(57)【要約】【課題】磁石の磁束の漏洩を抑制することができる回転子部材を得ること。【解決手段】回転子部材２０は、電動機１の回転軸２に固定される。回転子部材２０は、スリーブ部材２１を備える。スリーブ部材２１は、外周面上に永久磁石２２が固定される。スリーブ部材２１は、永久磁石２２が回転軸２の軸心方向の一端部２１ａと間隔をあけて配置される。スリーブ部材２１の一端部２１ａの内径Ｄａと、スリーブ部材２１の軸心方向の他端部２１ｂの内径Ｄｂとが異なる。スリーブ部材２１の内周面に一端部２１ａから他端部２１ｂに向かうにしたがってスリーブ部材２１の内径を拡大させるテーパ面２１ｃが形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機の回転軸に固定される回転子部材であって、
前記回転軸の外周面上に磁石が固定されるとともに、該磁石が前記回転軸の軸心方向の一端部と間隔をあけて配置される円筒状のスリーブ部材を備え、
前記スリーブ部材の前記一端部の内径と、前記スリーブ部材の軸心方向の他端部の内径とが異なり、かつ前記スリーブ部材の内周面に前記一端部と前記他端部とのうち一方から他方に向かうにしたがって前記スリーブ部材の内径を拡大させるテーパ面が形成される
ことを特徴とする回転子部材。
【請求項２】
前記回転軸の軸心方向の一端部に外周方向に突出したフランジ部を有し、該フランジ部が前記磁石と間隔をあけて配置される円筒状のスリーブ部材を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の回転子部材。
【請求項３】
前記スリーブ部材が、前記回転軸を中心とする周方向に配置される複数の分割部材により構成され、
前記磁石の外周に固定された円筒状の保護部材を備える
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回転子部材。
【請求項４】
前記保護部材は、繊維強化プラスチック又は非磁性金属により構成される
ことを特徴とする請求項３に記載の回転子部材。
【請求項５】
前記磁石と前記保護部材との間に配置されかつ前記スリーブ部材よりも導電性が高い導電性部材を備える
ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の回転子部材。
【請求項６】
前記スリーブ部材の前記外周面と前記磁石との間に配置されかつ前記スリーブ部材よりも導電性が高い導電性部材を備える
ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の回転子部材。
【請求項７】
前記導電性部材は、前記回転軸を中心とする周方向に配置される複数の分割導電性部材により構成される
ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の回転子部材。
【請求項８】
前記スリーブ部材は、焼結材により構成される
ことを特徴とする請求項１から請求項７のうちいずれか一項に記載の回転子部材。
【請求項９】
前記スリーブ部材は、電磁鋼板により構成される
ことを特徴とする請求項１から請求項７のうちいずれか一項に記載の回転子部材。
【請求項１０】
コイルを有する固定子と、
前記固定子の内側に配置された請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の回転子部材と、
を備えることを特徴とする回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定子に巻回されたコイルに流れる電流による磁界を利用して回転する回転子部材及び回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機の高速回転化の需要は、依然として高い。また、近年、回転電機は、工作機械を中心に高速回転に加え高出力化への要望が多く寄せられている。従来、高速の回転電機は、誘導電動機が主であったが、更なる高出力化を目指し、永久磁石型の開発が行われるようになってきている（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に示されている永久磁石型の回転電機は、回転子を高速に回転させる場合、回転時の遠心力によって磁石が浮き上がってしまうため、磁石の外周を保護部材で覆い被せて補強している。また、特許文献１に示された回転電機は、遠心力により磁石が浮き上がらないよう、保護部材に予め初期張力を付与する必要がある。このために、特許文献１に示された回転電機は、回転子と回転軸との間に締め代を設け、回転子の内側に回転軸を圧入することによって保護部材に初期張力を付与している。特許文献１に示された回転電機は、保護部材に初期張力を付与することで、磁石を抑える力が遠心力に対して常に上回ることで安定した高速回転を実現できる。
【０００４】
特許文献１に示された回転電機は、回転子を製作してから回転子の内側に回転軸を圧入することになるため、組み立て時の安定化を目的に、回転子のスリーブの端部にフランジ状の突起部を設けている。特許文献１に示された回転電機は、フランジ状の突起部を回転軸の圧入の際に回転子部材の姿勢を支えるため、回転子と回転軸との位置決めのため、及び各部材の位置合わせのために利用している。また、特許文献１に示された回転電機は、フランジ状の突起部を磁石の位置合わせにも利用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−２１２６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述した回転電機は、高速回転に特化しかつ高出力化のために、磁石の磁束を回転子の回転に有効に使うことが重要となる。特に、特許文献１に示された回転電機の回転子は、磁石の外周を保護部材で覆い被せる関係で、必然的に回転子と固定子との間の空隙を大きくする必要が生じ、空隙内の磁気抵抗が高くなって磁石の磁束密度が下がってしまう。したがって、特許文献１に示された回転電機は、回転子と固定子との間の空隙内の磁束を確保することが重要になる。
【０００７】
しかしながら特許文献１に示された回転電機は、フランジ状の突起部と磁石とを接触させているために、磁石の磁束がフランジ状の突起部に漏れてしまう。このため、特許文献１に示された回転電機は、空隙内の磁束が減少し、出力が低下してしまう問題を生じる。このように、回転電機は、回転子を安定して組み立てるために、フランジ状の突起部が必要であるため、磁束の漏洩を抑制することが望まれている。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、磁石の磁束の漏洩を抑制することができる回転子部材を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、回転電機の回転軸に固定される回転子部材である。回転子部材は、回転軸の外周面上に磁石が固定されるとともに、磁石が回転軸の軸心方向の一端部と間隔をあけて配置される円筒状のスリーブ部材を備える。スリーブ部材の一端部の内径と、スリーブ部材の軸心方向の他端部の内径とが異なる。スリーブ部材の内周面に一端部と他端部とのうち一方から他方に向かうにしたがってスリーブ部材の内径を拡大させるテーパ面が、形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る回転子部材は、磁石の磁束の漏洩を抑制することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電動機の軸心方向の断面図
【図２】図１に示す電動機の回転子部材の斜視図
【図３】図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図
【図４】図２に示す回転子部材のスリーブ部材の斜視図
【図５】本発明の実施の形態２に係る電動機の軸心方向の断面図
【図６】本発明の実施の形態３に係る電動機の軸心方向の断面図
【図７】本発明の実施の形態４に係る電動機の軸心方向の断面図
【図８】本発明の実施の形態５に係る電動機の回転子部材のスリーブ部材の斜視図
【図９】本発明の実施の形態６に係る電動機の回転子部材のスリーブ部材の斜視図
【図１０】本発明の実施の形態７に係る電動機の軸心方向の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施の形態にかかる回転子部材、及び回転電機を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る電動機の軸心方向の断面図である。図２は、図１に示す電動機の回転子部材の斜視図である。図３は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。図４は、図２に示す回転子部材のスリーブ部材の斜視図である。
【００１４】
実施の形態１に係る回転電機である電動機１は、図１に示すように、環状の固定子１０と、固定子１０の内側に隙間を介して配置された回転子部材２０と、を備える。
【００１５】
固定子１０は、図１に示すように、環状の固定子鉄心１１と、固定子鉄心１１のティース１４に巻回されたコイル１２とを備える。固定子鉄心１１は、環状のヨーク１３と、ヨーク１３の内側でヨーク１３の軸心を中心とする周方向に等間隔で配列された複数のティース１４と、を備えている。ヨーク１３の周方向に隣接するティース１４間は、隣接するティース１４とヨーク１３とで区画された空間であるスロットを形成する。
【００１６】
コイル１２は、電線がティース１４に巻回されて形成される。コイル１２は、電線を分布巻したものである。コイル１２は、ティース１４に電線が直接巻き付けられている。なお、図１では、個々の巻線の断面を省略して、コイル１２を一体的に示している。実施の形態１において、コイル１２は分布巻であるが、これに限定されるものではなく、集中巻であってもよい。
【００１７】
回転子部材２０は、図１及び図２に示すように、電動機１の回転軸２が内側に圧入されることにより、回転軸２に固定されるものである。回転子部材２０は、固定子１０との間に空隙Ｇを設け、回転軸２を中心に回転可能な構造である。空隙Ｇの大きさは、０．３ｍｍから１ｍｍが典型的な例であるが、この範囲に限定されない。
【００１８】
回転軸２は、固定子１０と同軸に配置される。同軸に配置されるとは、共通の軸心Ｐを有する位置に配置されることをいう。以下、軸心Ｐは、固定子１０、回転軸２、回転子部材２０及び電動機１の軸心である。実施の形態１において、回転軸２は、円筒状の中空軸であるが、中実軸でも良い。
【００１９】
実施の形態１において、回転軸２は、軸心Ｐに沿って図１中の左側に位置する一端部２ａから図１中の右側の他端部２ｂに向かうにしたがって徐々に外径を拡大させる回転軸側テーパ面２ｃが、外周面に形成されている。回転軸側テーパ面２ｃは、回転軸２の外周面の全周に形成されている。回転軸２の軸心Ｐと平行かつ軸心Ｐを含む断面において、回転軸側テーパ面２ｃは、軸心Ｐに対して傾斜する直線をなす。
【００２０】
回転子部材２０は、回転軸２の外周面に固定されるスリーブ部材２１と、スリーブ部材２１の外周面２１ｅに固定される磁石である永久磁石２２と、永久磁石２２の外周に固定された保護部材２３とを備える。スリーブ部材２１の内周面は、回転軸２の外周面に密に接触して、スリーブ部材２１は、回転軸２の外周面に固定される。スリーブ部材２１は、リング形状に形成される。
【００２１】
スリーブ部材２１は、軸心Ｐ方向の一端部２１ａに外周方向に突出したフランジ部２４を有している。外周方向は、軸心Ｐの直交する方向でかつ回転子部材２０の外側に向かう方向即ち固定子１０に近付く方向である。フランジ部２４は、スリーブ部材２１の全周に設けられている。フランジ部２４は、回転子部材２０の内側に回転軸２の一端部２ａが圧入される際に、回転子部材２０の姿勢を支えるために用いられる。スリーブ部材２１は、外周面２１ｅ上に永久磁石２２が固定される。永久磁石２２は、スリーブ部材２１の一端部２１ａ即ちフランジ部２４と軸心Ｐ方向に間隔をあけて配置される。即ち、スリーブ部材２１のフランジ部２４は、永久磁石２２との間に空間Ｓを設けている。また、永久磁石２２は、スリーブ部材２１の他端部２１ｂと軸心Ｐ方向に間隔をあけて配置される。実施の形態１において、回転子部材２０は、スリーブ部材２１のフランジ部２４と永久磁石２２との間に空間Ｓが設けられているが、永久磁石２２との間に非磁性材料で構成された部材が設けられても良い。非磁性材料は、樹脂、又は非磁性金属である。
【００２２】
また、スリーブ部材２１の軸心Ｐ方向の一端部２１ａの内径Ｄａと、スリーブ部材２１の軸心Ｐ方向の他端部２１ｂの内径Ｄｂとは、互いに異なる。スリーブ部材２１の内周面には、一端部２１ａから他端部２１ｂのうち一方から他方に向かうにしたがってスリーブ部材２１の内径Ｄａ，Ｄｂを徐々に拡大させるテーパ面２１ｃが、形成されている。実施の形態１において、テーパ面２１ｃは、スリーブ部材２１の一端部２１ａから他端部２１ｂに向かうにしたがってスリーブ部材２１の内径Ｄａ，Ｄｂを徐々に拡大させている。テーパ面２１ｃは、スリーブ部材２１の内周面の全周に形成されている。テーパ面２１ｃは、軸心Ｐと平行かつ軸心Ｐを含む断面において、軸心Ｐに対して傾斜する直線をなす。また、スリーブ部材２１の外周面２１ｅの外径は、軸心Ｐ方向に一定である。また、テーパ面２１ｃの軸心Ｐに対する角度は、回転子部材２０の軸心Ｐと平行かつ軸心Ｐを含む断面において、回転軸側テーパ面２ｃの軸心Ｐに対する角度と等しい。
【００２３】
スリーブ部材２１は、図３及び図４に示すように、回転軸２を中心とする周方向に配置される複数の分割部材である分割スリーブ部材２１ｄにより構成される。分割スリーブ部材２１ｄは、フランジ部２４が設けられた一端部２１ａが回転軸２の回転軸側テーパ面２ｃの一端部２ａ上に配置され、他端部２１ｂが回転軸２の回転軸側テーパ面２ｃの他端部２ｂ上に配置される。実施の形態１において、分割スリーブ部材２１ｄは、周方向に４つ設けられるが、分割スリーブ部材２１ｄの数は、４つに限定されない。また、実施の形態１において、分割スリーブ部材２１ｄは、回転軸２を中心とする周方向に互いに間隔をあけて配置される。
【００２４】
分割スリーブ部材２１ｄは、図３に示すように、軸心Ｐに対して直交する断面形状が、円弧状に形成されている。スリーブ部材２１を構成する分割スリーブ部材２１ｄは、延性を有する電磁鋼板により構成することができる。また、実施の形態１において、スリーブ部材２１は、複数の断面円弧状の分割スリーブ部材２１ｄにより構成されているので、延性を有する電磁鋼板に加え、焼結材により構成されても良い。焼結材は、機械的な強度が低い脆弱材料である。回転子部材２０は、分割スリーブ部材２１ｄを構成する焼結材として、磁束が低損失で、かつ低発熱性のシリコンカーバイドを用いることができる。
【００２５】
永久磁石２２は、図３に示すように、軸心Ｐに対して直交する断面形状が、円弧状に形成されている。永久磁石２２は、スリーブ部材２１の分割スリーブ部材２１ｄの外周面２１ｅに密に接触して、分割スリーブ部材２１ｄの外周面２１ｅに固定される。実施の形態１において、永久磁石２２は、回転軸２を中心とする周方向に４つ設けられるが、永久磁石２２の数は、４つに限定されない。また、実施の形態１において、永久磁石２２は、回転軸２を中心とする周方向に互いに間隔をあけて配置される。
【００２６】
また、実施の形態１において、回転子部材２０は、回転軸２を中心とする周方向に互いに隣り合う永久磁石２２間に極間部材２５を設けている。極間部材２５は、軸心Ｐに対して直交する断面形状が、円弧状に形成されている。極間部材２５は、スリーブ部材２１の周方向に隣り合う二つの分割スリーブ部材２１ｄの外周面２１ｅに密に接触して、分割スリーブ部材２１ｄの外周面２１ｅに固定される。極間部材２５は、永久磁石２２の位置を固定するものであり、回転子部材２０の組み立て時に永久磁石２２の位置ずれを抑制するためのものである。極間部材２５は、非磁性材料により構成される。極間部材２５は、非磁性材料により構成されるので、永久磁石２２の極間の磁束の漏洩を抑制することができる。また、永久磁石２２及び極間部材２５の外周面は、軸心Ｐと平行かつ軸心Ｐを含む断面において、軸心Ｐと平行である。回転子部材２０は、互いに隣り合う永久磁石２２間に極間部材２５を設けなくても良い。
【００２７】
保護部材２３は、円筒状に形成されて、永久磁石２２の外周に固定される。保護部材２３は、永久磁石２２の外周を覆い被さるように配置される。保護部材２３は、回転子部材２０が回転して、回転子部材２０に遠心力が発生した際に、回転軸２から回転子部材２０が浮き上がらないよう保持するためのものである。回転子部材２０は、回転時に遠心力が発生して、回転軸２から浮き上がろうとする。保護部材２３は、回転軸２から回転子部材２０が浮き上がることを抑制するために、初期張力が付与される。保護部材２３の初期張力は、回転子部材２０が回転時に回転軸２から浮き上がることを抑制するために必要な力である。初期張力は、保護部材２３内に軸心Ｐを中心とする周方向に沿って付与される力であり、保護部材２３内に付与されることで、永久磁石２２及びスリーブ部材２１を回転軸２に押し付けることとなる。保護部材２３は、繊維強化プラスチック又は非磁性金属により構成される。保護部材２３を構成する繊維強化プラスチックは、炭素繊維、ガラス繊維、炭化ケイ素繊維、ボロン繊維、チタン合金繊維、超高分子ポリエチレン繊維、又はポリブチレンテレフタレート繊維を含んで構成される。
【００２８】
前述した回転子部材２０は、保護部材２３の内側に永久磁石２２及び極間部材２５が挿入され、永久磁石２２及び極間部材２５の内側にスリーブ部材２１、即ち分割スリーブ部材２１ｄが挿入された後、スリーブ部材２１の内側に回転軸２が挿入されて組み立てられる。即ち、回転子部材２０は、スリーブ部材２１の内側に回転軸２が圧入されることで回転軸２に固定される。なお、スリーブ部材２１の内側に回転軸２を圧入する時、回転子部材２０は、フランジ部２４と、永久磁石２２との間に空間Ｓを設けておく。なお、実施の形態１において、回転子部材２０は、スリーブ部材２１の内側に回転軸２が挿入される際には、スリーブ部材２１の他端部２１ｂ側に回転軸２の一端部２ａを挿入する。
【００２９】
回転子部材２０は、スリーブ部材２１の内側に回転軸２を挿入していくと、回転軸側テーパ面２ｃとテーパ面２１ｃとが密に接触することとなる。回転子部材２０は、回転軸側テーパ面２ｃとテーパ面２１ｃとが密に接触した状態からさらにスリーブ部材２１の内側に回転軸２を圧入することにより、保護部材２３に初期張力を付与する。即ち、回転子部材２０は、保護部材２３に初期張力を発生させるために、保護部材２３に外周方向の拡張代を付与する。保護部材２３の拡張代は、回転軸２と回転子部材２０との間の締め代により設定される。
【００３０】
締め代は、回転軸２がスリーブ部材２１を外周方向に拡大させようとする径方向の寸法である。即ち、実施の形態１において、締め代は、回転軸２をスリーブ部材２１の内側に圧入する前のスリーブ部材２１の外表面と、回転軸２をスリーブ部材２１の内側に圧入した後のスリーブ部材２１の外表面との間の距離をいう。拡張代は、初期張力を付与するために保護部材２３が外周方向に実際に拡大する寸法である。即ち、実施の形態１において、拡張代は、回転軸２をスリーブ部材２１の内側に圧入する前の保護部材２３の外表面と、回転軸２をスリーブ部材２１の内側に圧入した後の保護部材２３の外表面との間の距離をいう。
【００３１】
実施の形態１において、締め代は、回転子部材２０と回転軸２とがテーパ面２ｃ，２１ｃにより嵌合することから、回転軸側テーパ面２ｃとテーパ面２１ｃとが密に接触した状態からさらにスリーブ部材２１の内側に回転軸２を圧入することにより、保護部材２３に初期張力を付与するための拡張代を実現する。実施の形態１において、回転子部材２０は、スリーブ部材２１が複数の分割スリーブ部材２１ｄにより構成されているので、締め代と拡張代とが等しくなる。
【００３２】
保護部材２３の初期張力は、回転時に回転子部材２０が回転軸２から浮き上がることを抑制するために必要な力であるので、保護部材２３の拡張代は、初期張力から逆算して設定される。実施の形態１において、電動機１の製品仕様で定められた最大回転速度に対して、回転子部材２０が回転軸２から浮き上がらないために必要な初期張力から保護部材２３の拡張代が設定される。
【００３３】
保護部材２３に発生する張力は、初期張力に加えて、永久磁石２２に遠心力が発生した時の反力、及び回転子部材２０が熱膨張した時の反力が加わり増加する。保護部材２３を設計する際には、永久磁石２２に遠心力が発生した時の反力、及び回転子部材２０が熱膨張した時の反力を考慮して保護部材２３に発生する応力値を見積もる。応力値が、素材の引張強度及び疲労強度に対し、安全率を考慮しても十分尤度を持つように、保護部材２３の厚さが設計されている。
【００３４】
実施の形態１に係る電動機１は、固定子１０のコイル１２に電圧が印加されて、コイル１２に流れる電流によって生じる磁界を利用して、回転子部材２０を軸心Ｐ回りに回転させる。
【００３５】
実施の形態１に係る回転子部材２０によれば、スリーブ部材２１のフランジ部２４が永久磁石２２と間隔をあけて配置されているので、フランジ部２４と永久磁石２２との間の磁気抵抗を増大させ、永久磁石２２の磁束がフランジ部２４に漏れることを抑制することができる。このため、回転子部材２０は、固定子１０との間の空隙Ｇ内の磁束の減少を抑制することができる。その結果、回転子部材２０は、永久磁石２２の磁束の漏洩を抑制することができ、電動機１の出力を向上させることができ、電気的な効率の高い環境負荷の低い電動機１を製造することが可能になる。
【００３６】
また、実施の形態１に係る回転子部材２０は、回転軸２に回転軸側テーパ面２ｃを設け、スリーブ部材２１に回転軸側テーパ面２ｃに重なるテーパ面２１ｃを設けているので、スリーブ部材２１の内側に回転軸２を通して、テーパ面２ｃ，２１ｃ同士が密に接触した状態からさらに回転軸２とスリーブ部材２１とを軸心Ｐに沿って相対的に移動させて、弾性変形領域を超えてスリーブ部材２１を外周側へ変形させて組み立てることができる。回転子部材２０は、スリーブ部材２１の締め代を保護部材２３の拡張代とすることができ、保護部材２３に初期張力を付与することができる。
【００３７】
また、スリーブ部材２１が一体の部材により構成される比較例は、スリーブ部材２１の内側に回転軸２を圧入するとスリーブ部材２１が弾塑性変形するため、回転軸２とスリーブ部材２１との間に設定した締め代に比べて、保護部材２３の拡張代が小さくなる。比較例は、スリーブ部材２１が一体の部材により構成されているので、スリーブ部材２１の外周方向の変形量が、回転軸２とスリーブ部材２１との締め代から、回転軸２、スリーブ部材２１の材料の物性値及び回転軸２とスリーブ部材２１との厚さの関係から決まる量だけ減少してしまう。そのため、比較例は、必要とする拡張代を保護部材２３に確保するために、締め代を大きくする必要が生じ、回転軸２の圧入量が大きくなってしまい、その結果、組立装置が大型化して組立性及び生産性に悪影響を及ぼす虞がある。
【００３８】
実施の形態１に係る回転子部材２０は、スリーブ部材２１を複数の分割スリーブ部材２１ｄにより構成していることにより、回転軸２とスリーブ部材２１との間に設定した締め代と、保護部材２３へ付与する拡張代とが等しくなる。よって、回転子部材２０は、比較例よりも締め代を少なくすることができ、スリーブ部材２１への回転軸２の圧入量を抑制することができる。
【００３９】
このため、回転子部材２０は、狭い作業スペースにおいても組立作業を容易に行うことができる。回転軸２をスリーブ部材２１に圧入する作業は、プレス加圧機を用いて、回転軸２を垂直に立てた状態で行われている。プレス加圧機は、高さ方向の作業空間に制約がある。したがって、実施の形態１に係る回転子部材２０は、回転軸２を圧入する際の回転軸２の移動量を抑制できるので、回転軸２とスリーブ部材２１との少なくとも一方の移動量を抑制でき、不必要に大きな機械設備を用意する必要が無くなり、限られたスペースを有効に活用して生産を行うことができ、生産性を向上することが可能となる。その結果、実施の形態１に係る回転子部材２０は、組み立てに係る作業量を抑制でき、組立性及び生産性を向上することができる。
【００４０】
また、比較例は、スリーブ部材２１を弾塑性変形することにより組み立てられるため、スリーブ部材２１を構成する素材として延性材料を使用する必要があった。しかしながら、実施の形態１に係る回転子部材２０は、スリーブ部材２１が複数の分割スリーブ部材２１ｄにより構成されているので、スリーブ部材２１の材料に延性材料だけでなく、焼結材のような脆弱材料を用いることができる。このため、実施の形態１に係る回転子部材２０は、磁束の低損失で、かつ低発熱性のシリコンカーバイドにより構成される焼結材により分割スリーブ部材２１ｄを構成することができる。その結果、実施の形態１に係る回転子部材２０は、発熱源となる高調波磁束の損失を抑制することができ、発熱を抑制することができる。
【００４１】
また、実施の形態１に係る回転子部材２０は、スリーブ部材２１が電磁鋼板により構成される場合には、電気的な効率を維持したまま発熱源となる高調波磁束の損失を抑制でき、発生した熱を回転軸２を介して放熱できるために、発熱を抑制することができる。また、実施の形態１に係る回転子部材２０は、保護部材２３が繊維強化プラスチックにより構成される場合には、保護部材２３の機械的な強度を向上でき、保護部材２３が非磁性材料により構成される場合には、電気的な効率を向上することができる。
【００４２】
また、実施の形態１に係る回転子部材２０は、テーパ面２１ｃの軸心Ｐに対する角度が回転軸側テーパ面２ｃの軸心Ｐに対する角度と等しいので、スリーブ部材２１の内側に回転軸２を圧入しても、テーパ面２ｃ，２１ｃが密に接触するので、スリーブ部材２１が破損することを抑制することができる。
【００４３】
以上により構成された実施の形態１に係る回転子部材２０は、電気的な効率を向上でき、生産性の高い電動機１を製作することが可能になる。
【００４４】
また、実施の形態１に係る電動機１は、前述した回転子部材２０を備えるので、電気的な効率を向上できるとともに、生産性を向上することができる。
【００４５】
実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２に係る回転子部材２０−２及び電動機１−２を図面に基づいて説明する。図５は、本発明の実施の形態２に係る電動機の軸心方向の断面図である。図５において、実施の形態１と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
【００４６】
実施の形態２に係る電動機１−２の回転軸２の回転軸側テーパ面２ｃは、一端部２ａから他端部２ｂに向かうにしたがって徐々に回転軸２の外径を縮小させる。また、実施の形態２に係る電動機１−２の回転子部材２０−２のスリーブ部材２１は、一端部２１ａから他端部２１ｂに向かうにしたがって徐々にスリーブ部材２１の内径Ｄａ，Ｄｂを縮小させている。即ち、実施の形態２に係る電動機１−２は、テーパ面２ｃ，２１ｃの軸心Ｐに対する傾斜する向きが実施の形態１の逆向きであること以外、実施の形態１と構成が等しい。
【００４７】
実施の形態２に係る回転子部材２０−２は、実施の形態１と同様に、スリーブ部材２１のフランジ部２４が永久磁石２２と間隔をあけて配置されているので、電気的な効率を向上でき、スリーブ部材２１が複数の分割スリーブ部材２１ｄにより構成されているので、生産性を向上することができる。
【００４８】
実施の形態３．
次に、本発明の実施の形態３に係る回転子部材２０−３及び電動機１−３を図面に基づいて説明する。図６は、本発明の実施の形態３に係る電動機の軸心方向の断面図である。図６において、実施の形態１と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
【００４９】
実施の形態３に係る電動機１−３の回転子部材２０−３は、図６に示すように、スリーブ部材２１の外周面２１ｅと永久磁石２２との間に配置されかつスリーブ部材２１よりも導電性が高い導電性部材３０を備える。導電性部材３０は、リング形状に形成される。実施の形態３において、導電性部材３０は、回転軸２を中心とする周方向に配置される複数の分割導電性部材３１により構成されるが、リング形状の一体の部材でも良い。導電性部材３０は、銅又は銅合金により構成される。
【００５０】
実施の形態３に係る回転子部材２０−３は、実施の形態１と同様に、スリーブ部材２１のフランジ部２４が永久磁石２２と間隔をあけて配置されているので、電気的な効率を向上でき、スリーブ部材２１が複数の分割スリーブ部材２１ｄにより構成されているので、生産性を向上することができる。また、実施の形態３に係る回転子部材２０−３は、スリーブ部材２１の外周面２１ｅと永久磁石２２との間に導電性部材３０を配置しているので、導電性部材３０が高調波磁束を遮蔽するためスリーブ部材２１の発熱を抑制することができる。また、実施の形態３に係る回転子部材２０−３は、導電性部材３０が複数の分割導電性部材３１により構成されるので、回転軸２とスリーブ部材２１との締め代を保護部材２３の拡張代と等しくすることができる。
【００５１】
実施の形態４．
次に、本発明の実施の形態４に係る回転子部材２０−４及び電動機１−４を図面に基づいて説明する。図７は、本発明の実施の形態４に係る電動機の軸心方向の断面図である。図７において、実施の形態１と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
【００５２】
実施の形態４に係る電動機１−４の回転子部材２０−４は、図７に示すように、永久磁石２２と保護部材２３との間に配置されかつスリーブ部材２１よりも導電性が高い導電性部材４０を備える。導電性部材４０は、リング形状に形成される。実施の形態４において、導電性部材４０は、回転軸２を中心とする周方向に配置される複数の分割導電性部材４１により構成されるが、リング形状の一体の部材でも良い。導電性部材４０は、銅又は銅合金により構成される。
【００５３】
実施の形態４に係る回転子部材２０−４は、実施の形態１と同様に、スリーブ部材２１のフランジ部２４が永久磁石２２と間隔をあけて配置されているので、電気的な効率を向上でき、スリーブ部材２１が複数の分割スリーブ部材２１ｄにより構成されているので、生産性を向上することができる。また、実施の形態４に係る回転子部材２０−４は、永久磁石２２と保護部材２３との間に導電性部材４０を配置しているので、導電性部材４０が高調波磁束を遮蔽するため永久磁石２２の発熱を抑制することができる。また、実施の形態４に係る回転子部材２０−４は、導電性部材４０が複数の分割導電性部材４１により構成されるので、回転軸２とスリーブ部材２１との締め代を保護部材２３の拡張代と等しくすることができる。
【００５４】
実施の形態５．
次に、本発明の実施の形態５に係る回転子部材２０及び電動機１を図面に基づいて説明する。図８は、本発明の実施の形態５に係る電動機の回転子部材のスリーブ部材の斜視図である。図８において、実施の形態１と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
【００５５】
実施の形態５に係る電動機１の回転子部材２０のスリーブ部材２１−５は、回転軸２が圧入される前、即ち、回転子部材２０に組み立てられる前では、図８に示すように、複数の分割スリーブ部材２１ｄ同士が連結されている。実施の形態５に係る電動機１の回転子部材２０のスリーブ部材２１−５は、回転軸２が圧入される前では、分割スリーブ部材２１ｄ間に軸心Ｐと平行なスリット２６が設けられて、回転軸２が圧入されると、軸心Ｐ方向に隣接するスリット２６の間が破断して分割スリーブ部材２１ｄに分割するようになっている。スリット２６は、スリーブ部材２１−５の内側に回転軸２が圧入されると、分割スリーブ部材２１ｄ同士を分離させる。
【００５６】
実施の形態５に係る回転子部材２０は、実施の形態１と同様に、スリーブ部材２１−５のフランジ部２４が永久磁石２２と間隔をあけて配置されているので、電気的な効率を向上でき、スリーブ部材２１−５が複数の分割スリーブ部材２１ｄにより構成されているので、生産性を向上することができる。また、実施の形態５に係る回転子部材２０は、回転軸２が圧入される前では、スリーブ部材２１−５の分割スリーブ部材２１ｄ同士が連結されているので、容易に組み立てることができる。
【００５７】
実施の形態６．
次に、本発明の実施の形態６に係る回転子部材２０及び電動機１を図面に基づいて説明する。図９は、本発明の実施の形態６に係る電動機の回転子部材のスリーブ部材の斜視図である。図９において、実施の形態１と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
【００５８】
実施の形態６に係る電動機１の回転子部材２０のスリーブ部材２１−６は、回転軸２が圧入される前、即ち、回転子部材２０に組み立てられる前では、図９に示すように、複数の分割スリーブ部材２１ｄ同士が連結されている。実施の形態６に係る電動機１の回転子部材２０のスリーブ部材２１−６は、回転軸２が圧入される前では、分割スリーブ部材２１ｄ同士が連結片２７により連結されている。実施の形態６において、連結片２７は、スリーブ部材２１−６の他端部２１ｂに設けられているが、連結片２７の位置は、これに限定されない。連結片２７は、スリーブ部材２１−６の内側に回転軸２が圧入されると破断して、分割スリーブ部材２１ｄ同士を分離させる。
【００５９】
実施の形態６に係る回転子部材２０は、実施の形態１と同様に、スリーブ部材２１−６のフランジ部２４が永久磁石２２と間隔をあけて配置されているので、電気的な効率を向上でき、スリーブ部材２１−６が複数の分割スリーブ部材２１ｄにより構成されているので、生産性を向上することができる。また、実施の形態６に係る回転子部材２０は、回転軸２が圧入される前では、スリーブ部材２１−６の分割スリーブ部材２１ｄ同士が連結されているので、容易に組み立てることができる。
【００６０】
実施の形態７．
次に、本発明の実施の形態７に係る回転子部材２０−７及び電動機１−７を図面に基づいて説明する。図１０は、本発明の実施の形態７に係る電動機の軸心方向の断面図である。図１０において、実施の形態１と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
【００６１】
実施の形態７に係る電動機１−７は、回転子部材２０−７のスリーブ部材２１−７が、一端部２１ａにフランジ部２４を設けていない以外、実施の形態１と構成が等しい。要するに、本発明は、内周面にテーパ面２１ｃが形成されていれば、スリーブ部材２１−７が、フランジ部２４を備えなくても良い。実施の形態７に係る電動機１−７は、実施の形態１と同様に、永久磁石２２が、スリーブ部材２１−７の両端部２１ａ，２１ｂと軸心Ｐ方向に間隔をあけて配置される。なお、実施の形態７において、電動機１−７は、スリーブ部材２１−７の一端部２１ａにフランジ部２４を設けていない以外、実施の形態１と構成を等しくしているが、スリーブ部材２１−７の一端部２１ａにフランジ部２４を設けていない以外、実施の形態２から実施の形態６のいずれかと構成を等しくしても良い。
【００６２】
実施の形態７に係る回転子部材２０−７は、実施の形態１と同様に、スリーブ部材２１の一端部２１ａが永久磁石２２と間隔をあけて配置されているので、電気的な効率を向上でき、スリーブ部材２１が複数の分割スリーブ部材２１ｄにより構成されているので、生産性を向上することができる。
【００６３】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明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、本発明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。
【符号の説明】
【００６４】
１，１−２，１−３，１−４，１−７  電動機、２  回転軸、１０  固定子、１２  コイル、２０，２０−２，２０−３，２０−４，２０−７  回転子部材、２１，２１−５，２１−６，２１−７  スリーブ部材、２１ａ  一端部、２１ｂ  他端部、２１ｃ  テーパ面、２１ｄ  分割スリーブ部材（分割部材）、２１ｅ  外周面、２２  永久磁石（磁石）、２３  保護部材、２４  フランジ部、３０，４０  導電性部材、３１，４１  分割導電性部材、Ｐ  軸心、Ｄａ，Ｄｂ  内径。
【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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