(57)【要約】隣り合う第１永久磁石（４）のＮ極側に当接する複数の積層ティース部（３１ｎ）を一体として備えるＮ極一体積層コア（３ｎ）と、隣り合う第１永久磁石（４）のＳ極側に当接する複数の積層ティース部（３１ｓ）を一体として備えるＳ極一体積層コア（３ｓ）とを有し、Ｎ極一体積層コア（３ｎ）とＳ極一体積層コア（３ｓ）は、それぞれ、外周面が非磁性の回転軸（１）に配置されて、互いの間に第１永久磁石（４）と空隙（６）を有する回転電機の回転子（１００）を提供する。
2013175832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の周囲に等間隔に配置され、周方向へ交互に着磁されている複数の第１永久磁石と、
各々の前記第１永久磁石を周方向から挟持するように前記回転軸の周囲に配設され、それぞれが磁極を形成する複数の積層ティース部を有する積層コアとを備えた回転電機の回転子において、
前記積層コアは、
隣り合う前記第１永久磁石のＮ極側に当接する前記積層ティース部を一体として備えるＮ極一体積層コアと、前記Ｎ極一体積層コアと同形状を有し、隣り合う前記第１永久磁石のＳ極側に当接する前記積層ティース部を一体として備えるＳ極一体積層コアからなり、
前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアは、それぞれ、
前記回転軸の周囲を取り囲んでそれぞれの一体積層コアを前記回転軸に位置決めする環状連結部及びこの環状連結部から前記回転軸の周方向外側に向かって突出する、等間隔に配置された第１ティース部とからなる、磁性を有する連結ティース片と、
前記第１ティース部の前記環状連結部側の端部を所定の幅で前記回転軸の周方向に切除した形状を有し、前記第１ティース部の外周に揃えて積層する、磁性を有する第１ティース片とで構成され、
前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアは、それぞれ、
前記積層コアの軸方向の長さの１／２以下の同じ厚みで積層された前記連結ティース片のそれぞれの前記第１ティース部に、同じ厚みで前記第１ティース片を積層して構成され、
前記Ｎ極一体積層コア及び前記Ｓ極一体積層コアは、外周面が非磁性の前記回転軸に、前記環状連結部が外側になり、前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアのそれぞれの前記積層ティース部が、交互に対向するように配置されて前記第１永久磁石を間に挟持している回転電機の回転子。
【請求項２】
前記回転軸は、前記Ｎ極一体積層コア及び前記Ｓ極一体積層コアの前記環状連結部が、前記回転軸の軸方向に両側から当接する干渉部材を備えた請求項１に記載の回転電機の回転子。
【請求項３】
前記干渉部材は、前記回転軸と一体として成形されたフランジ部である請求項２に記載の回転電機の回転子。
【請求項４】
前記干渉部材は、前記回転軸に挿通された、前記回転軸から独立した、円筒形状を有する非磁性のカラーである請求項２に記載の回転電機の回転子。
【請求項５】
前記干渉部材は、前記回転軸に挿通された円筒形状を有する第２永久磁石である請求項２に記載の回転電機の回転子。
【請求項６】
前記干渉部材は、前記回転軸と一体として成形されたフランジ部と、前記フランジ部の周囲に挿通する円筒形状を有する第２永久磁石で構成されている請求項２に記載の回転電機の回転子。
【請求項７】
前記連結ティース片と前記第１ティース片の間に、径方向の回転軸側端部が前記干渉部材の外周面に沿って嵌合する第２ティース片を有する請求項２に記載に回転電機の回転子。
【請求項８】
前記Ｎ極一体積層コアの積層環状連結部と前記Ｓ極一体積層コアの前記積層ティース部の間、もしくは、前記Ｓ極一体積層コアの環状連結部と前記Ｎ極一体積層コアの前記積層ティース部の間の少なくとも１箇所以上に第３永久磁石を挟持する請求項１に記載の回転電機の回転子。
【請求項９】
前記積層ティース部の外周部は、周方向にスキューしている請求項１に記載の回転電機の回転子。
【請求項１０】
前記積層ティース部の外周部に形成された前記第１永久磁石を保持する外フックと、前記外フックに対向する、隣り合う前記積層ティース部の外フックは、前記回転軸の周方向の長さが異なる請求項９に記載の回転電機の回転子。
【請求項１１】
前記積層ティース部の外周部は、前記環状連結部に接続されている側から、前記環状連結部に接続されていない側に向かって周方向の幅が段階的に小さくなる請求項１に記載の回転電機の回転子。
【請求項１２】
前記積層ティース部の外周部に形成された前記第１永久磁石を保持する外フックの周方向の長さが、前記環状連結部に接続されている一端から、前記環状連結部に接続されていない他端に向かって段階的に小さくなる請求項１１項に記載の回転電機の回転子。
【請求項１３】
前記回転軸は、非磁性のパイプの内側に鉄系シャフトを嵌合して形成する請求項１に記載の回転電機の回転子。
【請求項１４】
前記積層コアの回転軸方向端面に前記回転軸に勘合して位置決めされる非磁性の端面プレートが配設され、
前記端面プレートは、前記積層ティース部に接合されている請求項１に記載の回転電機の回転子。
【請求項１５】
前記積層コアは、外周面と、前記積層コアを構成する前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアと前記第１永久磁石と前記回転軸の、それぞれの間に存在する空隙部をモールド樹脂で封止されている請求項１に記載の回転電機の回転子。
【請求項１６】
請求項１に記載の複数の前記積層コアを、前記回転軸に備えた回転電機の回転子。
【請求項１７】
回転軸の周囲に等間隔に配置され、周方向へ交互に着磁されている複数の第１永久磁石と、
各々の前記第１永久磁石を周方向から挟持するように前記回転軸の周囲に配設され、それぞれが磁極を形成する複数の積層ティース部からなる積層コアとを有する回転子を備えた回転電機において、
前記積層コアは、
隣り合う前記第１永久磁石のＮ極側に当接する前記積層ティース部を一体として備えるＮ極一体積層コアと、前記Ｎ極一体積層コアと同形状を有し、隣り合う前記第１永久磁石のＳ極側に当接する前記積層ティース部を一体として備えるＳ極一体積層コアからなり、
前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアは、それぞれ、
前記回転軸の周囲を取り囲んでそれぞれの一体積層コアを前記回転軸に位置決めする環状連結部及びこの環状連結部から前記回転軸の周方向外側に向かって突出する、等間隔に配置された第１ティース部とからなる、磁性を有する連結ティース片と、
前記第１ティース部の前記環状連結部側の端部を所定の幅で前記回転軸の周方向に切除した形状を有し、前記第１ティース部の外周に揃えて積層する、磁性を有する第１ティース片とで構成され、
前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアは、それぞれ、
前記積層コアの軸方向の長さの１／２以下の同じ厚みで積層された前記連結ティース片のそれぞれの前記第１ティース部に、同じ厚みで前記第１ティース片を積層して構成され、
前記Ｎ極一体積層コア及び前記Ｓ極一体積層コアは、外周面が非磁性の前記回転軸に、前記環状連結部が外側になり、前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアのそれぞれの前記積層ティース部が、交互に対向するように配置されて前記第１永久磁石を間に挟持している回転子と、
固定子とを備えた回転電機。
【請求項１８】
回転軸の周囲に等間隔に配置され、周方向へ交互に着磁されている複数の第１永久磁石と、
各々の前記第１永久磁石を周方向から挟持するように前記回転軸の周囲に配設され、それぞれが磁極を形成する複数の積層ティース部を有する積層コアとを備えた回転電機の回転子の製造方法において、
前記積層コアは、
隣り合う前記第１永久磁石のＮ極側に当接する前記積層ティース部を一体として備えるＮ極一体積層コアと、前記Ｎ極一体積層コアと同形状を有し、隣り合う前記第１永久磁石のＳ極側に当接する前記積層ティース部を一体として備えるＳ極一体積層コアからなり、
前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアの製造工程は、それぞれ、
非磁性の前記回転軸の周囲を取り囲んでそれぞれの一体積層コアを前記回転軸に位置決めする環状連結部及びこの環状連結部から前記回転軸の周方向外側に向かって突出する、等間隔に配置された第１ティース部とからなる、磁性を有する連結ティース片を、前記積層コアの軸方向の長さの１／２以下の同じ厚みで積層する連結ティース片積層工程と、
前記連結ティース片のそれぞれの前記第１ティース部に、前記第１ティース部の前記環状連結部側の端部を所定の幅で前記回転軸の周方向に切除した形状を有し、前記第１ティース部の外周に揃えて積層する磁性を有する第１ティース片を同じ厚みで積層して積層ティース部を構成する第１ティース片積層工程を有し、
前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアのいずれか一方を前記回転軸に前記環状連結部が前記回転軸の外側となるように位置決めして嵌合挿入した後、
他方の一体積層コアを前記回転軸に前記環状連結部が前記回転軸の外側となり、前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアの各前記積層ティース部が、前記回転子の周方向に交互に等間隔に対向するように位置決めして嵌合挿入する積層コア嵌合工程と
前記Ｎ極一体積層コアおよび前記Ｓ極一体積層コアの前記積層ティース部間に構成されるスペースに前記第１永久磁石を前記回転軸の軸方向から、前記Ｎ極一体積層コアには前記第１永久磁石のＮ極が接触し、前記Ｓ極一体積層コアには前記第１永久磁石のＳ極が接触するように挿入する永久磁石挿入工程とを有する回転電機の回転子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転電機の回転子と、回転電機、及び回転電機の回転子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動機の回転子を小型化・高性能化する方法の１つとして、回転軸の周囲に周方向へ交互的に着磁される複数の永久磁石と、それら永久磁石の間でそれぞれが磁極を形成する複数の積層コア部材とを交互に配設してなる回転子を用いることにより永久磁石界磁を効率的に利用する技術が提案されている。
この種の回転子においては、積層コア部材は、珪素鋼板等の磁性材料からなる略扇形薄板コア片の積層体を用い、プレス機械のかしめ作業により一体に結合して形成されている。【０００３】
この場合、各永久磁石は、隣接する各積層コア部材の側面に密接して挟持され、一般に、各積層コア部材の外周部および内周部にて側面から永久磁石の形状に倣って突設された外フックおよび内フックによって、径方向へ位置決めされ、固定されている。
さらに、各積層コア部材および永久磁石は、各積層コア部材の略中心部に軸線方向へ貫通するタイロッドを挿入し、各タイロッドを各積層コア部材の軸方向両端に配置され、かつ、回転軸に固定される環状端板に締結することにより、遠心力や回転トルク、回転トルクの反力に対して、相互に保持固定されている。【０００４】
この組立工程においては、各永久磁石および各積層コア部材の位置決めや固定作業が煩雑になり作業時間が増加する課題がある。
また、作業者の熟練が要求され、省人化および生産性向上の妨げとなる課題がある。
各永久磁石および各積層コア部材の位置決め精度は、タイロッドおよび端板の機械的強度および加工精度のみに依存している。
特に高速電動機や、高トルク電動機に使用する場合、複数の積層コア部材および永久磁石を所定位置に保持するための回転子全体の機械的強度をさらに向上させる必要がある。【０００５】
この目的を達成するために、各々の積層コア部材を構成する薄板コア片の積層体の所定位置に介在・結合される少なくとも１つの一体形薄板コアにより、相互の積層コア部材が連結され、またその一体形薄板コアは、薄板コア片と同一形状で薄板コア片の積層構造に介在・結合される磁極数に等しい個数の薄板コア片部分と、薄板コア片部分から延長され隣り合う薄板コア片部分間に永久磁石の設置空間を有する相対配置で全ての薄板コア片部分を環状に連結する連結部とを備えることで、隣り合う積層コア部材間に永久磁石の設置空間を有する構成とした電動機の回転子が提案されている。（例えば特許文献１）【０００６】
回転子をこのような構成とすることで、各々の永久磁石の磁束漏洩を最小限に抑制しつつ各々の積層コア部材を位置決めでき、組立性改善ができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−２４５４５１号公報（図１、図１６、図１９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載の電動機の回転子にあっては、各々の積層コア部材が一体形薄板コアにより連結されていることにより組立性の改善は図れるものの、永久磁石のＮ極とＳ極を結ぶ磁路を形成してしまう一体形薄板コアにより永久磁石の磁束漏洩が依然として避けられず、電動機の特性低下は否めないという課題があった。【０００９】
また、特許文献１には、別の実施の形態としてＮ極とＳ極を結ぶ磁路を直接的には形成しない構成も開示されているが、回転軸に嵌合される面積が小さく、文献中にも記載のとおり一体形薄板コアの環状連結部の剛性が著しく低下する構成であるため組立性の悪化が否めず、また複雑な形状の薄板コアを組み合わせた構成であるため生産性が悪いという課題があった。【００１０】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、環状連結部が永久磁石のＮ極とＳ極を結ぶ磁路を形成することなく、積層ティースを高剛性かつ簡易な形状の構成とし、また、積層ティース群と回転軸との嵌合組立によって同軸度を確保できる構成とすることで組立性と生産性に優れる回転電機の回転子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】
【００１１】
この発明に係る回転電機の回転子は、
回転軸の周囲に等間隔に配置され、周方向へ交互に着磁されている複数の第１永久磁石と、
各々の第１永久磁石を周方向から挟持するように回転軸の周囲に配設され、それぞれが磁極を形成する複数の積層ティース部を有する積層コアとを備えた回転電機の回転子において、
積層コアは、
隣り合う第１永久磁石のＮ極側に当接する積層ティース部を一体として備えるＮ極一体積層コアと、Ｎ極一体積層コアと同形状を有し、隣り合う第１永久磁石のＳ極側に当接する積層ティース部を一体として備えるＳ極一体積層コアからなり、
Ｎ極一体積層コアとＳ極一体積層コアは、それぞれ、
回転軸の周囲を取り囲んでそれぞれの一体積層コアを回転軸に位置決めする環状連結部及びこの環状連結部から回転軸の周方向外側に向かって突出する、等間隔に配置された第１ティース部とからなる、磁性を有する連結ティース片と、
第１ティース部の回転軸側の端部を所定の幅で回転軸の周方向に切除した形状を有し、第１ティース部の外周に揃えて積層する、磁性を有する第１ティース片とで構成され、
Ｎ極一体積層コアとＳ極一体積層コアは、それぞれ、
積層コアの軸方向の長さの１／２以下の同じ厚みで積層された連結ティース片のそれぞれの第１ティース部に、同じ厚みで第１ティース片を積層して構成され、
Ｎ極一体積層コア及びＳ極一体積層コアは、外周面が非磁性の回転軸に、環状連結部が外側になり、Ｎ極一体積層コアとＳ極一体積層コアのそれぞれの積層ティース部が、交互に対向するように配置されて第１永久磁石を間に挟持しているものである。【００１２】
また、この発明に係る回転電機は、
回転軸の周囲に等間隔に配置され、周方向へ交互に着磁されている複数の第１永久磁石と、
各々の第１永久磁石を周方向から挟持するように回転軸の周囲に配設され、それぞれが磁極を形成する複数の積層ティース部からなる積層コアとを有する回転子を備えた回転電機において、
積層コアは、
隣り合う第１永久磁石のＮ極側に当接する積層ティース部を一体として備えるＮ極一体積層コアと、Ｎ極一体積層コアと同形状を有し、隣り合う第１永久磁石のＳ極側に当接する積層ティース部を一体として備えるＳ極一体積層コアからなり、
Ｎ極一体積層コアとＳ極一体積層コアは、それぞれ、
回転軸の周囲を取り囲んでそれぞれの一体積層コアを回転軸に位置決めする環状連結部及びこの環状連結部から回転軸の周方向外側に向かって突出する、等間隔に配置された第１ティース部とからなる、磁性を有する連結ティース片と、
第１ティース部の回転軸側の端部を所定の幅で回転軸の周方向に切除した形状を有し、第１ティース部の外周に揃えて積層する、磁性を有する第１ティース片とで構成され、
Ｎ極一体積層コアとＳ極一体積層コアは、それぞれ、
積層コアの軸方向の長さの１／２以下の同じ厚みで積層された連結ティース片のそれぞれの第１ティース部に、同じ厚みで第１ティース片を積層して構成され、
Ｎ極一体積層コア及びＳ極一体積層コアは、外周面が非磁性の回転軸に、環状連結部が外側になり、Ｎ極一体積層コアとＳ極一体積層コアのそれぞれの積層ティース部が、交互に対向するように配置されて第１永久磁石を間に挟持している回転子と、
固定子とを備えたものである。【００１３】
また、この発明に係る回転電機の回転子の製造方法は、
回転軸の周囲に等間隔に配置され、周方向へ交互に着磁されている複数の第１永久磁石と、
各々の第１永久磁石を周方向から挟持するように回転軸の周囲に配設され、それぞれが磁極を形成する複数の積層ティース部を有する積層コアとを備えた回転電機の回転子の製造方法において、
積層コアは、
隣り合う第１永久磁石のＮ極側に当接する積層ティース部を一体として備えるＮ極一体積層コアと、Ｎ極一体積層コアと同形状を有し、隣り合う第１永久磁石のＳ極側に当接する積層ティース部を一体として備えるＳ極一体積層コアからなり、
Ｎ極一体積層コアとＳ極一体積層コアの製造工程は、それぞれ、
非磁性の回転軸の周囲を取り囲んでそれぞれの一体積層コアを回転軸に位置決めする環状連結部及びこの環状連結部から回転軸の周方向外側に向かって突出する、等間隔に配置された第１ティース部とからなる、磁性を有する連結ティース片を、積層コアの軸方向の長さの１／２以下の同じ厚みで積層する連結ティース片積層工程と、
連結ティース片のそれぞれの第１ティース部に、第１ティース部の環状連結部側の端部を所定の幅で回転軸の周方向に切除した形状を有し、第１ティース部の外周に揃えて積層する磁性を有する第１ティース片を同じ厚みで積層して積層ティース部を構成する第１ティース片積層工程を有し、
Ｎ極一体積層コアとＳ極一体積層コアのいずれか一方を回転軸に環状連結部が回転軸の外側となるように位置決めして嵌合挿入した後、
他方の一体積層コアを回転軸に環状連結部が回転軸の外側となり、Ｎ極一体積層コアとＳ極一体積層コアの各積層ティース部が、回転子の周方向に交互に等間隔に対向するように位置決めして嵌合挿入する積層コア嵌合工程と
Ｎ極一体積層コアおよびＳ極一体積層コアの積層ティース部間に構成されるスペースに第１永久磁石を回転軸の軸方向から、Ｎ極一体積層コアには第１永久磁石のＮ極が接触し、Ｓ極一体積層コアには第１永久磁石のＳ極が接触するように挿入する永久磁石挿入工程とを有するものである。
【発明の効果】
【００１４】
この発明に係る回転電機の回転子、回転電機、回転電機の回転子の製造方法によれば、
Ｎ極一体積層コアとＳ極一体積層コアの間には、永久磁石もしくは空隙、非磁性材料の回転軸のいずれかが介在することになり、積層を構成する鉄心片等の磁性材料によって永久磁石のＮ極とＳ極が短絡することがない。
また、Ｎ極一体積層コアおよびＳ極一体積層コアは、それぞれの環状連結部と回転軸とを嵌合組立によって位置決め固定されるため、例えば、Ｎ極一体積層コアおよびＳ極一体積層コアと、それぞれの軸方向端面に配されて回転軸と嵌合固定される端面プレートとをタイロッド等により挿通組立固定する場合や、Ｎ極一体積層コアおよびＳ極一体積層コアをモールド樹脂等による一体成形により回転軸と固定する場合に比べて、位置決め精度や組立作業工数の点で優れており、回転子の同軸度の向上や組立性の向上およびリードタイムの短縮を図って製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の実施の形態１に係る回転電機の回転子の斜視図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る回転電機の回転子の分解斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る回転電機の回転子の平面図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る回転電機の回転子のＮ極一体積層コアとＳ極一体積層コアの斜視図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る回転電機の回転子を構成するティース片の平面図である。
【図６】図３のＡ−Ａ線で切断した回転子の斜視断面図である。
【図７】図３のＢ−Ｂ線で切断した回転子の断面図である。
【図８】図３のＣ−Ｃ線で切断した回転子の断面図である。
【図９】この発明の実施の形態１に係る回転電機の回転子に使用する第１永久磁石の他の例を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態２に係る回転電機の回転子の断面図である。
【図１１】この発明の実施の形態３に係る回転電機の回転子の断面図である。
【図１２】図１１の要部拡大図である。
【図１３】この発明の実施の形態４に係る回転電機の回転子の断面図である。
【図１４】この発明の実施の形態５に係る回転電機の回転子の断面図である。
【図１５】この発明の実施の形態６に係る回転電機の回転子の斜視図である。
【図１６】この発明の実施の形態６に係るＮ極一体積層コアとＳ極一体積層コアの斜視図である。
【図１７】この発明の実施の形態６に係る回転電機の回転子の平面図である。
【図１８】図１７の要部拡大図である。
【図１９】図１７のＤ−Ｄ線で切断した回転子の断面図である。
【図２０】図１９の回転子の要部拡大図である。
【図２１】本発明の実施の形態７に係る回転子の斜視図である。
【図２２】この発明の実施の形態７に係るＮ極一体積層コアとＳ極一体積層コアの斜視図である。
【図２３】この発明の実施の形態８に係る回転電機の回転子の斜視図である。
【図２４】この発明の実施の形態８に係るＮ極一体積層コアおよびＳ極一体積層コアの斜視図である。
【図２５】この発明の実施の形態９に係る回転電機の回転子の斜視図である。
【図２６】この発明の実施の形態９に係る回転電機の回転子の断面図である。
【図２７】この発明の実施の形態１０に係る回転電機の回転子の斜視図である。
【図２８】この発明の実施の形態１０に係る回転電機の回転子の端面プレートを取り除いた斜視図である。
【図２９】この発明の実施の形態１０に係る回転電機の回転子の斜視断面図である。
【図３０】この発明の実施の形態１０に係る回転電機の回転子の平面図である。
【図３１】図３０のＡ−Ａ線で切断した回転子の断面図である。
【図３２】図３０のＢ−Ｂ線で切断した回転子の断面図である。
【図３３】この発明の実施の形態１１に係る回転電機の回転子の斜視図である。
【図３４】この発明の実施の形態１１に係る回転電機の回転子の平面図である。
【図３５】この発明の実施の形態１２に係る回転電機の回転子の斜視図である。
【図３６】この発明の実施の形態１２に係る回転電機の回転子の断面図である。
【図３７】この発明の実施の形態１３に係る回転電機の回転子の断面図である。
【図３８】この発明の実施の形態１３に係る回転電機の回転子の断面図である。
【図３９】この発明の実施の形態１に係る回転電機の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
実施の形態１．
以下、本願発明の実施の形態１に係る回転電機の回転子を図を用いて説明する。
図１は、回転子１００の斜視図である。
図２は、回転子１００の分解斜視図である。
図３は、回転子１００の平面図である。
図３９は、電動機５０（回転電機）の断面図である。
図３９に示すような、電動機５０（回転電機）に使用する回転子１００は、回転軸１の周囲に周方向へ交互的に着磁される複数の永久磁石４（第１永久磁石）と、Ｎ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓ、非磁性の回転軸１を組み合わせて構成されている。
以下、この明細書において、Ｎ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓについて、個別の名称を付して使用するが、それぞれの構成は同一である。
また、本明細書では、Ｎ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓを組み合わせた部材を、積層コア２と称する。
Ｎ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓは、それぞれの積層ティース部の周方向の両側面に密着する永久磁石４の極性によって区別される。
積層ティース部の両側面に永久磁石４のＮ極が密着する一体積層コアをＮ極一体積層コア３ｎとし、積層ティース部の両側面に永久磁石４のＳ極が密着する一体積層コアをＳ極一体積層コア３ｓとする。
【００１７】
図２に示すように、回転子１００は、中間にフランジ部１１（干渉部材）を有する非磁性の回転軸１の両側から、４個の積層ティース部３１ｎが一体となったＮ極一体積層コア３ｎと、４個の積層ティース部３１ｓが一体となったＳ極一体積層コア３ｓを、積層ティース部３１ｎと積層ティース部３１ｓが交互に組み合わされるように圧入や焼嵌め等により嵌合固定して構成されている。
【００１８】
図４は、Ｎ極一体積層コア３ｎ、Ｓ極一体積層コア３ｓの斜視図である。
先述のように、いずれも同じものであるので、図は１つで説明する。
図５（ａ）は、Ｎ極一体積層コア３ｎ、Ｓ極一体積層コア３ｓの積層を構成する連結ティース片３４の平面図である。
図５（ｂ）は、Ｎ極一体積層コア３ｎ、Ｓ極一体積層コア３ｓの積層を構成する第１ティース片３５の平面図である。
図５（ｃ）は、連結ティース片３４の上に、第１ティース片３５を積層した状態を示す平面図である。
【００１９】
Ｎ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓは、それぞれ珪素鋼板等の磁性材料からなる２種類の鉄心片で構成される。
１つ目の鉄心片は、図５（ａ）に示す、連結ティース片３４である。
連結ティース片３４は、中央に環状に形成された環状連結部３４ａと、この環状連結部３４ａの外周から、外側に向かって等間隔に、積層ティース部３１ｎ，３１ｓの一部を構成することとなる略扇形の第１ティース部３４ｂとが一体となって構成されている。
【００２０】
２つ目の鉄心片は、連結ティース片３４の第１ティース部３４ｂの上に、第１ティース部３４ｂの外周に揃えて積層される第１ティース片３５である。
第１ティース片３５は、連結ティース片３４の第１ティース部３４ｂと概略同形状をしている。
双方の違いは、第１ティース片３５は、第１ティース部３４ｂの環状連結部３４ａ側（回転軸側）の端部を、回転子１００の周方向に所定の幅で切除した形状をしていることである。
【００２１】
積層ティース部３１ｎ、積層ティース部３１ｓは、積層コア２の軸方向の全長の１／２以下の長さまで、所定の枚数の連結ティース片３４を積層し（連結ティース片積層工程）、その４つの第１ティース部３４ｂの上に更に所定の枚数の第１ティース片３５を回転子１００の軸方向にそれぞれ積層して（第１ティース片積層工程）構成する。
連結ティース片３４の環状連結部３４ａが積層されている部分を積層環状連結部３６ｎ、３６ｓとし、連結ティース片３４の第１ティース部３４ｂと、第１ティース片３５が積層されている部分を積層ティース部３１ｎ、３１ｓとする。
【００２２】
次に、回転子１００の組み立て方法について詳細に説明する。
図２に示すように、回転軸１の両端から、Ｎ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓの積層環状連結部３６ｎ、３６ｓを、積層環状連結部３６ｎ、３６ｓが外側となるように、また、それぞれの積層ティース部３１ｎ、３１ｓが交互に対向するように等間隔に、フランジ部１１に突き当たるまで嵌合挿入する（積層コア嵌合工程）。
【００２３】
Ｎ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓは、いずれも略円筒形状の積層環状連結部３６ｎ、３６ｓと、それらの周囲に、積層環状連結部３６ｎ、３６ｓと同軸に一部一体として積層された積層ティース部３１ｎ、３１ｓとで構成されている。
環状積層連結部６３ｎ、３６ｓを構成する連結ティース片３４の中心穴は、積層ティースを打抜く金型プレス工程において予め精度良く設けられている。
したがって、回転軸１にＮ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓを嵌合挿入するだけで、Ｎ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓの外周面が、回転軸１の軸心と同軸に位置決めされ、Ｎ極一体積層コアとＳ極一体積層コアと回転軸１の同軸度に優れた嵌合組立を実現することができる。
【００２４】
その後、各永久磁石４を、両側面が隣接する積層ティース部３１ｎ、３１ｓの側面に密着するように回転軸方向から挿入する（永久磁石挿入工程）。
永久磁石４は、積層ティース部３１ｎ、３１ｓによって挟持され、接着剤やワニス等で固定される。
積層コア２の軸方向の全長が長い場合は、回転軸方向に二分割された永久磁石を用いても良い。
【００２５】
図１、図３に示すように、各永久磁石４は、Ｎ極一体積層コア３ｎの積層ティース部３１ｎの両側面にはｎ極が、Ｓ極一体積層コア３ｓの積層ティース部３１ｓの両側面にはＳ極が密着するような極性で配置される。
すなわち、隣り合う永久磁石４の極性は、回転子１００の周方向に、交互に反対になる。
【００２６】
図３に示すように、各永久磁石４は、積層ティース部３１ｎ、３１ｓの外周部および内周部から永久磁石４の形状に倣って回転子の周方向に突設された外フック３２、および内フック３３によって、積層コア２の径方向へ位置決めされて固定される。
【００２７】
図６は、図３のＡ−Ａ線で切断した回転子１００の斜視断面図である。
図７は、図３のＢ−Ｂ線で切断した回転子１００の断面図である。
図８は、図３のＣ−Ｃ線で切断した回転子１００の断面図である。
Ｎ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓは、相互に永久磁石４もしくは空隙６、非磁性材料からなる回転軸１を介した位置関係で組み立てられる。
これにより、積層コア２を構成する磁性材料によって永久磁石４のＮ極とＳ極が短絡しない構成となる。
【００２８】
図９は、回転子１００に、永久磁石４１を使用した場合の平面図である。
図に示すように、断面が回転子の径方向外側に向かって広がる大型の永久磁石４１を使用して磁束密度を上げても良い。
【００２９】
また、本実施の形態では、回転軸１にフランジ部１１を設けた例を示したが、フランジ部１１を省略して、積層環状連結部３６ｎ、３６ｓを単に圧入もしくは焼嵌め等により嵌合固定する構成としても良い。
【００３０】
本発明の実施の形態１に係る回転電機の回転子１００によれば、Ｎ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓの間には、永久磁石４もしくは空隙６、非磁性材料の回転軸１のいずれかが介在することになり、積層を構成する鉄心片等の磁性材料によって永久磁石４のＮ極とＳ極が短絡することがない。
たとえ短絡する鉄心片が１枚であったり、またその１枚の厚みが数ｍｍ幅の微小鉄心片であっても、磁性材料によって永久磁石４のＮ極とＳ極同士が直接短絡すると、当該部分にその鉄心片の磁束密度が飽和するまで磁束が集中するため磁束漏洩の影響は大きい。
本発明では、Ｎ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓの間に磁性材料による短絡磁路を一切形成しないため、従来の構成では問題になっていた磁束漏洩の影響を無視し得るほどに小さく抑制することができる。
【００３１】
また、回転軸１に非磁性部材を用いることにより、Ｎ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓを構成する連結ティース片３４の環状連結部３４ａと、第１ティース部３４ｂの接合部を積層ティース部３１ｎ、３１ｓの周方向の幅と同一幅にして、環状連結部と回転軸とを圧入もしくは焼嵌め等により嵌合固定することで、回転軸１に対する位置決め精度の向上および剛性の向上を確保できる。
これにより、Ｎ極一体積層コア３ｎ、Ｓ極一体積層コア３ｓ、さらにこれらの組み合わせである積層コア２の剛性を大幅に向上させることができる。
また、回転子１００の外周と、図示しない固定子の位置関係も精度良く位置決めできる。
【００３２】
また、例えば、Ｎ極一体積層コアおよびＳ極一体積層コアと、それぞれの軸方向端面に配されて回転軸と嵌合固定される端面プレートとをタイロッド等により挿通組立固定する場合や、Ｎ極一体積層コアおよびＳ極一体積層コアをモールド樹脂等による一体成形により回転軸と固定する場合に比べて、位置決めに直接関連する部品点数が少なく、位置決め精度や組立作業工数の点で優れており、回転子１００の同軸度の向上や組立性の向上およびリードタイムの短縮を図ることができる。
また、非磁性部材の回転軸１にフランジ部を備えることで、Ｎ極一体積層コアおよびＳ極一体積層コアを、軸方向に確実に位置決めして固定することができるので、積層コア２の剛性の向上を図るとともに、Ｎ極とＳ極が直接短絡することを確実に防ぐことができる。
【００３３】
また、積層コア２の剛性が向上することにより、永久磁石４の組立性をも向上させることができる。
また、Ｎ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓの剛性が高いので、組立時の部品搬送や位置決めといったワークのハンドリングを容易にできる。
また、Ｎ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓを同じ構成とすることにより打ち抜き金型の構成を１つで併用できる。
これにより生産性を更に向上させることができる。
【００３４】
実施の形態２．
以下、本願発明の実施の形態２に係る回転電機の回転子を図を用いて実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
実施の形態１で説明した部材と同じ符号の部材は、基本的に同じものを表すものとする。
図１０は、回転子２００の断面図である。
回転子２００は、非磁性の回転軸２０１に、別体として非磁性のカラー２１１を挿通して実施の形態１の回転軸１と同形状の部材を構成している。
このような構成にすることにより、実施の形態１に比較して、高価な非磁性材料の使用量を減らすことができる。
また、非磁性の回転軸２０１に対して、Ｎ極一体積層コア３ｎ、非磁性のカラー２１１、Ｓ極一体積層コア３ｓと順次勘合挿入する組立手順を採用することが可能となり、一方向組み立てにより、作業性、生産性を向上させることができる。
【００３５】
実施の形態３．
以下、本願発明の実施の形態３に係る回転電機の回転子を、図を用いて実施の形態２と異なる部分を中心に説明する。
実施の形態１又は２で説明した部材と同じ符号の部材は、基本的に同じものを表すものとする。
図１１は、回転子３００の断面図である。
図１２は、図１１の要部拡大図である。
回転子３００は、非磁性の回転軸２０１に円筒形状の永久磁石３１１（第２永久磁石）を挿通して実施の形態１の回転軸１と同形状の回転子を構成している。
【００３６】
図１２に示すように、永久磁石３１１はＮ極一体積層コア３ｎの積層環状連結部３６ｎと接する側にＮ極を、Ｓ極一体積層コア３ｓの積層環状連結部３６ｓと接する側にＳ極が配設されるよう着磁されている。
実施の形態２で述べた効果に加えて、さらに、円筒形状の永久磁石３１１をＮ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓの間に介在させて配設することにより、磁性材料で構成されるＮ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓを通る磁束を増大させることができる。これにより、積層コア２と図示しない積層ステータコアとの対向面での磁束密度を向上させることができる。
【００３７】
従来の回転子の構成のように、例えば、回転軸方向に積層コアを複数段組み合わせ、その積層コア間に円筒形状の永久磁石を配することでもＮ極一体積層コアおよびＳ極一体積層コアを通る磁束を増大させることはできる。
しかし、その場合は、円筒形状の永久磁石の径方向の外側に積層コアを配することが難しく、円筒形状の永久磁石の径方向外側の位置では固定子の内周面と対向する回転子の外周面で磁束を通すことができなかった。
本構成によれば、円筒形状の永久磁石３１１の径方向外側の位置においてもＮ極一体積層コア３ｎおよびＳ極一体積層コア３ｓを配することができるため、回転子１００の積層コア２の軸方向全長に渡って、固定子の内周面との間で磁束を通すことが可能となる。
【００３８】
実施の形態４．
以下、本願発明の実施の形態４に係る回転電機の回転子を、図を用いて実施の形態１乃至３と異なる部分を中心に説明する。
実施の形態１乃至３で説明した部材と同じ符号の部材は、基本的に同じものを表すものとする。
図１３は、回転子４００の断面図である。
回転子４００は、非磁性の回転軸４０１に設けられたフランジ部４１１ａの外周に円筒形状の永久磁石４１１ｂ（第２永久磁石）を配設した構成を採用している。
【００３９】
フランジ部４１１ａの回転軸４０１方向の長さは、永久磁石４１１ｂの同方向の長さより僅かに長い構成としている。
このような構成によれば、実施の形態１乃至３で述べた効果に加えてＮ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓの位置決め効果についてはフランジ部４１１ａが担い、Ｎ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓを通る磁束の増大効果については、円筒形状の永久磁石４１１ｂが担うことができ、永久磁石４１１ｂに対して組立時に荷重が掛からない構成とすることができる。
これにより組立工程における永久磁石４１１ｂの破損を防止でき、精密な荷重制御が不要となり回転子４００の組立性を向上させることができる。
【００４０】
実施の形態５．
以下、本願発明の実施の形態５に係る回転電機の回転子を、図を用いて実施の形態１乃至４と異なる部分を中心に説明する。
実施の形態１乃至４で説明した部材と同じ符号の部材は、基本的に同じものを表すものとする。
図１４は、回転子５００の断面図である。
Ｎ極一体積層コア５０３ｎとＳ極一体積層コア５０３ｓのそれぞれは、連結ティース片３４と第１ティース片３５の間に、所定の枚数の第２ティース片３７を積層している。
この第２ティース片３７の回転軸２０１側の端部は、円筒形状の永久磁石３１１の外周と嵌合する形状で、円筒形状の永久磁石３１１の軸方向の長さの１／２以下の嵌合部３８を形成している。
そして永久磁石３１１の周囲は、この嵌合部３８に勘合している。
【００４１】
この嵌合部３８は、Ｎ極一体積層コア５０３ｎ、Ｓ極一体積層コア５０３ｓを構成する連結ティース片３４と第１ティース片３５の間に、連結ティース片３４の第１ティース部３４ｂと同形状の第２ティース片３７を所定の枚数積層することによって形成できる。
【００４２】
このような構成によれば、磁束密度が高くなりやすい円筒形状の永久磁石３１１の回転軸方向の端面、外周部近傍の磁束密度を緩和することができ、磁束漏洩をさらに抑制することができる。
【００４３】
実施の形態６．
以下、本願発明の実施の形態６に係る回転電機の回転子を、図を用いて実施の形態１乃至５と異なる部分を中心に説明する。
実施の形態１乃至５で説明した部材と同じ符号の部材は、基本的に同じものを表すものとする。
図１５は、回転子６００の斜視図である。
図１６は、回転子６００を構成する、Ｎ極一体積層コア６０３ｎとＳ極一体積層コア６０３ｓの斜視図である。いずれも同じ構成なので、図は１つで共用する。
図１７は、回転子６００の平面図である。
図１８は、図１７の要部拡大図である。
また、図１９は、図１７のＤ−Ｄ線での断面図であり、図２０は、図１９の要部拡大図である。
【００４４】
本実施の形態では、Ｎ極一体積層コア６０３ｎの積層環状連結部６３６ｎとＳ極一体積層コア６０３ｓの積層ティース部６３１ｓとの間及び、Ｓ極一体積層コア６０３ｓの積層環状連結部６３６ｓとＮ極一体積層コア６０３ｎの積層ティース部６３１ｎとの間に永久磁石６４５（第３永久磁石）を別に挟持させた構成としている。
このような構成によれば、Ｎ極一体積層コア６０３ｎとＳ極一体積層コア６０３ｓのそれぞれを通る磁束を増大させることができ、積層コア６０２と図示しない積層ステータコアとの対向面での磁束密度を向上させることができる。
【００４５】
実施の形態７．
以下、本願発明の実施の形態７に係る回転電機の回転子を、図を用いて実施の形態１乃至６と異なる部分を中心に説明する。
図２１は、回転子７００の斜視図である。
図２２は、回転子７００を構成する、Ｎ極一体積層コア７０３ｎおよびＳ極一体積層コア７０３ｓの斜視図である。いずれも同じ構成なので、図は１つで共用する。
【００４６】
Ｎ極一体積層コア７０３ｎとＳ極一体積層コア７０３ｓのそれぞれの積層ティース部７３１ｎ、７３１ｓにおいて、積層コア７０２の軸方向の少なくとも１箇所以上で外フック部分の周方向の長さを変更している。
図に示すように外フック７３２ａを外フック７３２ｂより長くしている。
これにより、回転子７００の外周面（積層ティース部の外周部）は、回転子７００の周方向の一方向にスキューした構成となる。
【００４７】
外フックをスキューさせる幅は、隣接する外フック間の周方向の隙間の大きさ未満にすれば、Ｎ極一体積層コア７０３ｎおよびＳ極一体積層コア７０３ｓの積層ティース部７３１ｎ、７３１ｓを交互に組み立てることができ、Ｎ極一体積層コア７０３ｎ及びＳ極一体積層コア７０３ｓが接触することもない。
【００４８】
このような構成によれば、積層コア７０２と図示しない積層ステータコアとの対向面において、実施の形態１の積層ティース３１ｎ、３１ｓのような断続的な切り替えを、連続的な切り替えにすることができ、回転子７００のトルクリップル成分を低減させることができる。
【００４９】
実施の形態８．
以下、本願発明の実施の形態８に係る回転電機の回転子を、図を用いて実施の形態１乃至７と異なる部分を中心に説明する。
図２３は、回転子８００の斜視図である。
図２４は、回転子８００を構成する、Ｎ極一体積層コア８０３ｎおよびＳ極一体積層コア８０３ｓの斜視図である。いずれも同じ構成なので、図は１つで共用する。
【００５０】
Ｎ極一体積層コア８０３ｎの積層ティース部８３１ｎおよびＳ極一体積層コア８０３ｓの積層ティース部８３１ｓの、積層コア８０２の軸方向の少なくとも１箇所以上において、積層ティース部８３１ｎ、８３１ｓの外フックの、周方向に突出する長さが、積層環状連結部のある端部側から、積層連結環状部の無い端部側に向かって、段階的に小さくなるように構成している。
すなわち、図２４に示す外フック８３２ｂの周方向への突出量が、外フック８３２ａの周方向への突出量より大きい。
その他の形状は実施の形態１と同じである。
【００５１】
例えば、積層ティース部８３１ｎ、８３１ｓを、３段階に短くなる外フックを有する構成にすれば、回転子８００を軸方向から見たときに、隣り合う２つの積層ティース部８３１ｎ、８３１ｓの外フックの端部同士が、周方向にオーバーラップする構成を実現できる。
これにより、積層コア８０２と図示しない積層ステータコアとの対向面において、実施の形態１のような、積層ティース部３１ｎ、３１ｓの断続的な切り替えを、完全に連続的な切り替えにすることができ、回転子８００のトルクリップル成分を低減させることができる。
【００５２】
実施の形態９．
以下、本願発明の実施の形態９に係る回転電機の回転子を、図を用いて実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
図２５は、回転子９００の斜視図である。
図２６は、回転子９００の断面図である。
図に示すように、非磁性のパイプ９１２に磁性の鉄系シャフト９１３を挿入して回転軸９０１を構成している。
非磁性のパイプ９１２には、図２６に示すようにフランジ部９１１を設けても良く、また非磁性のパイプと非磁性のカラーを組み合わせた構成としても良い。
【００５３】
このような構成によれば、Ｎ極一体積層コア９０３ｎとＳ極一体積層コア９０３ｓ、鉄系シャフト９１３のそれぞれの間において磁性材料を介在させることなく回転子９００を構成することができる。
また、鉄系シャフト９１３を用いることで、高価な非磁性材料の歩留まりを向上して生産性を向上させることができ、また、多様な焼き入れ材料を使用することができるため回転子９００の強度を向上させることができる。
【００５４】
実施の形態１０．
以下、本願発明の実施の形態１０に係る回転電機の回転子を、図を用いて実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
図２７は、回転子１０００の斜視図である。
図２８は、回転子１０００の端面プレートを取り除いた斜視図である。
図２９は、回転子１０００の斜視断面図である。
図３０は、回転子１０００の平面図である。
図３１は、図３０のＡ−Ａ線での断面図である。
図３２は、図３０のＢ−Ｂ線での断面図である。
【００５５】
図２７に示すように、積層コア１００２の軸方向端面に非磁性の端面プレート５を配し、その非磁性の端面プレート５には中心穴５１が設けられており非磁性の回転軸１と勘合位置決めできる構成としている。
図２８に示すように、Ｎ極一体積層コア１００３ｎとＳ極一体積層コア１００３ｓの積層ティース部の一方の端面には穴部７が形成されており、またこれと位置を合わせて端面プレート５にも穴部５７が形成されており、これらの穴部７に位置決めピンを挿入嵌合したり、ボルトを挿入してネジ締めしたりして、端面プレート５を積層コア１００２の端面に固定できる構成としている。
【００５６】
Ｎ極一体積層コア１００３ｎとＳ極一体積層コア１００３ｓに形成された穴部７は積層コア１００２の軸方向の全長の途中までの深さでも良いし、必要に応じて積層コア１００２を回転軸方向に貫通する穴としても良い。その場合はボルトを通してナットで固定する構成やリベットで固定する構成にすることもできる。
【００５７】
このような構成によれば、Ｎ極一体積層コア１００３ｎとＳ極一体積層コア１００３ｓの積層環状連結部１０３６ｎ、１０３６ｓから、回転軸方向に突出した積層ティース部１０３１ｎ、１０３１ｓにおいて、非磁性の端面プレート５と、積層コア１００２を位置決め固定することでさらに剛性と組み立て精度を向上させることができる。
Ｎ極一体積層コア１００３ｎとＳ極一体積層コア１００３ｓはその積層環状連結部１０３６ｎ、１０３６ｓにおいて非磁性の回転軸１と勘合位置決めされているため剛性が高い構成となる。
なお、穴部７を利用して剛性の向上を図る際には、必ずしも積層コア１００２を貫通させなくても良い。軸長の短い位置決めピンによって挿入固定することにより挿入反力を小さく抑えることで組立性を向上させることができる。
【００５８】
実施の形態１１．
以下、本願発明の実施の形態１１に係る回転電機の回転子を、図を用いて実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
実施の形態１乃至１０で説明した部材と同じ符号の部材は、基本的に同じものを表すものとする。
図３３は、回転子１１００の斜視図である。
図３４は、回転子１１００の平面図である。
積層コア１１０２を構成する永久磁石４とＮ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓ、非磁性の回転軸１の、それぞれの部品間にある空隙６の中及び回転子１１００の外周面にモールド樹脂６ａを充填、塗布した構成としている。
このような構成によれば、実施の形態１で述べた接着剤等での永久磁石４の固定に加えてモールド樹脂６ａによっても、さらに永久磁石４の固着力を向上させ、積層コア１１０２の剛性を向上させることができる。
なお、モールド樹脂６ａによる永久磁石４の固着力が十分であれば組立工程における永久磁石４の接着固定工程を省略しても良い。
【００５９】
実施の形態１２．
以下、本願発明の実施の形態１２に係る回転電機の回転子を、図を用いて実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
図３５は、回転子１２００の斜視図である。
図３６は、回転子１２００の断面図である。
本実施の形態に係る積層コア１２０２の構成は、Ｎ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓ、永久磁石４を一組のモジュールとし、非磁性の回転軸１２０１に対して複数段のモジュールを組み合わせて構成している。
図では、永久磁石４の位置決めのため非磁性の中間プレート１２０５を介在させているが、これは省略しても良い。
【００６０】
このような構成によれば、非磁性の回転軸の長さのみを変更し、積層コア１２０２のみを多段式に組み合わせることで生産ラインを共通としつつ出力の異なる電動機の回転子１２００を製造することができ、生産性を向上させることができる。
【００６１】
実施の形態１３．
以下、本願発明の実施の形態１３に係る回転電機の回転子１３００を、図を用いて実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
図３７は、回転子１３００の断面図である。
回転子１３００は、非磁性の回転軸よりなり、実施の形態１の回転軸１からフランジ部を除去したものである。
このような構成にすることにより、実施の形態１および実施の形態２に比較して、高価な非磁性材料の使用量を減らすことができる。
【００６２】
本構成では、Ｎ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア間３ｓが回転軸１３０１に嵌合している間に隙間がある。
このため、Ｎ極一体積層コア３ｎおよびＳ極一体積層コア３ｓ間に発生する磁気吸引力によって、Ｎ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓが軸方向に移動する懸念がある。
そこで、Ｎ極一体積層コア３ｎおよびＳ極一体積層コア３ｓを回転軸１３０１とを嵌合圧入固定や嵌合焼嵌め固定し、或いは、接着固定等により軸方向への位置ズレを抑制する組立工法と組合せることで上記懸念を解消する。
これにより非磁性のカラー部材を削減することで更なるコストの低減を図ることができる。
【００６３】
図３８は、回転子１３００に端面プレートを取り付けた状態の断面図である。
図３７を用いて上述した回転子１３００の構成および組立工法に加えて、図３８に示すように、Ｎ極一体積層コア３ｎおよびＳ極一体成形コア３ｓの軸方向両端面にそれぞれ端面プレート５を付加することにより、Ｎ極一体積層コア３ｎおよびＳ極一体成形コア３ｓ同士を、相互に軸方向に固定することができる。
これにより、より確実にＮ極一体積層コア３ｎおよびＳ極一体積層コア３ｓを回転軸１３０１に対して位置決め固定することができる。
さらには、端面プレート５を付加することによりＮ極一体積層コア３ｎおよびＳ極一体積層コア３ｓは回転軸１３０１に対して嵌合圧入固定や嵌合焼嵌め固定、その他接着固定等の組立工法を用いなくてもよい。
回転軸１３０１に対して位置決め固定された端面プレート５に対し、Ｎ極一体積層コア３ｎおよびＳ極一体積層コア３ｓをピン等で位置決め固定することで間接的に回転軸に対して位置決め固定することができる。これにより、組立工程が簡易になり、回転子１３００の組み立て作業性、生産性を向上させることができる。
【００６４】
尚、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
例えば、Ｎ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓを構成する積層ティース数をそれぞれ４個とするのではなく、３個であっても５個であっても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2013175832.tif 000024
【図２３】
2013175832.tif 000025
【図２４】
2013175832.tif 000026
【図２５】
2013175832.tif 000027
【図２６】
2013175832.tif 000028
【図２７】
2013175832.tif 000029
【図２８】
2013175832.tif 000030
【図２９】
2013175832.tif 000031
【図３０】
2013175832.tif 000032
【図３１】
2013175832.tif 000033
【図３２】
2013175832.tif 000034
【図３３】
2013175832.tif 000035
【図３４】
2013175832.tif 000036
【図３５】
2013175832.tif 000037
【図３６】
2013175832.tif 000038
【図３７】
2013175832.tif 000039
【図３８】
2013175832.tif 000040
【図３９】
2013175832.tif 000041
【手続補正書】
【提出日】平成26年6月24日(2014.6.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の周囲に等間隔に配置され、周方向へ交互に着磁されている複数の第１永久磁石と、
各々の前記第１永久磁石を周方向から挟持するように前記回転軸の周囲に配設され、それぞれが磁極を形成する複数の積層ティース部を有する積層コアとを備えた回転電機の回転子において、
前記積層コアは、
隣り合う前記第１永久磁石のＮ極側に当接する前記積層ティース部を一体として備えるＮ極一体積層コアと、前記Ｎ極一体積層コアと同形状を有し、隣り合う前記第１永久磁石のＳ極側に当接する前記積層ティース部を一体として備えるＳ極一体積層コアからなり、
前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアは、それぞれ、
前記回転軸の周囲を取り囲んでそれぞれの一体積層コアを前記回転軸に位置決めする環状連結部及びこの環状連結部の外周から外側に向かって突出する、等間隔に配置された第１ティース部とからなる、磁性を有する連結ティース片と、
前記第１ティース部の前記環状連結部側の端部を所定の幅で前記回転軸の周方向に切除した形状を有し、前記第１ティース部の外周に揃えて積層する、磁性を有する第１ティース片とで構成され、
前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアは、それぞれ、
前記積層コアの軸方向の長さの１／２以下の同じ厚みで積層された前記連結ティース片のそれぞれの前記第１ティース部に、同じ厚みで前記第１ティース片を積層して構成され、
前記Ｎ極一体積層コア及び前記Ｓ極一体積層コアは、外周面が非磁性の前記回転軸に、前記環状連結部が外側になり、前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアのそれぞれの前記積層ティース部が、交互に対向するように配置されて前記第１永久磁石を間に挟持している回転電機の回転子。
【請求項２】
前記回転軸は、前記Ｎ極一体積層コア及び前記Ｓ極一体積層コアの前記環状連結部が、前記回転軸の軸方向に両側から当接する干渉部材を備えた請求項１に記載の回転電機の回転子。
【請求項３】
前記干渉部材は、前記回転軸と一体として成形されたフランジ部である請求項２に記載の回転電機の回転子。
【請求項４】
前記干渉部材は、前記回転軸に挿通された、前記回転軸から独立した、円筒形状を有する非磁性のカラーである請求項２に記載の回転電機の回転子。
【請求項５】
前記干渉部材は、前記回転軸に挿通された円筒形状を有する第２永久磁石である請求項２に記載の回転電機の回転子。
【請求項６】
前記干渉部材は、前記回転軸と一体として成形されたフランジ部と、前記フランジ部の周囲に挿通する円筒形状を有する第２永久磁石で構成されている請求項２に記載の回転電機の回転子。
【請求項７】
前記連結ティース片と前記第１ティース片の間に、径方向の回転軸側端部が前記干渉部材の外周面に沿って嵌合する第２ティース片を有する請求項２に記載に回転電機の回転子。
【請求項８】
前記Ｎ極一体積層コアの積層環状連結部と前記Ｓ極一体積層コアの前記積層ティース部の間、もしくは、前記Ｓ極一体積層コアの積層環状連結部と前記Ｎ極一体積層コアの前記積層ティース部の間の少なくとも１箇所以上に第３永久磁石を挟持する請求項１に記載の回転電機の回転子。
【請求項９】
前記積層ティース部の外周部は、周方向にスキューしている請求項１に記載の回転電機の回転子。
【請求項１０】
前記積層ティース部の外周部に形成された前記第１永久磁石を保持する外フックと、前記外フックに対向する、隣り合う前記積層ティース部の外フックは、前記回転軸の周方向の長さが異なる請求項９に記載の回転電機の回転子。
【請求項１１】
前記積層ティース部の外周部は、前記環状連結部に接続されている側から、前記環状連結部に接続されていない側に向かって周方向の幅が段階的に小さくなる請求項１に記載の回転電機の回転子。
【請求項１２】
前記積層ティース部の外周部に形成された前記第１永久磁石を保持する外フックの周方向の長さが、前記環状連結部に接続されている一端から、前記環状連結部に接続されていない他端に向かって段階的に小さくなる請求項１１に記載の回転電機の回転子。
【請求項１３】
前記回転軸は、非磁性のパイプの内側に鉄系シャフトを嵌合して形成する請求項１に記載の回転電機の回転子。
【請求項１４】
前記積層コアの回転軸方向端面に前記回転軸に勘合して位置決めされる非磁性の端面プレートが配設され、
前記端面プレートは、前記積層ティース部に接合されている請求項１に記載の回転電機の回転子。
【請求項１５】
前記積層コアは、外周面と、前記積層コアを構成する前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアと前記第１永久磁石と前記回転軸の、それぞれの間に存在する空隙部をモールド樹脂で封止されている請求項１に記載の回転電機の回転子。
【請求項１６】
請求項１に記載の複数の前記積層コアを、前記回転軸に備えた回転電機の回転子。
【請求項１７】
回転軸の周囲に等間隔に配置され、周方向へ交互に着磁されている複数の第１永久磁石と、
各々の前記第１永久磁石を周方向から挟持するように前記回転軸の周囲に配設され、それぞれが磁極を形成する複数の積層ティース部からなる積層コアとを有する回転子を備えた回転電機において、
前記積層コアは、
隣り合う前記第１永久磁石のＮ極側に当接する前記積層ティース部を一体として備えるＮ極一体積層コアと、前記Ｎ極一体積層コアと同形状を有し、隣り合う前記第１永久磁石のＳ極側に当接する前記積層ティース部を一体として備えるＳ極一体積層コアからなり、
前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアは、それぞれ、
前記回転軸の周囲を取り囲んでそれぞれの一体積層コアを前記回転軸に位置決めする環状連結部及びこの環状連結部の外周から外側に向かって突出する、等間隔に配置された第１ティース部とからなる、磁性を有する連結ティース片と、
前記第１ティース部の前記環状連結部側の端部を所定の幅で前記回転軸の周方向に切除した形状を有し、前記第１ティース部の外周に揃えて積層する、磁性を有する第１ティース片とで構成され、
前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアは、それぞれ、
前記積層コアの軸方向の長さの１／２以下の同じ厚みで積層された前記連結ティース片のそれぞれの前記第１ティース部に、同じ厚みで前記第１ティース片を積層して構成され、
前記Ｎ極一体積層コア及び前記Ｓ極一体積層コアは、外周面が非磁性の前記回転軸に、前記環状連結部が外側になり、前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアのそれぞれの前記積層ティース部が、交互に対向するように配置されて前記第１永久磁石を間に挟持している回転子と、
固定子とを備えた回転電機。
【請求項１８】
回転軸の周囲に等間隔に配置され、周方向へ交互に着磁されている複数の第１永久磁石と、
各々の前記第１永久磁石を周方向から挟持するように前記回転軸の周囲に配設され、それぞれが磁極を形成する複数の積層ティース部を有する積層コアとを備えた回転電機の回転子の製造方法において、
前記積層コアは、
隣り合う前記第１永久磁石のＮ極側に当接する前記積層ティース部を一体として備えるＮ極一体積層コアと、前記Ｎ極一体積層コアと同形状を有し、隣り合う前記第１永久磁石のＳ極側に当接する前記積層ティース部を一体として備えるＳ極一体積層コアからなり、
前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアの製造工程は、それぞれ、
非磁性の前記回転軸の周囲を取り囲んでそれぞれの一体積層コアを前記回転軸に位置決めする環状連結部及びこの環状連結部の外周から外側に向かって突出する、等間隔に配置された第１ティース部とからなる、磁性を有する連結ティース片を、前記積層コアの軸方向の長さの１／２以下の同じ厚みで積層する連結ティース片積層工程と、
前記連結ティース片のそれぞれの前記第１ティース部に、前記第１ティース部の前記環状連結部側の端部を所定の幅で前記回転軸の周方向に切除した形状を有し、前記第１ティース部の外周に揃えて積層する磁性を有する第１ティース片を同じ厚みで積層して積層ティース部を構成する第１ティース片積層工程を有し、
前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアのいずれか一方を前記回転軸に前記環状連結部が前記回転軸の外側となるように位置決めして嵌合挿入した後、
他方の一体積層コアを前記回転軸に前記環状連結部が前記回転軸の外側となり、前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアの各前記積層ティース部が、前記回転子の周方向に交互に等間隔に対向するように位置決めして嵌合挿入する積層コア嵌合工程と
前記Ｎ極一体積層コアおよび前記Ｓ極一体積層コアの前記積層ティース部間に構成されるスペースに前記第１永久磁石を前記回転軸の軸方向から、前記Ｎ極一体積層コアには前記第１永久磁石のＮ極が接触し、前記Ｓ極一体積層コアには前記第１永久磁石のＳ極が接触するように挿入する永久磁石挿入工程とを有する回転電機の回転子の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
この発明に係る回転電機の回転子は、
回転軸の周囲に等間隔に配置され、周方向へ交互に着磁されている複数の第１永久磁石と、
各々の前記第１永久磁石を周方向から挟持するように前記回転軸の周囲に配設され、それぞれが磁極を形成する複数の積層ティース部を有する積層コアとを備えた回転電機の回転子において、
前記積層コアは、
隣り合う前記第１永久磁石のＮ極側に当接する前記積層ティース部を一体として備えるＮ極一体積層コアと、前記Ｎ極一体積層コアと同形状を有し、隣り合う前記第１永久磁石のＳ極側に当接する前記積層ティース部を一体として備えるＳ極一体積層コアからなり、
前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアは、それぞれ、
前記回転軸の周囲を取り囲んでそれぞれの一体積層コアを前記回転軸に位置決めする環状連結部及びこの環状連結部の外周から外側に向かって突出する、等間隔に配置された第１ティース部とからなる、磁性を有する連結ティース片と、
前記第１ティース部の前記環状連結部側の端部を所定の幅で前記回転軸の周方向に切除した形状を有し、前記第１ティース部の外周に揃えて積層する、磁性を有する第１ティース片とで構成され、
前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアは、それぞれ、
前記積層コアの軸方向の長さの１／２以下の同じ厚みで積層された前記連結ティース片のそれぞれの前記第１ティース部に、同じ厚みで前記第１ティース片を積層して構成され、
前記Ｎ極一体積層コア及び前記Ｓ極一体積層コアは、外周面が非磁性の前記回転軸に、前記環状連結部が外側になり、前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアのそれぞれの前記積層ティース部が、交互に対向するように配置されて前記第１永久磁石を間に挟持しているものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、この発明に係る回転電機は、
回転軸の周囲に等間隔に配置され、周方向へ交互に着磁されている複数の第１永久磁石と、
各々の前記第１永久磁石を周方向から挟持するように前記回転軸の周囲に配設され、それぞれが磁極を形成する複数の積層ティース部からなる積層コアとを有する回転子を備えた回転電機において、
前記積層コアは、
隣り合う前記第１永久磁石のＮ極側に当接する前記積層ティース部を一体として備えるＮ極一体積層コアと、前記Ｎ極一体積層コアと同形状を有し、隣り合う前記第１永久磁石のＳ極側に当接する前記積層ティース部を一体として備えるＳ極一体積層コアからなり、
前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアは、それぞれ、
前記回転軸の周囲を取り囲んでそれぞれの一体積層コアを前記回転軸に位置決めする環状連結部及びこの環状連結部の外周から外側に向かって突出する、等間隔に配置された第１ティース部とからなる、磁性を有する連結ティース片と、
前記第１ティース部の前記環状連結部側の端部を所定の幅で前記回転軸の周方向に切除した形状を有し、前記第１ティース部の外周に揃えて積層する、磁性を有する第１ティース片とで構成され、
前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアは、それぞれ、
前記積層コアの軸方向の長さの１／２以下の同じ厚みで積層された前記連結ティース片のそれぞれの前記第１ティース部に、同じ厚みで前記第１ティース片を積層して構成され、
前記Ｎ極一体積層コア及び前記Ｓ極一体積層コアは、外周面が非磁性の前記回転軸に、前記環状連結部が外側になり、前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアのそれぞれの前記積層ティース部が、交互に対向するように配置されて前記第１永久磁石を間に挟持している回転子と、
固定子とを備えたものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、この発明に係る回転電機の回転子の製造方法は、
回転軸の周囲に等間隔に配置され、周方向へ交互に着磁されている複数の第１永久磁石と、
各々の前記第１永久磁石を周方向から挟持するように前記回転軸の周囲に配設され、それぞれが磁極を形成する複数の積層ティース部を有する積層コアとを備えた回転電機の回転子の製造方法において、
前記積層コアは、
隣り合う前記第１永久磁石のＮ極側に当接する前記積層ティース部を一体として備えるＮ極一体積層コアと、前記Ｎ極一体積層コアと同形状を有し、隣り合う前記第１永久磁石のＳ極側に当接する前記積層ティース部を一体として備えるＳ極一体積層コアからなり、
前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアの製造工程は、それぞれ、
非磁性の前記回転軸の周囲を取り囲んでそれぞれの一体積層コアを前記回転軸に位置決めする環状連結部及びこの環状連結部の外周から外側に向かって突出する、等間隔に配置された第１ティース部とからなる、磁性を有する連結ティース片を、前記積層コアの軸方向の長さの１／２以下の同じ厚みで積層する連結ティース片積層工程と、
前記連結ティース片のそれぞれの前記第１ティース部に、前記第１ティース部の前記環状連結部側の端部を所定の幅で前記回転軸の周方向に切除した形状を有し、前記第１ティース部の外周に揃えて積層する磁性を有する第１ティース片を同じ厚みで積層して積層ティース部を構成する第１ティース片積層工程を有し、
前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアのいずれか一方を前記回転軸に前記環状連結部が前記回転軸の外側となるように位置決めして嵌合挿入した後、
他方の一体積層コアを前記回転軸に前記環状連結部が前記回転軸の外側となり、前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアの各前記積層ティース部が、前記回転子の周方向に交互に等間隔に対向するように位置決めして嵌合挿入する積層コア嵌合工程と
前記Ｎ極一体積層コアおよび前記Ｓ極一体積層コアの前記積層ティース部間に構成されるスペースに前記第１永久磁石を前記回転軸の軸方向から、前記Ｎ極一体積層コアには前記第１永久磁石のＮ極が接触し、前記Ｓ極一体積層コアには前記第１永久磁石のＳ極が接触するように挿入する永久磁石挿入工程とを有するものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
Ｎ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓは、いずれも略円筒形状の積層環状連結部３６ｎ、３６ｓと、それらの周囲に、積層環状連結部３６ｎ、３６ｓと同軸に一部一体として積層された積層ティース部３１ｎ、３１ｓとで構成されている。
環状積層連結部３６ｎ、３６ｓを構成する連結ティース片３４の中心穴は、積層ティースを打抜く金型プレス工程において予め精度良く設けられている。
したがって、回転軸１にＮ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓを嵌合挿入するだけで、Ｎ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓの外周面が、回転軸１の軸心と同軸に位置決めされ、Ｎ極一体積層コアとＳ極一体積層コアと回転軸１の同軸度に優れた嵌合組立を実現することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
図１、図３に示すように、各永久磁石４は、Ｎ極一体積層コア３ｎの積層ティース部３１ｎの両側面にはＮ極が、Ｓ極一体積層コア３ｓの積層ティース部３１ｓの両側面にはＳ極が密着するような極性で配置される。
すなわち、隣り合う永久磁石４の極性は、回転子１００の周方向に、交互に反対になる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
このような構成によれば、積層コア７０２と図示しない積層ステータコアとの対向面において、実施の形態１の積層ティース部３１ｎ、３１ｓのような断続的な切り替えを、連続的な切り替えにすることができ、回転子７００のトルクリップル成分を低減させることができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
図３８は、回転子１３００に端面プレートを取り付けた状態の断面図である。
図３７を用いて上述した回転子１３００の構成および組立工法に加えて、図３８に示すように、Ｎ極一体積層コア３ｎおよびＳ極一体積層コア３ｓの軸方向両端面にそれぞれ端面プレート５を付加することにより、Ｎ極一体積層コア３ｎおよびＳ極一体積層コア３ｓ同士を、相互に軸方向に固定することができる。
これにより、より確実にＮ極一体積層コア３ｎおよびＳ極一体積層コア３ｓを回転軸１３０１に対して位置決め固定することができる。
さらには、端面プレート５を付加することによりＮ極一体積層コア３ｎおよびＳ極一体積層コア３ｓは回転軸１３０１に対して嵌合圧入固定や嵌合焼嵌め固定、その他接着固定等の組立工法を用いなくてもよい。
回転軸１３０１に対して位置決め固定された端面プレート５に対し、Ｎ極一体積層コア３ｎおよびＳ極一体積層コア３ｓをピン等で位置決め固定することで間接的に回転軸に対して位置決め固定することができる。これにより、組立工程が簡易になり、回転子１３００の組み立て作業性、生産性を向上させることができる。
【手続補正書】
【提出日】平成27年7月29日(2015.7.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の周囲に等間隔に配置され、周方向へ交互に着磁されている複数の第１永久磁石と、
各々の前記第１永久磁石を周方向から挟持するように前記回転軸の周囲に配設され、それぞれが磁極を形成する複数の積層ティース部を有する積層コアとを備えた回転電機の回転子において、
前記積層コアは、
隣り合う前記第１永久磁石のＮ極側に当接する前記積層ティース部を一体として備えるＮ極一体積層コアと、前記Ｎ極一体積層コアと同形状を有し、隣り合う前記第１永久磁石のＳ極側に当接する前記積層ティース部を一体として備えるＳ極一体積層コアからなり、
前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアは、それぞれ、
前記回転軸の周囲を取り囲んでそれぞれの一体積層コアを前記回転軸に位置決めする環状連結部及びこの環状連結部の外周から外側に向かって突出する、等間隔に配置された第１ティース部とからなる、磁性を有する連結ティース片と、
前記第１ティース部の前記環状連結部側の端部を所定の幅で前記回転軸の周方向に切除した形状を有し、前記第１ティース部の外周に揃えて積層する、磁性を有する第１ティース片とで構成され、
前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアは、それぞれ、
前記積層コアの軸方向の長さの１／２以下の同じ厚みで積層された前記連結ティース片のそれぞれの前記第１ティース部に、同じ厚みで前記第１ティース片を積層して構成され、
前記Ｎ極一体積層コア及び前記Ｓ極一体積層コアは、外周面が非磁性の前記回転軸に、前記環状連結部が外側になり、前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアのそれぞれの前記積層ティース部が、交互に対向するように配置されて前記第１永久磁石を間に挟持し、
前記積層ティース部は、前記積層ティース部の外周部および内周部から前記第１永久磁石の形状に倣って周方向に突設され、前記第１永久磁石を前記積層コアの径方向に位置決め固定する外フックおよび内フックを備える回転電機の回転子。
【請求項２】
前記回転軸は、前記Ｎ極一体積層コア及び前記Ｓ極一体積層コアの前記環状連結部が、前記回転軸の軸方向に両側から当接する干渉部材を備えた請求項１に記載の回転電機の回転子。
【請求項３】
前記干渉部材は、前記回転軸と一体として成形されたフランジ部である請求項２に記載の回転電機の回転子。
【請求項４】
前記干渉部材は、前記回転軸に挿通された、前記回転軸から独立した、円筒形状を有する非磁性のカラーである請求項２に記載の回転電機の回転子。
【請求項５】
前記干渉部材は、前記回転軸に挿通された円筒形状を有する第２永久磁石である請求項２に記載の回転電機の回転子。
【請求項６】
前記干渉部材は、前記回転軸と一体として成形されたフランジ部と、前記フランジ部の周囲に挿通する円筒形状を有する第２永久磁石で構成されている請求項２に記載の回転電機の回転子。
【請求項７】
前記連結ティース片と前記第１ティース片の間に、径方向の回転軸側端部が前記干渉部材の外周面に沿って嵌合する第２ティース片を有する請求項２に記載に回転電機の回転子。
【請求項８】
前記Ｎ極一体積層コアの積層環状連結部と前記Ｓ極一体積層コアの前記積層ティース部の間、もしくは、前記Ｓ極一体積層コアの積層環状連結部と前記Ｎ極一体積層コアの前記積層ティース部の間の少なくとも１箇所以上に第３永久磁石を挟持する請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の回転電機の回転子。
【請求項９】
前記積層ティース部の外周部は、周方向にスキューしている請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の回転電機の回転子。
【請求項１０】
前記外フックに対向する、隣り合う前記積層ティース部の外フックは、前記回転軸の周方向の長さが異なる請求項９に記載の回転電機の回転子。
【請求項１１】
前記積層ティース部の外周部は、前記環状連結部に接続されている側から、前記環状連結部に接続されていない側に向かって周方向の幅が段階的に小さくなる請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の回転電機の回転子。
【請求項１２】
前記外フックの周方向の長さが、前記環状連結部に接続されている一端から、前記環状連結部に接続されていない他端に向かって段階的に小さくなる請求項１１に記載の回転電機の回転子。
【請求項１３】
前記回転軸は、非磁性のパイプの内側に鉄系シャフトを嵌合して形成する請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の回転電機の回転子。
【請求項１４】
前記積層コアの回転軸方向端面に前記回転軸に勘合して位置決めされる非磁性の端面プレートが配設され、
前記端面プレートは、前記積層ティース部に接合されている請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の回転電機の回転子。
【請求項１５】
前記積層コアは、外周面と、前記積層コアを構成する前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアと前記第１永久磁石と前記回転軸の、それぞれの間に存在する空隙部をモールド樹脂で封止されている請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の回転電機の回転子。
【請求項１６】
請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の複数の前記積層コアを、前記回転軸に備えた回転電機の回転子。
【請求項１７】
回転軸の周囲に等間隔に配置され、周方向へ交互に着磁されている複数の第１永久磁石と、
各々の前記第１永久磁石を周方向から挟持するように前記回転軸の周囲に配設され、それぞれが磁極を形成する複数の積層ティース部からなる積層コアとを有する回転子を備えた回転電機において、
前記積層コアは、
隣り合う前記第１永久磁石のＮ極側に当接する前記積層ティース部を一体として備えるＮ極一体積層コアと、前記Ｎ極一体積層コアと同形状を有し、隣り合う前記第１永久磁石のＳ極側に当接する前記積層ティース部を一体として備えるＳ極一体積層コアからなり、
前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアは、それぞれ、
前記回転軸の周囲を取り囲んでそれぞれの一体積層コアを前記回転軸に位置決めする環状連結部及びこの環状連結部の外周から外側に向かって突出する、等間隔に配置された第１ティース部とからなる、磁性を有する連結ティース片と、
前記第１ティース部の前記環状連結部側の端部を所定の幅で前記回転軸の周方向に切除した形状を有し、前記第１ティース部の外周に揃えて積層する、磁性を有する第１ティース片とで構成され、
前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアは、それぞれ、
前記積層コアの軸方向の長さの１／２以下の同じ厚みで積層された前記連結ティース片のそれぞれの前記第１ティース部に、同じ厚みで前記第１ティース片を積層して構成され、
前記Ｎ極一体積層コア及び前記Ｓ極一体積層コアは、外周面が非磁性の前記回転軸に、前記環状連結部が外側になり、前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアのそれぞれの前記積層ティース部が、交互に対向するように配置されて前記第１永久磁石を間に挟持し、
前記積層ティース部は、前記積層ティース部の外周部および内周部から前記第１永久磁石の形状に倣って周方向に突設され、前記第１永久磁石を前記積層コアの径方向に位置決め固定する外フックおよび内フックを備える回転子と、
固定子とを備えた回転電機。
【請求項１８】
回転軸の周囲に等間隔に配置され、周方向へ交互に着磁されている複数の第１永久磁石と、
各々の前記第１永久磁石を周方向から挟持するように前記回転軸の周囲に配設され、それぞれが磁極を形成する複数の積層ティース部を有する積層コアとを備えた回転電機の回転子の製造方法において、
前記積層コアは、
隣り合う前記第１永久磁石のＮ極側に当接する前記積層ティース部を一体として備えるＮ極一体積層コアと、前記Ｎ極一体積層コアと同形状を有し、隣り合う前記第１永久磁石のＳ極側に当接する前記積層ティース部を一体として備えるＳ極一体積層コアからなり、
前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアの製造工程は、それぞれ、
非磁性の前記回転軸の周囲を取り囲んでそれぞれの一体積層コアを前記回転軸に位置決めする環状連結部及びこの環状連結部の外周から外側に向かって突出する、等間隔に配置された第１ティース部とからなる、磁性を有する連結ティース片を、前記積層コアの軸方向の長さの１／２以下の同じ厚みで積層する連結ティース片積層工程と、
前記連結ティース片のそれぞれの前記第１ティース部に、前記第１ティース部の前記環状連結部側の端部を所定の幅で前記回転軸の周方向に切除した形状を有し、前記第１ティース部の外周に揃えて積層する磁性を有する第１ティース片を同じ厚みで積層して積層ティース部を構成する第１ティース片積層工程を有し、
前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアのいずれか一方を前記回転軸に前記環状連結部が前記回転軸の外側となるように位置決めして嵌合挿入した後、
他方の一体積層コアを前記回転軸に前記環状連結部が前記回転軸の外側となり、前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアの各前記積層ティース部が、前記回転子の周方向に交互に等間隔に対向するように位置決めして嵌合挿入する積層コア嵌合工程と
前記Ｎ極一体積層コアおよび前記Ｓ極一体積層コアの前記積層ティース部間に構成されるスペースに前記第１永久磁石を前記回転軸の軸方向から、前記Ｎ極一体積層コアには前記第１永久磁石のＮ極が接触し、前記Ｓ極一体積層コアには前記第１永久磁石のＳ極が接触し、前記積層ティース部の外周部および内周部から前記第１永久磁石の形状に倣って周方向に突設された外フックおよび内フックにより、前記積層コアの径方向に位置決めして挿入する永久磁石挿入工程とを有する回転電機の回転子の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転電機の回転子と、回転電機、及び回転電機の回転子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動機の回転子を小型化・高性能化する方法の１つとして、回転軸の周囲に周方向へ交互的に着磁される複数の永久磁石と、それら永久磁石の間でそれぞれが磁極を形成する複数の積層コア部材とを交互に配設してなる回転子を用いることにより永久磁石界磁を効率的に利用する技術が提案されている。
この種の回転子においては、積層コア部材は、珪素鋼板等の磁性材料からなる略扇形薄板コア片の積層体を用い、プレス機械のかしめ作業により一体に結合して形成されている。
【０００３】
この場合、各永久磁石は、隣接する各積層コア部材の側面に密接して挟持され、一般に、各積層コア部材の外周部および内周部にて側面から永久磁石の形状に倣って突設された外フックおよび内フックによって、径方向へ位置決めされ、固定されている。
さらに、各積層コア部材および永久磁石は、各積層コア部材の略中心部に軸線方向へ貫通するタイロッドを挿入し、各タイロッドを各積層コア部材の軸方向両端に配置され、かつ、回転軸に固定される環状端板に締結することにより、遠心力や回転トルク、回転トルクの反力に対して、相互に保持固定されている。
【０００４】
この組立工程においては、各永久磁石および各積層コア部材の位置決めや固定作業が煩雑になり作業時間が増加する課題がある。
また、作業者の熟練が要求され、省人化および生産性向上の妨げとなる課題がある。
各永久磁石および各積層コア部材の位置決め精度は、タイロッドおよび端板の機械的強度および加工精度のみに依存している。
特に高速電動機や、高トルク電動機に使用する場合、複数の積層コア部材および永久磁石を所定位置に保持するための回転子全体の機械的強度をさらに向上させる必要がある。
【０００５】
この目的を達成するために、各々の積層コア部材を構成する薄板コア片の積層体の所定位置に介在・結合される少なくとも１つの一体形薄板コアにより、相互の積層コア部材が連結され、またその一体形薄板コアは、薄板コア片と同一形状で薄板コア片の積層構造に介在・結合される磁極数に等しい個数の薄板コア片部分と、薄板コア片部分から延長され隣り合う薄板コア片部分間に永久磁石の設置空間を有する相対配置で全ての薄板コア片部分を環状に連結する連結部とを備えることで、隣り合う積層コア部材間に永久磁石の設置空間を有する構成とした電動機の回転子が提案されている。（例えば特許文献１）
【０００６】
回転子をこのような構成とすることで、各々の永久磁石の磁束漏洩を最小限に抑制しつつ各々の積層コア部材を位置決めでき、組立性改善ができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−２４５４５１号公報（図１、図１６、図１９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載の電動機の回転子にあっては、各々の積層コア部材が一体形薄板コアにより連結されていることにより組立性の改善は図れるものの、永久磁石のＮ極とＳ極を結ぶ磁路を形成してしまう一体形薄板コアにより永久磁石の磁束漏洩が依然として避けられず、電動機の特性低下は否めないという課題があった。
【０００９】
また、特許文献１には、別の実施の形態としてＮ極とＳ極を結ぶ磁路を直接的には形成しない構成も開示されているが、回転軸に嵌合される面積が小さく、文献中にも記載のとおり一体形薄板コアの環状連結部の剛性が著しく低下する構成であるため組立性の悪化が否めず、また複雑な形状の薄板コアを組み合わせた構成であるため生産性が悪いという課題があった。
【００１０】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、環状連結部が永久磁石のＮ極とＳ極を結ぶ磁路を形成することなく、積層ティースを高剛性かつ簡易な形状の構成とし、また、積層ティース群と回転軸との嵌合組立によって同軸度を確保できる構成とすることで組立性と生産性に優れる回転電機の回転子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】
【００１１】
この発明に係る回転電機の回転子は、
回転軸の周囲に等間隔に配置され、周方向へ交互に着磁されている複数の第１永久磁石と、
各々の前記第１永久磁石を周方向から挟持するように前記回転軸の周囲に配設され、それぞれが磁極を形成する複数の積層ティース部を有する積層コアとを備えた回転電機の回転子において、
前記積層コアは、
隣り合う前記第１永久磁石のＮ極側に当接する前記積層ティース部を一体として備えるＮ極一体積層コアと、前記Ｎ極一体積層コアと同形状を有し、隣り合う前記第１永久磁石のＳ極側に当接する前記積層ティース部を一体として備えるＳ極一体積層コアからなり、
前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアは、それぞれ、
前記回転軸の周囲を取り囲んでそれぞれの一体積層コアを前記回転軸に位置決めする環状連結部及びこの環状連結部の外周から外側に向かって突出する、等間隔に配置された第１ティース部とからなる、磁性を有する連結ティース片と、
前記第１ティース部の前記環状連結部側の端部を所定の幅で前記回転軸の周方向に切除した形状を有し、前記第１ティース部の外周に揃えて積層する、磁性を有する第１ティース片とで構成され、
前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアは、それぞれ、
前記積層コアの軸方向の長さの１／２以下の同じ厚みで積層された前記連結ティース片のそれぞれの前記第１ティース部に、同じ厚みで前記第１ティース片を積層して構成され、
前記Ｎ極一体積層コア及び前記Ｓ極一体積層コアは、外周面が非磁性の前記回転軸に、前記環状連結部が外側になり、前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアのそれぞれの前記積層ティース部が、交互に対向するように配置されて前記第１永久磁石を間に挟持し、
前記積層ティース部は、前記積層ティース部の外周部および内周部から前記第１永久磁石の形状に倣って周方向に突設され、前記第１永久磁石を前記積層コアの径方向に位置決め固定する外フックおよび内フックを備えるものである。
【００１２】
また、この発明に係る回転電機は、
回転軸の周囲に等間隔に配置され、周方向へ交互に着磁されている複数の第１永久磁石と、
各々の前記第１永久磁石を周方向から挟持するように前記回転軸の周囲に配設され、それぞれが磁極を形成する複数の積層ティース部からなる積層コアとを有する回転子を備えた回転電機において、
前記積層コアは、
隣り合う前記第１永久磁石のＮ極側に当接する前記積層ティース部を一体として備えるＮ極一体積層コアと、前記Ｎ極一体積層コアと同形状を有し、隣り合う前記第１永久磁石のＳ極側に当接する前記積層ティース部を一体として備えるＳ極一体積層コアからなり、
前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアは、それぞれ、
前記回転軸の周囲を取り囲んでそれぞれの一体積層コアを前記回転軸に位置決めする環状連結部及びこの環状連結部の外周から外側に向かって突出する、等間隔に配置された第１ティース部とからなる、磁性を有する連結ティース片と、
前記第１ティース部の前記環状連結部側の端部を所定の幅で前記回転軸の周方向に切除した形状を有し、前記第１ティース部の外周に揃えて積層する、磁性を有する第１ティース片とで構成され、
前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアは、それぞれ、
前記積層コアの軸方向の長さの１／２以下の同じ厚みで積層された前記連結ティース片のそれぞれの前記第１ティース部に、同じ厚みで前記第１ティース片を積層して構成され、
前記Ｎ極一体積層コア及び前記Ｓ極一体積層コアは、外周面が非磁性の前記回転軸に、前記環状連結部が外側になり、前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアのそれぞれの前記積層ティース部が、交互に対向するように配置されて前記第１永久磁石を間に挟持し、
前記積層ティース部は、前記積層ティース部の外周部および内周部から前記第１永久磁石の形状に倣って周方向に突設され、前記第１永久磁石を前記積層コアの径方向に位置決め固定する外フックおよび内フックを備える回転子と、
固定子とを備えたものである。
【００１３】
また、この発明に係る回転電機の回転子の製造方法は、
回転軸の周囲に等間隔に配置され、周方向へ交互に着磁されている複数の第１永久磁石と、
各々の前記第１永久磁石を周方向から挟持するように前記回転軸の周囲に配設され、それぞれが磁極を形成する複数の積層ティース部を有する積層コアとを備えた回転電機の回転子の製造方法において、
前記積層コアは、
隣り合う前記第１永久磁石のＮ極側に当接する前記積層ティース部を一体として備えるＮ極一体積層コアと、前記Ｎ極一体積層コアと同形状を有し、隣り合う前記第１永久磁石のＳ極側に当接する前記積層ティース部を一体として備えるＳ極一体積層コアからなり、
前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアの製造工程は、それぞれ、
非磁性の前記回転軸の周囲を取り囲んでそれぞれの一体積層コアを前記回転軸に位置決めする環状連結部及びこの環状連結部の外周から外側に向かって突出する、等間隔に配置された第１ティース部とからなる、磁性を有する連結ティース片を、前記積層コアの軸方向の長さの１／２以下の同じ厚みで積層する連結ティース片積層工程と、
前記連結ティース片のそれぞれの前記第１ティース部に、前記第１ティース部の前記環状連結部側の端部を所定の幅で前記回転軸の周方向に切除した形状を有し、前記第１ティース部の外周に揃えて積層する磁性を有する第１ティース片を同じ厚みで積層して積層ティース部を構成する第１ティース片積層工程を有し、
前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアのいずれか一方を前記回転軸に前記環状連結部が前記回転軸の外側となるように位置決めして嵌合挿入した後、
他方の一体積層コアを前記回転軸に前記環状連結部が前記回転軸の外側となり、前記Ｎ極一体積層コアと前記Ｓ極一体積層コアの各前記積層ティース部が、前記回転子の周方向に交互に等間隔に対向するように位置決めして嵌合挿入する積層コア嵌合工程と
前記Ｎ極一体積層コアおよび前記Ｓ極一体積層コアの前記積層ティース部間に構成されるスペースに前記第１永久磁石を前記回転軸の軸方向から、前記Ｎ極一体積層コアには前記第１永久磁石のＮ極が接触し、前記Ｓ極一体積層コアには前記第１永久磁石のＳ極が接触し、前記積層ティース部の外周部および内周部から前記第１永久磁石の形状に倣って周方向に突設された外フックおよび内フックにより、前記積層コアの径方向に位置決めして挿入する永久磁石挿入工程とを有するものである。
【発明の効果】
【００１４】
この発明に係る回転電機の回転子、回転電機、回転電機の回転子の製造方法によれば、
Ｎ極一体積層コアとＳ極一体積層コアの間には、永久磁石もしくは空隙、非磁性材料の回転軸のいずれかが介在することになり、積層を構成する鉄心片等の磁性材料によって永久磁石のＮ極とＳ極が短絡することがない。
また、Ｎ極一体積層コアおよびＳ極一体積層コアは、それぞれの環状連結部と回転軸とを嵌合組立によって位置決め固定されるため、例えば、Ｎ極一体積層コアおよびＳ極一体積層コアと、それぞれの軸方向端面に配されて回転軸と嵌合固定される端面プレートとをタイロッド等により挿通組立固定する場合や、Ｎ極一体積層コアおよびＳ極一体積層コアをモールド樹脂等による一体成形により回転軸と固定する場合に比べて、位置決め精度や組立作業工数の点で優れており、回転子の同軸度の向上や組立性の向上およびリードタイムの短縮を図って製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の実施の形態１に係る回転電機の回転子の斜視図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る回転電機の回転子の分解斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る回転電機の回転子の平面図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る回転電機の回転子のＮ極一体積層コアとＳ極一体積層コアの斜視図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る回転電機の回転子を構成するティース片の平面図である。
【図６】図３のＡ−Ａ線で切断した回転子の斜視断面図である。
【図７】図３のＢ−Ｂ線で切断した回転子の断面図である。
【図８】図３のＣ−Ｃ線で切断した回転子の断面図である。
【図９】この発明の実施の形態１に係る回転電機の回転子に使用する第１永久磁石の他の例を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態２に係る回転電機の回転子の断面図である。
【図１１】この発明の実施の形態３に係る回転電機の回転子の断面図である。
【図１２】図１１の要部拡大図である。
【図１３】この発明の実施の形態４に係る回転電機の回転子の断面図である。
【図１４】この発明の実施の形態５に係る回転電機の回転子の断面図である。
【図１５】この発明の実施の形態６に係る回転電機の回転子の斜視図である。
【図１６】この発明の実施の形態６に係るＮ極一体積層コアとＳ極一体積層コアの斜視図である。
【図１７】この発明の実施の形態６に係る回転電機の回転子の平面図である。
【図１８】図１７の要部拡大図である。
【図１９】図１７のＤ−Ｄ線で切断した回転子の断面図である。
【図２０】図１９の回転子の要部拡大図である。
【図２１】本発明の実施の形態７に係る回転子の斜視図である。
【図２２】この発明の実施の形態７に係るＮ極一体積層コアとＳ極一体積層コアの斜視図である。
【図２３】この発明の実施の形態８に係る回転電機の回転子の斜視図である。
【図２４】この発明の実施の形態８に係るＮ極一体積層コアおよびＳ極一体積層コアの斜視図である。
【図２５】この発明の実施の形態９に係る回転電機の回転子の斜視図である。
【図２６】この発明の実施の形態９に係る回転電機の回転子の断面図である。
【図２７】この発明の実施の形態１０に係る回転電機の回転子の斜視図である。
【図２８】この発明の実施の形態１０に係る回転電機の回転子の端面プレートを取り除いた斜視図である。
【図２９】この発明の実施の形態１０に係る回転電機の回転子の斜視断面図である。
【図３０】この発明の実施の形態１０に係る回転電機の回転子の平面図である。
【図３１】図３０のＡ−Ａ線で切断した回転子の断面図である。
【図３２】図３０のＢ−Ｂ線で切断した回転子の断面図である。
【図３３】この発明の実施の形態１１に係る回転電機の回転子の斜視図である。
【図３４】この発明の実施の形態１１に係る回転電機の回転子の平面図である。
【図３５】この発明の実施の形態１２に係る回転電機の回転子の斜視図である。
【図３６】この発明の実施の形態１２に係る回転電機の回転子の断面図である。
【図３７】この発明の実施の形態１３に係る回転電機の回転子の断面図である。
【図３８】この発明の実施の形態１３に係る回転電機の回転子の断面図である。
【図３９】この発明の実施の形態１に係る回転電機の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
実施の形態１．
以下、本願発明の実施の形態１に係る回転電機の回転子を図を用いて説明する。
図１は、回転子１００の斜視図である。
図２は、回転子１００の分解斜視図である。
図３は、回転子１００の平面図である。
図３９は、電動機５０（回転電機）の断面図である。
図３９に示すような、電動機５０（回転電機）に使用する回転子１００は、回転軸１の周囲に周方向へ交互的に着磁される複数の永久磁石４（第１永久磁石）と、Ｎ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓ、非磁性の回転軸１を組み合わせて構成されている。
以下、この明細書において、Ｎ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓについて、個別の名称を付して使用するが、それぞれの構成は同一である。
また、本明細書では、Ｎ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓを組み合わせた部材を、積層コア２と称する。
Ｎ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓは、それぞれの積層ティース部の周方向の両側面に密着する永久磁石４の極性によって区別される。
積層ティース部の両側面に永久磁石４のＮ極が密着する一体積層コアをＮ極一体積層コア３ｎとし、積層ティース部の両側面に永久磁石４のＳ極が密着する一体積層コアをＳ極一体積層コア３ｓとする。
【００１７】
図２に示すように、回転子１００は、中間にフランジ部１１（干渉部材）を有する非磁性の回転軸１の両側から、４個の積層ティース部３１ｎが一体となったＮ極一体積層コア３ｎと、４個の積層ティース部３１ｓが一体となったＳ極一体積層コア３ｓを、積層ティース部３１ｎと積層ティース部３１ｓが交互に組み合わされるように圧入や焼嵌め等により嵌合固定して構成されている。
【００１８】
図４は、Ｎ極一体積層コア３ｎ、Ｓ極一体積層コア３ｓの斜視図である。
先述のように、いずれも同じものであるので、図は１つで説明する。
図５（ａ）は、Ｎ極一体積層コア３ｎ、Ｓ極一体積層コア３ｓの積層を構成する連結ティース片３４の平面図である。
図５（ｂ）は、Ｎ極一体積層コア３ｎ、Ｓ極一体積層コア３ｓの積層を構成する第１ティース片３５の平面図である。
図５（ｃ）は、連結ティース片３４の上に、第１ティース片３５を積層した状態を示す平面図である。
【００１９】
Ｎ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓは、それぞれ珪素鋼板等の磁性材料からなる２種類の鉄心片で構成される。
１つ目の鉄心片は、図５（ａ）に示す、連結ティース片３４である。
連結ティース片３４は、中央に環状に形成された環状連結部３４ａと、この環状連結部３４ａの外周から、外側に向かって等間隔に、積層ティース部３１ｎ，３１ｓの一部を構成することとなる略扇形の第１ティース部３４ｂとが一体となって構成されている。
【００２０】
２つ目の鉄心片は、連結ティース片３４の第１ティース部３４ｂの上に、第１ティース部３４ｂの外周に揃えて積層される第１ティース片３５である。
第１ティース片３５は、連結ティース片３４の第１ティース部３４ｂと概略同形状をしている。
双方の違いは、第１ティース片３５は、第１ティース部３４ｂの環状連結部３４ａ側（回転軸側）の端部を、回転子１００の周方向に所定の幅で切除した形状をしていることである。
【００２１】
積層ティース部３１ｎ、積層ティース部３１ｓは、積層コア２の軸方向の全長の１／２以下の長さまで、所定の枚数の連結ティース片３４を積層し（連結ティース片積層工程）、その４つの第１ティース部３４ｂの上に更に所定の枚数の第１ティース片３５を回転子１００の軸方向にそれぞれ積層して（第１ティース片積層工程）構成する。
連結ティース片３４の環状連結部３４ａが積層されている部分を積層環状連結部３６ｎ、３６ｓとし、連結ティース片３４の第１ティース部３４ｂと、第１ティース片３５が積層されている部分を積層ティース部３１ｎ、３１ｓとする。
【００２２】
次に、回転子１００の組み立て方法について詳細に説明する。
図２に示すように、回転軸１の両端から、Ｎ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓの積層環状連結部３６ｎ、３６ｓを、積層環状連結部３６ｎ、３６ｓが外側となるように、また、それぞれの積層ティース部３１ｎ、３１ｓが交互に対向するように等間隔に、フランジ部１１に突き当たるまで嵌合挿入する（積層コア嵌合工程）。
【００２３】
Ｎ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓは、いずれも略円筒形状の積層環状連結部３６ｎ、３６ｓと、それらの周囲に、積層環状連結部３６ｎ、３６ｓと同軸に一部一体として積層された積層ティース部３１ｎ、３１ｓとで構成されている。
環状積層連結部３６ｎ、３６ｓを構成する連結ティース片３４の中心穴は、積層ティースを打抜く金型プレス工程において予め精度良く設けられている。
したがって、回転軸１にＮ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓを嵌合挿入するだけで、Ｎ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓの外周面が、回転軸１の軸心と同軸に位置決めされ、Ｎ極一体積層コアとＳ極一体積層コアと回転軸１の同軸度に優れた嵌合組立を実現することができる。
【００２４】
その後、各永久磁石４を、両側面が隣接する積層ティース部３１ｎ、３１ｓの側面に密着するように回転軸方向から挿入する（永久磁石挿入工程）。
永久磁石４は、積層ティース部３１ｎ、３１ｓによって挟持され、接着剤やワニス等で固定される。
積層コア２の軸方向の全長が長い場合は、回転軸方向に二分割された永久磁石を用いても良い。
【００２５】
図１、図３に示すように、各永久磁石４は、Ｎ極一体積層コア３ｎの積層ティース部３１ｎの両側面にはＮ極が、Ｓ極一体積層コア３ｓの積層ティース部３１ｓの両側面にはＳ極が密着するような極性で配置される。
すなわち、隣り合う永久磁石４の極性は、回転子１００の周方向に、交互に反対になる。
【００２６】
図３に示すように、各永久磁石４は、積層ティース部３１ｎ、３１ｓの外周部および内周部から永久磁石４の形状に倣って回転子の周方向に突設された外フック３２、および内フック３３によって、積層コア２の径方向へ位置決めされて固定される。
【００２７】
図６は、図３のＡ−Ａ線で切断した回転子１００の斜視断面図である。
図７は、図３のＢ−Ｂ線で切断した回転子１００の断面図である。
図８は、図３のＣ−Ｃ線で切断した回転子１００の断面図である。
Ｎ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓは、相互に永久磁石４もしくは空隙６、非磁性材料からなる回転軸１を介した位置関係で組み立てられる。
これにより、積層コア２を構成する磁性材料によって永久磁石４のＮ極とＳ極が短絡しない構成となる。
【００２８】
図９は、回転子１００に、永久磁石４１を使用した場合の平面図である。
図に示すように、断面が回転子の径方向外側に向かって広がる大型の永久磁石４１を使用して磁束密度を上げても良い。
【００２９】
また、本実施の形態では、回転軸１にフランジ部１１を設けた例を示したが、フランジ部１１を省略して、積層環状連結部３６ｎ、３６ｓを単に圧入もしくは焼嵌め等により嵌合固定する構成としても良い。
【００３０】
本発明の実施の形態１に係る回転電機の回転子１００によれば、Ｎ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓの間には、永久磁石４もしくは空隙６、非磁性材料の回転軸１のいずれかが介在することになり、積層を構成する鉄心片等の磁性材料によって永久磁石４のＮ極とＳ極が短絡することがない。
たとえ短絡する鉄心片が１枚であったり、またその１枚の厚みが数ｍｍ幅の微小鉄心片であっても、磁性材料によって永久磁石４のＮ極とＳ極同士が直接短絡すると、当該部分にその鉄心片の磁束密度が飽和するまで磁束が集中するため磁束漏洩の影響は大きい。
本発明では、Ｎ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓの間に磁性材料による短絡磁路を一切形成しないため、従来の構成では問題になっていた磁束漏洩の影響を無視し得るほどに小さく抑制することができる。
【００３１】
また、回転軸１に非磁性部材を用いることにより、Ｎ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓを構成する連結ティース片３４の環状連結部３４ａと、第１ティース部３４ｂの接合部を積層ティース部３１ｎ、３１ｓの周方向の幅と同一幅にして、環状連結部と回転軸とを圧入もしくは焼嵌め等により嵌合固定することで、回転軸１に対する位置決め精度の向上および剛性の向上を確保できる。
これにより、Ｎ極一体積層コア３ｎ、Ｓ極一体積層コア３ｓ、さらにこれらの組み合わせである積層コア２の剛性を大幅に向上させることができる。
また、回転子１００の外周と、図示しない固定子の位置関係も精度良く位置決めできる。
【００３２】
また、例えば、Ｎ極一体積層コアおよびＳ極一体積層コアと、それぞれの軸方向端面に配されて回転軸と嵌合固定される端面プレートとをタイロッド等により挿通組立固定する場合や、Ｎ極一体積層コアおよびＳ極一体積層コアをモールド樹脂等による一体成形により回転軸と固定する場合に比べて、位置決めに直接関連する部品点数が少なく、位置決め精度や組立作業工数の点で優れており、回転子１００の同軸度の向上や組立性の向上およびリードタイムの短縮を図ることができる。
また、非磁性部材の回転軸１にフランジ部を備えることで、Ｎ極一体積層コアおよびＳ極一体積層コアを、軸方向に確実に位置決めして固定することができるので、積層コア２の剛性の向上を図るとともに、Ｎ極とＳ極が直接短絡することを確実に防ぐことができる。
【００３３】
また、積層コア２の剛性が向上することにより、永久磁石４の組立性をも向上させることができる。
また、Ｎ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓの剛性が高いので、組立時の部品搬送や位置決めといったワークのハンドリングを容易にできる。
また、Ｎ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓを同じ構成とすることにより打ち抜き金型の構成を１つで併用できる。
これにより生産性を更に向上させることができる。
【００３４】
実施の形態２．
以下、本願発明の実施の形態２に係る回転電機の回転子を図を用いて実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
実施の形態１で説明した部材と同じ符号の部材は、基本的に同じものを表すものとする。
図１０は、回転子２００の断面図である。
回転子２００は、非磁性の回転軸２０１に、別体として非磁性のカラー２１１を挿通して実施の形態１の回転軸１と同形状の部材を構成している。
このような構成にすることにより、実施の形態１に比較して、高価な非磁性材料の使用量を減らすことができる。
また、非磁性の回転軸２０１に対して、Ｎ極一体積層コア３ｎ、非磁性のカラー２１１、Ｓ極一体積層コア３ｓと順次勘合挿入する組立手順を採用することが可能となり、一方向組み立てにより、作業性、生産性を向上させることができる。
【００３５】
実施の形態３．
以下、本願発明の実施の形態３に係る回転電機の回転子を、図を用いて実施の形態２と異なる部分を中心に説明する。
実施の形態１又は２で説明した部材と同じ符号の部材は、基本的に同じものを表すものとする。
図１１は、回転子３００の断面図である。
図１２は、図１１の要部拡大図である。
回転子３００は、非磁性の回転軸２０１に円筒形状の永久磁石３１１（第２永久磁石）を挿通して実施の形態１の回転軸１と同形状の回転子を構成している。
【００３６】
図１２に示すように、永久磁石３１１はＮ極一体積層コア３ｎの積層環状連結部３６ｎと接する側にＮ極を、Ｓ極一体積層コア３ｓの積層環状連結部３６ｓと接する側にＳ極が配設されるよう着磁されている。
実施の形態２で述べた効果に加えて、さらに、円筒形状の永久磁石３１１をＮ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓの間に介在させて配設することにより、磁性材料で構成されるＮ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓを通る磁束を増大させることができる。これにより、積層コア２と図示しない積層ステータコアとの対向面での磁束密度を向上させることができる。
【００３７】
従来の回転子の構成のように、例えば、回転軸方向に積層コアを複数段組み合わせ、その積層コア間に円筒形状の永久磁石を配することでもＮ極一体積層コアおよびＳ極一体積層コアを通る磁束を増大させることはできる。
しかし、その場合は、円筒形状の永久磁石の径方向の外側に積層コアを配することが難しく、円筒形状の永久磁石の径方向外側の位置では固定子の内周面と対向する回転子の外周面で磁束を通すことができなかった。
本構成によれば、円筒形状の永久磁石３１１の径方向外側の位置においてもＮ極一体積層コア３ｎおよびＳ極一体積層コア３ｓを配することができるため、回転子１００の積層コア２の軸方向全長に渡って、固定子の内周面との間で磁束を通すことが可能となる。
【００３８】
実施の形態４．
以下、本願発明の実施の形態４に係る回転電機の回転子を、図を用いて実施の形態１乃至３と異なる部分を中心に説明する。
実施の形態１乃至３で説明した部材と同じ符号の部材は、基本的に同じものを表すものとする。
図１３は、回転子４００の断面図である。
回転子４００は、非磁性の回転軸４０１に設けられたフランジ部４１１ａの外周に円筒形状の永久磁石４１１ｂ（第２永久磁石）を配設した構成を採用している。
【００３９】
フランジ部４１１ａの回転軸４０１方向の長さは、永久磁石４１１ｂの同方向の長さより僅かに長い構成としている。
このような構成によれば、実施の形態１乃至３で述べた効果に加えてＮ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓの位置決め効果についてはフランジ部４１１ａが担い、Ｎ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓを通る磁束の増大効果については、円筒形状の永久磁石４１１ｂが担うことができ、永久磁石４１１ｂに対して組立時に荷重が掛からない構成とすることができる。
これにより組立工程における永久磁石４１１ｂの破損を防止でき、精密な荷重制御が不要となり回転子４００の組立性を向上させることができる。
【００４０】
実施の形態５．
以下、本願発明の実施の形態５に係る回転電機の回転子を、図を用いて実施の形態１乃至４と異なる部分を中心に説明する。
実施の形態１乃至４で説明した部材と同じ符号の部材は、基本的に同じものを表すものとする。
図１４は、回転子５００の断面図である。
Ｎ極一体積層コア５０３ｎとＳ極一体積層コア５０３ｓのそれぞれは、連結ティース片３４と第１ティース片３５の間に、所定の枚数の第２ティース片３７を積層している。
この第２ティース片３７の回転軸２０１側の端部は、円筒形状の永久磁石３１１の外周と嵌合する形状で、円筒形状の永久磁石３１１の軸方向の長さの１／２以下の嵌合部３８を形成している。
そして永久磁石３１１の周囲は、この嵌合部３８に勘合している。
【００４１】
この嵌合部３８は、Ｎ極一体積層コア５０３ｎ、Ｓ極一体積層コア５０３ｓを構成する連結ティース片３４と第１ティース片３５の間に、連結ティース片３４の第１ティース部３４ｂと同形状の第２ティース片３７を所定の枚数積層することによって形成できる。
【００４２】
このような構成によれば、磁束密度が高くなりやすい円筒形状の永久磁石３１１の回転軸方向の端面、外周部近傍の磁束密度を緩和することができ、磁束漏洩をさらに抑制することができる。
【００４３】
実施の形態６．
以下、本願発明の実施の形態６に係る回転電機の回転子を、図を用いて実施の形態１乃至５と異なる部分を中心に説明する。
実施の形態１乃至５で説明した部材と同じ符号の部材は、基本的に同じものを表すものとする。
図１５は、回転子６００の斜視図である。
図１６は、回転子６００を構成する、Ｎ極一体積層コア６０３ｎとＳ極一体積層コア６０３ｓの斜視図である。いずれも同じ構成なので、図は１つで共用する。
図１７は、回転子６００の平面図である。
図１８は、図１７の要部拡大図である。
また、図１９は、図１７のＤ−Ｄ線での断面図であり、図２０は、図１９の要部拡大図である。
【００４４】
本実施の形態では、Ｎ極一体積層コア６０３ｎの積層環状連結部６３６ｎとＳ極一体積層コア６０３ｓの積層ティース部６３１ｓとの間及び、Ｓ極一体積層コア６０３ｓの積層環状連結部６３６ｓとＮ極一体積層コア６０３ｎの積層ティース部６３１ｎとの間に永久磁石６４５（第３永久磁石）を別に挟持させた構成としている。
このような構成によれば、Ｎ極一体積層コア６０３ｎとＳ極一体積層コア６０３ｓのそれぞれを通る磁束を増大させることができ、積層コア６０２と図示しない積層ステータコアとの対向面での磁束密度を向上させることができる。
【００４５】
実施の形態７．
以下、本願発明の実施の形態７に係る回転電機の回転子を、図を用いて実施の形態１乃至６と異なる部分を中心に説明する。
図２１は、回転子７００の斜視図である。
図２２は、回転子７００を構成する、Ｎ極一体積層コア７０３ｎおよびＳ極一体積層コア７０３ｓの斜視図である。いずれも同じ構成なので、図は１つで共用する。
【００４６】
Ｎ極一体積層コア７０３ｎとＳ極一体積層コア７０３ｓのそれぞれの積層ティース部７３１ｎ、７３１ｓにおいて、積層コア７０２の軸方向の少なくとも１箇所以上で外フック部分の周方向の長さを変更している。
図に示すように外フック７３２ａを外フック７３２ｂより長くしている。
これにより、回転子７００の外周面（積層ティース部の外周部）は、回転子７００の周方向の一方向にスキューした構成となる。
【００４７】
外フックをスキューさせる幅は、隣接する外フック間の周方向の隙間の大きさ未満にすれば、Ｎ極一体積層コア７０３ｎおよびＳ極一体積層コア７０３ｓの積層ティース部７３１ｎ、７３１ｓを交互に組み立てることができ、Ｎ極一体積層コア７０３ｎ及びＳ極一体積層コア７０３ｓが接触することもない。
【００４８】
このような構成によれば、積層コア７０２と図示しない積層ステータコアとの対向面において、実施の形態１の積層ティース部３１ｎ、３１ｓのような断続的な切り替えを、連続的な切り替えにすることができ、回転子７００のトルクリップル成分を低減させることができる。
【００４９】
実施の形態８．
以下、本願発明の実施の形態８に係る回転電機の回転子を、図を用いて実施の形態１乃至７と異なる部分を中心に説明する。
図２３は、回転子８００の斜視図である。
図２４は、回転子８００を構成する、Ｎ極一体積層コア８０３ｎおよびＳ極一体積層コア８０３ｓの斜視図である。いずれも同じ構成なので、図は１つで共用する。
【００５０】
Ｎ極一体積層コア８０３ｎの積層ティース部８３１ｎおよびＳ極一体積層コア８０３ｓの積層ティース部８３１ｓの、積層コア８０２の軸方向の少なくとも１箇所以上において、積層ティース部８３１ｎ、８３１ｓの外フックの、周方向に突出する長さが、積層環状連結部のある端部側から、積層連結環状部の無い端部側に向かって、段階的に小さくなるように構成している。
すなわち、図２４に示す外フック８３２ｂの周方向への突出量が、外フック８３２ａの周方向への突出量より大きい。
その他の形状は実施の形態１と同じである。
【００５１】
例えば、積層ティース部８３１ｎ、８３１ｓを、３段階に短くなる外フックを有する構成にすれば、回転子８００を軸方向から見たときに、隣り合う２つの積層ティース部８３１ｎ、８３１ｓの外フックの端部同士が、周方向にオーバーラップする構成を実現できる。
これにより、積層コア８０２と図示しない積層ステータコアとの対向面において、実施の形態１のような、積層ティース部３１ｎ、３１ｓの断続的な切り替えを、完全に連続的な切り替えにすることができ、回転子８００のトルクリップル成分を低減させることができる。
【００５２】
実施の形態９．
以下、本願発明の実施の形態９に係る回転電機の回転子を、図を用いて実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
図２５は、回転子９００の斜視図である。
図２６は、回転子９００の断面図である。
図に示すように、非磁性のパイプ９１２に磁性の鉄系シャフト９１３を挿入して回転軸９０１を構成している。
非磁性のパイプ９１２には、図２６に示すようにフランジ部９１１を設けても良く、また非磁性のパイプと非磁性のカラーを組み合わせた構成としても良い。
【００５３】
このような構成によれば、Ｎ極一体積層コア９０３ｎとＳ極一体積層コア９０３ｓ、鉄系シャフト９１３のそれぞれの間において磁性材料を介在させることなく回転子９００を構成することができる。
また、鉄系シャフト９１３を用いることで、高価な非磁性材料の歩留まりを向上して生産性を向上させることができ、また、多様な焼き入れ材料を使用することができるため回転子９００の強度を向上させることができる。
【００５４】
実施の形態１０．
以下、本願発明の実施の形態１０に係る回転電機の回転子を、図を用いて実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
図２７は、回転子１０００の斜視図である。
図２８は、回転子１０００の端面プレートを取り除いた斜視図である。
図２９は、回転子１０００の斜視断面図である。
図３０は、回転子１０００の平面図である。
図３１は、図３０のＡ−Ａ線での断面図である。
図３２は、図３０のＢ−Ｂ線での断面図である。
【００５５】
図２７に示すように、積層コア１００２の軸方向端面に非磁性の端面プレート５を配し、その非磁性の端面プレート５には中心穴５１が設けられており非磁性の回転軸１と勘合位置決めできる構成としている。
図２８に示すように、Ｎ極一体積層コア１００３ｎとＳ極一体積層コア１００３ｓの積層ティース部の一方の端面には穴部７が形成されており、またこれと位置を合わせて端面プレート５にも穴部５７が形成されており、これらの穴部７に位置決めピンを挿入嵌合したり、ボルトを挿入してネジ締めしたりして、端面プレート５を積層コア１００２の端面に固定できる構成としている。
【００５６】
Ｎ極一体積層コア１００３ｎとＳ極一体積層コア１００３ｓに形成された穴部７は積層コア１００２の軸方向の全長の途中までの深さでも良いし、必要に応じて積層コア１００２を回転軸方向に貫通する穴としても良い。その場合はボルトを通してナットで固定する構成やリベットで固定する構成にすることもできる。
【００５７】
このような構成によれば、Ｎ極一体積層コア１００３ｎとＳ極一体積層コア１００３ｓの積層環状連結部１０３６ｎ、１０３６ｓから、回転軸方向に突出した積層ティース部１０３１ｎ、１０３１ｓにおいて、非磁性の端面プレート５と、積層コア１００２を位置決め固定することでさらに剛性と組み立て精度を向上させることができる。
Ｎ極一体積層コア１００３ｎとＳ極一体積層コア１００３ｓはその積層環状連結部１０３６ｎ、１０３６ｓにおいて非磁性の回転軸１と勘合位置決めされているため剛性が高い構成となる。
なお、穴部７を利用して剛性の向上を図る際には、必ずしも積層コア１００２を貫通させなくても良い。軸長の短い位置決めピンによって挿入固定することにより挿入反力を小さく抑えることで組立性を向上させることができる。
【００５８】
実施の形態１１．
以下、本願発明の実施の形態１１に係る回転電機の回転子を、図を用いて実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
実施の形態１乃至１０で説明した部材と同じ符号の部材は、基本的に同じものを表すものとする。
図３３は、回転子１１００の斜視図である。
図３４は、回転子１１００の平面図である。
積層コア１１０２を構成する永久磁石４とＮ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓ、非磁性の回転軸１の、それぞれの部品間にある空隙６の中及び回転子１１００の外周面にモールド樹脂６ａを充填、塗布した構成としている。
このような構成によれば、実施の形態１で述べた接着剤等での永久磁石４の固定に加えてモールド樹脂６ａによっても、さらに永久磁石４の固着力を向上させ、積層コア１１０２の剛性を向上させることができる。
なお、モールド樹脂６ａによる永久磁石４の固着力が十分であれば組立工程における永久磁石４の接着固定工程を省略しても良い。
【００５９】
実施の形態１２．
以下、本願発明の実施の形態１２に係る回転電機の回転子を、図を用いて実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
図３５は、回転子１２００の斜視図である。
図３６は、回転子１２００の断面図である。
本実施の形態に係る積層コア１２０２の構成は、Ｎ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓ、永久磁石４を一組のモジュールとし、非磁性の回転軸１２０１に対して複数段のモジュールを組み合わせて構成している。
図では、永久磁石４の位置決めのため非磁性の中間プレート１２０５を介在させているが、これは省略しても良い。
【００６０】
このような構成によれば、非磁性の回転軸の長さのみを変更し、積層コア１２０２のみを多段式に組み合わせることで生産ラインを共通としつつ出力の異なる電動機の回転子１２００を製造することができ、生産性を向上させることができる。
【００６１】
実施の形態１３．
以下、本願発明の実施の形態１３に係る回転電機の回転子１３００を、図を用いて実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
図３７は、回転子１３００の断面図である。
回転子１３００は、非磁性の回転軸よりなり、実施の形態１の回転軸１からフランジ部を除去したものである。
このような構成にすることにより、実施の形態１および実施の形態２に比較して、高価な非磁性材料の使用量を減らすことができる。
【００６２】
本構成では、Ｎ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア間３ｓが回転軸１３０１に嵌合している間に隙間がある。
このため、Ｎ極一体積層コア３ｎおよびＳ極一体積層コア３ｓ間に発生する磁気吸引力によって、Ｎ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓが軸方向に移動する懸念がある。
そこで、Ｎ極一体積層コア３ｎおよびＳ極一体積層コア３ｓを回転軸１３０１とを嵌合圧入固定や嵌合焼嵌め固定し、或いは、接着固定等により軸方向への位置ズレを抑制する組立工法と組合せることで上記懸念を解消する。
これにより非磁性のカラー部材を削減することで更なるコストの低減を図ることができる。
【００６３】
図３８は、回転子１３００に端面プレートを取り付けた状態の断面図である。
図３７を用いて上述した回転子１３００の構成および組立工法に加えて、図３８に示すように、Ｎ極一体積層コア３ｎおよびＳ極一体積層コア３ｓの軸方向両端面にそれぞれ端面プレート５を付加することにより、Ｎ極一体積層コア３ｎおよびＳ極一体積層コア３ｓ同士を、相互に軸方向に固定することができる。
これにより、より確実にＮ極一体積層コア３ｎおよびＳ極一体積層コア３ｓを回転軸１３０１に対して位置決め固定することができる。
さらには、端面プレート５を付加することによりＮ極一体積層コア３ｎおよびＳ極一体積層コア３ｓは回転軸１３０１に対して嵌合圧入固定や嵌合焼嵌め固定、その他接着固定等の組立工法を用いなくてもよい。
回転軸１３０１に対して位置決め固定された端面プレート５に対し、Ｎ極一体積層コア３ｎおよびＳ極一体積層コア３ｓをピン等で位置決め固定することで間接的に回転軸に対して位置決め固定することができる。これにより、組立工程が簡易になり、回転子１３００の組み立て作業性、生産性を向上させることができる。
【００６４】
尚、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
例えば、Ｎ極一体積層コア３ｎとＳ極一体積層コア３ｓを構成する積層ティース数をそれぞれ４個とするのではなく、３個であっても５個であっても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【国際調査報告】
2013175832.tif 000042
2013175832.tif 000043
2013175832.tif 000044
2013175832.tif 000045