▶ ジン−ジン エレクトリック テクノロジーズ ペキン カンパニー リミテッドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022019679
(43)【公開日】2022-01-27
(54)【発明の名称】段スキューモータの回転子鉄心及び永久磁石同期モータ
(51)【国際特許分類】
H02K 1/22 20060101AFI20220120BHJP
H02K 1/27 20220101ALI20220120BHJP
H02K 1/28 20060101ALI20220120BHJP
【ＦＩ】
H02K1/22 A
H02K1/27 501M
H02K1/28 Z
【審査請求】有
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2021117709
(22)【出願日】2021-07-16
(31)【優先権主張番号】202010686041.6
(32)【優先日】2020-07-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(71)【出願人】
【識別番号】511268454
【氏名又は名称】ジン－ジン エレクトリック テクノロジーズ カンパニー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100099623
【弁理士】
【氏名又は名称】奥山 尚一
(74)【代理人】
【識別番号】100129425
【弁理士】
【氏名又は名称】小川 護晃
(74)【代理人】
【識別番号】100087505
【弁理士】
【氏名又は名称】西山 春之
(74)【代理人】
【識別番号】100168642
【弁理士】
【氏名又は名称】関谷 充司
(74)【代理人】
【識別番号】100217076
【弁理士】
【氏名又は名称】宅間 邦俊
(74)【代理人】
【識別番号】100218604
【弁理士】
【氏名又は名称】池本 理絵
(74)【代理人】
【識別番号】100107319
【弁理士】
【氏名又は名称】松島 鉄男
(74)【代理人】
【識別番号】100096769
【弁理士】
【氏名又は名称】有原 幸一
(72)【発明者】
【氏名】カァィフゥー・ヂァン
(72)【発明者】
【氏名】リィァンリィァン・ヂァン
(72)【発明者】
【氏名】ロンユー・ヂィー
【テーマコード（参考）】
5H601
5H622
【Ｆターム（参考）】
5H601AA22
5H601CC15
5H601DD01
5H601DD09
5H601DD11
5H601DD18
5H601EE19
5H601FF02
5H601GA02
5H601GA15
5H601GA24
5H601GA32
5H601GC25
5H601GD03
5H601GD09
5H601JJ05
5H622AA03
5H622CA02
5H622CA07
5H622CA10
5H622CA14
5H622PP10
(57)【要約】 （修正有）
【課題】段スキューモータの回転子鉄心及び永久磁石同期モータを提供する。
【解決手段】段スキューモータの回転子鉄心はプリセット角度だけ互いにずらされた複数の回転子鉄心セグメントを含み、回転子鉄心セグメントが、回転子打抜板を積層することによって形成され、各回転子鉄心セグメント内には、円周方向に沿って磁性鋼溝が設けられており、磁性鋼溝内に磁性鋼が配置可能であり、各回転子鉄心セグメントの外周面には、軸方向に貫通するいくつかの補助溝が配置されており、各回転子鉄心セグメントにおける補助溝は、位置及び／又は断面形状が完全に同一ではなく、モータ回転時のトルクリップル及び振動騒音を抑制するために使用される。
【選択図】図１
【解決手段】段スキューモータの回転子鉄心はプリセット角度だけ互いにずらされた複数の回転子鉄心セグメントを含み、回転子鉄心セグメントが、回転子打抜板を積層することによって形成され、各回転子鉄心セグメント内には、円周方向に沿って磁性鋼溝が設けられており、磁性鋼溝内に磁性鋼が配置可能であり、各回転子鉄心セグメントの外周面には、軸方向に貫通するいくつかの補助溝が配置されており、各回転子鉄心セグメントにおける補助溝は、位置及び／又は断面形状が完全に同一ではなく、モータ回転時のトルクリップル及び振動騒音を抑制するために使用される。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
段スキューモータの回転子鉄心であって、
前記回転子鉄心が、プリセット角度だけ互いにずらされた複数の回転子鉄心セグメントを含み、前記回転子鉄心セグメントが、回転子打抜板を積層することによって形成され、
各前記回転子鉄心セグメント内には、円周方向に沿って磁性鋼溝が設けられており、前記磁性鋼溝内に磁性鋼が配置可能であり、
各前記回転子鉄心セグメントの外周面には、軸方向に貫通するいくつかの補助溝が配置されており、各前記回転子鉄心セグメントにおける前記補助溝は、位置及び／又は断面形状が完全に同一ではなく、モータ回転時のトルクリップル及び振動騒音を抑制するために使用される
ことを特徴とする段スキューモータの回転子鉄心。
前記回転子鉄心が、プリセット角度だけ互いにずらされた複数の回転子鉄心セグメントを含み、前記回転子鉄心セグメントが、回転子打抜板を積層することによって形成され、
各前記回転子鉄心セグメント内には、円周方向に沿って磁性鋼溝が設けられており、前記磁性鋼溝内に磁性鋼が配置可能であり、
各前記回転子鉄心セグメントの外周面には、軸方向に貫通するいくつかの補助溝が配置されており、各前記回転子鉄心セグメントにおける前記補助溝は、位置及び／又は断面形状が完全に同一ではなく、モータ回転時のトルクリップル及び振動騒音を抑制するために使用される
ことを特徴とする段スキューモータの回転子鉄心。
【請求項2】
複数の前記回転子鉄心セグメントが組分けして配置可能であり、２組ごとに軸方向に沿って対称であり、かつ、各組内の各前記回転子鉄心セグメントの補助溝は、形状及び／又は位置が完全に同一ではない
ことを特徴とする請求項１に記載の回転子鉄心。
ことを特徴とする請求項１に記載の回転子鉄心。
【請求項3】
前記組には、それぞれＮ１番目の回転子鉄心セグメント、Ｎ２番目の回転子鉄心セグメント、Ｎ３番目の回転子鉄心セグメント、…、Ｎｎ番目の回転子鉄心セグメントである、隣接するｎ個の前記回転子鉄心セグメントが含まれ、
前記Ｎ１番目の回転子鉄心セグメントに複数のＮ１番目の補助溝が配置され、前記Ｎ２番目の回転子鉄心セグメントに複数のＮ２番目の補助溝が配置され、前記Ｎ３番目の回転子鉄心セグメントに複数のＮ３番目の補助溝が配置され、このように類推して、前記Ｎｎ番目の回転子鉄心セグメントに複数のＮｎ番目の補助溝が配置されており、
前記Ｎ１番目の回転子鉄心セグメントの磁極軸の両側にある２つの前記Ｎ１番目の補助溝の中心点は、前記磁極軸に対するオフセット角度が、それぞれ、Ｎ１－１番目の角度とＮ１－２番目の角度であり、前記Ｎ２番目の回転子鉄心セグメントの磁極軸の両側にある２つの前記Ｎ２番目の補助溝の中心点は、前記磁極軸に対するオフセット角度が、それぞれ、Ｎ２－１番目の角度とＮ２－２番目の角度であり、前記Ｎ３番目の回転子鉄心セグメントの磁極軸の両側にある２つの前記Ｎ３番目の補助溝の中心点は、前記磁極軸に対するオフセット角度が、それぞれ、Ｎ３－１番目の角度とＮ３－２番目の角度であり、このように類推して、前記Ｎｎ番目の回転子鉄心セグメントの磁極軸の両側にある２つの前記Ｎｎ番目の補助溝の中心点は、前記磁極軸に対するオフセット角度が、それぞれ、Ｎｎ－１番目の角度とＮｎ－２番目の角度であり、
上記のＮ１－１番目の角度とＮ１－２番目の角度、Ｎ２－１番目の角度とＮ２－２番目の角度、Ｎ３－１番目の角度とＮ３－２番目の角度、…、Ｎｎ－１番目の角度とＮｎ－２番目の角度は、Ｎｘ番目の回転子鉄心セグメントを、回転子鉄心セグメントのスキュー回転方向に沿って回転させることによって得られ、ここで、ｘ∈［１，ｎ］である
ことを特徴とする請求項２に記載の回転子鉄心。
前記Ｎ１番目の回転子鉄心セグメントに複数のＮ１番目の補助溝が配置され、前記Ｎ２番目の回転子鉄心セグメントに複数のＮ２番目の補助溝が配置され、前記Ｎ３番目の回転子鉄心セグメントに複数のＮ３番目の補助溝が配置され、このように類推して、前記Ｎｎ番目の回転子鉄心セグメントに複数のＮｎ番目の補助溝が配置されており、
前記Ｎ１番目の回転子鉄心セグメントの磁極軸の両側にある２つの前記Ｎ１番目の補助溝の中心点は、前記磁極軸に対するオフセット角度が、それぞれ、Ｎ１－１番目の角度とＮ１－２番目の角度であり、前記Ｎ２番目の回転子鉄心セグメントの磁極軸の両側にある２つの前記Ｎ２番目の補助溝の中心点は、前記磁極軸に対するオフセット角度が、それぞれ、Ｎ２－１番目の角度とＮ２－２番目の角度であり、前記Ｎ３番目の回転子鉄心セグメントの磁極軸の両側にある２つの前記Ｎ３番目の補助溝の中心点は、前記磁極軸に対するオフセット角度が、それぞれ、Ｎ３－１番目の角度とＮ３－２番目の角度であり、このように類推して、前記Ｎｎ番目の回転子鉄心セグメントの磁極軸の両側にある２つの前記Ｎｎ番目の補助溝の中心点は、前記磁極軸に対するオフセット角度が、それぞれ、Ｎｎ－１番目の角度とＮｎ－２番目の角度であり、
上記のＮ１－１番目の角度とＮ１－２番目の角度、Ｎ２－１番目の角度とＮ２－２番目の角度、Ｎ３－１番目の角度とＮ３－２番目の角度、…、Ｎｎ－１番目の角度とＮｎ－２番目の角度は、Ｎｘ番目の回転子鉄心セグメントを、回転子鉄心セグメントのスキュー回転方向に沿って回転させることによって得られ、ここで、ｘ∈［１，ｎ］である
ことを特徴とする請求項２に記載の回転子鉄心。
【請求項4】
前記組には、隣接する３つの回転子鉄心セグメントが含まれ、前記隣接する３つの回転子鉄心セグメントにおける、前記Ｎ１番目の補助溝及び前記Ｎ３番目の補助溝の、前記Ｎ２番目の補助溝に対するオフセット角度を、それぞれ、Ｎ１番目のオフセット角度及びＮ３番目のオフセット角度とすると、
Ｎ１－１番目の角度＝Ｎ２－１番目の角度－プリセット角度＋Ｎ１番目のオフセット角度、
Ｎ１－２番目の角度＝Ｎ２－２番目の角度＋プリセット角度－Ｎ１番目のオフセット角度、
Ｎ３－１番目の角度＝Ｎ２－１番目の角度＋プリセット角度－Ｎ３番目のオフセット角度、
Ｎ３－２番目の角度＝Ｎ２－２番目の角度－プリセット角度＋Ｎ３番目のオフセット角度となる
ことを特徴とする請求項３に記載の回転子鉄心。
Ｎ１－１番目の角度＝Ｎ２－１番目の角度－プリセット角度＋Ｎ１番目のオフセット角度、
Ｎ１－２番目の角度＝Ｎ２－２番目の角度＋プリセット角度－Ｎ１番目のオフセット角度、
Ｎ３－１番目の角度＝Ｎ２－１番目の角度＋プリセット角度－Ｎ３番目のオフセット角度、
Ｎ３－２番目の角度＝Ｎ２－２番目の角度－プリセット角度＋Ｎ３番目のオフセット角度となる
ことを特徴とする請求項３に記載の回転子鉄心。
【請求項5】
前記Ｎ１番目のオフセット角度、前記Ｎ３番目のオフセット角度、及び、前記プリセット角度が互いに異なる
ことを特徴とする請求項４に記載の回転子鉄心。
ことを特徴とする請求項４に記載の回転子鉄心。
【請求項6】
前記Ｎ１番目のオフセット角度及び前記Ｎ３番目のオフセット角度がともに前記プリセット角度よりも小さい
ことを特徴とする請求項５に記載の回転子鉄心。
ことを特徴とする請求項５に記載の回転子鉄心。
【請求項7】
前記Ｎ１番目のオフセット角度及び前記Ｎ３番目のオフセット角度がともにゼロである
ことを特徴とする請求項４に記載の回転子鉄心。
ことを特徴とする請求項４に記載の回転子鉄心。
【請求項8】
前記Ｎ１番目のオフセット角度又は前記Ｎ３番目のオフセット角度が前記プリセット角度に等しい
ことを特徴とする請求項４に記載の回転子鉄心。
ことを特徴とする請求項４に記載の回転子鉄心。
【請求項9】
前記補助溝の断面形状が円弧形、三角形、正方形、台形又は矩形である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の回転子鉄心。
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の回転子鉄心。
【請求項10】
固定子と回転子とを含み、前記回転子には、請求項１～９のいずれか一項に記載の回転子鉄心が配置されている
ことを特徴とする永久磁石同期モータ。
ことを特徴とする永久磁石同期モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、モータの技術分野に属し、特に、段スキューモータの回転子鉄心及び永久磁石同期モータに関する。
【背景技術】
【0002】
永久磁石同期モータは、電機子磁界と回転子磁界の相互作用によって電磁トルクを発生させる。そのうち、電機子磁界は固定子の電流によって発生し、回転子磁界は回転子の永久磁石によって提供され、モータのエアギャップにおけるこれら２つの磁界の合成磁界は、エアギャップ磁界となる。固定子の開溝、鉄心の磁気飽和などの要因の影響により、エアギャップ磁界は標準的な正弦波ではなく、その中に高調波成分が存在し、ひいては、トルクリップル及び特定の次数で明らかな径方向電磁力が生じることで、モータの騒音振動を引き起こしてしまう。
【0003】
新エネルギー車などのいくつかの適用場面では、モータのＮＶＨ（Ｎｏｉｓｅ、Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ、Ｈａｒｓｈｎｅｓｓ）品質が車両全体の運転体験に直接影響するため、モータ本体の設計プロセスでは、できるだけそのトルクリップルを低減し、特定の次数での径方向電磁力を抑制すべきである。現在、よく使用されている方法としては、回転子スキューを設ける方法や、回転子に補助溝を配置する方法がある。回転子スキューは、磁極を一定の角度だけ互いにずらすことで、固定子の開溝によるコギング効果を低減するものであり、回転子の補助溝は、回転子打抜板に溝を開く（形成する）ことで、エアギャップ磁束密度波形を最適化するものである。段スキューモータの場合、その磁性鋼が、異なる回転子鉄心セグメントでは、異なる角度に向かうので、異なるセグメントでの合成エアギャップ磁束密度波形に違いが生じてしまう。従来技術では、各セグメントは同じ打抜板構造を採用しているが、この場合の総合的な振動低減及び騒音低減効果は最適ではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記課題について、本発明は、上記の問題又は少なくともその一部を解決するための段スキューモータの回転子鉄心及び永久磁石同期モータを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記目的を達成するために、本発明には、以下の技術案が用いられている。
【0006】
本発明の一つの局面では、段スキューモータの回転子鉄心が開示されており、前記回転子鉄心が、プリセット角度だけ互いにずらされた複数の回転子鉄心セグメントを含み、前記回転子鉄心セグメントが、回転子打抜板を積層することによって形成され、
各前記回転子鉄心セグメント内には、円周方向に沿って磁性鋼溝が設けられており、前記磁性鋼溝内に磁性鋼が配置可能であり、
各前記回転子鉄心セグメントの外周面には、軸方向に貫通するいくつかの補助溝が配置されており、各前記回転子鉄心セグメントにおける前記補助溝は、位置及び／又は断面形状が完全に同一ではなく、モータ回転時のトルクリップル及び振動騒音を抑制するために使用される。
各前記回転子鉄心セグメント内には、円周方向に沿って磁性鋼溝が設けられており、前記磁性鋼溝内に磁性鋼が配置可能であり、
各前記回転子鉄心セグメントの外周面には、軸方向に貫通するいくつかの補助溝が配置されており、各前記回転子鉄心セグメントにおける前記補助溝は、位置及び／又は断面形状が完全に同一ではなく、モータ回転時のトルクリップル及び振動騒音を抑制するために使用される。
【0007】
また、複数の前記回転子鉄心セグメントが組分けして配置可能であり、２組ごとに軸方向に沿って対称であり、かつ、各組内の各前記回転子鉄心セグメントの補助溝は、形状及び／又は位置が完全に同一ではなくてもよい。
【0008】
また、前記組には、それぞれＮ１番目の回転子鉄心セグメント、Ｎ２番目の回転子鉄心セグメント、Ｎ３番目の回転子鉄心セグメント、…、Ｎｎ番目の回転子鉄心セグメントである、隣接するｎ個の前記回転子鉄心セグメントが含まれ、
前記Ｎ１番目の回転子鉄心セグメントに複数のＮ１番目の補助溝が配置され、前記Ｎ２番目の回転子鉄心セグメントに複数のＮ２番目の補助溝が配置され、前記Ｎ３番目の回転子鉄心セグメントに複数のＮ３番目の補助溝が配置され、このように類推して、前記Ｎｎ番目の回転子鉄心セグメントに複数のＮｎ番目の補助溝が配置されており、
前記Ｎ１番目の回転子鉄心セグメントの磁極軸の両側にある２つの前記Ｎ１番目の補助溝の中心点は、前記磁極軸に対するオフセット角度が、それぞれ、Ｎ１－１番目の角度とＮ１－２番目の角度であり、前記Ｎ２番目の回転子鉄心セグメントの磁極軸の両側にある２つの前記Ｎ２番目の補助溝の中心点は、前記磁極軸に対するオフセット角度が、それぞれ、Ｎ２－１番目の角度とＮ２－２番目の角度であり、前記Ｎ３番目の回転子鉄心セグメントの磁極軸の両側にある２つの前記Ｎ３番目の補助溝の中心点は、前記磁極軸に対するオフセット角度が、それぞれ、Ｎ３－１番目の角度とＮ３－２番目の角度であり、このように類推して、前記Ｎｎ番目の回転子鉄心セグメントの磁極軸の両側にある２つの前記Ｎｎ番目の補助溝の中心点は、前記磁極軸に対するオフセット角度が、それぞれ、Ｎｎ－１番目の角度とＮｎ－２番目の角度であり、
上記のＮ１－１番目の角度とＮ１－２番目の角度、Ｎ２－１番目の角度とＮ２－２番目の角度、Ｎ３－１番目の角度とＮ３－２番目の角度、…、Ｎｎ－１番目の角度とＮｎ－２番目の角度は、Ｎｘ（ｘ∈［１，ｎ］）番目の回転子鉄心セグメントを、回転子鉄心セグメントのスキュー回転方向に沿って回転させることによって得られるようにしてもよい。
前記Ｎ１番目の回転子鉄心セグメントに複数のＮ１番目の補助溝が配置され、前記Ｎ２番目の回転子鉄心セグメントに複数のＮ２番目の補助溝が配置され、前記Ｎ３番目の回転子鉄心セグメントに複数のＮ３番目の補助溝が配置され、このように類推して、前記Ｎｎ番目の回転子鉄心セグメントに複数のＮｎ番目の補助溝が配置されており、
前記Ｎ１番目の回転子鉄心セグメントの磁極軸の両側にある２つの前記Ｎ１番目の補助溝の中心点は、前記磁極軸に対するオフセット角度が、それぞれ、Ｎ１－１番目の角度とＮ１－２番目の角度であり、前記Ｎ２番目の回転子鉄心セグメントの磁極軸の両側にある２つの前記Ｎ２番目の補助溝の中心点は、前記磁極軸に対するオフセット角度が、それぞれ、Ｎ２－１番目の角度とＮ２－２番目の角度であり、前記Ｎ３番目の回転子鉄心セグメントの磁極軸の両側にある２つの前記Ｎ３番目の補助溝の中心点は、前記磁極軸に対するオフセット角度が、それぞれ、Ｎ３－１番目の角度とＮ３－２番目の角度であり、このように類推して、前記Ｎｎ番目の回転子鉄心セグメントの磁極軸の両側にある２つの前記Ｎｎ番目の補助溝の中心点は、前記磁極軸に対するオフセット角度が、それぞれ、Ｎｎ－１番目の角度とＮｎ－２番目の角度であり、
上記のＮ１－１番目の角度とＮ１－２番目の角度、Ｎ２－１番目の角度とＮ２－２番目の角度、Ｎ３－１番目の角度とＮ３－２番目の角度、…、Ｎｎ－１番目の角度とＮｎ－２番目の角度は、Ｎｘ（ｘ∈［１，ｎ］）番目の回転子鉄心セグメントを、回転子鉄心セグメントのスキュー回転方向に沿って回転させることによって得られるようにしてもよい。
【0009】
また、前記組には、隣接する３つの回転子鉄心セグメントが含まれ、前記隣接する３つの回転子鉄心セグメントにおける、前記Ｎ１番目の補助溝及び前記Ｎ３番目の補助溝の、前記Ｎ２番目の補助溝に対するオフセット角度を、それぞれ、Ｎ１番目のオフセット角度及びＮ３番目のオフセット角度とすると、
Ｎ１－１番目の角度＝Ｎ２－１番目の角度－プリセット角度＋Ｎ１番目のオフセット角度、
Ｎ１－２番目の角度＝Ｎ２－２番目の角度＋プリセット角度－Ｎ１番目のオフセット角度、
Ｎ３－１番目の角度＝Ｎ２－１番目の角度＋プリセット角度－Ｎ３番目のオフセット角度、
Ｎ３－２番目の角度＝Ｎ２－２番目の角度－プリセット角度＋Ｎ３番目のオフセット角度となるようにしてもよい。
Ｎ１－１番目の角度＝Ｎ２－１番目の角度－プリセット角度＋Ｎ１番目のオフセット角度、
Ｎ１－２番目の角度＝Ｎ２－２番目の角度＋プリセット角度－Ｎ１番目のオフセット角度、
Ｎ３－１番目の角度＝Ｎ２－１番目の角度＋プリセット角度－Ｎ３番目のオフセット角度、
Ｎ３－２番目の角度＝Ｎ２－２番目の角度－プリセット角度＋Ｎ３番目のオフセット角度となるようにしてもよい。
【0010】
また、前記Ｎ１番目のオフセット角度、前記Ｎ３番目のオフセット角度、及び、前記プリセット角度が互いに異なってもよい。
【0011】
また、前記Ｎ１番目のオフセット角度及び前記Ｎ３番目のオフセット角度がともに前記プリセット角度よりも小さくてもよい。
【0012】
また、前記Ｎ１番目のオフセット角度及び前記Ｎ３番目のオフセット角度がともにゼロであってもよい。
【0013】
また、前記Ｎ１番目のオフセット角度又は前記Ｎ３番目のオフセット角度が前記プリセット角度に等しくてもよい。
【0014】
また、前記補助溝の断面形状が、円弧形、三角形、正方形、台形又は矩形であってもよい。
【0015】
本発明のもう一つの局面では、永久磁石同期モータが開示されており、前記永久磁石同期モータが固定子と回転子とを含み、前記回転子には、上記に記載の回転子鉄心が配置されている。
【0016】
本発明の利点及び有益な効果は、下記の通りである。
【0017】
本発明の回転子鉄心において、各回転子鉄心セグメントの外周面には、軸方向に貫通するいくつかの補助溝が配置されており、各回転子鉄心セグメントにおける補助溝の位置及び／又は断面形状が完全に同一ではないようにすることで、モータの回転時には、各セグメントの回転子鉄心に発生するトルクリップル及び径方向電磁力が、それぞれ低いレベルに抑制され、モータ全体のトルクリップル及び径方向電磁力が低減され、モータ振動騒音が効果的に抑制されているため、よりよい総合的な振動低減及び騒音低減効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
以下の好ましい実施形態の詳細な説明を読むことにより、様々な他の利点及びメリットが当業者にとって明らかになる。図面は、好ましい実施形態を例示するためのものだけであり、本発明を制限するものとして解釈されるべきではない。また、図面全体において、同じ部品には同じ参照符号が付されている。
【図1】本発明の一実施例における回転子鉄心の部分構造図である。
【図2】本発明の一実施例におけるＮ１番目の回転子鉄心セグメントの径方向断面図である。
【図3】本発明の一実施例におけるＮ２番目の回転子鉄心セグメントの径方向断面図である。
【図4】本発明の一実施例におけるＮ３番目の回転子鉄心セグメントの径方向断面図である。
【図5】本発明の一実施例における回転子鉄心の部分構造図である。
【図6】本発明の一実施例における回転子鉄心の部分構造図である。
【図7】本発明の一実施例における回転子鉄心の部分構造図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
本発明の目的、技術案及び利点が更に明白になるように、以下、本発明の具体的な実施例及び対応する図面と併せて、本発明の技術案を明確かつ完全に説明する。記載された実施例は、本発明の一部の実施例に過ぎず、すべての実施例ではないことは明らかである。本発明の実施例に基づいて創造的な努力をすることなく当業者によって得られる他のすべての実施例は、本発明の保護範囲内に含まれる。
【0020】
以下、図面を参照して、本発明の各実施例による技術案を詳しく説明する。
【0021】
（実施例１）
本発明の一実施例には、段スキューモータの回転子鉄心が開示されており、図１に示すように、前記回転子鉄心が、プリセット角度５だけ互いにずらされた複数の回転子鉄心セグメントを含み、前記回転子鉄心セグメントが、回転子打抜板を積層することによって形成され、前記回転子打抜板が、プレス成形されるものであり、回転子鉄心セグメントが組み立てられるとき、各回転子鉄心セグメント同士がプリセット角度５だけずらされることにより、固定子の開溝によるコギング効果が低減される。
本発明の一実施例には、段スキューモータの回転子鉄心が開示されており、図１に示すように、前記回転子鉄心が、プリセット角度５だけ互いにずらされた複数の回転子鉄心セグメントを含み、前記回転子鉄心セグメントが、回転子打抜板を積層することによって形成され、前記回転子打抜板が、プレス成形されるものであり、回転子鉄心セグメントが組み立てられるとき、各回転子鉄心セグメント同士がプリセット角度５だけずらされることにより、固定子の開溝によるコギング効果が低減される。
【0022】
各回転子鉄心セグメント内には、磁性鋼溝１が円周方向に沿って設けられており、前記磁性鋼溝１内に磁性鋼が配置可能であり、磁性鋼溝１の数が偶数であり、隣接する２つの磁性鋼溝１が対称的に配置されている。
【0023】
各回転子鉄心セグメントの外周面には、軸方向に貫通するいくつかの補助溝が配置されており、各回転子鉄心セグメントにおける前記補助溝は、位置及び／又は断面形状が完全に同一ではなく、モータ回転時のトルクリップル及び振動騒音を抑制するために使用される。
【0024】
本発明の回転子鉄心において、各回転子鉄心セグメントの外周面には、軸方向に貫通するいくつかの補助溝が配置されており、各回転子鉄心セグメントにおける補助溝の位置及び／又は断面形状が完全に同一ではなく、少なくとも２つの回転子鉄心セグメントにおける補助溝の位置及び／又は断面形状が異なるようにしている。従来技術においては、回転子鉄心セグメントに補助溝が設計されていても、各回転子鉄心セグメントにおける補助溝の位置及び断面形状が同一であり、その結果、一部の回転子鉄心セグメントでは振動低減及び騒音低減効果が非常に高いが、残り部分の回転子鉄心セグメントではエアギャップ磁束密度の高調波成分が多く含まれてしまい、総合的な振動低減及び騒音低減効果が明らかではない。
【0025】
本発明の当該実施例では、高調波エネルギーをより効果的に分散させるために、各回転子鉄心セグメントのエアギャップ磁束密度波形をそれぞれ最適化する新たな構造が提供されることで、モータの回転時には、各セグメントの回転子鉄心に発生するトルクリップル及び径方向電磁力が、それぞれ低いレベルに抑制され、モータ全体のトルクリップル及び径方向電磁力が低減され、モータ振動騒音が効果的に抑制されているため、よりよい総合的な振動低減及び騒音低減効果が得られる。また、一部の回転子鉄心セグメントの補助溝の位置が同じである場合、当該回転子鉄心セグメントの回転子打抜板は、同一セットの金型で製造可能であり、製造コストが削減される。
【0026】
一実施例において、前記回転子鉄心セグメントが組分けして配置され、即ち、前記回転子鉄心には、回転子鉄心セグメントが複数組含まれ、２組ごとに軸方向に沿って対称的に配置されることで、回転子鉄心構造が全体として対称となり、回転時のアンバランスが防止される。そして、各組の回転子鉄心セグメントには、いくつかの回転子鉄心セグメントが含まれ、例えば、各組の回転子鉄心セグメントには、３つの回転子鉄心セグメントが含まれてもよく、組み立てが必要な場合、２組の回転子鉄心セグメントを逆向きで軸方向に対称に配置して、６つの回転子鉄心セグメントからなる完全な構造を形成することが好ましく、こうすれば、より良い全体的な効果が得られる。
【0027】
もちろん、上記各回転子鉄心セグメントの幅（例えば回転子打抜板の数）は任意に選択可能であり、この実施例では具体的な制限は課されない。
【0028】
一実施例において、図１～５に示すように、前記回転子鉄心セグメントが組分けして配置され、各組内の複数の回転子鉄心セグメントにおける補助溝は、特定の設計構造によって実現され、例えば、任意の回転子鉄心セグメントを左右の両方向に沿って回転させることで当該組内の他の回転子鉄心セグメントを得てもよく、こうすれば、組内の各回転子鉄心セグメントの全体的な設計が最適化される。
【0029】
具体的に、前記組には、それぞれＮ１番目の回転子鉄心セグメント２－１、Ｎ２番目の回転子鉄心セグメント２－２、Ｎ３番目の回転子鉄心セグメント２－３、…、Ｎｎ番目の回転子鉄心セグメントである、隣接するｎ個の前記回転子鉄心セグメントが含まれ、ここで、ｎが１よりも大きい自然数であり、図１～５は、各組に３つの回転子鉄心セグメントが含まれる場合の構造を例として示している。
【0030】
前記Ｎ１番目の回転子鉄心セグメント２－１に、複数のＮ１番目の補助溝３－１が配置され、前記Ｎ２番目の回転子鉄心セグメント２－２に、複数のＮ２番目の補助溝３－２が配置され、前記Ｎ３番目の回転子鉄心セグメント２－３に、複数のＮ３番目の補助溝３－３が配置され、このように類推して、前記Ｎｎ番目の回転子鉄心セグメントに、複数のＮｎ番目の補助溝が配置されている。
【0031】
前記Ｎ１番目の回転子鉄心セグメント２－１の磁極軸の両側にある２つの前記Ｎ１番目の補助溝３－１の中心点は、前記磁極軸に対するオフセット角度が、それぞれ、Ｎ１－１番目の角度４－１－１とＮ１－２番目の角度４－１－２であり、前記Ｎ２番目の回転子鉄心セグメント２－２の磁極軸の両側にある２つの前記Ｎ２番目の補助溝３－２の中心点は、前記磁極軸に対するオフセット角度が、それぞれ、Ｎ２－１番目の角度４－２－１とＮ２－２番目の角度４－２－２であり、前記Ｎ３番目の回転子鉄心セグメント２－３の磁極軸の両側にある２つの前記Ｎ３番目の補助溝３－３の中心点は、前記磁極軸に対するオフセット角度が、それぞれ、Ｎ３－１番目の角度４－３－１とＮ３－２番目の角度４－３－２であり、このように類推して、前記Ｎｎ番目の回転子鉄心セグメントの磁極軸の両側にある２つの前記Ｎｎ番目の補助溝の中心点は、前記磁極軸に対するオフセット角度が、それぞれ、Ｎｎ－１番目の角度とＮｎ－２番目の角度であり、ここで、Ｎ１－１番目の角度４－１－１、Ｎ１－２番目の角度４－１－２、Ｎ２－１番目の角度４－２－１、Ｎ２－２番目の角度４－２－２、Ｎ３－１番目の角度４－３－１、Ｎ３－２番目の角度４－３－２、…、Ｎｎ－１番目の角度、Ｎｎ－２番目の角度の数値が完全に同一ではなく、エアギャップ磁束密度の高調波エネルギーを効果的に分散させ、振動騒音を抑制する目的を達成することができる。
【0032】
上記のＮ１－１番目の角度４－１－１とＮ１－２番目の角度４－１－２、Ｎ２－１番目の角度４－２－１とＮ２－２番目の角度４－２－２、Ｎ３－１番目の角度４－３－１とＮ３－２番目の角度４－３－２、…、Ｎｎ－１番目の角度とＮｎ－２番目の角度は、Ｎｘ（ｘ∈［１，ｎ］）番目の回転子鉄心セグメントを、回転子鉄心セグメントのスキュー回転方向に沿って回転させることによって得られるものである。例えば、１番目の回転子鉄心セグメントが基準として使用され、他の各回転子鉄心セグメントの、前記磁極軸に対するオフセット角度が、回転子鉄心セグメントのスキュー回転方向に沿って回転させることによって得られるようにしてもよいが、もちろん、任意のセグメントの回転子鉄心が基準とされてもよい。各組に３つの回転子鉄心セグメントが含まれる例を挙げ、かつ、中間のセグメントとなる回転子鉄心セグメントを基準とする場合、従来技術に対しては、図５を参照して、Ｎ１－１番目の角度４－１－１とＮ１－２番目の角度４－１－２は、Ｎ２番目の回転子鉄心セグメント２－２を基準として、Ｎ１番目の回転子鉄心セグメント２－１を反時計回りにプリセット角度５だけ回転させて得られ、Ｎ３－１番目の角度４－３－１とＮ３－２番目の角度４－３－２は、Ｎ２番目の回転子鉄心セグメント２－２を基準として、Ｎ３番目の回転子鉄心セグメント２－３を時計回りにプリセット角度５だけ回転させて得られている。
【0033】
一実施例において、図５に示すように、前記組には、隣接する３つの回転子鉄心セグメントが含まれ、前記隣接する３つの回転子鉄心セグメントにおける、前記Ｎ１番目の補助溝３－１及び前記Ｎ３番目の補助溝３－３の、前記Ｎ２番目の補助溝３－２に対するオフセット角度が、それぞれ、Ｎ１番目のオフセット角度６－１及びＮ3番目のオフセット角度６－２である。
【0034】
Ｎ１－１番目の角度４－１－１、Ｎ１－２番目の角度４－１－２、Ｎ３－１番目の角度４－３－１、Ｎ３－２番目の角度４－３－２と、Ｎ２－１番目の角度４－２－１、Ｎ２－２番目の角度４－２－２との数値関係は、次の通りである。ここで、Ｎ２－１番目の角度４－２－１とＮ２－２番目の角度４－２－２との数値関係が同一であるか、又は同一ではない。
【0035】
Ｎ１－１番目の角度４－１－１＝Ｎ２－１番目の角度４－２－１－プリセット角度５＋Ｎ１番目のオフセット角度６－１、
Ｎ１－２番目の角度４－１－２＝Ｎ２－２番目の角度４－２－２＋プリセット角度５－Ｎ１番目のオフセット角度６－１、
Ｎ３－１番目の角度４－３－１＝Ｎ２－１番目の角度４－２－１＋プリセット角度５－Ｎ３番目のオフセット角度６－２、
Ｎ３－２番目の角度４－３－２＝Ｎ２－２番目の角度４－２－２－プリセット角度５＋Ｎ３番目のオフセット角度６－２。
Ｎ１－２番目の角度４－１－２＝Ｎ２－２番目の角度４－２－２＋プリセット角度５－Ｎ１番目のオフセット角度６－１、
Ｎ３－１番目の角度４－３－１＝Ｎ２－１番目の角度４－２－１＋プリセット角度５－Ｎ３番目のオフセット角度６－２、
Ｎ３－２番目の角度４－３－２＝Ｎ２－２番目の角度４－２－２－プリセット角度５＋Ｎ３番目のオフセット角度６－２。
【0036】
一つの好ましい実施例において、前記Ｎ１番目のオフセット角度６－１、前記Ｎ３番目のオフセット角度６－２及び前記プリセット角度５が互いに異なる。
【0037】
一実施例において、図５に示すように、前記Ｎ１番目のオフセット角度６－１及び前記Ｎ３番目のオフセット角度６－２がともに前記プリセット角度５よりも小さい。このとき、回転子鉄心の振動低減及び騒音低減効果が最も良い。
【0038】
一実施例において、図６に示すように、前記Ｎ１番目のオフセット角度６－１及び前記Ｎ３番目のオフセット角度６－２がともにゼロであり、回転子鉄心が組み立てられた後、Ｎ１番目の補助溝３－１、Ｎ２番目の補助溝３－２及びＮ３番目の補助溝３－３が１つの直線上にあり、このとき、回転子鉄心における補助溝としては、いくつかの連続した補助溝となる。また、前記Ｎ１番目のオフセット角度６－１及び前記Ｎ３番目のオフセット角度６－２がともにゼロであるため、Ｎ１番目の回転子鉄心セグメント２－１とＮ３番目の回転子鉄心セグメント２－３とが完全に対称的な構造であり、同一セットの金型で製造することができる。
【0039】
一実施例において、図７に示すように、前記Ｎ１番目のオフセット角度６－１又は前記Ｎ３番目のオフセット角度６－２が前記プリセット角度５に等しい。
【0040】
Ｎ１番目のオフセット角度６－１がプリセット角度５である場合、Ｎ１番目の回転子鉄心セグメント２－１とＮ２番目の回転子鉄心セグメント２－２とは、打抜板構造が完全に同一であるが、両者はＮ３番目の回転子鉄心セグメント２－３と異なる。段スキューモータにおいて、すべてのセグメントが完全同一の回転子打抜板で設計されている場合、通常の状況では、中間のセグメント（即ち、Ｎ２番目の回転子鉄心セグメント２－２）と両側のうちの一方のセグメント（例えば、Ｎ１番目の回転子鉄心セグメント２－１）のエアギャップ磁束密度の高調波成分の含有量は高くないが、両側のうちの他方のセグメント（例えば、Ｎ３番目の回転子鉄心セグメント２－３）のエアギャップ磁束密度の高調波成分の含有量は高くなってしまう。本実施例において、Ｎ３番目の回転子鉄心セグメント２－３をさらに最適化して、そのＮ３番目の補助溝３－３の位置を、Ｎ１番目の回転子鉄心セグメント２－１、Ｎ２番目の回転子鉄心セグメント２－２における補助溝の位置と異ならせるようにすることで、より良い振動低減及び騒音低減効果を実現できる。Ｎ３番目のオフセット角度６－２がプリセット角度５である場合、Ｎ３番目の回転子鉄心セグメント２－３とＮ２番目の回転子鉄心セグメント２－２とは、完全同一の構造であるが、両者はＮ１番目の回転子鉄心セグメント２－１と異なる。
【0041】
一実施例において、前記補助溝の断面形状が円弧形、三角形、正方形、台形又は矩形であってもよい。もちろん、補助溝の断面形状は、上記の形状に限定されるものではなく、他の形状も本発明の保護範囲内に含まれる。
【0042】
（実施例２）
本発明の一実施例には、永久磁石同期モータが開示されており、前記永久磁石同期モータは、固定子と回転子とを含み、前記回転子には、上記に記載の回転子鉄心が配置されている。本実施例による永久磁石同期モータは、振動騒音が小さく、ＮＶＨ（Ｎｏｉｓｅ、Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ、Ｈａｒｓｈｎｅｓｓ）品質が高い。
本発明の一実施例には、永久磁石同期モータが開示されており、前記永久磁石同期モータは、固定子と回転子とを含み、前記回転子には、上記に記載の回転子鉄心が配置されている。本実施例による永久磁石同期モータは、振動騒音が小さく、ＮＶＨ（Ｎｏｉｓｅ、Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ、Ｈａｒｓｈｎｅｓｓ）品質が高い。
【0043】
以上をまとめて、本発明は、段スキューモータの回転子鉄心及び永久磁石同期モータを開示しており、前記回転子鉄心が、プリセット角度だけ互いにずらされた複数の回転子鉄心セグメントを含み、回転子鉄心セグメントが、回転子打抜板を積層することによって形成され、各回転子鉄心セグメント内には、円周方向に沿って磁性鋼溝が設けられており、磁性鋼溝内に磁性鋼が配置可能であり、各回転子鉄心セグメントの外周面には、軸方向に貫通するいくつかの補助溝が配置されており、各回転子鉄心セグメントにおける補助溝は、位置及び／又は断面形状が完全に同一ではなく、モータ回転時のトルクリップル及び振動騒音を抑制するために使用される。本発明の回転子鉄心において、各回転子鉄心セグメントの外周面には、軸方向に貫通するいくつかの補助溝が配置されており、各回転子鉄心セグメントにおける補助溝の位置及び／又は断面形状が完全に同一ではないようにすることで、モータの回転時には、各セグメントの回転子鉄心に発生するトルクリップル及び径方向電磁力が、それぞれ低いレベルに抑制され、モータ全体のトルクリップル及び径方向電磁力が低減され、モータ振動騒音が効果的に抑制されているため、よりよい総合的な振動低減及び騒音低減効果が得られる。
【0044】
上記内容は、あくまでも本発明の実施形態であり、本発明の保護範囲を制限するものではない。本発明の精神及び原則内になされたいかなる補正、均等的置換、改善、拡張等、いずれも本発明の保護範囲内に含まれるものとする。
【符号の説明】
【0045】
１ 磁性鋼溝、２－１ Ｎ１番目の回転子鉄心セグメント、２－２ Ｎ２番目の回転子鉄心セグメント、２－３ Ｎ３番目の回転子鉄心セグメント、３－１ Ｎ１番目の補助溝、３－２ Ｎ２番目の補助溝、３－３ Ｎ３番目の補助溝、４－１－１ Ｎ１－１番目の角度、４－１－２ Ｎ１－２番目の角度、４－２－１ Ｎ２－１番目の角度、４－２－２ Ｎ２－２番目の角度、４－３－１ Ｎ３－１番目の角度、４－３－２ Ｎ３－２番目の角度、５ プリセット角度、６－１ Ｎ１番目のオフセット角度、６－２ Ｎ３番目のオフセット角度
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【外国語明細書】