JP2008182786A - Rotor and rotating electric machine - Google Patents

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透 湯本
Masanori Sato
正範 佐藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotor which effectively forms magnetic flux while surely fixing segment magnets to a rotating shaft, and prevents the breakage of the segment magnets, and also to provide a rotating electric machine. <P>SOLUTION: In the rotor 10 in which a plurality of the segment magnets 13 is circumferentially arranged in the external periphery of the rotatably-supported rotating shaft 11 in parallel therewith via a holding member 12, the holding member 12 is constituted of a substantially-cylindrical holding member body 22, and a plurality of protrusions 23 formed in the holding member body 22 toward the outside of the radial direction, an insertion groove 26 into which the segment magnets 13 can be fixedly inserted along the axial direction, is formed of the holding member body 22 and the protrusions 23, and the segment magnets 13 are formed so as to correspond to the insertion groove 26. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、セグメントマグネットを用いたロータ、及びロータとステータとを有する回転電機に関するものである。   The present invention relates to a rotor using segment magnets and a rotating electrical machine having a rotor and a stator.

一般に、回転電機は、コイルが巻装されているステータと、このステータに対して回転自在に設けられたロータとで構成されている。ロータは、回転自在に支持された回転軸と、回転軸の外周に外嵌固定された略円筒状のロータコアと、ロータコアの外周に取り付けられるマグネットとを備えている。マグネットとしては、略円筒状に形成されたリングマグネットと、軸方向に長くロータコアの外周面の曲率と略等しい曲率面を有する瓦状のセグメントマグネットとが知られている。   In general, a rotating electrical machine is composed of a stator around which a coil is wound, and a rotor that is rotatably provided to the stator. The rotor includes a rotating shaft that is rotatably supported, a substantially cylindrical rotor core that is externally fixed to the outer periphery of the rotating shaft, and a magnet that is attached to the outer periphery of the rotor core. As the magnet, a ring magnet formed in a substantially cylindrical shape and a tile-shaped segment magnet that is long in the axial direction and has a curvature surface substantially equal to the curvature of the outer peripheral surface of the rotor core are known.

ところで、このセグメントマグネットをロータコアに固定する場合には、接着剤を用いて固定するか、ボルトを用いて締結固定するのが一般的であるが、接着剤で固定すると経年劣化によるセグメントマグネットの脱落のおそれがある一方、ボルトで締結固定するとセグメントマグネットを破損してしまうおそれがある。
そこで、図15に示すように、回転軸80に外嵌固定されたロータコア81にダブテール溝82を形成すると共に、セグメントマグネット83をダブテール溝82に対応するように断面略台形状に形成する技術が提案されている。このようにすることで、接着剤やボルトを用いることなく、回転軸80にセグメントマグネット83をロータコア81を介して固定することができる(例えば、特許文献1参照)。
特開2000−152535号公報
By the way, when this segment magnet is fixed to the rotor core, it is generally fixed with an adhesive or fastened with a bolt, but if it is fixed with an adhesive, the segment magnet will drop due to deterioration over time. On the other hand, if it is fastened with bolts, the segment magnet may be damaged.
Therefore, as shown in FIG. 15, there is a technique in which a dovetail groove 82 is formed in a rotor core 81 that is externally fitted and fixed to a rotary shaft 80 and a segment magnet 83 is formed in a substantially trapezoidal cross section so as to correspond to the dovetail groove 82. Proposed. By doing in this way, the segment magnet 83 can be fixed to the rotating shaft 80 via the rotor core 81, without using an adhesive agent and a volt | bolt (for example, refer patent document 1).
JP 2000-152535 A

しかしながら、上述の従来技術にあっては、ロータコア81のダブテール溝82にセグメントマグネット83を埋め込むようにして固定されるので、各々セグメントマグネット83間に磁路が形成されて(図15における矢印X)磁束が流れてしまい、効果的にステータ側に磁束を形成させることができなくなる。また、図15に示すように、ロータコア81にセグメントマグネット83を確実に固着させるために、ロータコア81とセグメントマグネット83との間隙に樹脂84を充填している。このため、必要とする箇所(図15における矢印Y)に磁路が形成され難い。よって、効果的にステータ側に磁束を形成させることが困難であるという課題がある。   However, in the above-described prior art, since the segment magnet 83 is fixed in the dovetail groove 82 of the rotor core 81, a magnetic path is formed between the segment magnets 83 (arrow X in FIG. 15). The magnetic flux flows, and the magnetic flux cannot be effectively formed on the stator side. Further, as shown in FIG. 15, a resin 84 is filled in the gap between the rotor core 81 and the segment magnet 83 in order to securely fix the segment magnet 83 to the rotor core 81. For this reason, it is difficult to form a magnetic path at a required location (arrow Y in FIG. 15). Therefore, there is a problem that it is difficult to effectively form magnetic flux on the stator side.

さらに、セグメントマグネット83をダブテール溝82に固定するので、加工精度がバラついたり、ロータコア81とセグメントマグネット83とに熱膨張率の差があったりすると組み立て時にセグメントマグネット83を破損したり、運転時の温度上昇によってセグメントマグネット83が破損してしまうおそれがある。このため、有効なセグメントマグネット83の破損防止手段とはなり難いという課題がある。   Further, since the segment magnet 83 is fixed to the dovetail groove 82, if the machining accuracy varies, or if there is a difference in thermal expansion coefficient between the rotor core 81 and the segment magnet 83, the segment magnet 83 may be damaged during assembly, or during operation. There is a possibility that the segment magnet 83 may be damaged by the temperature rise. For this reason, there is a problem that it is difficult to be an effective means for preventing the segment magnet 83 from being damaged.

そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、確実にセグメントマグネットを回転軸に固着させつつ効果的に磁束を形成させることができ、且つセグメントマグネットの破損を防止することができるロータ及び回転電機を提供するものである。   Therefore, the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and can effectively form a magnetic flux while securely fixing the segment magnet to the rotating shaft, and can prevent the segment magnet from being damaged. A rotor and a rotating electric machine capable of achieving the above are provided.

上記の課題を解決するために、請求項1に記載した発明は、回転自在に支持された回転軸の外周に、保持部材を介して複数のセグメントマグネットが周方向に並列配設されているロータであって、前記保持部材を略円筒状の保持部材本体と、前記保持部材本体に径方向外側に向かって設けられた複数の凸条とで構成し、前記保持部材本体と前記凸条とで前記セグメントマグネットを軸方向に沿って挿入固定可能な挿入溝を形成すると共に、前記セグメントマグネットを前記挿入溝に対応するように形成したことを特徴とする。
この場合、請求項2に記載した発明のように、前記挿入溝をダブテール状に形成すると共に、前記凸条を断面略台形状に形成してもよい。
このように構成することで、接着剤やボルトを用いることなく、確実にセグメントマグネットを回転軸の外周に固着させることができる。
In order to solve the above-described problems, the invention described in claim 1 is a rotor in which a plurality of segment magnets are arranged in parallel in the circumferential direction on the outer periphery of a rotating shaft supported rotatably. The holding member is composed of a substantially cylindrical holding member body and a plurality of ridges provided radially outward on the holding member body, and the holding member body and the ridges. The segment magnet is formed so as to be insertable and fixed along the axial direction, and the segment magnet is formed so as to correspond to the insertion groove.
In this case, as in the invention described in claim 2, the insertion groove may be formed in a dovetail shape, and the ridge may be formed in a substantially trapezoidal cross section.
By comprising in this way, a segment magnet can be reliably fixed to the outer periphery of a rotating shaft, without using an adhesive agent and a volt | bolt.

請求項3に記載した発明は、前記保持部材は、金属製であることを特徴とする。
この場合、請求項4に記載した発明のように、前記保持部材は、略円環状の板材を積層して成ってもよい。
このように構成することで、保持部材の透磁率を高めることができ、必要とする箇所に磁路を形成しやすくすることができる。
The invention described in claim 3 is characterized in that the holding member is made of metal.
In this case, as in the invention described in claim 4, the holding member may be formed by laminating substantially annular plate materials.
By comprising in this way, the magnetic permeability of a holding member can be raised and it can make it easy to form a magnetic path in the required location.

請求項5に記載した発明は、前記保持部材の前記凸条には、軸方向に沿って磁気的ギャップが設けられていることを特徴とする。
このように構成することで、各々セグメントマグネット間に磁路を形成し難くする(漏れ磁束を防止する)ことができ、効果的にステータ側に磁束を形成させることができる。また、磁気的ギャップを設けることで凸条の剛性を弱めることができる。
The invention described in claim 5 is characterized in that a magnetic gap is provided along the axial direction on the ridge of the holding member.
With this configuration, it is possible to make it difficult to form a magnetic path between the segment magnets (to prevent leakage magnetic flux), and to effectively form a magnetic flux on the stator side. Moreover, the rigidity of a protruding item | line can be weakened by providing a magnetic gap.

請求項6に記載した発明は、前記凸条の径方向外側の面が前記セグメントマグネットの径方向外側の面よりも内側に位置するように設定されていることを特徴とする。
このように構成することで、セグメントマグネットとステータとの間のエアギャップを小さく設定することができると共に、保持部材の凸条とステータとの間のエアギャップを大きく設定することができる。
The invention described in claim 6 is characterized in that the surface on the radially outer side of the ridge is set to be located on the inner side of the surface on the radially outer side of the segment magnet.
By comprising in this way, while being able to set the air gap between a segment magnet and a stator small, the air gap between the protruding item | line of a holding member and a stator can be set large.

請求項7に記載した発明は、前記凸条の径方向外側の面に円弧状の凹部が形成されていることを特徴とする。
このように構成することで、保持部材の凸条とステータとの間のエアギャップを大きく設定しつつ、セグメントマグネットを確実に挿入溝に固着させることができる。また、凸条の剛性をさらに弱めることができる。
The invention described in claim 7 is characterized in that an arc-shaped recess is formed on the radially outer surface of the protrusion.
By comprising in this way, a segment magnet can be reliably fixed to an insertion groove, setting the air gap between the protruding item | line of a holding member and a stator large. Moreover, the rigidity of the ridge can be further weakened.

請求項8に記載した発明は、請求項1〜請求項7の何れかに記載のロータと、コイルが巻装されているステータとを有することを特徴とする回転電機。   The invention described in claim 8 includes a rotor according to any one of claims 1 to 7 and a stator around which a coil is wound.

請求項1、及び請求項2に記載した発明によれば、接着剤やボルトを用いることなく、確実にセグメントマグネットを回転軸の外周に固着させることができるため、セグメントマグネットが回転軸から脱落することを防止でき、信頼性の高いロータを提供することができる。   According to the first and second aspects of the present invention, the segment magnet can be detached from the rotating shaft because the segment magnet can be securely fixed to the outer periphery of the rotating shaft without using an adhesive or a bolt. This can be prevented and a highly reliable rotor can be provided.

請求項3、及び請求項4に記載した発明によれば、保持部材の透磁率を高めることができ、必要とする箇所に磁路を形成しやすくすることができるため、回転電機の特性を向上させることができる。   According to the invention described in claim 3 and claim 4, the magnetic permeability of the holding member can be increased, and a magnetic path can be easily formed at a required location, so that the characteristics of the rotating electrical machine are improved. Can be made.

請求項5に記載した発明によれば、各々セグメントマグネット間に磁路を形成し難くすることができ、効果的にステータ側に磁束を形成させることができるため、回転電機の特性をより向上させることができる。
また、磁気的ギャップを設けることで凸条の剛性が弱めることができるため、保持部材やセグメントマグネットの加工精度にバラツキがあったり、保持部材とセグメントマグネットとに熱膨張率の差があったりしても、回転電機の組み立て時や、運転時の温度上昇に伴うセグメントマグネットの破損を防止することが可能になる。
According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to make it difficult to form a magnetic path between the segment magnets and to effectively form a magnetic flux on the stator side, thereby further improving the characteristics of the rotating electrical machine. be able to.
Also, since the rigidity of the ridges can be reduced by providing a magnetic gap, there may be variations in the processing accuracy of the holding members and segment magnets, and there may be a difference in the coefficient of thermal expansion between the holding members and the segment magnets. However, it becomes possible to prevent the segment magnets from being damaged when the rotating electrical machine is assembled or the temperature rises during operation.

請求項6に記載した発明によれば、セグメントマグネットとステータとの間のエアギャップを小さく設定することができると共に、保持部材の凸条とステータとの間のエアギャップを大きく設定することができる。このため、さらに回転電機の特性を向上させることができる。   According to the invention described in claim 6, the air gap between the segment magnet and the stator can be set small, and the air gap between the protrusion of the holding member and the stator can be set large. . For this reason, the characteristic of a rotary electric machine can be improved further.

請求項7に記載した発明によれば、保持部材の凸条とステータとの間のエアギャップを大きく設定しつつ、セグメントマグネットを確実に挿入溝に固着させることができるため、回転電機の特性を向上させつつ、確実にセグメントマグネットを保持部材に固着させることができる。
また、凸条の剛性をさらに弱めることができるため、より確実にセグメントマグネットの破損を防止することができる。
According to the invention described in claim 7, since the segment magnet can be securely fixed to the insertion groove while setting a large air gap between the protrusion of the holding member and the stator, the characteristics of the rotating electrical machine can be improved. The segment magnet can be securely fixed to the holding member while improving.
Further, since the rigidity of the ridge can be further reduced, the segment magnet can be more reliably prevented from being damaged.

次に、この発明の第一実施形態を図1〜図5に基づいて説明する。
図1に示すように、回転電機1は、略円筒状に形成されたケーシング2に内嵌固定されたステータ3と、ステータ3の内側に回転自在に設けられたロータ10とを有する所謂インナーロータ型のブラシレスモータである。
ケーシング2の両端には、外周側にそれぞれ段部8,8が設けられ、ここにフロントブラケット60とリヤブラケット61とがケーシング2の開口部を閉塞するように嵌合固定されている。
Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the rotating electrical machine 1 is a so-called inner rotor having a stator 3 fitted and fixed to a casing 2 formed in a substantially cylindrical shape, and a rotor 10 rotatably provided inside the stator 3. Type brushless motor.
At both ends of the casing 2, step portions 8 are provided on the outer peripheral side, and a front bracket 60 and a rear bracket 61 are fitted and fixed so as to close the opening of the casing 2.

フロントブラケット60は、略円盤状に形成されており、内周縁にケーシング2の段部8に対応するように段部62が形成されている。また、フロントブラケット60の径方向中央には、軸方向外側に向かって突出する凸部64が形成されている。この凸部64は、軸方向平面視略円形に形成されている。凸部64の中央には、ロータ10の回転軸11を挿通する挿通孔63が形成されている。この挿通孔63の軸方向内側には、軸受けハウジング65が形成されており、ここに回転軸11の一端側を回転自在に支持する軸受け66が設けられている。   The front bracket 60 is formed in a substantially disk shape, and a step portion 62 is formed on the inner peripheral edge so as to correspond to the step portion 8 of the casing 2. In addition, a convex portion 64 that protrudes outward in the axial direction is formed at the radial center of the front bracket 60. The convex portion 64 is formed in a substantially circular shape in the axial direction plan view. In the center of the convex portion 64, an insertion hole 63 for inserting the rotating shaft 11 of the rotor 10 is formed. A bearing housing 65 is formed inside the insertion hole 63 in the axial direction, and a bearing 66 that rotatably supports one end side of the rotating shaft 11 is provided here.

一方、リヤブラケット61は、有底筒状に形成されており、開口部にはケーシング2の段部8に対応するように段部67が形成されている。また、リヤブラケット61の径方向中央には、ロータ10の回転軸11を挿通する挿通孔68が形成されている。この挿通孔68の軸方向内側には、軸受けハウジング69が形成され、ここに回転軸11の他端側を回転自在に支持する軸受け70が設けられている。この他にリヤブラケット61には、軸方向内側に配電板71が設けられている。
配電板71は、外部電力をステータ3に巻装されている各コイル7に給電するためのものであって、不図示の外部電源と電気的に接続されている。
On the other hand, the rear bracket 61 is formed in a bottomed cylindrical shape, and a stepped portion 67 is formed in the opening so as to correspond to the stepped portion 8 of the casing 2. Further, an insertion hole 68 through which the rotation shaft 11 of the rotor 10 is inserted is formed in the center of the rear bracket 61 in the radial direction. A bearing housing 69 is formed inside the insertion hole 68 in the axial direction, and a bearing 70 that rotatably supports the other end side of the rotating shaft 11 is provided therein. In addition, the rear bracket 61 is provided with a power distribution plate 71 on the inner side in the axial direction.
The power distribution plate 71 is for supplying external power to each coil 7 wound around the stator 3 and is electrically connected to an external power source (not shown).

ステータ3は、磁性材料の板材を軸線方向に積層したり、磁性金属粉体を加圧したりすることで形成されたものであって、略円筒状のステータコア4を有している。
ステータコア4の内周側には、径方向内側に向かって突出する複数のティース部5が周方向に等間隔で設けられている。ティース部5には、一部、又は全部にインシュレータ6が装着され、このインシュレータ6を介して各ティース部5にコイル7が巻装されている。各コイル7の巻き始め端、及び巻き終わり端は、リヤブラケット61側に向かって引き出されている。それぞれ引き出された巻き始め端、及び巻き終わり端は、リヤブラケット61に設けられている配電板71にターミナル72を介して電気的に接続されている。
The stator 3 is formed by laminating plates of magnetic material in the axial direction or pressurizing magnetic metal powder, and has a substantially cylindrical stator core 4.
On the inner peripheral side of the stator core 4, a plurality of tooth portions 5 projecting radially inward are provided at equal intervals in the circumferential direction. An insulator 6 is attached to the teeth part 5 in part or in whole, and a coil 7 is wound around each of the tooth parts 5 via the insulator 6. The winding start end and winding end end of each coil 7 are drawn toward the rear bracket 61 side. Each of the winding start end and winding end end pulled out is electrically connected to a power distribution plate 71 provided on the rear bracket 61 via a terminal 72.

図2〜図4に示すように、ロータ10は回転軸11と、回転軸11に外嵌固定された保持部材12と、保持部材12の外周面に周方向に並列配設された複数(この実施形態では10個)のセグメントマグネット13とを備えている。
回転軸11は、段付状に形成されたものであって、保持部材12を外嵌固定するための大径部14を有している。大径部14のリヤブラケット61側(図2における右側)には、フランジ部15が形成されている。このフランジ部15のリヤブラケット61側には、段付部16を介して第一小径部17が形成されている。第一小径部17は、リヤブラケット61の軸受け70に支持されている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the rotor 10 includes a rotating shaft 11, a holding member 12 fitted and fixed to the rotating shaft 11, and a plurality of (this) In the embodiment, 10 segment magnets 13 are provided.
The rotating shaft 11 is formed in a stepped shape, and has a large-diameter portion 14 for externally fixing the holding member 12. A flange portion 15 is formed on the rear bracket 61 side (the right side in FIG. 2) of the large diameter portion 14. A first small diameter portion 17 is formed on the rear bracket 61 side of the flange portion 15 via a stepped portion 16. The first small diameter portion 17 is supported by the bearing 70 of the rear bracket 61.

一方、大径部14のフロントブラケット60側(図2における左側)には、段付部18を介して縮径部19が形成されている。この縮径部19のフロントブラケット60側には、テーパ部20を介して第二小径部21が形成されている。テーパ部20は、縮径部19からフロントブラケット60側に向かって徐々に直径が小さくなるように形成されている。第二小径部21は、フロントブラケット60の軸受け66に支持されている。   On the other hand, a reduced diameter portion 19 is formed on the front bracket 60 side (left side in FIG. 2) of the large diameter portion 14 via a stepped portion 18. A second small diameter portion 21 is formed on the front bracket 60 side of the reduced diameter portion 19 via a tapered portion 20. The tapered portion 20 is formed so that the diameter gradually decreases from the reduced diameter portion 19 toward the front bracket 60 side. The second small diameter portion 21 is supported by the bearing 66 of the front bracket 60.

保持部材12は、透磁率の高い金属(例えば、強磁性体)で形成されたものであって、略円筒状に形成された保持部材本体22と、この保持部材本体22の外周面22aから径方向外側に向かって放射状に突設された複数(この実施形態では10個)の凸条23とで構成されている。保持部材本体22の内径E1(図4参照)は、回転軸11に対して圧入可能な大きさに設定されている。各凸条23は、軸方向に沿うように形成され、周方向に等間隔に並設されている。凸条23の軸方向の長さは、保持部材本体22の軸方向の長さと略一致するように設定されている。   The holding member 12 is formed of a metal having high permeability (for example, a ferromagnetic material), and has a holding member body 22 formed in a substantially cylindrical shape and a diameter from the outer peripheral surface 22a of the holding member body 22. It comprises a plurality of (in this embodiment, ten) ridges 23 projecting radially outward. An inner diameter E <b> 1 (see FIG. 4) of the holding member main body 22 is set to a size that can be press-fitted into the rotating shaft 11. Each ridge 23 is formed along the axial direction, and is arranged in parallel at equal intervals in the circumferential direction. The length of the ridges 23 in the axial direction is set so as to substantially match the length of the holding member main body 22 in the axial direction.

図4に示すように、凸条23は、断面略台形状に形成されたものであって、保持部材本体22から径方向外側に向かって広がる一対の斜壁24,24と周方向に延在する曲面25とで構成されている。凸条23の斜壁24の傾き角度θ2は、0°<θ2<45°の範囲で設定されている。そして、この凸条23の斜壁24,24と、保持部材本体22の外周面22aとによってセグメントマグネット13を挿入固定するためのダブテール状の挿入溝26を複数形成している。
この他に保持部材本体22の内周面22bには、凸条23に対応する部位に細い溝状の磁気的ギャップ9が径方向に沿って凸条23の曲面25近傍まで延びている。
As shown in FIG. 4, the ridge 23 is formed in a substantially trapezoidal cross section, and extends in the circumferential direction with a pair of inclined walls 24, 24 extending from the holding member main body 22 toward the radially outer side. And a curved surface 25. The inclination angle θ2 of the inclined wall 24 of the ridge 23 is set in a range of 0 ° <θ2 <45 °. A plurality of dovetail-shaped insertion grooves 26 for inserting and fixing the segment magnet 13 are formed by the inclined walls 24, 24 of the ridge 23 and the outer peripheral surface 22 a of the holding member main body 22.
In addition, on the inner peripheral surface 22 b of the holding member main body 22, a narrow groove-like magnetic gap 9 extends in the region corresponding to the ridge 23 to the vicinity of the curved surface 25 of the ridge 23 along the radial direction.

図4、図5に示すように、セグメントマグネット13は、軸方向に長く保持部材本体22の外周面22aの曲率と略等しい曲率で瓦状に形成されたものである。セグメントマグネット13の軸方向の長さは、保持部材本体22の軸方向の長さと略一致するように設定されている。また、セグメントマグネット13は、保持部材12に形成されている挿入溝26に対応するように断面略台形状に形成されており、径方向に対向する外曲面27、内曲面28、及び周方向に対向する側壁29,29を備えている。セグメントマグネット13の側壁29,29間の角度θ1は、凸条23の斜壁24の傾き角度θ2に対応するように0°<θ1<90°の範囲で設定されている。   As shown in FIGS. 4 and 5, the segment magnet 13 is formed in a tile shape with a curvature that is long in the axial direction and substantially equal to the curvature of the outer peripheral surface 22 a of the holding member main body 22. The length of the segment magnet 13 in the axial direction is set so as to substantially match the length of the holding member main body 22 in the axial direction. The segment magnet 13 is formed in a substantially trapezoidal cross section so as to correspond to the insertion groove 26 formed in the holding member 12, and has an outer curved surface 27, an inner curved surface 28, and a circumferential direction opposed to each other in the radial direction. Opposing side walls 29, 29 are provided. The angle θ1 between the side walls 29 of the segment magnet 13 is set in a range of 0 ° <θ1 <90 ° so as to correspond to the inclination angle θ2 of the inclined wall 24 of the ridge 23.

すなわち、セグメントマグネット13は、軸方向に沿って挿入溝26に挿入可能、且つ径方向外側から挿入溝26に挿入不可能に形成されている。しかも、セグメントマグネット13の周方向の幅(側壁29,29間の幅)は、隣接する凸条23の斜壁24,24間の幅よりも若干大きく設定されていると共に、セグメントマグネット13の先端は、先細りに形成された先細り部49を有している。これにより、セグメントマグネット13は、挿入溝26に対して圧入固定されることとなるが、先細り部49がセグメントマグネット13を挿入溝26に挿入する際のガイドとなるため、セグメントマグネット13を挿入溝26にスムーズに挿入することができる。
また、凸条23の曲面25の曲率半径R1は、セグメントマグネット13の外曲面27の曲率半径R2よりも小さく設定されている。つまり、凸条23の曲面25がセグメントマグネット13の外曲面27よりも径方向内側に位置するように設定されている。
That is, the segment magnet 13 is formed so that it can be inserted into the insertion groove 26 along the axial direction and cannot be inserted into the insertion groove 26 from the outside in the radial direction. Moreover, the circumferential width of the segment magnet 13 (the width between the side walls 29, 29) is set slightly larger than the width between the inclined walls 24, 24 of the adjacent ridges 23, and the tip of the segment magnet 13 Has a tapered portion 49 formed to be tapered. Accordingly, the segment magnet 13 is press-fitted and fixed to the insertion groove 26. However, since the tapered portion 49 serves as a guide when the segment magnet 13 is inserted into the insertion groove 26, the segment magnet 13 is inserted into the insertion groove 26. 26 can be smoothly inserted.
Further, the curvature radius R1 of the curved surface 25 of the ridge 23 is set smaller than the curvature radius R2 of the outer curved surface 27 of the segment magnet 13. That is, the curved surface 25 of the ridge 23 is set so as to be located radially inward of the outer curved surface 27 of the segment magnet 13.

次に、ロータ10の組み立て手順について説明する。
図2に示すように、まず、回転軸11のフロントブラケット60側(図2における左側)から大径部14に向かって保持部材12を挿入する。このとき、大径部14に形成されているフランジ部15に保持部材12が当接するまで挿入する。保持部材12は、フランジ部15に当接させることで位置決めされる。
Next, the assembly procedure of the rotor 10 will be described.
As shown in FIG. 2, first, the holding member 12 is inserted from the front bracket 60 side (left side in FIG. 2) of the rotating shaft 11 toward the large diameter portion 14. At this time, it inserts until the holding member 12 contact | abuts to the flange part 15 currently formed in the large diameter part 14. FIG. The holding member 12 is positioned by being brought into contact with the flange portion 15.

次に、保持部材12の挿入溝26にセグメントマグネット13を回転軸11のフロントブラケット60側(図2における左側)から軸方向に沿って挿入する。セグメントマグネット13も回転軸11のフランジ部15に当接するまで挿入する。このようにすることで、セグメントマグネット13の固定位置を決定することができる。
そして、保持部材12の挿入溝26全てにセグメントマグネット13を挿入して、ロータ10の組み立てが完了する。
このように組み立てられたロータ10は、ステータ3の各ティース部5に形成される磁界とセグメントマグネット13との間に生じる磁気的な吸引力や反発力によって回転駆動するようになっている。
Next, the segment magnet 13 is inserted into the insertion groove 26 of the holding member 12 along the axial direction from the front bracket 60 side (left side in FIG. 2) of the rotating shaft 11. The segment magnet 13 is also inserted until it contacts the flange portion 15 of the rotating shaft 11. By doing in this way, the fixed position of the segment magnet 13 can be determined.
Then, the segment magnet 13 is inserted into all the insertion grooves 26 of the holding member 12, and the assembly of the rotor 10 is completed.
The rotor 10 assembled in this manner is driven to rotate by a magnetic attractive force or a repulsive force generated between the magnetic field formed in each tooth portion 5 of the stator 3 and the segment magnet 13.

したがって、上述の第一実施形態によれば、保持部材12に形成されたダブテール状の挿入溝26に、この挿入溝26に対応する形状のセグメントマグネット13を挿入することで、接着剤やボルトを用いることなく、確実にセグメントマグネット13を回転軸11の外周に固着させることができる。このため、セグメントマグネット13が回転軸11から脱落することを防止でき、信頼性の高いロータ10を提供することができる。   Therefore, according to the first embodiment described above, by inserting the segment magnet 13 having a shape corresponding to the insertion groove 26 into the dovetail insertion groove 26 formed in the holding member 12, an adhesive or a bolt can be attached. The segment magnet 13 can be securely fixed to the outer periphery of the rotating shaft 11 without using it. For this reason, it is possible to prevent the segment magnet 13 from falling off the rotating shaft 11 and to provide a highly reliable rotor 10.

また、保持部材12が透磁率の高い金属(例えば、強磁性体)で形成されているため、必要とする箇所(図4における矢印A)に磁路を形成しやすくすることができる。このため、回転電機1の特性を向上させることができる。しかも、隣接するセグメントマグネット13間に介在する凸条23に細い溝状の磁気的ギャップ9が形成されているため、各セグメントマグネット13間に磁路を形成し難くする(漏れ磁束を防止する)ことができる。このため、効果的にステータ3側に磁束を形成させることができ、回転電機1の特性をより向上させることができる。   In addition, since the holding member 12 is made of a metal having high permeability (for example, a ferromagnetic material), it is possible to easily form a magnetic path at a necessary place (arrow A in FIG. 4). For this reason, the characteristic of the rotary electric machine 1 can be improved. Moreover, since the thin groove-like magnetic gap 9 is formed in the ridge 23 interposed between the adjacent segment magnets 13, it is difficult to form a magnetic path between the segment magnets 13 (to prevent leakage magnetic flux). be able to. For this reason, a magnetic flux can be effectively formed in the stator 3 side, and the characteristic of the rotary electric machine 1 can be improved more.

これに加え、凸条23の曲面25がセグメントマグネット13の外曲面27よりも径方向内側に位置するように設定されている。このため、セグメントマグネット13の外曲面27とステータ3のティース部5の内周面5aとの間のエアギャップS1(図1、図4参照)を小さく設定しつつ、凸条23の曲面25とティース部5の内周面5aとの間のエアギャップS2(図4参照)を大きく設定することができる。よって、ティース部5に巻装されているコイル7のインダクタンスを小さくすることができ、さらに回転電機1の特性を向上させることができる。   In addition to this, the curved surface 25 of the ridge 23 is set so as to be located on the radially inner side of the outer curved surface 27 of the segment magnet 13. For this reason, while setting the air gap S1 (refer FIG. 1, FIG. 4) between the outer curved surface 27 of the segment magnet 13 and the inner peripheral surface 5a of the teeth part 5 of the stator 3 small, An air gap S2 (see FIG. 4) between the inner peripheral surface 5a of the tooth portion 5 can be set large. Therefore, the inductance of the coil 7 wound around the tooth portion 5 can be reduced, and the characteristics of the rotating electrical machine 1 can be further improved.

さらに、磁気的ギャップ9が細い溝状に形成されているので、凸条23の剛性を弱めることができる。このため、保持部材12やセグメントマグネット13の加工精度にバラツキがあったり、保持部材12とセグメントマグネット13とに熱膨張率の差があったりしても、ブラシレスモータの組み立て時や、運転時の温度上昇に伴うセグメントマグネット13の破損を防止することが可能になる。   Furthermore, since the magnetic gap 9 is formed in a narrow groove shape, the rigidity of the ridge 23 can be weakened. For this reason, even if there are variations in the processing accuracy of the holding member 12 and the segment magnet 13 and there is a difference in the coefficient of thermal expansion between the holding member 12 and the segment magnet 13, the brushless motor can be assembled or operated. It becomes possible to prevent the segment magnet 13 from being damaged due to the temperature rise.

ここで、熱膨張率とは、温度の上昇によって物体の長さや体積が膨張する割合のことをいう。通常、保持部材12の熱膨張率とセグメントマグネット13の熱膨張率とが異なると、回転電機1の運転に伴う温度上昇によって、保持部材12の挿入溝26の断面積の大きさとセグメントマグネット13の断面積の大きさとが異なってしまう。このため、セグメントマグネット13が圧迫されて破損するおそれがあるが、この実施形態においては、保持部材12の凸条23に細い溝状の磁気的ギャップ9が形成されているため、凸条23の剛性をセグメントマグネット13の剛性よりも弱くすることができ、結果的にセグメントマグネット13の破損を防止することが可能になる。   Here, the coefficient of thermal expansion refers to the rate at which the length or volume of an object expands as the temperature rises. Normally, if the coefficient of thermal expansion of the holding member 12 and the coefficient of thermal expansion of the segment magnet 13 are different, the size of the cross-sectional area of the insertion groove 26 of the holding member 12 and the size of the segment magnet 13 are increased due to the temperature rise accompanying the operation of the rotating electrical machine 1. The size of the cross-sectional area will be different. For this reason, there is a possibility that the segment magnet 13 may be compressed and damaged. However, in this embodiment, since the thin groove-like magnetic gap 9 is formed on the protrusion 23 of the holding member 12, The rigidity can be made weaker than the rigidity of the segment magnet 13, and as a result, the segment magnet 13 can be prevented from being damaged.

また、回転軸11における大径部14のリヤブラケット61側に、フランジ部15が形成されているため、保持部材12、及びセグメントマグネット13を固定する際、フランジ部15に両者12,13を当接させるだけでこれら保持部材12、及びセグメントマグネット13の位置決めを行うことができる。このため、位置決め治具等を用いることなく、容易にロータ10の組み立てを行うことができ、作業効率を向上させることができる。   In addition, since the flange portion 15 is formed on the rear bracket 61 side of the large-diameter portion 14 in the rotary shaft 11, when fixing the holding member 12 and the segment magnet 13, The holding member 12 and the segment magnet 13 can be positioned simply by contacting them. For this reason, the rotor 10 can be easily assembled without using a positioning jig or the like, and work efficiency can be improved.

次に、この発明の第二実施形態を図1を援用し、図6〜図9に基づいて説明する。尚、第一実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明を省略する。
この第二実施形態において、回転電機1が、略円筒状のケーシング2に内嵌固定されたステータ3と、このステータ3に対して回転自在に設けられたロータ10とで構成されている点、ロータ10は回転軸11と、回転軸11に外嵌固定された保持部材30と、保持部材30の外周面に周方向に並列配設された複数のセグメントマグネット13とを備えている点等の基本的構成は、前述した第一実施形態と同様である(以下の実施形態についても同様)。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the aspect same as 1st embodiment, and description is abbreviate | omitted.
In this second embodiment, the rotating electrical machine 1 is composed of a stator 3 that is fitted and fixed to a substantially cylindrical casing 2 and a rotor 10 that is rotatably provided to the stator 3. The rotor 10 includes a rotating shaft 11, a holding member 30 that is externally fitted to the rotating shaft 11, and a plurality of segment magnets 13 that are arranged in parallel in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the holding member 30. The basic configuration is the same as that of the first embodiment described above (the same applies to the following embodiments).

ここで、保持部材30は、略円環状のリング部材32を積層して形成された略円筒状の保持部材本体31を有している。
保持部材本体31の外周面31aには、複数の凸条33が放射状に突設されている。凸条33は、断面略台形状に形成されたものであって、保持部材本体31から径方向外側に向かって広がる一対の斜壁34,34と周方向に延在する曲面35とを備えている。この曲面35には、断面円弧状の凹部50が形成されている。
また、保持部材本体31の内周面31bには、凸条33に対応する部位に溝状の磁気的ギャップ36が形成されている。この磁気的ギャップ36は、凸条33の断面形状に対応するように径方向外側に向かうに従って広がるように形成されている。
Here, the holding member 30 has a substantially cylindrical holding member main body 31 formed by laminating a substantially annular ring member 32.
On the outer peripheral surface 31a of the holding member main body 31, a plurality of ridges 33 project radially. The ridge 33 is formed in a substantially trapezoidal cross section, and includes a pair of inclined walls 34 and 34 that extend radially outward from the holding member main body 31 and a curved surface 35 that extends in the circumferential direction. Yes. The curved surface 35 is formed with a recess 50 having a circular arc cross section.
Further, a groove-like magnetic gap 36 is formed on the inner peripheral surface 31 b of the holding member body 31 at a portion corresponding to the ridge 33. The magnetic gap 36 is formed to expand toward the radially outer side so as to correspond to the cross-sectional shape of the ridge 33.

さらに、保持部材本体31の内周面31bには、凸条33に対応する部位のうちの少なくとも一つに径方向内側に向かって突出する凸条37が設けられている(図7、図8参照)。この凸条37は、保持部材30の回転軸11に対する回り止めの役割を有しているものであって、軸方向に沿って設けられている。したがって、保持部材本体31の内周面31bに形成された磁気的ギャップ36のうち、凸条37が設けられている部位には、凸条33に孔状の磁気的ギャップ36aが形成された状態になっている。
図7、図9に示すように、回転軸11の凸条37に対応する部位には、溝38が形成されている。この溝38は、凸条37に対応するように形成されており、ここに凸条37が嵌るようになっている。
Furthermore, the inner peripheral surface 31b of the holding member main body 31 is provided with a ridge 37 that protrudes radially inward in at least one of the portions corresponding to the ridge 33 (FIGS. 7 and 8). reference). The ridge 37 has a role of preventing the holding member 30 from rotating with respect to the rotating shaft 11 and is provided along the axial direction. Therefore, in the magnetic gap 36 formed on the inner peripheral surface 31 b of the holding member main body 31, a state in which the hole-shaped magnetic gap 36 a is formed in the protrusion 33 in the portion where the protrusion 37 is provided. It has become.
As shown in FIGS. 7 and 9, a groove 38 is formed in a portion corresponding to the ridge 37 of the rotating shaft 11. The grooves 38 are formed so as to correspond to the ridges 37, and the ridges 37 are fitted therein.

したがって、上述の第二実施形態によれば、第一実施形態の効果に加え、保持部材本体31が略円環状のリング部材32を軸方向に複数枚積層したものであるため、製作工数を低減させることができる。
また、隣接するセグメントマグネット13間に介在する凸条33に、磁気的ギャップ36が凸条33の断面形状に対応するように形成されると共に、凸条33の曲面35に断面円弧状の凹部50が形成されているため、第一実施形態と比較してさらに凸条33の剛性を弱めることができる。よって、より確実にセグメントマグネット13の破損を防止することができる。
Therefore, according to the second embodiment described above, in addition to the effects of the first embodiment, the holding member main body 31 is formed by laminating a plurality of substantially annular ring members 32 in the axial direction, thereby reducing the number of manufacturing steps. Can be made.
Further, a magnetic gap 36 is formed on the ridge 33 interposed between the adjacent segment magnets 13 so as to correspond to the cross-sectional shape of the ridge 33, and a concave portion 50 having an arcuate cross section is formed on the curved surface 35 of the ridge 33. Therefore, the rigidity of the ridge 33 can be further reduced as compared with the first embodiment. Therefore, breakage of the segment magnet 13 can be prevented more reliably.

さらに、凸条33の曲面35に凹部50が形成されることによって、セグメントマグネット13の側壁29,29を凸条33の斜壁34,34で確実に保持しつつ、凸条33の曲面35とティース部5の内周面5aとの間のエアギャップを第一実施形態と比較して大きく設定することができる。このため、ティース部5に巻装されているコイル7のインダクタンスを小さくすることができ、より回転電機1の特性を向上させることができる。   Furthermore, the concave portion 50 is formed on the curved surface 35 of the ridge 33, so that the side walls 29, 29 of the segment magnet 13 are securely held by the inclined walls 34, 34 of the ridge 33, and the curved surface 35 of the ridge 33 is The air gap between the teeth part 5 and the inner peripheral surface 5a can be set larger than in the first embodiment. For this reason, the inductance of the coil 7 wound around the tooth portion 5 can be reduced, and the characteristics of the rotating electrical machine 1 can be further improved.

そして、保持部材本体31の内周面31bに、径方向内側に向かって突出する凸条37を設ける一方、回転軸11の凸条37に対応する部位に、溝38を形成しているため、保持部材30が回転軸11に対して周回りに回転してしまうのを防止することができる。このため、より確実に保持部材30を回転軸11に固着させることができる。   And while providing the protruding item | line 37 which protrudes toward radial inside on the internal peripheral surface 31b of the holding member main body 31, since the groove | channel 38 is formed in the site | part corresponding to the protruding item | line 37 of the rotating shaft 11, It is possible to prevent the holding member 30 from rotating around the rotation shaft 11. For this reason, the holding member 30 can be more reliably fixed to the rotating shaft 11.

次に、この発明の第三実施形態を図1を援用し、図10〜図12に基づいて説明する。
図10〜図12に示すように、この第三実施形態の保持部材40も第二実施形態と同様に金属製で略円環状に形成された複数のリング部材41を軸方向に積層して成るものである。
リング部材41の外周面41aには、略台形状の突起42が複数個(この実施形態では6個)設けられている。突起42は、リング部材41から径方向外側に向かって広がる一対の斜壁44,44と周方向に延在する曲面45とを備えている。この曲面45には、断面円弧状の凹部54が形成されている。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 10 to 12, the holding member 40 of the third embodiment is also formed by laminating a plurality of ring members 41 made of metal and formed in a substantially annular shape in the axial direction as in the second embodiment. Is.
A plurality of substantially trapezoidal protrusions 42 (six in this embodiment) are provided on the outer peripheral surface 41 a of the ring member 41. The protrusion 42 includes a pair of inclined walls 44, 44 extending from the ring member 41 toward the radially outer side, and a curved surface 45 extending in the circumferential direction. The curved surface 45 is formed with a concave portion 54 having an arc cross section.

ここで、図11に示すように、リング部材41の外周面41aに設けられた突起42は、第一実施形態、及び第二実施形態のように周方向に等間隔で設けられていない。すなわち、突起42は、隣接する一対の突起42,42が、周方向に突起42二つ分飛ばして設けられ、その後周方向に突起42一つ分飛ばして設けられ、合計6個の突起42が設けられている。   Here, as shown in FIG. 11, the protrusions 42 provided on the outer peripheral surface 41a of the ring member 41 are not provided at equal intervals in the circumferential direction as in the first embodiment and the second embodiment. In other words, the protrusions 42 are provided by a pair of adjacent protrusions 42, 42 being provided by skipping two protrusions 42 in the circumferential direction, and then being provided by skipping one protrusion 42 in the circumferential direction, for a total of six protrusions 42. Is provided.

リング部材41の内周面41bの突起42に対応する部位には、磁気的ギャップ43が設けられている。
また、突起42のうち、周方向等間隔に存在する2つの突起42、つまり、周方向に180°間隔を開けて存在する2つの突起42には、リング部材41を軸方向に積層する際に使用するカシメ用の凸部46が設けられている。したがって、リング部材41の内周面41bに形成された磁気的ギャップ43のうち、凸部46が設けられている部位には、突起42に孔状の磁気的ギャップ43aが形成された状態になっている。
A magnetic gap 43 is provided at a portion corresponding to the protrusion 42 on the inner peripheral surface 41 b of the ring member 41.
Further, of the protrusions 42, the two protrusions 42 that are present at equal intervals in the circumferential direction, that is, the two protrusions 42 that are present at intervals of 180 ° in the circumferential direction, when the ring member 41 is laminated in the axial direction. A caulking convex portion 46 to be used is provided. Therefore, in the magnetic gap 43 formed on the inner peripheral surface 41 b of the ring member 41, a hole-like magnetic gap 43 a is formed in the protrusion 42 at a portion where the convex portion 46 is provided. ing.

そして、保持部材40を形成する際には、各々リング部材41を180°ずつ周方向に回転させながら積み上げていく(図12参照)。すると、突起42は、カシメ用の凸部46が設けられたものを除いてリング部材41一個分ずつ間隔を開けて積み上がっていく。このため、リング部材41を積層して成る保持部材本体48の外周面48aに設けられた凸条47は、軸方向に等間隔に歯抜けになった状態で形成されている。   When forming the holding members 40, the ring members 41 are stacked while rotating in the circumferential direction by 180 ° (see FIG. 12). Then, the protrusions 42 are piled up at intervals of one ring member 41 except for the protrusions 46 for caulking. For this reason, the ridges 47 provided on the outer peripheral surface 48a of the holding member main body 48 formed by laminating the ring members 41 are formed in a state where teeth are missing at equal intervals in the axial direction.

したがって、上述の第三実施形態によれば、第一実施形態、及び第二実施形態の効果に加え、保持部材本体48の外周面48aに設けられた凸条47が軸方向に等間隔に歯抜けになった状態で形成されているので、凸条47とティース部5の内周面5aとの間のエアギャップをさらに確保することができ、ティース部5に巻装されているコイル7のインダクタンスをより小さくすることができる。このため、回転電機1の特性をさらに向上させることができる。   Therefore, according to the above-described third embodiment, in addition to the effects of the first embodiment and the second embodiment, the ridges 47 provided on the outer peripheral surface 48a of the holding member main body 48 are teeth at regular intervals in the axial direction. Since it is formed in a disconnected state, an air gap between the protrusion 47 and the inner peripheral surface 5a of the tooth portion 5 can be further secured, and the coil 7 wound around the tooth portion 5 can be secured. Inductance can be further reduced. For this reason, the characteristic of the rotary electric machine 1 can be further improved.

また、凸条47の重量を減少させることができるので、ロータ10のイナーシャを小さくすることができる。このため、回転電機1の特性をより向上させることができる。
さらに、保持部材40を各リング部材41を180°ずつ周方向に回転させながら積み上げることで形成するため、各リング部材41の製作誤差を一箇所に片寄らせることなく積層することができる。よって、保持部材40の精度(例えば、保持部材本体48の円筒度など)を向上させることが可能になる。
Further, since the weight of the ridge 47 can be reduced, the inertia of the rotor 10 can be reduced. For this reason, the characteristic of the rotary electric machine 1 can be improved more.
Furthermore, since the holding member 40 is formed by stacking each ring member 41 while rotating the ring member 41 in the circumferential direction by 180 °, it is possible to stack the ring members 41 without shifting manufacturing errors to one place. Therefore, it is possible to improve the accuracy of the holding member 40 (for example, the cylindricity of the holding member main body 48).

尚、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
また、上述の実施形態では、回転電機1がブラシレスモータである場合について説明したが、これに限られるものではなく、例えば、発電機等であってもよい。
さらに、上述の実施形態では、セグメントマグネット13の先端に先細り部49が形成されている場合について説明したが、これに限られるものではなく、セグメントマグネット13の先端が先細りに形成されていなくてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications made to the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention.
Moreover, although the above-mentioned embodiment demonstrated the case where the rotary electric machine 1 was a brushless motor, it is not restricted to this, For example, a generator etc. may be sufficient.
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the tapered portion 49 is formed at the tip of the segment magnet 13 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the tip of the segment magnet 13 may not be tapered. Good.

そして、上述の実施形態では、回転軸11の大径部14にフランジ部15を形成し、このフランジ部15に保持部材12、及びセグメントマグネット13を当接させてそれぞれ位置決めさせる場合について説明したが、これに限られるものではなく、フランジ部15を設けずに、例えば位置決め治具を用いて各々保持部材12,30,40、及びセグメントマグネット13を位置決めさせるようにしてもよい。   And in the above-mentioned embodiment, although the flange part 15 was formed in the large diameter part 14 of the rotating shaft 11, and the holding member 12 and the segment magnet 13 were contact | abutted to this flange part 15, and each was positioned, it demonstrated. However, the present invention is not limited to this, and the holding members 12, 30, 40 and the segment magnet 13 may be positioned by using, for example, a positioning jig without providing the flange portion 15.

また、上述の実施形態では、保持部材本体22,31,48の内径E1(図4参照)を回転軸11に対して圧入可能な大きさに設定することで保持部材12,30,40を回転軸11に固着する場合について説明したが、これに限られるものではなく、保持部材12,30,40を回転軸11に圧入しなくてもよい。この場合、接着剤等を用いて保持部材12,30,40を回転軸11に固着させる。   In the above-described embodiment, the holding members 12, 30, and 40 are rotated by setting the inner diameter E <b> 1 (see FIG. 4) of the holding member bodies 22, 31, and 48 to a size that can be press-fitted into the rotating shaft 11. Although the case where it adheres to the axis | shaft 11 was demonstrated, it is not restricted to this, The holding member 12,30,40 does not need to be press-fit in the rotating shaft 11. FIG. In this case, the holding members 12, 30, and 40 are fixed to the rotating shaft 11 using an adhesive or the like.

さらに、上述の実施形態では、保持部材12,30,40に10個の凸条23,33,47を設け、セグメントマグネット13を周方向に10個並列配設させた場合について説明したが、これに限られるものではなく、保持部材12,30,40の凸条23,33,47の個数、及びセグメントマグネット13の個数は2以上の複数個であればよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, a case has been described in which ten protrusions 23, 33, 47 are provided on the holding members 12, 30, 40, and ten segment magnets 13 are arranged in parallel in the circumferential direction. The number of protrusions 23, 33, 47 of the holding members 12, 30, 40 and the number of segment magnets 13 may be two or more.

そして、上述の実施形態では、ロータ10の組み立て手順として回転軸11に保持部材12,30,40を外嵌固定し、その後、セグメントマグネット13を保持部材12,30,40にセットする場合について説明したが、組み立て手順はこれに限られるものではなく、保持部材12,30,40にセグメントマグネット13をセットした後、この保持部材12,30,40を回転軸11に外嵌固定してもよい。   In the above-described embodiment, as an assembly procedure of the rotor 10, the case where the holding members 12, 30, and 40 are externally fixed to the rotating shaft 11 and then the segment magnet 13 is set to the holding members 12, 30, and 40 will be described. However, the assembly procedure is not limited to this, and after the segment magnet 13 is set on the holding members 12, 30, 40, the holding members 12, 30, 40 may be externally fixed to the rotary shaft 11. .

また、上述の実施形態では、ロータ10の組み立てを回転軸11に保持部材12,30,40とセグメントマグネット13を取り付けることで完了する場合について説明したが、これに限られるものではなく、例えば、図13に示すように、ストッパ51を取り付けることで回転軸11のフランジ部15とストッパ51とで保持部材12,30,40及びセグメントマグネット13を挟持するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the case where the assembly of the rotor 10 is completed by attaching the holding members 12, 30, 40 and the segment magnet 13 to the rotating shaft 11 has been described. As shown in FIG. 13, the holding members 12, 30 and 40 and the segment magnet 13 may be sandwiched between the flange portion 15 of the rotating shaft 11 and the stopper 51 by attaching the stopper 51.

ここで、ストッパ51は、略円環状に形成された金属製のものであって、回転軸11に保持部材12,30,40、及びセグメントマグネット13を取り付けた後、回転軸11のフロントブラケット60側から挿入するようになっている。
図14に示すように、ストッパ51は、径方向中央に回転軸11を挿通する挿通孔52が形成されている。この挿通孔52の直径の大きさは、回転軸11の段付部18に圧入固定可能な大きさに設定されている。また、ストッパ51には、保持部材12,30,40側に軸方向平面視略円形の凹部53が形成されている。この凹部53の直径の大きさは、回転軸11の大径部14よりもやや大きく設定されており、ストッパ51の周壁51aが確実に保持部材12,30,40、及びセグメントマグネット13に当接するようになっている。
Here, the stopper 51 is made of metal formed in a substantially annular shape, and after the holding members 12, 30, and 40 and the segment magnet 13 are attached to the rotating shaft 11, the front bracket 60 of the rotating shaft 11. It is designed to be inserted from the side.
As shown in FIG. 14, the stopper 51 has an insertion hole 52 through which the rotation shaft 11 is inserted in the center in the radial direction. The diameter of the insertion hole 52 is set such that it can be press-fitted and fixed to the stepped portion 18 of the rotating shaft 11. Further, the stopper 51 is formed with a concave portion 53 having a substantially circular shape in a plan view in the axial direction on the holding members 12, 30 and 40 side. The diameter of the concave portion 53 is set to be slightly larger than that of the large-diameter portion 14 of the rotary shaft 11, and the peripheral wall 51 a of the stopper 51 reliably contacts the holding members 12, 30, 40 and the segment magnet 13. It is like that.

さらに、上述の第三実施形態では、リング部材41に設けられた突起42にリング部材41を軸方向に積層固定可能にするカシメ用の凸部46を設け、保持部材40を形成した場合について説明したが、これに限られるものではなく、例えば、リベット等を用いてリング部材41を積層固定してもよい。   Furthermore, in the above-described third embodiment, a case where the holding member 40 is formed by providing the protrusions 42 provided on the ring member 41 with the convex portions 46 for caulking that allow the ring member 41 to be laminated and fixed in the axial direction will be described. However, the present invention is not limited to this. For example, the ring member 41 may be laminated and fixed using a rivet or the like.

さらに、上述の第三実施形態では、周方向に不等間隔で設けられた合計6個の突起42のうち、周方向に180°間隔を開けて存在する2つの突起42に、リング部材41を軸方向に積層する際に使用するカシメ用の凸部46が設けられ、各々リング部材41を180°ずつ周方向に回転させながら積み上げていく場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、保持部材本体48の外周面48aに設けられた凸条47が軸方向に等間隔に歯抜けになった状態で形成されていればよく、突起42の個数、カシメ用の凸部46の個数、積み上げていく際の周方向回転角度は使用するセグメントマグネットの個数に応じて変更しても良い。   Furthermore, in the above-described third embodiment, the ring member 41 is formed on two protrusions 42 that are spaced apart by 180 ° in the circumferential direction, out of a total of six protrusions 42 provided at unequal intervals in the circumferential direction. A case has been described in which the caulking convex portions 46 used when laminating in the axial direction are provided, and the ring members 41 are stacked while rotating in the circumferential direction by 180 °. However, the present invention is not limited to this, and the protrusions 47 provided on the outer peripheral surface 48a of the holding member main body 48 may be formed in a state in which teeth are missing at equal intervals in the axial direction. The number of the convex portions 46 for caulking and the circumferential rotation angle at the time of stacking may be changed according to the number of segment magnets to be used.

本発明の実施形態における回転電気の構成を示す一部縦断面図である。It is a partial longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the rotary electricity in embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態におけるロータの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the rotor in 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態におけるロータの斜視図である。It is a perspective view of the rotor in 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態におけるロータの横断面図である。It is a cross-sectional view of the rotor in the first embodiment of the present invention. 本発明の実施形態におけるセグメントマグネットの斜視図である。It is a perspective view of the segment magnet in the embodiment of the present invention. 本発明の第二実施形態におけるロータの斜視図である。It is a perspective view of the rotor in 2nd embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態におけるロータの一部拡大図である。It is a partial enlarged view of the rotor in 2nd embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態における保持部材の斜視図である。It is a perspective view of the holding member in a second embodiment of the present invention. 本発明の第二実施形態における回転軸の斜視図である。It is a perspective view of the rotating shaft in 2nd embodiment of this invention. 本発明の第三実施形態におけるロータの斜視図である。It is a perspective view of the rotor in 3rd embodiment of this invention. 本発明の第三実施形態におけるリング部材の斜視図である。It is a perspective view of the ring member in a third embodiment of the present invention. 本発明の第三実施形態における保持部材の斜視図である。It is a perspective view of the holding member in a third embodiment of the present invention. 本発明の実施形態におけるロータの斜視図である。It is a perspective view of a rotor in an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態におけるロータの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the rotor in embodiment of this invention. 従来のロータの横断面図である。It is a cross-sectional view of a conventional rotor.

符号の説明Explanation of symbols

1 回転電機
3 ステータ
7 コイル
9,36,36a,43,43a 磁気的ギャップ
10 ロータ
11 回転軸
12,30,40 保持部材
13 セグメントマグネット
22,31,48 保持部材本体
23,33,47 凸条
26 挿入溝
41 リング部材(略円環状の板材)
50,54 凹部
R1,R2 曲率半径
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotating electrical machine 3 Stator 7 Coil 9,36,36a, 43,43a Magnetic gap 10 Rotor 11 Rotating shaft 12,30,40 Holding member 13 Segment magnet 22,31,48 Holding member main body 23,33,47 Projection 26 Insertion groove 41 Ring member (substantially annular plate)
50, 54 Recess R1, R2 Curvature radius

Claims (8)

回転自在に支持された回転軸の外周に、保持部材を介して複数のセグメントマグネットが周方向に並列配設されているロータであって、
前記保持部材を略円筒状の保持部材本体と、前記保持部材本体に径方向外側に向かって設けられた複数の凸条とで構成し、
前記保持部材本体と前記凸条とで前記セグメントマグネットを軸方向に沿って挿入固定可能な挿入溝を形成すると共に、前記セグメントマグネットを前記挿入溝に対応するように形成したことを特徴とするロータ。
A rotor in which a plurality of segment magnets are arranged in parallel in the circumferential direction via a holding member on the outer periphery of a rotating shaft that is rotatably supported,
The holding member is composed of a substantially cylindrical holding member main body and a plurality of ridges provided radially outward on the holding member main body,
The holding member main body and the protrusions form an insertion groove in which the segment magnet can be inserted and fixed along the axial direction, and the segment magnet is formed to correspond to the insertion groove. .
前記挿入溝をダブテール状に形成すると共に、前記凸条を断面略台形状に形成したことを特徴とする請求項1に記載のロータ。   The rotor according to claim 1, wherein the insertion groove is formed in a dovetail shape, and the protrusion is formed in a substantially trapezoidal cross section. 前記保持部材は、金属製であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のロータ。   The rotor according to claim 1, wherein the holding member is made of metal. 前記保持部材は、略円環状の板材を積層して成ることを特徴とする請求項1〜請求項3の何れかに記載のロータ。   The rotor according to any one of claims 1 to 3, wherein the holding member is formed by laminating substantially annular plate members. 前記保持部材の前記凸条には、軸方向に沿って磁気的ギャップが設けられていることを特徴とする請求項1〜請求項4の何れかに記載のロータ。   The rotor according to any one of claims 1 to 4, wherein a magnetic gap is provided along the axial direction on the ridge of the holding member. 前記凸条の径方向外側の面が前記セグメントマグネットの径方向外側の面よりも内側に位置するように設定されていることを特徴とする請求項1〜請求項5の何れかに記載のロータ。   The rotor according to any one of claims 1 to 5, wherein a surface on the radially outer side of the ridge is set to be located inside a surface on the radially outer side of the segment magnet. . 前記凸条の径方向外側の面に円弧状の凹部が形成されていることを特徴とする請求項1〜請求項6の何れかに記載のロータ。   The rotor according to any one of claims 1 to 6, wherein an arc-shaped recess is formed on a radially outer surface of the protrusion. 請求項1〜請求項7の何れかに記載のロータと、コイルが巻装されているステータとを有することを特徴とする回転電機。   A rotating electrical machine comprising: the rotor according to claim 1; and a stator around which a coil is wound.
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