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(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】P2023000053
(43)【公開日】2023-01-04
(54)【発明の名称】シンクロナスリラクタンスモータ
(51)【国際特許分類】
H02K 19/10 20060101AFI20221222BHJP
H02K 17/16 20060101ALI20221222BHJP
【ＦＩ】
H02K19/10 A
H02K17/16
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021100641
(22)【出願日】2021-06-17
(71)【出願人】
【識別番号】000232302
【氏名又は名称】日本電産株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100109380
【弁理士】
【氏名又は名称】小西 恵
(74)【代理人】
【識別番号】100109036
【弁理士】
【氏名又は名称】永岡 重幸
(72)【発明者】
【氏名】顔 聖展
(72)【発明者】
【氏名】羅 大殷
(72)【発明者】
【氏名】徐 豫偉
(72)【発明者】
【氏名】顔 國智
(72)【発明者】
【氏名】▲ご▼ 友績
(72)【発明者】
【氏名】施 佩均
(72)【発明者】
【氏名】劉 承宗
【テーマコード（参考）】
5H013
5H619
【Ｆターム（参考）】
5H013LL01
5H619BB01
5H619PP02
5H619PP15
(57)【要約】
【課題】フラックスバリアに挿入された導電部材の軸方向一方側の導電性を向上させる。
【解決手段】シンクロナスリラクタンスモータの一態様は、ロータコアの各極に設けられたフラックスバリアと、軸方向一方側から分岐され、互いに異なるフラックスバリア内に位置する導電部材とを備える。
【選択図】 図１
【解決手段】シンクロナスリラクタンスモータの一態様は、ロータコアの各極に設けられたフラックスバリアと、軸方向一方側から分岐され、互いに異なるフラックスバリア内に位置する導電部材とを備える。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ロータコアの各極に設けられたフラックスバリアと、
軸方向一方側から分岐され、互いに異なるフラックスバリア内に位置する導電部材とを備えることを特徴とするシンクロナスリラクタンスモータ。
軸方向一方側から分岐され、互いに異なるフラックスバリア内に位置する導電部材とを備えることを特徴とするシンクロナスリラクタンスモータ。
【請求項2】
Ｐを前記ロータコアの極数、Ｎを（各極のバリアチャネル数－１）とすると、前記軸方向一方側における前記導電部材の分岐数Ｍは、２≦Ｍ≦Ｐ・Ｎであることを特徴とする請求項１に記載のシンクロナスリラクタンスモータ。
【請求項3】
前記導電部材は、前記軸方向一方側で折り返されていることを特徴とする請求項１または２に記載のシンクロナスリラクタンスモータ。
【請求項4】
前記導電部材は、前記軸方向一方側で前記軸方向に垂直に折り曲げられ、
前記導電部材の前記軸方向一方側の折り曲げ位置は、前記導電部材が位置する互いに異なるフラックスバリア間のフラックスセグメントを跨ぐ位置に設定されることを特徴とする請求項３に記載のシンクロナスリラクタンスモータ。
前記導電部材の前記軸方向一方側の折り曲げ位置は、前記導電部材が位置する互いに異なるフラックスバリア間のフラックスセグメントを跨ぐ位置に設定されることを特徴とする請求項３に記載のシンクロナスリラクタンスモータ。
【請求項5】
前記導電部材は、同一極の複数のフラックスバリア内に位置することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のシンクロナスリラクタンスモータ。
【請求項6】
前記導電部材は、互いに異なる極の複数のフラックスバリア内に位置することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のシンクロナスリラクタンスモータ。
【請求項7】
前記導電部材の断面形状は矩形であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のシンクロナスリラクタンスモータ。
【請求項8】
前記導電部材は、前記軸方向他方側で前記フラックスバリアごとに突出し、
前記突出した部分は、前記軸方向他方側の端部が互いに近づく方向に折り曲げられていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のシンクロナスリラクタンスモータ。
前記突出した部分は、前記軸方向他方側の端部が互いに近づく方向に折り曲げられていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のシンクロナスリラクタンスモータ。
【請求項9】
前記導電部材の材料は銅であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のシンクロナスリラクタンスモータ。
【請求項10】
前記導電部材の軸方向端部に設けられ、前記導電部材を固定するエンドリングを備えることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のシンクロナスリラクタンスモータ。
【請求項11】
前記エンドリングは、前記導電部材の軸方向一方側および軸方向他方側に設けられ、前記導電部材の軸方向一方側および軸方向他方側は、前記エンドリングを介して短絡されることを特徴とする請求項１０に記載のシンクロナスリラクタンスモータ。
【請求項12】
前記エンドリングはアルミ鋳造で形成されることを特徴とする請求項１０または１１に記載のシンクロナスリラクタンスモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、シンクロナスリラクタンスモータに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、回転子の外側に配置された複数のスロットに設けた一次コイルを有する固定子と、回転子に設けた二次コイルとを有し、二次コイルは、回転子の外周から該回転子の半径の５％～１０％内側に離間して配置された導電バーを含む同期リラクタンスモータが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第６５４８０４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１に開示された同期リラクタンスモータでは、フラックスバリアスリットに挿入された導電バーの軸方向両端は、Ｌ字金具によって端板の外面に締結固定される。導電バーの軸方向両側のそれぞれにおいて、Ｌ字金具によって導電バー同士を接続する方法では、導電バー同士の接続箇所における導電性の低下を招くおそれがあった。
そこで、本発明は、フラックスバリアに挿入された導電部材の軸方向一方側の導電性を向上させることが可能なシンクロナスリラクタンスモータを提供することを目的とする。
そこで、本発明は、フラックスバリアに挿入された導電部材の軸方向一方側の導電性を向上させることが可能なシンクロナスリラクタンスモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明に係るシンクロナスリラクタンスモータの一態様は、ロータコアの各極に設けられたフラックスバリアと、軸方向一方側から分岐され、互いに異なるフラックスバリア内に位置する導電部材とを備える。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、フラックスバリアに挿入された導電部材の軸方向一方側の導電性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態は本発明を限定するものではなく、実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の構成に必須のものとは限らない。実施形態の構成は、本発明が適用される装置の仕様や各種条件（使用条件、使用環境等）によって適宜修正または変更され得る。本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定され、以下の個別の実施形態によって限定されない。また、以下の説明に用いる図面は、各構成を分かり易くするため、実際の構造と縮尺および形状などを異ならせることがある。
【0009】
また、以下の実施形態では、シンクロナスリラクタンスモータの極数Ｐが４である場合を例にとるが、シンクロナスリラクタンスモータの極数Ｐは２以上であればよい。
【0010】
図１は、第１実施形態に係るシンクロナスリラクタンスモータの構成を示す断面図、図２Ａは、第１実施形態に係るシンクロナスリラクタンスモータの構成を軸方向一方側から見た斜視図、図２Ｂは、第１実施形態に係るシンクロナスリラクタンスモータの構成を軸方向他方側から見た斜視図、図２Ｃは、第１実施形態に係るシンクロナスリラクタンスモータを軸方向に沿って切断した構成を示す断面図である。なお、図１は、図２ＣのＡ１－Ａ１線に沿った位置で切断した構成を示す。また、図２Ａ（ａ）は、導電部材の挿入後のロータの状態を示す斜視図、図２Ａ（ｂ）および図２Ａ（ｃ）は、導電部材の挿入前の形状を示す斜視図である。
【0011】
図１および図２Ａから図２Ｃにおいて、シンクロナスリラクタンスモータＳｙｎＲＭは、ステータ１およびロータ２Ａを備える。ロータ２Ａには、回転軸Ｃ１の軸方向にシャフト３が挿入される。ロータ２Ａは、ステータ１で発生される回転磁界に基づいて、シャフト３の周りに回転可能である。このとき、ロータ２Ａのロータコアは、ステータ１で発生される磁界に沿って磁化される。そして、ロータコアの極性の方向がステータ１で発生される磁界に沿うようにロータコアが力をうけることでロータ２Ａは回転することができる。このとき、ロータコアは、薄い板状の磁性材料、例えば珪素鋼板等の強磁性体を筒状に積層して構成することができる。このとき、ステータ１で発生される回転磁界に基づいてロータ２Ａを回転させるために、ロータコアに誘導電流を流す必要がないし、ロータコアに希土類磁石を用いる必要がない。このため、シンクロナスリラクタンスモータＳｙｎＲＭの損失を低減することができ、誘導電動機に比べて効率を向上させることが可能となるとともに、コバルト、サマリウムまたはネオジウムなどのレアメタルを不要として、シンクロナスリラクタンスモータＳｙｎＲＭの需要に弾力的に対応することができる。
【0012】
ステータ１は、スロット１１が内周側に等間隔で配置され、スロット１１間にはティース１２が設けられる。各ティース１２には巻線１３が巻き付けられる。
【0013】
ロータ２Ａのロータコアには、フラックスセグメント２１が各極に配置されるとともに、各極のフラックスセグメント２１はフラックスバリア２２にて分離される。このとき、各極のフラックスバリア２２のそれぞれは、フラックスセグメント２１に隣接するスリット状の間隙で構成することができる。各極のフラックスバリア２２のそれぞれは、各極のｑ軸上では、ｑ軸と直交する方向に延びるとともに、ｄ軸に沿ってスロット１１の内周側に向かうように折り曲げることができる。なお、ｑ軸は各極の磁極の中心に位置し、ｄ軸は各極の磁極の境界に位置する。このとき、巻線１３に電流を流した時に生じる磁界は、ティース１２の先端を介してフラックスセグメント２１に沿って導かれ、フラックスセグメント２１に極性を付与することができる。
【0014】
また、シンクロナスリラクタンスモータＳｙｎＲＭは、導電部材Ｂ１～Ｂ４およびエンドリングＥ１、Ｅ２を備える。各導電部材Ｂ１～Ｂ４は、軸方向一方側から分岐され、互いに異なるフラックスバリア２２内に位置する。なお、本明細書では、回転軸Ｃ１の軸方向一方側または回転軸Ｃ１の軸方向他方側を、単に軸方向一方側または軸方向他方側と言うことがある。
【0015】
このとき、各導電部材Ｂ１～Ｂ４は、同一極の複数のフラックスバリア２２内に位置することができる。図２Ａでは、各導電部材Ｂ１～Ｂ４は、同一極の２つのフラックスバリア２２内に位置する例を示した。ここで、各導電部材Ｂ１～Ｂ４は、軸方向一方側で接続された状態で、同一極の２つのフラックスバリア２２内に挿入可能とするために、各極の軸方向一方側で折り返すことができる。このとき、各導電部材Ｂ１～Ｂ４は、軸方向一方側で軸方向に垂直に折り曲げることができる。各導電部材Ｂ１～Ｂ４の軸方向一方側の折り曲げ位置は、各導電部材Ｂ１～Ｂ４が位置する互いに異なるフラックスバリア２２間のフラックスセグメント２１を跨ぐ位置に設定することができる。このとき、各導電部材Ｂ１～Ｂ４は、例えば、ヘアピン状に折り曲げてもよい。各導電部材Ｂ１～Ｂ４の断面形状は矩形、各導電部材Ｂ１～Ｂ４の材料は銅であるのが好ましい。このとき、銅バーを折り曲げることで各導電部材Ｂ１～Ｂ４を構成することができる。また、各導電部材Ｂ１～Ｂ４の軸方向の長さは、各導電部材Ｂ１～Ｂ４をフラックスバリア２２内に挿入した後に、軸方向他方側で各導電部材Ｂ１～Ｂ４が突出するように設定することができる。
【0016】
エンドリングＥ１は、導電部材Ｂ１～Ｂ４の軸方向一方側に設けられ、エンドリングＥ２は、導電部材Ｂ１～Ｂ４の軸方向他方側に設けられる。このとき、エンドリングＥ１、Ｅ２は、導電部材Ｂ１～Ｂ４の軸方向一方側および軸方向他方側を短絡させるとともに、導電部材Ｂ１～Ｂ４を固定することができる。各導電部材Ｂ１～Ｂ４の軸方向一方側の突出量は、各導電部材Ｂ１～Ｂ４の分岐箇所がエンドリングＥ１内に収容されるように設定し、各導電部材Ｂ１～Ｂ４の軸方向他方側の突出量は、各導電部材Ｂ１～Ｂ４の端部がエンドリングＥ２内に収容されるように設定することができる。また、各エンドリングＥ１、Ｅ２は、動釣り合わせに使用することができる。このとき、各エンドリングＥ１、Ｅ２のネジをロックしてロータ２Ａのバランスを取るために、各エンドリングＥ１、Ｅ２は、回転軸Ｃ１の軸方向に突出した突起３１、３２を外面側に備えてもよい。各エンドリングＥ１、Ｅ２は、例えば、アルミ鋳造で作製することができる。
【0017】
ここで、軸方向一方側で各導電部材Ｂ１～Ｂ４を分岐させることにより、互いに異なるフラックスバリア２２内に各導電部材Ｂ１～Ｂ４を挿入することを可能としつつ、軸方向一方側の各導電部材Ｂ１～Ｂ４の繋ぎ目をなくすことができる。このため、互いに異なるフラックスバリア２２内に各導電部材Ｂ１～Ｂ４を挿入する際の作業性の低下を抑制しつつ、互いに異なるフラックスバリア２２に挿入された各導電部材Ｂ１～Ｂ４の軸方向一方側の導電性を向上させることが可能となる。
【0018】
また、軸方向一方側で各導電部材Ｂ１～Ｂ４を折り返すことにより、軸方向一方側で導電部材が短絡された状態で互いに異なるフラックスバリア２２内に各導電部材Ｂ１～Ｂ４を挿入することが可能となるとともに、軸方向一方側で各導電部材Ｂ１～Ｂ４を接続するために、異種金属を用いる必要がなくなり、コストアップを抑制しつつ、軸方向一方側の各導電部材Ｂ１～Ｂ４の導電性の低下を防止することができる。
【0019】
また、各導電部材Ｂ１～Ｂ４の軸方向一方側の折り曲げ位置を、各導電部材Ｂ１～Ｂ４が位置する互いに異なるフラックスバリア２２間のフラックスセグメント２１を跨ぐ位置に設定することにより、軸方向一方側で導電部材が短絡された状態を維持するとともに、フラックスセグメント２１および各導電部材Ｂ１～Ｂ４の変形を伴うことなく、互いに異なるフラックスバリア２２内に各導電部材Ｂ１～Ｂ４を挿入することが可能となる。このため、互いに異なるフラックスバリア２２内に各導電部材Ｂ１～Ｂ４を挿入する際の作業性を低下させることなく、互いに異なるフラックスバリア２２に挿入された各導電部材Ｂ１～Ｂ４の軸方向一方側の導電性を向上させることが可能となるとともに、シンクロナスリラクタンスモータＳｙｎＲＭの効率の低下を抑制することができる。
【0020】
また、同一極の複数のフラックスバリア２２内に各導電部材Ｂ１～Ｂ４を設けることにより、軸方向一方側で各導電部材Ｂ１～Ｂ４が短絡された状態を維持しつつ、互いに異なるフラックスバリア２２内に挿入される各導電部材Ｂ１～Ｂ４の個数を増大させることができる。このため、起動にインバータを不要としつつ、起動能力を向上させることができ、シンクロナスリラクタンスモータＳｙｎＲＭを商用電源で動作させることが可能となるとともに、誘導モータよりも高い効率を維持することができ、シンクロナスリラクタンスモータＳｙｎＲＭの適用範囲を拡大することができる。
【0021】
また、各導電部材Ｂ１～Ｂ４の断面形状を矩形とすることにより、フラックスバリア２２が位置するフラックスセグメント２１の間隔に各導電部材Ｂ１～Ｂ４の厚さを一致させつつ、軸方向一方側で各導電部材Ｂ１～Ｂ４を折り曲げやすくすることができる。このため、互いに異なるフラックスバリア２２内に各導電部材Ｂ１～Ｂ４を挿入する際の作業性を低下させることなく、フラックスバリア２２内に挿入された各導電部材Ｂ１～Ｂ４による導電性を増大させることが可能となり、起動にインバータを不要としつつ、起動能力を向上させることができる。
【0022】
また、各導電部材Ｂ１～Ｂ４の材料に銅を用いることにより、導電率が銀に次いで２番目に高い金属を各導電部材Ｂ１～Ｂ４の材料として用いることが可能となるとともに、銀を用いた場合に比べてコストアップを抑制することができる。
【0023】
また、各導電部材Ｂ１～Ｂ４の軸方向一方側および軸方向他方側をエンドリングＥ１、Ｅ２を介して短絡することにより、誘導電動機よりも高い効率を維持しつつ、かご型の導体構造をロータ２Ａに付加することができる。このため、誘導電動機と同様にシンクロナスリラクタンスモータＳｙｎＲＭを商用電源に接続すれば、シンクロナスリラクタンスモータＳｙｎＲＭを起動することができ、シンクロナスリラクタンスモータＳｙｎＲＭの適用範囲を拡大することができる。
【0024】
また、各エンドリングＥ１、Ｅ２をアルミ鋳造で形成することにより、溶融したアルミニウムを型に流して固化させることで、エンドリングＥ１、Ｅ２を介して導電部材の軸方向一方側および軸方向他方側を短絡させつつ、各導電部材Ｂ１～Ｂ４を固定することができる。このため、コストアップを抑制しつつ、かご型の導体構造をロータ２Ａに付加することが可能となるとともに、ロータ２Ａに付加されたかご型の導体構造の導電性を向上させることができる。この結果、シンクロナスリラクタンスモータＳｙｎＲＭの効率を低下させることなく、起動能力を向上させることができ、シンクロナスリラクタンスモータＳｙｎＲＭの適用範囲を拡大することができる。
【0025】
図３Ａは、図１のシンクロナスリラクタンスモータの１つの極のフラックスバリアに導電部材が挿入されていない構成を示す断面図、図３Ｂは、図１のシンクロナスリラクタンスモータの１つの極の１つのフラックスバリアに導電部材が挿入されている構成を示す断面図、図３Ｃは、図１のシンクロナスリラクタンスモータの１つの極の２つのフラックスバリアに導電部材が挿入されている構成を示す断面図である。
【0026】
図３Ａのロータ２Ａ´´のロータコアでは、各極のフラックスバリア２２に導電部材が挿入されてない。図３Ｂのロータ２Ａ´のロータコアでは、各極の１つのフラックスバリア２２に導電部材Ｂ１´が挿入されている。図３Ｃのロータ２Ａのロータコアでは、各極の２つのフラックスバリア２２に導電部材Ｂ１が挿入されている。
【0027】
図３Ａから図３Ｃの構成の効率および起動能力についてシミュレーションを実施した。図３Ｂの構成では、図３Ａの構成に比べて、効率を変化させることなく、起動能力を２．２倍に向上させることができた。図３Ｃの構成では、図３Ａの構成に比べて、効率を変化させることなく、起動能力を２．６倍に向上させることができた。
【0028】
なお、上述した実施形態では、ロータコアの極数が４、各導電部材Ｂ１～Ｂ４の分岐数が２の場合を例にとった。ただし、Ｐをロータコアの極数、Ｎを（各極のバリアチャネル数－１）とすると、軸方向一方側における導電部材の分岐数Ｍは、２≦Ｍ≦Ｐ・Ｎであってもよい。これにより、極数およびバリアチャネル数に応じて軸方向一方側における導電部材の分岐数を設定しつつ、軸方向一方側で短絡された導電部材を互いに異なるフラックスバリア内に挿入することが可能となる。
【0029】
図４Ａは、第２実施形態に係るシンクロナスリラクタンスモータの構成を軸方向一方側から見た斜視図、図４Ｂは、第２実施形態に係るシンクロナスリラクタンスモータの構成を軸方向他方側から見た斜視図である。なお、図４Ａ（ａ）は、導電部材の挿入後のロータの状態を示す斜視図、図４Ａ（ｂ）は、導電部材の挿入前の形状を示す斜視図である。
【0030】
図４Ａおよび図４Ｂにおいて、このシンクロナスリラクタンスモータは、図１のロータ２Ａの代わりにロータ２Ｂを備える。ロータ２Ｂは、図２Ａの導電部材Ｂ１～Ｂ４の代わりに導電部材Ｂ１１、Ｂ１２を備える。ロータ２Ｂのそれ以外の点については、ロータ２Ａと同様に構成することができる。
【0031】
各導電部材Ｂ１１、Ｂ１２は、互いに異なる極の複数のフラックスバリア２２内に位置することができる。図４Ａでは、各導電部材Ｂ１１、Ｂ１２は、互いに異なる２つの極の１つのフラックスバリア２２内に位置する例を示した。ここで、各導電部材Ｂ１１、Ｂ１２は、軸方向一方側で接続された状態で、互いに異なる２つの極の１つのフラックスバリア２２内に挿入可能とするために、各極の軸方向一方側で折り返すことができる。このとき、各導電部材Ｂ１１、Ｂ１２は、軸方向一方側で軸方向に垂直に折り曲げることができる。各導電部材Ｂ１１、Ｂ１２の軸方向一方側の折り曲げ位置は、各導電部材Ｂ１１、Ｂ１２が位置する互いに異なるフラックスバリア２２間のフラックスセグメント２１を跨ぐ位置に設定することができる。フラックスバリア２２内に位置する各導電部材Ｂ１１、Ｂ１２の断面形状は矩形、各導電部材Ｂ１１、Ｂ１２の材料は銅であるのが好ましい。
【0032】
ここで、互いに異なる極の複数のフラックスバリア２２内に各導電部材Ｂ１１、Ｂ１２を設けることにより、軸方向一方側で各導電部材Ｂ１１、Ｂ１２が短絡された状態を維持しつつ、互いに異なるフラックスバリア２２内に挿入される導電部材Ｂ１１、Ｂ１２の個数を増大させることができる。このため、起動にインバータを不要としつつ、起動能力を向上させることができ、シンクロナスリラクタンスモータを商用電源で動作させることが可能となるとともに、誘導モータよりも高い効率を維持することができ、シンクロナスリラクタンスモータの適用範囲を拡大することができる。
【0033】
図５Ａは、第３実施形態に係るシンクロナスリラクタンスモータの各極のフラックスバリアに導電部材が挿入される前の状態を示す斜視図、図５Ｂは、第３実施形態に係るシンクロナスリラクタンスモータの各極のフラックスバリアに導電部材が挿入された後の状態を示す斜視図、図５Ｃは、第３実施形態に係るシンクロナスリラクタンスモータのエンドリングの形成後の状態を示す斜視図である。
【0034】
図５Ａから図５Ｃにおいて、このシンクロナスリラクタンスモータは、図１のロータ２Ａの代わりにロータ２Ｃを備える。ロータ２Ｃは、図２Ａの導電部材Ｂ１～Ｂ４およびエンドリングＥ１、Ｅ２の代わりに導電部材Ｂ２１～Ｂ２４およびエンドリングＥ２１、Ｅ２２を備える。ロータ２Ｃのそれ以外の点については、ロータ２Ａと同様に構成することができる。
【0035】
各導電部材Ｂ２１～Ｂ２４は、互いに異なる極の複数のフラックスバリア２２内に位置することができる。図５Ｂでは、各導電部材Ｂ２１～Ｂ２４は、互いに異なる極の２つのフラックスバリア２２内に位置する例を示した。ここで、各導電部材Ｂ２１～Ｂ２４は、軸方向一方側で接続された状態で、互いに異なる極の２つのフラックスバリア２２内に挿入可能とするために、各極の軸方向一方側で折り返すことができる。このとき、各導電部材Ｂ２１～Ｂ２４は、図５Ａに示すように、軸方向一方側で軸方向に垂直に折り曲げることができる。各導電部材Ｂ２１～Ｂ２４の軸方向一方側の折り曲げ位置は、図５Ｂに示すように、各導電部材Ｂ２１～Ｂ２４が位置する互いに異なるフラックスバリア２２間のフラックスセグメント２１を跨ぐ位置に設定することができる。このとき、各導電部材Ｂ２１～Ｂ２４は、互いに異なる極の２つのフラックスバリア２２内にそれぞれ挿入される２本の導電バーを備えることができる。そして、各極の同一のフラックスバリア２２には、互いに異なる２つの導電部材Ｂ２１～Ｂ２４の導電バーが挿入される。フラックスバリア２２内に位置する各導電部材Ｂ２１～Ｂ２４の断面形状は矩形、各導電部材Ｂ２１～Ｂ２４の材料は銅であるのが好ましい。
【0036】
ここで、各極の同一のフラックスバリア２２に互いに異なる２つの導電部材Ｂ２１～Ｂ２４の導電バーを挿入することにより、各導電部材Ｂ２１～Ｂ２４の導電バーを細くすることができる。このため、１本の導電バーの折り曲げ加工に基づいて各導電部材Ｂ２１～Ｂ２４を作製することができ、導電部材Ｂ２１～Ｂ２４の作製にかかるコストを抑制することができる。
【0037】
図５Ｃに示すように、導電部材Ｂ２１～Ｂ２４の軸方向一方側にはエンドリングＥ２１が設けられ、導電部材Ｂ２１～Ｂ２４の軸方向他方側にエンドリングＥ２２が設けられる。このとき、エンドリングＥ２１、Ｅ２２は、導電部材Ｂ２１～Ｂ２４の軸方向一方側および軸方向他方側を短絡させるとともに、導電部材Ｂ２１～Ｂ２４を固定することができる。
【0038】
エンドリングＥ２１、Ｅ２２は、互いに異なる極の複数のフラックスバリア２２内に導電部材Ｂ２１～Ｂ２４を挿入した後、アルミ鋳造で作製することができる。なお、エンドリングＥ２１、Ｅ２２と導電部材Ｂ２１～Ｂ２４との密着性を向上させるために、導電部材Ｂ２１～Ｂ２４を金属でコーティングしてもよい。導電部材Ｂ２１～Ｂ２４の金属コーティングの位置は、各導電部材Ｂ２１～Ｂ２４とエンドリングＥ２１、Ｅ２２との接触位置を含めばよい。コーティング方法は、例えば、めっき処理でもよいし、溶射でもよい。この金属は、例えば、銀である。
【0039】
ここで、互いに異なる極の複数のフラックスバリア２２内に各導電部材Ｂ２１～Ｂ２４を設けることにより、軸方向一方側で各導電部材Ｂ２１～Ｂ２４が短絡された状態を維持しつつ、互いに異なるフラックスバリア２２内に挿入される導電部材Ｂ２１～Ｂ２４の個数を増大させることができる。このため、起動にインバータを不要としつつ、起動能力を向上させることができ、シンクロナスリラクタンスモータを商用電源で動作させることが可能となるとともに、誘導モータよりも高い効率を維持することができ、シンクロナスリラクタンスモータの適用範囲を拡大することができる。
【0040】
図６Ａは、第４実施形態に係るシンクロナスリラクタンスモータの各極のフラックスバリアに導電部材が挿入された後の状態を示す斜視図、図６Ｂは、第４実施形態に係るシンクロナスリラクタンスモータの各極のフラックスバリアに挿入された導電部材の折り曲げ後の状態を示す斜視図、図６Ｃは、第４実施形態に係るシンクロナスリラクタンスモータのエンドリングの形成後の状態を示す斜視図である。
【0041】
図６Ａから図６Ｃにおいて、このシンクロナスリラクタンスモータは、図５Ａから図５Ｃのロータ２Ｃの代わりにロータ２Ｄを備える。ロータ２Ｄは、図５Ａから図５Ｃの導電部材Ｂ２１～Ｂ２４およびエンドリングＥ２１、Ｅ２２の代わりに導電部材Ｂ３１～Ｂ３４およびエンドリングＥ３１、Ｅ３２を備える。ロータ２Ｄのそれ以外の点については、ロータ２Ｃと同様に構成することができる。
【0042】
各導電部材Ｂ３１～Ｂ３４が各導電部材Ｂ２１～Ｂ２４と異なる点は、図６Ｂに示すように、各導電部材Ｂ３１～Ｂ３４の軸方向他方側で突出した突出部の端部が互いに近づく方向に折り曲げられている点である。このとき、図６Ａに示すように、各導電部材Ｂ３１～Ｂ３４の導電バーの軸方向の長さを各導電部材Ｂ２１～Ｂ２４の導電バーの軸方向の長さより長くすることができる。そして、各導電部材Ｂ３１～Ｂ３４の直線状の導電バーをフラックスバリア２２内に挿入した後、図６Ｂに示すように、各導電部材Ｂ３１～Ｂ３４の軸方向他方側で導電バーの先端を折り曲げることができる。
【0043】
また、図６Ｃに示すように、導電部材Ｂ３１～Ｂ３４の軸方向一方側にはエンドリングＥ３１が設けられ、導電部材Ｂ３１～Ｂ３４の軸方向他方側にエンドリングＥ３２が設けられる。このとき、エンドリングＥ３１、Ｅ３２は、導電部材Ｂ３１～Ｂ３４の軸方向一方側および軸方向他方側を短絡させるとともに、導電部材Ｂ３１～Ｂ３４を固定することができる。エンドリングＥ３１、Ｅ３２は、互いに異なる極の複数のフラックスバリア２２内に導電部材Ｂ３１～Ｂ３４を挿入した後、アルミ鋳造で作製することができる。
【0044】
ここで、各導電部材Ｂ３１～Ｂ３４の軸方向他方側で突出した突出部の端部が互いに近づく方向に折り曲げることにより、互いに異なるフラックスバリア２２内に各導電部材Ｂ３１～Ｂ３４を挿入する際の作業性を低下させることなく、互いに異なるフラックスバリア２２内に挿入された軸方向他方側での導電部材Ｂ３１～Ｂ３４の接続の導電率を向上させることができる。
【0045】
図７Ａは、第５実施形態に係るシンクロナスリラクタンスモータの各極のフラックスバリアに導電部材が挿入される前の状態を示す斜視図、図７Ｂは、第５実施形態に係るシンクロナスリラクタンスモータの各極のフラックスバリアに導電部材が挿入された後の状態を示す斜視図、図７Ｃは、第５実施形態に係るシンクロナスリラクタンスモータのエンドリングの形成後の状態を示す斜視図である。
【0046】
図７Ａから図７Ｃにおいて、このシンクロナスリラクタンスモータは、図５Ａから図５Ｃのロータ２Ｃの代わりにロータ２Ｅを備える。ロータ２Ｅは、図５Ａから図５Ｃの導電部材Ｂ２１～Ｂ２４およびエンドリングＥ２１、Ｅ２２の代わりに導電部材Ｂ４１～Ｂ４４およびエンドリングＥ４１、Ｅ４２を備える。ロータ２Ｅのそれ以外の点については、ロータ２Ｃと同様に構成することができる。
【0047】
各導電部材Ｂ４１～Ｂ４４が各導電部材Ｂ２１～Ｂ２４と異なる点は、各導電部材Ｂ２１～Ｂ２４の軸方向一方側での分岐数が２であるのに対して、図７Ａに示すように、各導電部材Ｂ４１～Ｂ４４の軸方向一方側での分岐数が４である点である。このとき、各導電部材Ｂ４１～Ｂ４４は、互いに異なる４つフラックスバリア２２内に挿入することができる。図７Ａから図７Ｃでは、各導電部材Ｂ４１～Ｂ４４は、互いに異なる２つの極のそれぞれの２つのフラックスバリア２２内に位置する例を示した。このとき、各導電部材Ｂ４１～Ｂ４４の軸方向一方側の分岐位置は、各導電部材Ｂ４１～Ｂ４４が位置する互いに異なるフラックスバリア２２間のフラックスセグメント２１を跨ぐ位置に設定することができる。このとき、各導電部材Ｂ４１～Ｂ４４は、例えば、櫛状に構成してもよい。なお、各導電部材Ｂ４１～Ｂ４４は、例えば、銅板の打ち抜き加工で作製してもよいし、銅バーの溶接で作製してもよい。
【0048】
また、図７Ｃに示すように、導電部材Ｂ４１～Ｂ４４の軸方向一方側にはエンドリングＥ４１が設けられ、導電部材Ｂ４１～Ｂ４４の軸方向他方側にエンドリングＥ４２が設けられる。このとき、エンドリングＥ４１、Ｅ４２は、導電部材Ｂ４１～Ｂ４４の軸方向一方側および軸方向他方側を短絡させるとともに、導電部材Ｂ４１～Ｂ４４を固定することができる。エンドリングＥ４１、Ｅ４２は、互いに異なる極の複数のフラックスバリア４２内に導電部材Ｂ４１～Ｂ４４を挿入した後、アルミ鋳造で作製することができる。
【0049】
ここで、各導電部材Ｂ４１～Ｂ４４の軸方向一方側での分岐数を増大させることにより、互いに異なるフラックスバリア２２内に各導電部材Ｂ４１～Ｂ４４を挿入する際の作業性を低下させることなく、ロータ２Ｅに付加されるかご型の導体構造の導電性を向上させることが可能となり、起動能力を向上させることができる。
【符号の説明】
【0050】
ＳｙｎＲＭ シンクロナスリラクタンスモータ、１ ステータ、２Ａ ロータ、３ シャフト、１１ スロット、１２ ティース、１３ 巻線、２１ フラックスセグメント、 ２２ フラックスバリア、Ｂ１～Ｂ４ 導電部材
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
