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JP6672914B2 - motor - Google Patents

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JP6672914B2 JP2016050076A JP2016050076A JP6672914B2 JP 6672914 B2 JP6672914 B2 JP 6672914B2 JP 2016050076 A JP2016050076 A JP 2016050076A JP 2016050076 A JP2016050076 A JP 2016050076A JP 6672914 B2 JP6672914 B2 JP 6672914B2
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Description

本発明は、モータに関するものである。   The present invention relates to a motor.

従来、ブラシレスモータ等の永久磁石モータは、例えば特許文献1に示されるように、ステータコアに巻線が巻装されてなるステータと、該ステータと対向する永久磁石を磁極としたロータとを備え、ステータの巻線に駆動電流が供給されることで生じる回転磁界を受けてロータが回転するようになっている。   Conventionally, a permanent magnet motor such as a brushless motor includes, as shown in Patent Document 1, for example, a stator in which a winding is wound around a stator core, and a rotor having a permanent magnet facing the stator as a magnetic pole, The rotor rotates by receiving a rotating magnetic field generated by supplying a driving current to the winding of the stator.

特開2014−135852号公報JP 2014-135852 A

上記のような永久磁石モータでは、ロータが高回転駆動になるほど、ロータの永久磁石による鎖交磁束の増加によりステータの巻線に発生する誘起電圧が大きくなり、この誘起電圧がモータ出力を低下させ、モータの高回転化の妨げとなっている。そこで、ロータの永久磁石のサイズを小さくするなどしてロータ磁極の磁力を小さくすることで、ロータの高回転時における前記誘起電圧を抑えることが可能であるが、それでは、得られるトルクも減少してしまうため、この点においてなお改善の余地があった。   In the above-described permanent magnet motor, as the rotor rotates at a higher speed, the induced voltage generated in the stator winding due to the increase of the linkage flux by the permanent magnet of the rotor increases, and this induced voltage lowers the motor output. This hinders the motor from rotating at a high speed. Therefore, by reducing the magnetic force of the rotor magnetic poles, for example, by reducing the size of the permanent magnet of the rotor, it is possible to suppress the induced voltage at the time of high rotation of the rotor, but the resulting torque also decreases. Therefore, there is still room for improvement in this respect.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、トルクの低下を抑えつつ高回転化を図ることができるモータを提供することにある。   The present invention has been made to solve the above problem, and an object of the present invention is to provide a motor capable of achieving high rotation while suppressing a decrease in torque.

上記課題を解決するモータは、ステータの巻線に駆動電流が供給されることで生じる回転磁界を受けてロータが回転するモータであって、前記巻線は、前記駆動電流によって互いに同一のタイミングで励磁され、かつ、直列接続された第1の巻線と第2の巻線とを備え、前記ロータは、永久磁石を有する磁石磁極と、ロータコアの一部からなり、前記磁石磁極が前記第1の巻線と対向するロータの回転位置で前記第2の巻線と対向するコア磁極と、前記ロータコアの一部からなり且つ前記磁石磁極の磁石磁束による磁極が形成されないように構成され、前記磁石磁極が前記第1の巻線と対向するロータの回転位置で前記第2の巻線と対向するとき、該第2の巻線での弱め界磁電流による鎖交磁束の発生を許容する磁束許容部とを備えている。 A motor that solves the above problem is a motor in which a rotor rotates by receiving a rotating magnetic field generated by supplying a drive current to a winding of a stator, and the windings are driven at the same timing by the drive current. The rotor includes a first winding and a second winding that are excited and connected in series, and the rotor includes a magnet pole having a permanent magnet and a part of a rotor core, and the magnet pole is the first pole. A core magnetic pole facing the second winding at a rotational position of the rotor facing the winding of the rotor, and a part of the rotor core, wherein the magnetic pole is not formed by the magnet magnetic flux of the magnet magnetic pole; when the magnetic pole is opposed to the second winding at a rotational position of the rotor which faces the first winding, the magnetic flux allowed to permit the occurrence of flux linkage ascribable to the field weakening current in the second winding Section.

この構成によれば、ロータの磁石磁極が第1の巻線と対向する回転位置において、ロータコアにおける磁石磁極以外の非磁石磁極部(コア磁極及び磁束許容部の少なくとも一方)が第2の巻線と対向するように構成される。これにより、第1及び第2の巻線で生じる誘起電圧を合成した合成誘起電圧を小さく抑えることができ、その結果、モータの高回転化を図ることができる。   According to this configuration, in the rotation position where the magnet magnetic pole of the rotor faces the first winding, the non-magnet magnetic pole portion (at least one of the core magnetic pole and the magnetic flux permitting portion) other than the magnet magnetic pole in the rotor core is connected to the second winding. It is constituted so that it may face. This makes it possible to reduce the combined induced voltage obtained by combining the induced voltages generated in the first and second windings, and as a result, it is possible to increase the rotation speed of the motor.

ここで、ロータコアの前記非磁石磁極部を全てコア磁極とした構成を考えると、トルクは稼げるものの、コア磁極の磁力が弱め界磁電流による鎖交磁束(弱め界磁磁束)の発生を妨げてしまい、高回転化を図るのに不利となる。そこで、本構成では、ロータコアの前記非磁石磁極部の全てをコア磁極とするのではなく、該非磁石磁極部に、弱め界磁磁束の発生を許容する磁束許容部とコア磁極の両方を備えることで、トルクの低下を極力抑えつつ高回転化を図ることができる。   Here, considering a configuration in which the non-magnet magnetic pole portion of the rotor core is entirely a core magnetic pole, although torque can be gained, the magnetic force of the core magnetic pole prevents generation of linkage flux (field weakening magnetic flux) due to weakening field current. This is disadvantageous for increasing the rotation speed. Therefore, in the present configuration, not all of the non-magnetic magnetic pole portions of the rotor core are core magnetic poles, but the non-magnetic magnetic pole portions include both a magnetic flux permitting portion that allows generation of a field weakening magnetic flux and a core magnetic pole. Thus, it is possible to achieve a high rotation speed while suppressing a decrease in torque as much as possible.

なお、同一のタイミングで励磁される第1及び第2の巻線が直列接続された巻線態様では、第1及び第2の巻線でそれぞれ生じる誘起電圧の和が合成誘起電圧となることから、該合成誘起電圧が大きくなる傾向がある。このため、第1及び第2の巻線が直列接続された構成において上記のロータ構成とすることで、合成誘起電圧の抑制効果をより顕著に得ることができ、モータの高回転化を図るのにより好適となる。   In the winding mode in which the first and second windings excited at the same timing are connected in series, the sum of the induced voltages generated in the first and second windings is the combined induced voltage. , The synthetic induced voltage tends to increase. For this reason, by employing the above-described rotor configuration in a configuration in which the first and second windings are connected in series, the effect of suppressing the combined induced voltage can be more remarkably obtained, and the rotation speed of the motor can be increased. Is more suitable.

上記モータにおいて、前記磁石磁極及び前記コア磁極はそれぞれ、前記ロータのN極及びS極の両方に備えられ、前記磁束許容部は、前記ロータの周方向においてN極の前記コア磁極とS極の前記コア磁極との間に設けられ、N極及びS極の前記コア磁極はそれぞれ、前記周方向の前記磁束許容部とは反対側で異極の前記磁石磁極と隣り合うことが好ましい。   In the above-mentioned motor, the magnet magnetic pole and the core magnetic pole are respectively provided on both the N pole and the S pole of the rotor, and the magnetic flux permitting unit is configured to have the N magnetic pole and the S pole in the circumferential direction of the rotor. It is preferable that the N-pole and S-pole core magnetic poles provided between the core magnetic poles are adjacent to the different magnetic poles on the side opposite to the magnetic flux permitting portion in the circumferential direction.

この構成によれば、周方向において磁束許容部と磁石磁極との間にコア磁極が介在されるため、磁束許容部が磁石磁極の磁束の影響をより受けにくい構成とすることができる。これにより、磁束許容部が弱め界磁磁束の発生を許容するのにより好適な構成となる。   According to this configuration, the core magnetic pole is interposed between the magnetic flux permitting portion and the magnet magnetic pole in the circumferential direction, so that the magnetic flux permitting portion can be less affected by the magnetic flux of the magnet magnetic pole. This provides a more suitable configuration in which the magnetic flux permitting portion allows the generation of the field weakening magnetic flux.

上記モータにおいて、前記磁石磁極における前記ステータとの対向面の開角度が、前記コア磁極における前記ステータとの対向面の開角度よりも大きく設定されていることが好ましい。   In the motor, it is preferable that an opening angle of a surface of the magnet pole facing the stator is set to be larger than an opening angle of a surface of the core pole facing the stator.

この構成によれば、磁石磁極の開角度がコア磁極の開角度よりも大きく設定されるため、磁石磁極の磁力、及び該磁石磁極の磁束によって疑似的な磁極として機能するコア磁極の磁力を確保でき、トルクの低下をより好適に抑えることができる。   According to this configuration, since the opening angle of the magnet pole is set to be larger than the opening angle of the core pole, the magnetic force of the magnet pole and the magnetic force of the core pole functioning as a pseudo magnetic pole are secured by the magnetic flux of the magnet pole. As a result, a decrease in torque can be more suitably suppressed.

上記モータにおいて、前記磁束許容部における前記ステータとの対向面の開角度が、前記コア磁極における前記ステータとの対向面の開角度よりも大きく設定されていることが好ましい。   In the motor, it is preferable that an opening angle of a surface of the magnetic flux permitting portion facing the stator is set to be larger than an opening angle of a surface of the core pole facing the stator.

この構成によれば、弱め界磁磁束の発生を許容する磁束許容部の開角度がコア磁極の開角度よりも大きく設定されるため、高回転化により適した構成とすることができる。
上記モータにおいて、前記ロータコアは、互いに隣り合う前記磁束許容部と前記コア磁極との間に磁気抵抗部を備えていることが好ましい。
According to this configuration, since the opening angle of the magnetic flux permitting portion that allows the generation of the field weakening magnetic field is set to be larger than the opening angle of the core magnetic pole, a configuration more suitable for high rotation can be achieved.
In the above motor, it is preferable that the rotor core includes a magnetic resistance portion between the magnetic flux permitting portion and the core magnetic pole adjacent to each other.

この構成によれば、ロータコアは、互いに隣り合う磁束許容部とコア磁極との間に磁気抵抗部を備えるため、コア磁極を通る磁石磁極の磁束が磁束許容部に流れることを抑制できる。   According to this configuration, since the rotor core includes the magnetic resistance portion between the magnetic flux permitting portion and the core magnetic pole adjacent to each other, it is possible to suppress the magnetic flux of the magnet magnetic pole passing through the core magnetic pole from flowing to the magnetic flux permitting portion.

上記モータにおいて、前記磁気抵抗部は、前記ロータコアに設けられたスリット部であることが好ましい。
この構成によれば、磁気抵抗部がスリット部であるため、磁気抵抗部をロータコアに容易に構成することができる。
In the above motor, it is preferable that the magnetic resistance portion is a slit provided in the rotor core.
According to this configuration, since the magnetic resistance portion is the slit portion, the magnetic resistance portion can be easily formed on the rotor core.

上記モータにおいて、前記スリット部内に補助磁石が設けられていることが好ましい。
この構成によれば、スリット部内の補助磁石によってコア磁極の磁束量を増加させることができ、トルクの低下をより好適に抑えることができる。
In the above motor, it is preferable that an auxiliary magnet is provided in the slit.
According to this configuration, the amount of magnetic flux of the core magnetic pole can be increased by the auxiliary magnet in the slit portion, and a decrease in torque can be suppressed more appropriately.

上記モータにおいて、前記ロータコアにおける前記磁束許容部よりも径方向内側の部位に、前記コア磁極に磁束を流す補助磁石が埋設されていることが好ましい。
この構成によれば、磁束許容部よりも径方向内側に配置された補助磁石によって、コア磁極の磁束量を増加させることができ、トルクの低下をより好適に抑えることができる。
In the motor described above, it is preferable that an auxiliary magnet that allows a magnetic flux to flow through the core magnetic pole be buried in a portion of the rotor core radially inside the magnetic flux permitting portion.
According to this configuration, the amount of magnetic flux of the core magnetic pole can be increased by the auxiliary magnet disposed radially inward of the magnetic flux permitting portion, and a decrease in torque can be more suitably suppressed.

上記モータにおいて、前記ロータコアは、前記磁石磁極及び前記コア磁極を有するコア本体と、該コア本体に連結された別体部品であって前記磁束許容部の少なくとも一部を構成する別体コア部材とを備えていることが好ましい。   In the above motor, the rotor core includes a core body having the magnet magnetic pole and the core magnetic pole, and a separate core member that is a separate component connected to the core body and forms at least a part of the magnetic flux permitting portion. It is preferable to have.

この構成によれば、磁石磁極及びコア磁極を有するコア本体と、磁束許容部の少なくとも一部を構成する別体コア部材とが互いに別体で構成されるため、別体コア部材における弱め界磁磁束の磁路とコア本体における磁石磁極の磁束の磁路との干渉を抑制できる。これにより、別体コア部材(磁束許容部)に弱め界磁磁束が通り易くなることで、モータのより一層の高回転化に寄与できる。   According to this configuration, the core body having the magnet magnetic pole and the core magnetic pole and the separate core member that forms at least a part of the magnetic flux permitting portion are formed separately from each other. Interference between the magnetic path of the magnetic flux and the magnetic path of the magnetic flux of the magnetic pole in the core body can be suppressed. This facilitates passage of the field weakening magnetic flux through the separate core member (magnetic flux permitting portion), thereby contributing to a further higher rotation of the motor.

上記モータにおいて、前記別体コア部材は、前記コア本体よりも透磁率が高い材料で構成されていることが好ましい。
この構成によれば、別体コア部材(磁束許容部)に弱め界磁磁束をより一層通り易くすることができ、その結果、モータのより一層の高回転化に寄与できる。また、ロータコアの構成部品において、少なくとも別体コア部材を透磁率の高い材料で構成し、コア本体を安価な材料で構成することで、製造コストの増加を抑えつつ高回転化を図ることができる。
In the above motor, it is preferable that the separate core member is made of a material having a higher magnetic permeability than the core body.
According to this configuration, the weak magnetic field can be more easily passed through the separate core member (magnetic flux permitting portion), and as a result, it is possible to contribute to a further higher rotation of the motor. Further, in the components of the rotor core, at least the separate core member is made of a material having high magnetic permeability, and the core body is made of an inexpensive material, whereby high rotation can be achieved while suppressing an increase in manufacturing cost. .

上記モータにおいて、前記コア本体が有する前記磁石磁極及び前記コア磁極はそれぞれ、前記ロータのN極及びS極の両方に備えられ、前記磁束許容部を構成する前記別体コア部材は、前記ロータの周方向においてN極の前記コア磁極とS極の前記コア磁極との間に設けられ、N極及びS極の前記コア磁極はそれぞれ、前記周方向の前記別体コア部材とは反対側で異極の前記磁石磁極と隣り合うように構成され、前記周方向における前記別体コア部材とN極及びS極の前記コア磁極との間にはそれぞれ空隙が設けられていることが好ましい。   In the motor, the magnet magnetic pole and the core magnetic pole included in the core main body are provided on both an N pole and an S pole of the rotor, respectively, and the separate core member that constitutes the magnetic flux permitting part is provided by the rotor of the rotor. In the circumferential direction, provided between the N-pole core magnetic pole and the S-pole core magnetic pole, and the N-pole and S-pole core magnetic poles are different on the opposite side from the separate core member in the circumferential direction. It is preferable that a gap is provided between the separate core member and the N-pole and S-pole core poles in the circumferential direction.

この構成によれば、磁束許容部を構成する別体コア部材と磁石磁極との周方向間にコア磁極が介在されるため、別体コア部材が磁石磁極の磁束の影響をより受けにくい構成とすることができる。つまり、別体コア部材を通る弱め界磁磁束に対する磁石磁極の磁束の干渉をより抑制できる。また、周方向における別体コア部材とN極及びS極のコア磁極との間にそれぞれ空隙が設けられるため、別体コア部材を通る弱め界磁磁束に対する磁石磁極の磁束の干渉をより一層抑制できる。   According to this configuration, since the core magnetic pole is interposed in the circumferential direction between the separate core member and the magnetic pole that constitute the magnetic flux permitting portion, the separate core member is less likely to be affected by the magnetic flux of the magnetic pole. can do. That is, the interference of the magnetic flux of the magnet pole with the field weakening magnetic flux passing through the separate core member can be further suppressed. Further, since a gap is provided between the separate core member and the N-pole and S-pole core poles in the circumferential direction, the interference of the magnetic flux of the magnet pole with the field-weakening magnetic flux passing through the separate core member is further suppressed. it can.

上記モータにおいて、前記コア本体及び前記別体コア部材は、該コア本体及び別体コア部材よりも磁気抵抗の大きい材料で構成された連結部材を介して互いに連結されていることが好ましい。   In the motor, it is preferable that the core body and the separate core member are connected to each other via a connection member made of a material having a higher magnetic resistance than the core body and the separate core member.

この構成によれば、コア本体と別体コア部材とを連結する連結部材が、該コア本体及び別体コア部材よりも磁気抵抗の大きい材料で構成される。このため、コア本体の磁石磁極の磁束が連結部材を通じて別体コア部材側に流れることを抑制でき、その結果、別体コア部材を通る弱め界磁磁束に対する磁石磁極の磁束の干渉をより一層抑制できる。   According to this configuration, the connecting member that connects the core body and the separate core member is made of a material having a higher magnetic resistance than the core body and the separate core member. For this reason, the magnetic flux of the magnetic pole of the core body can be suppressed from flowing to the separate core member side through the connecting member, and as a result, the interference of the magnetic flux of the magnetic pole with the field weakening magnetic flux passing through the separate core member is further suppressed. it can.

本発明のモータによれば、トルクの低下を抑えつつ高回転化を図ることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the motor of this invention, high rotation can be achieved, suppressing the fall of a torque.

(a)は、実施形態のモータの平面図であり、(b)は、同形態のロータの平面図である。(A) is a top view of a motor of an embodiment, and (b) is a plan view of a rotor of the same form. (a)(b)同形態のモータにおける弱め界磁制御時の磁気作用を説明するための説明図である。(A) (b) It is explanatory drawing for demonstrating the magnetic effect | action at the time of field weakening control in the motor of the same form. 別例のロータの平面図である。It is a top view of another example rotor. 別例のロータの平面図である。It is a top view of another example rotor. 別例のロータの平面図である。It is a top view of another example rotor. 別例のロータの平面図である。It is a top view of another example rotor. 別例のロータの平面図である。It is a top view of another example rotor. 別例のロータの平面図である。It is a top view of another example rotor. 別例のロータの平面図である。It is a top view of another example rotor. 別例のロータの平面図である。It is a top view of another example rotor.

以下、モータの一実施形態について説明する。
図1(a)に示すように、本実施形態のモータ10は、ブラシレスモータとして構成され、円環状のステータ11の内側にロータ21が配置されて構成されている。
Hereinafter, an embodiment of the motor will be described.
As shown in FIG. 1A, the motor 10 of the present embodiment is configured as a brushless motor, and has a configuration in which a rotor 21 is disposed inside an annular stator 11.

[ステータの構成]
ステータ11は、ステータコア12と、該ステータコア12に巻装された巻線13とを備えている。ステータコア12は、磁性金属にて略円環状に形成され、その周方向の等角度間隔においてそれぞれ径方向内側に延びる12個のティース12aを有している。
[Structure of stator]
The stator 11 includes a stator core 12 and a winding 13 wound around the stator core 12. The stator core 12 is formed of a magnetic metal in a substantially annular shape, and has twelve teeth 12a extending radially inward at equal angular intervals in the circumferential direction.

巻線13は、ティース12aと同数の12個備えられ、各ティース12aにそれぞれ集中巻きにて同一方向に巻装されている。つまり、巻線13は、周方向等間隔(30°間隔)に12個設けられている。この巻線13は、供給される3相の駆動電流(U相、V相、W相)に応じて3相に分類され、図1(a)において反時計回り方向に順に、U1、V1、W1、U2、V2、W2、U3、V3、W3、U4、V4、W4とする。   Twelve windings 13 are provided in the same number as the teeth 12a, and each of the teeth 12a is wound in the same direction by concentrated winding. That is, twelve windings 13 are provided at equal intervals in the circumferential direction (30 ° intervals). The windings 13 are classified into three phases according to the supplied three-phase driving currents (U-phase, V-phase, and W-phase), and U1, V1,. W1, U2, V2, W2, U3, V3, W3, U4, V4, W4.

各相で見ると、U相巻線U1〜U4は周方向等間隔(90°間隔)に配置されている。同様に、V相巻線V1〜V4は、周方向等間隔(90°間隔)に配置されている。また、同様に、W相巻線W1〜W4は、周方向等間隔(90°間隔)に配置されている。   Looking at each phase, the U-phase windings U1 to U4 are arranged at equal intervals in the circumferential direction (90 ° intervals). Similarly, the V-phase windings V1 to V4 are arranged at regular intervals in the circumferential direction (90 ° intervals). Similarly, W-phase windings W1 to W4 are arranged at equal intervals in the circumferential direction (90 ° intervals).

また、巻線13は各相毎に直列に接続されている。つまり、U相巻線U1〜U4、V相巻線V1〜V4、及びW相巻線W1〜W4はそれぞれ直列回路を構成している。なお、U相巻線U1〜U4の直列回路、V相巻線V1〜V4の直列回路、及びW相巻線W1〜W4の直列回路は、スター結線若しくはデルタ結線されている。   The windings 13 are connected in series for each phase. That is, the U-phase windings U1 to U4, the V-phase windings V1 to V4, and the W-phase windings W1 to W4 each constitute a series circuit. The series circuit of the U-phase windings U1 to U4, the series circuit of the V-phase windings V1 to V4, and the series circuit of the W-phase windings W1 to W4 are star-connected or delta-connected.

[ロータの構成]
図1(b)に示すように、ロータ21は、磁極を形成する永久磁石22がロータコア23に埋設された埋込磁石型構造(IPM構造)をなす。なお、ロータコア23は、円形板状の磁性金属からなる複数のコアシートが軸方向に積層されることにより円筒状に構成され、該ロータコア23の中心部には、回転軸24が挿入固定される固定孔23aが形成されている。
[Rotor configuration]
As shown in FIG. 1B, the rotor 21 has an embedded magnet type structure (IPM structure) in which a permanent magnet 22 forming a magnetic pole is embedded in a rotor core 23. The rotor core 23 is formed in a cylindrical shape by stacking a plurality of core sheets made of a circular plate-shaped magnetic metal in the axial direction, and a rotation shaft 24 is inserted and fixed to the center of the rotor core 23. A fixing hole 23a is formed.

ロータ21は、ロータコア23の外周面23bにおいてN極・S極が交互に設定された8極ロータとして構成されている。具体的には、ロータ21は、N極の磁石磁極Mn、S極の磁石磁極Ms、N極のコア磁極Cn、及びS極のコア磁極Csをそれぞれ一対備えている。各磁石磁極Mn,Msは、永久磁石22を用いた磁極であり、各コア磁極Cn,Csは、ロータコア23の一部を用いた磁極である。   The rotor 21 is configured as an 8-pole rotor in which N poles and S poles are alternately set on the outer peripheral surface 23b of the rotor core 23. More specifically, the rotor 21 includes a pair of an N-pole magnet magnetic pole Mn, an S-pole magnet magnetic pole Ms, an N-pole core magnetic pole Cn, and an S-pole core magnetic pole Cs. Each magnet magnetic pole Mn, Ms is a magnetic pole using the permanent magnet 22, and each core magnetic pole Cn, Cs is a magnetic pole using a part of the rotor core 23.

N極及びS極の各磁石磁極Mn,Msは、ロータコア23に埋設された一対の永久磁石22をそれぞれ備えている。各磁石磁極Mn,Msにおいて、一対の永久磁石22は、軸方向視で外周側に拡がる略V字状に配置されるとともに、周方向における磁極中心線(図1(b)中の直線L1を参照)に対して線対称に設けられている。なお、各永久磁石22は直方体をなす。また、各磁石磁極Mn,Msにおける一対の永久磁石22は、ロータ21を周方向において極数(磁石磁極Mn,Ms及びコア磁極Cn,Csの総数であり、本実施形態では8)で等分したときの角度範囲(本実施形態では45°の範囲)に収まるように配置されている。なお、各永久磁石22は、例えば異方性の焼結磁石であり、例えばネオジム磁石、サマリウムコバルト(SmCo)磁石、SmFeN系磁石、フェライト磁石、アルニコ磁石等で構成される。   Each of the magnetic poles Mn and Ms of the north pole and the south pole has a pair of permanent magnets 22 embedded in the rotor core 23, respectively. In each of the magnet poles Mn and Ms, the pair of permanent magnets 22 are arranged in a substantially V-shape that expands toward the outer periphery when viewed in the axial direction, and the magnetic pole center line in the circumferential direction (the straight line L1 in FIG. (See FIG. 2). Each of the permanent magnets 22 has a rectangular parallelepiped shape. Further, the pair of permanent magnets 22 in each of the magnetic poles Mn and Ms equally divides the rotor 21 in the circumferential direction by the number of poles (the total number of the magnetic poles Mn and Ms and the core magnetic poles Cn and Cs, and 8 in this embodiment). Are arranged so as to be within the angle range (in the present embodiment, the range of 45 °). Each of the permanent magnets 22 is, for example, an anisotropic sintered magnet and includes, for example, a neodymium magnet, a samarium cobalt (SmCo) magnet, an SmFeN-based magnet, a ferrite magnet, an alnico magnet, and the like.

図1(b)には、N極の磁石磁極Mn及びS極の磁石磁極Msの各永久磁石22の磁化方向を実線の矢印で示しており、矢印先端側がN極、矢印基端側がS極を表している。この矢印にて示されるように、N極の磁石磁極Mnにおける各永久磁石22は、該磁石磁極Mnの外周側をN極にするべく、互いに向かい合う面(前記磁極中心線側の面)にN極が現れるように磁化されている。また、S極の磁石磁極Msにおける各永久磁石22は、該磁石磁極Msの外周側をS極にするべく、互いに向かい合う面(前記磁極中心線側の面)にS極が現れるように磁化されている。   In FIG. 1B, the magnetization directions of the permanent magnets 22 of the N-pole magnet magnetic pole Mn and the S-pole magnet magnetic pole Ms are indicated by solid arrows, and the leading end of the arrow is the N pole and the base end of the arrow is the S pole. Is represented. As shown by the arrows, each of the permanent magnets 22 in the N-pole magnet magnetic pole Mn has an N pole on a surface facing each other (a surface on the magnetic pole center line side) in order to make the outer peripheral side of the magnetic pole Mn an N pole. It is magnetized so that the poles appear. Further, each permanent magnet 22 in the S-pole magnet magnetic pole Ms is magnetized so that the S-pole appears on the surface facing each other (the surface on the magnetic pole center line side) so that the outer peripheral side of the magnet magnetic pole Ms becomes the S-pole. ing.

N極の磁石磁極MnとS極の磁石磁極Msとは、互いの周方向の中心位置(磁極中心)の間隔が45°となるように隣接配置されており、その隣接配置されたN極の磁石磁極MnとS極の磁石磁極Msの対を磁石磁極対Pとする。そして、本実施形態のロータ21では、2つの磁石磁極対Pが周方向の180°対向位置に設けられている。より詳しくは、一方の磁石磁極対PのN極の磁石磁極Mnと、他方の磁石磁極対PのN極の磁石磁極Mnとは互いに180°対向位置に配置され、同様に、一方の磁石磁極対PのS極の磁石磁極Msと、他方の磁石磁極対PのS極の磁石磁極Msとは互いに180°対向位置に配置されている。つまり、各磁石磁極Mn,Ms(各永久磁石22)は、ロータ21の軸線L(回転軸24の軸線)を中心として点対称となるように設けられている。   The N-pole magnet magnetic pole Mn and the S-pole magnet magnetic pole Ms are arranged adjacent to each other so that the interval between their circumferential center positions (magnetic pole centers) is 45 °. A pair of the magnet magnetic pole Mn and the S magnetic pole Ms is defined as a magnet magnetic pole pair P. Further, in the rotor 21 of the present embodiment, two magnet magnetic pole pairs P are provided at positions facing each other by 180 ° in the circumferential direction. More specifically, the N-pole magnet pole Mn of one magnet pole pair P and the N-pole magnet pole Mn of the other magnet pole pair P are arranged at 180 ° facing each other. The S-pole magnet magnetic pole Ms of the pair P and the S-pole magnet magnetic pole Ms of the other magnet pole pair P are arranged at positions facing each other by 180 °. That is, the magnet poles Mn and Ms (the permanent magnets 22) are provided to be point-symmetric about the axis L of the rotor 21 (the axis of the rotating shaft 24).

また、各磁石磁極Mn,Msの軸線Lを中心とする開角度θm(占有角度)は、ロータ21を周方向において極数で等分した角度(本実施形態では45°)に設定されている。つまり、周方向に隣接する磁石磁極Mn,Msからなる各磁石磁極対Pの開角度は、略90°となっている。   The open angle θm (occupied angle) about the axis L of each of the magnetic poles Mn and Ms is set to an angle (45 ° in this embodiment) obtained by equally dividing the rotor 21 in the circumferential direction by the number of poles. . That is, the opening angle of each magnet magnetic pole pair P composed of circumferentially adjacent magnet magnetic poles Mn and Ms is approximately 90 °.

ここで、ロータコア23の周方向において、一対の磁石磁極対Pの占有角度は略180°であり、残りの範囲は磁石が配置されない部分(非磁石磁極部25)となっている。つまり、ロータコア23には、一対の磁石磁極対Pと一対の非磁石磁極部25とが周方向において略90°毎に交互に構成されている。   Here, in the circumferential direction of the rotor core 23, the occupied angle of the pair of magnet magnetic poles P is substantially 180 °, and the remaining range is a portion where the magnet is not disposed (the non-magnet magnetic pole portion 25). That is, in the rotor core 23, a pair of magnet magnetic pole pairs P and a pair of non-magnet magnetic pole portions 25 are alternately formed at approximately 90 ° intervals in the circumferential direction.

各非磁石磁極部25には、磁気抵抗部としての一対のスリット部26a,26bが設けられている。本実施形態では、各スリット部26a,26bは、ロータコア23の固定孔23aの近傍位置から径方向に沿ってロータコア23の外周面23bの近傍位置まで延びている。また、各スリット部26a,26bは、ロータコア23を軸方向に貫通する孔である。   Each non-magnet magnetic pole part 25 is provided with a pair of slit parts 26a and 26b as a magnetic resistance part. In the present embodiment, each slit portion 26a, 26b extends from a position near the fixing hole 23a of the rotor core 23 to a position near the outer peripheral surface 23b of the rotor core 23 along the radial direction. The slits 26a and 26b are holes that penetrate the rotor core 23 in the axial direction.

各非磁石磁極部25において、一対のスリット部26a,26bは、非磁石磁極部25の周方向中心線L2に対して線対称となるように形成されている。なお、周方向中心線L2に対してN極の磁石磁極Mn側のものをスリット部26aとし、S極の磁石磁極Ms側のものをスリット部26bとしている。本実施形態では、ロータ21の周方向において、前記周方向中心線L2とスリット部26a,26bとのなす角度がおよそ25°に設定されている。つまり、各非磁石磁極部25において、一対のスリット部26a,26bがなす周方向の角度はおよそ50°に設定されている。このように、非磁石磁極部25の一対のスリット部26a,26bがなす角度は、非磁石磁極部25の開角度(本実施形態では略90°)の半分以上に設定されることが好ましい。なお、非磁石磁極部25の周方向中心線L2と、磁石磁極対Pの周方向中心線L3(隣接する磁石磁極Mn,Msの境界線)とのなす角度は90°となっている。   In each of the non-magnet magnetic pole portions 25, the pair of slit portions 26a and 26b is formed so as to be symmetric with respect to the circumferential center line L2 of the non-magnetic magnetic pole portion 25. The N-pole magnet magnetic pole Mn side with respect to the circumferential center line L2 is referred to as a slit portion 26a, and the S-pole magnet magnetic pole Ms side is referred to as a slit portion 26b. In the present embodiment, the angle between the circumferential center line L2 and the slits 26a and 26b in the circumferential direction of the rotor 21 is set to about 25 °. That is, in each of the non-magnet magnetic pole portions 25, the circumferential angle formed by the pair of slit portions 26a and 26b is set to about 50 °. As described above, it is preferable that the angle formed by the pair of slits 26a and 26b of the non-magnet magnetic pole part 25 is set to half or more of the open angle of the non-magnet magnetic pole part 25 (about 90 ° in the present embodiment). The angle between the circumferential center line L2 of the non-magnet magnetic pole portion 25 and the circumferential center line L3 of the magnet magnetic pole pair P (the boundary between the adjacent magnet magnetic poles Mn and Ms) is 90 °.

また、ロータコア23には、各磁石磁極Mn,Msにおける一対の永久磁石22よりも内周側位置に磁気抵抗孔27が形成されている。各磁気抵抗孔27は、軸方向視において径方向に長い長方形の孔であり、各磁石磁極Mn,Msの周方向中心位置に設けられている。つまり、本実施形態では、周方向に隣接する磁石磁極Mn,Msの各磁気抵抗孔27の中心間が45°に設定されている。また、各磁気抵抗孔27は、ロータコア23を軸方向に貫通している。   In the rotor core 23, a magnetic resistance hole 27 is formed at a position on the inner peripheral side of the pair of permanent magnets 22 in each of the magnetic poles Mn and Ms. Each of the magnetic resistance holes 27 is a rectangular hole that is long in the radial direction when viewed in the axial direction, and is provided at a circumferential center position of each of the magnetic poles Mn and Ms. That is, in the present embodiment, the center between the magnetic resistance holes 27 of the magnet magnetic poles Mn and Ms adjacent in the circumferential direction is set to 45 °. Further, each of the magnetoresistive holes 27 penetrates the rotor core 23 in the axial direction.

また、各永久磁石22の内周側及び外周側にはそれぞれ空隙K1,K2が設けられている。各空隙K1,K2は、ロータコア23に形成された、各永久磁石22をそれぞれ収容する各磁石収容孔23cの一部であり、各永久磁石22の内周側側面が各空隙K1に面し、各永久磁石22の内周側側面が各空隙K2に面するように構成されている。つまり、永久磁石22と磁石収容孔23cの径方向内側端部との間に空隙K1が設けられ、永久磁石22と磁石収容孔23cの径方向外側端部との間に空隙K2が設けられている。   Further, gaps K1 and K2 are provided on the inner peripheral side and the outer peripheral side of each permanent magnet 22, respectively. Each of the air gaps K1 and K2 is a part of each magnet accommodating hole 23c formed in the rotor core 23 and accommodating each of the permanent magnets 22, and the inner peripheral side surface of each permanent magnet 22 faces each of the air gaps K1, The inner peripheral side surface of each permanent magnet 22 is configured to face each gap K2. That is, a gap K1 is provided between the permanent magnet 22 and the radially inner end of the magnet housing hole 23c, and a gap K2 is provided between the permanent magnet 22 and the radially outer end of the magnet housing hole 23c. I have.

上記の各磁気抵抗孔27によって、各磁石磁極対Pにおける磁石磁極Mn,Ms間での磁束の短絡が抑制され、また、各空隙K1,K2によって各永久磁石22のそれぞれにおける磁束の短絡が抑制される。これらによって、各磁石磁極Mn,Msの永久磁石22の磁束(磁石磁束)が、該磁石磁極Mn,Msの外周側、及び周方向の非磁石磁極部25側に効率的に誘導されるようになっている。   The magnetic resistance holes 27 suppress short-circuiting of magnetic flux between the magnetic poles Mn and Ms in each magnetic pole pair P, and the air gaps K1 and K2 suppress short-circuiting of magnetic flux in each of the permanent magnets 22. Is done. With these, the magnetic flux (magnet magnetic flux) of the permanent magnet 22 of each magnet magnetic pole Mn, Ms is efficiently guided to the outer peripheral side of the magnet magnetic poles Mn, Ms and the non-magnetic magnetic pole part 25 side in the circumferential direction. Has become.

ここで、ロータコア23の各非磁石磁極部25は、一対のスリット部26a,26bによって3つの領域に区画され、そのうちのN極の磁石磁極Mnと周方向に隣り合う領域(スリット部26aの磁石磁極Mn側の領域)は、S極のコア磁極Csとして構成される。また、S極の磁石磁極Msと周方向に隣り合う領域(スリット部26bの磁石磁極Ms側の領域)は、N極のコア磁極Cnとして構成される。   Here, each of the non-magnet magnetic pole portions 25 of the rotor core 23 is divided into three regions by a pair of slit portions 26a and 26b, and a region adjacent to the N-pole magnet magnetic pole Mn in the circumferential direction (the magnet region of the slit portion 26a). The region on the magnetic pole Mn side) is configured as an S-pole core magnetic pole Cs. A region adjacent to the S-pole magnet magnetic pole Ms in the circumferential direction (a region on the magnet pole Ms side of the slit portion 26b) is configured as an N-pole core magnetic pole Cn.

詳述すると、N極の磁石磁極Mnから周方向の非磁石磁極部25側(磁石磁極Msと隣接しない側)に流れる磁石磁束は、スリット部26aの磁気抵抗によってロータコア23の外周面23b側に誘導される。これにより、非磁石磁極部25におけるN極の磁石磁極Mnと隣り合う領域が、該磁石磁極Mnの磁石磁束によってS極のコア磁極Cs(疑似磁極)として機能するようになっている。   More specifically, the magnet magnetic flux flowing from the N-pole magnet magnetic pole Mn to the non-magnet magnetic pole portion 25 side (the side not adjacent to the magnet magnetic pole Ms) in the circumferential direction is directed to the outer peripheral surface 23b side of the rotor core 23 by the magnetic resistance of the slit portion 26a. Be guided. Thus, a region adjacent to the N-pole magnet magnetic pole Mn in the non-magnet magnetic pole portion 25 functions as the S-pole core magnetic pole Cs (pseudo-magnetic pole) by the magnetic flux of the magnet magnetic pole Mn.

また同様に、S極の磁石磁極Msから周方向の非磁石磁極部25側(磁石磁極Mnと隣接しない側)に流れる磁石磁束は、スリット部26bの磁気抵抗によってロータコア23の外周面23b側に誘導される。これにより、非磁石磁極部25におけるS極の磁石磁極Msと隣り合う領域が、該磁石磁極Msの磁石磁束によってN極のコア磁極Cn(疑似磁極)として機能するようになっている。   Similarly, the magnet magnetic flux flowing from the S-pole magnet magnetic pole Ms to the non-magnet magnetic pole portion 25 side (the side not adjacent to the magnet magnetic pole Mn) in the circumferential direction is applied to the outer peripheral surface 23b side of the rotor core 23 by the magnetic resistance of the slit portion 26b. Be guided. As a result, the region of the non-magnet magnetic pole portion 25 adjacent to the S-pole magnet magnetic pole Ms functions as the N-pole core magnetic pole Cn (pseudo-magnetic pole) by the magnetic flux of the magnet magnetic pole Ms.

そして、各非磁石磁極部25において、一対のスリット部26a,26b間(つまり、コア磁極Cn,Cs間)の領域(スリット間コア部28)は、該スリット部26a,26bの磁気抵抗によって各磁石磁極Mn,Msの磁石磁束の影響をほぼ受けないように構成されている。つまり、各非磁石磁極部25のスリット間コア部28には、磁石磁極Mn,Ms(永久磁石22)の磁石磁束による磁極が形成されないように構成されている。   In each of the non-magnet magnetic pole portions 25, a region between the pair of slit portions 26a and 26b (that is, between the core magnetic poles Cn and Cs) (inter-slit core portion 28) is formed by the magnetic resistance of the slit portions 26a and 26b. The magnetic poles Mn and Ms are configured to be substantially unaffected by the magnetic flux of the magnets. In other words, the inter-slit core portion 28 of each non-magnet magnetic pole portion 25 is configured such that no magnetic pole is formed by the magnet magnetic flux of the magnetic magnetic poles Mn and Ms (permanent magnets 22).

上記のような構成のロータ21では、周方向の時計回りに順に、N極の磁石磁極Mn、S極のコア磁極Cs、スリット間コア部28、N極のコア磁極Cn、S極の磁石磁極Ms、N極の磁石磁極Mn、・・・を繰り返す構成となっている。   In the rotor 21 having the above-described configuration, an N-pole magnet magnetic pole Mn, an S-pole core magnetic pole Cs, an inter-slit core portion 28, an N-pole core magnetic pole Cn, and an S-pole magnet magnetic pole are sequentially arranged in the clockwise direction in the circumferential direction. Ms, N-pole magnet magnetic poles Mn,... Are repeated.

なお、各スリット間コア部28の軸線Lを中心とする開角度θa(占有角度)は、上記したスリット部26a,26bがなす周方向の角度とほぼ等しく、本実施形態では、およそ50°となっている。また、各コア磁極Cn,Csの軸線Lを中心とする開角度θc(占有角度)は、各非磁石磁極部25にスリット間コア部28を形成した関係から、各磁石磁極Mn,Msの開角度θm(本実施形態では45°)よりも小さく構成されている。   The open angle θa (occupied angle) of each inter-slit core portion 28 about the axis L is substantially equal to the circumferential angle formed by the slit portions 26a and 26b, and is approximately 50 ° in the present embodiment. Has become. The opening angle θc (occupied angle) of the core magnetic poles Cn, Cs about the axis L is determined by the opening angle θc (occupation angle) of each magnet magnetic pole Mn, Ms because of the relationship between the non-magnet magnetic pole parts 25 and the inter-slit core part 28. It is configured to be smaller than the angle θm (45 ° in the present embodiment).

次に、本実施形態の作用について説明する。
図示しない駆動回路からそれぞれ120°の位相差を持つ3相の駆動電流(交流)がU相巻線U1〜U4、V相巻線V1〜V4及びW相巻線W1〜W4にそれぞれ供給されると、各巻線U1〜W4が相毎に同一タイミングで励磁されてステータ11に回転磁界が発生する。そして、そのステータ11側の回転磁界とロータ21側の磁極(磁石磁極Mn,Ms及びコア磁極Cn,Cs)の磁束との相互作用によってロータ21が回転する。
Next, the operation of the present embodiment will be described.
A three-phase drive current (AC) having a phase difference of 120 ° is supplied from a drive circuit (not shown) to the U-phase windings U1 to U4, the V-phase windings V1 to V4, and the W-phase windings W1 to W4, respectively. Then, the windings U1 to W4 are excited at the same timing for each phase, and a rotating magnetic field is generated in the stator 11. The rotor 21 is rotated by the interaction between the rotating magnetic field on the stator 11 side and the magnetic flux of the magnetic poles (magnet magnetic poles Mn and Ms and the core magnetic poles Cn and Cs) on the rotor 21 side.

ロータ21の高速回転時においては、巻線13に弱め界磁電流(d軸電流)を供給する弱め界磁制御が実行される。ここで、弱め界磁制御による磁気作用を図2(a)(b)に従って説明する。なお、図2(a)(b)では、説明の便宜上、ステータ11側の構成としてU相のみを図示し、その他の相については図示を省略している。   When the rotor 21 rotates at a high speed, field weakening control for supplying a field weakening current (d-axis current) to the winding 13 is executed. Here, the magnetic action by the field weakening control will be described with reference to FIGS. 2 (a) and 2 (b), for convenience of explanation, only the U-phase is illustrated as the configuration on the stator 11 side, and the other phases are not illustrated.

ロータ21の高速回転時(弱め界磁制御時)における、図2(a)に示すようなロータ21の回転位置、すなわち、N極の磁石磁極MnがU相巻線U1,U3と径方向に対向するとともに、スリット間コア部28がU相巻線U2,U4と径方向に対向するロータ21の回転位置を例にとって説明する。このとき、U相巻線U1,U3では、対向するN極の磁石磁極Mnが発する磁石磁束(径方向外側への磁束)が弱め界磁電流による鎖交磁束(径方向内側への鎖交磁束)を上回り、U相巻線U1,U3には径方向外側に向かって通過する鎖交磁束φxが発生する。   When the rotor 21 rotates at high speed (during field weakening control), the rotational position of the rotor 21 as shown in FIG. 2A, that is, the N-pole magnet magnetic pole Mn radially opposes the U-phase windings U1 and U3. In addition, a description will be given of an example of the rotational position of the rotor 21 in which the inter-slit core portion 28 faces the U-phase windings U2 and U4 in the radial direction. At this time, in the U-phase windings U1 and U3, the magnet magnetic flux (radially outward magnetic flux) generated by the opposed N-pole magnet magnetic pole Mn is weakened by the linkage magnetic flux (radially inward linkage magnetic flux) due to the field current. ), A flux linkage φx that passes radially outward is generated in the U-phase windings U1 and U3.

一方、U相巻線U2,U4では、対向するロータ21側の部位が磁極ではなく前記磁石磁束の影響をほぼ受けないスリット間コア部28である。このため、弱め界磁電流(d軸電流)の供給によって生じるd軸磁束は、ロータ21側の磁石磁束の影響をほぼ受けずに、スリット間コア部28(ロータコア23)内を通過する。これにより、U相巻線U2,U4には、弱め界磁電流に基づく径方向内側に向かって通過する鎖交磁束φyが、ロータ21側の磁極によって打ち消されることなく発生する。つまり、U相巻線U2,U4には、磁石磁極MnによってU相巻線U1,U3に生じる鎖交磁束φxとは逆位相の鎖交磁束φyが発生する。   On the other hand, in the U-phase windings U2 and U4, the opposing portions on the rotor 21 side are not the magnetic poles but the inter-slit core portions 28 which are not substantially affected by the magnetic flux. For this reason, the d-axis magnetic flux generated by the supply of the field weakening current (d-axis current) passes through the inter-slit core portion 28 (the rotor core 23) almost without being affected by the magnet magnetic flux on the rotor 21 side. As a result, in the U-phase windings U2 and U4, the linkage flux φy passing inward in the radial direction based on the field weakening current is generated without being canceled by the magnetic poles on the rotor 21 side. That is, in the U-phase windings U2 and U4, a linkage magnetic flux φy having a phase opposite to that of the linkage magnetic flux φx generated in the U-phase windings U1 and U3 by the magnet pole Mn is generated.

このとき、各U相巻線U1〜U4には、鎖交磁束φx,φyによる誘起電圧が生じる。上記のように鎖交磁束φx,φyは互いに逆位相であるため、鎖交磁束φyによってU相巻線U2,U4に生じる誘起電圧と、鎖交磁束φxによってU相巻線U1,U3に生じる誘起電圧とは、互いに逆極性(逆位相)となる。このため、各U相巻線U1〜U4の誘起電圧を合成した合成誘起電圧が効果的に減少されるようになっている。   At this time, an induced voltage is generated in each of the U-phase windings U1 to U4 by the linkage magnetic fluxes φx and φy. Since the interlinkage magnetic fluxes φx and φy have opposite phases as described above, the induced voltage generated in the U-phase windings U2 and U4 by the interlinkage magnetic flux φy and the U-phase windings U1 and U3 generated by the interlinkage magnetic flux φx. The induced voltages have opposite polarities (opposite phases). For this reason, the combined induced voltage obtained by combining the induced voltages of the U-phase windings U1 to U4 is effectively reduced.

なお、上記の作用は、S極の磁石磁極Msが例えばU相巻線U1,U3と対向するときにも同様に生じる。つまり、S極の磁石磁極MsがU相巻線U1,U3と対向するとき、スリット間コア部28がU相巻線U2,U4とそれぞれ対向するため、U相巻線U1,U3で生じる誘起電圧とU相巻線U2,U4で生じる誘起電圧とが逆位相となり、各U相巻線U1〜U4の合成誘起電圧が効果的に減少される。   Note that the above-described action also occurs when the S-pole magnet magnetic pole Ms faces, for example, the U-phase windings U1 and U3. That is, when the S-pole magnet magnetic pole Ms faces the U-phase windings U1 and U3, the inter-slit core portion 28 faces the U-phase windings U2 and U4, respectively. The voltage and the induced voltage generated in the U-phase windings U2 and U4 have opposite phases, and the combined induced voltage of each of the U-phase windings U1 to U4 is effectively reduced.

また、上記ではU相巻線U1〜U4の合成誘起電圧を例にとって説明したが、V相巻線V1〜V4及びW相巻線W1〜W4においても同様に、ロータコア23にスリット間コア部28を設けたことによる合成誘起電圧の減少が生じる。   In the above description, the combined induced voltage of the U-phase windings U1 to U4 has been described as an example. However, in the V-phase windings V1 to V4 and the W-phase windings W1 to W4, similarly, the inter-slit core portions 28 Causes a reduction in the combined induced voltage.

次に、ロータ21の高速回転時(弱め界磁制御時)において、ロータ21が図2(b)に示すような回転位置にあるとき、すなわち、N極の磁石磁極MnがU相巻線U1,U3と径方向に対向し、かつ、N極のコア磁極CnがU相巻線U2,U4と径方向に対向するときの磁気作用について説明する。   Next, during high-speed rotation of the rotor 21 (during field-weakening control), when the rotor 21 is in a rotational position as shown in FIG. 2B, that is, when the N-pole magnet magnetic pole Mn is in the U-phase windings U1 and U3. The magnetic effect when the core magnetic pole Cn of the N pole is radially opposed to the U-phase windings U2 and U4 will be described.

このときにおいても、U相巻線U1,U3では、対向するN極の磁石磁極Mnが発する磁石磁束(径方向外側への磁束)が弱め界磁電流による鎖交磁束(径方向内側への鎖交磁束)を上回り、U相巻線U1,U3には径方向外側に向かって通過する鎖交磁束φxが発生する。   Also in this case, in the U-phase windings U1 and U3, the magnet magnetic flux (radially outward magnetic flux) generated by the opposed N-pole magnet magnetic pole Mn is weakened by the linkage magnetic flux (radially inward radially) due to the field current. (Interval magnetic flux), and a linkage magnetic flux φx passing radially outward is generated in the U-phase windings U1 and U3.

一方、U相巻線U2,U4と対向するコア磁極Cnは、磁石を有しない疑似磁極であり、磁石磁極Mnに比べてステータ11側に与える磁力が弱い。これにより、磁石磁極Mnと対向するU相巻線U1,U3の鎖交磁束φxに比べて、コア磁極Cnと対向するU相巻線U2,U4の鎖交磁束φyが少なくなるため、U相巻線U2,U4に生じる誘起電圧がU相巻線U1,U3に生じる誘起電圧よりも小さくなる。従って、各U相巻線U1〜U4に生じる誘起電圧を合成した合成誘起電圧は、U相巻線U2,U4での誘起電圧の減少分だけ減少する。このように、N極の磁石磁極MnがU相巻線U1,U3と径方向に対向するとき、U相巻線U2,U4と径方向に対向するロータ21側の部位がN極のコア磁極Cnであるときにおいても、各U相巻線U1〜U4の合成誘起電圧の減少が生じるようになっている。   On the other hand, the core magnetic pole Cn facing the U-phase windings U2 and U4 is a pseudo magnetic pole having no magnet, and has a smaller magnetic force applied to the stator 11 side than the magnet magnetic pole Mn. As a result, the interlinkage magnetic flux φy of the U-phase windings U2 and U4 opposed to the core magnetic pole Cn is smaller than the interlinkage magnetic flux φx of the U-phase windings U1 and U3 opposed to the magnet magnetic pole Mn. The induced voltage generated in the windings U2 and U4 becomes smaller than the induced voltage generated in the U-phase windings U1 and U3. Therefore, the combined induced voltage obtained by combining the induced voltages generated in the respective U-phase windings U1 to U4 is reduced by the reduced amount of the induced voltage in the U-phase windings U2 and U4. As described above, when the N-pole magnet magnetic pole Mn faces the U-phase windings U1 and U3 in the radial direction, the portion of the rotor 21 side radially facing the U-phase windings U2 and U4 is the N-pole core magnetic pole. Even when Cn, the combined induced voltage of each of the U-phase windings U1 to U4 is reduced.

なお、上記ではU相巻線U1〜U4がロータ21のN極と対向するときの合成誘起電圧の減少を例にとって説明したが、V相巻線V1〜V4及びW相巻線W1〜W4においても同様であり、また、ロータ21のS極においても同様にスリット間コア部28又はコア磁極Csによる合成誘起電圧の減少が生じる。   In the above description, the reduction of the combined induced voltage when the U-phase windings U1 to U4 face the N-pole of the rotor 21 has been described as an example, but in the V-phase windings V1 to V4 and the W-phase windings W1 to W4. The same applies to the S-pole of the rotor 21, and similarly, the combined induced voltage due to the interslit core portion 28 or the core magnetic pole Cs decreases.

また、本実施形態のように、巻線13が各相でそれぞれ直列とされた巻線態様では、相毎の各巻線13でそれぞれ生じる誘起電圧の和が合成誘起電圧となることから、該合成誘起電圧が大きくなる傾向がある。このため、巻線13が各相でそれぞれ直列とされた構成において上記のようにスリット間コア部28及びコア磁極Cn,Csを設けることで、合成誘起電圧の抑制効果をより顕著に得ることができ、モータ10の高回転化を図るのにより好適となる。   Further, in the winding mode in which the windings 13 are connected in series in each phase as in the present embodiment, the sum of the induced voltages generated in the windings 13 for each phase is a combined induced voltage. The induced voltage tends to increase. Therefore, by providing the inter-slit core portion 28 and the core magnetic poles Cn and Cs as described above in a configuration in which the windings 13 are connected in series in each phase, the effect of suppressing the combined induced voltage can be more remarkably obtained. This is more suitable for increasing the rotation speed of the motor 10.

また、上記のスリット間コア部28又はコア磁極Cn,Csの作用によって、巻線13に供給する弱め界磁電流を小さく抑えることが可能となっている。そして、弱め界磁電流を小さくできることで、弱め界磁制御時に永久磁石22が減磁しづらくなり、また、巻線13の銅損を抑えることができる。これを換言すると、同等の弱め界磁電流量で低減できる鎖交磁束量が増加するため、弱め界磁制御による高回転化をより効果的に得ることができるようになっている。   Further, the action of the inter-slit core portion 28 or the core magnetic poles Cn and Cs makes it possible to reduce the field weakening current supplied to the winding 13. Since the field weakening current can be reduced, the permanent magnet 22 is hardly demagnetized during the field weakening control, and the copper loss of the winding 13 can be suppressed. In other words, the amount of interlinkage magnetic flux that can be reduced by the same amount of field weakening current increases, so that a higher rotation speed by field weakening control can be more effectively obtained.

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
(1)ステータ11の巻線13は、供給される3相の駆動電流に応じた、それぞれ4つのU相巻線U1〜U4、V相巻線V1〜V4及びW相巻線W1〜W4からなり、各相の4つの巻線はそれぞれ直列接続されている。つまり、ステータ11の巻線13は、各相において、直列接続された少なくとも2つの巻線(第1の巻線及び第2の巻線)を備える。
Next, the characteristic effects of the present embodiment will be described.
(1) The windings 13 of the stator 11 are formed from four U-phase windings U1 to U4, V-phase windings V1 to V4, and W-phase windings W1 to W4 in accordance with the supplied three-phase driving currents. The four windings of each phase are connected in series. That is, the winding 13 of the stator 11 includes at least two windings (first winding and second winding) connected in series in each phase.

また、ロータ21は、永久磁石22を有する磁石磁極Mn,Msと、磁石磁極Mn(又は磁石磁極Ms)が例えばU相巻線U1,U3と対向するロータ21の回転位置でU相巻線U2,U4と対向するロータコア23の非磁石磁極部25とを備える。そして、このロータコア23の非磁石磁極部25は、磁石磁極Mn,Msの磁束によって該磁石磁極Mn,Msとは反対の磁極として機能するコア磁極Cn,Csと、対向する巻線13での弱め界磁磁束(鎖交磁束φy)の発生を許容するスリット間コア部28(磁束許容部)とからなる。   Further, the rotor 21 has a magnet magnetic pole Mn, Ms having a permanent magnet 22 and a U-phase winding U2 at a rotational position of the rotor 21 where the magnet magnetic pole Mn (or the magnet magnetic pole Ms) faces, for example, the U-phase windings U1, U3. , U4 and the non-magnetic magnetic pole portion 25 of the rotor core 23 facing the same. The non-magnet magnetic pole portion 25 of the rotor core 23 is weakened by the magnetic fluxes of the magnetic magnetic poles Mn and Ms, and the core magnetic poles Cn and Cs functioning as magnetic poles opposite to the magnetic magnetic poles Mn and Ms, and the windings 13 facing each other. And a slit-to-slit core portion 28 (magnetic flux permitting portion) that permits generation of a field magnetic flux (linkage magnetic flux φy).

この構成によれば、コア磁極Cn,Csは磁石を有しない疑似磁極であり、磁石磁極Mn,Msに比べてステータ11側に与える磁力が弱いため、各相の巻線13における合成誘起電圧を小さく抑えることができる。また、スリット間コア部28は、対向する巻線13での弱め界磁磁束(鎖交磁束φy)の発生を許容するため、該スリット間コア部28と対向する巻線13で鎖交磁束φyによって生じる誘起電圧は、磁石磁極Mn,Msと対向する巻線13で生じる誘起電圧に対して逆極性となる。これにより、各相の巻線13における合成誘起電圧をより一層小さく抑えることができる。このような非磁石磁極部25のコア磁極Cn,Cs及びスリット間コア部28の作用によって、モータ10の高回転化を図ることができる。   According to this configuration, the core magnetic poles Cn and Cs are pseudo magnetic poles having no magnet, and the magnetic force applied to the stator 11 is smaller than the magnet magnetic poles Mn and Ms. It can be kept small. In addition, the inter-slit core portion 28 allows the generation of a field-weakening magnetic flux (linkage magnetic flux φy) in the facing winding 13, and thus the interlinkage magnetic flux φy in the winding 13 facing the inter-slit core portion 28. The induced voltage generated by the winding 13 has a polarity opposite to that of the induced voltage generated in the winding 13 facing the magnetic poles Mn and Ms. This makes it possible to further reduce the combined induced voltage in the windings 13 of each phase. The rotation of the motor 10 can be increased by the action of the core magnetic poles Cn and Cs of the non-magnet magnetic pole portion 25 and the core portion 28 between the slits.

ここで、ロータコア23の非磁石磁極部25を全てコア磁極Cn,Csとした構成(各非磁石磁極部25にスリット部を1つのみ設けた構成)を考えると、トルクは稼げるものの、コア磁極Cn,Csの磁力が弱め界磁磁束の発生を妨げてしまい、高回転化を図るのに不利となる。そこで、本実施形態のように、スリット間コア部28とコア磁極Cn,Csを非磁石磁極部25に形成することで、トルクの低下を極力抑えつつ高回転化を図ることができる。   Here, considering a configuration in which all the non-magnetic magnetic pole portions 25 of the rotor core 23 are the core magnetic poles Cn and Cs (a configuration in which each of the non-magnetic magnetic pole portions 25 is provided with only one slit portion), although the torque can be obtained, the core magnetic pole can be obtained. The magnetic force of Cn and Cs weakens and hinders generation of field magnetic flux, which is disadvantageous for achieving high rotation. Therefore, by forming the inter-slit core portion 28 and the core magnetic poles Cn and Cs in the non-magnet magnetic pole portion 25 as in the present embodiment, it is possible to increase the rotation speed while suppressing a decrease in torque as much as possible.

また、本実施形態では、各非磁石磁極部25に形成された一対のスリット部26a,26bの構成を変更することによって、モータ10の出力特性(トルク及び回転数)を調整する事が可能となる。   In the present embodiment, the output characteristics (torque and rotation speed) of the motor 10 can be adjusted by changing the configuration of the pair of slits 26 a and 26 b formed in each non-magnet magnetic pole 25. Become.

例えば、各非磁石磁極部25における一対のスリット部26a,26bがなす角度が大きいほど、スリット間コア部28の開角度θaが大きく、また、コア磁極Cn,Csの開角度θcが小さくなる。これにより、弱め界磁制御時に巻線13に生じる弱め界磁磁束が増加し、高回転化を図るのに有利な構成となる。一方、各非磁石磁極部25における一対のスリット部26a,26bがなす角度が小さいほど、スリット間コア部28の開角度θaが小さく、また、コア磁極Cn,Csの開角度θcが大きくなり、高トルク化を図るのに有利な構成となる。従って、スリット部26a,26b間の角度の設定によって、所望のモータ特性を得ることが可能となる。   For example, as the angle formed by the pair of slits 26a, 26b in each non-magnet magnetic pole part 25 increases, the opening angle θa of the interslit core part 28 increases, and the opening angle θc of the core magnetic poles Cn, Cs decreases. As a result, the field-weakening magnetic flux generated in the winding 13 during the field-weakening control is increased, which is advantageous in achieving high rotation. On the other hand, as the angle formed by the pair of slit portions 26a and 26b in each non-magnet magnetic pole portion 25 is smaller, the opening angle θa of the interslit core portion 28 is smaller, and the opening angle θc of the core magnetic poles Cn and Cs is larger. This is an advantageous configuration for achieving high torque. Therefore, desired motor characteristics can be obtained by setting the angle between the slit portions 26a and 26b.

(2)スリット間コア部28は、ロータ21の周方向においてN極のコア磁極CnとS極のコア磁極Csとの間に設けられ、N極及びS極のコア磁極Cn,Csはそれぞれ、周方向のスリット間コア部28とは反対側で異極の磁石磁極Mn,Msと隣り合うように構成される。この構成によれば、周方向においてスリット間コア部28と磁石磁極Mn,Msとの間にコア磁極Cn,Csがそれぞれ介在されるため、スリット間コア部28が磁石磁極Mn,Msの磁束の影響をより受けにくい構成とすることができる。これにより、スリット間コア部28が弱め界磁磁束(鎖交磁束φy)の発生を許容するのにより好適な構成となる。   (2) The inter-slit core portion 28 is provided between the N-pole core magnetic pole Cn and the S-pole core magnetic pole Cs in the circumferential direction of the rotor 21, and the N-pole and S-pole core magnetic poles Cn, Cs are respectively It is configured to be adjacent to the magnetic poles Mn and Ms of different polarities on the side opposite to the circumferential inter-slit core portion 28. According to this configuration, since the core magnetic poles Cn and Cs are respectively interposed between the inter-slit core portion 28 and the magnet magnetic poles Mn and Ms in the circumferential direction, the inter-slit core portion 28 generates the magnetic flux of the magnet magnetic poles Mn and Ms. It is possible to make the configuration less susceptible to the influence. Accordingly, the inter-slit core portion 28 has a more preferable configuration in which the generation of the field weakening magnetic flux (linkage magnetic flux φy) is allowed.

(3)磁石磁極Mn,Msにおけるステータ11との対向面(磁石磁極Mn,Msの外周面)の開角度θmが、コア磁極Cn,Csにおけるステータ11との対向面(コア磁極Cn,Csの外周面)の開角度θcよりも大きく設定される。これにより、磁石磁極Mn,Msの磁力、及び該磁石磁極Mn,Msの磁束によって疑似的な磁極として機能するコア磁極Cn,Csの磁力を確保でき、トルクの低下をより好適に抑えることができる。   (3) The opening angle θm of the surface of the magnet poles Mn and Ms facing the stator 11 (the outer peripheral surface of the magnet poles Mn and Ms) is the surface of the core poles Cn and Cs facing the stator 11 (of the core poles Cn and Cs). The opening angle θc of the outer peripheral surface is set to be larger. Thereby, the magnetic force of the magnet magnetic poles Mn and Ms and the magnetic force of the core magnetic poles Cn and Cs functioning as pseudo magnetic poles can be secured by the magnetic fluxes of the magnetic magnetic poles Mn and Ms, and the decrease in torque can be suppressed more appropriately. .

(4)スリット間コア部28におけるステータ11との対向面(スリット間コア部28の外周面)の開角度θaが、コア磁極Cn,Csの外周面の開角度θcよりも大きく設定されるため、高回転化により適した構成とすることができる。   (4) The open angle θa of the surface of the inter-slit core portion 28 facing the stator 11 (the outer peripheral surface of the inter-slit core portion 28) is set to be larger than the open angle θc of the outer peripheral surfaces of the core magnetic poles Cn and Cs. It is possible to make the configuration more suitable for high rotation.

(5)ロータコア23は、互いに隣り合うスリット間コア部28とコア磁極Cn,Csとの間に磁気抵抗部としてのスリット部26a,26bを備えるため、コア磁極Cn,Csを通る磁石磁極Mn,Msの磁束がスリット間コア部28に流れることを抑制できる。   (5) Since the rotor core 23 is provided with the slit portions 26a and 26b as the magnetic resistance portions between the inter-slit core portions 28 and the core magnetic poles Cn and Cs adjacent to each other, the magnet magnetic poles Mn and Cn passing through the core magnetic poles Cn and Cs are provided. It is possible to suppress the magnetic flux of Ms from flowing into the interslit core portion 28.

また、スリット間コア部28とコア磁極Cn,Csとの間の磁気抵抗部をロータコア23に形成したスリット部26a,26bとすることで、磁気抵抗部をロータコア23に容易に構成することができる。   Further, the magnetic resistance portion between the slit-to-slit core portion 28 and the core magnetic poles Cn, Cs is formed by the slit portions 26a and 26b formed in the rotor core 23, so that the magnetic resistance portion can be easily formed on the rotor core 23. .

なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・各非磁石磁極部25におけるスリット部26a,26bの構成は上記実施形態に限定されるものではなく、各非磁石磁極部25に弱め界磁磁束の発生を許容する磁束許容部とコア磁極Cn,Csとが形成される構成であれば、その他の構成に適宜変更可能である。
The above embodiment may be modified as follows.
The configuration of the slit portions 26a and 26b in each non-magnet magnetic pole portion 25 is not limited to the above-described embodiment. , Cs can be appropriately changed to other configurations.

例えば、図3に示すように、上記実施形態のスリット部26a,26b同士を内周側端部で繋いだ構成としてもよい。このような構成によれば、コア磁極Cn,Csを通る磁石磁極Mn,Msの磁束がスリット間コア部28に流れることをより好適に抑制できる。   For example, as shown in FIG. 3, the slits 26a and 26b of the above embodiment may be connected to each other at an inner peripheral end. According to such a configuration, it is possible to more suitably suppress the magnetic flux of the magnet magnetic poles Mn and Ms passing through the core magnetic poles Cn and Cs from flowing to the interslit core portion 28.

また、例えば図4に示すように、各スリット部26a,26bの径方向中間部に複数のブリッジ部31を形成してもよい。各ブリッジ部31は、ロータコア23に形成されるものであって、各スリット部26a,26bにおける周方向に対向する一対の側面間を繋ぐように構成されている。なお、同図の構成では、各スリット部26a,26bは、径方向外側に開放されている。このような構成によれば、ブリッジ部31の構成(個数や軸方向及び径方向の寸法)の変更によって、モータ10の出力特性(トルク及び回転数)、及びロータコア23の剛性を容易に調整することが可能となる。   Further, for example, as shown in FIG. 4, a plurality of bridge portions 31 may be formed at radially intermediate portions of the respective slit portions 26a and 26b. Each bridge portion 31 is formed on the rotor core 23 and is configured to connect between a pair of circumferentially opposed side surfaces of the slit portions 26a and 26b. In the configuration shown in the figure, the slits 26a and 26b are open radially outward. According to such a configuration, the output characteristics (torque and rotation speed) of the motor 10 and the stiffness of the rotor core 23 are easily adjusted by changing the configuration (number and dimensions in the axial and radial directions) of the bridge portion 31. It becomes possible.

また、例えば図5に示すように、各スリット部26a,26b内に補助磁石32を設けてもよい。なお、同図には、各永久磁石22及び各補助磁石32の磁化方向を実線の矢印で示しており、矢印先端側がN極、矢印基端側がS極を表している。各補助磁石32は、直方体状をなす永久磁石であって、周方向に隣り合うコア磁極Cn,Csに対応した磁化方向を有している。すなわち、スリット部26aに設けられた補助磁石32は、周方向に隣り合うコア磁極Cs側がS極となるように磁化されている。また、スリット部26bに設けられた補助磁石32は、周方向に隣り合うコア磁極Cn側がN極となるように磁化されている。このような構成によれば、各スリット部26a,26b内の補助磁石32によってコア磁極Cn,Csの磁束量を増加させることができ、トルクの低下をより好適に抑えることができる。   Further, as shown in FIG. 5, for example, an auxiliary magnet 32 may be provided in each of the slit portions 26a and 26b. In the figure, the magnetization directions of the permanent magnets 22 and the auxiliary magnets 32 are indicated by solid arrows, and the leading end of the arrow indicates the N pole and the base end of the arrow indicates the S pole. Each auxiliary magnet 32 is a rectangular parallelepiped permanent magnet, and has a magnetization direction corresponding to the core magnetic poles Cn and Cs adjacent in the circumferential direction. That is, the auxiliary magnet 32 provided in the slit portion 26a is magnetized such that the core magnetic pole Cs adjacent in the circumferential direction becomes the S pole. The auxiliary magnet 32 provided in the slit portion 26b is magnetized so that the core magnetic pole Cn adjacent in the circumferential direction becomes an N pole. According to such a configuration, the amount of magnetic flux of the core magnetic poles Cn and Cs can be increased by the auxiliary magnet 32 in each of the slit portions 26a and 26b, and a decrease in torque can be more suitably suppressed.

なお、図5に示す構成では、各スリット部26a,26bに形成した前記ブリッジ部31を、補助磁石32の径方向の位置決めに用いている。また、このブリッジ部31によって、スリット部26a,26bからの補助磁石32の径方向外側への脱落が防止される。また、同図に示す構成では、補助磁石32が各スリット部26a,26bの内周側寄りの位置に設けられているため、補助磁石32の磁束がスリット間コア部28の外周側(つまり、弱め界磁磁束の磁路側)に流れにくくなっている。このため、補助磁石32の磁束によってスリット間コア部28に弱め界磁磁束が流れにくくなること(つまり、高回転化の妨げになること)を抑制できる。   In the configuration shown in FIG. 5, the bridge portion 31 formed in each of the slit portions 26a and 26b is used for positioning the auxiliary magnet 32 in the radial direction. In addition, the bridge portion 31 prevents the auxiliary magnet 32 from dropping radially outward from the slit portions 26a and 26b. In addition, in the configuration shown in the figure, since the auxiliary magnet 32 is provided at a position closer to the inner peripheral side of each of the slits 26a and 26b, the magnetic flux of the auxiliary magnet 32 is transmitted to the outer peripheral side of the inter-slit core 28 (that is, It is difficult for the field flux to flow to the magnetic path side). Therefore, it is possible to suppress the field flux weakened from flowing to the inter-slit core portion 28 by the magnetic flux of the auxiliary magnet 32 (that is, to prevent the rotation speed from increasing).

また、上記実施形態では、非磁石磁極部25の各スリット部26a,26bがロータ21の径方向に沿って形成されたが、これに限らず、例えば図6に示すように、スリット部26a,26bがロータ21の径方向に沿わない態様としてもよい。   Further, in the above embodiment, the slits 26a and 26b of the non-magnet magnetic pole part 25 are formed along the radial direction of the rotor 21. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 26b may not be along the radial direction of the rotor 21.

同図に示す構成では、各スリット部26a,26bは、非磁石磁極部25の径方向の略中央から外周側の位置に形成され、各スリット部26a,26bの内周側端部が非磁石磁極部25の径方向の略中央位置で互いに接近するように構成されている。そして、非磁石磁極部25における各スリット部26a,26bよりも外周側のスリット間コア部33が磁束許容部として機能する。   In the configuration shown in the figure, each of the slits 26a, 26b is formed at a position on the outer peripheral side from the approximate center in the radial direction of the non-magnet magnetic pole part 25, and the inner peripheral end of each of the slits 26a, 26b is non-magnetic. The magnetic pole portions 25 are configured to approach each other at a substantially central position in the radial direction. The inter-slit core portion 33 on the outer peripheral side of the slit portions 26a and 26b in the non-magnet magnetic pole portion 25 functions as a magnetic flux permitting portion.

また、同図に示す構成では、非磁石磁極部25におけるスリット間コア部33(各スリット部26a,26b)よりも径方向内側の部位に補助磁石34が埋設されている。この補助磁石34は、非磁石磁極部25の周方向中心線L2上に配置されている。また、補助磁石34は、軸方向視において径方向に長い長方形をなし、周方向のコア磁極Cn側(非磁石磁極部25におけるスリット部26bよりも磁石磁極Ms側の部位)がN極、コア磁極Cs側(非磁石磁極部25におけるスリット部26aよりも磁石磁極Mn側の部位)がS極となるように磁化されている(図6中の実線矢印を参照)。   Further, in the configuration shown in the figure, the auxiliary magnet 34 is embedded in a portion of the non-magnet magnetic pole portion 25 radially inside the inter-slit core portion 33 (each of the slit portions 26a and 26b). The auxiliary magnet 34 is disposed on the circumferential center line L2 of the non-magnet magnetic pole portion 25. The auxiliary magnet 34 has a rectangular shape that is long in the radial direction when viewed in the axial direction, and the core pole Cn side in the circumferential direction (the part of the non-magnet pole part 25 closer to the magnet pole Ms than the slit 26b) has an N pole, The magnetic pole Cs side (the portion of the non-magnet magnetic pole portion 25 closer to the magnet magnetic pole Mn than the slit portion 26a) is magnetized so as to be an S pole (see the solid line arrow in FIG. 6).

このような構成によれば、補助磁石34によってコア磁極Cn,Csの磁束量を増加させることができ、トルクの低下をより好適に抑えることができる。更に、同構成では、補助磁石34が各スリット部26a,26bよりも径方向内側に設けられる。このため、各スリット部26a,26bによって補助磁石34の磁束がスリット間コア部33に侵入することが抑制され、補助磁石32の磁束が高回転化の妨げになることを抑制できる。   According to such a configuration, the amount of magnetic flux of the core magnetic poles Cn and Cs can be increased by the auxiliary magnet 34, and a decrease in torque can be suppressed more appropriately. Further, in the same configuration, the auxiliary magnet 34 is provided radially inward of each of the slit portions 26a and 26b. For this reason, the magnetic flux of the auxiliary magnet 34 is suppressed from entering the inter-slit core 33 by the slits 26a and 26b, and the magnetic flux of the auxiliary magnet 32 can be prevented from hindering the high rotation.

また、図6に示す構成において、更なるトルク向上を目指す場合、例えば図7に示すように、各スリット部26a,26b内に補助磁石32を設けてもよい。このような構成の場合においても、弱め界磁磁束の磁路との干渉を抑制するために、補助磁石32を各スリット部26a,26bの内周側寄りの位置に設けることが好ましい。   In the configuration shown in FIG. 6, when the torque is to be further increased, for example, as shown in FIG. 7, an auxiliary magnet 32 may be provided in each of the slits 26a and 26b. Even in such a configuration, it is preferable to provide the auxiliary magnet 32 at a position closer to the inner peripheral side of each of the slit portions 26a and 26b in order to suppress interference of the field weakening magnetic flux with the magnetic path.

なお、上記各構成における補助磁石32,34は、例えばネオジム磁石、サマリウムコバルト(SmCo)磁石、SmFeN系磁石、フェライト磁石、アルニコ磁石等で構成されることが好ましい。また、補助磁石32,34は、焼結磁石及びボンド磁石のいずれの構成でもよい。   In addition, it is preferable that the auxiliary magnets 32 and 34 in each of the above-described configurations include, for example, a neodymium magnet, a samarium cobalt (SmCo) magnet, an SmFeN-based magnet, a ferrite magnet, an alnico magnet, and the like. In addition, the auxiliary magnets 32 and 34 may have any configuration of a sintered magnet and a bonded magnet.

・上記実施形態では、各スリット部26a,26bはロータコア23を軸方向に貫通しているが、これに限らず、スリット部26a,26bを、ロータコア23を軸方向に貫通しない穴とし、該スリット部26a,26bの軸方向長さを変更することによって、モータ10の出力特性(トルク及び回転数)を調整してもよい。   In the above embodiment, the slits 26a and 26b penetrate the rotor core 23 in the axial direction. However, the present invention is not limited to this. The slits 26a and 26b are holes that do not penetrate the rotor core 23 in the axial direction. The output characteristics (torque and rotation speed) of the motor 10 may be adjusted by changing the axial lengths of the portions 26a and 26b.

・上記実施形態のロータコア23では、互いに隣り合うスリット間コア部28とコア磁極Cn,Csとの間に磁気抵抗部としてスリット部26a,26bを形成したが、これに特に限定されるものではない。例えば、レーザ照射によってロータコア23を部分的に非磁性化させることによって、スリット間コア部28とコア磁極Cn,Csとの間の磁気抵抗部を構成してもよい。   In the rotor core 23 of the above embodiment, the slit portions 26a and 26b are formed as the magnetic resistance portions between the inter-slit core portions 28 and the core magnetic poles Cn and Cs adjacent to each other, but the present invention is not particularly limited thereto. . For example, a magnetic resistance portion between the slit-to-slit core portion 28 and the core magnetic poles Cn and Cs may be formed by partially demagnetizing the rotor core 23 by laser irradiation.

・図8に示すように、非磁石磁極部25の外径D1(つまり、各コア磁極Cn,Csの外径及びスリット間コア部28の外径)を、各磁石磁極Mn,Msの外径D2よりも大きく構成してもよい。   As shown in FIG. 8, the outer diameter D1 of the non-magnet magnetic pole part 25 (that is, the outer diameter of each core magnetic pole Cn, Cs and the outer diameter of the inter-slit core part 28) is changed to the outer diameter of each magnet magnetic pole Mn, Ms. It may be configured to be larger than D2.

このような構成によれば、ステータ側のティース12aの内周面との間のエアギャップ(隙間)が、各磁石磁極Mn,Msよりも非磁石磁極部25で小さくなる。つまり、非磁石磁極部25のスリット間コア部28及び各コア磁極Cn,Csがティース12aの内周面により接近するため、該スリット間コア部28及び各コア磁極Cn,Csに弱め界磁磁束がより通りやすくなる。これにより、各相における合成誘起電圧をより小さく抑えることができ、より一層の高回転化に寄与できる。   According to such a configuration, the air gap (gap) between the inner peripheral surface of the teeth 12a on the stator side is smaller in the non-magnet magnetic pole portion 25 than in the magnet magnetic poles Mn and Ms. That is, since the inter-slit core portion 28 of the non-magnet magnetic pole portion 25 and the respective core magnetic poles Cn, Cs are closer to the inner peripheral surface of the tooth 12a, the field magnetic flux weakened to the inter-slit core portion 28 and the respective core magnetic poles Cn, Cs. Is easier to pass. As a result, the combined induced voltage in each phase can be further reduced, which can contribute to a further higher rotation.

・上記実施形態のロータ21では、非磁石磁極部25に構成された磁束許容部(スリット間コア部28)がロータコア23に一体形成されている。つまり、ロータコア23が磁束許容部(スリット間コア部28)を含む一体部品として構成されたが、これに限らず、磁束許容部を構成する部位の少なくとも一部を別体として構成してもよい。   In the rotor 21 of the above embodiment, the magnetic flux permitting portion (inter-slit core portion 28) formed in the non-magnet magnetic pole portion 25 is formed integrally with the rotor core 23. That is, although the rotor core 23 is configured as an integrated component including the magnetic flux permitting portion (the inter-slit core portion 28), the present invention is not limited to this, and at least a part of the portion configuring the magnetic flux permitting portion may be configured separately. .

例えば、図9に示す構成では、ロータコア23は、上記実施形態と同様の磁石磁極対P及びコア磁極Cn,Csを有するコア本体51と、コア本体51に連結された別体コア部材52とを備えている。   For example, in the configuration illustrated in FIG. 9, the rotor core 23 includes a core main body 51 having the same magnetic pole pairs P and core magnetic poles Cn and Cs as in the above embodiment, and a separate core member 52 connected to the core main body 51. Have.

コア本体51は、例えば冷間圧延鋼板(SPCC)の鉄材等から略円筒状に形成され、中心部には回転軸24が固定されている。また、コア本体51は、ロータコア23の非磁石磁極部25において、該コア本体51の外周面から径方向内側に窪むように凹設された収容凹部53を有している。収容凹部53の周方向両端面は径方向に沿った平面状をなし、該両端面には収容凹部53内に周方向に突出する連結凸部54がそれぞれ形成されている。各連結凸部54は、突出先端(周方向先端)にかけてロータ21の径方向に沿った幅が拡がるテーパ状をなしている。   The core body 51 is formed in a substantially cylindrical shape from, for example, an iron material such as a cold-rolled steel plate (SPCC), and the rotating shaft 24 is fixed to a central portion. Further, the core body 51 has an accommodation recess 53 formed in the non-magnet magnetic pole portion 25 of the rotor core 23 so as to be recessed radially inward from the outer peripheral surface of the core body 51. Both end surfaces in the circumferential direction of the housing recess 53 are flat along the radial direction, and connection protrusions 54 projecting in the circumferential direction into the housing recess 53 are formed on the both end surfaces, respectively. Each connecting projection 54 has a tapered shape in which the width along the radial direction of the rotor 21 increases toward the projecting tip (the tip in the circumferential direction).

コア本体51において、収容凹部53とS極の磁石磁極Msの周方向間にはN極のコア磁極Cnが構成され、収容凹部53とN極の磁石磁極Mnの周方向間にはS極のコア磁極Csが構成されている。また、コア本体51における収容凹部53の径方向内側部位には、コア本体51を軸線L方向に貫通する磁気抵抗孔55が形成されている。この磁気抵抗孔55によって、周方向において非磁石磁極部25を挟んで構成される磁石磁極Mn,Ms間での磁束の短絡が抑制されている。   In the core body 51, an N-pole core magnetic pole Cn is formed between the accommodation recess 53 and the S-pole magnet magnetic pole Ms in the circumferential direction, and an S-pole is arranged between the accommodation recess 53 and the N-pole magnet magnetic pole Mn in the circumferential direction. A core magnetic pole Cs is configured. Further, a magnetic resistance hole 55 penetrating through the core body 51 in the direction of the axis L is formed in a radially inner portion of the housing recess 53 in the core body 51. The magnetic resistance hole 55 suppresses a short circuit of the magnetic flux between the magnet magnetic poles Mn and Ms configured to sandwich the non-magnet magnetic pole portion 25 in the circumferential direction.

コア本体51の収容凹部53には、回転軸24の軸線Lを中心とする扇状をなす別体コア部材52が収容されている。別体コア部材52は、コア本体51(例えば鉄材)よりも透磁率の高い材料(例えばアモルファス金属やパーマロイ等)で構成されている。別体コア部材52の外周面は、回転軸24の軸線L方向から見て該軸線Lを中心とする円弧状をなし、該別体コア部材52の外周面とコア本体51の外周面とは、軸線Lを中心とする同一円上に位置するように構成されている。   A separate core member 52 having a fan shape centered on the axis L of the rotating shaft 24 is housed in the housing recess 53 of the core body 51. The separate core member 52 is made of a material (for example, amorphous metal or permalloy) having a higher magnetic permeability than the core body 51 (for example, iron). The outer peripheral surface of the separate core member 52 has an arc shape centered on the axis L when viewed from the direction of the axis L of the rotating shaft 24, and the outer peripheral surface of the separate core member 52 and the outer peripheral surface of the core body 51 are different from each other. , On the same circle centered on the axis L.

別体コア部材52の周方向両端面は、径方向に沿った平面状をなすとともに、収容凹部53の周方向両端面とそれぞれ対向している。つまり、別体コア部材52は、周方向においてN極のコア磁極CnとS極のコア磁極Csとの間に配置されている。そして、別体コア部材52の周方向両端面には、コア本体51の連結凸部54が嵌合される連結凹部61がそれぞれ形成されている。これら各連結凹部61に対する各連結凸部54の嵌合によって、別体コア部材52が収容凹部53内で固定されている。   Both ends in the circumferential direction of the separate core member 52 have a flat shape along the radial direction, and face both end surfaces in the circumferential direction of the housing recess 53. That is, the separate core member 52 is disposed between the N-pole core magnetic pole Cn and the S-pole core magnetic pole Cs in the circumferential direction. The connecting concave portions 61 into which the connecting convex portions 54 of the core main body 51 are fitted are formed on both circumferential end surfaces of the separate core member 52. The separate core member 52 is fixed in the accommodation recess 53 by fitting each of the connection protrusions 54 into each of the connection recesses 61.

別体コア部材52の固定状態において、別体コア部材52の周方向両端面と収容凹部53の周方向両端面との間、及び別体コア部材52の径方向内側面と収容凹部53の径方向内側面との間には、空隙K3が設けられている。また、各連結凹部61と該各連結凹部61に嵌合された各連結凸部54との周方向間には、空隙K4が設けられている。つまり、別体コア部材52は、連結凹部61の径方向両側面のみでコア本体51側(連結凸部54)と接触している。   In the fixed state of the separate core member 52, between the circumferential end surfaces of the separate core member 52 and the circumferential end surfaces of the housing recess 53, and the radial inner surface of the separate core member 52 and the diameter of the housing recess 53. A gap K3 is provided between the inner side surface and the direction. In addition, a gap K4 is provided between the connection recesses 61 and the connection protrusions 54 fitted in the connection recesses 61 in the circumferential direction. That is, the separate core member 52 is in contact with the core main body 51 side (the connection protrusion 54) only on both radial side surfaces of the connection recess 61.

なお、別体コア部材52は、非磁石磁極部25の周方向中心線L2に対して線対称となるように構成されている。また、別体コア部材52の軸線Lを中心とする開角度(占有角度)は、上記実施形態のスリット間コア部28の開角度θaと同様に設定されている。また、同図に示す構成では、別体コア部材52の内径をロータコア23の外径(コア本体51の外径)の半分程度としているが、これに限らず、別体コア部材52の内径をロータコア23の外径の半分以上又は半分以下に設定してもよい。   The separate core member 52 is configured to be symmetric with respect to the circumferential center line L2 of the non-magnet magnetic pole portion 25. The open angle (occupied angle) of the separate core member 52 about the axis L is set in the same manner as the open angle θa of the inter-slit core portion 28 in the above embodiment. Further, in the configuration shown in the figure, the inner diameter of the separate core member 52 is set to about half of the outer diameter of the rotor core 23 (the outer diameter of the core body 51). The outer diameter of the rotor core 23 may be set to half or more or half or less.

このような構成によれば、別体コア部材52が、上記実施形態のスリット間コア部28と略同様に、弱め界磁磁束の発生を許容する磁束許容部として機能するため、モータ10の高回転化を図ることができる。そして、同構成では、別体コア部材52が、磁石磁極Mn,Ms及びコア磁極Cn,Csを有するコア本体51とは別体として構成される。このため、別体コア部材52における弱め界磁磁束の磁路(d軸磁路)と、コア本体51における磁石磁極Mn,Msの磁束の磁路との干渉を抑制できる。これにより、別体コア部材52に弱め界磁磁束が通り易くなることで、より一層の高回転化に寄与できる。   According to such a configuration, the separate core member 52 functions as a magnetic flux permitting portion that allows the generation of the field-weakening magnetic field substantially in the same manner as the inter-slit core portion 28 of the above-described embodiment. Rotation can be achieved. In the same configuration, the separate core member 52 is configured separately from the core main body 51 having the magnet magnetic poles Mn and Ms and the core magnetic poles Cn and Cs. Therefore, interference between the magnetic path of the field weakening magnetic flux (d-axis magnetic path) in the separate core member 52 and the magnetic path of the magnetic fluxes of the magnetic poles Mn and Ms in the core body 51 can be suppressed. As a result, the field flux weakened easily passes through the separate core member 52, which can further contribute to higher rotation.

更に、同構成では、別体コア部材52は、コア本体51よりも透磁率の高い材料で構成されるため、別体コア部材52に弱め界磁磁束をより一層通り易くすることができ、その結果、更なる高回転化に寄与できる。また、ロータコア23の構成部品において、少なくとも別体コア部材52を透磁率の高い材料で構成し、コア本体51を安価な鉄材等で構成することで、製造コストの増加を抑えつつ、高回転化を図ることができる。   Further, in the same configuration, the separate core member 52 is made of a material having a higher magnetic permeability than the core main body 51, so that the separate core member 52 can be weakened and the field magnetic flux can more easily pass therethrough. As a result, it is possible to contribute to further higher rotation. In the components of the rotor core 23, at least the separate core member 52 is made of a material having a high magnetic permeability, and the core body 51 is made of an inexpensive iron material. Can be achieved.

また更に、周方向における別体コア部材52と磁石磁極Mn,Msとの間にコア磁極Cn,Csがそれぞれ介在されるため、別体コア部材52が磁石磁極Mn,Msの磁束の影響をより受けにくい構成とすることができる。また、周方向における別体コア部材52とコア磁極Cn,Csとの間にそれぞれ空隙K3が設けられるため、別体コア部材52を通る弱め界磁磁束に対する磁石磁極Mn,Msの磁束の干渉をより一層抑制できる。   Further, since the core magnetic poles Cn and Cs are respectively interposed between the separate core member 52 and the magnet magnetic poles Mn and Ms in the circumferential direction, the separate core member 52 further reduces the influence of the magnetic flux of the magnet magnetic poles Mn and Ms. It is possible to adopt a configuration that is difficult to receive. Further, since the gaps K3 are provided between the separate core member 52 and the core magnetic poles Cn and Cs in the circumferential direction, the interference of the magnetic fluxes of the magnet magnetic poles Mn and Ms with the field weakening magnetic flux passing through the separate core member 52 is prevented. It can be further suppressed.

・上記の図9に示す構成では、別体コア部材52がコア本体51に一体形成された連結凸部54にて連結されたが、これに限らず、例えば図10に示すように、コア本体51及び別体コア部材52とは別体をなす連結部材62を介してコア本体51と別体コア部材52とを連結してもよい。   In the configuration shown in FIG. 9 described above, the separate core member 52 is connected by the connection protrusion 54 integrally formed with the core main body 51. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. The core body 51 and the separate core member 52 may be connected via a connecting member 62 that is separate from the core member 51 and the separate core member 52.

連結部材62は、別体コア部材52の周方向両側のそれぞれにおいて該別体コア部材52とコア本体51とに跨って設けられ、各連結部材62の周方向両端部が、別体コア部材52の周方向両端面及び収容凹部53の周方向両端面にそれぞれ形成された連結凹部63,64に嵌合されている。なお、連結部材62の径方向の設置位置は、別体コア部材52の径方向中心位置に設定されている。また、各連結部材62は、周方向中心部から周方向両端にかけて径方向幅が拡がるテーパ状をなしている。この連結部材62によって、コア本体51(収容凹部53)と別体コア部材52とが互いに接触しない態様で連結されている。また、連結部材62は、コア本体51及び別体コア部材52よりも磁気抵抗の大きい材料(例えば、樹脂、ステンレス鋼、真鍮等)で構成されている。   The connecting members 62 are provided across the separate core member 52 and the core body 51 on both sides in the circumferential direction of the separate core member 52, and both circumferential ends of each of the connecting members 62 are connected to the separate core member 52. Are fitted in connecting concave portions 63 and 64 formed on both circumferential end surfaces of the housing concave portion 53 in the circumferential direction. The connecting position of the connecting member 62 in the radial direction is set at the radial center position of the separate core member 52. Each connecting member 62 has a tapered shape whose radial width increases from the center in the circumferential direction to both ends in the circumferential direction. With this connecting member 62, the core main body 51 (housing recess 53) and the separate core member 52 are connected so as not to contact each other. The connecting member 62 is made of a material (for example, resin, stainless steel, brass, or the like) having a higher magnetic resistance than the core body 51 and the separate core member 52.

このような構成によれば、コア本体51と別体コア部材52とが連結部材62のみで繋がるように構成できる。そして、連結部材62の構成材料に、コア本体51及び別体コア部材52よりも磁気抵抗の大きい材料を用いることで、コア本体51の磁石磁極Mn,Msの磁束が連結部材62を通じて別体コア部材52側に流れることを抑制できる。その結果、別体コア部材52を通る弱め界磁磁束に対する磁石磁極Mn,Msの磁束の干渉をより一層抑制できる。なお、図10に示す構成では、コア本体51の収容凹部53と別体コア部材52との間に空隙K3が設けられているが、これに限らず、例えば、空隙K3に樹脂等の充填材を充填し、該充填材を、コア本体51と別体コア部材52とを連結する連結部材として機能させてもよい。   According to such a configuration, the core body 51 and the separate core member 52 can be configured to be connected only by the connecting member 62. By using a material having a higher magnetic resistance than the core body 51 and the separate core member 52 as a constituent material of the connecting member 62, the magnetic fluxes of the magnet magnetic poles Mn and Ms of the core body 51 pass through the connecting member 62 to separate cores. Flow to the member 52 side can be suppressed. As a result, interference of the magnetic fluxes of the magnet magnetic poles Mn and Ms with the field weakening magnetic flux passing through the separate core member 52 can be further suppressed. In the configuration shown in FIG. 10, the gap K3 is provided between the accommodation recess 53 of the core main body 51 and the separate core member 52, but is not limited thereto. , And the filler may function as a connecting member that connects the core body 51 and the separate core member 52.

また、上記の図9及び図10に示すような構成において、別体コア部材52は、主に周方向に磁化容易軸(磁化され易い結晶方位)を持つ材料で構成されていることが好ましい。これによれば、別体コア部材52におけるd軸磁路において弱め界磁磁束が通り易くなり、その結果、より一層の高回転化に寄与できる。   In the configuration shown in FIGS. 9 and 10 described above, the separate core member 52 is preferably made of a material having an axis of easy magnetization (a crystal orientation that is easily magnetized) mainly in the circumferential direction. According to this, the field-weakening magnetic flux easily passes through the d-axis magnetic path in the separate core member 52, and as a result, it is possible to further contribute to higher rotation.

また、上記の図9及び図10に示すような構成において、ロータ21の外周面を被覆する円筒状のカバー部材を設けてもよい。これによれば、別体コア部材52がコア本体51から脱落することをカバー部材によって抑制できる。   Further, in the configuration as shown in FIGS. 9 and 10 described above, a cylindrical cover member that covers the outer peripheral surface of the rotor 21 may be provided. According to this, the falling off of the separate core member 52 from the core main body 51 can be suppressed by the cover member.

・上記実施形態では、各相の巻線、つまり、U相巻線U1〜U4、V相巻線V1〜V4、及びW相巻線W1〜W4がそれぞれ直列接続されたが、これに特に限定されるものではなく、巻線態様は適宜変更してもよい。例えば、変更例としてU相を例にとって説明すると、U相巻線U1,U2を直列接続し、また、U相巻線U3,U4を直列接続し、それらU相巻線U1,U2の直列対とU相巻線U3,U4の直列対とを並列接続してもよい。   In the above embodiment, the windings of each phase, that is, the U-phase windings U1 to U4, the V-phase windings V1 to V4, and the W-phase windings W1 to W4 are connected in series, respectively. However, the winding mode may be appropriately changed. For example, as a modification, a U-phase winding will be described as an example. The U-phase windings U1 and U2 are connected in series, the U-phase windings U3 and U4 are connected in series, and the U-phase windings U1 and U2 are connected in series. And a series pair of U-phase windings U3 and U4 may be connected in parallel.

・上記実施形態では、ロータ21を8極とし、ステータ11の巻線13の個数を12個とした(つまり、8極12スロットのモータ構成とした)が、ロータ21の極数と巻線13の個数は構成に応じて適宜変更可能である。   In the above embodiment, the rotor 21 has eight poles and the number of the windings 13 of the stator 11 is twelve (that is, a motor configuration of eight poles and twelve slots). Can be appropriately changed according to the configuration.

・上記実施形態では、ロータ21の例えばN極において、磁石磁極Mnとコア磁極Cnとを同数(それぞれ2個)で構成したが、必ずしも同数である必要はない。例えば、磁石磁極Mnを3個(又は1個)とし、コア磁極Cnを1個(又は3個)として構成してもよい。また、ロータのS極側(磁石磁極Ms及びコア磁極Cs)においても同様の変更を行ってもよい。   In the above embodiment, the number of the magnet magnetic poles Mn and the number of the core magnetic poles Cn are the same (two each) in, for example, the N pole of the rotor 21, but the numbers are not necessarily required to be the same. For example, three (or one) magnet magnetic poles Mn and one (or three) core magnetic poles Cn may be used. The same change may be made on the S pole side of the rotor (magnet pole Ms and core pole Cs).

・上記実施形態では、ロータ21のN極及びS極においてコア磁極Cn及びコア磁極Csをそれぞれ備えたが、これに特に限定されるものではなく、例えば、ロータ21の一方の極のみにコア磁極を設け、他方の極を全て磁石磁極で構成してもよい。   In the above embodiment, the core magnetic pole Cn and the core magnetic pole Cs are provided at the N pole and the S pole of the rotor 21, respectively. However, the present invention is not particularly limited thereto. For example, only one pole of the rotor 21 has the core magnetic pole. May be provided, and the other pole may be constituted entirely by magnet magnetic poles.

・上記実施形態の各磁石磁極Mn,Msでは、ロータコア23に埋設される一対の永久磁石22が軸方向視で外周側に拡がる略V字状に配置される構成としたが、これに特に限定されるものではなく、磁石磁極Mn,Msにおける永久磁石の構成は適宜変更可能である。例えば、1つの磁石磁極Mn,Msにつき1つの永久磁石を有する構成としてもよい。   In each of the magnetic poles Mn and Ms of the above embodiment, the pair of permanent magnets 22 buried in the rotor core 23 is arranged in a substantially V-shape that expands toward the outer peripheral side when viewed in the axial direction. However, the configuration of the permanent magnet in the magnetic poles Mn and Ms can be changed as appropriate. For example, a configuration in which one permanent magnet is provided for each magnet magnetic pole Mn, Ms may be adopted.

また、上記実施形態のロータ21は、磁石磁極Mn,Msを構成する永久磁石22がロータコア23に埋設された埋込磁石型構造(IPM構造)をなしているが、磁石磁極Mn,Msを構成する永久磁石がロータコア23の外周面に固着された表面磁石型構造(SPM構造)としてもよい。   Further, the rotor 21 of the above embodiment has an embedded magnet type structure (IPM structure) in which the permanent magnets 22 constituting the magnetic poles Mn and Ms are embedded in the rotor core 23. The permanent magnet may be a surface magnet type structure (SPM structure) fixed to the outer peripheral surface of the rotor core 23.

・上記実施形態では、永久磁石22を焼結磁石としたが、これ以外に例えば、ボンド磁石としてもよい。
・上記実施形態では、ロータコア23を前記コアシートの積層構造としたが、これ以外に例えば、圧粉体コアや、鍛造(冷間鍛造)や切削等で成形した一体ブロックとしてもよい。
In the above embodiment, the permanent magnet 22 is a sintered magnet, but may be, for example, a bonded magnet.
In the above embodiment, the rotor core 23 has the laminated structure of the core sheet. However, the rotor core 23 may be an integrated block formed by, for example, a green compact core or forging (cold forging) or cutting.

・上記実施形態では、ロータ21をステータ11の内周側に配置したインナロータ型のモータ10に具体化したが、これに特に限定されるものではなく、ロータをステータの外周側に配置したアウタロータ型のモータに具体化してもよい。   In the above embodiment, the rotor 21 is embodied as the inner rotor type motor 10 arranged on the inner peripheral side of the stator 11. However, the present invention is not particularly limited to this, and the outer rotor type motor in which the rotor is arranged on the outer peripheral side of the stator 11. Motor may be embodied.

・上記実施形態では、ステータ11とロータ21とが径方向に対向するラジアルギャップ型のモータ10に具体化したが、これに特に限定されるものではなく、ステータとロータとが軸方向に対向するアキシャルギャップ型のモータに適用してもよい。   In the above embodiment, the radial gap type motor 10 in which the stator 11 and the rotor 21 face in the radial direction is embodied. However, the present invention is not particularly limited to this, and the stator and the rotor face in the axial direction. The present invention may be applied to an axial gap type motor.

・上記した実施形態並びに各変形例は適宜組み合わせてもよい。   -The above-mentioned embodiment and each modification may be combined suitably.

10…モータ、11…ステータ、12…ステータコア、12a…ティース、13…巻線、21…ロータ、22…永久磁石、23…ロータコア、24…回転軸、25…非磁石磁極部、26a,26b…スリット部(磁気抵抗部)、28,33…スリット間コア部(磁束許容部)、32,34…補助磁石、51…コア本体、52…別体コア部材、62…連結部材、K3…空隙、Mn,Ms…磁石磁極、Cn,Cs…コア磁極、U1〜U4…U相巻線、V1〜V4…V相巻線、W1〜W4…W相巻線。   Reference Signs List 10 motor, 11 stator, 12 stator core, 12a teeth, 13 winding, 21 rotor, 22 permanent magnet, 23 rotor core, 24 rotating shaft, 25 non-magnetic pole portion, 26a, 26b Slit portions (magnetic resistance portions), 28, 33: Core portions between slits (magnetic flux permitting portions), 32, 34: Auxiliary magnets, 51: Core body, 52: Separate core member, 62: Connecting member, K3: Air gap, Mn, Ms: magnetic poles, Cn, Cs: core magnetic poles, U1 to U4: U-phase winding, V1 to V4: V-phase winding, W1 to W4: W-phase winding.

Claims (12)

ステータの巻線に駆動電流が供給されることで生じる回転磁界を受けてロータが回転するモータであって、
前記巻線は、前記駆動電流によって互いに同一のタイミングで励磁され、かつ、直列接続された第1の巻線と第2の巻線とを備え、
前記ロータは、
永久磁石を有する磁石磁極と、
ロータコアの一部からなり、前記磁石磁極が前記第1の巻線と対向するロータの回転位置で前記第2の巻線と対向するコア磁極と、
前記ロータコアの一部からなり且つ前記磁石磁極の磁石磁束による磁極が形成されないように構成され、前記磁石磁極が前記第1の巻線と対向するロータの回転位置で前記第2の巻線と対向するとき、該第2の巻線での弱め界磁電流による鎖交磁束の発生を許容する磁束許容部とを備えていることを特徴とするモータ。
A motor in which a rotor rotates by receiving a rotating magnetic field generated by a drive current being supplied to a stator winding,
The winding is excited by the drive current at the same timing as each other, and includes a first winding and a second winding connected in series,
The rotor,
A magnetic pole having a permanent magnet;
A core magnetic pole comprising a part of a rotor core, wherein the magnet magnetic pole faces the second winding at a rotational position of the rotor facing the first winding;
It is configured such that a magnetic pole is formed by a part of the rotor core and is not formed by the magnet magnetic flux of the magnet magnetic pole, and the magnet magnetic pole faces the second winding at a rotational position of the rotor facing the first winding. And a magnetic flux permitting portion for permitting the generation of linkage flux by the field weakening current in the second winding.
請求項1に記載のモータにおいて、
前記磁石磁極及び前記コア磁極はそれぞれ、前記ロータのN極及びS極の両方に備えられ、
前記磁束許容部は、前記ロータの周方向においてN極の前記コア磁極とS極の前記コア磁極との間に設けられ、
N極及びS極の前記コア磁極はそれぞれ、前記周方向の前記磁束許容部とは反対側で異極の前記磁石磁極と隣り合うことを特徴とするモータ。
The motor according to claim 1,
The magnet pole and the core pole are provided on both the north pole and the south pole of the rotor, respectively.
The magnetic flux permitting portion is provided between the N core poles and the S core core poles in the circumferential direction of the rotor,
The motor, wherein the N-pole and S-pole core magnetic poles are adjacent to the different-pole magnet magnetic poles on the side opposite to the magnetic flux permitting portion in the circumferential direction.
請求項2に記載のモータにおいて、
前記磁石磁極における前記ステータとの対向面の開角度が、前記コア磁極における前記ステータとの対向面の開角度よりも大きく設定されていることを特徴とするモータ。
The motor according to claim 2,
A motor, wherein an opening angle of a surface of the magnet pole facing the stator is set larger than an opening angle of a surface of the core pole facing the stator.
請求項2又は3に記載のモータにおいて、
前記磁束許容部における前記ステータとの対向面の開角度が、前記コア磁極における前記ステータとの対向面の開角度よりも大きく設定されていることを特徴とするモータ。
The motor according to claim 2 or 3,
A motor, wherein an opening angle of a surface of the magnetic flux permitting portion facing the stator is set to be larger than an opening angle of a surface of the core magnetic pole facing the stator.
請求項2〜4のいずれか1項に記載のモータにおいて、
前記ロータコアは、互いに隣り合う前記磁束許容部と前記コア磁極との間に磁気抵抗部を備えていることを特徴とするモータ。
The motor according to any one of claims 2 to 4,
The motor, wherein the rotor core includes a magnetic resistance part between the magnetic flux permitting part and the core magnetic pole adjacent to each other.
請求項5に記載のモータにおいて、
前記磁気抵抗部は、前記ロータコアに設けられたスリット部であることを特徴とするモータ。
The motor according to claim 5,
The motor, wherein the magnetic resistance portion is a slit provided in the rotor core.
請求項6に記載のモータにおいて、
前記スリット部内に補助磁石が設けられていることを特徴とするモータ。
The motor according to claim 6,
A motor, wherein an auxiliary magnet is provided in the slit.
請求項2〜7のいずれか1項に記載のモータにおいて、
前記ロータコアにおける前記磁束許容部よりも径方向内側の部位に、前記コア磁極に磁束を流す補助磁石が埋設されていることを特徴とするモータ。
The motor according to any one of claims 2 to 7,
A motor, wherein an auxiliary magnet that allows a magnetic flux to flow through the core magnetic pole is embedded in a portion of the rotor core that is radially inner than the magnetic flux permitting portion.
請求項1〜8のいずれか1項に記載のモータにおいて、
前記ロータコアは、前記磁石磁極及び前記コア磁極を有するコア本体と、該コア本体に連結された別体部品であって前記磁束許容部の少なくとも一部を構成する別体コア部材とを備えていることを特徴とするモータ。
The motor according to any one of claims 1 to 8,
The rotor core includes a core main body having the magnet magnetic pole and the core magnetic pole, and a separate core member which is a separate component connected to the core main body and forms at least a part of the magnetic flux permitting portion. A motor characterized in that:
請求項9に記載のモータにおいて、
前記別体コア部材は、前記コア本体よりも透磁率が高い材料で構成されていることを特徴とするモータ。
The motor according to claim 9,
The motor, wherein the separate core member is made of a material having a higher magnetic permeability than the core body.
請求項9又は10に記載のモータにおいて、
前記コア本体が有する前記磁石磁極及び前記コア磁極はそれぞれ、前記ロータのN極及びS極の両方に備えられ、
前記磁束許容部を構成する前記別体コア部材は、前記ロータの周方向においてN極の前記コア磁極とS極の前記コア磁極との間に設けられ、
N極及びS極の前記コア磁極はそれぞれ、前記周方向の前記別体コア部材とは反対側で異極の前記磁石磁極と隣り合うように構成され、
前記周方向における前記別体コア部材とN極及びS極の前記コア磁極との間にはそれぞれ空隙が設けられていることを特徴とするモータ。
The motor according to claim 9 or 10,
The magnet magnetic pole and the core magnetic pole of the core body are provided on both the north pole and the south pole of the rotor, respectively.
The separate core member constituting the magnetic flux permitting portion is provided between the N core poles and the S core core poles in the circumferential direction of the rotor,
The core magnetic poles of the N pole and the S pole are each configured to be adjacent to the different magnetic poles on the opposite side to the separate core member in the circumferential direction,
A motor, wherein gaps are provided between the separate core member in the circumferential direction and the core magnetic poles of the north pole and the south pole.
請求項9〜11のいずれか1項に記載のモータにおいて、
前記コア本体及び前記別体コア部材は、該コア本体及び別体コア部材よりも磁気抵抗の大きい材料で構成された連結部材を介して互いに連結されていることを特徴とするモータ。
The motor according to any one of claims 9 to 11,
The motor, wherein the core body and the separate core member are connected to each other via a connection member made of a material having a higher magnetic resistance than the core body and the separate core member.
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