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JP7731318B2 - Rotor of a synchronous reluctance motor - Google Patents
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JP7731318B2 - Rotor of a synchronous reluctance motor - Google Patents

Rotor of a synchronous reluctance motor

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JP7731318B2 JP2022080121A JP2022080121A JP7731318B2 JP 7731318 B2 JP7731318 B2 JP 7731318B2 JP 2022080121 A JP2022080121 A JP 2022080121A JP 2022080121 A JP2022080121 A JP 2022080121A JP 7731318 B2 JP7731318 B2 JP 7731318B2
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Description

本開示は、同期リラクタンスモータの回転子に関する。 This disclosure relates to a rotor for a synchronous reluctance motor.

同期リラクタンスモータは、固定子のコイルに電流を流すことにより生じる磁束によって、回転子にリラクタンストルクを発生させて回転力を得る。同期リラクタンスモータの回転子を構成する回転子鉄心は、電磁鋼板を積層して筒状に構成される。同期リラクタンスモータの回転子鉄心は、リラクタンストルクを増大させて電気的性能を向上させるために、突極性を持たせた特徴的な形状をとる。具体的には、回転子鉄心は、q軸方向の磁束を妨げるように、径方向に並んだ複数のフラックスバリアを有している。 A synchronous reluctance motor generates rotational force by generating reluctance torque in the rotor using magnetic flux generated by passing current through the stator coil. The rotor core of a synchronous reluctance motor is made of laminated electromagnetic steel sheets and has a cylindrical shape. The rotor core of a synchronous reluctance motor has a characteristic salient shape to increase reluctance torque and improve electrical performance. Specifically, the rotor core has multiple flux barriers arranged radially to block magnetic flux in the q-axis direction.

同期リラクタンスモータにおいては、回転子鉄心の軸方向の両端部に当接するようにバランスリングまたは端板を配設する構造が用いられる。バランスリングまたは端板は、バランス調整および回転子鉄心の軸方向の変形を抑制することが目的である。特許文献1では、フラックスバリアである複数のスリットを有する回転子鉄心の軸方向の両外側に、バランスリングが設けられている。バランスリングは、磁性材料である第1リングと、非磁性材料である第2リングで構成され、第1リングの外周と第2リングの内周が焼きばめ、または接着等により結合されている。第1リングは、スリット間の磁路を避けるように形成された十文字形状であり、磁路以外の部分で回転子鉄心に当接している。 Synchronous reluctance motors use a structure in which balance rings or end plates are arranged to abut both axial ends of the rotor core. The purpose of the balance rings or end plates is to adjust the balance and suppress axial deformation of the rotor core. In Patent Document 1, balance rings are provided on both axial outer sides of a rotor core that has multiple slits that act as flux barriers. The balance rings are composed of a first ring made of a magnetic material and a second ring made of a non-magnetic material, and the outer periphery of the first ring and the inner periphery of the second ring are joined by shrink fitting or adhesive. The first ring is cross-shaped so as to avoid the magnetic path between the slits, and abuts the rotor core at parts other than the magnetic path.

特開2015-104224号公報JP 2015-104224 A

しかしながら、特許文献1では、磁性材料である第1リングが回転子鉄心に当接している。このため、回転子鉄心の漏れ磁束と渦電流損を抑制するために、第1リングが十文字形状といった複雑な形状とされており、コスト増となる問題がある。 However, in Patent Document 1, the first ring, which is made of a magnetic material, abuts against the rotor core. Therefore, in order to suppress leakage flux and eddy current loss in the rotor core, the first ring is given a complex shape, such as a cross shape, which poses a problem of increased costs.

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、簡単な構造かつ低コストで、バランス調整および回転子鉄心の軸方向の変形の抑制を実現することができる同期リラクタンスモータの回転子を得ることを目的とする。 The present disclosure has been made in light of the above, and aims to provide a rotor for a synchronous reluctance motor that has a simple structure, is low cost, and is capable of achieving balance adjustment and suppressing axial deformation of the rotor core.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示の同期リラクタンスモータの回転子は、径方向に並んだ複数のフラックスバリアによって磁極が形成される複数の磁性鋼板が積層された円筒状の回転子鉄心と、回転子鉄心の軸方向の両端部に配設された、磁性体からなる円板形状のバランスリングと、一方の面が回転子鉄心におけるフラックスバリアに当接し、他方の面がバランスリングと当接するようにバランスリングと回転子鉄心との間に挟まれる非磁性体のスペーサと、を備える。スペーサは、端部である不連続部を有する円環形状を呈し、一周の棒材または複数周の棒材で構成されている。棒材の端部は、バランスリングの方に突出し、バランスリングは、突出する棒材の端部が挿入される位置決めのための穴を有する。 To solve the above-mentioned problems and achieve the object, the rotor of a synchronous reluctance motor of the present disclosure includes a cylindrical rotor core formed by laminating multiple magnetic steel plates, with magnetic poles formed by multiple radially arranged flux barriers; disk-shaped balance rings made of a magnetic material disposed at both axial ends of the rotor core; and a non-magnetic spacer sandwiched between the balance rings and the rotor core so that one surface abuts against the flux barriers in the rotor core and the other surface abuts against the balance ring. The spacer has an annular shape with a discontinuous end , and is made of a single or multiple rounds of bar material. The ends of the bar material protrude toward the balance ring, and the balance ring has positioning holes into which the protruding ends of the bar material are inserted.

本開示の同期リラクタンスモータの回転子によれば、簡単な構造かつ低コストで、バランス調整および回転子鉄心の軸方向の変形の抑制を実現することができるという効果を奏する。 The rotor of the synchronous reluctance motor disclosed herein has the advantage of being able to achieve balance adjustment and suppress axial deformation of the rotor core with a simple structure and low cost.

実施の形態1に係る同期リラクタンスモータの構成を示す片側断面正面模式図FIG. 1 is a schematic front view in cross section showing the configuration of a synchronous reluctance motor according to a first embodiment of the present invention; 実施の形態1に係る他の同期リラクタンスモータの構成を示す片側断面正面模式図FIG. 10 is a schematic front view in cross section showing the configuration of another synchronous reluctance motor according to the first embodiment; 実施の形態1に係る同期リラクタンスモータの固定子および回転子の概略構成を示す断面図FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a stator and a rotor of a synchronous reluctance motor according to a first embodiment. 比較例の同期リラクタンスモータの構成を示す断面図FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a synchronous reluctance motor of a comparative example. 実施の形態1に係る同期リラクタンスモータの回転子の構成を示す断面図FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a rotor of a synchronous reluctance motor according to a first embodiment; 実施の形態1に係るバランスリングの構成を示す斜視図FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a balance ring according to a first embodiment; 実施の形態1に係るスペーサの構成を示す斜視図FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a spacer according to a first embodiment; 実施の形態1に係るスペーサの製造方法を説明するための概略図Schematic diagram for explaining a method for manufacturing a spacer according to the first embodiment. 実施の形態1に係るバランスリングの他の構成を示す斜視図FIG. 10 is a perspective view showing another configuration of the balance ring according to the first embodiment; 実施の形態1に係るバランスリングのさらに他の構成を示す斜視図FIG. 10 is a perspective view showing still another configuration of the balance ring according to the first embodiment; 実施の形態2に係る同期リラクタンスモータの回転子の構成を示す断面図FIG. 10 is a cross-sectional view showing the configuration of a rotor of a synchronous reluctance motor according to a second embodiment. 実施の形態2に係るスペーサの構成を示す斜視図FIG. 10 is a perspective view showing the configuration of a spacer according to a second embodiment; 実施の形態2に係るスペーサの製造方法を説明するための概略図Schematic diagram for explaining a method for manufacturing a spacer according to the second embodiment. 実施の形態3に係る同期リラクタンスモータの回転子の構成を示す断面図FIG. 10 is a cross-sectional view showing the configuration of a rotor of a synchronous reluctance motor according to a third embodiment. 実施の形態3に係るスペーサの構成を示す斜視図FIG. 10 is a perspective view showing the configuration of a spacer according to a third embodiment; 実施の形態3に係るスペーサの製造方法を説明するための概略図Schematic diagram for explaining a manufacturing method of a spacer according to the third embodiment. 実施の形態4に係るバランスリングの構成を示す斜視図FIG. 10 is a perspective view showing the configuration of a balance ring according to a fourth embodiment. 実施の形態4に係るバランスリングおよびスペーサの構成を示す斜視図FIG. 10 is a perspective view showing the configuration of a balance ring and a spacer according to a fourth embodiment; 実施の形態5に係る同期リラクタンスモータの回転子の構成を示す断面図FIG. 10 is a cross-sectional view showing the configuration of a rotor of a synchronous reluctance motor according to a fifth embodiment. 実施の形態5に係るスペーサの構成を示す斜視図FIG. 13 is a perspective view showing the configuration of a spacer according to a fifth embodiment. 実施の形態5に係るスペーサの他の構成を示す斜視図FIG. 13 is a perspective view showing another configuration of the spacer according to the fifth embodiment. 実施の形態6に係る同期リラクタンスモータの回転子の構成を示す断面図FIG. 13 is a cross-sectional view showing the configuration of a rotor of a synchronous reluctance motor according to a sixth embodiment. 実施の形態6に係るバランスリングの構成を示す斜視図FIG. 13 is a perspective view showing the configuration of a balance ring according to a sixth embodiment. 実施の形態6に係るスペーサの構成を示す斜視図FIG. 13 is a perspective view showing a configuration of a spacer according to a sixth embodiment. 実施の形態7に係る同期リラクタンスモータの回転子の構成を示す断面図FIG. 13 is a cross-sectional view showing the configuration of a rotor of a synchronous reluctance motor according to a seventh embodiment. 実施の形態7に係るスペーサの構成を示す斜視図FIG. 13 is a perspective view showing the configuration of a spacer according to a seventh embodiment; 実施の形態8に係る同期リラクタンスモータの回転子の構成を示す断面図FIG. 19 is a cross-sectional view showing the configuration of a rotor of a synchronous reluctance motor according to an eighth embodiment of the present invention. 実施の形態8に係るスペーサの構成を示す斜視図FIG. 13 is a perspective view showing the configuration of a spacer according to an eighth embodiment. 実施の形態9に係るバランスリングの構成を示す斜視図FIG. 13 is a perspective view showing the configuration of a balance ring according to a ninth embodiment. 実施の形態9に係るスペーサの構成を示す斜視図FIG. 13 is a perspective view showing the configuration of a spacer according to a ninth embodiment;

以下に、実施の形態にかかる同期リラクタンスモータの回転子を図面に基づいて詳細に説明する。 The rotor of a synchronous reluctance motor according to an embodiment is described in detail below with reference to the drawings.

実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る同期リラクタンスモータ10の構成を示す片側断面正面模式図である。同期リラクタンスモータ10は、ハウジング11と、固定子20と、回転子30と、を備えている。ハウジング11は、有底円筒状のフレーム12と、フレーム12の開口部を塞口するブラケット13と、を有する。固定子20は、フレーム12の円筒部に内嵌状態に固着されている。回転子30は、固定子20の内周側に配設されており、フレーム12の底部およびブラケット13にベアリング14を介して回転軸33の周りに回転可能に支持されている。
Embodiment 1.
1 is a schematic front cross-sectional view showing the configuration of a synchronous reluctance motor 10 according to embodiment 1. Synchronous reluctance motor 10 includes a housing 11, a stator 20, and a rotor 30. Housing 11 has a cylindrical frame 12 with a bottom and a bracket 13 that closes an opening of frame 12. Stator 20 is fixedly fitted within the cylindrical portion of frame 12. Rotor 30 is disposed on the inner periphery of stator 20 and is supported by the bottom of frame 12 and bracket 13 via bearings 14 so as to be rotatable about a rotation axis 33.

図2は、実施の形態1に係る他の同期リラクタンスモータ10aの構成を示す片側断面正面模式図である。同期リラクタンスモータ10aは、ハウジング11aと、固定子20と、回転子30と、を備えている。図2に示す同期リラクタンスモータ10aのハウジング11aは、有底円筒状でなく円筒状のフレーム12aと、フレーム12aの両端の開口部を塞口する2枚のブラケット13と、を有する。 Figure 2 is a schematic half-sectional front view showing the configuration of another synchronous reluctance motor 10a according to embodiment 1. The synchronous reluctance motor 10a includes a housing 11a, a stator 20, and a rotor 30. The housing 11a of the synchronous reluctance motor 10a shown in Figure 2 has a cylindrical frame 12a rather than a bottomed cylinder, and two brackets 13 that close the openings at both ends of the frame 12a.

図3は、実施の形態1に係る同期リラクタンスモータ10の固定子20および回転子30の概略構成を示す断面図である。固定子20は、固定子鉄心21および固定子コイル22を備える。固定子鉄心21は、円環状に並んだ複数のティース部21aと、複数のティース部21aを外周部で連結するバックヨーク部21bと、を備えている。固定子コイル22は、複数のティース部21aの各々に巻回されている。固定子鉄心21は、磁性体の薄板(主としてケイ素鋼板)から構成されている。固定子鉄心21は、内周面に複数のティース部21aが等間隔に形成された円環状の鋼板を複数枚積層して円筒形状に構成されている。積層された複数枚の鋼板は、外周部の溶接、あるいはカシメ等の方法で積層方向に一体に結合されている。固定子コイル22は、図示しない交流電源装置(例えばインバータ装置)から交流電流が供給され、回転磁界を発生する。 Figure 3 is a cross-sectional view showing the schematic configuration of the stator 20 and rotor 30 of the synchronous reluctance motor 10 according to embodiment 1. The stator 20 includes a stator core 21 and a stator coil 22. The stator core 21 includes a plurality of teeth 21a arranged in an annular shape and a back yoke 21b connecting the teeth 21a at their outer periphery. The stator coil 22 is wound around each of the teeth 21a. The stator core 21 is made of a thin magnetic plate (primarily a silicon steel plate). The stator core 21 is formed into a cylindrical shape by laminating multiple annular steel plates, each having a plurality of teeth 21a formed at equal intervals on its inner circumferential surface. The laminated steel plates are joined together in the lamination direction by welding or crimping the outer periphery. The stator coil 22 receives an AC current from an AC power supply (e.g., an inverter) (not shown) and generates a rotating magnetic field.

回転子30は、回転子鉄心31と、回転子鉄心31の中心部を貫通する回転軸33を有する。回転子鉄心31は、円環状の磁性鋼板を複数枚積層して円筒形状に構成されており、外周部の溶接、あるいはカシメ等の方法で積層方向に一体に結合されている。回転子鉄心31は、径方向に並んだ円弧状の溝である複数のフラックスバリア32を有する。複数のフラックスバリア32は、回転子鉄心31の回転に無効な磁束(q軸磁束)41を妨げ、回転に有効な磁束(d軸磁束)40を通すために、1磁極あたり複数層に間隔をおいて配置されている。すなわち、径方向に並んだ複数のフラックスバリア32によって磁極が形成される。フラックスバリア32の各々は、回転子鉄心31の径方向内側に向け凸型をなすように円弧状に形成されている。回転子鉄心31は、フラックスバリア32に挟まれた鉄心部32aを有する。回転子鉄心31に設けられた複数のフラックスバリア32により、磁束の流れにくい方向であるd軸42と、磁束の流れやすい方向であるq軸43が形成される。 The rotor 30 has a rotor core 31 and a rotating shaft 33 that passes through the center of the rotor core 31. The rotor core 31 is formed into a cylindrical shape by laminating multiple annular magnetic steel plates, which are joined together in the lamination direction by welding or crimping the outer periphery. The rotor core 31 has multiple flux barriers 32, which are arc-shaped grooves arranged radially. The multiple flux barriers 32 are arranged at intervals in multiple layers per magnetic pole to block magnetic flux 41 that is ineffective for rotation of the rotor core 31 (q-axis magnetic flux) and allow magnetic flux 40 that is effective for rotation to pass through. In other words, a magnetic pole is formed by the multiple flux barriers 32 arranged radially. Each flux barrier 32 is formed in an arc shape that convexly faces radially inward of the rotor core 31. The rotor core 31 has an iron core portion 32a sandwiched between the flux barriers 32. Multiple flux barriers 32 provided on the rotor core 31 form a d-axis 42, which is the direction in which magnetic flux does not flow easily, and a q-axis 43, which is the direction in which magnetic flux flows easily.

前述したように、図示しない交流電源装置から固定子コイル22に交流電流が供給されると、固定子20の内側に磁界が発生する。固定子コイル22によって発生した磁界の極性によって、回転子鉄心31によって形成される磁路44を通る磁束が発生する。磁路44は、1磁極分の磁路を示している。磁路44を通る磁束は、回転子鉄心31のフラックスバリア32に挟まれた鉄心部32aと、固定子鉄心21のティース部21aと、バックヨーク部21bと、を循環する。交流電源装置から供給された交流電流により、固定子コイル22が作る磁界の極性は、回転軸33を中心に回転するように変化する。回転子30は、その磁界の極に磁性体である回転子鉄心31が吸引されることで発生するリラクタンストルクによって、回転軸33の周りに回転する。 As mentioned above, when AC current is supplied to the stator coil 22 from an AC power supply (not shown), a magnetic field is generated inside the stator 20. Depending on the polarity of the magnetic field generated by the stator coil 22, magnetic flux is generated that passes through the magnetic path 44 formed by the rotor core 31. The magnetic path 44 represents a magnetic path for one magnetic pole. The magnetic flux passing through the magnetic path 44 circulates through the core portion 32a sandwiched between the flux barriers 32 of the rotor core 31, the teeth portion 21a of the stator core 21, and the back yoke portion 21b. The AC current supplied from the AC power supply changes the polarity of the magnetic field generated by the stator coil 22 so that it rotates around the rotation axis 33. The rotor 30 rotates around the rotation axis 33 due to reluctance torque generated when the rotor core 31, which is a magnetic material, is attracted to the poles of the magnetic field.

図4は、比較例の同期リラクタンスモータの構成を示す断面図である。図4は、図3の線IVで切断した断面図に対応する。複数のフラックスバリア32および複数の鉄心部32aを有する回転子鉄心31の両側には、磁性材料で構成されるバランスリング34が配設されている。バランスリング34は、バランス調整および回転子鉄心31の固定のために用いられる。ここで、回転に無効な磁束(q軸磁束)41の経路においては、複数のフラックスバリア32に阻まれているため、q軸の磁気抵抗が大きく、回転に有効な磁束(d軸磁束)に比べ、q軸の磁束が少ない。しかし、バランスリング34が磁性材料で構成されていると、矢印46に示すような、バランスリング34を経由する軸方向の漏れ磁束が発生し、q軸磁束が増加し、モータのトルク低下、損失増大などの特性悪化を招く。 Figure 4 is a cross-sectional view showing the configuration of a comparative example synchronous reluctance motor. Figure 4 corresponds to the cross-sectional view taken along line IV in Figure 3. Balancing rings 34 made of a magnetic material are arranged on both sides of a rotor core 31 having multiple flux barriers 32 and multiple core portions 32a. The balancing rings 34 are used for balance adjustment and to secure the rotor core 31. Here, the path of the magnetic flux ineffective for rotation (q-axis magnetic flux) 41 is blocked by multiple flux barriers 32, resulting in high magnetic resistance on the q-axis and less magnetic flux on the q-axis than the magnetic flux effective for rotation (d-axis magnetic flux). However, if the balancing ring 34 were made of a magnetic material, axial leakage magnetic flux would occur through the balancing ring 34, as shown by arrow 46, increasing the q-axis magnetic flux and resulting in deterioration of motor characteristics such as reduced torque and increased loss.

図5は、実施の形態1に係る同期リラクタンスモータ10の回転子30の構成を示す断面図である。図5は、図3の線IVで切断した断面図に対応する。図6は、実施の形態1に係るバランスリング50の構成を示す斜視図である。図7は、実施の形態1に係るスペーサの構成を示す斜視図である。図8は、実施の形態1に係るスペーサ51の製造方法を説明するための概略図である。 Figure 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the rotor 30 of the synchronous reluctance motor 10 according to embodiment 1. Figure 5 corresponds to the cross-sectional view taken along line IV in Figure 3. Figure 6 is a perspective view showing the configuration of the balance ring 50 according to embodiment 1. Figure 7 is a perspective view showing the configuration of the spacer according to embodiment 1. Figure 8 is a schematic diagram for explaining a manufacturing method of the spacer 51 according to embodiment 1.

図5に示すように、複数のフラックスバリア32および複数の鉄心部32aを有する回転子鉄心31の両側には、磁性材料で構成される端板であるバランスリング50が配設されている。バランスリング50は、円板形状であり、バランス調整および回転子鉄心31の固定のために用いられる。図6に示すように、バランスリング50の回転子鉄心31側の面には、円環状のスペーサ51を位置決めするための円環状の溝50cが設けられている。バランスリング50と回転子鉄心31との間には、スペーサ51が設けられている。スペーサ51は、バランスリング50に設けられた溝50cに嵌合する。 As shown in FIG. 5, balance rings 50, which are end plates made of a magnetic material, are arranged on both sides of the rotor core 31, which has multiple flux barriers 32 and multiple core portions 32a. The balance rings 50 are disc-shaped and are used for balance adjustment and to secure the rotor core 31. As shown in FIG. 6, the surface of the balance ring 50 facing the rotor core 31 has an annular groove 50c for positioning an annular spacer 51. A spacer 51 is provided between the balance ring 50 and the rotor core 31. The spacer 51 fits into the groove 50c provided in the balance ring 50.

バランスリング50は、磁性体を材料とし、鋳造または切削加工によって製造される。バランス修正のため、バランスリング50の裏面50aもしくは側面(径方向の端面)50bを、ドリル、エンドミルなどの工具で窪みを作るなどの除去加工をすることによってバランスリング50の重心をずらし、回転子30のバランスを修正することができる。バランスリング50は、中心部に回転軸33を固定するための貫通穴60を有する。 The balance ring 50 is made of a magnetic material and manufactured by casting or cutting. To correct the balance, the back surface 50a or side surface (radial end surface) 50b of the balance ring 50 can be removed using a tool such as a drill or end mill to create a recess, thereby shifting the center of gravity of the balance ring 50 and correcting the balance of the rotor 30. The balance ring 50 has a through hole 60 in the center for fixing the rotating shaft 33.

図7に示すように、スペーサ51は、円環状を呈している。スペーサ51の一方の面は回転子鉄心31におけるフラックスバリア32に当接し、他方の面がバランスリング50と当接するようにバランスリング50と回転子鉄心31との間に挟まれている。スペーサ51は、図8に示すように、アルミニウム、ステンレスなどの非磁性材を材料として、丸棒材を一定の長さに切り、プレス、ワイヤベンダーなどの方法で、円環状に塑性変形させて、製造される。このように、スペーサ51は、一周の棒材で構成されている。本明細書では、棒材は、棒材という概念の他に線材という概念も含むものと定義する。棒材の太さ、円環の直径は任意に選ぶことができる。スペーサ51は、丸棒材を円環状に塑性変形である曲げ加工を行って製造されるため、不連続部としての継ぎ目51aが必ず存在する。継ぎ目51aについては、端面が接触していてもよいし、接触せずに隙間が空いていてもよい。回転子鉄心31を軸方向に拘束し、スペーサ51のアンバランスを抑制するためには、継ぎ目51aによる隙間は小さいほうが好ましい。 As shown in Figure 7, the spacer 51 has an annular shape. One surface of the spacer 51 abuts against the flux barrier 32 on the rotor core 31, and the other surface abuts against the balance ring 50, sandwiched between the balance ring 50 and the rotor core 31. As shown in Figure 8, the spacer 51 is manufactured by cutting a round bar of non-magnetic material such as aluminum or stainless steel to a certain length and plastically deforming it into an annular shape using a press, wire bender, or other method. Thus, the spacer 51 is composed of a round bar. In this specification, the term "bar" is defined to include not only the concept of rod material but also the concept of wire material. The thickness of the bar material and the diameter of the annular shape can be selected arbitrarily. Because the spacer 51 is manufactured by bending a round bar into an annular shape, which is a form of plastic deformation, a seam 51a is always present as a discontinuous portion. The end faces of the seam 51a may be in contact, or there may be a gap without contact. In order to restrain the rotor core 31 in the axial direction and prevent imbalance of the spacer 51, it is preferable that the gap created by the joint 51a be small.

図9は、実施の形態1に係るバランスリング50の他の構成を示す斜視図である。図10は、実施の形態1に係るバランスリング50のさらに他の構成を示す斜視図である。図9に示すバランスリング50では、スペーサ51を位置決め固定するために、バランスリング50の外周部に円環状の突起50dを設けている。図10に示すバランスリング50では、スペーサ51を位置決め固定するために、バランスリング50の外周側に、並行する2列の円環状の突起50eを設けている。 Figure 9 is a perspective view showing another configuration of the balance ring 50 according to embodiment 1. Figure 10 is a perspective view showing yet another configuration of the balance ring 50 according to embodiment 1. The balance ring 50 shown in Figure 9 has an annular protrusion 50d on the outer periphery of the balance ring 50 to position and fix the spacer 51. The balance ring 50 shown in Figure 10 has two parallel rows of annular protrusions 50e on the outer periphery of the balance ring 50 to position and fix the spacer 51.

このように実施の形態1では、バランスリング50と回転子鉄心31との間に、継ぎ目51aを有する円環形状の非磁性体のスペーサ51を配している。すなわち、入手性がよく、安価で加工がし易い丸棒材を円環状に塑性変形させてスペーサ51を構成しているので、材料歩留まりがよく、加工が容易で、安価にスペーサを構成することができる。したがって、簡単な構造かつ低コストで、バランス調整および回転子鉄心31の軸方向の変形の抑制を実現することができる。 In this way, in embodiment 1, a non-magnetic spacer 51 in a circular ring shape with a seam 51a is disposed between the balance ring 50 and the rotor core 31. In other words, the spacer 51 is formed by plastically deforming a round bar material, which is readily available, inexpensive, and easy to process, into a circular ring shape. This results in good material yield, makes processing easy, and allows the spacer to be formed inexpensively. Therefore, balance adjustment and suppression of axial deformation of the rotor core 31 can be achieved with a simple structure and at low cost.

実施の形態2.
図11は、実施の形態2に係る同期リラクタンスモータ10の回転子30の構成を示す断面図である。図12は、実施の形態2に係るスペーサ52の構成を示す斜視図である。図13は、実施の形態2に係るスペーサ52の製造方法を説明するための概略図である。実施の形態2では、スペーサ52の断面形状は、長方形形状である。バランスリング50は実施の形態1と同様のものを用いるが、長方形形状のスペーサ52の寸法に合わせて、溝50c、円環状の突起50d、円環状の突起50eの位置および寸法を決める必要がある。
Embodiment 2.
Fig. 11 is a cross-sectional view showing the configuration of rotor 30 of synchronous reluctance motor 10 according to embodiment 2. Fig. 12 is a perspective view showing the configuration of spacer 52 according to embodiment 2. Fig. 13 is a schematic diagram for explaining a method for manufacturing spacer 52 according to embodiment 2. In embodiment 2, spacer 52 has a rectangular cross-sectional shape. The same balance ring 50 as in embodiment 1 is used, but the positions and dimensions of groove 50c, annular protrusion 50d, and annular protrusion 50e must be determined according to the dimensions of rectangular spacer 52.

スペーサ52は、実施の形態1と同様に、アルミニウム、ステンレスなどの非磁性材を材料として、角棒材を一定の長さに切り、プレス、ワイヤベンダーなどの方法で、円環状にフラットワイズ方向52bに塑性変形させて、製造される。このように、実施の形態2のスペーサ52は、フラットワイズ巻きである。棒材の厚み、幅、円環の直径は任意に選ぶことができる。 As in embodiment 1, the spacer 52 is manufactured from a non-magnetic material such as aluminum or stainless steel by cutting a square bar stock to a fixed length and plastically deforming it into a ring in the flatwise direction 52b using a press, wire bender, or other method. In this way, the spacer 52 in embodiment 2 is flatwise wound. The thickness and width of the bar stock and the diameter of the ring can be selected as desired.

スペーサ52は、角棒材を円環状に塑性変形させて製造されるため、継ぎ目52aが必ず存在する。継ぎ目52aについては、端面が接触していてもよいし、接触せずに隙間が空いていてもよい。回転子鉄心31を軸方向に拘束し、スペーサ52のアンバランスを抑制するためには、継ぎ目52aによる隙間は小さいほうが好ましい。 Since the spacer 52 is manufactured by plastically deforming a square bar into an annular shape, a seam 52a is always present. The end faces of the seam 52a may be in contact, or there may be a gap without contact. In order to restrain the rotor core 31 in the axial direction and prevent imbalance of the spacer 52, it is preferable that the gap created by the seam 52a be small.

このように実施の形態2によれば、角棒材を曲げ加工が容易なフラットワイズ巻きしてスペーサ52を構成しているので、バランスリング50と回転子鉄心31との距離を効果的に離すことができ、少ない非磁性材料を用いて磁気特性向上を望むことができる。 According to embodiment 2, the spacer 52 is constructed by flat-wounding square bar material, which allows for easy bending. This effectively increases the distance between the balance ring 50 and the rotor core 31, allowing for improved magnetic properties using a small amount of non-magnetic material.

実施の形態3.
図14は、実施の形態3に係る同期リラクタンスモータ10の回転子30の構成を示す断面図である。図15は、実施の形態3に係るスペーサ53の構成を示す斜視図である。図16は、実施の形態3に係るスペーサ53の製造方法を説明するための概略図である。実施の形態3では、スペーサ53の断面形状は、長方形形状である。バランスリング50は実施の形態1と同様のものを用いるが、長方形形状のスペーサ53の寸法に合わせて、溝50c、円環状の突起50d、円環状の突起50eの位置および寸法を決める必要がある。
Embodiment 3.
Fig. 14 is a cross-sectional view showing the configuration of rotor 30 of synchronous reluctance motor 10 according to embodiment 3. Fig. 15 is a perspective view showing the configuration of spacer 53 according to embodiment 3. Fig. 16 is a schematic diagram for explaining a method for manufacturing spacer 53 according to embodiment 3. In embodiment 3, spacer 53 has a rectangular cross-sectional shape. The same balance ring 50 as in embodiment 1 is used, but the positions and dimensions of groove 50c, annular protrusion 50d, and annular protrusion 50e must be determined according to the dimensions of rectangular spacer 53.

スペーサ53は、実施の形態1と同様に、アルミニウム、ステンレスなどの非磁性材を材料として、角棒材を一定の長さに切り、プレス、ワイヤベンダーなどの方法で、円環状にエッジワイズ方向53bに塑性変形させて、製造される。このように、実施の形態3のスペーサ53は、エッジワイズ巻きである。棒材の厚み、幅、円環の直径は任意に選ぶことができる。 As in embodiment 1, the spacer 53 is manufactured from a non-magnetic material such as aluminum or stainless steel by cutting a square bar stock to a fixed length and plastically deforming it into a ring shape in the edgewise direction 53b using a press, wire bender, or other method. In this way, the spacer 53 in embodiment 3 is edgewise wound. The thickness and width of the bar stock and the diameter of the ring can be selected as desired.

スペーサ53は、角棒材を円環状に塑性変形させて製造されるため、継ぎ目53aが必ず存在する。継ぎ目53aについては、端面が接触していてもよいし、接触せずに隙間が空いていてもよい。回転子鉄心31を軸方向に拘束し、スペーサ53のアンバランスを抑制するためには、継ぎ目53aによる隙間は小さいほうが好ましい。 Since the spacer 53 is manufactured by plastically deforming a square bar into an annular shape, a seam 53a is always present. The end faces of the seam 53a may be in contact, or there may be a gap without contact. In order to restrain the rotor core 31 in the axial direction and prevent imbalance of the spacer 53, it is preferable that the gap created by the seam 53a be small.

このように実施の形態3によれば、角棒材をエッジワイズ巻きしてスペーサ53を構成しているので、バランスリング50とスペーサ53との接触面積、回転子鉄心31とスペーサ53との接触面積を広くとることができ、安定したスペーサを構成できる。 According to embodiment 3, the spacer 53 is constructed by edgewise winding square bar material, which allows for a large contact area between the balance ring 50 and the spacer 53, and between the rotor core 31 and the spacer 53, resulting in a stable spacer.

実施の形態4.
図17は、実施の形態4に係るバランスリング50の構成を示す斜視図である。図18は、実施の形態4に係るバランスリング50およびスペーサ51の構成を示す斜視図である。実施の形態4では、バランスリング50は、スペーサ51を位置決め固定するための円弧状の突起50fを、外周部の全周にではなく、間隔をおいて間欠的に設けている。突起50fは、並行するように2列配置されている。スペーサ51としては、実施の形態1の丸棒材が採用されている。
Embodiment 4.
Fig. 17 is a perspective view showing the configuration of a balance ring 50 according to the fourth embodiment. Fig. 18 is a perspective view showing the configurations of a balance ring 50 and a spacer 51 according to the fourth embodiment. In the fourth embodiment, the balance ring 50 has arc-shaped protrusions 50f for positioning and fixing the spacer 51, which are provided at intervals rather than around the entire periphery. The protrusions 50f are arranged in two parallel rows. The round bar material of the first embodiment is used as the spacer 51.

バランスリング50に突起50fを設けると、突起50fの高さ分だけ回転子鉄心31との距離が近くなるため、磁気抵抗が小さくなって漏れ磁束が増える恐れがある。そこで、実施の形態4では、突起50fをd軸の位置に配置することにより、q軸の位置ではバランスリング50と回転子鉄心31との距離を離すことができ、効果的に漏れ磁束を抑制することができる。 If protrusions 50f are provided on the balance ring 50, the distance to the rotor core 31 will be reduced by the height of the protrusions 50f, which could reduce magnetic resistance and increase leakage flux. Therefore, in embodiment 4, by positioning the protrusions 50f at the d-axis position, the distance between the balance ring 50 and the rotor core 31 can be increased at the q-axis position, effectively suppressing leakage flux.

なお、バランスリング50の突起50fは、図9に示したように、外周部に一列のみ設けてもよい。また、スペーサ51としては、丸棒材だけでなく、実施の形態2に示したフラットワイズ巻きをした角棒材、実施の形態3に示したエッジワイズ巻きをした角棒材を用いてもよい。スペーサ51に用いる丸棒材の直径、角棒材の幅、厚さ、スペーサ51の直径、バランスリング50の突起の数、位置、形状などは、任意に選ぶことができる。 The protrusions 50f of the balance ring 50 may be provided in only one row on the outer periphery, as shown in Figure 9. Furthermore, the spacer 51 may be made of not only round bar material, but also flatwise wound square bar material as shown in embodiment 2, or edgewise wound square bar material as shown in embodiment 3. The diameter of the round bar material used for the spacer 51, the width and thickness of the square bar material, the diameter of the spacer 51, and the number, position, and shape of the protrusions on the balance ring 50 may be selected as desired.

このように実施の形態4によれば、バランスリング50におけるスペーサ51の位置決めのための構成を軽量化することが可能となる。 In this way, according to embodiment 4, it is possible to reduce the weight of the structure for positioning the spacer 51 in the balance ring 50.

実施の形態5.
図19は、実施の形態5に係る同期リラクタンスモータ10の回転子30の構成を示す断面図である。図20は、実施の形態5に係るスペーサ54の構成を示す斜視図である。図21は、実施の形態5に係るスペーサ54の他の構成を示す斜視図である。実施の形態5では、スペーサ54が丸棒材を複数周にわたって巻いて構成されている。すなわち、スペーサ54は、複数周の棒材で構成されている。実施の形態5のスペーサ54は、丸棒材を複数周にわたって巻いて構成されているので、不連続部としての2つの端部54aを必ず有する。
Embodiment 5.
Fig. 19 is a cross-sectional view showing the configuration of rotor 30 of synchronous reluctance motor 10 according to embodiment 5. Fig. 20 is a perspective view showing the configuration of spacer 54 according to embodiment 5. Fig. 21 is a perspective view showing another configuration of spacer 54 according to embodiment 5. In embodiment 5, spacer 54 is formed by winding a round bar material over multiple turns. In other words, spacer 54 is formed from multiple turns of bar material. Since spacer 54 according to embodiment 5 is formed by winding a round bar material over multiple turns, it necessarily has two end portions 54a as discontinuous portions.

スペーサ54としては、図20に示すように、密接した状態で巻いてもよいし、図21に示すように、丸棒と丸棒との間に間隔を設けた螺旋状とし、少ない材料で広い範囲を抑える構造としてもよい。図19によれば、スペーサ54が複数周にわたってバランスリング50と回転子鉄心31との間に挟まれて構成されている。図19の左側のスペーサ54が図20に示した密接した螺旋状のスペーサを示しており、右側のスペーサ54が図21に示した間隔を空けた螺旋状のスペーサを示している。 The spacers 54 may be wound tightly as shown in Figure 20, or may be spirally wound with spaces between the round bars as shown in Figure 21, allowing for a structure that covers a wide area with a small amount of material. As shown in Figure 19, the spacers 54 are sandwiched between the balance ring 50 and the rotor core 31 over multiple turns. The spacer 54 on the left side of Figure 19 shows the tightly wound spiral spacer shown in Figure 20, while the spacer 54 on the right side shows the spaced spiral spacer shown in Figure 21.

なお、スペーサ54としては、丸棒材だけでなく、実施の形態2に示したフラットワイズ巻きをした角棒材、実施の形態3に示したエッジワイズ巻きをした角棒材を用いてもよい。また、バランスリング50としては、図6に示した溝50cを持つ形状、図9に示した外周部に設けた突起50dの形状、図10に示した2本の並行した円環状の突起50e、図17に示した間欠配置された突起50fのうちのいずれの形態でもよい。また、スペーサ54に用いる丸棒材の直径、角棒材の幅、厚さ、スペーサ54の直径、螺旋の巻回数、螺旋の間隔、バランスリング50の溝の数、突起の数、位置、形状は、任意に選ぶことができる。 The spacer 54 may be made of not only a round bar but also a flatwise wound square bar as shown in embodiment 2 or an edgewise wound square bar as shown in embodiment 3. The balance ring 50 may have any of the following shapes: a groove 50c as shown in FIG. 6, a projection 50d on the outer periphery as shown in FIG. 9, two parallel annular projections 50e as shown in FIG. 10, or intermittently arranged projections 50f as shown in FIG. 17. The diameter of the round bar used for the spacer 54, the width and thickness of the square bar, the diameter of the spacer 54, the number of spiral turns, the spiral spacing, the number of grooves on the balance ring 50, and the number, position, and shape of the projections may be selected arbitrarily.

このように実施の形態5によれば、スペーサ54が丸棒材を複数周にわたって巻いて構成されているので、バランスリング50とスペーサ54との接触面積、回転子鉄心31とスペーサ54との接触面積を広くとることができ、安定したスペーサを構成することができる。 According to embodiment 5, the spacer 54 is constructed by wrapping a round bar material around itself multiple times, which allows for a large contact area between the balance ring 50 and the spacer 54 and between the rotor core 31 and the spacer 54, resulting in a stable spacer.

実施の形態6.
図22は、実施の形態6に係る同期リラクタンスモータ10の回転子30の構成を示す断面図である。図23は、実施の形態6に係るバランスリング50の構成を示す斜視図である。図24は、実施の形態6に係るスペーサ51の構成を示す斜視図である。実施の形態6では、スペーサ51は、図24に示すように、両端部に折り曲げ部51cを有する。折り曲げ部51cは、対面するバランスリング50の方に、すなわち回転子30の軸方向に突出する構造となっている。バランスリング50には、図23に示すように、スペーサ51の折り曲げ部51cが入る穴50gが設けられている。穴50gにスペーサ51の端部の折り曲げ部51cを挿入することで、スペーサ51をバランスリング50に位置決めすることができる。穴50gは、加工穴でも鋳抜き穴でもよく、穴50gの深さ、大きさ、形状、位置は任意に決めることができる。
Embodiment 6.
FIG. 22 is a cross-sectional view showing the configuration of the rotor 30 of the synchronous reluctance motor 10 according to the sixth embodiment. FIG. 23 is a perspective view showing the configuration of a balance ring 50 according to the sixth embodiment. FIG. 24 is a perspective view showing the configuration of a spacer 51 according to the sixth embodiment. In the sixth embodiment, the spacer 51 has bent portions 51c at both ends, as shown in FIG. 24 . The bent portions 51c are configured to protrude toward the opposing balance ring 50, i.e., in the axial direction of the rotor 30. As shown in FIG. 23 , the balance ring 50 has holes 50g into which the bent portions 51c of the spacer 51 are inserted. By inserting the bent portions 51c at the ends of the spacer 51 into the holes 50g, the spacer 51 can be positioned on the balance ring 50. The holes 50g may be machined holes or cast holes, and the depth, size, shape, and position of the holes 50g can be determined arbitrarily.

図24では、両端に折り曲げ部51cを有しているが、片側のみに折り曲げ部51cを設けてもよい。片側のみに折り曲げ部51cを有する場合は、片側の折り曲げ部51cだけでは正確な位置決めができないので、バランスリング50においては、図6に示した溝50c、図9に示した突起50d、あるいは図10に示した突起50eと、穴50gとを併用したほうが望ましい。 In Figure 24, there are bent portions 51c on both ends, but it is also possible to provide a bent portion 51c on only one side. If there is a bent portion 51c on only one side, accurate positioning cannot be achieved with just the bent portion 51c on one side, so it is preferable to use a balance ring 50 that combines the groove 50c shown in Figure 6, the protrusion 50d shown in Figure 9, or the protrusion 50e shown in Figure 10 with the hole 50g.

なお、スペーサ51としては、丸棒材だけでなく、実施の形態2に示したフラットワイズ巻きをした角棒材、実施の形態3に示したエッジワイズ巻きをした角棒材を用いてもよい。また、スペーサ51が両端に折り曲げ部51cを有している場合においても、バランスリング50においては、図6に示した溝50c、図9に示した突起50d、図10に示した突起50e、図17に示した間欠配置された突起50fと、穴50gとを併用してもよい。また、スペーサ51に用いる丸棒材の直径、角棒材の幅、厚さ、スペーサ51の直径、螺旋の巻回数、螺旋の間隔、バランスリング50の溝の数、突起の数、位置、形状は、任意に選ぶことができる。 The spacer 51 may be made of not only a round bar but also a flatwise wound square bar as shown in embodiment 2 or an edgewise wound square bar as shown in embodiment 3. Even if the spacer 51 has bent portions 51c at both ends, the balance ring 50 may use a combination of the groove 50c shown in FIG. 6, the protrusion 50d shown in FIG. 9, the protrusion 50e shown in FIG. 10, or the intermittently arranged protrusions 50f shown in FIG. 17, and the hole 50g. The diameter of the round bar used in the spacer 51, the width and thickness of the square bar, the diameter of the spacer 51, the number of spiral turns, the spiral spacing, the number of grooves on the balance ring 50, and the number, position, and shape of the protrusions may be selected arbitrarily.

このように実施の形態6によれば、スペーサ51に折り曲げ部51cを設け、バランスリング50に折り曲げ部51cが挿入される穴50gを設けているので、溝50c、突起50d,50eを用いることなくスペーサ51をバランスリング50に位置決めすることができ、バランスリング50と回転子鉄心31との間隔を効果的に離すことができる。 According to embodiment 6, the spacer 51 is provided with a bent portion 51c, and the balance ring 50 is provided with a hole 50g into which the bent portion 51c is inserted. This allows the spacer 51 to be positioned on the balance ring 50 without using the groove 50c or the protrusions 50d and 50e, effectively increasing the distance between the balance ring 50 and the rotor core 31.

実施の形態7.
図25は、実施の形態7に係る同期リラクタンスモータ10の回転子30の構成を示す断面図である。図26は、実施の形態7に係るスペーサ54の構成を示す斜視図である。実施の形態7では、スペーサ54は、図20に示したように、丸棒材を複数周にわたって巻いて構成されている。スペーサ54は、両端部に折り曲げ部54gを有する。折り曲げ部54gは、対面するバランスリング50の方に、すなわち回転子30の軸方向に突出する構造となっている。バランスリング50には、図25に示すように、スペーサ54の折り曲げ部54gが入る穴50gが設けられている。穴50gにスペーサ54の端部の折り曲げ部54gを挿入することで、スペーサ54をバランスリング50に位置決めすることができる。穴50gは、加工穴でも鋳抜き穴でもよく、穴50gの深さ、大きさ、形状、位置は任意に決めることができる。
Embodiment 7.
FIG. 25 is a cross-sectional view showing the configuration of the rotor 30 of the synchronous reluctance motor 10 according to the seventh embodiment. FIG. 26 is a perspective view showing the configuration of a spacer 54 according to the seventh embodiment. In the seventh embodiment, the spacer 54 is formed by winding a round bar material multiple times, as shown in FIG. 20 . The spacer 54 has bent portions 54g at both ends. The bent portions 54g are configured to protrude toward the opposing balance ring 50, i.e., in the axial direction of the rotor 30. As shown in FIG. 25 , the balance ring 50 has holes 50g into which the bent portions 54g of the spacer 54 are inserted. By inserting the bent portions 54g at the ends of the spacer 54 into the holes 50g, the spacer 54 can be positioned relative to the balance ring 50. The holes 50g may be machined holes or cast holes, and the depth, size, shape, and position of the holes 50g can be determined as desired.

スペーサ54としては、図26に示すように、密接した状態で巻いてもよいし、図21に示したように、丸棒と丸棒との間に間隔を設けた螺旋状としてもよい。図25の左側のスペーサ54が図26に示した密接した螺旋状のスペーサを示しており、右側のスペーサ54が図21に示した間隔を空けた螺旋状のスペーサを示している。 The spacers 54 may be wound tightly as shown in Figure 26, or may be spirally wound with spaces between the round bars as shown in Figure 21. The spacer 54 on the left side of Figure 25 shows the tightly wound spiral spacer shown in Figure 26, while the spacer 54 on the right side shows the spaced spiral spacer shown in Figure 21.

なお、スペーサ54としては、丸棒材だけでなく、実施の形態2に示したフラットワイズ巻きをした角棒材、実施の形態3に示したエッジワイズ巻きをした角棒材を用いてもよい。また、バランスリング50においては、図6に示した溝50c、図9に示した突起50d、図10に示した突起50e、図17に示した間欠配置された突起50fと、穴50gとを併用してもよい。また、スペーサ54に用いる丸棒材の直径、角棒材の幅、厚さ、スペーサ54の直径、螺旋の巻回数、螺旋の間隔、バランスリング50の溝の数、突起の数、位置、形状は、任意に選ぶことができる。 The spacer 54 may be made of not only round bar material, but also flatwise wound square bar material as shown in embodiment 2 or edgewise wound square bar material as shown in embodiment 3. The balance ring 50 may also use a combination of the groove 50c shown in FIG. 6, the protrusion 50d shown in FIG. 9, the protrusion 50e shown in FIG. 10, and the intermittently arranged protrusions 50f shown in FIG. 17, in addition to the holes 50g. The diameter of the round bar material used in the spacer 54, the width and thickness of the square bar material, the diameter of the spacer 54, the number of spiral turns, the spiral spacing, the number of grooves on the balance ring 50, and the number, position, and shape of the protrusions may be selected arbitrarily.

このように実施の形態7によれば、複数周に亘って巻回されたスペーサ54に折り曲げ部54gを設け、バランスリング50に折り曲げ部54gが挿入される穴50gを設けているので、溝50c、突起50d,50eを用いることなくスペーサ54をバランスリング50に位置決めすることができ、バランスリング50と回転子鉄心31との間隔を効果的に離すことができる。また、バランスリング50とスペーサ54との接触面積、回転子鉄心31とスペーサ54との接触面積を広くとることができ、安定したスペーサを構成することができる。 According to embodiment 7, the spacer 54 is wound multiple times and has a bent portion 54g, and the balance ring 50 has a hole 50g into which the bent portion 54g is inserted. This allows the spacer 54 to be positioned on the balance ring 50 without using the groove 50c or protrusions 50d, 50e, effectively increasing the distance between the balance ring 50 and the rotor core 31. Furthermore, the contact area between the balance ring 50 and the spacer 54 and the contact area between the rotor core 31 and the spacer 54 can be increased, resulting in a stable spacer.

実施の形態8.
図27は、実施の形態8に係る同期リラクタンスモータ10の回転子30の構成を示す断面図である。図28は、実施の形態8に係るスペーサ54の構成を示す斜視図である。実施の形態8では、スペーサ54は、図20に示したように、丸棒材を複数周にわたって巻いて構成されている。スペーサ54は、外周側の端部にバランスリング50の方に突出する折り曲げ部54gを有し、内周側の端部にスペーサ54の径方向内側に突出する折り曲げ部54hを有する。バランスリング50には、図27に示すように、スペーサ54の折り曲げ部54gが入る穴50gが設けられている。回転軸33には、スペーサ54の折り曲げ部54hが入る穴33aが設けられている。バランスリング50の穴50gにスペーサ54の折り曲げ部54gを挿入し、回転軸33の穴33aにスペーサ54の折り曲げ部54hを挿入することで、スペーサ54をバランスリング50に位置決めすることができる。穴50g,33aは、加工穴でも鋳抜き穴でもよく、穴50g,33aの深さ、大きさ、形状、位置は任意に決めることができる。
Embodiment 8.
FIG. 27 is a cross-sectional view showing the configuration of the rotor 30 of the synchronous reluctance motor 10 according to the eighth embodiment. FIG. 28 is a perspective view showing the configuration of a spacer 54 according to the eighth embodiment. In the eighth embodiment, the spacer 54 is formed by winding a round bar material multiple times, as shown in FIG. 20 . The spacer 54 has a bent portion 54g at its outer peripheral end that protrudes toward the balance ring 50, and a bent portion 54h at its inner peripheral end that protrudes radially inward of the spacer 54. As shown in FIG. 27 , the balance ring 50 has a hole 50g into which the bent portion 54g of the spacer 54 is inserted. The rotating shaft 33 has a hole 33a into which the bent portion 54h of the spacer 54 is inserted. The spacer 54 can be positioned on the balance ring 50 by inserting the bent portion 54g of the spacer 54 into the hole 50g of the balance ring 50 and inserting the bent portion 54h of the spacer 54 into the hole 33a of the rotating shaft 33. The holes 50g and 33a may be machined holes or cast holes, and the depth, size, shape and position of the holes 50g and 33a may be determined arbitrarily.

なお、スペーサ54としては、丸棒材だけでなく、実施の形態2に示したフラットワイズ巻きをした角棒材、実施の形態3に示したエッジワイズ巻きをした角棒材を用いてもよい。また、バランスリング50においては、図6に示した溝50c、図9に示した突起50d、図10に示した突起50e、図17に示した間欠配置された突起50fと、穴50gとを併用してもよい。また、スペーサ54に用いる丸棒材の直径、角棒材の幅、厚さ、スペーサ54の直径、螺旋の巻回数、螺旋の間隔、バランスリング50の溝の数、突起の数、位置、形状は、任意に選ぶことができる。 The spacer 54 may be made of not only round bar material, but also flatwise wound square bar material as shown in embodiment 2 or edgewise wound square bar material as shown in embodiment 3. The balance ring 50 may also use a combination of the groove 50c shown in FIG. 6, the protrusion 50d shown in FIG. 9, the protrusion 50e shown in FIG. 10, and the intermittently arranged protrusions 50f shown in FIG. 17, in addition to the holes 50g. The diameter of the round bar material used in the spacer 54, the width and thickness of the square bar material, the diameter of the spacer 54, the number of spiral turns, the spiral spacing, the number of grooves on the balance ring 50, and the number, position, and shape of the protrusions may be selected arbitrarily.

このように実施の形態8によれば、複数周に亘って巻回されたスペーサ54に折り曲げ部54g,54hを設け、バランスリング50に折り曲げ部54gが挿入される穴50gを設け、回転軸33に折り曲げ部54hが挿入される穴33aを設けているので、溝50c、突起50d,50eを用いることなくスペーサ54をバランスリング50に位置決めすることができ、バランスリング50と回転子鉄心31との間隔を効果的に離すことができる。また、バランスリング50とスペーサ54との接触面積、回転子鉄心31とスペーサ54との接触面積を広くとることができ、安定したスペーサを構成することができる。 According to embodiment 8, the spacer 54 is wound multiple times and has bent portions 54g and 54h, the balance ring 50 has a hole 50g into which the bent portion 54g is inserted, and the rotating shaft 33 has a hole 33a into which the bent portion 54h is inserted. This allows the spacer 54 to be positioned on the balance ring 50 without using grooves 50c or protrusions 50d and 50e, effectively increasing the distance between the balance ring 50 and the rotor core 31. Furthermore, the contact area between the balance ring 50 and the spacer 54 and the contact area between the rotor core 31 and the spacer 54 can be increased, resulting in a stable spacer.

実施の形態9.
図29は、実施の形態9に係るバランスリング50の構成を示す斜視図である。図30は、実施の形態9に係るスペーサ55の構成を示す斜視図である。実施の形態9においては、スペーサ55は、図30に示すように、間欠的に配置された凸部である複数の折り曲げ部58を有する。折り曲げ部58は、V字型、C字型、あるいはコの字型の突出形状を呈し、対面するバランスリング50の方に、すなわち回転子30の軸方向に突出する構造となっている。バランスリング50には、図29に示すように、スペーサ55の複数の折り曲げ部58が入る複数の凹部である溝50hが設けられている。バランスリング50の溝50hにスペーサ55の折り曲げ部58を嵌合することで、スペーサ55をバランスリング50に位置決めすることができる。スペーサ55は、不連続部としての継ぎ目55aを有する。
Embodiment 9.
FIG. 29 is a perspective view showing the configuration of a balance ring 50 according to the ninth embodiment. FIG. 30 is a perspective view showing the configuration of a spacer 55 according to the ninth embodiment. In the ninth embodiment, as shown in FIG. 30 , the spacer 55 has a plurality of bent portions 58, which are convex portions arranged at intervals. The bent portions 58 have a V-, C-, or U-shaped protrusion and are structured to protrude toward the opposing balance ring 50, i.e., in the axial direction of the rotor 30. As shown in FIG. 29 , the balance ring 50 has a plurality of grooves 50h, which are recesses into which the bent portions 58 of the spacer 55 are fitted. The spacer 55 can be positioned on the balance ring 50 by fitting the bent portions 58 of the spacer 55 into the grooves 50h of the balance ring 50. The spacer 55 has a seam 55a as a discontinuous portion.

溝50hは、加工溝でも鋳抜き溝でもよく、溝50hの深さ、位置、幅、個数は任意に決めることができる。折り曲げ部58の形状、個数は、バランスリング50の溝50hに合わせて任意に選ぶことができる。また、スペーサ55の端部に、図24に示したような折り曲げ部51cを形成してもよい。また、Vの字型を工夫することで、軸方向にばね性を持たせ、より効果的に回転子鉄心31を固定することもできる。また、スペーサ55としては、丸棒材だけでなく、実施の形態2に示したフラットワイズ巻きをした角棒材、実施の形態3に示したエッジワイズ巻きをした角棒材を用いてもよい。 The grooves 50h may be machined grooves or cast grooves, and the depth, position, width, and number of the grooves 50h can be determined arbitrarily. The shape and number of the bent portions 58 can be selected arbitrarily to match the grooves 50h of the balance ring 50. Also, bent portions 51c as shown in Figure 24 may be formed at the ends of the spacer 55. Furthermore, by modifying the V-shape, springiness can be imparted in the axial direction, more effectively securing the rotor core 31. Furthermore, the spacer 55 may be made of not only round bar material, but also flatwise wound square bar material as shown in embodiment 2, or edgewise wound square bar material as shown in embodiment 3.

このように実施の形態9によれば、複数の折り曲げ部58を持つスペーサ55と、複数の溝50hをもつバランスリング50によりスペーサ55をバランスリング50に位置決めすることができ、バランスリング50と回転子鉄心31との間隔を効果的に離すことができる。 In this way, according to embodiment 9, the spacer 55 having multiple bent portions 58 and the balance ring 50 having multiple grooves 50h can be positioned on the balance ring 50, effectively increasing the distance between the balance ring 50 and the rotor core 31.

以上の実施の形態に示した構成は、本開示の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本開示の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configurations shown in the above embodiments are merely examples of the content of this disclosure, and may be combined with other known technologies. Parts of the configuration may also be omitted or modified without departing from the spirit of this disclosure.

10,10a 同期リラクタンスモータ、11,11a ハウジング、12,12a フレーム、13 ブラケット、14 ベアリング、20 固定子、21 固定子鉄心、21a ティース部、21b バックヨーク部、22 固定子コイル、30 回転子、31 回転子鉄心、32 フラックスバリア、32a 鉄心部、33 回転軸、33a,50g 穴、34,50 バランスリング、40 磁束(d軸磁束)、41 磁束(q軸磁束)、42 d軸、43 q軸、44 磁路、50a 裏面、50b 側面、50c,50h 溝、50d,50e,50f 突起、51,52,53,54,55 スペーサ、51a,52a,53a,55a 継ぎ目、51c,54g,54h,58 折り曲げ部、52b フラットワイズ方向、53b エッジワイズ方向、54a 端部、60 貫通穴。 10, 10a Synchronous reluctance motor, 11, 11a Housing, 12, 12a Frame, 13 Bracket, 14 Bearing, 20 Stator, 21 Stator core, 21a Teeth portion, 21b Back yoke portion, 22 Stator coil, 30 Rotor, 31 Rotor core, 32 Flux barrier, 32a Core portion, 33 Rotating shaft, 33a, 50g Hole, 34, 50 Balance ring, 40 Magnetic flux (d-axis magnetic flux), 41 Magnetic flux (q-axis magnetic flux), 42 d-axis, 43 q-axis, 44 Magnetic path, 50a Back surface, 50b Side surface, 50c, 50h Groove, 50d, 50e, 50f Protrusions, 51, 52, 53, 54, 55 Spacer, 51a, 52a, 53a, 55a Seam, 51c, 54g, 54h, 58: Bent portion, 52b: Flatwise direction, 53b: Edgewise direction, 54a: End, 60: Through hole.

Claims (7)

径方向に並んだ複数のフラックスバリアによって磁極が形成される複数の磁性鋼板が積層された円筒状の回転子鉄心と、
前記回転子鉄心の軸方向の両端部に配設された、磁性体からなる円板形状のバランスリングと、
一方の面が前記回転子鉄心における前記フラックスバリアに当接し、他方の面が前記バランスリングと当接するように前記バランスリングと前記回転子鉄心との間に挟まれる非磁性体のスペーサと、
を備え、
前記スペーサは、端部である不連続部を有する円環形状を呈し、一周の棒材または複数周の棒材で構成され、
前記棒材の前記端部は、前記バランスリングの方に突出し、
前記バランスリングは、前記突出する前記棒材の前記端部が挿入される位置決めのための穴を有する
ことを特徴とする同期リラクタンスモータの回転子。
a cylindrical rotor core formed by laminating a plurality of magnetic steel plates, each of which has magnetic poles formed by a plurality of radially arranged flux barriers;
a balance ring having a disk shape and made of a magnetic material, the balance ring being disposed at both axial ends of the rotor core;
a non-magnetic spacer sandwiched between the balance ring and the rotor core so that one surface abuts against the flux barrier of the rotor core and the other surface abuts against the balance ring;
Equipped with
the spacer has a circular ring shape having a discontinuous portion at an end , and is made up of a rod material having one circumference or a plurality of circumferences;
the end of the bar protrudes toward the balance ring;
The balance ring has a positioning hole into which the end of the protruding bar is inserted.
A rotor for a synchronous reluctance motor.
径方向に並んだ複数のフラックスバリアによって磁極が形成される複数の磁性鋼板が積層された円筒状の回転子鉄心と、
前記回転子鉄心の軸方向の両端部に配設された、磁性体からなる円板形状のバランスリングと、
一方の面が前記回転子鉄心における前記フラックスバリアに当接し、他方の面が前記バランスリングと当接するように前記バランスリングと前記回転子鉄心との間に挟まれる非磁性体のスペーサと、
を備え、
前記スペーサは、端部である不連続部を有する円環形状を呈し、一周の棒材または複数周の棒材で構成され、
前記スペーサは、
前記棒材の外径側の一端部は、前記バランスリングの方に突出し、
前記棒材の内径側の他端部は、内径側に突出し、
前記バランスリングは、前記突出する前記一端部が挿入される位置決めのための穴を有し、
前記回転子鉄心が固定される回転軸は、前記突出する前記他端部が挿入される位置決めのための穴を有する
ことを特徴とする同期リラクタンスモータの回転子。
a cylindrical rotor core formed by laminating a plurality of magnetic steel plates, each of which has magnetic poles formed by a plurality of radially arranged flux barriers;
a balance ring having a disk shape and made of a magnetic material, the balance ring being disposed at both axial ends of the rotor core;
a non-magnetic spacer sandwiched between the balance ring and the rotor core so that one surface abuts against the flux barrier of the rotor core and the other surface abuts against the balance ring;
Equipped with
the spacer has a circular ring shape having a discontinuous portion at an end, and is made up of a rod material having one circumference or a plurality of circumferences;
The spacer is
One end of the rod on the outer diameter side protrudes toward the balance ring,
The other end of the rod on the inner diameter side protrudes toward the inner diameter side,
the balance ring has a positioning hole into which the protruding one end is inserted,
A rotor for a synchronous reluctance motor , wherein a rotating shaft to which the rotor core is fixed has a positioning hole into which the protruding other end is inserted .
径方向に並んだ複数のフラックスバリアによって磁極が形成される複数の磁性鋼板が積層された円筒状の回転子鉄心と、
前記回転子鉄心の軸方向の両端部に配設された、磁性体からなる円板形状のバランスリングと、
一方の面が前記回転子鉄心における前記フラックスバリアに当接し、他方の面が前記バランスリングと当接するように前記バランスリングと前記回転子鉄心との間に挟まれる非磁性体のスペーサと、
を備え、
前記スペーサは、継ぎ目である不連続部を有する円環形状を呈し、一周の棒材で構成され、
前記スペーサは、前記バランスリングの方に突出する複数の凸部を有し、
前記バランスリングは前記複数の凸部が嵌合する複数の凹部を有する
ことを特徴とする同期リラクタンスモータの回転子。
a cylindrical rotor core formed by laminating a plurality of magnetic steel plates, each of which has magnetic poles formed by a plurality of radially arranged flux barriers;
a balance ring having a disk shape and made of a magnetic material, the balance ring being disposed at both axial ends of the rotor core;
a non-magnetic spacer sandwiched between the balance ring and the rotor core so that one surface abuts against the flux barrier of the rotor core and the other surface abuts against the balance ring;
Equipped with
the spacer has a circular ring shape having a discontinuous portion which is a joint, and is made of a rod material;
the spacer has a plurality of protrusions protruding toward the balance ring,
The rotor of a synchronous reluctance motor is characterized in that the balance ring has a plurality of recesses into which the plurality of protrusions fit .
前記棒材は、丸棒である
ことを特徴とする請求項1から3の何れか一つに記載の同期リラクタンスモータの回転子。
4. The rotor of a synchronous reluctance motor according to claim 1 , wherein the bar material is a round bar.
前記棒材は、フラットワイズ巻きまたはエッジワイズ巻きの角棒である
ことを特徴とする請求項1から3の何れか一つに記載の同期リラクタンスモータの回転子。
4. The rotor of a synchronous reluctance motor according to claim 1 , wherein the bar material is a flatwise wound or edgewise wound square bar.
前記バランスリングは、前記スペーサを位置決めするための、円環状の溝、円環状の突起、または円環状の並行する2列の突起を有する
ことを特徴とする請求項1から3の何れか一つに記載の同期リラクタンスモータの回転子。
4. The rotor of a synchronous reluctance motor according to claim 1 , wherein the balance ring has an annular groove, an annular protrusion, or two parallel rows of annular protrusions for positioning the spacer.
前記バランスリングは、前記スペーサを位置決めするための、
円周方向に間欠的に設けられる円弧状の突起、または円周方向に間欠的に設けられる円弧状の並行する2列の突起を有する
ことを特徴とする請求項1から3の何れか一つに記載の同期リラクタンスモータの回転子。
The balance ring is for positioning the spacer.
4. The rotor of a synchronous reluctance motor according to claim 1, further comprising: arc-shaped protrusions provided intermittently in the circumferential direction; or two parallel rows of arc-shaped protrusions provided intermittently in the circumferential direction.
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