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JP6413788B2 - Rotor core for reluctance motor - Google Patents

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JP6413788B2
JP6413788B2 JP2015009887A JP2015009887A JP6413788B2 JP 6413788 B2 JP6413788 B2 JP 6413788B2 JP 2015009887 A JP2015009887 A JP 2015009887A JP 2015009887 A JP2015009887 A JP 2015009887A JP 6413788 B2 JP6413788 B2 JP 6413788B2
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勇人 角谷
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Description

本発明は、リラクタンストルクを利用して回転するロータコアに係るものである。   The present invention relates to a rotor core that rotates using reluctance torque.

従来から、リラクタンスモータ用のロータコアとして、1極当たり、回転中心軸に凸となるように半径方向に設けられる複数の磁束バリアスリットを有することで磁束の流れやすい方向と磁束の流れにくい方向との間に形成されるリラクタンストルクを利用して回転する構成が周知となっている(例えば、特許文献1、2参照。)。   Conventionally, as a rotor core for a reluctance motor, there are a plurality of magnetic flux barrier slits provided in a radial direction so as to be convex on the rotation center axis per pole, so that a magnetic flux easily flows and a magnetic flux hardly flows. The structure which rotates using the reluctance torque formed in the middle is known (for example, refer patent document 1, 2).

しかし、近年、リラクタンスモータの高速化の要望に伴うロータコアの高速回転の要求が高くなっており、従来の磁束バリアスリットを設けたのみの構成ではロータコアの高速回転時における回転遠心力負荷に対する変形に対応することが困難となってきている。
そこで、高速回転時におけるロータコアの回転遠心力負荷に対する変形に対応すべく機械的強度を増した構成が公知となっている(例えば、特許文献3、4参照。)。
これらの構成では、磁束バリアスリットを跨ぐブリッジを設けることで、回転遠心力負荷に対する機械的強度を高めロータコアの変形を抑制している。
However, in recent years, the demand for high-speed rotation of the rotor core due to the demand for high-speed reluctance motors has been increasing, and the configuration with only the conventional magnetic flux barrier slits is a deformation to the rotational centrifugal force load during high-speed rotation of the rotor core. It has become difficult to respond.
Therefore, a configuration in which the mechanical strength is increased to cope with the deformation of the rotor core with respect to the rotational centrifugal load during high-speed rotation is known (for example, see Patent Documents 3 and 4).
In these configurations, by providing a bridge straddling the magnetic flux barrier slit, the mechanical strength against the rotational centrifugal force load is increased and the deformation of the rotor core is suppressed.

しかし、特許文献3のブリッジの配置の構成では、それぞれの磁束バリアスリットに配されるブリッジの数は1個だけであり、機械的強度は十分ではなく、またブリッジの配置についても、ブリッジの長さ方向に発生する引っ張り応力だけではなくブリッジの幅方向に発生する曲げ応力も発生し得る配置となっている。このため、曲げ応力にも抗する必要が生じ、ブリッジの幅を狭くしにくい構成となっている。
なお、ブリッジの幅が広いとロータコアの突極比を減少させることになり、リラクタンストルクの減少を招くことになるため好ましくない。
However, in the configuration of the bridge arrangement of Patent Document 3, the number of bridges arranged in each magnetic flux barrier slit is only one, the mechanical strength is not sufficient, and the bridge arrangement is also long. In this arrangement, not only the tensile stress generated in the vertical direction but also the bending stress generated in the width direction of the bridge can be generated. For this reason, it is necessary to resist bending stress, and it is difficult to reduce the width of the bridge.
A wide bridge width is not preferable because it reduces the salient pole ratio of the rotor core and causes a decrease in reluctance torque.

なお、特許文献4のブリッジの配置構成では、最内周側の磁束バリアスリットのみが、複数のブリッジを有し機械的強度が確保された構成が開示されているが、最内周側の磁束バリアスリットの強度を高めるのみでは十分ではなく、また、複数のブリッジの磁束バリアスリット内での配置についての詳細な説明もなされていない。   In addition, in the arrangement configuration of the bridge in Patent Document 4, only the innermost magnetic flux barrier slit has a plurality of bridges and the mechanical strength is ensured, but the innermost magnetic flux is disclosed. Increasing the strength of the barrier slit is not sufficient, and no detailed description of the arrangement of the plurality of bridges in the magnetic flux barrier slit is given.

特開2013−172559号公報JP 2013-172559 A 特開2002−10594号公報JP 2002-10594 A 特開2001−258222号公報JP 2001-258222 A 特開平10−257700号公報JP-A-10-257700

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、リラクタンストルクを維持しつつ回転遠心力負荷に対する変形を防ぐロータコアを提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a rotor core that prevents deformation due to a rotating centrifugal force load while maintaining reluctance torque.

本願第1発明によれば、ロータコアは、1極当たり、回転中心軸に凸となるように半径方向に設けられた複数の磁束バリアスリットを有することにより磁束の流れやすい方向と磁束の流れにくい方向との間に形成されるリラクタンストルクを利用して回転する。
そして、複数の磁束バリアスリットのそれぞれの両端部は外周縁を形成する外周ブリッジによって閉じられている。
また、複数の磁束バリアスリットのうち少なくとも1つの磁束バリアスリットは、遠心力による半径方向の膨張を抑制する複数のブリッジを有している。
そして、複数の磁束バリアスリットの内、最内周側の磁束バリアスリットを含み最内周側の磁束バリアスリットより外周側の1極内の領域の重心を通り回転中心軸に直交する直線方向を重心方向とすると、複数のブリッジは重心方向に磁束バリアスリットを跨いでいる。
そして、最内周側の磁束バリアスリットの複数のブリッジのそれぞれは、それぞれのブリッジが支えるそれぞれのブリッジより外周側の1極内のそれぞれの領域の重心の方向に最内周側の磁束バリアスリットを跨いでいる。
According to the first invention of the present application, the rotor core has a plurality of magnetic flux barrier slits provided in the radial direction so as to be convex on the rotation center axis per pole, so that the magnetic flux easily flows and the magnetic flux hardly flows. Rotate using the reluctance torque formed between the two.
Then, both end portions of the plurality of magnetic flux barrier slits are closed by an outer peripheral bridge that forms an outer peripheral edge.
In addition, at least one of the plurality of magnetic flux barrier slits has a plurality of bridges that suppress expansion in the radial direction due to centrifugal force.
Then, among the plurality of magnetic flux barrier slits, a linear direction that passes through the center of gravity of the region within one pole on the outer peripheral side from the innermost magnetic flux barrier slit including the innermost magnetic flux barrier slit is orthogonal to the rotation center axis. Assuming the direction of the center of gravity, the plurality of bridges straddle the magnetic flux barrier slit in the direction of the center of gravity.
Each of the plurality of bridges of the innermost magnetic flux barrier slit is arranged on the innermost magnetic flux barrier slit in the direction of the center of gravity of each region in one pole on the outer peripheral side of each bridge supported by the respective bridge. Straddling.

これにより、磁束バリアスリット内に複数のブリッジを有することとなり、遠心力による半径方向の膨張を抑制することができる。
また、複数のブリッジは、重心方向に磁束バリアスリットを跨いでいるため、複数のブリッジのそれぞれは、ブリッジの長さ方向に発生する引っ張り応力のみが発生する構成となっており、磁束バリアスリットの変形時においてもブリッジの幅方向に発生する曲げ応力の発生を抑制できる構成となっている。このため、それぞれのブリッジの幅を狭くすることができ、突極比の減少を抑制して、リラクタンストルクを維持することができる。
この結果、リラクタンストルクを維持しつつ回転遠心力負荷に対する変形を防ぐロータコアを提供することができる。
また、最内周側の磁束バリアスリットの複数のブリッジに発生する曲げ応力を抑制できるため、最内周側の磁束バリアスリットの複数のブリッジの幅を狭くすることができ、突極比の減少をより抑制して、リラクタンストルクをより維持することができる。
Thereby, it has a some bridge | bridging in a magnetic flux barrier slit, and can suppress the expansion | swelling of the radial direction by centrifugal force.
Further, since the plurality of bridges straddle the magnetic flux barrier slit in the center of gravity direction, each of the plurality of bridges is configured to generate only tensile stress generated in the length direction of the bridge. Even when it is deformed, the bending stress generated in the width direction of the bridge can be suppressed. For this reason, the width | variety of each bridge | bridging can be narrowed, the reduction | decrease of a salient pole ratio can be suppressed, and a reluctance torque can be maintained.
As a result, it is possible to provide a rotor core that prevents deformation due to rotational centrifugal force load while maintaining reluctance torque.
In addition, since the bending stress generated in the plurality of bridges of the innermost magnetic flux barrier slit can be suppressed, the width of the plurality of bridges of the innermost magnetic flux barrier slit can be reduced, and the salient pole ratio is reduced. Can be further suppressed, and the reluctance torque can be further maintained.

ロータコアの説明図である(参考例)。It is explanatory drawing of a rotor core ( reference example). 発生応力の従来例との比較図である(参考例)。It is a comparison figure with the prior art example of generated stress ( reference example). (a)ロータコアの説明図、(b)発生応力の第1実施例との比較図である(第実施例)。(A) It is explanatory drawing of a rotor core, (b) It is a comparison figure with 1st Example of generated stress ( 1st Example). 対称性の低い場合における重心方向の説明図である(変形例)。It is explanatory drawing of the gravity center direction in the case of low symmetry (modified example). 最内周側の磁束バリアスリットにおける他のブリッジ数の例である(変形例)。It is an example of the number of other bridges in the magnetic flux barrier slit on the innermost circumference side (modified example). 磁束バリアスリットの他の形状の例である(変形例)。It is an example of the other shape of a magnetic-flux barrier slit (modification).

以下、発明を実施するための形態を実施例に基づいて説明する。   Hereinafter, modes for carrying out the invention will be described based on examples.

参考例
本発明の参考例によるロータコア1を図1に示す。なお、図1はロータコア1の1極部分のみを示している。以下、特に断りのない場合、ロータコア1は1極部分のみを示し説明する。
ロータコア1は、電磁鋼板等からなる高透磁率材からなる複数の同一形状の円板状のコアシートを回転中心軸α方向に積層したものである。
ロータコア1は、1極当たり、回転中心軸αに凸となるように半径方向に設けられた複数の磁束バリアスリット2〜4を有することにより磁束の流れやすい方向と磁束の流れにくい方向との間に形成されるリラクタンストルクを利用して回転する。
[ Reference example ]
A rotor core 1 according to a reference example of the present invention is shown in FIG. FIG. 1 shows only one pole portion of the rotor core 1. Hereinafter, unless otherwise specified, the rotor core 1 will be described by showing only one pole portion.
The rotor core 1 is obtained by laminating a plurality of disk-shaped core sheets having the same shape made of a high permeability material made of an electromagnetic steel plate or the like in the direction of the rotation center axis α.
The rotor core 1 has a plurality of magnetic flux barrier slits 2 to 4 provided in a radial direction so as to protrude on the rotation center axis α per pole, so that the magnetic flux flows between the direction in which the magnetic flux easily flows and the direction in which the magnetic flux does not easily flow. Rotates using the reluctance torque formed in

ここで、複数のバリアスリット2〜4は、回転中心軸αとは異なる軸βを中心とする円弧形状を呈しており、外周側からバリアスリット2、3、4の順で並んでいる。
そして、複数の磁束バリアスリット2〜4のそれぞれの両端部は外周縁を形成する外周ブリッジ2a、2b、3a、3b、4a、4bによって閉じられている。
Here, the plurality of barrier slits 2 to 4 have an arc shape centered on an axis β different from the rotation center axis α, and are arranged in the order of the barrier slits 2, 3, 4 from the outer peripheral side.
Then, both end portions of the plurality of magnetic flux barrier slits 2 to 4 are closed by outer peripheral bridges 2a, 2b, 3a, 3b, 4a, and 4b that form outer peripheral edges.

また、複数の磁束バリアスリット2〜4のうち内周側の2つの磁束バリアスリット3、4は、遠心力による半径方向の膨張を抑制する複数のブリッジ3c、3dおよび4c、4dを有している。
そして、複数の磁束バリアスリットの内、最内周側の磁束バリアスリット4を含み最内周側の磁束バリアスリット4より外周側の1極内の領域の重心Gを通り回転中心軸αに直交する直線方向を重心方向とすると、複数のブリッジ3c、3dおよび4c、4dは重心方向にそれぞれ磁束バリアスリット3および4を跨いでいる。
Moreover, two magnetic flux barrier slits 3 and 4 on the inner peripheral side among the plurality of magnetic flux barrier slits 2 to 4 have a plurality of bridges 3c, 3d and 4c and 4d that suppress expansion in the radial direction due to centrifugal force. Yes.
Then, among the plurality of magnetic flux barrier slits, including the magnetic flux barrier slit 4 on the innermost peripheral side and passing through the center of gravity G of the region within one pole on the outer peripheral side from the magnetic flux barrier slit 4 on the innermost peripheral side, orthogonal to the rotation center axis α Assuming that the straight line direction is the center of gravity direction, the plurality of bridges 3c, 3d and 4c, 4d straddle the magnetic flux barrier slits 3 and 4 in the center of gravity direction, respectively.

また、複数のブリッジ3c、3dおよび4c、4dの設けられた磁束バリアスリット3および4の外周ブリッジ3a、3bおよび4a、4bの幅は、複数のブリッジの設けられていない磁束バリアスリット2の外周ブリッジ2a、2bの幅より小さくなっている。   Also, the width of the outer peripheral bridges 3a, 3b and 4a, 4b of the magnetic flux barrier slits 3 and 4 provided with the plurality of bridges 3c, 3d and 4c, 4d is equal to the outer periphery of the magnetic flux barrier slit 2 provided with no plural bridges. It is smaller than the width of the bridges 2a and 2b.

また、複数のブリッジ3c、3dおよび4c、4dの設けられる磁束バリアスリット3、4において、異なる磁束バリアスリット3、4に設けられたブリッジ3c、4cおよび3d、4dが重心方向の一直線上に存するように配されている。   Further, in the magnetic flux barrier slits 3 and 4 provided with the plurality of bridges 3c, 3d and 4c and 4d, the bridges 3c, 4c and 3d and 4d provided in the different magnetic flux barrier slits 3 and 4 exist on a straight line in the center of gravity direction. Is arranged.

さらに、複数の磁束バリアスリット2〜4は、中空である場合と、磁石、が埋め込まれている場合とがある。
なお、磁束スリット2〜4に磁石が埋め込まれている場合、すべての磁束バリアスリット2〜4に磁石が埋め込まれていても、複数の磁束バリアスリット2〜4の少なくとも1つの磁束バリアスリット2〜4に磁石が埋め込まれていてもよい。
Further, a plurality of flux barrier slits 2-4, and a case where the case is hollow, magnets, are embedded.
In the case where the magnetic flux slit 2-4 is embedded magnets, all even if the magnet is embedded in the magnetic flux barrier slits 2-4, at least one flux barrier slits 2 of a plurality of flux barrier slits 2-4 A magnet may be embedded in 4.

参考例の効果〕
参考例のロータコア1は、1極当たり、回転中心軸αに凸となるように半径方向に設けられた複数の磁束バリアスリット2〜4を有することにより磁束の流れやすい方向と磁束の流れにくい方向との間に形成されるリラクタンストルクを利用して回転する。
そして、複数の磁束バリアスリット2〜4のそれぞれの両端部は外周縁を形成する外周ブリッジ2a、2b、3a、3b、4a、4bによって閉じられている。
[Effects of Reference Example ]
The rotor core 1 according to the reference example has a plurality of magnetic flux barrier slits 2 to 4 provided in a radial direction so as to protrude toward the rotation center axis α per pole, and thereby a direction in which the magnetic flux easily flows and a direction in which the magnetic flux does not easily flow. Rotate using the reluctance torque formed between the two.
Then, both end portions of the plurality of magnetic flux barrier slits 2 to 4 are closed by outer peripheral bridges 2a, 2b, 3a, 3b, 4a, and 4b that form outer peripheral edges.

また、複数の磁束バリアスリット2〜4のうち内周側の2つの磁束バリアスリット3、4は、遠心力による半径方向の膨張を抑制する複数のブリッジ3c、3dおよび4c、4dを有している。
そして、複数の磁束バリアスリット2〜4の内、最内周側の磁束バリアスリット4を含み最内周側の磁束バリアスリット4より外周側の1極内の領域の重心Gを通り回転中心軸αに直交する直線方向を重心方向とすると、複数のブリッジ3c、3dおよび4c、4dは重心方向にそれぞれ磁束バリアスリット3および4を跨いでいる。
Moreover, two magnetic flux barrier slits 3 and 4 on the inner peripheral side among the plurality of magnetic flux barrier slits 2 to 4 have a plurality of bridges 3c, 3d and 4c and 4d that suppress expansion in the radial direction due to centrifugal force. Yes.
Then, among the plurality of magnetic flux barrier slits 2 to 4, the central axis of rotation passes through the center of gravity G of the region within one pole on the outer peripheral side from the innermost magnetic flux barrier slit 4 including the innermost magnetic flux barrier slit 4. Assuming that the linear direction orthogonal to α is the center of gravity direction, the plurality of bridges 3c, 3d and 4c, 4d straddle the magnetic flux barrier slits 3 and 4 in the center of gravity direction, respectively.

これにより、磁束バリアスリット3、4内に複数のブリッジを3c、3dおよび4c、4dを有することとなり、遠心力による半径方向の膨張を抑制することができる。
また、複数のブリッジ3c、3dおよび4c、4dは、重心方向に磁束バリアスリット3および4を跨いでいるため、複数のブリッジ3c、3dおよび4c、4dのそれぞれは、ブリッジ3c、3d、4c、4dの長さ方向に発生する引っ張り応力のみが発生する構成となっており、磁束バリアスリット3、4の変形時においてもブリッジ3c、3d、4c、4dの幅方向に発生する曲げ応力の発生を抑制できる構成となっているため、それぞれのブリッジ3c、3d、4c、4dの幅を狭くすることができ、突極比の減少を抑制して、リラクタンストルクを維持することができる。
このため、リラクタンストルクを維持しつつ回転遠心力負荷に対する変形を防ぐロータコア1を提供することができる。
As a result, a plurality of bridges 3c, 3d and 4c, 4d are provided in the magnetic flux barrier slits 3 and 4, and radial expansion due to centrifugal force can be suppressed.
Further, since the plurality of bridges 3c, 3d and 4c, 4d straddle the magnetic flux barrier slits 3 and 4 in the center of gravity direction, the plurality of bridges 3c, 3d and 4c, 4d are respectively connected to the bridges 3c, 3d, 4c, Only the tensile stress generated in the length direction of 4d is generated, and even when the magnetic flux barrier slits 3 and 4 are deformed, the bending stress generated in the width direction of the bridges 3c, 3d, 4c and 4d is generated. Since it can be suppressed, the width of each of the bridges 3c, 3d, 4c, and 4d can be narrowed, the decrease in the salient pole ratio can be suppressed, and the reluctance torque can be maintained.
For this reason, the rotor core 1 which prevents the deformation | transformation with respect to a rotational centrifugal force load can be provided, maintaining a reluctance torque.

参考例のロータコア1は、複数のブリッジ3c、3dおよび4c、4dの設けられた磁束バリアスリット3、4の外周ブリッジ3a、3b、4a、4bの幅は、複数のブリッジの設けられていない磁束バリアスリット2の外周ブリッジ2a、2bの幅より小さくなっている。
これにより、複数のブリッジ3c、3dおよび4c、4dの設けられている磁束バリアスリット3、4のスリット領域を複数のブリッジ3c、3dおよび4c、4dの領域分大きくすることができるため、突極比の減少をより抑制することができ、リラクタンストルクをより維持することができる。
In the rotor core 1 of the reference example , the width of the outer peripheral bridges 3a, 3b, 4a and 4b of the magnetic flux barrier slits 3 and 4 provided with a plurality of bridges 3c, 3d and 4c and 4d is a magnetic flux where a plurality of bridges are not provided. The width of the outer peripheral bridges 2a and 2b of the barrier slit 2 is smaller.
As a result, the slit area of the magnetic flux barrier slits 3 and 4 provided with the plurality of bridges 3c, 3d and 4c and 4d can be enlarged by the area of the plurality of bridges 3c, 3d and 4c and 4d. The decrease in the ratio can be further suppressed, and the reluctance torque can be further maintained.

参考例のロータコア1は、複数のブリッジ3c、3dおよび4c、4dの設けられる磁束バリアスリット3、4において、異なる磁束バリアスリット3、4に設けられたブリッジ3c、4cおよび3d、4dが重心方向の一直線上に存するように配されている。
これにより、異なる磁束バリアスリット3、4に設けられたブリッジ3c、4cおよび3d、4dは一直線上に存するため、機械的強度をより高めることができ、回転遠心力負荷に対する変形をより抑制することができる。
In the rotor core 1 of the reference example , in the magnetic flux barrier slits 3 and 4 provided with a plurality of bridges 3c, 3d and 4c and 4d, the bridges 3c, 4c and 3d and 4d provided in different magnetic flux barrier slits 3 and 4 are in the direction of the center of gravity. It is arranged to exist on a straight line.
As a result, the bridges 3c, 4c and 3d, 4d provided in the different magnetic flux barrier slits 3 and 4 are in a straight line, so that the mechanical strength can be further increased and the deformation against the rotational centrifugal force load can be further suppressed. Can do.

また、参考例のロータコア1において、複数の磁束バリアスリット2〜4のいずれかに磁石を埋め込むことができる。
このため、磁石が埋め込まれた際に、リラクタンストルクのみではなく、磁気トルクをも利用してロータコア1は回転することができる。
なお、この場合、重心Gは埋め込まれる磁石をも含めた重心の位置となる。
In the rotor core 1 of the reference example , a magnet can be embedded in any of the plurality of magnetic flux barrier slits 2 to 4.
For this reason, when the magnet is embedded, the rotor core 1 can rotate using not only the reluctance torque but also the magnetic torque.
In this case, the center of gravity G is the position of the center of gravity including the magnet to be embedded.

また、複数のバリアスリット2〜4は、円弧形状を呈している。
このため、磁石が埋め込まれた際に、磁石の表面積を大きくすることができ、磁石の埋め込まれる際における磁気トルクを増大させることができる。
The plurality of barrier slits 2 to 4 have an arc shape.
Therefore, when the magnet is embedded, it is possible to increase the surface area of the magnet, it is possible to increase the magnetic torque at the time of the embedded magnets.

ここで、図2にはシミュレーションによる位置I、IIおよびIIIにおける発生する曲げ応力の大きさの相対比較を示している。
なお、図2(a)は参考例のロータコア1、図2(b)は従来例のロータコア、図2(c)は参考例のロータコア1と従来例のロータコアとの対応する位置における発生する曲げ応力の大きさの相対比較図を示している。
また、Iの位置は、図1における外周ブリッジ4a、IIの位置は、図1におけるブリッジ3d、IIIの位置は、図1におけるブリッジ4dに対応しており、それぞれの位置における参考例と従来例の外周ブリッジおよびブリッジの幅は等しくなっている。
Here, FIG. 2 shows a relative comparison of the magnitudes of bending stresses generated at positions I, II and III by simulation.
2A shows the rotor core 1 of the reference example , FIG. 2B shows the rotor core of the conventional example, and FIG. 2C shows the bending generated at the corresponding positions of the rotor core 1 of the reference example and the rotor core of the conventional example. The relative comparison figure of the magnitude | size of stress is shown.
Further, the position of I corresponds to the position of the outer peripheral bridges 4a and II in FIG. 1, the position of the bridge 3d and III in FIG. 1 corresponds to the bridge 4d in FIG. 1, and reference examples and conventional examples at the respective positions. The outer peripheral bridge and the width of the bridge are equal.

図2(c)より、Iの位置において発生する応力の大きさは、参考例の方が従来例より20%小さくなっており、IIの位置において発生する応力の大きさは、参考例の方が従来例より9%小さくなっている。
そして、IIIの位置において発生する応力の大きさは、参考例の方が従来例より5.5%小さくなっており、I、II、およびIIIの何れの位置においても参考例の方が従来例より発生する応力の大きさが小さくなっている。
From FIG. 2C, the magnitude of the stress generated at the position I is 20% smaller in the reference example than the conventional example, and the magnitude of the stress generated at the position II is that of the reference example . Is 9% smaller than the conventional example.
The magnitude of the stress generated in the position of III is towards the reference example becomes 5.5% smaller than the conventional example, I, II, and who also Reference Example at any position III is conventional The magnitude of the stress generated more is smaller.

〔実施例
本発明の実施例によるロータコア1を図3に示す。なお、参考例と同一機能物には同一符号を付して表している。
実施例のロータコア1において、最内周側の磁束バリアスリット4に複数のブリッジ4cおよび4dが設けられており、最内周側の磁束バリアスリット4の複数のブリッジ4c、4dのそれぞれは、それぞれのブリッジ4c、4dが支えるそれぞれのブリッジ4c、4dより外周側の1極内のそれぞれの領域の重心gの方向に磁束バリアスリット4を跨いでいる
[Example 1 ]
FIG. 3 shows a rotor core 1 according to the first embodiment of the present invention. In addition, the same function thing as the reference example is attached | subjected and represented.
In the rotor core 1 of the first embodiment, a plurality of bridges 4c and 4d are provided on the innermost magnetic flux barrier slit 4, and each of the plurality of bridges 4c and 4d of the innermost magnetic flux barrier slit 4 is Each of the bridges 4c and 4d supports the bridges 4c and 4d so as to straddle the magnetic flux barrier slit 4 in the direction of the center of gravity g of each region within one pole on the outer peripheral side.

ここで、発明者らはシミュレーションの解析結果より、最内周側の磁束バリアスリット4において、複数のブリッジ4c、4dは、重心方向よりそれぞれの領域の重心gの方向に磁束バリアスリット4を跨いだ方がそれぞれのブリッジ4c、4dに発生する曲げ応力が抑制されることを見出した(図3(b)参照)。
ここで、発明者らによる詳細な解析の結果より、それぞれのブリッジ4cおよび4dが支えるそれぞれのブリッジ4c、4dより外周側の1極内のそれぞれの領域の重心gの方向とは、ブリッジ4cおよびとブリッジ4dから等距離である重心方向の線分(以下、区画線分と呼ぶことがある。)によって区画され、最内周側の磁束バリアスリット4に隣合う磁束バリアスリット3を含めこの磁束バリアスリット3より外周側のロータコア1の1極内のそれぞれの領域の重心の方向としている。
すなわち、それぞれのブリッジ4cおよび4dは磁束バリアスリット3と磁束バリアスリット4の間の部分を介して、それぞれの領域を支えていることになっている。
なお、それぞれの領域は、図中それぞれハッチングを付して表している。
また、それぞれの領域の重心gの方向は、磁束バリアスリット2〜4のいずれかに磁石が埋め込まれる際には、埋め込まれる磁石をも含めたそれぞれの領域の重心gの方向となっている。
Here, based on the analysis result of the simulation, the inventors, in the magnetic flux barrier slit 4 on the innermost peripheral side, the plurality of bridges 4c and 4d straddle the magnetic flux barrier slit 4 in the direction of the center of gravity g of each region from the direction of the center of gravity. It has been found that the bending stress generated in each of the bridges 4c and 4d is suppressed (see FIG. 3B).
Here, based on the result of detailed analysis by the inventors, the direction of the center of gravity g of each region within one pole on the outer peripheral side of each bridge 4c and 4d supported by each bridge 4c and 4d is the bridge 4c and This magnetic flux including the magnetic flux barrier slit 3 adjacent to the innermost magnetic flux barrier slit 4 is partitioned by a line segment in the center of gravity direction (hereinafter also referred to as a partition line segment) that is equidistant from the bridge 4d. The direction of the center of gravity of each region in one pole of the rotor core 1 on the outer peripheral side from the barrier slit 3 is set.
That is, the bridges 4c and 4d support the respective regions via the portion between the magnetic flux barrier slit 3 and the magnetic flux barrier slit 4.
Each area is indicated by hatching in the drawing.
The direction of the center of gravity g of each region is the direction of the center of gravity g of each region including the embedded magnet when the magnet is embedded in any of the magnetic flux barrier slits 2 to 4.

よって、実施例の構成により、最内周側の磁束バリアスリット4の複数のブリッジ4c、4dに発生する曲げ応力を抑制できるため、最内周側の磁束バリアスリット4の複数のブリッジ4c、4dの幅を狭くすることができ、突極比の減少をより抑制して、リラクタンストルクをより維持することができる。 Therefore, since the bending stress generated in the plurality of bridges 4c and 4d of the innermost magnetic flux barrier slit 4 can be suppressed by the configuration of the first embodiment, the plurality of bridges 4c of the innermost magnetic flux barrier slit 4 The width of 4d can be narrowed, the reduction of the salient pole ratio can be further suppressed, and the reluctance torque can be further maintained.

[変形例]
本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形例を考えることができる。
参考例においては、磁束バリアスリット2〜4は、対称性の高い配置、および、対称性の高い形状となっていたが、図4に示すように磁束バリアスリット2〜4を非対称に配置、または、非対称な形状としてもよい。
[Modification]
Various modifications can be considered for the present invention without departing from the gist thereof.
In the reference example , the magnetic flux barrier slits 2 to 4 have a highly symmetric arrangement and a highly symmetric shape, but the magnetic flux barrier slits 2 to 4 are asymmetrically arranged as shown in FIG. Alternatively, the shape may be asymmetric.

例えば、図4(a)に示すように磁束バリアスリット2〜4を非対称に配置する場合には、重心方向は図示する方向となり、図4(b)に示すように磁束バリアスリット2〜4の形状が非対称な場合には、重心方向は図示する方向となっている。
ここで、図4(a)では、磁束バリアスリット2〜4は中空となっており、図4(b)では、磁束バリアスリット2〜4に磁石が埋め込まれている。
なお、図4(b)においては、埋め込まれる磁石の比重がロータコア1の比重より大きい場合を示している。
なお、図4(b)において、磁石の比重がロータコア1の比重より小さい場合には、重心Gの位置が変わるため重心方向は当然に異なってくる。
For example, when the magnetic flux barrier slits 2 to 4 are arranged asymmetrically as shown in FIG. 4A, the direction of the center of gravity is the direction shown in the figure, and as shown in FIG. When the shape is asymmetric, the direction of the center of gravity is the direction shown in the figure.
Here, in FIG. 4A, the magnetic flux barrier slits 2 to 4 are hollow, and in FIG. 4B, magnets are embedded in the magnetic flux barrier slits 2 to 4.
FIG. 4B shows a case where the specific gravity of the magnet to be embedded is larger than the specific gravity of the rotor core 1.
In FIG. 4B, when the specific gravity of the magnet is smaller than the specific gravity of the rotor core 1, the position of the center of gravity G changes, so that the direction of the center of gravity is naturally different.

実施例においては、最内周側の磁束バリアスリット4に設けられるブリッジは2つであったが、設けられるブリッジの数を2より多くしてもよい。例えば、図5には磁束バリアスリット4に設けられるブリッジの数が3(図5(a)参照。)、4(図5(b)参照。)、5(図5(c)参照。)の場合を示している。
ブリッジの数がそれぞれの場合における区画線分およびそれぞれのブリッジの支えるそれぞれの領域は図示する通りである。
なお、それぞれの領域は、図中それぞれハッチングを付して表している。
ここで、それぞれの区画線分は隣合うブリッジから等距離である重心方向の線分となっている。
In Example 1, the bridge provided in the flux barrier slits 4 on the innermost circumference side has been be two, may be more than two the number of bridges is provided. For example, in FIG. 5, the number of bridges provided in the magnetic flux barrier slit 4 is 3 (see FIG. 5A), 4 (see FIG. 5B), and 5 (see FIG. 5C). Shows the case.
The dividing line segments in the respective cases of the number of bridges and the respective regions supported by the respective bridges are as illustrated.
Each area is indicated by hatching in the drawing.
Here, each segment line segment is a line segment in the center of gravity direction that is equidistant from adjacent bridges.

参考例、実施例1において、磁束バリアスリット2〜4は円弧形状を呈していたが、磁束バリアスリット2〜4は、回転中心軸αに凸となるように半径方向に設けられていればよいため、磁束バリアスリット2〜4は直線形状を呈する部分を含んでいてもよい。
例えば、図6(a)に示すように、直線形状を呈する部分のみから構成されていてもよいし、図6(b)に示すように、直線形状と円弧形状を呈する部分を組み合わせた構成としてもよい。
なお、直線形状を呈する部分については、加工精度を確保しやすくなっている。
In the reference example and the first embodiment , the magnetic flux barrier slits 2 to 4 have an arc shape, but the magnetic flux barrier slits 2 to 4 may be provided in the radial direction so as to be convex on the rotation center axis α. Therefore, the magnetic flux barrier slits 2 to 4 may include a portion exhibiting a linear shape.
For example, as shown to Fig.6 (a), it may be comprised only from the part which exhibits a linear shape, and as shown to FIG.6 (b), as a structure which combined the part which exhibits a linear shape and circular arc shape. Also good.
In addition, about the part which exhibits a linear shape, it becomes easy to ensure processing accuracy.

また、参考例、実施例1においては、ロータコア1には、1極当たり半径方向に磁束バリアスリット2〜4が3つ設けられていたが、設けられる磁束バリアスリットの数はこの数に限定されるものではなく、複数であれば1極当たりいくつの磁束バリアスリットを設けてもよい。
また、参考例、実施例1においては、いわゆる4極のロータコア1の構成を示したが、ロータコア1の極数はこの数に拘るものではなく、ロータコア1の極数を6極、8極等としてもよい。
In the reference example and the first embodiment , the rotor core 1 is provided with three magnetic flux barrier slits 2 to 4 in the radial direction per pole. However, the number of magnetic flux barrier slits provided is limited to this number. Any number of magnetic flux barrier slits may be provided per pole as long as there are a plurality of them.
In the reference example and the first embodiment, the configuration of the so-called four-pole rotor core 1 is shown. However, the number of poles of the rotor core 1 is not limited to this number, and the number of poles of the rotor core 1 is six poles, eight poles, etc. It is good.

1 ロータコア 2、3、4 磁束バリアスリット 2a、2b
2a、2b、3a、3b、4a、4b 外周ブリッジ
3c、3d、4c、4d ブリッジ α 回転中心軸 G 重心







1 Rotor core 2, 3, 4 Magnetic flux barrier slit 2a, 2b
2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4b outer bridge
3c, 3d, 4c, 4d Bridge α Rotation center axis G Center of gravity







Claims (3)

1極当たり、回転中心軸(α)に凸となるように半径方向に設けられた複数の磁束バリアスリット(2、3、4)を有することにより磁束の流れやすい方向と磁束の流れにくい方向との間に形成されるリラクタンストルクを利用して回転するロータコア(1)において、
前記複数の磁束バリアスリット(2、3、4)のそれぞれの両端部は外周縁を形成する外周ブリッジ(2a、2b、3a、3b、4a、4b)によって閉じられており、
前記複数の磁束バリアスリット(2、3、4)のうち少なくとも1つの磁束バリアスリット(3、4)は、遠心力による半径方向の膨張を抑制する複数のブリッジ(3c、3d、4c、4d)を有しており、
前記複数の磁束バリアスリット(2、3、4)の内、最内周側の磁束バリアスリット(4)を含みこの最内周側の磁束バリアスリット(4)より外周側の前記1極内の領域の重心(G)を通り前記回転中心軸(α)に直交する直線方向を重心方向とすると、
前記複数のブリッジ(3c、3d、4c、4d)のうち前記最内周側の磁束バリアスリット(4)より外周側の磁束バリアスリットの複数のブリッジ(3c、3d)は前記重心方向に前記磁束バリアスリット(3)を跨いでおり、
前記最内周側の磁束バリアスリット(4)の複数のブリッジ(4c、4d)のそれぞれは、それぞれのブリッジ(4c、4d)が支える前記それぞれのブリッジ(4c、4d)より外周側の前記1極内のそれぞれの領域の重心(g)の方向に前記最内周側の磁束バリアスリット(4)を跨いでいることを特徴とするロータコア(1)。
By having a plurality of magnetic flux barrier slits (2, 3, 4) provided in a radial direction so as to be convex to the rotation center axis (α) per pole, a direction in which the magnetic flux easily flows and a direction in which the magnetic flux does not easily flow are provided. In the rotor core (1) that rotates using the reluctance torque formed between
Both end portions of the plurality of magnetic flux barrier slits (2, 3, 4) are closed by outer peripheral bridges (2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4b) forming outer peripheral edges,
Among the plurality of magnetic flux barrier slits (2, 3, 4), at least one magnetic flux barrier slit (3, 4) has a plurality of bridges (3c, 3d, 4c, 4d) for suppressing radial expansion due to centrifugal force. Have
Among the plurality of magnetic flux barrier slits (2, 3, 4), the innermost magnetic flux barrier slit (4) is included, and the innermost magnetic flux barrier slit (4) is disposed within the one pole on the outer peripheral side. When the linear direction passing through the center of gravity (G) of the region and orthogonal to the rotation center axis (α) is the center of gravity direction,
Among the plurality of bridges (3c, 3d, 4c, 4d), the plurality of bridges (3c, 3d) of the magnetic flux barrier slits on the outer peripheral side than the magnetic flux barrier slit (4) on the innermost peripheral side are arranged in the direction of the center of gravity. Straddling the barrier slit (3) ,
Each of the plurality of bridges (4c, 4d) of the magnetic flux barrier slit (4) on the innermost peripheral side is the one on the outer peripheral side than the respective bridges (4c, 4d) supported by the respective bridges (4c, 4d). The rotor core (1) characterized by straddling the innermost magnetic flux barrier slit (4 ) in the direction of the center of gravity (g) of each region in the pole .
請求項1に記載のロータコア(1)において、
前記複数の磁束バリアスリット(2、3、4)のいずれかに磁石が埋め込まれていることを特徴とするロータコア(1)。
Rotor core (1) according to claim 1,
A rotor core (1) , wherein magnets are embedded in any of the plurality of magnetic flux barrier slits (2, 3, 4 ).
請求項1または請求項2に記載のロータコア(1)において、
前記複数の磁束バリアスリット(2、3、4)は円弧形状を呈する部分を有することを特徴とするロータコア(1)。
In the rotor core (1) according to claim 1 or 2,
Rotor core plurality of flux barrier slits (2, 3, 4) is characterized Rukoto to have a portion exhibiting a circular arc shape (1).
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