JP2014131424A - Rotor and dynamo-electric machine including the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ロータ及びそれを備えた回転電機に関し、特に、ＳＰＭ（Surface Permanent Magnet）構造を有するロータ及びそれを備えた回転電機に関するものである。 The present invention relates to a rotor and a rotating electrical machine including the rotor, and more particularly to a rotor having an SPM (Surface Permanent Magnet) structure and a rotating electrical machine including the rotor.
永久磁石を用いたモータなどの回転電機では、高温環境下で永久磁石が減磁してしまうので、種々の冷却機構が提案されている。 In a rotating electric machine such as a motor using a permanent magnet, the permanent magnet is demagnetized in a high temperature environment, and various cooling mechanisms have been proposed.
例えば、特許文献１には、ロータの回転に基づきケース内両側の空間に溜められた冷却オイルを掻き上げ飛散させて冷却する回転電機において、ロータの両端の端板の外周に設けられた一対のファンによって、ロータとステータとの間の環状のギャップ内にギャップの軸方向開口端に向かう気流を発生させることにより、ギャップ内に浸入する冷却オイルが排出されて、損失トルクの低減が可能な回転電機が開示されている。 For example, in Patent Document 1, in a rotating electrical machine that cools up and cools cooling oil accumulated in spaces on both sides in a case based on rotation of a rotor, a pair of rotors provided on the outer periphery of end plates at both ends of the rotor are disclosed. The fan generates airflow toward the axial opening end of the gap in the annular gap between the rotor and the stator, so that the cooling oil that enters the gap is discharged and the loss torque can be reduced. An electric machine is disclosed.
ところで、ロータの表面に永久磁石を貼り付けたＳＰＭ構造を有するモータなどの回転電機では、ロータの回転に伴う遠心力によって永久磁石が飛散することを防止するために、ロータの外周面に保護スリーブを設けた構成が主流になっている。このような保護スリーブを設けた構成では、ロータの回転により主に保護スリーブで渦電流損が発生するので、その渦電流損に起因して発生する熱によって、保護スリーブの内側に配置された永久磁石の局所的な減磁耐力の低下が懸念される。ここで、ロータの軸方向の両端に設けられた端板と保護スリーブとが接触し、その両端の端板が高い熱伝導率を有している場合には、保護スリーブで発生した熱を端板を介して逃すことができるものの、端板から離間した保護スリーブの軸方向の中央部では、熱を逃すことが困難である。 By the way, in a rotating electrical machine such as a motor having an SPM structure in which a permanent magnet is attached to the surface of the rotor, a protective sleeve is provided on the outer peripheral surface of the rotor in order to prevent the permanent magnet from scattering due to the centrifugal force accompanying the rotation of the rotor. The configuration provided with is the mainstream. In the configuration provided with such a protective sleeve, eddy current loss occurs mainly in the protective sleeve due to the rotation of the rotor. Therefore, the permanent sleeve disposed inside the protective sleeve is caused by the heat generated due to the eddy current loss. There is concern about a decrease in the local demagnetization resistance of the magnet. Here, when the end plates provided at both ends of the rotor in the axial direction are in contact with the protective sleeve and the end plates at both ends have high thermal conductivity, the heat generated by the protective sleeve is not Although the heat can be released through the plate, it is difficult to release heat at the central portion in the axial direction of the protective sleeve spaced from the end plate.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、保護スリーブが設けられたＳＰＭ構造を有するロータにおいて、保護スリーブを確実に冷却することにある。 The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to reliably cool the protective sleeve in the rotor having the SPM structure provided with the protective sleeve.
上記目的を達成するために、本発明は、保護スリーブ（13,13a,13b）及びロータコア（11,11a〜11f）の間に伝熱部材（16a〜16e）を設けるようにしたものである。 In order to achieve the above object, in the present invention, heat transfer members (16a to 16e) are provided between the protective sleeve (13, 13a, 13b) and the rotor core (11, 11a to 11f).
具体的に第１の発明は、冷却ガスの通路（9）が軸方向に沿って形成されたシャフト（10）と、上記シャフト（10）の外面に設けられた筒状のロータコア（11,11a〜11f）と、上記ロータコア（11,11a〜11f）の外面に設けられた永久磁石（12a〜12f）と、上記ロータコア（11,11a〜11f）の外側に上記永久磁石（12a〜12f）を介して設けられた円筒状の保護スリーブ（13,13a,13b）とを備えたロータであって、上記保護スリーブ（13,13a,13b）及びロータコア（11,11a〜11f）の間には、該保護スリーブ（13,13a,13b）及びロータコア（11,11a〜11f）に軸方向の中央部で接触して、該保護スリーブ（13,13a,13b）で発生した熱を上記シャフト（10）側に伝える伝熱部材（16a〜16e）が設けられていることを特徴とするものである。 Specifically, in the first invention, a shaft (10) in which a passage (9) for cooling gas is formed along the axial direction, and a cylindrical rotor core (11, 11a) provided on the outer surface of the shaft (10). To 11f), the permanent magnets (12a to 12f) provided on the outer surface of the rotor core (11, 11a to 11f), and the permanent magnets (12a to 12f) on the outside of the rotor core (11, 11a to 11f). A cylindrical protective sleeve (13, 13a, 13b) provided between the protective sleeve (13, 13a, 13b) and the rotor core (11, 11a-11f), The shaft (10) generates heat generated by the protective sleeve (13, 13a, 13b) by contacting the protective sleeve (13, 13a, 13b) and the rotor core (11, 11a-11f) at the axial center. The heat transfer member (16a-16e) transmitted to the side is provided.
上記第１の発明では、保護スリーブ（13,13a,13b）及びロータコア（11,11a〜11f）の間に、保護スリーブ（13,13a,13b）で発生した熱をシャフト（10）側に伝える伝熱部材（16a〜16e）が設けられているので、保護スリーブ（13,13a,13b）の軸方向の中央部の熱を、伝熱部材（16a〜16e）を介してシャフト（10）側に逃すことができる。これにより、従来、逃すことが困難であった保護スリーブ（13,13a,13b）の軸方向の中央部の熱を外部に逃すことができるので、保護スリーブ（13,13a,13b）が設けられたＳＰＭ構造を有するロータにおいて、保護スリーブ（13,13a,13b）を確実に冷却することができる。 In the first invention, heat generated in the protective sleeve (13, 13a, 13b) is transmitted to the shaft (10) side between the protective sleeve (13, 13a, 13b) and the rotor core (11, 11a-11f). Since the heat transfer member (16a to 16e) is provided, the heat in the central portion of the protective sleeve (13, 13a, 13b) in the axial direction is transferred to the shaft (10) side via the heat transfer member (16a to 16e). Can be missed. As a result, the heat at the central portion in the axial direction of the protective sleeve (13, 13a, 13b), which has conventionally been difficult to escape, can be released to the outside, so the protective sleeve (13, 13a, 13b) is provided. In the rotor having the SPM structure, the protective sleeve (13, 13a, 13b) can be reliably cooled.
第２の発明は、上記第１の発明において、上記伝熱部材（16a,16d,16e）は、上記シャフト（10）に接触するように設けられていることを特徴とするものである。 According to a second aspect, in the first aspect, the heat transfer member (16a, 16d, 16e) is provided so as to contact the shaft (10).
上記第２の発明では、伝熱部材（16a,16d,16e）がシャフト（10）に接触するように設けられているので、保護スリーブ（13,13a,13b）の熱を、伝熱部材（16a〜16e）を介してシャフト（10）に直接的に逃すことができる。 In the second invention, since the heat transfer member (16a, 16d, 16e) is provided so as to contact the shaft (10), the heat of the protective sleeve (13, 13a, 13b) is transferred to the heat transfer member ( It can escape directly to the shaft (10) via 16a-16e).
第３の発明は、上記第１の発明又は第２の発明において、上記伝熱部材（16a,16d,16e）は、板状に形成され、軸方向の中央部に互いに離間するように複数設けられていることを特徴とするものである。 According to a third invention, in the first invention or the second invention, a plurality of the heat transfer members (16a, 16d, 16e) are formed in a plate shape so as to be separated from each other in the central portion in the axial direction. It is characterized by being.
上記第３の発明では、伝熱部材（16a,16d,16e）が、板状に形成され、軸方向の中央部に互いに離間するように複数設けられているので、保護スリーブ（13,13a,13b）の軸方向の中央部の熱を、複数の伝熱部材（16a,16d,16e）を介してシャフト（10）側に速やかに逃すことができる。 In the third aspect of the invention, since the heat transfer members (16a, 16d, 16e) are formed in a plate shape and are provided in a plurality in the axially central portion so as to be separated from each other, the protective sleeves (13, 13a, The heat at the central portion in the axial direction of 13b) can be quickly released to the shaft (10) side via the plurality of heat transfer members (16a, 16d, 16e).
第４の発明は、上記第１の発明〜上記第３の発明の何れか１つにおいて、上記保護スリーブ（13）の外周面には、炭素繊維強化プラスチック製の円筒状の補強スリーブ（14）が設けられていることを特徴とするものである。 According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions, a cylindrical reinforcing sleeve (14) made of carbon fiber reinforced plastic is provided on an outer peripheral surface of the protective sleeve (13). Is provided.
上記第４の発明では、保護スリーブ（13）の外周面に、炭素繊維強化プラスチック製の円筒状の補強スリーブ（14）が設けられているので、一般的に熱伝導率が低く、外側から冷却し難い補強スリーブ（14）が設けられていても、保護スリーブ（13）の熱を、伝熱部材（16b）を介してシャフト（10）側に逃すことができる。 In the fourth aspect of the invention, since the cylindrical reinforcing sleeve (14) made of carbon fiber reinforced plastic is provided on the outer peripheral surface of the protective sleeve (13), the thermal conductivity is generally low, and cooling is performed from the outside. Even if the reinforcing sleeve (14), which is difficult to perform, is provided, the heat of the protective sleeve (13) can be released to the shaft (10) side through the heat transfer member (16b).
第５の発明は、上記第１の発明〜上記第４の発明の何れか１つにおいて、上記ロータコア（11,11a〜11f）は、円筒状に設けられていることを特徴とするものである。 According to a fifth invention, in any one of the first invention to the fourth invention, the rotor core (11, 11a to 11f) is provided in a cylindrical shape. .
上記第５の発明では、ロータコア（11,11a〜11f）が円筒状に設けられているので、永久磁石（12a〜12f）、保護スリーブ（13,13a,13b）及び補強スリーブ（14）に遠心力が均等にかかるので、永久磁石（12a〜12f）、保護スリーブ（13,13a,13b）及び補強スリーブ（14）に局所的な応力がかかることを抑制することができる。 In the fifth invention, since the rotor core (11, 11a to 11f) is provided in a cylindrical shape, the permanent magnet (12a to 12f), the protective sleeve (13, 13a, 13b) and the reinforcing sleeve (14) are centrifuged. Since the force is applied evenly, it is possible to suppress local stress from being applied to the permanent magnets (12a to 12f), the protective sleeves (13, 13a, 13b) and the reinforcing sleeve (14).
第６の発明は、上記第１の発明〜上記第５の発明の何れか１つにおいて、上記永久磁石（12a〜12f）は、軸方向に複数に分割されていることを特徴とするものである。 According to a sixth invention, in any one of the first invention to the fifth invention, the permanent magnets (12a to 12f) are divided into a plurality of parts in the axial direction. is there.
上記第６の発明では、永久磁石（12a〜12f）が軸方向に複数に分割されているので、ロータを製造する際の組み立てを容易にすることができる。 In the said 6th invention, since the permanent magnet (12a-12f) is divided | segmented into plurality by the axial direction, the assembly at the time of manufacturing a rotor can be made easy.
第７の発明は、上記第１の発明〜第６の発明の何れか１つに記載されたロータ（20a〜20e）と、上記ロータの外周に設けられたステータ（40）とを備えていることを特徴とするものである。 7th invention is equipped with the rotor (20a-20e) described in any one of the said 1st invention-6th invention, and the stator (40) provided in the outer periphery of the said rotor. It is characterized by this.
上記第７の発明では、保護スリーブ（13,13a,13b）が設けられたＳＰＭ構造を有するロータ（20a〜20e）において、保護スリーブ（13,13a,13b）を確実に冷却することができるので、ロータ（20a〜20e）及びステータ（40）を備えた回転電機（50）において、保護スリーブ（13,13a,13b）を確実に冷却することができる。 In the seventh invention, in the rotor (20a to 20e) having the SPM structure provided with the protective sleeve (13, 13a, 13b), the protective sleeve (13, 13a, 13b) can be reliably cooled. In the rotating electric machine (50) including the rotor (20a to 20e) and the stator (40), the protective sleeve (13, 13a, 13b) can be reliably cooled.
本発明によれば、保護スリーブ（13,13a,13b）及びロータコア（11,11a〜11f）の間に伝熱部材（16a〜16e）が設けられているので、保護スリーブ（13,13a,13b）が設けられたＳＰＭ構造を有するロータ（20a〜20e）において、保護スリーブ（13,13a,13b）を確実に冷却することができる。 According to the present invention, since the heat transfer members (16a to 16e) are provided between the protective sleeve (13, 13a, 13b) and the rotor core (11, 11a to 11f), the protective sleeve (13, 13a, 13b) ), The protective sleeves (13, 13a, 13b) can be reliably cooled in the rotor (20a-20e) having the SPM structure.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の各実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments.
《発明の実施形態１》
図１〜図３は、本発明に係るロータ及びそれを備えた回転電機の実施形態１を示している。なお、以下の各実施形態では、回転電機として、空気調和機の圧縮機などを駆動するためのＳＰＭ構造を有するモータを例示する。ここで、図１は、本実施形態のモータ（50）の断面図である。また、図２は、モータ（50）を構成するロータ（20a）の縦断面図である。また、図３は、図２中のIII−III線に沿ったロータ（20a）の横断面図である。
Embodiment 1 of the Invention
1 to 3 show Embodiment 1 of a rotor according to the present invention and a rotating electrical machine including the rotor. In each of the following embodiments, a motor having an SPM structure for driving a compressor of an air conditioner or the like is illustrated as the rotating electrical machine. Here, FIG. 1 is a cross-sectional view of the motor (50) of the present embodiment. FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the rotor (20a) constituting the motor (50). FIG. 3 is a cross-sectional view of the rotor (20a) taken along line III-III in FIG.
モータ（50）は、図１に示すように、略円筒状のステータ（40）と、ステータ（40）の内部に回転可能に設けられたロータ（20a）と、ステータ（40）の外周面に設けられた円筒状の筐体（45）とを備えている。 As shown in FIG. 1, the motor (50) includes a substantially cylindrical stator (40), a rotor (20a) rotatably provided in the stator (40), and an outer peripheral surface of the stator (40). And a cylindrical casing (45) provided.
ステータ（40）は、図１に示すように、例えば、複数の電磁鋼板などを軸方向に積層して形成された略円筒状のステータコア（25）と、ステータコア（25）の内周面側に設けられたコイル（30）とを備えている。 As shown in FIG. 1, the stator (40) includes, for example, a substantially cylindrical stator core (25) formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates in the axial direction, and an inner peripheral surface side of the stator core (25). And a provided coil (30).
ステータコア（25）は、図１に示すように、外周面側に円筒状に設けられたバックヨーク部（21）と、バックヨーク部（21）の内周面側に互いに軸方向に延びるように凸条に形成された複数のティース部（22）と、各ティース部（22）の頂部に設けられ、ティース部（22）よりも幅広に形成されたツバ部（23）と、各ティース部（22）の間に軸方向に延びるように凹条に形成されたスロット部（24）とを備えている。ここで、ステータ（40）では、各ティース部（22）にマグネットワイヤーがらせん状に巻き付けられることにより、コイル（30）が構成されている。 As shown in FIG. 1, the stator core (25) has a back yoke portion (21) provided in a cylindrical shape on the outer peripheral surface side, and extends axially toward the inner peripheral surface side of the back yoke portion (21). A plurality of teeth portions (22) formed on the ridges, a brim portion (23) provided at the top of each teeth portion (22) and wider than the teeth portion (22), and each teeth portion ( 22) and a slot portion (24) formed in a concave shape so as to extend in the axial direction. Here, in the stator (40), the coil (30) is comprised by winding a magnet wire helically around each teeth part (22).
ロータ（20a）は、図１〜図３に示すように、円筒状のシャフト（10）と、シャフト（10）の外周面の図２中の右側に固定して設けられた円筒状のロータコア（11a）と、シャフト（10）の外周面の図２中の左側に固定して設けられた円筒状のロータコア（11b）と、ロータコア（11a,11b）の外周面にそれぞれ固定して設けられた円筒状の永久磁石（12a,12b）と、ロータコア（11a,11b）の外周に永久磁石（12a,12b）を介して設けられた円筒状の保護スリーブ（13）と、ロータコア（11a）、永久磁石（12a）及び保護スリーブ（13）の図２中右側の端面に設けられた環状の端板（15a）と、ロータコア（11b）、永久磁石（12b）及び保護スリーブ（13）の図２中左側の端面に設けられた環状の端板（15b）と、径方向においてシャフト（10）及び保護スリーブ（13）の間に設けられ、且つ軸方向においてロータコア（11a）及び永久磁石（12a）とロータコア（11b）及び永久磁石（12b）との間に設けられた環状の伝熱部材（16a）とを備えている。 1 to 3, the rotor (20a) includes a cylindrical shaft (10) and a cylindrical rotor core (fixed to the right side in FIG. 2 of the outer peripheral surface of the shaft (10)). 11a), a cylindrical rotor core (11b) fixed to the left side in FIG. 2 of the outer peripheral surface of the shaft (10), and a fixed outer peripheral surface of the rotor core (11a, 11b). A cylindrical permanent magnet (12a, 12b), a cylindrical protective sleeve (13) provided on the outer periphery of the rotor core (11a, 11b) via a permanent magnet (12a, 12b), a rotor core (11a), permanent The annular end plate (15a) provided on the right end face of the magnet (12a) and the protective sleeve (13) in FIG. 2, the rotor core (11b), the permanent magnet (12b), and the protective sleeve (13) in FIG. Between the annular end plate (15b) provided on the left end face and the shaft (10) and protective sleeve (13) in the radial direction Provided, and a rotor core (11a) and permanent magnet (12a) and rotor core (11b) and cyclic provided between the permanent magnet (12b) of the heat transfer member (16a) in and axially.
シャフト（10）の内部は、図１〜図３に示すように、軸方向に沿って延びる冷却ガスの通路（9）になっている。なお、本実施形態では、円筒状のシャフト（10）を例示したが、シャフト（10）は、中空の多角柱状などであってもよい。 As shown in FIGS. 1 to 3, the inside of the shaft (10) is a cooling gas passage (9) extending along the axial direction. In the present embodiment, the cylindrical shaft (10) is exemplified, but the shaft (10) may be a hollow polygonal column.
ロータコア（11a,11b）は、例えば、１つの塊状の磁性材により、又は複数の板状の磁性材を軸方向に積層して形成されている。なお、本実施形態では、円筒状のロータコア（11a,11b）を例示したが、ロータコア（11a,11b）は、例えば、中空の四角柱のような中空の多角柱状（非円筒状）などであってもよい。ここで、ロータコア（11a,11b）が非円筒状に設けられている場合には、永久磁石（12a,12b）を無駄なく効率的に成形することができる。 The rotor core (11a, 11b) is formed by, for example, one block-shaped magnetic material or a plurality of plate-shaped magnetic materials stacked in the axial direction. In the present embodiment, the cylindrical rotor cores (11a, 11b) are exemplified, but the rotor cores (11a, 11b) have, for example, a hollow polygonal column shape (non-cylindrical shape) such as a hollow quadrangular column. May be. Here, when the rotor cores (11a, 11b) are provided in a non-cylindrical shape, the permanent magnets (12a, 12b) can be efficiently formed without waste.
永久磁石（12a,12b）は、例えば、ネオジム磁石などにより形成されている。また、永久磁石（12a,12b）は、図１に示すように、各々、横断面が１／４の円弧状に形成された４つの磁石片を周方向に沿って磁極が交互になるように一体で配置することにより構成されている。なお、本実施形態では、４つの磁石片が一体に形成された永久磁石（12a,12b）を例示したが、永久磁石（12a,12b）は、例えば、４つの磁石片が互いに離間した状態に独立して形成されていたり、異方性を有する１つのリング磁石により形成されていたりしてもよい。 The permanent magnets (12a, 12b) are made of, for example, neodymium magnets. In addition, as shown in FIG. 1, the permanent magnets (12a, 12b) have four magnet pieces formed in an arc shape having a transverse cross section of ¼ so that the magnetic poles alternate along the circumferential direction. It is comprised by arrange | positioning integrally. In the present embodiment, the permanent magnets (12a, 12b) in which the four magnet pieces are integrally formed are illustrated, but the permanent magnets (12a, 12b) are, for example, in a state where the four magnet pieces are separated from each other. It may be formed independently or may be formed by one ring magnet having anisotropy.
保護スリーブ（13）は、例えば、ステンレスなどの非磁性材により形成されている。また、保護スリーブ（13）は、焼き嵌めにより永久磁石（12a,12b）を介してロータコア（11a,11b）に固定され、ロータ（20a）の回転に伴う遠心力によって永久磁石（12a,12b）が飛散しないように構成されている。 The protective sleeve (13) is made of, for example, a nonmagnetic material such as stainless steel. The protective sleeve (13) is fixed to the rotor core (11a, 11b) via the permanent magnets (12a, 12b) by shrink fitting, and the permanent magnets (12a, 12b) are caused by centrifugal force accompanying the rotation of the rotor (20a). Is configured not to scatter.
端板（15a,15b）は、例えば、ジュラルミン板やアルミニウム板などにより形成されている。 The end plates (15a, 15b) are formed of, for example, a duralumin plate or an aluminum plate.
伝熱部材（16a）は、例えば、銅板やアルミニウム板などの伝熱性に優れた板状材料により形成され、図２及び図３に示すように、シャフト（10）の軸方向の中央部の外周面及び保護スリーブ（13）の軸方向の中央部の内周面に接触することにより、保護スリーブ（13）で発生した熱をシャフト（10）に伝えるように構成されている。 The heat transfer member (16a) is formed of, for example, a plate-like material having excellent heat transfer properties such as a copper plate or an aluminum plate, and as shown in FIGS. The heat generated in the protective sleeve (13) is transmitted to the shaft (10) by contacting the surface and the inner peripheral surface of the central portion in the axial direction of the protective sleeve (13).
上記構成のモータ（50）は、ステータ（40）のコイル（30）で形成した回転磁束に対して、ロータ（20a）の永久磁石（12a,12b）に発生する反力により、シャフト（10）を回転軸としてロータ（20a）を回転させるように構成されている。 The motor (50) having the above-described configuration is configured such that the shaft (10) is driven by the reaction force generated in the permanent magnets (12a, 12b) of the rotor (20a) against the rotating magnetic flux formed by the coil (30) of the stator (40). The rotor (20a) is configured to rotate about the rotation axis.
以上説明したように、本実施形態のロータ（20a）及びそれを備えたモータ（50）によれば、保護スリーブ（13）及びシャフト（10）の間に、保護スリーブ（13）で発生した熱をシャフト（10）に伝える伝熱部材（16a）が設けられているので、保護スリーブ（13）の軸方向の中央部の熱を、伝熱部材（16a）を介してシャフト（10）に直接的に逃すことができる。これにより、従来、逃すことが困難であった保護スリーブ（13）の軸方向の中央部の熱を外部に逃すことができるので、保護スリーブ（13）が設けられたＳＰＭ構造を有するロータ（20a）及びそれを備えたモータ（50）において、保護スリーブ（13）を確実に冷却することができる。 As described above, according to the rotor (20a) of the present embodiment and the motor (50) including the rotor, the heat generated in the protective sleeve (13) between the protective sleeve (13) and the shaft (10). Since the heat transfer member (16a) that transmits heat to the shaft (10) is provided, the heat in the axial center of the protective sleeve (13) is directly transferred to the shaft (10) via the heat transfer member (16a). Can be missed. Thus, since the heat at the central portion in the axial direction of the protective sleeve (13) that has conventionally been difficult to escape can be released to the outside, the rotor (20a) having the SPM structure provided with the protective sleeve (13) ) And the motor (50) including the same, the protective sleeve (13) can be reliably cooled.
また、本実施形態のロータ（20a）及びそれを備えたモータ（50）によれば、ロータコア（11a,11b）が円筒状に設けられているので、永久磁石（12a,12b）及び保護スリーブ（13）に遠心力が均等にかかるので、永久磁石（12a,12b）及び保護スリーブ（13）に局所的な応力がかかることを抑制することができる。 Further, according to the rotor (20a) of the present embodiment and the motor (50) including the rotor, the rotor core (11a, 11b) is provided in a cylindrical shape, so that the permanent magnet (12a, 12b) and the protective sleeve ( Since the centrifugal force is equally applied to 13), local stress can be suppressed from being applied to the permanent magnets (12a, 12b) and the protective sleeve (13).
また、本実施形態のロータ（20a）及びそれを備えたモータ（50）によれば、永久磁石（12a,12b）が軸方向に複数に分割されているので、ロータ（20a）を製造する際の組み立てを容易にすることができる。 Further, according to the rotor (20a) of the present embodiment and the motor (50) including the rotor, the permanent magnets (12a, 12b) are divided into a plurality of parts in the axial direction. Therefore, when manufacturing the rotor (20a) Can be easily assembled.
《発明の実施形態２》
図４は、本実施形態のロータ（20b）の縦断面図である。また、図５は、図４中のV−V線に沿ったロータ（20b）の横断面図である。
<< Embodiment 2 of the Invention >>
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the rotor (20b) of the present embodiment. FIG. 5 is a cross-sectional view of the rotor (20b) taken along line VV in FIG.
上記実施形態１では、保護スリーブ（13）及びシャフト（10）の間に伝熱部材（16a）が設けられたロータ（20a）を例示したが、本実施形態では、保護スリーブ（13）及びロータコア（11）の間に伝熱部材（16b）が設けられたロータ（20b）を例示する。 In the first embodiment, the rotor (20a) in which the heat transfer member (16a) is provided between the protective sleeve (13) and the shaft (10) is exemplified. However, in the present embodiment, the protective sleeve (13) and the rotor core are provided. The rotor (20b) provided with the heat transfer member (16b) between (11) is illustrated.
ロータ（20b）は、図４及び図５に示すように、円筒状のシャフト（10）と、シャフト（10）の外周面に固定して設けられた円筒状のロータコア（11）と、ロータコア（11）の外周面の図４中右側に固定して設けられた円筒状の永久磁石（12a）と、ロータコア（11b）の外周面の図４中左側に固定して設けられた円筒状の永久磁石（12b）と、ロータコア（11）の外周に永久磁石（12a,12b）を介して設けられた円筒状の保護スリーブ（13）と、ロータコア（11）、永久磁石（12a）及び保護スリーブ（13）の図４中右側の端面に設けられた環状の端板（15a）と、ロータコア（11）、永久磁石（12b）及び保護スリーブ（13）の図４中左側の端面に設けられた環状の端板（15b）と、径方向においてロータコア（11）及び保護スリーブ（13）の間に設けられ、且つ軸方向において永久磁石（12a）及び永久磁石（12b）の間に設けられた環状の伝熱部材（16b）とを備えている。 4 and 5, the rotor (20b) includes a cylindrical shaft (10), a cylindrical rotor core (11) fixed to the outer peripheral surface of the shaft (10), and a rotor core ( 11) a cylindrical permanent magnet (12a) fixed on the right side in FIG. 4 of the outer peripheral surface and a cylindrical permanent magnet fixed on the left side in FIG. 4 of the outer peripheral surface of the rotor core (11b). A magnet (12b), a cylindrical protective sleeve (13) provided on the outer periphery of the rotor core (11) via a permanent magnet (12a, 12b), a rotor core (11), a permanent magnet (12a) and a protective sleeve ( 13) an annular end plate (15a) provided on the right end face in FIG. 4 and an annular end plate (15a) provided on the left end face in FIG. 4 of the rotor core (11), permanent magnet (12b) and protective sleeve (13). The end plate (15b) is provided between the rotor core (11) and the protective sleeve (13) in the radial direction, and is axially And an annular heat transfer member (16b) provided between the permanent magnet (12a) and the permanent magnet (12b).
ロータコア（11）は、例えば、１つの塊状の磁性材により、又は複数の板状の磁性材を軸方向に積層して形成されている。 The rotor core (11) is formed by, for example, one block-shaped magnetic material or a plurality of plate-shaped magnetic materials laminated in the axial direction.
伝熱部材（16b）は、例えば、銅板やアルミニウム板などの伝熱性に優れた板状材料により形成され、図４及び図５に示すように、ロータコア（11）の軸方向の中央部の外周面及び保護スリーブ（13）の軸方向の中央部の内周面に接触することにより、保護スリーブ（13）で発生した熱をロータコア（11）を介してシャフト（10）に伝えるように構成されている。 The heat transfer member (16b) is formed of, for example, a plate-like material having excellent heat transfer properties such as a copper plate or an aluminum plate. As shown in FIGS. 4 and 5, the outer periphery of the central portion in the axial direction of the rotor core (11) The heat generated in the protective sleeve (13) is transmitted to the shaft (10) through the rotor core (11) by contacting the surface and the inner peripheral surface of the axially central portion of the protective sleeve (13). ing.
上記構成のロータ（20b）は、上記実施形態１と同様に、例えば、ロータ（20b）の外周に設けられたステータ（40、図１参照）と共に、ＳＰＭ構造を有するモータを構成するものである。 The rotor (20b) having the above configuration constitutes a motor having an SPM structure together with a stator (40, see FIG. 1) provided on the outer periphery of the rotor (20b), for example, as in the first embodiment. .
以上説明したように、本実施形態のロータ（20b）によれば、保護スリーブ（13）及びロータコア（11）の間に、保護スリーブ（13）で発生した熱をシャフト（10）側に伝える伝熱部材（16b）が設けられているので、保護スリーブ（13）の軸方向の中央部の熱を、伝熱部材（16b）を介してシャフト（10）に間接的に逃すことができる。これにより、従来、逃すことが困難であった保護スリーブ（13）の軸方向の中央部の熱を外部に逃すことができるので、保護スリーブ（13）が設けられたＳＰＭ構造を有するロータ（20b）において、保護スリーブ（13）を確実に冷却することができる。 As described above, according to the rotor (20b) of the present embodiment, heat generated in the protective sleeve (13) is transferred between the protective sleeve (13) and the rotor core (11) to the shaft (10) side. Since the heat member (16b) is provided, the heat at the axial center of the protective sleeve (13) can be indirectly released to the shaft (10) via the heat transfer member (16b). Accordingly, since heat in the axial center portion of the protective sleeve (13) that has been difficult to escape can be released to the outside, the rotor (20b) having the SPM structure provided with the protective sleeve (13) is provided. ), The protective sleeve (13) can be reliably cooled.
《発明の実施形態３》
図６は、本実施形態のロータ（20c）の縦断面図である。
<< Embodiment 3 of the Invention >>
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the rotor (20c) of the present embodiment.
上記実施形態１及び２では、一体に形成された１つの保護スリーブ（13）を備えたロータ（20a,20b）を例示したが、本実施形態では、一対の保護スリーブ（13a,13b）を備えたロータ（20c）を例示する。 In the first and second embodiments, the rotor (20a, 20b) including one protective sleeve (13) formed integrally is illustrated. However, in the present embodiment, a pair of protective sleeves (13a, 13b) are provided. The rotor (20c) is illustrated.
ロータ（20c）は、図６に示すように、円筒状のシャフト（10）と、シャフト（10）の外周面に固定して設けられた円筒状のロータコア（11）と、ロータコア（11）の外周面の図中右側に固定して設けられた円筒状の永久磁石（12a）と、ロータコア（11b）の外周面の図中左側に固定して設けられた円筒状の永久磁石（12b）と、ロータコア（11）の外周の図中右側に永久磁石（12a）を介して設けられた円筒状の保護スリーブ（13a）と、ロータコア（11）の外周の図中左側に永久磁石（12b）を介して設けられた円筒状の保護スリーブ（13b）と、ロータコア（11）、永久磁石（12a）及び保護スリーブ（13a）の図中右側の端面に設けられた環状の端板（15a）と、ロータコア（11）、永久磁石（12b）及び保護スリーブ（13b）の図中左側の端面に設けられた環状の端板（15b）と、ロータコア（11）の外周面において永久磁石（12a）及び保護スリーブ（13a）と永久磁石（12b）及び保護スリーブ（13b）との間に設けられた環状の伝熱部材（16c）とを備えている。 As shown in FIG. 6, the rotor (20c) includes a cylindrical shaft (10), a cylindrical rotor core (11) fixed to the outer peripheral surface of the shaft (10), and a rotor core (11). A cylindrical permanent magnet (12a) fixed on the right side of the outer peripheral surface in the drawing, and a cylindrical permanent magnet (12b) fixed on the left side of the outer peripheral surface of the rotor core (11b) in the drawing; A cylindrical protective sleeve (13a) provided via a permanent magnet (12a) on the right side of the outer periphery of the rotor core (11) and a permanent magnet (12b) on the left side of the outer periphery of the rotor core (11) A cylindrical protective sleeve (13b) provided through the annular end plate (15a) provided on the right end face of the rotor core (11), permanent magnet (12a) and protective sleeve (13a) in the figure, An annular ring provided on the left end face of the rotor core (11), permanent magnet (12b) and protective sleeve (13b) An annular heat transfer member provided between the end plate (15b) and the permanent magnet (12a) and the protective sleeve (13a) on the outer peripheral surface of the rotor core (11) and the permanent magnet (12b) and the protective sleeve (13b) (16c).
保護スリーブ（13a,13b）は、例えば、ステンレスなどの非磁性材により形成されている。また、保護スリーブ（13a,13b）は、焼き嵌めにより永久磁石（12a,12b）を介してロータコア（11）に固定され、ロータ（20c）の回転に伴う遠心力によって永久磁石（12a,12b）が飛散しないように構成されている。ここで、保護スリーブ（13a,13b）及び伝熱部材（16c）は、外周面における溶接により接合されている。 The protective sleeves (13a, 13b) are made of, for example, a nonmagnetic material such as stainless steel. The protective sleeves (13a, 13b) are fixed to the rotor core (11) via permanent magnets (12a, 12b) by shrink fitting, and the permanent magnets (12a, 12b) are caused by centrifugal force accompanying the rotation of the rotor (20c). Is configured not to scatter. Here, the protective sleeve (13a, 13b) and the heat transfer member (16c) are joined by welding on the outer peripheral surface.
伝熱部材（16c）は、例えば、銅板やアルミニウム板などの伝熱性に優れた板状材料により形成され、図６に示すように、ロータコア（11）の軸方向の中央部の外周面及び保護スリーブ（13a,13b）の隣り合う端面に接触することにより、保護スリーブ（13a,13b）で発生した熱をロータコア（11）を介してシャフト（10）に伝えるように構成されている。 The heat transfer member (16c) is made of, for example, a plate-like material having excellent heat transfer properties such as a copper plate or an aluminum plate. As shown in FIG. 6, the outer peripheral surface of the central portion in the axial direction of the rotor core (11) and the protection By contacting the adjacent end surfaces of the sleeves (13a, 13b), heat generated in the protective sleeves (13a, 13b) is transmitted to the shaft (10) via the rotor core (11).
上記構成のロータ（20c）は、上記実施形態１及び２と同様に、例えば、ロータ（20c）の外周に設けられたステータ（40、図１参照）と共に、ＳＰＭ構造を有するモータを構成するものである。 The rotor (20c) having the above configuration constitutes a motor having an SPM structure together with a stator (40, see FIG. 1) provided on the outer periphery of the rotor (20c), for example, as in the first and second embodiments. It is.
以上説明したように、本実施形態のロータ（20c）によれば、保護スリーブ（13a,13b）及びロータコア（11）の間に、保護スリーブ（13a,13b）で発生した熱をシャフト（10）側に伝える伝熱部材（16c）が設けられているので、連結された保護スリーブ（13a,13b）の軸方向の中央部の熱を、伝熱部材（16c）を介してシャフト（10）に間接的に逃すことができる。これにより、従来、逃すことが困難であった保護スリーブの軸方向の中央部の熱を外部に逃すことができるので、保護スリーブ（13a,13b）が設けられたＳＰＭ構造を有するロータ（20c）において、保護スリーブ（13a,13b）を確実に冷却することができる。 As described above, according to the rotor (20c) of the present embodiment, the heat generated in the protective sleeve (13a, 13b) is generated between the protective sleeve (13a, 13b) and the rotor core (11) in the shaft (10). Since the heat transfer member (16c) that transmits to the side is provided, the heat in the axial center of the connected protective sleeve (13a, 13b) is transferred to the shaft (10) via the heat transfer member (16c). Can be missed indirectly. As a result, the heat in the axial central portion of the protective sleeve, which has been difficult to escape in the past, can be released to the outside, so that the rotor (20c) having the SPM structure provided with the protective sleeves (13a, 13b) , The protective sleeves (13a, 13b) can be reliably cooled.
《発明の実施形態４》
図７は、本実施形態のロータ（20d）の縦断面図である。
<< Embodiment 4 of the Invention >>
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of the rotor (20d) of the present embodiment.
上記実施形態１〜３では、１枚の伝熱部材（16a〜16c）を備えたロータ（20a〜20c）を例示したが、本実施形態では、３枚の伝熱部材（16a,16d,16e）を備えたロータ（20d）を例示する。 In the first to third embodiments, the rotor (20a to 20c) including one heat transfer member (16a to 16c) is illustrated. However, in the present embodiment, three heat transfer members (16a, 16d, and 16e) are used. The rotor (20d) provided with a) is illustrated.
ロータ（20d）は、図７に示すように、円筒状のシャフト（10）と、シャフト（10）の外周面の図中の最右側に固定して設けられた円筒状のロータコア（11c）と、シャフト（10）の外周面の図中の最左側に固定して設けられた円筒状のロータコア（11f）と、ロータコア（11c）及びロータコア（11f）の間のロータコア（11c）側でシャフト（10）の外周面に固定して設けられた円筒状のロータコア（11d）と、ロータコア（11c）及びロータコア（11f）の間のロータコア（11f）側でシャフト（10）の外周面に固定して設けられた円筒状のロータコア（11e）と、ロータコア（11c〜11f）の外周面にそれぞれ固定して設けられた円筒状の永久磁石（12c〜12f）と、ロータコア（11c〜11f）の外周に永久磁石（12c〜12f）を介して設けられた円筒状の保護スリーブ（13）と、ロータコア（11c）、永久磁石（12c）及び保護スリーブ（13）の図中右側の端面に設けられた環状の端板（15a）と、ロータコア（11f）、永久磁石（12f）及び保護スリーブ（13）の図中左側の端面に設けられた環状の端板（15b）と、径方向においてシャフト（10）及び保護スリーブ（13）の間にそれぞれ設けられ、且つ軸方向においてロータコア（11d）及び永久磁石（12d）とロータコア（11e）及び永久磁石（12e）との間に設けられた伝熱部材（16a）、軸方向においてロータコア（11c）及び永久磁石（12c）とロータコア（11d）及び永久磁石（12d）との間に設けられた伝熱部材（16d）、並びに軸方向においてロータコア（11e）及び永久磁石（12e）とロータコア（11f）及び永久磁石（12f）との間に設けられた伝熱部材（16e）とを備えている。 As shown in FIG. 7, the rotor (20d) includes a cylindrical shaft (10), and a cylindrical rotor core (11c) fixed to the rightmost side of the outer peripheral surface of the shaft (10) in the drawing. The cylindrical rotor core (11f) fixedly provided on the leftmost side of the outer peripheral surface of the shaft (10) in the drawing, and the shaft (11c) between the rotor core (11c) and the rotor core (11f) 10) Fixed to the outer peripheral surface of the shaft (10) on the rotor core (11f) side between the rotor core (11c) and the cylindrical rotor core (11d) fixedly provided on the outer peripheral surface of 10) A cylindrical rotor core (11e) provided, a cylindrical permanent magnet (12c-12f) fixed to the outer peripheral surface of the rotor core (11c-11f), and an outer periphery of the rotor core (11c-11f) A cylindrical protective sleeve (13) provided via a permanent magnet (12c-12f); An annular end plate (15a) provided on the right end face of the rotor core (11c), permanent magnet (12c) and protective sleeve (13) in the figure, the rotor core (11f), permanent magnet (12f) and protective sleeve (13 ) Are provided between the annular end plate (15b) provided on the left end face in the drawing, the shaft (10) and the protective sleeve (13) in the radial direction, and the rotor core (11d) and the permanent in the axial direction. Heat transfer member (16a) provided between magnet (12d) and rotor core (11e) and permanent magnet (12e), axially rotor core (11c), permanent magnet (12c), rotor core (11d) and permanent magnet (12d) and the heat transfer member (16d) provided between the rotor core (11e) and the permanent magnet (12e) and the rotor core (11f) and the permanent magnet (12f) in the axial direction. And a heat member (16e).
ロータコア（11c〜11f）は、例えば、１つの塊状の磁性材により、又は複数の板状の磁性材を軸方向に積層して形成されている。 The rotor cores (11c to 11f) are formed by, for example, one lump-shaped magnetic material or by laminating a plurality of plate-shaped magnetic materials in the axial direction.
永久磁石（12c〜12f）は、例えば、ネオジム磁石などにより形成されている。また、永久磁石（12c〜12f）は、上記実施形態１〜３の永久磁石（12a,12b）と同様に、各々、横断面が１／４の円弧状に形成された４つの磁石片を周方向に沿って磁極が交互になるように一体で配置することにより構成されている。なお、本実施形態では、４つの磁石片が一体に形成された永久磁石（12c〜12f）を例示したが、永久磁石（12c〜12f）は、例えば、４つの磁石片が互いに離間した状態に独立して形成されていたり、異方性を有する１つのリング磁石により形成されていたりしてもよい。 The permanent magnets (12c to 12f) are formed of, for example, a neodymium magnet. In addition, the permanent magnets (12c to 12f), like the permanent magnets (12a and 12b) of the first to third embodiments, each surround four magnet pieces formed in a circular arc shape having a transverse section of 1/4. The magnetic poles are arranged so as to be alternately arranged along the direction. In the present embodiment, the permanent magnets (12c to 12f) in which the four magnet pieces are integrally formed are illustrated, but the permanent magnets (12c to 12f) are, for example, in a state where the four magnet pieces are separated from each other. It may be formed independently or may be formed by one ring magnet having anisotropy.
伝熱部材（16a,16d,16e）は、例えば、銅板やアルミニウム板などの伝熱性に優れた板状材料により形成され、図７に示すように、シャフト（10）の軸方向の中央部の外周面及び保護スリーブ（13）の軸方向の中央部の内周面に接触することにより、保護スリーブ（13）で発生した熱をシャフト（10）に伝えるように構成されている。 The heat transfer member (16a, 16d, 16e) is formed of a plate-like material having excellent heat transfer properties such as a copper plate or an aluminum plate, for example, and as shown in FIG. 7, at the central portion in the axial direction of the shaft (10). The heat generated in the protective sleeve (13) is transmitted to the shaft (10) by contacting the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the central portion in the axial direction of the protective sleeve (13).
上記構成のロータ（20d）は、上記実施形態１〜３と同様に、例えば、ロータ（20d）の外周に設けられたステータ（40、図１参照）と共に、ＳＰＭ構造を有するモータを構成するものである。 The rotor (20d) having the above configuration constitutes a motor having an SPM structure together with a stator (40, see FIG. 1) provided on the outer periphery of the rotor (20d), for example, as in the first to third embodiments. It is.
以上説明したように、本実施形態のロータ（20d）によれば、保護スリーブ（13）及びシャフト（10）の間に、保護スリーブ（13）で発生した熱をシャフト（10）に伝える伝熱部材（16a,16d,16e）が設けられているので、保護スリーブ（13）の軸方向の中央部の熱を、伝熱部材（16a,16d,16e）を介してシャフト（10）に直接的に逃すことができる。これにより、従来、逃すことが困難であった保護スリーブ（13）の軸方向の中央部の熱を外部に逃すことができるので、保護スリーブ（13）が設けられたＳＰＭ構造を有するロータ（20d）において、保護スリーブ（13）を確実に冷却することができる。 As described above, according to the rotor (20d) of the present embodiment, heat transfer that transfers heat generated in the protective sleeve (13) to the shaft (10) between the protective sleeve (13) and the shaft (10). Since the members (16a, 16d, 16e) are provided, the heat at the central portion in the axial direction of the protective sleeve (13) is directly applied to the shaft (10) via the heat transfer members (16a, 16d, 16e). Can be missed. Thus, since the heat at the central portion in the axial direction of the protective sleeve (13), which has conventionally been difficult to escape, can be released to the outside, the rotor (20d) having the SPM structure provided with the protective sleeve (13) ), The protective sleeve (13) can be reliably cooled.
また、本実施形態のロータ（20d）によれば、伝熱部材（16a,16d,16e）が、板状に形成され、軸方向の中央部に互いに離間するように複数設けられているので、保護スリーブ（13）の軸方向の中央部の熱を、複数の伝熱部材（16a,16d,16e）を介してシャフト（10）に速やかに逃すことができる。 Further, according to the rotor (20d) of the present embodiment, the heat transfer members (16a, 16d, 16e) are formed in a plate shape, and a plurality of heat transfer members (16a, 16d, 16e) are provided so as to be spaced apart from each other in the axial center portion The heat at the central portion in the axial direction of the protective sleeve (13) can be quickly released to the shaft (10) via the plurality of heat transfer members (16a, 16d, 16e).
《発明の実施形態５》
図８は、本実施形態のロータ(20e)の縦断面図である。また、図９は、図８中のIX−IX線に沿ったロータ(20e)の横断面図である。
<< Embodiment 5 of the Invention >>
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of the rotor (20e) of the present embodiment. FIG. 9 is a cross-sectional view of the rotor (20e) taken along line IX-IX in FIG.
上記実施形態１〜４では、最外周に保護スリーブ（13,13a,13b）が設けられたロータ（20a〜20d）を例示したが、本実施形態では、保護スリーブ（13）の外周面に補強スリーブ（14）が設けられたロータ（20e）を例示する。 In the first to fourth embodiments, the rotors (20a to 20d) provided with the protective sleeves (13, 13a, 13b) on the outermost periphery are exemplified. However, in the present embodiment, the outer peripheral surface of the protective sleeve (13) is reinforced. The rotor (20e) provided with the sleeve (14) is illustrated.
ロータ（20e）は、図８及び図９に示すように、円筒状のシャフト（10）と、シャフト（10）の外周面に固定して設けられた円筒状のロータコア（11）と、ロータコア（11）の外周面の図８中右側に固定して設けられた円筒状の永久磁石（12a）と、ロータコア（11b）の外周面の図８中左側に固定して設けられた円筒状の永久磁石（12b）と、ロータコア（11）の外周に永久磁石（12a,12b）を介して設けられた円筒状の保護スリーブ（13）と、保護スリーブ（13）の外周面に固定して設けられた補強スリーブ（14）と、ロータコア（11）、永久磁石（12a）、保護スリーブ（13）及び補強スリーブ（14）の図８中右側の端面に設けられた環状の端板（15a）と、ロータコア（11）、永久磁石（12b）、保護スリーブ（13）及び補強スリーブ（14）の図８中左側の端面に設けられた環状の端板（15b）と、径方向においてロータコア（11）及び保護スリーブ（13）の間に設けられ、且つ軸方向において永久磁石（12a）及び永久磁石（12b）の間に設けられた環状の伝熱部材（16b）とを備えている。 As shown in FIGS. 8 and 9, the rotor (20e) includes a cylindrical shaft (10), a cylindrical rotor core (11) fixed to the outer peripheral surface of the shaft (10), and a rotor core ( 11) a cylindrical permanent magnet (12a) fixed on the right side in FIG. 8 of the outer peripheral surface of FIG. 8 and a cylindrical permanent magnet fixed on the left side of FIG. 8 in the outer peripheral surface of the rotor core (11b). A magnet (12b), a cylindrical protective sleeve (13) provided on the outer periphery of the rotor core (11) via permanent magnets (12a, 12b), and fixed to the outer peripheral surface of the protective sleeve (13) A reinforcing sleeve (14), a rotor core (11), a permanent magnet (12a), a protective sleeve (13), and an annular end plate (15a) provided on the right end face in FIG. The left end surface of the rotor core (11), permanent magnet (12b), protective sleeve (13) and reinforcing sleeve (14) in FIG. Provided between the annular end plate (15b) provided and the rotor core (11) and the protective sleeve (13) in the radial direction, and between the permanent magnet (12a) and the permanent magnet (12b) in the axial direction. And an annular heat transfer member (16b).
補強スリーブ（14）は、例えば、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ：Carbon Fiber Reinforced Plastics）により形成されている。また、補強スリーブ（14）は、ロータ（20e）の回転に伴う遠心力に対する強度を保持するように構成されている。ここで、本実施形態のように、最外周に補強スリーブ（14）が設けられている場合には、例えば、ステンレスやアルミニウムなどの非磁性材により形成された保護スリーブ（13）は、渦電流を遮蔽する渦電流シールドとして機能することになる。 The reinforcing sleeve (14) is made of, for example, carbon fiber reinforced plastic (CFRP). Further, the reinforcing sleeve (14) is configured to maintain strength against centrifugal force accompanying the rotation of the rotor (20e). Here, when the reinforcing sleeve (14) is provided on the outermost periphery as in the present embodiment, for example, the protective sleeve (13) formed of a nonmagnetic material such as stainless steel or aluminum has an eddy current. Function as an eddy current shield.
上記構成のロータ（20e）は、上記実施形態１〜４と同様に、例えば、ロータ（20e）の外周に設けられたステータ（40、図１参照）と共に、ＳＰＭ構造を有するモータを構成するものである。 The rotor (20e) having the above configuration constitutes a motor having an SPM structure together with a stator (40, see FIG. 1) provided on the outer periphery of the rotor (20e), for example, as in the first to fourth embodiments. It is.
以上説明したように、本実施形態のロータ（20e）によれば、保護スリーブ（13）及びロータコア（11）の間に、保護スリーブ（13）で発生した熱をシャフト（10）側に伝える伝熱部材（16b）が設けられているので、保護スリーブ（13）の軸方向の中央部の熱を、伝熱部材（16b）を介してシャフト（10）に間接的に逃すことができる。これにより、従来、逃すことが困難であった保護スリーブ（13）の軸方向の中央部の熱を外部に逃すことができるので、保護スリーブ（13）が設けられたＳＰＭ構造を有するロータ（20e）において、保護スリーブ（13）を確実に冷却することができる。 As described above, according to the rotor (20e) of the present embodiment, heat generated in the protective sleeve (13) is transferred between the protective sleeve (13) and the rotor core (11) to the shaft (10) side. Since the heat member (16b) is provided, the heat at the axial center of the protective sleeve (13) can be indirectly released to the shaft (10) via the heat transfer member (16b). Thus, heat in the axial central portion of the protective sleeve (13) that has been difficult to escape can be released to the outside. Therefore, the rotor (20e) having the SPM structure provided with the protective sleeve (13) is provided. ), The protective sleeve (13) can be reliably cooled.
また、本実施形態のロータ（20e）によれば、保護スリーブ（13）の外周面に、炭素繊維強化プラスチック製の円筒状の補強スリーブ（14）が設けられているので、一般的に熱伝導率が低く、外側から冷却し難い補強スリーブ（14）が設けられていても、保護スリーブ（13）の熱を、伝熱部材（16b）を介してシャフト（10）側に逃すことができる。 Further, according to the rotor (20e) of the present embodiment, the cylindrical reinforcing sleeve (14) made of carbon fiber reinforced plastic is provided on the outer peripheral surface of the protective sleeve (13). Even if the reinforcement sleeve (14) that has a low rate and is difficult to cool from the outside is provided, the heat of the protective sleeve (13) can be released to the shaft (10) side through the heat transfer member (16b).
なお、上記各実施形態では、回転電機としてモータを例示したが、本発明は、発電機などの回転電機にも適用することができる。 In each of the above embodiments, the motor is exemplified as the rotating electrical machine, but the present invention can also be applied to a rotating electrical machine such as a generator.
また、上記各実施形態では、板状に形成された伝熱部材を備えたロータを例示したが、本発明は、網目状や複数の棒状などの他の形状に形成された伝熱部材を備えたロータにも適用することができる。 Moreover, in each said embodiment, although the rotor provided with the heat-transfer member formed in plate shape was illustrated, this invention is equipped with the heat-transfer member formed in other shapes, such as mesh shape and several rod shape. It can also be applied to other rotors.
また、上記各実施形態では、永久磁石が軸方向に複数に分割され、それらの分割された永久磁石の間にそれぞれ伝熱部材が設けられたロータを例示したが、本発明は、永久磁石が軸方向に複数（３つ以上）に分割され、それらの分割された永久磁石の間の少なくとも１つに伝熱部材が設けられたロータにも適用することができる。 Moreover, in each said embodiment, although the permanent magnet was divided | segmented into multiple in the axial direction and the rotor by which the heat-transfer member was each provided between those divided | segmented permanent magnets was illustrated, this invention is a permanent magnet. The present invention can also be applied to a rotor that is divided into a plurality (three or more) in the axial direction, and a heat transfer member is provided in at least one of the divided permanent magnets.
また、上記各実施形態では、ロータの構成を幾つか例示したが、本発明は、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。 Further, in each of the above embodiments, some configurations of the rotor are exemplified, but the present invention may be combined with each other as appropriate.
保護スリーブが設けられたＳＰＭ構造を有するロータにおいて、保護スリーブを確実に冷却することができるので、空気調和機に用いられ、超高速の回転が可能なターボ圧縮機について有用である。 Since the protective sleeve can be reliably cooled in the rotor having the SPM structure provided with the protective sleeve, it is useful for a turbo compressor that is used in an air conditioner and can be rotated at an ultra-high speed.
９ 通路
１０ シャフト
１１，１１ａ〜１１ｆ ロータコア
１２ａ〜１２ｆ 永久磁石
１３，１３ａ，１３ｂ 保護スリーブ
１４ 補強スリーブ
１６ａ〜１６ｅ 伝熱板（伝熱部材）
２０ａ〜２０ｅ ロータ
４０ ステータ
５０ モータ（回転電機）
9
20a to
Claims (7)
上記シャフト（10）の外面に設けられた筒状のロータコア（11,11a〜11f）と、
上記ロータコア（11,11a〜11f）の外面に設けられた永久磁石（12a〜12f）と、
上記ロータコア（11,11a〜11f）の外側に上記永久磁石（12a〜12f）を介して設けられた円筒状の保護スリーブ（13,13a,13b）とを備えたロータであって、
上記保護スリーブ（13,13a,13b）及びロータコア（11,11a〜11f）の間には、該保護スリーブ（13,13a,13b）及びロータコア（11,11a〜11f）に軸方向の中央部で接触して、該保護スリーブ（13,13a,13b）で発生した熱を上記シャフト（10）側に伝える伝熱部材（16a〜16e）が設けられていることを特徴とするロータ。 A shaft (10) in which a passage (9) for cooling gas is formed along the axial direction;
A cylindrical rotor core (11, 11a to 11f) provided on the outer surface of the shaft (10);
Permanent magnets (12a-12f) provided on the outer surface of the rotor core (11,11a-11f);
A rotor including a cylindrical protective sleeve (13, 13a, 13b) provided outside the rotor core (11, 11a to 11f) via the permanent magnet (12a to 12f),
Between the protective sleeve (13, 13a, 13b) and the rotor core (11, 11a to 11f), the protective sleeve (13, 13a, 13b) and the rotor core (11, 11a to 11f) are axially centered. A rotor characterized in that a heat transfer member (16a to 16e) is provided which contacts and generates heat generated by the protective sleeve (13, 13a, 13b) to the shaft (10) side.
上記伝熱部材（16a,16d,16e）は、上記シャフト（10）に接触するように設けられていることを特徴とするロータ。 In claim 1,
The heat transfer member (16a, 16d, 16e) is provided so as to come into contact with the shaft (10).
上記伝熱部材（16a,16d,16e）は、板状に形成され、軸方向の中央部に互いに離間するように複数設けられていることを特徴とするロータ。 In claim 1 or 2,
The heat transfer member (16a, 16d, 16e) is formed in a plate shape, and a plurality of the heat transfer members (16a, 16d, 16e) are provided so as to be spaced apart from each other in the axial central portion.
上記保護スリーブ（13）の外周面には、炭素繊維強化プラスチック製の円筒状の補強スリーブ（14）が設けられていることを特徴とするロータ。 In any one of Claims 1-3,
A rotor characterized in that a cylindrical reinforcing sleeve (14) made of carbon fiber reinforced plastic is provided on the outer peripheral surface of the protective sleeve (13).
上記ロータコア（11,11a〜11f）は、円筒状に設けられていることを特徴とするロータ。 In any one of Claims 1-4,
The rotor core (11, 11a to 11f) is provided in a cylindrical shape.
上記永久磁石（12a〜12f）は、軸方向に複数に分割されていることを特徴とするロータ。 In any one of Claims 1-5,
The said permanent magnet (12a-12f) is divided | segmented into plurality in the axial direction, The rotor characterized by the above-mentioned.
上記ロータの外周に設けられたステータ（40）とを備えていることを特徴とする回転電機。 A rotor (20a-20e) according to any one of claims 1-6;
A rotating electrical machine comprising a stator (40) provided on an outer periphery of the rotor.
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|---|---|---|---|---|
| JP2016116267A (en) * | 2014-12-11 | 2016-06-23 | 株式会社マキタ | Power tool |
| CN109104015A (en) * | 2018-09-27 | 2018-12-28 | 湖南湘电动力有限公司 | A kind of air-cooling magnetic ring modular rotor and motor |
| CN109391057A (en) * | 2018-09-27 | 2019-02-26 | 湖南湘电动力有限公司 | A kind of magnet ring modular rotor and motor |
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