JP2014082843A

JP2014082843A - ローター構造

Info

Publication number: JP2014082843A
Application number: JP2012228131A
Authority: JP
Inventors: Maomi Morishita; 真臣森下; Shigeru Ishii; 繁石井; Ryoichi Mizogami; 良一溝上
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2012-10-15
Filing date: 2012-10-15
Publication date: 2014-05-08

Abstract

【課題】積層する分割コアプレートの位置ズレが生じても、磁石の挿入スペース、組み付け性を確保できるローター構造を提供する。
【解決手段】プレート面１ａを貫通して形成された磁石収容孔１１を備えるとともに、円弧形状であって順次並べられて円環状のコアプレートになりそのコアプレートが所定数積層されてローターコアになる分割コアプレート１を含むローター構造であって、磁石収容孔１１は、磁石を配置する領域１１ａにおける中心の幅方向空間距離よりも外側の幅方向空間距離が長い。
【選択図】図１

Description

この発明は、ローターの構造に関する。

特許文献１は、ローターコアの製造方法に関するものである。この特許文献１では、永久磁石を収容するための磁石収容孔が形成された円弧形の分割コアプレートを円環状に並べて１層目とする。その上に、円弧形の分割コアプレートの分割位置をずらして円環状に並べて２層目とする。これを所定層数繰り返し、最後に結合することで、ローターコアを製造する。なお、磁石収容孔は矩形であり、幅方向空間距離は磁石収容孔全体で同じである。

特開２００８−０９２６５０号公報

このような場合に、たとえば１層目の分割コアプレートに対して２層目の分割コアプレートが時計周りにずれて周方向にずれると、２層目の磁石孔が１層目の磁石孔に対して、左側が上がり、右側が下がった状態で重なる。このような状態では、磁石収容孔の外側の空間距離が短くなる可能性がある。空間距離が短くなっては、磁石を挿入することができないという問題が生じる。

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされた。本発明の目的は、積層する分割コアプレートの位置ズレが生じても、磁石の挿入スペース、組み付け性を確保できるローター構造を提供することである。

本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。

本発明によるローター構造のひとつの態様は、プレート面を貫通して形成された磁石収容孔を備えるとともに、円弧形状であって順次並べられて円環状のコアプレートになりそのコアプレートが所定数積層されてローターコアになる分割コアプレートを含む。そして、前記磁石収容孔は、磁石を配置する領域における中心の幅方向空間距離よりも外側の幅方向空間距離が長いことを特徴とする。

この態様によれば、磁石収容孔は、磁石を配置する領域における中心の幅方向空間距離よりも外側の幅方向空間距離が長いので、積層する分割コアプレートの位置ズレが生じても、磁石の挿入スペース、組み付け性を確保できる。

本発明の実施形態、本発明の利点は、添付された図面とともに以下に詳細に説明される。

図１は、本発明によるローター構造の第１実施形態を説明する図である。図２は、第１実施形態の作用効果を説明する図である。図３は、第１実施形態のもうひとつの作用効果を説明する図である。図４は、本発明によるローター構造の第２実施形態を説明する図である。

（第１実施形態）
図１は、本発明によるローター構造の第１実施形態を説明する図であり、図１(Ａ)は分割コアプレートの平面図、図１(Ｂ)は部分拡大図である。

図１(Ａ)に示されるように、分割コアプレート１は、円弧形のプレートである。図示は省略するが、分割コアプレート１は、順次並べられて円環状のコアプレートになる。そして、その円環状コアプレートが所定数積層されてローターコアになる。そして、ローターコアの内径側にローターシャフトが係合されてローターになる。

図１(Ａ)に示されるように、分割コアプレート１には、磁石収容孔１１と、位置決め部１２と、が形成されている。

磁石収容孔１１は、プレート面１ａを貫通して形成される。図１(Ａ)では、１枚の分割コアプレート１に４つの磁石収容孔１１が形成されている。分割コアプレート１がローターコアになった状態で、この磁石収容孔１１に磁石が挿入される。磁石は、図１(Ｂ)に示される磁石収容孔１１の所定領域(磁石配置領域)１１ａに配置される。磁石配置領域１１ａの両外側の領域が、磁束の短絡・漏洩を防止するためのフラックスバリア領域１１ｂである。磁石配置領域１１ａは、幅方向空間距離(図１(Ｂ)の上下方向の空間距離)が中心よりも外側が長い。

位置決め部１２は、分割コアプレート１の内径側であって隣接する磁石収容孔１１の間に凸設される。図１(Ａ)では、４つの磁石収容孔１１の間に３つの位置決め部１２が形成されている。また図１(Ｂ)に示されるように、位置決め部１２は、先端１２ａが根元１２ｂよりも幅広である。上述のように、ローターコアの内径側にローターシャフトが係合されてローターになるが、位置決め部１２によってローターコアとローターシャフトとが係合される。すなわち、ローターシャフトには、キー溝が刻設されており、このキー溝にローターコアの位置決め部１２が挿通される。

図２は第１実施形態の作用効果を説明する図であり、図２(Ａ)は比較形態の場合を示し、図２(Ｂ)は第１実施形態の場合を示す。図中のハッチングは、磁石を示す。図中のラインは、分割コアプレートに形成された磁石収容孔１１のうち磁石配置領域１１ａの外形を示す。なお理解を容易にするために、各形状はデフォルメされている。

分割コアプレートを積層した場合に、下層の分割コアプレートに対して、上層の分割コアプレートがずれることがある。このような場合に、図２(Ａ)に示されるように、磁石配置領域が矩形の場合には、下層の磁石配置領域１１ａ−１に対して、上層の磁石配置領域１１ａ−２の左側が上がり、右側が下がった状態になることがある。このような状態では、磁石２０を挿入しようとしても、図２(Ａ)に示されるように、磁石を配置できる領域が小さくなってしまって、磁石を挿入できなくなる。

これに対して、本実施形態では、図２(Ｂ)に示されるように、磁石配置領域は、幅方向空間距離が中心よりも外側が長い。すなわち、磁石配置領域は、中心よりも外側の幅方向空間距離が拡大されている。磁石配置領域がこのような形状の場合は、分割コアプレートを積層して、下層の磁石配置領域１１ａ−１に対して、上層の磁石配置領域１１ａ−２の左側が上がり、右側が下がった状態になったとしても、磁石を配置するのに十分な領域を確保することができ、磁石を挿入可能であり、組み付け性を向上させることができるのである。

また本実施形態では、分割コアプレートの内径側に先端が根元よりも幅広の位置決め部を設けた。そしてこの位置決め部によってローターコアとローターシャフトとを係合するようにした。このようにしたので、ローターが回転したときに、ローターコアの耐遠心力性が向上する。

また位置決め部は、分割コアプレートの内径側であって隣接する磁石収容孔の間に設けられる。ここで仮に図３(Ａ)の比較形態のように、磁石収容孔の下に設けられていると以下のようになる。すなわち、ローターが回転すると、外周方向に矢印Ａ１のように遠心力が発生する。このため、円で囲ったブリッジ部で磁石を支えることとなる。この支点をＢ１とする。一方、シャフトとローターコアとを係合する支点がＢ２である。Ｂ１とＢ２との間で遠心力(矢印Ａ２)に対して、それを支えようとする力(矢印Ａ３)が発生する。

このような場合に、比較形態のような構成では、Ｂ１とＢ２との間で曲げ剛性が発生し、ローターコアのバックヨークＢ３が破線のように変形する。このような曲げ剛性を抑制するには、ローターコアバックヨークの幅が必要となるので、ローターコアバックヨークＢ３の幅を小さくできない。

これに対して、本実施形態では、図３(Ｂ)に示されるように、位置決め部は、隣接する磁石収容孔の間に設けられており、ブリッジ部のほぼ真下に設けられている。このような構成であれば、Ｂ１とＢ２との間で遠心力(矢印Ａ２)に対してそれを支えようとする力(矢印Ａ３)で相殺できて、Ｂ３に発生する曲げ剛性を抑制することができる。この結果、Ｂ３の幅を小さくすることができる。すなわち本実施形態のような形状にすることで、ローターコアバックヨークの剛性に影響されることなく、磁石に作用する遠心力を位置決め部及びシャフトで確実に支持できるのである。したがって、シャフトに磁性材を用いることでコアバックヨーク幅を小さくでき、材料利用率を向上できるのである。

（第２実施形態）
図４は、本発明によるローター構造の第２実施形態を説明する図であり、図４(Ａ)は分割コアプレートの平面図、図４(Ｂ)は部分拡大図である。

なお以下では前述と同様の機能を果たす部分には同一の符号を付して重複する説明を適宜省略する。

本実施形態の分割コアプレート１は、内径側の端部に凸設された分割位置決め部１２１を有する。この分割位置決め部１２１は、分割コアプレートが順次並べられて円環状のコアプレートになったときに、隣接する分割プレートの対応部分とともに一体的にローターシャフトに係合される。

本実施形態によれば、このような分割位置決め部１２１が形成されているので、分割コアプレートが順次並べられて円環状のコアプレートになったときに、隣接する分割プレートの対応部分とともに一体的にローターシャフトに係合される。これによって、遠心力負荷時にコアプレートの変形を一層抑制することができ、耐遠心力性がさらに向上するのである。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

たとえば、上記実施形態においては、磁石収容孔の磁石配置領域は、中心の幅方向空間距離よりも外側の幅方向空間距離が長くなるように直線で結ばれたテーパー形状であったが、それには限られない。中心よりも外側が長ければよい。たとえば、上に凸又は下に凸の円弧で結ぶような形状であってもよい。

上記実施形態は、適宜組み合わせ可能である。

１分割コアプレート
１ａプレート面
１１磁石収容孔
１１ａ磁石配置領域
１１ｂフラックスバリア領域
１２位置決め部
１２ａ先端
１２ｂ根元
１２１分割位置決め部

Claims

プレート面を貫通して形成された磁石収容孔を備えるとともに、円弧形状であって順次並べられて円環状のコアプレートになりそのコアプレートが所定数積層されてローターコアになる分割コアプレートを含むローター構造であって、
前記磁石収容孔は、磁石を配置する領域における中心の幅方向空間距離よりも外側の幅方向空間距離が長い、
ローター構造。
請求項１に記載のローター構造において、
前記分割コアプレートは、内径側であって隣接する磁石収容孔の間に凸設された位置決め部を有し、
前記分割コアプレートで形成されたローターコアの内側に位置し、前記位置決め部に係合されるローターシャフトをさらに含む、
ローター構造。
請求項２に記載のローター構造において、
前記位置決め部は、先端が根元よりも幅広である、
ローター構造。
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のローター構造において、
前記分割コアプレートは、内径側の端部に凸設され、順次並べられて円環状のコアプレートになったときに、隣接する分割プレートの対応部分とともに一体的にローターシャフトに係合される分割位置決め部を有する、
ローター構造。