(57)【要約】【課題】希土類磁石を保護カバーに収納する場合であっても製造が容易となるモータロータを提供する。【解決手段】複数のネオジム磁石５８を有するモータロータ５５であって、複数のネオジム磁石５８の周囲全体を覆い当該ネオジム磁石５８を内部に気密に封入する、外形が筒状の保護カバー５９を有する。保護カバー５９は、各ネオジム磁石５８のロータ軸方向の端面が露出し複数のネオジム磁石５８がロータ軸周りの同一円周上に環状に配置されるように複数のネオジム磁石５８を内蔵する筒状のカバー本体６１と、カバー本体６１のロータ軸方向の端部において複数のネオジム磁石５８の端面を覆う端面カバー６２とを有する。端面カバー６２とカバー本体６１は、溶接されて気密な保護カバー５９を構成しており、端面カバー６２とカバー本体６１の溶接は、保護カバー５９のロータ軸方向の外側面で行われている。【選択図】図３
2009303307.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の希土類磁石を有するモータロータであって、
前記複数の希土類磁石の周囲全体を覆い当該希土類磁石を内部に気密に封入する、外形が筒状の保護カバーを有することを特徴とする、モータロータ。
【請求項２】
前記保護カバーは、各希土類磁石のロータ軸方向の端面が露出し複数の希土類磁石がロータ軸周りの同一円周上に環状に配置されるように前記複数の希土類磁石を内蔵する筒状のカバー本体と、当該カバー本体のロータ軸方向の端部において前記複数の希土類磁石の端面を覆う端面カバーとを有し、
前記端面カバーと前記カバー本体は、溶接されて気密な保護カバーを構成しており、
前記端面カバーと前記カバー本体の溶接は、前記保護カバーのロータ軸方向の外側面で行われていることを特徴とする、請求項１に記載のモータロータ。
【請求項３】
前記各希土類磁石のロータ軸方向の端面が露出し複数の希土類磁石がロータ軸周りの同一円周上に環状に配置されるように前記複数の希土類磁石を保持した筒状の保持部材をさらに有し、
前記保護カバーは、前記保持部材のロータ径方向の外周面と内周面を少なくとも覆い前記保持部材を収容するカバー本体と、当該カバー本体のロータ軸方向の端部において前記保持部材の前記複数の希土類磁石の端面を覆う端面カバーとを有し、
前記端面カバーと前記カバー本体は、溶接されて気密な保護カバーを構成しており、
前記端面カバーと前記カバー本体の溶接は、前記保護カバーのロータ軸方向の外側面で行われていることを特徴とする、請求項１に記載のモータロータ。
【請求項４】
前記端面カバーは、前記希土類磁石の端面に対向する円板部と、当該円板部からロータ軸方向の外側に突出し、ロータ軸周りに環状の突出部とを有し、
前記カバー本体は、前記端面カバーを嵌合可能とし当該嵌合された端面カバーの突出部のロータ径方向の周面と接触する、ロータ軸周りに環状の嵌合部を有し、
前記端面カバーと前記カバー本体は、前記突出部と前記嵌合部のロータ軸方向の外側の端部で溶接されていることを特徴とする、請求項２又は３に記載のモータロータ。
【請求項５】
前記端面カバーは、前記希土類磁石よりもロータ径方向の外側まで形成され、
前記カバー本体は、前記端面カバーを嵌合可能であり、
前記端面カバーと前記本体カバーは、前記希土類磁石よりもロータ径方向の外側で溶接されていることを特徴とする、請求項２又は３に記載のモータロータ。
【請求項６】
前記保護カバーと前記希土類磁石との隙間に、酸素ガスまたは酸素ガスを含むガスが封入されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のモータロータ。
【請求項７】
前記保護カバーには、前記酸素ガスまたは酸素ガスを含むガスを封入するためのポートが設けられていることを特徴とする、請求項６に記載のモータロータ。
【請求項８】
前記ポートがバランスウエイトを兼ねていることを特徴とする、請求項７に記載のモータロータ。
【請求項９】
前記保護カバーには、ロータシャフトとの相対回転を規制するキーが配設されるキー溝が形成されていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載のモータロータ。
【請求項１０】
燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応により発電を行う燃料電池を有する燃料電池システムであって、
前記燃料電池に燃料ガスを供給するガス流路に、燃料ガスを圧送するポンプが設けられ、当該ポンプは、請求項１〜９のいずれかに記載のモータロータを有するモータを備えていることを特徴とする、燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータロータ及び燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
モータロータの永久磁石としてフェライト磁石を用いるのが一般的であるが、フェライト磁石を用いるとエネルギー積が低いため、モータロータが大型化してしまう。このことから、小型化するために希土類磁石を用いることが行われている。このように希土類磁石を用いた場合、例えば水素雰囲気下で使用したときにその脆化が問題になってくる。ところで、希土類金属を用いた永久磁石の脆化を抑制するために永久磁石を収納するケースを溶接によってシールすることが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１７２９１７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、上記特許文献１には、永久磁石を収納するケースを溶接によってシールすることは記載されているものの、その具体的構成は開示されておらず、当該構成のモータロータを実際に製造するのは容易ではない。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、希土類磁石をケースに収納する場合であっても製造が容易となるモータロータ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】
【０００６】
前記目的を達成するための本発明は、複数の希土類磁石を有するモータロータであって、前記複数の希土類磁石の周囲全体を覆い当該希土類磁石を内部に気密に封入する、外形が筒状の保護カバーを有することを特徴とする。
【０００７】
かかる構成によれば、外形が筒状の保護カバーに希土類磁石を収納できるので、モータロータを簡単に製造することができる。
【０００８】
前記モータロータにおいて、前記保護カバーは、各希土類磁石のロータ軸方向の端面が露出し複数の希土類磁石がロータ軸周りの同一円周上に環状に配置されるように前記複数の希土類磁石を内蔵する筒状のカバー本体と、当該カバー本体のロータ軸方向の端部において前記複数の希土類磁石の端面を覆う端面カバーとを有し、前記端面カバーと前記カバー本体は、溶接されて気密な保護カバーを構成しており、前記端面カバーと前記カバー本体の溶接は、前記保護カバーのロータ軸方向の外側面で行われていてもよい。
【０００９】
かかる構成によれば、保護カバーの端面カバーとカバー本体が、保護カバーのロータ軸方向の外側面で溶接されているので、ロータ径方向外側に溶接部がなく、モータロータとそのモータロータの外周を囲むステータとの間の狭小なギャップを確保できる。
【００１０】
上記モータロータは、前記各希土類磁石のロータ軸方向の端面が露出し複数の希土類磁石がロータ軸周りの同一円周上に環状に配置されるように前記複数の希土類磁石を保持した筒状の保持部材をさらに有し、前記保護カバーは、前記保持部材のロータ径方向の外周面と内周面を少なくとも覆い前記保持部材を収容するカバー本体と、当該カバー本体のロータ軸方向の端部において前記保持部材の前記複数の希土類磁石の端面を覆う端面カバーとを有し、前記端面カバーと前記カバー本体は、溶接されて気密な保護カバーを構成しており、前記端面カバーと前記カバー本体の溶接は、前記保護カバーのロータ軸方向の外側面で行われていてもよい。
【００１１】
かかる構成によれば、保護カバーの端面カバーとカバー本体が、保護カバーのロータ軸方向の外側面で溶接されているので、ロータ径方向外側に溶接部がなく、モータロータとそのモータロータの外周を囲むステータとの間の狭小なギャップを確保できる。
【００１２】
前記モータロータにおいて、前記端面カバーは、前記希土類磁石の端面に対向する円板部と、当該円板部からロータ軸方向の外側に突出し、ロータ軸周りに環状の突出部とを有し、前記カバー本体は、前記端面カバーを嵌合可能とし当該嵌合された端面カバーの突出部のロータ径方向の周面と接触する、ロータ軸周りに環状の嵌合部を有し、前記端面カバーと前記カバー本体は、前記突出部と前記嵌合部のロータ軸方向の外側の端部で溶接されていてもよい。
【００１３】
かかる構成によれば、端面カバーとカバー本体の溶接を、希土類磁石から離れた位置で行うことができるので、溶接の熱による希土類磁石への影響を低減できる。
【００１４】
前記モータロータにおいて、前記端面カバーは、前記希土類磁石よりもロータ径方向の外側まで形成され、前記カバー本体は、前記端面カバーを嵌合可能であり、前記端面カバーと前記本体カバーは、前記希土類磁石よりもロータ径方向の外側で溶接されていてもよい。
【００１５】
かかる構成によれば、端面カバーとカバー本体の溶接を、希土類磁石から離れた位置で行うことができるので、溶接の熱による希土類磁石への影響を低減できる。
【００１６】
前記モータロータにおいて、前記保護カバーと前記希土類磁石との隙間に、酸素ガスまたは酸素ガスを含むガスが封入されていてもよい。
【００１７】
かかる構成によれば、仮に水素等の還元ガスが保護カバー内に進入しても酸素ガスにより希土類磁石の還元反応を抑制できるので、希土類磁石の脆化を確実に防止できる。
【００１８】
前記モータロータにおいて、前記保護カバーには、前記酸素ガスまたは酸素ガスを含むガスを封入するためのポートが設けられていてもよい。
【００１９】
かかる構成によれば、保護カバーにポートを設けたため、保護カバーの溶接後にも、ポートから保護カバーと希土類磁石との隙間に、酸素ガスなどのガスを封入できる。
【００２０】
前記モータロータにおいて、前記ポートがバランスウエイトを兼ねていてもよい。
【００２１】
かかる構成によれば、ポートがバランスウエイトを兼用するため、別途バランスウエイトを設ける必要がなく、部品点数を減らすことができる。
【００２２】
前記モータロータにおいて、前記保護カバーには、ロータシャフトとの相対回転を規制するキーが配設されるキー溝が形成されていてもよい。
【００２３】
かかる構成によれば、表面磁石型モータ（ＳＰＭモータ）にも適正に対応できる。    
【００２４】
別の観点による本発明は、燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応により発電を行う燃料電池を有する燃料電池システムであって、前記燃料電池に燃料ガスを供給するガス流路に、燃料ガスを圧送するポンプが設けられ、当該ポンプは、上記いずれかのモータロータを有するモータを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、希土類磁石を保護カバーに収納するモータロータの製造が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図１〜図６を参照して、本発明の第１実施形態に係るモータロータについて説明する。
【００２７】
まず、図１を用いて、本発明に係るモータロータが用いられる燃料電池システム１の構成について説明する。
【００２８】
燃料電池システム１は、反応ガス（酸化ガス及び燃料ガス）の供給を受けて電力を発生する燃料電池１０を備えるとともに、燃料電池１０に酸化ガスとしての空気を供給する酸化ガス配管系２、燃料電池１０に燃料ガスとしての水素ガスを供給する水素ガス配管系３、燃料電池１０を冷却する冷却系４等を備えている。
【００２９】
酸化ガス配管系２は、図示略の加湿器により加湿された空気を燃料電池１０に供給する空気供給流路２０と、燃料電池１０から排出された空気のオフガスを希釈器２１に導く空気排出流路２２と、希釈器２１からシステム外に空気のオフガスを導くための排気流路２３とを備えている。空気供給流路２０には、空気を燃料電池１０に圧送するエアコンプレッサ２４と、空気供給流路２０を開閉する入口弁２５とが設けられている。空気排出流路２２には空気圧を調整するエア調圧弁２６と、空気排出流路２２を開閉する出口弁２７とが設けられている。
【００３０】
水素ガス配管系３は、高圧の水素ガスを貯留した燃料供給源である水素タンク３０から水素ガスを燃料電池１０に供給するための水素供給流路３１と、燃料電池１０から排出された水素ガスのオフガスを水素供給流路３１に戻すための循環流路３２とを備えている。
【００３１】
水素供給流路３１には、循環流路３２の合流位置よりも上流側に水素タンク３０からの水素ガスの供給を制御するインジェクタ３３が設けられている。インジェクタ３３は、弁体を電磁駆動力で直接的に所定の駆動周期で駆動して弁座から離隔させることによりガス流量やガス圧を調整することが可能な電磁駆動式の開閉弁である。
【００３２】
循環流路３２には、気液分離器３６および排気排水弁３７を介して、排出流路３８が接続されている。気液分離器３６は、水素ガスのオフガスから水分を回収するものである。排気排水弁３７は、気液分離器３６で回収した水分と、循環流路３２内の不純物を含む水素ガスのオフガスとを外部に排出（パージ）するものである。また、循環流路３２には、燃料電池１０から排出された循環流路３２内の水素ガスのオフガスを加圧して水素供給流路３１側へ送り出して燃料電池１０に戻す水素ポンプ３９が設けられている。なお、この水素ポンプ３９の後述するモータに本発明に係るロータモータが用いられている。また、排気排水弁３７および排出流路３８を介して排出される水素ガスのオフガスは、希釈器２１によって空気排出流路２２の空気のオフガスと合流して希釈されるようになっている。
【００３３】
上記した燃料電池システム１の通常運転時においては、水素タンク３０からインジェクタ３３で制御されて水素ガスが水素供給流路３１を介して燃料電池１０の燃料極に供給されるとともに、エアコンプレッサ２４の駆動により空気が空気供給流路２０を介して燃料電池１０の酸化極に供給されることにより、発電が行われる。そして、水素ガスの燃料電池１０から排出されたオフガスが、水素ポンプ３９の駆動により、気液分離器３６で水分が除去されてから水素供給流路３１に導入され、水素タンク３０側の水素ガスと適宜混合されて再び燃料電池１０に供給される。
【００３４】
また、適宜のタイミングで排気排水弁３７が開弁させられると、気液分離器３６で回収した水分と、循環流路３２内の不純物を含む水素ガスのオフガスとが希釈器２１に導入される。すると、希釈器２１では、水分と水素ガスのオフガスを、燃料電池１０から空気排出流路２２を介して排出された空気のオフガスを混合することで希釈した後、排気流路２３を介してシステム外に排気する。
【００３５】
冷却系４は、燃料電池１０に冷却水を循環させる冷却流路４０を有している。冷却流路４０には、冷却水の熱を外部に放熱するラジエータ４１、および冷却水を加圧して循環させる冷却水ポンプ４２が設けられている。
【００３６】
上記水素ポンプ３９は、図２に示すように、電力によりロータシャフト５０を回転させるモータ５１と、ロータシャフト５０の回転により、吸込口５２を介して吸い込んだ気体を加圧して吐出口５３から送出するスクロール式のポンプ本体５４とを有している。モータ５１は、ロータシャフト５０が中心軸に固定されたモータロータ５５と、モータロータ５５の周りを囲むように環状に設けられたステータ５６を有しており、給電によりモータロータ５５とステータ５６との間に生じる電磁力を用いてモータロータ５５を回転させて、ロータシャフト５０を回転できる。
【００３７】
モータロータ５５は、埋込磁石型（ＩＰＭ）であり、図３に示すように、複数の希土類磁石としてのＮｄ磁石（ネオジム磁石）５８と、これらのＮｄ磁石５８の周囲全体を覆う、外形が円筒状の保護カバー５９とを備えている。
【００３８】
保護カバー５９は、複数のＮｄ磁石５８を内蔵する肉厚の円筒状のカバー本体６１と、カバー本体６１の両端部において複数のＮｄ磁石５８のロータ軸方向の端面を覆う一対の端面カバー６２を有している。
【００３９】
カバー本体６１は、磁性体からなり、例えば鋳造により製造されるもので、円柱状の中央にロータシャフト５０を挿通させるシャフト穴６４がロータ軸方向に貫通形成されることで円筒状をなしている。カバー本体６１には、シャフト穴６４周りの同一円周上に複数の磁石配置孔６５がロータ軸方向に貫通形成されており、これらの磁石配置孔６５内にＮｄ磁石５８が嵌め込まれている。よって、カバー本体６１には、各Ｎｄ磁石５８の両端面が露出し複数のＮｄ磁石５８がシャフト穴６４周りの同一円周上に環状に配置されるように前記複数のＮｄ磁石５８が内蔵されている。また、カバー本体６１のロータ軸方向の両端部には、外周部からロータ軸方向の外側に突出する嵌合部６６が形成されている。
【００４０】
端面カバー６２は、磁性体からなり、Ｎｄ磁石５８の端面に対向する円板部６９と、当該円板部６９の外周部からロータ軸方向の外側に突出する環状の突出部７０とを有している。突出部７０は、カバー本体６１の嵌合部６６に嵌合可能な径に設定されている。円板部６９の中央には、シャフト穴６４よりも大径でなおかつ磁石配置孔６５の配置内径よりも小径の孔６８が形成されている。
【００４１】
そして、磁石配置孔６５にＮｄ磁石５８を設置した状態で、カバー本体６１のロータ軸方向の両端部にそれぞれに端面カバー６２が嵌合されている。このとき、図４に示すようにカバー本体６１の内側に端面カバー６２が嵌め込まれ、カバー本体６１の嵌合部６６が端面カバー６２の突出部７０の外周面に接触している。
【００４２】
また、端面カバー６２が嵌合した際、カバー本体６１の嵌合部６６と端面カバー６２の突出部７０のロータ軸方向の外側の端面は面一となり、嵌合部６６と突出部７０は、この端面位置においてロータ回転方向の全周にわたって溶接されている。これにより溶接部７１が形成され、嵌合部６６と突出部７０の境界が閉塞されている。さらに、端面カバー６２の孔６８の内周面とカバー本体６１との間も、ロータ回転方向の全周にわたって溶接されている。これにより溶接部７２が形成され、端面カバー６２の内周面とカバー本体６１との境界が閉塞されている。端面カバー６２がカバー本体６１の両端部に溶接されることによって、端面カバー６２とカバー本体６１とからなる保護カバー５９内に複数のＮｄ磁石５８が気密に封入されている。
【００４３】
また、端面カバー６２とＮｄ磁石５８の端面との間には、若干の隙間Ｓ１が形成されている。この隙間Ｓ１に酸素ガス、又は空気などの酸素ガスを含むガスが満たされた状態で、端面カバー６２とカバー本体６１とが溶接される。これにより、隙間Ｓ１には、酸素ガス又は酸素ガスを含むガスが封入される。
【００４４】
以上に述べた第１実施形態に係るモータロータ５５によれば、保護カバー５９内に複数のＮｄ磁石５８が気密に封入されているため、モータ５１に隣接されたポンプ本体５４から水素が漏れ出してモータロータ５５が水素雰囲気下にさらされても、Ｎｄ磁石５８の水素による脆化を抑制することができる。
【００４５】
また、複数のＮｄ磁石５８の周囲全体を覆う筒状の保護カバー５９を備えているため、モータロータ５５を容易に製造することができる。
【００４６】
また、カバー本体６１と端面カバー６２とが、保護カバー５９のロータ軸方向の外側で溶接されているので、ロータ径方向外側に溶接部がなく、モータロータ５５とステータ５６との間の狭小なギャップを確保できる。
【００４７】
また、端面カバー６２とカバー本体６１は、突出部７０と嵌合部６６のロータ軸方向の外側の端部で溶接されているので、端面カバー６２とカバー本体６１の溶接を、Ｎｄ磁石５８から離れた位置で行うことができる。この結果、溶接の熱によるＮｄ磁石５８への影響を低減できる。
【００４８】
また、端面カバー６２とＮｄ磁石５８との隙間Ｓ１に、酸素ガスまたは酸素ガスを含むガスが封入されるので、仮に誤って水素ガスが保護カバー５９内に進入したとしても、Ｎｄ磁石５８の還元反応を抑制できる。この結果、Ｎｄ磁石５８の脆化を確実に防止できる。
【００４９】
なお、上記実施の形態のモータロータ５５において、保護カバー５９に、隙間Ｓ１に酸素ガスまたは酸素ガスを含むガスを封入するためのポートを設けるようにしてもよい。例えば、図５に示すように、保護カバー５９には、端面カバー６２の円板部６９をロータ軸方向に貫通するポート７３が設けられる。このポート７３には、外側から隙間Ｓ１の方向への気体の流入のみを許容する逆止弁７４が設けられる。かかる構成により、保護カバー５９の溶接後に、ポート７３から隙間Ｓ１に、酸素ガス等を封入することができる。
【００５０】
また、上記例において、ポート７３を、スクロール式のポンプ本体５４のバランスウエイトの設置位置に配置することにより、ポート７３にポンプ本体５４のバランスウエイトを兼用させることができる。この場合、別途バランスウエイトを設ける必要がないので、部品点数を減らすことができる。
【００５１】
また、上記実施の形態において、図６に示すように、端面カバー６２を、平板状に形成し、Ｎｄ磁石５８よりもロータ径方向外側まで形成し、当該端面カバー６２をカバー本体６１の嵌合部６６の内側に嵌合させる構造とし、端面カバー６２と本体カバー６１が、Ｎｄ磁石５８よりもロータ径方向の外側で溶接されるようにしてもよい。こうすることによっても、溶接部７１をＮｄ磁石５８から離すことができるため、溶接の熱によるＮｄ磁石５８への影響を低減できる。
【００５２】
次に、図７および図８を参照して、本発明の第２実施形態に係るモータロータについて説明する。第２実施形態のモータロータも、水素ポンプ３９のモータ５１に用いられるものである。
【００５３】
第２実施形態のモータロータ８０は、表面磁石型（ＳＰＭ）であり、複数のＮｄ磁石８１が保持される保持部材８２と、この保持部材８２とともにＮｄ磁石８１の周囲全体を覆う円筒状の保護カバー８３を備えている。
【００５４】
保持部材８２は、積層鋼板または圧粉磁性体等の低損失材料からなり、円柱状の中央に貫通孔８４が形成された円筒形状を有している。保持部材８２の外周面には、Ｎｄ磁石８１が等間隔に同一円周上に埋設されている。このとき、Ｎｄ磁石８１のロータ軸方向の両端面は露出している。
【００５５】
保護カバー８３は、保持部材８２のロータ径方向の外周面と内周面を少なくとも覆い保持部材８２を収容するカバー本体８６と、カバー本体８６の端部において保持部材８２のＮｄ磁石８１の端面を覆う端面カバー８７とを有している。
【００５６】
例えばカバー本体８６は、磁性体からなり、例えばプレス成形で形成されるもので、ロータシャフト５０を挿通させるシャフト穴８９を内側に形成する略円筒状の内筒部９０と、内筒部９０と同心状をなして外側に配置される円筒状をなす外筒部９１と、これら内筒部９０と外筒部９１の間のロータ軸方向の一方側の端部を閉鎖する底板部９２とを有している。よって、内筒部９０と外筒部９１の間は、ロータ軸方向の一方側が底板部９２で閉塞されており、他方側が開口している。
【００５７】
内筒部９０には、ロータ径方向外側に凹状をなしロータ軸方向に延在するキー溝９４が形成されている。このキー溝９４は、ロータシャフト５０との相対回転を規制するためにロータシャフト５０の図示略のキーが配設されるものである。なお、これに伴い、内筒部９０が挿入される保持部材８２の貫通孔８４にも、キー溝９４が嵌合する係止部である溝８４ａが形成されている。この溝８４ａにより、保持部材８２が保護カバー８３に係止され、保護カバー８３と共に回転する。
【００５８】
内筒部９０と外筒部９１には、図８に示すようにＮｄ磁石８１が埋設された保持部材８２がカバー本体８６に挿入されたときに、保持部材８２よりもロータ軸方向の外側にそれぞれ突出する嵌合部９５，９６が形成されている。
【００５９】
端面カバー８７は、磁性体からなり、図７に示すように有孔円板状をなす円板部９７と、この円板部９７の内周端部からロータ軸方向の外側に突出する内周突出部９８と、円板部９７の外周端部からロータ軸方向の外側に突出する外周突出部９９とを有している。内周突出部９８は、内筒部９０の嵌合部９５に合う、溝９８ａを有する円筒状に形成され、外周突出部９９は、外筒部９１の嵌合部９６に合う円筒状に形成されている。
【００６０】
そして、Ｎｄ磁石８１を保持する保持部材８２が挿入された状態で、カバー本体８６の開口に端面カバー８７が嵌合されている。このとき、図８に示すようにカバー本体８６の内筒部９０と外筒部９１の間に、端面カバー８７が嵌め込まれ、カバー本体８６の嵌合部９５が端面カバー８７の内周突出部９８の内周面に接触し、嵌合部９６が外周突出部９９の外周面に接触している。
【００６１】
端面カバー８７が嵌合した状態で、カバー本体８６の嵌合部９５と端面カバー８７の内周突出部９８のロータ軸方向の外側の端面は面一となり、嵌合部９５と内周突出部９８は、この端面位置においてロータ回転方向の全周にわたって溶接される。これにより、嵌合部９５と内周突出部９８の境界を閉塞する溶接部１０１が形成される。また、カバー本体８６の嵌合部９６と端面カバー８７の外周突出部９９のロータ軸方向の外側の端面も面一となり、嵌合部９６と外周突出部９９は、この端面位置においてロータ回転方向の全周にわたって溶接される。これにより、嵌合部９６と外周突出部９９の境界を閉塞する溶接部１０２が形成される。つまり、端面カバー８７は、内外周のいずれもカバー本体８６に対してロータ軸方向の外側から溶接される。端面カバー８７がカバー本体８６に溶接されることによって、端面カバー８７とカバー本体８６とからなる保護カバー８３内に複数のＮｄ磁石８１が気密に封入される。
【００６２】
また、端面カバー８７とＮｄ磁石８１との間には若干の隙間Ｓ２が形成され、この隙間Ｓ２に酸素ガスまたは酸素ガスを含むガスが満たされた状態で、端面カバー８７とカバー本体８６とが溶接される。これにより、隙間Ｓ２には、酸素ガスまたは酸素ガスを含むガスが封入される。
【００６３】
以上に述べた第２実施形態に係るモータロータ８０によれば、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。しかも、保護カバー８３には、ロータシャフト５０との相対回転を規制するキーが配設されるキー溝９４が形成されているため、保護カバー８３やその中の保持部材８２に対しロータシャフト５０をすべりなく回転させることができる。これにより、表面磁石型モータにも適正に対応できる。また、キー溝９４と溝８４ａの係止により、保持部材８２と保護カバー８３のすべりも防止できる。
【００６４】
なお、第２実施形態のモータロータ８０においても、端面カバー８７にポート７３を設けるなど第１実施形態と同様の変更が可能である。また、カバー本体８６のロータ軸方向の両端部を開口させ、端面カバー８７をカバー本体８６の両端部に設けてもよい。
【００６５】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に相到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６６】
例えば以上の実施の形態では、モータロータにネオジム磁石を用いていたが、サマリウム、コバルトなどの他の希土類磁石を用いてもよい。以上の実施の形態では、燃料電池システムの水素ポンプ３９のモータ５１に用いられるモータロータについて説明したが、本発明は、燃料電池システムや燃料電池システム以外の他の用途のモータにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るモータロータが適用された水素ポンプを含む燃料電池システムの構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るモータロータが適用された水素ポンプの側面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るモータロータの分解斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るモータロータの部分断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るモータロータの変形例を示す部分断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係るモータロータの別の変形例を示す部分断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るモータロータの分解斜視図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係るモータロータの部分断面図である。
【符号の説明】
【００６８】
５０  ロータシャフト
５８、８１  ネオジム磁石
５５、８０  モータロータ
５９、８３  保護カバー
６１、８６  カバー本体
６２、８７  端面カバー
６６、９５、９６  嵌合部
６９、９７  円板部
７０、９８、９９  突出部
７３  ポート
９４  キー溝
Ｓ１、Ｓ２  隙間。
【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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