(57)【要約】【課題】部品点数を低減させつつ、永久磁石体に対する保護体の周方向に沿った回転および軸線方向に沿った移動を規制することができる回転電機の回転子を得る。【解決手段】回転可能なシャフト２と、シャフト２の外周面に永久磁石が固定されて構成された円筒形状の永久磁石体３と、永久磁石体３の外周面を覆った円筒形状の保護体４とを備え、シャフト２は、永久磁石体３の端面に当接するとともに、径方向外側に突出した鍔５ｂを含んだ端部５を有し、鍔５ｂには、径方向内側に延びた切込み部６が形成され、保護体４の一端部には、径方向内側に折曲されて、切込み部６と係合するとともに、端部５の反永久磁石体３側端面に当接した折曲部４ｂが形成され、保護体４の他端部には、径方向内側に折曲されて、永久磁石体３の反端部５側端面に当接した当接部が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能なシャフトと、
前記シャフトの外周面に永久磁石が固定されて構成された永久磁石体と、
前記永久磁石体の外周面を覆った円筒形状の保護体とを備え、
前記シャフトは、前記永久磁石体の両端面の少なくとも一方に当接するとともに、径方向外側に突出した鍔を含んだ端部を有し、
前記鍔には、径方向内側に延びた切込み部が形成され、
前記保護体の一端部には、径方向内側に折曲されて、前記切込み部と係合するとともに、前記端部の反永久磁石体側端面に当接した折曲部が形成され、
前記保護体の他端部には、径方向内側に折曲されて、前記永久磁石体の反端部側端面に当接した当接部が形成されていることを特徴とする回転電機の回転子。
【請求項２】
回転可能なシャフトと、
前記シャフトが内部を貫通し、前記シャフトに固定された積層鋼板と、
前記積層鋼板の外周面に永久磁石が固定されて構成された永久磁石体と、
前記永久磁石体の外周面を覆った円筒形状の保護体と、
前記永久磁石体の両端面の少なくとも一方に当接して設けられ、前記シャフトに固定された端板とを備え、
前記端板の周縁部には、内側方向に延びた切込み部が形成され、
前記保護体の一端部には、径方向内側に折曲されて、前記切込み部と係合するとともに、前記端板の反永久磁石体側端面に当接した折曲部が形成され、
前記保護体の他端部には、径方向内側に折曲されて、前記永久磁石体の反端板側端面に当接した当接部が形成されていることを特徴とする回転電機の回転子。
【請求項３】
前記当接部は、周方向に沿って間隔をおいて形成された複数個の当接子から構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転電機の回転子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転可能なシャフトと、このシャフトと同期して回転する永久磁石体と、この永久磁石体の外周面を覆った円筒形状の保護体とを備えた回転電機の回転子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転可能なシャフトと、前記シャフトの外周面に永久磁石が固定されて構成された円筒形状の永久磁石体と、この永久磁石体が内側に焼嵌め圧入された補強円筒と、前記永久磁石体の両側面に当接するとともに、前記シャフトに固着された一対の回り止め円板とを備え、前記補強円筒の軸線方向に沿って形成された突起と、前記回り止め円板の周縁部に形成された切込み部とを係合させて、永久磁石体に対する補強円筒の周方向に沿った回転を規制する電動機の回転子が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特許第３５９８６３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このものの場合、補強円筒の回転を規制するとともに、永久磁石体に対する補強円筒の軸線方向に沿った移動を規制するためには、一対の回り止め円板を永久磁石体の両側面に設けなければならず、部品点数が増加してしまうという問題点があった。
【０００５】
この発明は、上述のような問題点を解決することを課題とするものであって、その目的は、部品点数を低減させつつ、永久磁石体に対する保護体の周方向に沿った回転を規制するとともに、永久磁石体に対する保護体の軸線方向に沿った移動を規制することができる回転電機の回転子を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る回転電機の回転子は、回転可能なシャフトと、前記シャフトの外周面に永久磁石が固定されて構成された永久磁石体と、前記永久磁石体の外周面を覆った円筒形状の保護体とを備え、前記シャフトは、前記永久磁石体の両端面の少なくとも一方に当接するとともに、径方向外側に突出した鍔を含んだ端部を有し、前記鍔には、径方向内側に延びた切込み部が形成され、前記保護体の一端部には、径方向内側に折曲されて、前記切込み部と係合するとともに、前記端部の反永久磁石体側端面に当接した折曲部が形成され、前記保護体の他端部には、径方向内側に折曲されて、前記永久磁石体の反端部側端面に当接した当接部が形成されている。
また、この発明に係る回転電機の回転子は、回転可能なシャフトと、前記シャフトが内部を貫通し、前記シャフトに固定された積層鋼板と、前記積層鋼板の外周面に永久磁石が固定されて構成された永久磁石体と、前記永久磁石体の外周面を覆った円筒形状の保護体と、前記永久磁石体の両端面の少なくとも一方に当接して設けられ、前記シャフトに固定された端板とを備え、前記端板の周縁部には、内側方向に延びた切込み部が形成され、前記保護体の一端部には、径方向内側に折曲されて、前記切込み部と係合するとともに、前記端板の反永久磁石体側端面に当接した折曲部が形成され、前記保護体の他端部には、径方向内側に折曲されて、前記永久磁石体の反端板側端面に当接した当接部が形成されている。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係る回転電機の回転子によれば、部品点数を低減させつつ、永久磁石体に対する保護体の周方向に沿った回転を規制するとともに、永久磁石体に対する保護体の軸線方向に沿った移動を規制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明の各実施の形態を図に基づいて説明するが、各図において、同一または相当の部材、部位については、同一符号を付して説明する。
実施の形態１．
図１は実施の形態１に係る電動機の回転子１の断面図、図２は図１の回転子１の鍔５ｂ側から視た図、図３は図１の保護体４の側面図である。
実施の形態１に係る回転電機である電動機の回転子１は、径が大きく形成された大径部２ａを有する回転可能なシャフト２と、この大径部２ａの外周面に設けられ、円弧形状をした複数個の永久磁石が固着されて構成された円筒形状の永久磁石体３と、この永久磁石体３の外周面に設けられ、当接部である底面４ａが周方向に沿って形成された円筒形状の保護体４とを備えている。この保護体４は、ステンレス鋼から構成されている。
永久磁石体３が保護体４に焼嵌め圧入されることにより、永久磁石体３と保護体４とは固定されている。
なお、永久磁石体３はリング形状の永久磁石から構成されたものであってもよい。
また、永久磁石体３は円筒形状でなくてもよい。
また、保護体４はステンレス鋼以外のものであってもよい。
【０００９】
シャフト２は、大径部２ａの一端部に一体に形成された、大径部２ａより大径の受け面部５ａと、この受け面部５ａの反大径部２ａ側であって、径方向外側に突出して一体に形成された鍔５ｂとからなる端部５を有している。
シャフト２の中心から鍔５ｂの外周面までの寸法は、シャフト２の中心から永久磁石体３の外周面までの寸法と同じとなっている。
端部５の受け面部５ａは永久磁石体３の一端面に当接し、保護体４の底面４ａが永久磁石体３の他端面に当接している。
また、底面４ａは、大径部２ａの反端部５側端面にも当接している。
【００１０】
鍔５ｂの外周面には、所定の幅Ｌ１であって、径方向内側に向かって延びた切込み部６が、周方向に沿って等間隔に４個形成されている。
保護体４の受け面部５ａ側端部には、幅Ｌ１より狭い所定の幅Ｌ２であって、径方向内側に折曲された折曲部４ｂが、周方向に沿って等間隔に４個形成されている。
各折曲部４ｂは切込み部６と係合しており、永久磁石体３に対する保護体４の周方向に沿った回転が規制されている。
また、折曲部４ｂは端部５の反永久磁石体３側端面に当接するとともに、底面４ａが永久磁石体３の反端部５側端面に当接しており、永久磁石体３に対する保護体４の軸線方向の移動が規制されている。
また、折曲部４ｂは端部５の反永久磁石体３側端面に当接するとともに、底面４ａが大径部２ａの反端部５側端面にも当接しているので、大径部２ａに対する永久磁石体３の軸線方向の移動も規制されている。
【００１１】
永久磁石体３が焼嵌め圧入される前の保護体４は、折曲部４ｂが径方向内側に折曲されておらず、軸線方向に延びている。
永久磁石体３が保護体４に焼嵌め圧入された後に、軸線方向に延びている折曲部４ｂを径方向内側に向かって折り曲げて、折曲部４ｂと切込み部６とを係合させる。
【００１２】
永久磁石体３が保護体４に焼嵌め圧入され、折曲部４ｂと切込み部６とが係合された後、周囲の温度が低温と高温とに繰り返されると、保護体４が塑性変形してしまい、永久磁石体３と保護体４との間に隙間が形成され、永久磁石体３と保護体４との間の固着力が無くなる。
しかしながら、折曲部４ｂが切込み部６と係合しているので、永久磁石体３に対する保護体４の周方向に沿った回転が規制される。
また、折曲部４ｂが端部５の反永久磁石体３側端面に当接するとともに、底面４ａが永久磁石体３の反端部５側端面に当接しているので、永久磁石体３に対する保護体４の軸線方向に沿った移動が規制される。
【００１３】
以上説明したように、実施の形態１に係る電動機の回転子１によると、折曲部４ｂが切込み部６と係合するとともに、折曲部４ｂが端部５の反永久磁石体３側端面と当接し、かつ、底面４ａが永久磁石体３の反端部５側端面に当接しているので、部品点数を低減させつつ、永久磁石体３に対する保護体４の周方向に沿った回転を規制するとともに、永久磁石体３に対する保護体４の軸線方向に沿った移動を規制することができる。
【００１４】
実施の形態２．
図４は実施の形態２に係る電動機の回転子１の断面図、図５は図４の端板８の側面図、図６は図４の保護体４の側面図である。
実施の形態２に係る電動機の回転子１は、回転可能なシャフト２が積層鋼板７の内部を貫通し、シャフト２と積層鋼板７とが圧入により固定されている。
積層鋼板７の外周面には、円弧形状をした複数個の永久磁石が固着されて構成された円筒形状の永久磁石体３が設けられ、この永久磁石体３の外周面には、底面４ａを有した円筒形状の保護体４が設けられている。
【００１５】
積層鋼板７の一端部側には、底面８ａが積層鋼板７および永久磁石体３の端面と当接する有底円筒形状の端板８がシャフト２に固定されている。
端板８の周縁部であって、反永久磁石体３側には、所定の幅Ｌ１であって、径方向内側に向かって延びた切込み部９が、周方向に沿って等間隔に４個形成されている。
保護体４の端板８側端部には、幅Ｌ１より狭い所定の幅Ｌ２であって、径方向内側に折曲された折曲部４ｂが、周方向に沿って等間隔に４個形成されている。
各折曲部４ｂは切込み部９と係合しており、永久磁石体３に対する保護体４の周方向に沿った回転が規制されている。
また、折曲部４ｂは端板８の反永久磁石体３側端面に当接し、底面４ａが永久磁石体３の反端板８側端面に当接しており、永久磁石体３に対する保護体４の軸線方向に沿った移動が規制されている。
また、折曲部４ｂは端板８の反永久磁石体３側端面に当接するとともに、底面４ａが積層鋼板７の反端板８側端面にも当接しているので、積層鋼板７に対する永久磁石体３の軸線方向の移動も規制されている。
その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００１６】
実施の形態２に係る電動機の回転子１によると、折曲部４ｂが切込み部９と係合するとともに、折曲部４ｂが端板８の反永久磁石体３側端面に当接し、かつ、底面４ａが永久磁石体３の反端板８側端面に当接しているので、部品点数を低減させつつ、永久磁石体３に対する保護体４の周方向に沿った回転を規制するとともに、永久磁石体３に対する保護体４の軸線方向に沿った移動を規制することができる。
【００１７】
なお、上記各実施の形態では、回転電機を電動機として説明したが、勿論このものに限らず、発電機であってもよい。
【００１８】
また、上記各実施の形態では、永久磁石体３が保護体４に焼嵌め圧入された電動機の回転子１について説明したが、勿論このものに限らず、保護体４と永久磁石体３との間に隙間を形成して、永久磁石体３が保護体４の内側に挿入された電動機の回転子１であってもよい。これにより、組立効率を向上させることができる。
【００１９】
また、上記各実施の形態では、永久磁石体３の一方の端部に端部５または端板８が設けられたシャフト２について説明したが、勿論このものに限らず、永久磁石体３の両端部に端部５または端板８が設けられたシャフト２であってもよい。
【００２０】
また、上記各実施の形態では、底面４ａが周方向に沿って形成された円筒形状の保護体４について説明したが、勿論このものに限らず、複数個の当接子が周方向に沿って間隔をおいて形成された円筒形状の保護体４であってもよい。これにより、当接子を折曲して当接部をより簡単に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施の形態１に係る電動機の回転子の断面図である。
【図２】図１の回転子の鍔側から視た図である。
【図３】図１の保護体の側面図である。
【図４】実施の形態２に係る電動機の回転子の断面図である。
【図５】図４の端板の側面図である。
【図６】図４の保護体の側面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  回転子、２  シャフト、２ａ  大径部、３  永久磁石体、４  保護体、４ａ  底面、４ｂ  折曲部、５  端部、５ａ  受け面部、５ｂ  鍔、６  切込み部、７  積層鋼板、８  端板、８ａ  底面、９  切込み部。
【図１】
2008289221.tif 000003
【図２】
2008289221.tif 000004
【図３】
2008289221.tif 000005
【図４】
2008289221.tif 000006
【図５】
2008289221.tif 000007
【図６】
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