(57)【要約】【課題】ロータコアの磁束漏れを抑制可能な回転電機のロータ及びその製造方法を提供する。【解決手段】ロータ１０は、ロータコア２０と、ロータコア２０の内部に収容される永久磁石３０と、を備える。ロータコア２０は、環状のロータコア本体部２１と、該ロータコア本体部２１の磁石固定部２４との間に永久磁石３０を挟むように配置される複数のロータコア分割部２２と、を備える。ロータコア分割部２２は、ロータコア本体部２１に対し線材７０による張力で係止される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータコアと、該ロータコアの内部に収容される永久磁石と、を備える回転電機のロータであって、
前記ロータコアは、環状のロータコア本体部と、該ロータコア本体部の外周に前記永久磁石を挟むように配置される複数のロータコア分割部と、を備え、
前記ロータコア分割部は、前記ロータコア本体部に対し線材による張力で係止される、回転電機のロータ。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機のロータであって、
前記ロータコア分割部は、前記ロータコア本体部から分離している、回転電機のロータ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の回転電機のロータであって、
前記ロータコアの軸方向一端側には、前記線材を引っ掛ける線材保持部が設けられ、
前記ロータコアの軸方向他端側には、ボルトの軸力を利用して前記線材に張力を発生させる張力生成部が設けられる、回転電機のロータ。
【請求項４】
請求項３に記載の回転電機のロータであって、
前記ロータコア分割部は、前記線材が貫通する貫通孔を有する、回転電機のロータ。
【請求項５】
請求項４に記載の回転電機のロータであって、
前記線材は、隣り合う前記ロータコア分割部の前記貫通孔を通って、前記線材保持部及び前記張力生成部に保持される、回転電機のロータ。
【請求項６】
請求項４に記載の回転電機のロータであって、
前記線材は、それぞれの前記ロータコア分割部に形成された複数の前記貫通孔を通って、前記線材保持部及び前記張力生成部に保持される、回転電機のロータ。
【請求項７】
請求項３に記載の回転電機のロータであって、
前記ロータコア分割部は、外周面に前記線材を収容される線材収容溝を有する、回転電機のロータ。
【請求項８】
請求項７に記載の回転電機のロータであって、
前記線材は、隣り合う前記ロータコア分割部の前記線材収容溝を通って、前記線材保持部及び前記張力生成部に保持される、回転電機のロータ。
【請求項９】
請求項７に記載の回転電機のロータであって、
前記線材は、それぞれの前記ロータコア分割部に形成された複数の前記線材収容溝を通って、前記線材保持部及び前記張力生成部に保持される、回転電機のロータ。
【請求項１０】
請求項３〜９のいずれか１項に記載の回転電機のロータであって、
前記ロータコアの軸方向一端側には、サイドプレートが設けられ、
前記線材保持部は、前記サイドプレートに一体に形成されている、回転電機のロータ。
【請求項１１】
請求項１０に記載の回転電機のロータであって、
前記ロータコアの軸方向他端側には、他のサイドプレートが設けられ、
前記張力生成部は、
前記他のサイドプレート上に配置され、前記ボルトの軸方向への移動に伴って軸方向に移動する第１張力生成部材と、
該第１張力生成部材と傾斜面で当接し、前記第１張力生成部材の軸方向への移動に伴って径方向内側に移動する第２張力生成部材と、を備える、回転電機のロータ。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の回転電機のロータの製造方法であって、
治具に前記線材を配置する線材配置工程と、
該線材配置工程の後、治具前記ロータコア本体部及び前記ロータコア分割部の間に前記永久磁石を挟むようにして前記治具に前記ロータコア本体部、前記ロータコア分割部、及び前記永久磁石を配置するロータコア配置工程と、
前記線材に張力を付与して、前記ロータコア本体部に対し前記ロータコア分割部を係止する張力付与工程と、を備える、回転電機のロータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータコアと、ロータコアの内部に収容された永久磁石と、を備える回転電機のロータ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、回転電機では、円環状に配置されたステータの内周側に、複数の永久磁石を有するロータが回転自在に設けられており、ステータに巻回された巻線に通電することによりロータが回転されるように構成されている。ロータは、ロータコアの円周方向に沿って形成された複数の磁石挿入孔に永久磁石が固定される。
【０００３】
このような回転電機のロータとしては、永久磁石をロータコアの磁石挿入孔に挿入後、磁石挿入孔に設けられた注入部から樹脂を注入し、樹脂を固化させて永久磁石をロータコアに固定している。特許文献１には、複数の磁石挿入孔が形成されたロータコアを備え、永久磁石の長手方向両端と磁石挿入孔の内壁面との間に第１空間部及び第２空間部を形成すると共に、固定部材を注入する注入部と第１空間部及び第２空間部とを、それぞれ同一の長さの第１連通部及び第２連通部で連通している。これにより、注入部から注入される固定部材によって磁石挿入孔内での永久磁石の傾きを抑制するようにした回転電気のロータが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−２０１９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図２１に示すように、従来の埋込磁石同期モータ１００のロータ１０１は、円周方向に沿って複数の磁石挿入孔１０２が形成されたロータコア１０３と、各磁石挿入孔１０２に挿入固定された永久磁石１０４と、を備える。このロータコア１０３によると、磁石挿入孔１０２とロータコア１０３の外周面１０５との間にブリッジ部１０６が形成されるため、該ブリッジ部１０６からの磁束漏れによりモータ効率が低下する虞がある。
【０００６】
ブリッジ部１０６は、永久磁石１０４の磁束漏れを少なくするため、なるべく細くすることが好ましい。しかし、高速回転時に発生する遠心力に抗する強度を確保するためにはブリッジ部１０６はある程度太くせざるを得ない。このため、ブリッジ部１０６からの磁束漏れによるトルクの低下の虞があり、ロータの効率向上の観点から改善の余地があった。
【０００７】
本発明の目的は、ロータコアの磁束漏れを抑制可能な回転電機のロータ及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
ロータコア（例えば、後述の実施形態でのロータコア２０）と、該ロータコアの内部に収容される永久磁石（例えば、後述の実施形態での永久磁石３０）と、を備える回転電機のロータ（例えば、後述の実施形態でのロータ１０）であって、
前記ロータコアは、環状のロータコア本体部（例えば、後述の実施形態でのロータコア本体部２１）と、該ロータコア本体部の外周に前記永久磁石を挟むように配置される複数のロータコア分割部（例えば、後述の実施形態でのロータコア分割部２２）と、を備え、
前記ロータコア分割部は、前記ロータコア本体部に対し線材（例えば、後述の実施形態での線材７０）による張力で係止される。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記ロータコア分割部は、前記ロータコア本体部から分離している。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の発明において、
前記ロータコアの軸方向一端側には、前記線材を引っ掛ける線材保持部（例えば、後述の実施形態での線材保持部５０）が設けられ、
前記ロータコアの軸方向他端側には、ボルト（例えば、後述の実施形態でのボルト６５）の軸力を利用して前記線材に張力を発生させる張力生成部（例えば、後述の実施形態での張力生成部６０）が設けられる。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の発明において、
前記ロータコア分割部は、前記線材が貫通する貫通孔（例えば、後述の実施形態での貫通孔２９）を有する。
【００１２】
また、請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の発明において、
前記線材は、隣り合う前記ロータコア分割部の前記貫通孔を通って、前記線材保持部及び前記張力生成部に保持される。
【００１３】
また、請求項６に記載の発明では、請求項４に記載の発明において、
前記線材は、それぞれの前記ロータコア分割部に形成された複数の前記貫通孔を通って、前記線材保持部及び前記張力生成部に保持される。
【００１４】
また、請求項７に記載の発明では、請求項３に記載の発明において、
前記ロータコア分割部は、外周面に前記線材を収容される線材収容溝（例えば、後述の実施形態での線材収容溝２８）を有する。
【００１５】
また、請求項８に記載の発明では、請求項７に記載の発明において、
前記線材は、隣り合う前記ロータコア分割部の前記線材収容溝を通って、前記線材保持部及び前記張力生成部に保持される。
【００１６】
また、請求項９に記載の発明では、請求項７に記載の発明において、
前記線材は、それぞれの前記ロータコア分割部に形成された複数の前記線材収容溝を通って、前記線材保持部及び前記張力生成部に保持される。
【００１７】
また、請求項１０に記載の発明では、請求項３〜９のいずれかに記載の発明において、
前記ロータコアの軸方向一端側には、サイドプレート（例えば、後述の実施形態での第１サイドプレート４０Ａ）が設けられ、
前記線材保持部は、前記サイドプレートに一体に形成されている。
【００１８】
また、請求項１１に記載の発明では、請求項１０に記載の発明において、
前記ロータコアの軸方向他端側には、他のサイドプレート（例えば、後述の実施形態での第２サイドプレート４０Ｂ）が設けられ、
前記張力生成部は、
前記他のサイドプレート上に配置され、前記ボルトの軸方向への移動に伴って軸方向に移動する第１張力生成部材（例えば、後述の実施形態での第１張力生成部材６１）と、
該第１張力生成部材と傾斜面（例えば、後述の実施形態での傾斜面６１ａ、６２ａ）で当接し、前記第１張力生成部材の軸方向への移動に伴って径方向内側に移動する第２張力生成部材（例えば、後述の実施形態での第２張力生成部材６２）と、を備える。
【００１９】
また、請求項１２に記載の発明は、
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の回転電機のロータの製造方法であって、
治具（例えば、後述の実施形態での治具１５）に前記線材を配置する線材配置工程と、
該線材配置工程の後、前記治具に前記ロータコア本体部及び前記ロータコア分割部の間に前記永久磁石を挟むようにして前記ロータコア本体部、前記ロータコア分割部、及び前記永久磁石を配置するロータコア配置工程と、
前記線材に張力を付与して、前記ロータコア本体部に対し前記ロータコア分割部を係止する張力付与工程と、を備える。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１に記載の発明によれば、ロータコアは、環状のロータコア本体部と、該ロータコア本体部の外周に永久磁石を挟むように配置される複数のロータコア分割部と、から構成され、ブリッジ部を設けなくてもよいので、ブリッジ部を介した磁束漏れの発生を防止することができる。また、ブリッジ部を設ける場合でも、ロータコア分割部はロータコア本体部に対して線材による張力で係止されるので、ブリッジ部を細くすることができ、磁束漏れを抑制することができる。
【００２１】
請求項２に記載の発明によれば、ロータコア分割部は、ロータコア本体部から分離しているので、ブリッジ部を介した磁束漏れの発生を防止することができる。
【００２２】
請求項３に記載の発明によれば、ロータコアの軸方向一端側には線材を引っ掛ける線材保持部が設けられ、ロータコアの軸方向他端側には線材に張力を発生させる張力生成部が設けられるので、張力生成部により線材に張力を発生させて、ロータコア分割部をロータコア本体部に対して係止することができる。
【００２３】
請求項４に記載の発明によれば、ロータコア分割部は、線材が貫通する貫通孔を有するので、線材により確実にロータコア分割部を固定することができる。
【００２４】
請求項５に記載の発明によれば、線材は隣り合うロータコア分割部の貫通孔を通って線材保持部及び張力生成部に保持されるので、一組の線材保持部、張力生成部及び線材により、２つのロータコア分割部を確実に固定することができる。
【００２５】
請求項６に記載の発明によれば、線材はそれぞれのロータコア分割部に形成された複数の貫通孔を通って線材保持部及び張力生成部に保持されるので、それぞれのロータコア分割部が線材により係止され、ロータコア本体部に対しロータコア分割部の位置決めが容易となる。
【００２６】
請求項７に記載の発明によれば、ロータコア分割部は、外周面に線材が収容される線材収容溝を有するので、線材により確実にロータコア分割部を固定することができる。また、予め環状に形成された線材を用いることで、組立てが容易になる。
【００２７】
請求項８に記載の発明によれば、線材は、隣り合うロータコア分割部の線材収容溝を通って、線材保持部及び張力生成部に保持されるので、一組の線材保持部、張力生成部及び線材により２つのロータコア分割部を固定することができる。
【００２８】
請求項９に記載の発明によれば、線材は、ロータコア分割部の複数の線材収容溝を通って、線材保持部及び張力生成部に保持されるので、ロータコア分割部毎に線材で係止され、ロータコア本体部に対してロータコア分割部を容易に位置決めすることができる。
【００２９】
請求項１０に記載の発明によれば、線材保持部がサイドプレートに一体に形成されているので、線材保持部を容易に製造できる。
【００３０】
請求項１１に記載の発明によれば、張力生成部は、ボルトの軸方向への移動に伴って軸方向に移動する第１張力生成部材と、第１張力生成部材の軸方向への移動に伴って径方向内側に移動する第２張力生成部材と、を備えるので、簡単な構成で張力生成部を構成できる。
【００３１】
請求項１２に記載の発明によれば、治具に前記線材を配置する線材配置工程と、治具ロータコア本体部及びロータコア分割部の間に永久磁石を挟むようにして治具にロータコア本体部、ロータコア分割部、及び永久磁石を配置するロータコア配置工程と、線材に張力を付与してロータコア本体部に対しロータコア分割部を係止する張力付与工程と、を備えるので、容易に回転電機のロータを組み立てることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態に係る回転電機のロータの斜視図である。
【図２】図１に示す回転電機のロータの分解斜視図である。
【図３】図１に示す回転電機のロータからサイドプレートを取り外して示す要部拡大側面図である。
【図４】図１に示す回転電機のロータの要部拡大斜視図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】回転電機のロータの第１組立工程を示す斜視図である。
【図７】回転電機のロータの第２組立工程を示す斜視図である。
【図８】回転電機のロータの第３組立工程を示す斜視図である。
【図９】回転電機のロータの第４組立工程を示す斜視図である。
【図１０】回転電機のロータの第５組立工程を示す斜視図である。
【図１１】回転電機のロータの第６組立工程を示す斜視図である。
【図１２】回転電機のロータの第７組立工程を示す斜視図である。
【図１３】回転電機のロータの第８組立工程を示す斜視図である。
【図１４】回転電機のロータの第９組立工程を示す斜視図である。
【図１５】組み付けられた回転電機のロータを治具から取り外した状態を示す斜視図である。
【図１６】第１変形例の回転電機のロータの要部拡大斜視図である。
【図１７】第２変形例の回転電機のロータの要部拡大斜視図である。
【図１８】第３変形例の回転電機のロータの要部拡大斜視図である。
【図１９】第４変形例の回転電機のロータの要部拡大側面図である。
【図２０】第５変形例の回転電機のロータの要部拡大側面図である。
【図２１】従来の回転電機のロータの要部拡大側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１〜図５に示すように、本実施形態の回転電機のロータ１０は、永久磁石埋め込み型ロータであり、環状のロータコア本体部２１及び複数のロータコア分割部２２を有するロータコア２０と、複数の永久磁石３０と、第１サイドプレート４０Ａ及び第２サイドプレート４０Ｂと、第１サイドプレート４０Ａに設けられた線材保持部５０と、第２サイドプレート４０Ｂに設けられた張力生成部６０と、ループ状の複数の線材７０と、を主に備える。永久磁石３０は、ロータコア本体部２１の外周と各ロータコア分割部２２との間に挟むように配置され、線材７０で固定されている。図中、符号１は、ロータ１０の外周部にロータ１０と対向して配置されるステータである。また、図２では、線材７０を省略している。
【００３４】
ロータコア本体部２１は、略円環形状を有する複数枚の電磁鋼板が積層されることで構成され、その中央部にロータ１０の回転軸１１が挿通されるシャフト孔２３を有するとともに、その外周部に複数（図に示す実施例では１２組）の磁石固定部２４が等角度間隔で離間して設けられている。
【００３５】
図３を参照して、各磁石固定部２４は、周方向中央に形成された第１磁石固定部２４Ａと、第１磁石固定部２４Ａを挟んで周方向左右に配置された第２磁石固定部２４Ｂ及び第３磁石固定部２４Ｃと、を有し、第１磁石固定部２４Ａ、第２磁石固定部２４Ｂ及び第３磁石固定部２４Ｃが略Ｖ字形状に配置される。
【００３６】
第１磁石固定部２４Ａ、第２磁石固定部２４Ｂ及び第３磁石固定部２４Ｃには、それぞれ後述する長方形状の永久磁石３０が配置される。中央の第１磁石固定部２４Ａの両端には、永久磁石３０の両端に当接して永久磁石３０の周方向を位置決めする一対の突起部２５Ａが設けられている。また、第１磁石固定部２４Ａの左側の第２磁石固定部２４Ｂの右端には、永久磁石３０の右端に当接して永久磁石３０の右方向位置を決める突起部２５Ｂが設けられ、第１磁石固定部２４Ａの右側の第３磁石固定部２４Ｃの左端には、永久磁石３０の左端に当接して永久磁石３０の左方向位置を決める突起部２５Ｃが設けられている。
【００３７】
ロータコア分割部２２は、磁石固定部２４（第１磁石固定部２４Ａ、第２磁石固定部２４Ｂ及び第３磁石固定部２４Ｃ）の形状に対応する略３角形状の複数枚の電磁鋼板が積層されることで構成され、ロータコア本体部２１の磁石固定部２４と同数（図に示す実施例では１２個）設けられている。
【００３８】
ロータコア分割部２２の内面には、永久磁石３０に当接して永久磁石３０の径方向位置を決める、略Ｖ字形となる３つの平面２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃが形成されている。平面２６Ｂの左端、及び平面２６Ｃの右端には、それぞれ永久磁石３０の左端、及び右端に当接して、磁石固定部２４の突起部２５Ｂ,２５Ｃと協働して永久磁石３０の周方向の位置決めを行う突起部２７Ａ，２７Ｂが形成されている。また、ロータコア分割部２２の外周には、周方向中央に略Ｕ字形の線材収容溝２８が軸方向に形成されている。
【００３９】
複数のロータコア分割部２２が、ロータコア本体部２１に組み付けられることで、磁石固定部２４とロータコア分割部２２との間には、永久磁石３０を収容可能な磁石収容空間が形成される。そして、第１磁石固定部２４Ａと平面２６Ａとの間、第２磁石固定部２４Ｂと平面２６Ｂとの間、及び第３磁石固定部２４Ｃと平面２６Ｃとの間に、それぞれ略長方形の３つの永久磁石３０が、外周に向かって略Ｖ字形に開くように挟持される。なお、ロータコア本体部２１とロータコア分割部２２とは、互いに独立しており、接触していない。
【００４０】
略Ｖ字形に配置された３つの永久磁石３０は、１つの磁極を構成する。１つの磁極を構成する３つの永久磁石３０は、磁化方向が同じである。また、周方向で隣り合う磁極には、磁化方向が異なる永久磁石３０が配置されることで、周方向で交互に磁極が反転するようになっている。
【００４１】
図４も参照して、第１及び第２サイドプレート４０Ａ，４０Ｂは、ロータコア２０の外径と略同じ直径を有する円板であり、中央部には回転軸１１が挿通可能な貫通孔４２Ａ，４２Ｂが形成されると共に、その外周には複数（図に示す実施例では１２本）の切欠き４１が形成されている。切欠き４１は、第１及び第２サイドプレート４０Ａ，４０Ｂが、ロータコア２０の側面に配置されたとき、ロータコア分割部２２の外周に形成された線材収容溝２８にそれぞれ対応する。切欠き４１は、ロータコア２０から軸方向に引き出された線材７０をガイドする。
【００４２】
第１サイドプレート４０Ａの一方の側面には、複数の線材保持部５０が設けられている。線材保持部５０は、それぞれ隣り合う切欠き４１の延長線の内側で、周方向に延びる略矩形板状部材であり、内周側に線材７０を係止可能な溝（図示せず）を有する。線材保持部５０は、第１サイドプレート４０Ａと一体成型されてもよく、第１サイドプレート４０Ａにねじ等で固定されてもよい。
【００４３】
図４および図５を参照して、第２サイドプレート４０Ｂの側面には、張力生成部６０が設けられている。張力生成部６０は、第１張力生成部材６１と、第２張力生成部材６２と、複数（図に示す実施例では１２個）のボス部６３と、を備える。
【００４４】
複数のボス部６３は、それぞれ隣り合う切欠き４１の延長線の内側で周方向に設けられており、雌ねじ（図示せず）が形成されている（図９参照）。
【００４５】
第１張力生成部材６１及び第２張力生成部材６２は、略矩形板状部材であり、その両端には、略半円状の切欠き６６，６７がそれぞれ形成されている（図２参照）。切欠き６６，６７は、ボス部６３と係合して第１張力生成部材６１及び第２張力生成部材６２を位置決めする。また、第１張力生成部材６１及び第２張力生成部材６２は、互いに同一方向に傾斜し、摺接可能な傾斜面６１ａ，６２ａを備える。
【００４６】
第１張力生成部材６１及び第２張力生成部材６２は、互いに重ね合わされ、第２張力生成部材６２が軸方向内側に配置され、第１張力生成部材６１が軸方向外側に配置されて、ボス部６３の雌ねじに螺合するボルト６５で固定される。
【００４７】
第１張力生成部材６１は、ボルト６５での締結に伴って軸方向に移動する。また、第２張力生成部材６２は、第１張力生成部材６１の傾斜面６１ａと摺接する傾斜面６２ａの作用により、第１張力生成部材６１の軸方向への移動に伴って径方向内側に移動するようになっている。
【００４８】
ループ状に形成された複数（図に示す実施形態では６本）の線材７０は、隣り合う一対のロータコア分割部２２の線材収容溝２８に収容されて、ロータコア２０を軸方向に跨いで配置される。そして、ロータコア２０の一方の端面（第１サイドプレート４０Ａ側）から突出するループ状の線材７０は、線材保持部５０に係止され、ロータコア２０の他方の端面（第２サイドプレート４０Ｂ側）から突出するループ状の線材７０は、張力生成部６０の第２張力生成部材６２に係止される。
【００４９】
次に、上記の構成を備えた回転電機のロータ１０の組立方法について、図６〜図１５を参照して詳細に説明する。
【００５０】
先ず、図６に示すように、内周面１６にループ状の線材７０を挿入可能な複数（図に示す実施形態では１２本）の線材保持溝１７が周方向等間隔で設けられた円環状の治具１５を準備し、該線材保持溝１７に６本のループ状の線材７０を挿入して保持する（線材配置工程）。
【００５１】
さらに、治具１５の中央に、一端に鍔部１２を有する回転軸１１を配置し、第１サイドプレート４０Ａの切欠き４１と線材７０との位相を合わせながら、貫通孔４２Ａに回転軸１１を挿通して第１サイドプレート４０Ａを治具１５の内周面１６に嵌合させる。第１サイドプレート４０Ａは、線材保持部５０を下に向けて嵌合する。
【００５２】
次いで、図７に示すように、ロータコア本体部２１のシャフト孔２３に回転軸１１を挿通しながらロータコア本体部２１を治具１５に嵌合させる。このとき、ロータコア本体部２１の各磁石固定部２４の周方向中心を線材７０の位置に合わせて挿入する。
【００５３】
次いで、図８に示すように、ロータコア本体部２１の各磁石固定部２４とロータコア分割部２２との間で永久磁石３０を挟持するように、ロータコア分割部２２と永久磁石３０とを治具１５の内周面１６に嵌合させる（ロータコア配置工程）。このとき、ロータコア分割部２２の線材収容溝２８と線材７０との周方向位置を一致させてロータコア分割部２２を治具１５に挿入する。これにより、１本のループ状の線材７０は、隣り合う一対のロータコア分割部２２の線材収容溝２８に収容される。
【００５４】
図３を参照して、第１磁石固定部２４Ａに配置される永久磁石３０は、第１磁石固定部２４Ａとロータコア分割部２２の平面２６Ａで挟持されると共に、その両端が突起部２５Ａに当接して周方向及び径方向が位置決めされる。また、第２磁石固定部２４Ｂに配置される永久磁石３０は、第２磁石固定部２４Ｂとロータコア分割部２２の平面２６Ｂで挟持されると共に、永久磁石３０の右端が突起部２５Ｂに、左端がロータコア分割部２２の突起部２７Ａに当接して周方向及び径方向が位置決めされる。さらに、第３磁石固定部２４Ｃに配置される永久磁石３０は、第３磁石固定部２４Ｃとロータコア分割部２２の平面２６Ｃで挟持されると共に、永久磁石３０の左端が突起部２５Ｃに、右端がロータコア分割部２２の突起部２７Ｂに当接して周方向及び径方向が位置決めされる。
【００５５】
次いで、図９に示すように、第２サイドプレート４０Ｂの貫通孔４２Ｂに回転軸１１を挿通しながら、第２サイドプレート４０Ｂを治具１５の内周面１６に嵌合させてロータ１０の一方の端面（図では上面）を塞ぐ。
【００５６】
そして、図１０に示すように、治具１５の両端から軸方向に突出している線材７０を、それぞれ第１及び第２サイドプレート４０Ａ，４０Ｂの切欠き４１で案内しながら、第１サイドプレート４０Ａ及び第２サイドプレート４０Ｂの面に沿わせて略９０°折り曲げ、第１サイドプレート４０Ａ側の線材７０を線材保持部５０に係止する。
【００５７】
次いで、図１１及び図１２に示すように、第２サイドプレート４０Ｂ側から突出するループ状の線材７０を第２張力生成部材６２の内周面に巻き掛けながら、第２張力生成部材６２、第１張力生成部材６１の順で、それぞれの切欠き６７，６６をボス部６３に係合させて第２サイドプレート４０Ｂ上に配置し、図１３に示すように、ボルト６５で固定する。
【００５８】
ボルト６５の締結に伴って第１張力生成部材６１が軸方向に移動すると、第１張力生成部材６１の傾斜面６１ａと傾斜面６２ａで摺接する第２張力生成部材６２は、傾斜面６１ａ，６２ａの作用により径方向内側に移動して線材７０に張力を発生させる（張力付与工程）。
【００５９】
１本のループ状の線材７０は、隣り合う一対のロータコア分割部２２の線材収容溝２８に収容されているので、１本の線材７０により隣り合う一対のロータコア分割部２２がロータコア本体部２１に対して固定される。
【００６０】
これにより、複数のロータコア分割部２２がロータコア本体部２１に対して固定されると共に、複数の永久磁石３０はロータコア本体部２１と複数のロータコア分割部２２とで挟持されて固定される。
【００６１】
次いで、図１４に示すように、ナット１３を回転軸１１の雄ねじに螺合し、回転軸１１の鍔部１２とナット１３とで第１及び第２サイドプレート４０Ａ，４０Ｂを締め付けて固定した後、図１５に示すように、ロータ１０を治具１５から取り外して組み付けを終了する。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態に係る回転電機のロータ１０によれば、ロータコア２０は、環状のロータコア本体部２１と、該ロータコア本体部２１の磁石固定部２４との間に永久磁石３０を挟むように配置される複数のロータコア分割部２２と、を備え、ロータコア分割部２２は、ロータコア本体部２１から分離するとともにロータコア本体部２１に対し線材７０による張力で係止されるので、ブリッジ部が形成されず、ブリッジ部を介した磁束漏れの発生を防止することができる。
【００６３】
また、ロータコア２０の軸方向一端側には、線材７０を引っ掛ける線材保持部５０を備え、ロータコア２０の軸方向他端側には、ボルト６５の軸力を利用して線材７０に張力を発生させる張力生成部６０を備えるので、ボルト締結することで張力生成部６０により線材７０に張力を発生させて、ロータコア分割部２２をロータコア本体部２１に対して係止することができる。
【００６４】
また、ロータコア分割部２２は、外周面に線材７０が収容される線材収容溝２８を有するので、線材７０により確実にロータコア分割部２２を固定することができる。また、予め環状に形成された線材７０を用いることで、組立てが容易になる。
【００６５】
また、線材７０は、隣り合うロータコア分割部２２の線材収容溝２８を通って、線材保持部５０及び張力生成部６０に保持されるので、一組の線材保持部５０、張力生成部６０及び線材７０により２つのロータコア分割部２２を固定することができる。
【００６６】
また、ロータコア２０の軸方向一端側には第１サイドプレート４０Ａが設けられ、線材保持部５０は、第１サイドプレート４０Ａに一体に形成されているので、線材保持部５０を容易に製造できる。
【００６７】
また、ロータコア２０の軸方向他端側には第２サイドプレート４０Ｂが設けられ、張力生成部６０は、第２サイドプレート４０Ｂ上に配置され、ボルト６５の軸方向への移動に伴って軸方向に移動する第１張力生成部材６１と、該第１張力生成部材６１と傾斜面６１ａ、６２ａで当接し、第１張力生成部材６１の軸方向への移動に伴って径方向内側に移動する第２張力生成部材６２と、を備えるので、簡単な構成で張力生成部６０を構成できる。
【００６８】
また、回転電機のロータ１０は、治具１５に線材７０を配置する線材配置工程と、該線材配置工程の後、ロータコア本体部２１及びロータコア分割部２２の間に永久磁石３０を挟むようにして治具１５にロータコア本体部２１、ロータコア分割部２２、及び永久磁石３０を配置するロータコア配置工程と、線材７０に張力を付与して、ロータコア本体部２１に対しロータコア分割部２２を係止する張力付与工程と、により容易に回転電機のロータ１０を組み立てることができる。
【００６９】
以下、上記実施形態の回転電機のロータ１０の変形例について説明する。なお、実施形態の回転電機のロータ１０と同一又は同等部分には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。
（第１変形例）
図１６は、回転電機のロータの第１変形例の要部拡大斜視図である。本変形例の回転電機のロータ１０は、第１及び第２サイドプレート４０Ａ，４０Ｂを備えず、線材保持部５０及び張力生成部６０が直接、ロータコア本体部２１の側面に配設されている点で上記実施形態のロータ１０と異なる。
【００７０】
本変形例に係る回転電機のロータ１０によれば、第１及び第２サイドプレート４０Ａ，４０Ｂを要せずとも、線材７０は、隣り合うロータコア分割部２２の線材収容溝２８を通って、線材保持部５０及び張力生成部６０に保持されるので、一組の線材保持部５０、張力生成部６０及び線材７０により２つのロータコア分割部２２を固定することができる。
【００７１】
（第２変形例）
図１７は、回転電機のロータの第２変形例の要部拡大斜視図である。本変形例の回転電機のロータ１０の第１及び第２サイドプレート４０Ａ，４０Ｂには、切欠き４１（図４参照）に代えて貫通孔４３が形成されている。さらに各ロータコア分割部２２には、線材収容溝２８に変えて軸方向に貫通する貫通孔２９（図１８も参照）が周方向中央に形成されている。
【００７２】
そして、隣り合うロータコア分割部２２の貫通孔２９に挿通された線材７０が、第１及び第２サイドプレート４０Ａ，４０Ｂの貫通孔４３から引き出され、第１サイドプレート４０Ａに設けられた線材保持部５０、及び第２サイドプレート４０Ｂに設けられた張力生成部６０に係止される。そして、張力生成部６０により張力が付与された１本の線材７０により、隣り合う一対のロータコア分割部２２がロータコア本体部２１に固定されている。
【００７３】
（第３変形例）
図１８は、回転電機のロータの第３変形例の要部拡大斜視図である。本変形例の回転電機のロータ１０は、第１及び第２サイドプレート４０Ａ，４０Ｂを備えず、線材保持部５０及び張力生成部６０が直接、ロータコア本体部２１の側面に配設されている点で第２変形例のロータ１０と異なる。この点以外は第２変形例と同様である。
【００７４】
第２、及び第３変形例に係る回転電機のロータ１０によれば、ロータコア分割部２２は、線材７０が貫通する貫通孔２９を有するので、線材７０により確実にロータコア分割部２２を固定することができる。また、線材７０は、隣り合うロータコア分割部２２の貫通孔２９を通って、線材保持部５０及び張力生成部６０に保持されるので、一組の線材保持部５０、張力生成部６０及び線材７０により、２つのロータコア分割部２２を確実に固定することができる。
【００７５】
（第４変形例）
図１９は、回転電機のロータの第４変形例の要部拡大側面図である。本変形例の回転電機のロータ１０は、軸方向に貫通する２つの貫通孔２９がロータコア分割部２２に形成されている。２つの貫通孔２９は、ロータコア分割部２２の周方向中心に対して対称に形成されている。そして、線材７０は、１つのロータコア分割部２２に形成された２つの貫通孔２９に挿通されて、線材保持部５０及び張力生成部６０に保持される。なお、第１及び第２サイドプレート４０Ａ，４０Ｂは、配置されても、配置されなくともよい。
【００７６】
本変形例に係る回転電機のロータ１０によれば、線材７０は、ロータコア分割部２２の２つの貫通孔２９を通って、線材保持部５０及び張力生成部６０に保持されるので、それぞれのロータコア分割部２２が独立して線材７０により係止され、ロータコア本体部２１に対しロータコア分割部２２が容易に位置決めされる。
【００７７】
なお、ロータコア分割部２２には、複数の貫通孔２９に代えて、外周面に複数の線材収容溝２８を設けてもよく、この場合、線材７０は、ロータコア分割部２２の複数の線材収容溝２８を通って、線材保持部５０及び張力生成部６０に保持される。
【００７８】
（第５変形例）
図２０は、回転電機のロータの第５変形例の要部拡大側面図である。本変形例の回転電機のロータ１０は、ロータコア本体部２１とロータコア分割部２２とが、一体に形成されたロータコア２０を備える。ロータコア２０の外周側には、永久磁石３０を配置するための３つの磁石挿入孔３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃが設けられている。また、ロータコア２０の外周には、中央の磁石挿入孔３１Ａの周方向中央に対応して略Ｕ字形の線材収容溝２８が軸方向に形成されている。
【００７９】
本変形例のロータコア２０は、ロータコア本体部２１とロータコア分割部２２とが一体に成形されているので、複数のブリッジ部３２が不可避的に形成される。ブリッジ部３２は、磁束漏れの要因であるので、できるだけ細いことが望ましい。一方、ロータコア２０が高速回転すると、ロータコア分割部２２の遠心力がブリッジ部３２に作用するため、ブリッジ部３２は、この遠心力に耐える強度が必要である。
【００８０】
本変形例のロータコア２０のロータコア分割部２２は、線材収容溝２８を通り、線材保持部５０及び張力生成部６０に保持された線材７０の張力で係止されるので、遠心力の一部を線材７０が負担することによりブリッジ部３２に作用する遠心力を低減することができ、これによりブリッジ部３２を細くして磁束漏れを抑制することができる。
【００８１】
尚、本発明は、前述した実施形態及び各変形例に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
【符号の説明】
【００８２】
１０  回転電機のロータ
１５  治具
２０  ロータコア
２１  ロータコア本体部
２２  ロータコア分割部
２８  線材収容溝
２９  貫通孔
３０  永久磁石
４０Ａ  第１サイドプレート（サイドプレート）
４０Ｂ  第２サイドプレート（他のサイドプレート）
５０  線材保持部
６０  張力生成部
６１  第１張力生成部材
６１ａ  傾斜面
６２  第２張力生成部材
６２ａ  傾斜面
６５  ボルト
７０  線材
【図１】
2018125925.tif 000003
【図２】
2018125925.tif 000004
【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】
2018125925.tif 000009
【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】
2018125925.tif 000016
【図１５】
2018125925.tif 000017
【図１６】
2018125925.tif 000018
【図１７】
2018125925.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2018125925.tif 000021
【図２０】
2018125925.tif 000022
【図２１】
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