(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転磁界を発生する固定子内に回転子を有するリラクタンスモータにおいて、リラクタンストルクを発生させるために、前記回転子の半径方向に沿って多層に形成される多層構造の各スリットを底部が平坦で両斜辺が円弧状であるバスタブ曲線形状として、前記各スリットの底部をシャフト挿通用の中心孔に向けて配置し、かつ、前記多層構造の各スリットを前記回転子の円周方向に沿ってほぼ等間隔に形成してなることを特徴とするリラクタンスモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機のうち、リラクタンストルクを利用したリラクタンスモータに係り、特に詳しくは、回転子の機械的強度の向上を図れるようにしたリラクタンスモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のリラクタンスモータは、例えば図３に示す構成のものがある。図３において、回転磁界を発生する固定子１内には、リラクタンストルクを発生するための円弧状のスリット２を有する回転子３が配置される。このスリット２は、円弧の頂点を中心孔（シャフト用）４に向けて形成されており、固定子１の回転磁界による磁気を回転子３内で変え、つまりリラクタンスを不均一化とする。
【０００３】
具体的には、ｑ軸とｄ軸インダクタンスの差（リラクタンスの差）をつけると、リラクタンストルクが発生し、つまり回転子３に回転力が発生する。このインダクタンスの差は、固定子１によって発生する回転磁界による一方（ｑ軸）の磁気の通路（図３の破線矢印Ａ参照）にスリット２がほぼ直角に介在し、他方（ｄ軸）の磁気の通路（図３の破線矢印Ｂ参照）にスリット２の介在しない領域（スリット２の間も含めた領域）をつくることにより生じる。
【０００４】
前記多層構造のスリット２により、ｑ軸とｄ軸インダクタンスの差が大きくなり、大きいリラタクタンストルクの発生が見込め、所望のモータトルクを得ることができる。
【０００５】
なお、図３においては、回転子３に４層構造のスリット２を形成した場合について説明しているが、２層以上の多層構造の場合であっても同様である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記リラクタンスモータにおいては、回転子３に形成したスリット２が円弧状であるため、スリット２と中心孔４との距離を考慮すると、多層化が困難であった。すなわち、例えばスリット２を多層化にするほど、スリット２と中心孔４との距離が小さくなり、回転子３の機械的強度に問題が発生する。具体的例としては、シャフトを中心孔４に通して積層したコアシートを固定する際、そのコアシートに歪み等が生じる。
【０００７】
また、固定子１からの磁気の路を十分に確保するために、スリット２をその磁気の路に沿った形状にしようとすると、前述した回転子３の機械的強度の問題と相候ってスリット２の多層化が難しい。
【０００８】
本発明は前記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、リラクタンストルクを発生させるためのスリットを多層化するにしても、回転子の機械的強度の向上を図ることができ、しかも電動機特性（主にトクル特性）を変化させず済むようにしたリラクタンスモータを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、回転磁界を発生する固定子内に回転子を有するリラクタンスモータにおいて、リラクタンストルクを発生させるために、前記回転子の半径方向に沿って多層に形成される多層構造の各スリットを底部が平坦で両斜辺が円弧状であるバスタブ曲線形状として、前記各スリットの底部をシャフト挿通用の中心孔に向けて配置し、かつ、前記多層構造の各スリットを前記回転子の円周方向に沿ってほぼ等間隔に形成してなることを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図１および図２を参照して詳しく説明する。なお、図中、図３と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００１１】
本発明のリラクタンスモータは、回転子に形成するスリットをほぼバスタブ曲線形状にすると、中心孔までの距離を所定に確保し、かつ、固定子からの磁気の路も確保することができ、また、スリットの多層化によっても回転子の機械的強度の向上を図ることができ、しかも、リラクタンストルクの発生に影響しない（電動機特性が変化しない）ことに着目したものである。
【００１２】
そのため、図１の参考例に示すように、このリラクタンスモータの回転子１０は、図３と同様に４層構造のスリット１１を有し、このスリット１１は、バスタブ形状であり、このバスタブ形状の底部は、中心孔４に向けた位置に形成されるとともに、回転子１０の円周方向に等間隔に当該極数分だけ形成される。このように、スリット１１の頂点部分が平坦な形状であることから、スリット１１を多層化しても中心孔４までの距離を必要程度とることができ、つまり従来の多層構造のスリット２を有する回転子３と比較して回転子１０の機械的強度の向上を図ることができる。
【００１３】
また、図１において、ｑ軸に関して固定子１からの磁気の路にスリット１１が介在し（同図の破線矢印Ｃ参照）、ｄ軸に関して固定子１からの磁気の路がバスタブ曲線形状にほぼ沿って回転子１０内に形成される（同図の破線矢印Ｄ参照）。したがって、ｑ軸とｄ軸インダクタンスの差は大きく、従来と同様のリラクタンストルクを発生させることができる（従来の電動機特性が保てる）。さらに、スリット１１がバスタブ形状であることから、回転子１０の中央には、ほぼ四角形のボス部が形成され、このボス部に後述するカシメピンを通し、かしめ部を形成することができる。
【００１４】
ところで、回転子１０の製造においては、コアプレス金型を用いて自動プレスで電磁鋼板を打ち抜き、金型内でかしめて一体的に形成するコア積層方式（自動積層方式）を採用する。このプレス加工工程において、中心孔４およびバスタブ曲線形状のスリット１１を打ち抜き、自動的にプレス、積層して回転子１０を形成する。
【００１５】
なお、このリラクタンスモータは、２４スロットの固定子１に三相（Ｕ相、Ｖ相およびＷ相）の電機子巻線を有し、例えば外径側の巻線をＵ相、内径側の巻線をＷ相、その中間の巻線をＶ相としていているが、スロット数や電機子巻線数が異なっていてもよい。
【００１６】
図２は本発明の実施の形態に係るリラクタンスモータの概略的平面図である。なお、図中、図１と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００１７】
図２の本発明例において、回転子２０には、図１に示した参考例におけるスリット１１のバスタブ形状の両斜辺を円弧状にしたほぼバスタブ曲線形状のスリット２１が形成されている。換言すれば、スリット２１は、図３に示すスリット２の頂点部分を平坦にした形になっている。
【００１８】
この場合、図１に示した参考例と同様に、スリット２１を多層構造にしても、中心孔４とスリット２１の頂点部分との距離を必要程度とることができ、つまり従来の多層構造のスリット２を有する回転子３と比較して回転子２０の機械的強度の向上を図ることができる。
【００１９】
また、ｑ軸に関して固定子１からの磁気の路にスリット２１が介在し（図２の破線矢印Ｅ参照）、スリット２１の両斜辺（バスタブ曲線の両斜辺）を円弧状とし、つまり固定子１からの磁気の路に沿った形状としていることからも、ｄ軸に関して固定子１からの磁気の路を図１に示した参考例の形態よりも確保することができる（図２の破線矢印Ｆ参照）。したがって、リラクタンストルクの発生をより確実なものとし、かつリラクタンストルクの発生がより見込める。
【００２０】
なお、他の効果についても、図１に示した参考例と同様に得られることは明かである。また、前述した実施の形態では４層構造のスリットについて説明しているが、２層以上の構造のものにも適用することができることは明かである。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、回転磁界を発生する固定子内に回転子を有するリラクタンスモータにおいて、リラクタンストルクを発生させるために、前記回転子の半径方向に沿って多層に形成される多層構造の各スリットを底部が平坦で両斜辺が円弧状であるバスタブ曲線形状として、前記各スリットの底部をシャフト挿通用の中心孔に向けて配置し、かつ、前記多層構造の各スリットを前記回転子の円周方向に沿ってほぼ等間隔に形成するようにしたことにより、回転子のスリットを多層化にするにしても、少なくともスリットと中心孔との距離を必要程度とることができるため、回転子の機械的強度の向上を図ることができる。しかも、バスタブ曲線形状のスリットにより固定子からの磁気の路を、円弧状のスリットと同程度に確保することができることから、電動機特性（主にリラクタンストクル特性）を変化させずに済むという有用な効果があることに加えて、前記バスタブ形状のスリットの両斜辺を円弧状として膨らませるようにしたので、固定子からの磁気の路をより確保することができ、よりリラクタンストルクの発生が見込めるという、さらなる効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の参考例としてのリラクタンスモータを示す概略的平面図。
【図２】本発明の実施の形態に係るリラクタンスモータを示す概略的平面図。
【図３】従来のリラクタンスモータの概略的平面図。
【符号の説明】
１  固定子
４  中心孔（シャフト用）
１０，２０  回転子
１１  バスタブ形状のスリット
２１  バスタブ曲線形状のスリット
【図１】
0003906879.tif 000002
【図２】
0003906879.tif 000003
【図３】
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