対向するように補強リブ42を設けることで、磁気飽和の発生を好適に抑制しつつ、回転軸21の強度を確保することができる。
(3) Since the reinforcing rib 42 extending in the axial direction of the rotary shaft 21 is formed on the small diameter portion 21a, strength reduction due to the provision of the small diameter portion 21a on the rotary shaft 21 can be suppressed.
(4) The reinforcing rib 42 is provided so as to face the circumferential central portion 23 a of the magnet 23 in the radial direction of the rotating shaft 21. Here, the magnetic flux of the magnet 23 returns to the magnet 23 mainly through the core magnetic pole portion 25 provided adjacent to both sides in the circumferential direction of the rotor core 22. For this reason, the magnetic flux density on the inner peripheral side of the magnet 23 in the rotor 3 is increased at both sides in the circumferential direction of the magnet 23 (approximately in the range A surrounded by the broken line in FIG. 2). It's hard to get high. Accordingly, by providing the reinforcing rib 42 so as to face the circumferential central portion 23a of the magnet 23 in the radial direction of the rotating shaft 21 as in the above configuration, the rotating shaft 21 is suitably suppressed while suppressing the occurrence of magnetic saturation. The strength of the can be ensured.

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記実施形態では、小径部21aにマグネット23と同数の補強リブ42を形成した。しかし、補強リブ42の数はいくつでもよく、例えば図4(a),(b)に示すようにマグネット23の2倍の数の補強リブ42を形成してもよい。なお、図4(a),(b)に示す例では、補強リブ42は、各マグネット23の周方向中央部23aと対向する位置、及びコア磁極部25の周方向中央部と対向する位置に形成されている。この構成では、上記実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
In addition, the said embodiment can also be implemented in the following aspects which changed this suitably.
In the above embodiment, the same number of reinforcing ribs 42 as the magnets 23 are formed in the small diameter portion 21a. However, the number of reinforcing ribs 42 may be any number, and for example, as many reinforcing ribs 42 as the number of magnets 23 may be formed as shown in FIGS. In the example shown in FIGS. 4A and 4B, the reinforcing rib 42 is located at a position facing the circumferential central portion 23 a of each magnet 23 and a position facing the circumferential central portion of the core magnetic pole portion 25. Is formed. With this configuration, it is possible to achieve the same effects as the above embodiment.

また、小径部21aに補強リブ42を形成せず、例えば図5(a),(b)に示すように、磁路増補体41を略円筒状に形成してもよい。このように構成しても、上記実施形態の(1),(2)と同様の作用効果を奏することができる。   Further, the reinforcing rib 42 may not be formed on the small diameter portion 21a, and the magnetic path augmenting member 41 may be formed in a substantially cylindrical shape as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), for example. Even if comprised in this way, there can exist an effect similar to (1) and (2) of the said embodiment.

・上記実施形態では、補強リブ42をマグネット23の周方向中央部23aと対向するように設けたが、これに限らず、補強リブ42をマグネット23の周方向中央部23a以外と対向するように設けてもよい。   In the above-described embodiment, the reinforcing rib 42 is provided so as to face the circumferential central portion 23a of the magnet 23. However, the present invention is not limited thereto, and the reinforcing rib 42 is opposed to other than the circumferential central portion 23a of the magnet 23. It may be provided.

・上記実施形態では、補強リブ42の断面形状を四角形状とし、同補強リブ42の周方向に沿った周方向幅を回転軸21の径方向位置に関係なく、略一定となるように形成した。しかし、これに限らず、例えば図6(a),(b)に示すように、補強リブ42の周方向幅を回転軸21の径方向外側に向かって徐々に小さくなるように形成してもよい。なお、図6(a),(b)に示す例では、磁路増補体41は、略半円柱状に形成されている。   In the above embodiment, the cross-sectional shape of the reinforcing rib 42 is a quadrangular shape, and the circumferential width along the circumferential direction of the reinforcing rib 42 is formed to be substantially constant regardless of the radial position of the rotating shaft 21. . However, the present invention is not limited to this, and for example, as shown in FIGS. Good. In the example shown in FIGS. 6A and 6B, the magnetic path augment 41 is formed in a substantially semi-cylindrical shape.

・上記実施形態では、小径部21aの外周に、ロータコア22とは別体で構成された磁路増補体41を設けた。しかし、これに限らず、例えば図7(a),(b)に示すように、ロータコア22の貫通孔26の内周面に径方向内側に突出して小径部21aに当接する磁路増補手段としての円弧状の延出部22aを一体形成するとともに、回転軸21を小径部21aの一端側にのみ大径部21bが設けられる構成とし、ロータコア22を回転軸21の軸方向他端側から圧入するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the magnetic path augmenting body 41 configured separately from the rotor core 22 is provided on the outer periphery of the small diameter portion 21a. However, the present invention is not limited to this, for example, as shown in FIGS. 7A and 7B, as magnetic path augmenting means that protrudes radially inward from the inner peripheral surface of the through hole 26 of the rotor core 22 and contacts the small diameter portion 21a. The arc-shaped extending portion 22a is integrally formed, and the rotary shaft 21 is provided with the large-diameter portion 21b only on one end side of the small-diameter portion 21a, and the rotor core 22 is press-fitted from the other axial end side of the rotary shaft 21. You may make it do.

また、回転軸21を小径部21aの一端側にのみ大径部21bが設けられる構成において、例えば図8(a),(b)に示すように、補強リブ42の周方向幅を回転軸21の径方向外側に向かって徐々に小さくなるように形成してもよい。なお、図8(a),(b)に示す例では、ロータコア22の貫通孔26の内周面に一体形成される延出部22aは、略半円柱状に形成されている。図7及び図8に示す構成では、上記実施形態と同様の作用効果に加え、別途磁路増補体を設けずともよいため、部品点数の増加を抑制することができる。   Further, in the configuration in which the rotary shaft 21 is provided with the large-diameter portion 21b only on one end side of the small-diameter portion 21a, for example, as shown in FIGS. You may form so that it may become small gradually toward the radial direction outer side. In the example shown in FIGS. 8A and 8B, the extending portion 22a integrally formed on the inner peripheral surface of the through hole 26 of the rotor core 22 is formed in a substantially semi-cylindrical shape. In the configuration shown in FIGS. 7 and 8, in addition to the same effects as the above-described embodiment, it is not necessary to provide a separate magnetic path augment, so that an increase in the number of parts can be suppressed.

なお、回転軸21を小径部21aの一端側にのみ大径部21bが設けられる構成において、補強リブ42の周方向幅を回転軸21の径方向外側に向かって徐々に大きくなるように形成してもよい。   In the configuration in which the rotary shaft 21 is provided with the large-diameter portion 21b only on one end side of the small-diameter portion 21a, the circumferential width of the reinforcing rib 42 is formed so as to gradually increase toward the radially outer side of the rotary shaft 21. May be.

・上記実施形態では、補強リブ42の径方向に沿った厚みを小径部21aの半径と大径部21bの半径との差と略等しくなるように形成したが、これに限らず、当該差より大きくても小さくてもよい。また、補強リブ42は、回転軸21の軸方向に延びる直線状に限らず、例えば波状に湾曲した形状としてもよい。   In the above embodiment, the thickness of the reinforcing rib 42 along the radial direction is formed so as to be substantially equal to the difference between the radius of the small diameter portion 21a and the radius of the large diameter portion 21b. It can be large or small. In addition, the reinforcing rib 42 is not limited to a linear shape extending in the axial direction of the rotating shaft 21, and may have a curved shape, for example.

・上記実施形態では、マグネット23の回転軸21の軸方向と直交する断面を長方形状に形成したが、これに限らず、例えば円弧状に形成してもよい。
・上記実施形態では、マグネット23を径方向外側がN極、径方向内側がS極となるように配置したが、これに限らず、マグネット23を、径方向外側がS極、径方向内側がN極となるように配置してもよい。
In the above embodiment, the cross section perpendicular to the axial direction of the rotating shaft 21 of the magnet 23 is formed in a rectangular shape, but the present invention is not limited thereto, and may be formed in an arc shape, for example.
In the above embodiment, the magnet 23 is arranged so that the radially outer side is the N pole and the radially inner side is the S pole. However, the magnet 23 is not limited to this, and the magnet 23 has the S pole on the radially outer side and the radially inner side. You may arrange | position so that it may become N pole.

・上記実施形態において、コア磁極部25が他方の磁極として機能するように構成されるのであれば、マグネット磁極部24及びコア磁極部25の形状は適宜変更してもよい。
・上記実施形態では、ティース11a(及びコイル12)の数を12個とし、マグネット23(コア磁極部25)の数を4個、すなわちロータ3を8磁極としたが、これに限定されず、それらの数は他の数に変更してもよい。
-In the said embodiment, as long as the core magnetic pole part 25 is comprised so that it may function as the other magnetic pole, you may change the shape of the magnet magnetic pole part 24 and the core magnetic pole part 25 suitably.
In the above embodiment, the number of teeth 11a (and coils 12) is 12, and the number of magnets 23 (core magnetic pole portion 25) is 4, that is, the rotor 3 is 8 magnetic poles. Those numbers may be changed to other numbers.

1…モータ、3…ロータ、21…回転軸、21a…小径部、21b…大径部、22…ロータコア、22a…磁路増補手段としての延出部、23…マグネット、23a…周方向中央部、24…マグネット磁極部、25…コア磁極部、31…マグネット孔、35…ブリッジ部、41…磁路増補手段としての磁路増補体、42…補強リブ、K…空隙。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Motor, 3 ... Rotor, 21 ... Rotating shaft, 21a ... Small diameter part, 21b ... Large diameter part, 22 ... Rotor core, 22a ... Extension part as magnetic path augmentation means, 23 ... Magnet, 23a ... Circumferential center part , 24 ... magnet magnetic pole part, 25 ... core magnetic pole part, 31 ... magnet hole, 35 ... bridge part, 41 ... magnetic path augment as magnetic path augmenting means, 42 ... reinforcing rib, K ... gap.

Claims (5)

非磁性材料からなる回転軸に固定されたロータコアに一方の磁極のマグネットが周方向に複数埋め込まれてマグネット磁極部が形成されるとともに、前記ロータコアに形成されたコア磁極部が前記マグネット間にそれぞれ配置され、前記コア磁極部が他方の磁極として機能するように構成されたロータであって、
前記回転軸には、前記ロータコアが固定される部位に小径部が設けられ、
前記小径部の外周には、磁性材料からなる磁路増補手段が設けられたことを特徴とするロータ。
A magnet core part is formed by embedding a plurality of magnets of one magnetic pole in the circumferential direction in a rotor core fixed to a rotating shaft made of a non-magnetic material, and the core magnetic pole part formed on the rotor core is disposed between the magnets. A rotor arranged and configured such that the core magnetic pole portion functions as the other magnetic pole,
The rotating shaft is provided with a small diameter portion at a portion where the rotor core is fixed,
A rotor characterized in that magnetic path augmentation means made of a magnetic material is provided on the outer periphery of the small diameter portion.
請求項1に記載のロータにおいて、
前記マグネットは、前記回転軸の軸方向と直交する断面が長方形状に形成されたことを特徴とするロータ。
The rotor according to claim 1, wherein
The magnet is characterized in that a cross section perpendicular to the axial direction of the rotating shaft is formed in a rectangular shape.
請求項1又は2に記載のロータにおいて、
前記小径部には、前記回転軸の軸方向に延びる補強リブが形成されたことを特徴とするロータ。
The rotor according to claim 1 or 2,
A rotor characterized in that a reinforcing rib extending in the axial direction of the rotating shaft is formed in the small diameter portion.
請求項3に記載のロータにおいて、
前記補強リブは、前記回転軸の径方向において前記マグネットの周方向中央部と対向するように設けられたことを特徴とするロータ。
The rotor according to claim 3, wherein
The rotor, wherein the reinforcing rib is provided so as to face a central portion in the circumferential direction of the magnet in a radial direction of the rotating shaft.
請求項1〜4のいずれか一項に記載のロータを備えたモータ。   The motor provided with the rotor as described in any one of Claims 1-4.
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