JP2019176579A - Rotor and rotary electric machine - Google Patents

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英史 植西
Hidefumi Uenishi
英史 植西
尚己 大原
Naomi Ohara
尚己 大原
良太朗 小澤
Ryotaro Ozawa
良太朗 小澤
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Abstract

To easily adjust the mass imbalance in the circumferential direction of a rotor, and increase the production yield of the rotor.SOLUTION: A rotor 40 rotates about an axis O. The rotor 40 includes a core part 42 having a plurality of core materials 47 formed from magnetic bodies and layered in the axis O direction, and a tubular magnet part 43 in which the core part 42 is housed. A first core material 51, among the plurality of core materials 47, forming an end, in the axis O direction, of the core part 42 has a mass adjustment part 53 provided at a part in the circumferential direction about the axis O.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、回転子および回転電機に関する。   The present invention relates to a rotor and a rotating electrical machine.

従来、様々な装置や製品の駆動源としてモータが用いられている。例えば、自動車等の電装系において多くのモータが使用される。電装系においても、ブラシレスモータが広い範囲で使用され得る。電装系においては、特に、振動やノイズに関して高い信頼性が望まれる場合がある。
従来、永久磁石を回転子のコア部材の表面に固定してブラシレスモータの回転子を形成する技術が知られている。例えば、永久磁石片とコア部材とを接着材で接着固定する技術や、永久磁石としてボンド磁石を用いる技術が知られている(例えば、特許文献1を参照)。
Conventionally, motors have been used as drive sources for various devices and products. For example, many motors are used in electrical systems such as automobiles. Even in the electrical system, a brushless motor can be used in a wide range. In an electrical system, high reliability may be desired particularly with respect to vibration and noise.
Conventionally, a technique for forming a rotor of a brushless motor by fixing a permanent magnet to the surface of a core member of the rotor is known. For example, a technique for bonding and fixing a permanent magnet piece and a core member with an adhesive, and a technique using a bonded magnet as a permanent magnet are known (see, for example, Patent Document 1).

国際公開第2012/132357号International Publication No. 2012/132357

例えば、特許文献1に記載の回転子においては、例えばコア部材の偏芯により、周方向の質量の偏りが大きくなる場合がある。このようなアンバランス質量が大きいと、モータの回転に伴って大きな振動やノイズが生じる。
特許文献1に記載の回転子のように、コア部材の表面に永久磁石が固定されている場合、コア部材を削ることが困難であるため、コア部材を削ることでアンバランス質量を削減することが容易でない。コア部材を削ることに代えて永久磁石を削ると、モータの性能が悪化する。また、永久磁石を削る工程で永久磁石が割れる可能性があるため、製造歩留まりが悪化する。また、アンバランス質量をパテにより調整する方式は、比較的に大きなスペースが必要となるため、小型のモータには適用することが容易でない。
For example, in the rotor described in Patent Document 1, the mass deviation in the circumferential direction may increase due to, for example, the eccentricity of the core member. When such an unbalanced mass is large, a large vibration and noise are generated as the motor rotates.
When the permanent magnet is fixed on the surface of the core member as in the rotor described in Patent Document 1, it is difficult to cut the core member, and thus the unbalanced mass is reduced by cutting the core member. Is not easy. If the permanent magnet is shaved instead of shaving the core member, the performance of the motor deteriorates. In addition, since the permanent magnet may break in the process of cutting the permanent magnet, the manufacturing yield deteriorates. In addition, the method of adjusting the unbalanced mass with the putty requires a relatively large space and is not easy to apply to a small motor.

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、回転子の周方向の質量の偏りを容易に調整でき、回転子の製造歩留まりを高めることができる構造を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a structure capable of easily adjusting the mass deviation in the circumferential direction of the rotor and increasing the manufacturing yield of the rotor. .

前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
(1)本発明の一態様に係る回転子は、軸線回り回転する回転子であって、磁性体により形成され前記軸線方向に積層された複数のコア材を有するコア部と、前記コア部が収容された筒状の磁石部と、を備え、前記複数のコア材のうち、前記コア部における前記軸線方向の端部を形成する第1コア材において、前記軸線回りに沿う周方向の一部には、質量調整部が設けられている。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
(1) A rotor according to an aspect of the present invention is a rotor that rotates about an axis, and includes a core part that includes a plurality of core members that are formed of a magnetic material and are stacked in the axial direction, and the core part includes A cylindrical magnet portion that is housed, and among the plurality of core materials, in a first core material that forms an end in the axial direction of the core portion, a part of the circumferential direction along the axis Is provided with a mass adjusting section.

第1コア材の周方向の一部に質量調整部が設けられている。したがって、回転子の周方向の質量バランスを調整することができる。これにより、例えば、回転子の回転時に振動やノイズが生じるのを抑制すること等ができる。
第1コア材が、コア部における軸線方向の端部を形成する。したがって、コア部の形成に際し、コア部のうち、第1コア材以外のコア材を積層してプレコアを形成した後、このプレコアに軸線方向の外側から第1コア材を積層することで、コア部を形成することができる。そのため、回転子の製造に際し、まず、プレコアと磁石部とを組み付けた状態で、これらの組付け体の周方向の質量バランスを確認した後、その質量バランスを適切に調整できるような第1コア材をプレコアに積層し、回転子全体としての質量バランスを調整することができる。したがって、例えば、磁石部を切削したり磁石部に質量体を固着させたりし、磁石部の質量を増減させることで質量バランスを調整する場合などに比べて、歩留まりを高めつつ、質量バランスを容易にかつ精度良く調整することができる。
質量調整部が第1コア材に設けられている。したがって、質量バランスを調整するために、コア材(コア部)と異なる部材を別途設ける必要がない。これにより、例えば、回転子の磁力を確保しつつ、構造の複雑化や部品点数の増加などを抑えることができる。
The mass adjusting part is provided in a part of the circumferential direction of the first core material. Therefore, the circumferential mass balance of the rotor can be adjusted. Thereby, for example, it is possible to suppress the occurrence of vibration and noise when the rotor rotates.
A 1st core material forms the edge part of the axial direction in a core part. Therefore, in forming the core part, after the core material other than the first core material is laminated to form the precore, the first core material is laminated on the precore from the outside in the axial direction. The part can be formed. Therefore, when the rotor is manufactured, first, in a state where the pre-core and the magnet part are assembled, after confirming the mass balance in the circumferential direction of these assembled bodies, the first core can appropriately adjust the mass balance. A material can be laminated | stacked on a pre-core, and the mass balance as the whole rotor can be adjusted. Therefore, for example, it is easier to balance the mass while increasing the yield compared to the case where the mass balance is adjusted by cutting the magnet part or fixing the mass body to the magnet part and increasing or decreasing the mass of the magnet part. And can be adjusted accurately.
The mass adjusting unit is provided in the first core material. Therefore, it is not necessary to separately provide a member different from the core material (core part) in order to adjust the mass balance. Thereby, for example, the complexity of the structure and the increase in the number of parts can be suppressed while securing the magnetic force of the rotor.

(2)上記(1)に係る回転子では、前記質量調整部は、前記第1コア材の一部が欠損されてなる欠損部を備える構成を採用してもよい。 (2) In the rotor according to the above (1), the mass adjusting unit may include a missing part in which a part of the first core material is missing.

質量調整部が欠損部を備える。したがって、質量調整部(欠損部)を容易に形成することができる。   The mass adjusting unit includes a missing part. Therefore, it is possible to easily form the mass adjusting portion (defect portion).

(3)上記(2)に係る回転子では、前記欠損部は、前記第1コア材の外周縁よりも内側に位置する貫通孔を備える構成を採用してもよい。 (3) In the rotor which concerns on said (2), the said defect | deletion part may employ | adopt the structure provided with the through-hole located inside the outer periphery of the said 1st core material.

欠損部が貫通孔を備える。貫通孔は、第1コア材の外周縁よりも内側に位置し、第1コア材の外周縁から開口していない。したがって、第1コア材の外周縁を周方向の全周にわたって連続させ、第1コア材の外周縁を、磁石部の内周面に周方向の全周にわたって連続して対向させることができる。これにより、例えば、第1コア材の外周縁の一部が欠損しており、第1コア材の外周縁の一部が、磁石部の内周面に対向していない場合に比べて、回転子の磁力を効果的に確保することができる。   The missing part has a through hole. The through hole is located inside the outer peripheral edge of the first core material and does not open from the outer peripheral edge of the first core material. Therefore, the outer peripheral edge of the first core material can be made continuous over the entire circumference in the circumferential direction, and the outer peripheral edge of the first core material can be made to continuously face the inner peripheral surface of the magnet portion over the entire circumference in the circumferential direction. Thereby, for example, a part of the outer peripheral edge of the first core material is missing and a part of the outer peripheral edge of the first core material is rotated as compared with a case where the outer peripheral edge does not face the inner peripheral surface of the magnet part. The child's magnetic force can be effectively secured.

(4)上記(2)または(3)に係る回転子では、前記磁石部では、異なる磁極が前記周方向に交互に配置され、前記欠損部は、前記磁石部のうち、前記周方向に隣り合う磁極の間に位置する中間部分と、前記周方向に沿って同等の位置に配置されている構成を採用してもよい。 (4) In the rotor according to (2) or (3), different magnetic poles are alternately arranged in the circumferential direction in the magnet portion, and the missing portion is adjacent to the circumferential direction in the magnet portion. You may employ | adopt the structure arrange | positioned in the equivalent position along the said circumferential direction and the intermediate part located between the magnetic poles which fit.

磁石部の前記中間部分に生じる磁力線は少なく、コア部のうち、この中間部分の径方向の内側に位置する部分は、回転子の磁力を確保することについて寄与が小さい。
欠損部が、磁石部の前記中間部分と周方向に沿って同等の位置に配置されている。したがって、前述のように回転子の磁力を確保することについて寄与が小さい部分に、欠損部を配置することができる。その結果、コア部(コア材)が欠損部を有する回転子であっても、回転子の磁力を確保し易くすることができる。
There are few lines of magnetic force generated in the intermediate part of the magnet part, and a part of the core part located inside the radial part of the intermediate part contributes little to securing the magnetic force of the rotor.
The missing portion is disposed at the same position along the circumferential direction as the intermediate portion of the magnet portion. Therefore, a defect | deletion part can be arrange | positioned in a part with little contribution about ensuring the magnetic force of a rotor as mentioned above. As a result, even if the core part (core material) is a rotor having a missing part, it is possible to easily ensure the magnetic force of the rotor.

(5)上記(1)から(4)のいずれか1つに係る回転子では、前記質量調整部は、前記第1コア材の外周部分に配置されている構成を採用してもよい。 (5) In the rotor which concerns on any one of said (1) to (4), the structure arrange | positioned at the outer peripheral part of the said 1st core material may be employ | adopted for the said mass adjustment part.

質量調整部が、第1コア材の外周部分に配置されている。これにより、例えば、質量調整部が、第1コア材の内周部分に配置されている場合に比べて、質量調整部が回転時の質量バランスに与える影響を大きくし、質量バランスを調整し易くすることができる。   The mass adjusting unit is disposed on the outer peripheral portion of the first core material. Thereby, compared with the case where the mass adjustment part is arrange | positioned at the inner peripheral part of a 1st core material, for example, the influence which the mass adjustment part has on the mass balance at the time of rotation is enlarged, and mass balance is easy to adjust. can do.

(6)本発明の一態様に係る回転電機は、上記(1)から(5)のいずれか1つに係る回転子を備える。 (6) A rotating electrical machine according to an aspect of the present invention includes the rotor according to any one of (1) to (5).

本発明によれば、回転子の周方向の質量の偏りを容易に調整でき、回転子の製造歩留まりを高めることができる。   According to the present invention, the mass deviation in the circumferential direction of the rotor can be easily adjusted, and the manufacturing yield of the rotor can be increased.

本発明の一実施形態に係る回転電機において軸線方向に沿う縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which follows an axial direction in the rotary electric machine which concerns on one Embodiment of this invention. 図1に示す回転電機を構成する回転子の斜視図である。It is a perspective view of the rotor which comprises the rotary electric machine shown in FIG. 図2に示す回転子を第2側から見た背面図である。It is the rear view which looked at the rotor shown in FIG. 2 from the 2nd side. 図2に示す回転子を構成する第1コア材の斜視図である。It is a perspective view of the 1st core material which comprises the rotor shown in FIG. 図4に示す第1コア材の第1変形例の斜視図である。It is a perspective view of the 1st modification of the 1st core material shown in FIG. 図4に示す第1コア材の第2変形例の斜視図である。It is a perspective view of the 2nd modification of the 1st core material shown in FIG. 図4に示す第1コア材の第3変形例の斜視図である。It is a perspective view of the 3rd modification of the 1st core material shown in FIG. 図4に示す第1コア材の第4変形例の斜視図である。It is a perspective view of the 4th modification of the 1st core material shown in FIG. 図4に示す第1コア材の第5変形例の斜視図である。It is a perspective view of the 5th modification of the 1st core material shown in FIG. 図4に示す第1コア材の第6変形例の斜視図である。It is a perspective view of the 6th modification of the 1st core material shown in FIG.

以下、図1から図10を参照し、本発明の一実施形態に係る回転電機10(モータ)を説明する。本実施形態の回転電機10は、いわゆるブラシレスモータである。回転電機10は、自動車等の電装に用いられてもよく、その他の用途に採用されてもよい。   Hereinafter, a rotating electrical machine 10 (motor) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 10. The rotating electrical machine 10 of the present embodiment is a so-called brushless motor. The rotating electrical machine 10 may be used for electrical equipment such as an automobile, and may be employed for other purposes.

(基本構成)
図1に示すように、回転電機10は、ケース20と、固定子30と、回転子40と、ホール素子70と、を備えている。
なお、ケース20、固定子30および回転子40の各中心軸線は共通軸上に配置されている。以下では、この共通軸を軸線Oという。軸線Oに直交する方向を径方向といい、軸線O回りに周回する方向を周方向という。軸線Oは、回転子40の軸線でもあり、回転子40は、軸線O周り(周方向)に回転可能とされている。
(Basic configuration)
As shown in FIG. 1, the rotating electrical machine 10 includes a case 20, a stator 30, a rotor 40, and a hall element 70.
The central axes of the case 20, the stator 30 and the rotor 40 are arranged on a common axis. Hereinafter, this common axis is referred to as an axis O. A direction perpendicular to the axis O is referred to as a radial direction, and a direction around the axis O is referred to as a circumferential direction. The axis O is also the axis of the rotor 40, and the rotor 40 is rotatable around the axis O (circumferential direction).

ケース20は、ハウジング21と、エンドベル22と、を備えている。ハウジング21は、固定子30を収容する筒状の周壁部23と、周壁部23における軸線O方向の両端部のうちの第1端部を閉塞する端面部24と、を備えている。エンドベル22は、周壁部23における軸線O方向の両端部のうちの第2端部に装着され、第2端部を閉塞する。
以下では、軸線O方向に沿って周壁部23の第1端部側を第1側D1といい、第2端部側を第2側D2という。
The case 20 includes a housing 21 and an end bell 22. The housing 21 includes a cylindrical peripheral wall portion 23 that accommodates the stator 30, and an end surface portion 24 that closes a first end portion of both end portions of the peripheral wall portion 23 in the axis O direction. The end bell 22 is attached to a second end portion of both ends of the peripheral wall portion 23 in the direction of the axis O, and closes the second end portion.
Hereinafter, the first end side of the peripheral wall portion 23 along the axis O direction is referred to as a first side D1, and the second end side is referred to as a second side D2.

ケース20は、固定子30および回転子40を収容する。ケース20は、固定子30の全体を内部に収容している。ケース20は、回転子40の大半の部分を内部に収容しているものの、回転子40の一部(後述する回転軸41)は、ケース20からハウジング21(端面部24)を通して外部に突出している。   The case 20 accommodates the stator 30 and the rotor 40. The case 20 accommodates the entire stator 30 therein. Although the case 20 accommodates most of the rotor 40 therein, a part of the rotor 40 (a rotating shaft 41 described later) protrudes from the case 20 to the outside through the housing 21 (end face portion 24). Yes.

固定子30は、筒状に形成されている。固定子30の外周面は、ハウジング21の内周面に固定されている。固定子30には、図示しない励磁コイルが介装されている。前記励磁コイルが通電されると固定子30の一部が磁化し、回転子40が回転する。
図1および図2に示すように、回転子40は、回転軸41と、コア部42と、磁石部43と、を備えている。回転子40の軸線Oは、回転軸41の中心軸線である。
The stator 30 is formed in a cylindrical shape. The outer peripheral surface of the stator 30 is fixed to the inner peripheral surface of the housing 21. The stator 30 is provided with an exciting coil (not shown). When the exciting coil is energized, a part of the stator 30 is magnetized and the rotor 40 rotates.
As shown in FIGS. 1 and 2, the rotor 40 includes a rotation shaft 41, a core part 42, and a magnet part 43. The axis O of the rotor 40 is the central axis of the rotating shaft 41.

回転軸41は、軸受44a、44bを介してケース20に支持されている。回転軸41の軸線O方向の両端部のうち、第2側D2に位置する第2端部は、エンドベル22に設けられた第2軸受44bを介してケース20に支持されている。一方、前記両端部のうち、第1側D1に位置する第1端部は、ハウジング21からケース20の外部に突出している。回転軸41のうち、前記両端部の間に位置する部分は、ハウジング21(端面部24)に設けられた第1軸受44aを介してケース20に支持されている。   The rotating shaft 41 is supported by the case 20 via bearings 44a and 44b. Of the both ends of the rotating shaft 41 in the direction of the axis O, the second end located on the second side D2 is supported by the case 20 via a second bearing 44b provided on the end bell 22. On the other hand, of the both end portions, the first end portion located on the first side D <b> 1 protrudes from the housing 21 to the outside of the case 20. A portion of the rotary shaft 41 positioned between the both end portions is supported by the case 20 via a first bearing 44a provided on the housing 21 (end surface portion 24).

回転軸41には、環状のブッシュ45a、45bが固定されている。ブッシュ45a、45bは、軸線O方向に間隔をあけて一対設けられている。ブッシュ45a、45bは、第1軸受44aに第1ワッシャ46aを介して当接する第1ブッシュ45aと、第2軸受44bに第2ワッシャ46bを介して当接する第2ブッシュ45bと、を備えている。
これらの軸受44a、44b、ブッシュ45a、45bおよびワッシャ46a、46bを介して、回転軸41は、ケース20に軸線O回りに回転可能に支持されている。
To the rotary shaft 41, annular bushes 45a and 45b are fixed. A pair of bushes 45a and 45b are provided at an interval in the direction of the axis O. The bushes 45a and 45b include a first bush 45a that contacts the first bearing 44a via the first washer 46a, and a second bush 45b that contacts the second bearing 44b via the second washer 46b. .
The rotary shaft 41 is supported by the case 20 so as to be rotatable around the axis O through these bearings 44a, 44b, bushes 45a, 45b and washers 46a, 46b.

コア部42は、筒状に形成されている。コア部42の内周面は、回転軸41の外周面に固定されている。コア部42の内周面と回転軸41の内周面とは、例えば、コア部42内に回転軸41を圧入すること等で固定される。コア部42は、一対のブッシュ45a、45bの間に配置され、ケース20内に収容されている。   The core part 42 is formed in a cylindrical shape. The inner peripheral surface of the core part 42 is fixed to the outer peripheral surface of the rotating shaft 41. The inner peripheral surface of the core part 42 and the inner peripheral surface of the rotating shaft 41 are fixed by, for example, press-fitting the rotating shaft 41 into the core part 42. The core portion 42 is disposed between the pair of bushes 45 a and 45 b and is accommodated in the case 20.

コア部42は、複数のコア材47を備える。複数のコア材47は、軸線O方向に積層されている。コア部42は、複数のコア材47からなる積層体により形成されている。各コア材47は、磁性体により板状に形成されている。本実施形態では、各コア材47が、同一材料(強磁性体、具体的には鉄)により形成されている。   The core portion 42 includes a plurality of core materials 47. The plurality of core members 47 are stacked in the axis O direction. The core part 42 is formed of a laminated body composed of a plurality of core materials 47. Each core material 47 is formed in a plate shape from a magnetic material. In this embodiment, each core material 47 is formed of the same material (ferromagnetic material, specifically iron).

複数のコア材47は、互いに同等の形状でかつ同等の大きさに形成されている。言い換えると、複数のコア材47を同軸に並べた状態では、各コア材47の外周縁47aが互いに一致する。図示の例では、各コア材47は、平面視において同一の円環形状をなし、各コア材47の外周縁47aは、平面視において同一の真円形状をなす。複数のコア材47の厚さは、互いに同等であり、例えば、0.2mm程度である。   The plurality of core members 47 have the same shape and the same size. In other words, in the state where the plurality of core members 47 are arranged coaxially, the outer peripheral edges 47a of the core members 47 coincide with each other. In the illustrated example, the core members 47 have the same annular shape in plan view, and the outer peripheral edges 47a of the core members 47 have the same perfect circle shape in plan view. The thicknesses of the plurality of core members 47 are equal to each other, for example, about 0.2 mm.

磁石部43は、筒状に形成されている。磁石部43は、永久磁石により形成されている。図3に示すように、磁石部43では、異なる磁極48が周方向に交互に配置されている。図示の例では、磁石部43は、4極(N極48aとS極48bが2極ずつ)の磁極48を備えている。なお図3において、破線は、磁石部43のうち、周方向に隣り合う磁極48の間に位置する中間部分48cを示している。   The magnet part 43 is formed in a cylindrical shape. The magnet part 43 is formed of a permanent magnet. As shown in FIG. 3, in the magnet part 43, the different magnetic poles 48 are alternately arranged in the circumferential direction. In the illustrated example, the magnet portion 43 includes a magnetic pole 48 having four poles (N pole 48a and two S poles 48b each). In FIG. 3, a broken line indicates an intermediate portion 48 c located between the magnetic poles 48 adjacent in the circumferential direction in the magnet portion 43.

図1に示すように、磁石部43には、コア部42が収容されている。磁石部43の軸線O方向の大きさは、コア部42の軸線O方向の大きさよりも大きい。コア部42は、磁石部43の軸線O方向の内側に配置されている。
磁石部43の内周面は、コア部42の外周面に固定されている。磁石部43の内周面とコア部42の外周面とは、例えば、磁石部43内にコア部42を圧入すること等で固定される。
磁石部43は、例えば、いわゆるボンド磁石などにより形成することができる。
As shown in FIG. 1, the core portion 42 is accommodated in the magnet portion 43. The size of the magnet part 43 in the axis O direction is larger than the size of the core part 42 in the axis O direction. The core part 42 is disposed inside the magnet part 43 in the direction of the axis O.
The inner peripheral surface of the magnet part 43 is fixed to the outer peripheral surface of the core part 42. The inner peripheral surface of the magnet part 43 and the outer peripheral surface of the core part 42 are fixed, for example, by press-fitting the core part 42 into the magnet part 43.
The magnet part 43 can be formed by what is called a bond magnet etc., for example.

ホール素子70は、ケース20(エンドベル22)に固定されている。ホール素子70は、回転子40の回転を検出する。ホール素子70は、回転子40の磁石部43に第2側D2から対向している。   The hall element 70 is fixed to the case 20 (end bell 22). The hall element 70 detects the rotation of the rotor 40. The hall element 70 faces the magnet portion 43 of the rotor 40 from the second side D2.

(周方向の質量バランス)
上記回転電機10において、例えば、磁石部43にボンド磁石を採用した場合、磁石部43の質量が周方向にばらつき易くなる。すなわち、ボンド磁石は、例えば、フェライト磁石と合成樹脂とを混合してなる磁石であり、製造時に混合される材料のばらつきを要因として、ボンド磁石(磁石部43)の質量が周方向にばらつき易くなる。
また上記回転電機10において、小径化を図りつつトルク出力を向上させるためには、回転電機10(固定子30や回転子40)を軸線O方向に長くすることが考えられる。しかしながらこの場合、コア部42のコア材47の積層枚数が多くなる。その結果、各コア材47に周方向の質量バランスの偏りがある場合、1枚毎の偏りは小さいとしても、その偏りが積算されて大きな偏りとなり易い。これにより、回転子40における周方向の質量バランスが悪くなるおそれがある。
(Mass balance in the circumferential direction)
In the rotating electrical machine 10, for example, when a bonded magnet is employed for the magnet portion 43, the mass of the magnet portion 43 is likely to vary in the circumferential direction. That is, the bond magnet is, for example, a magnet obtained by mixing a ferrite magnet and a synthetic resin, and the mass of the bond magnet (magnet portion 43) is likely to vary in the circumferential direction due to variations in materials mixed during manufacture. Become.
Further, in the rotating electrical machine 10, in order to improve the torque output while reducing the diameter, it is conceivable that the rotating electrical machine 10 (the stator 30 and the rotor 40) is elongated in the direction of the axis O. However, in this case, the number of stacked core members 47 of the core portion 42 increases. As a result, when each core material 47 has a bias in the mass balance in the circumferential direction, even if the bias for each sheet is small, the bias is integrated and tends to be a large bias. Thereby, there exists a possibility that the mass balance of the circumferential direction in the rotor 40 may worsen.

(質量調整部53)
本実施形態では、複数のコア材47は、第1コア材51と、第2コア材52と、を備えている。第1コア材51には、質量調整部53が設けられていて、第2コア材52には、この質量調整部53が設けられていない。質量調整部53は、第1コア材51における周方向の質量のバランスを調整する。その結果、質量調整部53は、回転子40全体での周方向の質量のバランスを調整する。
(Mass adjustment part 53)
In the present embodiment, the plurality of core members 47 includes a first core member 51 and a second core member 52. The first core material 51 is provided with a mass adjustment unit 53, and the second core material 52 is not provided with this mass adjustment unit 53. The mass adjusting unit 53 adjusts the circumferential mass balance of the first core material 51. As a result, the mass adjusting unit 53 adjusts the circumferential mass balance of the entire rotor 40.

第1コア材51は、コア部42における軸線O方向の端部を形成する。本実施形態では、第1コア材51は、コア部42における第2側D2の端部を形成している。言い換えると、第1コア材51は、コア部42を形成するコア材47の積層体のうち、最も第2側D2に位置する1枚のコア材47である。第2コア材52は、コア部42における第2側D2の端部以外の部分を形成している。   The first core material 51 forms an end portion of the core portion 42 in the axis O direction. In the present embodiment, the first core material 51 forms an end portion of the second side D <b> 2 in the core portion 42. In other words, the first core material 51 is the one core material 47 that is positioned closest to the second side D <b> 2 among the stacked body of the core materials 47 that form the core portion 42. The second core material 52 forms a portion other than the end portion of the second side D2 in the core portion 42.

なお第1コア材51は、最も第2側D2に位置する1枚を含む、第2側D2から複数枚のコア材47であってもよい。また第1コア材51が、コア部42における両方の端部を形成してもよい。さらに第1コア材51が、コア部42における第1側D1の端部のみを形成してもよい。   Note that the first core material 51 may be a plurality of core materials 47 from the second side D2 including the one closest to the second side D2. Further, the first core material 51 may form both end portions in the core portion 42. Furthermore, the 1st core material 51 may form only the edge part of the 1st side D1 in the core part 42. FIG.

図4に示すように、質量調整部53は、第1コア材51における周方向の一部に限定して設けられている。すなわち、質量調整部53は、第1コア材51における周方向の全周にわたっては設けられていない。
質量調整部53は、第1コア材51の外周部分51oに配置されている。第1コア材51の外周部分51oとは、第1コア材51において内周縁と外周縁47aとの間に位置する径方向の中央よりも、外周縁47a側に位置する部分をいう。第1コア材51の内周部分51iとは、第1コア材51の前記中央よりも内周縁側に位置する部分をいう。
As shown in FIG. 4, the mass adjusting unit 53 is provided only in a part of the first core material 51 in the circumferential direction. That is, the mass adjusting unit 53 is not provided over the entire circumference of the first core material 51 in the circumferential direction.
The mass adjusting unit 53 is disposed on the outer peripheral portion 51 o of the first core material 51. The outer peripheral portion 51o of the first core material 51 refers to a portion located on the outer peripheral edge 47a side from the radial center located between the inner peripheral edge and the outer peripheral edge 47a in the first core material 51. The inner peripheral portion 51 i of the first core material 51 refers to a portion located closer to the inner peripheral edge than the center of the first core material 51.

質量調整部53は、第1コア材51の一部が欠損されてなる欠損部54を備える。欠損部54は、第1コア材51の外周縁47aよりも内側に位置する貫通孔55である。貫通孔55は、軸線O方向から見た平面視で円形状(図示の例では真円形状)に形成されている。貫通孔55の直径は、第1コア材51の内径よりも小さい。   The mass adjusting unit 53 includes a defective portion 54 formed by partially deleting the first core material 51. The deficient portion 54 is a through hole 55 located inside the outer peripheral edge 47 a of the first core material 51. The through hole 55 is formed in a circular shape (a perfect circular shape in the illustrated example) in a plan view viewed from the direction of the axis O. The diameter of the through hole 55 is smaller than the inner diameter of the first core material 51.

図3に示すように、欠損部54は、磁石部43の前記中間部分48cと周方向に沿って同等の位置に配置されている。言い換えると、欠損部54は、磁石部43の中間部分48cに対して径方向の内側に位置している。なお欠損部54は、前記中間部分48cに対して周方向にずらされていてもよい。   As shown in FIG. 3, the defect | deletion part 54 is arrange | positioned in the same position as the said intermediate part 48c of the magnet part 43 along the circumferential direction. In other words, the missing portion 54 is located on the inner side in the radial direction with respect to the intermediate portion 48 c of the magnet portion 43. The missing portion 54 may be shifted in the circumferential direction with respect to the intermediate portion 48c.

(製造方法)
上記回転電機10における回転子40は、以下に示す製造方法により製造することができる。なお、以下に示す製造方法は一例であり、製造方法はこの方法に限られない。
まず、コア部42の第2コア材52を積層してプレコアを形成する。このとき、例えば、第2コア材52を回転軸41に圧入しながら積層させて前記プレコアを形成する。
その後、プレコアと磁石部43とを組み付ける。このとき、例えば、プレコアを磁石部43に圧入してプレコアの外周面を磁石部43の内周面に固定する。これにより、コア部42に第1コア材51が積層されていない状態の回転子40(以下、プレロータという。)が形成される。
(Production method)
The rotor 40 in the rotating electrical machine 10 can be manufactured by the following manufacturing method. In addition, the manufacturing method shown below is an example, and a manufacturing method is not restricted to this method.
First, the 2nd core material 52 of the core part 42 is laminated | stacked, and a pre-core is formed. At this time, for example, the pre-core is formed by laminating the second core material 52 while being press-fitted into the rotating shaft 41.
Thereafter, the pre-core and the magnet part 43 are assembled. At this time, for example, the pre-core is press-fitted into the magnet portion 43 and the outer peripheral surface of the pre-core is fixed to the inner peripheral surface of the magnet portion 43. Thereby, the rotor 40 (hereinafter referred to as a prerotor) in a state where the first core material 51 is not stacked on the core portion 42 is formed.

次いで、プレロータの周方向の質量バランスを確認する。質量バランスの確認方法としては、公知の方法を適宜採用することができる。
最後に、質量バランスを適切に調整できるような第1コア材51を準備した上でプレコアに積層し、回転子40全体としての質量バランスを調整する。
これにより、周方向の質量バランスが調整された回転子40が製造される。回転電機10の製造に際しては、例えば、この製造方法により製造された回転子40と、ケース20および固定子30を組み付ける方法などを採用することができる。
Next, the mass balance in the circumferential direction of the prerotor is confirmed. As a method for confirming the mass balance, a known method can be appropriately employed.
Finally, after preparing the 1st core material 51 which can adjust mass balance appropriately, it laminates | stacks on a pre-core, and adjusts the mass balance as the rotor 40 whole.
Thereby, the rotor 40 in which the circumferential mass balance is adjusted is manufactured. When manufacturing the rotating electrical machine 10, for example, a method of assembling the rotor 40 manufactured by this manufacturing method, the case 20, and the stator 30 can be employed.

なお上記回転子40の製造方法において、質量バランスを確認する前に、複数種類の第1コア材51を予め準備しておいてもよく、質量バランスを確認した後、その質量バランスに応じて適切な質量調整部53を有する第1コア材51を形成してもよい。
第1コア材51としては、例えば、図5から図10に示す第1変形例から第6変形例が挙げられる。
In addition, in the manufacturing method of the rotor 40, before confirming the mass balance, a plurality of types of first core materials 51 may be prepared in advance, and after confirming the mass balance, it is appropriate depending on the mass balance. The first core material 51 having the mass adjusting portion 53 may be formed.
Examples of the first core material 51 include first to sixth modifications shown in FIGS. 5 to 10.

図5に示すように、第1変形例の第1コア材51Aには、貫通孔55が周方向に間隔をあけて複数(図示の例では3つ)設けられている。複数の貫通孔55は、互いに同等の形状でかつ同等の大きさである。複数の貫通孔55は、径方向に同等の位置に配置され、周方向に同等の間隔をあけて配置されている。   As shown in FIG. 5, the first core material 51 </ b> A of the first modified example is provided with a plurality of (three in the illustrated example) through holes 55 at intervals in the circumferential direction. The plurality of through holes 55 have the same shape and the same size. The plurality of through holes 55 are arranged at equivalent positions in the radial direction, and are arranged at equal intervals in the circumferential direction.

図6に示すように、第2変形例の第1コア材51Bには、第1変形例と同様に、貫通孔55が周方向に間隔をあけて複数(図示の例では3つ)設けられている。第2変形例が第1変形例と異なる点は、複数の貫通孔55のうちの1つの貫通孔55が、他の貫通孔55よりも大径である点である。   As shown in FIG. 6, in the first core material 51B of the second modified example, a plurality of (three in the illustrated example) through holes 55 are provided at intervals in the circumferential direction, as in the first modified example. ing. The second modification is different from the first modification in that one of the plurality of through holes 55 has a larger diameter than the other through holes 55.

図7に示すように、第3変形例の第1コア材51Cには、貫通孔55が1つのみ設けられているが、その貫通孔55が、平面視において周方向に延びる長孔状に形成されている。   As shown in FIG. 7, the first core material 51C of the third modified example is provided with only one through hole 55, and the through hole 55 has a long hole shape extending in the circumferential direction in plan view. Is formed.

図8に示すように、第4変形例の第1コア材51Dには、質量調整部53として、貫通孔55に代えて切り欠き56が設けられている。切り欠き56は、第1コア材51の外周縁47aから径方向の内側に向けて延びている。切り欠き56は、第1コア材51の外周縁47aに開口している。切り欠き56は、平面視において径方向に延びる直線状に形成されている。図示の例では、切り欠き56は1つのみ設けられている。   As shown in FIG. 8, the first core material 51 </ b> D of the fourth modified example is provided with a notch 56 instead of the through hole 55 as the mass adjusting unit 53. The notch 56 extends from the outer peripheral edge 47 a of the first core material 51 toward the inside in the radial direction. The notch 56 opens to the outer peripheral edge 47 a of the first core material 51. The notch 56 is formed in a straight line extending in the radial direction in plan view. In the illustrated example, only one notch 56 is provided.

図9に示すように、第5変形例の第1コア材51Eには、第4変形例と同様に、切り欠き56が設けられている。第5変形例が第4変形例と異なる点は、切り欠き56が、周方向に複数設けられている点である。複数の切り欠き56は、互いに同等の形状でかつ同等の大きさである。   As shown in FIG. 9, the first core material 51 </ b> E of the fifth modification is provided with a notch 56 as in the fourth modification. The fifth modification is different from the fourth modification in that a plurality of notches 56 are provided in the circumferential direction. The plurality of notches 56 have the same shape and the same size.

図10に示すように、第6変形例の第1コア材51Fは、第4変形例と同様に、切り欠き56が設けられている。第6変形例が第4変形例と異なる点は、切り欠き56が、中心角が180度以上の扇形状に形成されている点である。切り欠き56は、第1コア材51Fの外周部分51oから内周部分51iに至るまで形成されている。その結果、第1コア材51において欠損部54以外の部分の平面視形状は、中心角が180度未満の扇形状となる。   As shown in FIG. 10, the first core material 51 </ b> F of the sixth modified example is provided with a notch 56 similarly to the fourth modified example. The sixth modification is different from the fourth modification in that the notch 56 is formed in a fan shape with a central angle of 180 degrees or more. The notch 56 is formed from the outer peripheral portion 51o to the inner peripheral portion 51i of the first core material 51F. As a result, the planar view shape of the portion other than the defect portion 54 in the first core material 51 is a fan shape having a central angle of less than 180 degrees.

なお図4から図10に示す第1コア材51、51A〜51Fでは、質量調整部53として欠損部54が設けられているが、欠損部54に代えて、または欠損部54とともに、質量調整部53としての質量体(ウェイト)を備えていてもよい。
また図4から図9に示す第1コア材51、51A〜51Eにおいて、質量調整部53が、第1コア材51の内周部分51iに配置されていてもよい。
Note that in the first core materials 51 and 51A to 51F shown in FIGS. 4 to 10, the defect part 54 is provided as the mass adjustment part 53, but instead of the defect part 54 or together with the defect part 54, the mass adjustment part A mass body (weight) as 53 may be provided.
Further, in the first core materials 51 and 51A to 51E shown in FIGS. 4 to 9, the mass adjusting portion 53 may be disposed on the inner peripheral portion 51 i of the first core material 51.

(作用効果)
以上説明したように、本実施形態に係る回転電機10および回転子40によれば、第1コア材51の周方向の一部に質量調整部53が設けられている。したがって、回転子40の周方向の質量バランスを調整することができる。これにより、例えば、回転子40の回転時に振動やノイズが生じるのを抑制すること等ができる。
(Function and effect)
As described above, according to the rotating electrical machine 10 and the rotor 40 according to the present embodiment, the mass adjusting unit 53 is provided in a part of the first core material 51 in the circumferential direction. Therefore, the circumferential mass balance of the rotor 40 can be adjusted. Thereby, for example, it is possible to suppress the occurrence of vibration and noise when the rotor 40 rotates.

第1コア材51が、コア部42における軸線O方向の端部を形成する。したがって、コア部42の形成に際し、コア部42のうち、第1コア材51以外のコア材47を積層してプレコアを形成した後、このプレコアに軸線O方向の外側から第1コア材51を積層することで、コア部42を形成することができる。そのため、回転子40の製造に際し、まず、プレコアと磁石部43とを組み付けた状態で、これらの組付け体の周方向の質量バランスを確認した後、その質量バランスを適切に調整できるような第1コア材51をプレコアに積層し、回転子40全体としての質量バランスを調整することができる。したがって、例えば、磁石部43を切削したり磁石部43に質量体を固着させたりし、磁石部43の質量を増減させることで質量バランスを調整する場合などに比べて、歩留まりを高めつつ、質量バランスを容易にかつ精度良く調整することができる。   The first core material 51 forms an end of the core portion 42 in the axis O direction. Therefore, when forming the core portion 42, the core material 47 of the core portion 42 other than the first core material 51 is laminated to form a precore, and then the first core material 51 is applied to the precore from the outside in the axis O direction. By stacking, the core portion 42 can be formed. Therefore, when the rotor 40 is manufactured, first, in a state where the pre-core and the magnet portion 43 are assembled, after confirming the mass balance in the circumferential direction of these assembled bodies, the mass balance can be adjusted appropriately. 1 core material 51 can be laminated on a pre-core, and the mass balance as the whole rotor 40 can be adjusted. Therefore, for example, when the mass balance is adjusted by cutting the magnet portion 43 or fixing a mass body to the magnet portion 43 and adjusting the mass balance by increasing or decreasing the mass of the magnet portion 43, the mass is increased. The balance can be adjusted easily and accurately.

質量調整部53が第1コア材51に設けられている。したがって、質量バランスを調整するために、コア材47(コア部42)と異なる部材を別途設ける必要がない。これにより、例えば、回転子40の磁力を確保しつつ、構造の複雑化や部品点数の増加などを抑えることができる。
質量調整部53が欠損部54を備える。したがって、質量調整部53(欠損部54)を容易に形成することができる。
The mass adjusting unit 53 is provided in the first core material 51. Therefore, it is not necessary to separately provide a member different from the core material 47 (core portion 42) in order to adjust the mass balance. Thereby, for example, the complexity of the structure and the increase in the number of parts can be suppressed while securing the magnetic force of the rotor 40.
The mass adjusting unit 53 includes a defect portion 54. Therefore, the mass adjustment part 53 (defect part 54) can be formed easily.

貫通孔55は、第1コア材51の外周縁47aよりも内側に位置し、第1コア材51の外周縁47aから開口していない。したがって、図4から図7に示すように、欠損部54が貫通孔55によって形成されている場合、第1コア材51の外周縁47aを周方向の全周にわたって連続させ、第1コア材51の外周縁47aを、磁石部43の内周面に周方向の全周にわたって連続して対向させることができる。これにより、例えば、第1コア材51の外周縁47aの一部が欠損しており、第1コア材51の外周縁47aの一部が、磁石部43の内周面に対向していない場合に比べて、回転子40の磁力を効果的に確保することができる。   The through hole 55 is located inside the outer peripheral edge 47 a of the first core material 51 and does not open from the outer peripheral edge 47 a of the first core material 51. Therefore, as shown in FIG. 4 to FIG. 7, when the defect portion 54 is formed by the through hole 55, the outer peripheral edge 47 a of the first core material 51 is made continuous over the entire circumference. The outer peripheral edge 47 a can be continuously opposed to the inner peripheral surface of the magnet portion 43 over the entire circumference in the circumferential direction. Thereby, for example, when a part of the outer peripheral edge 47 a of the first core material 51 is missing and a part of the outer peripheral edge 47 a of the first core material 51 does not face the inner peripheral surface of the magnet part 43. As compared with the above, the magnetic force of the rotor 40 can be effectively secured.

図3に示すような磁石部43の前記中間部分48cに生じる磁力線は少なく、コア部42のうち、この中間部分48cの径方向の内側に位置する部分は、回転子40の磁力を確保することについて寄与が小さい。
欠損部54が、磁石部43の前記中間部分48cと周方向に沿って同等の位置に配置されている。したがって、前述のように回転子40の磁力を確保することについて寄与が小さい部分に、欠損部54を配置することができる。その結果、コア部42(コア材47)が欠損部54を有する回転子40であっても、回転子40の磁力を確保し易くすることができる。
There are few lines of magnetic force generated in the intermediate portion 48c of the magnet portion 43 as shown in FIG. 3, and the portion of the core portion 42 located inside the intermediate portion 48c in the radial direction secures the magnetic force of the rotor 40. The contribution is small.
The defect portion 54 is disposed at the same position along the circumferential direction as the intermediate portion 48 c of the magnet portion 43. Therefore, the defect | deletion part 54 can be arrange | positioned in the part with little contribution about ensuring the magnetic force of the rotor 40 as mentioned above. As a result, even if the core part 42 (core material 47) is the rotor 40 having the missing part 54, the magnetic force of the rotor 40 can be easily secured.

質量調整部53が、第1コア材51の外周部分51oに配置されている。これにより、例えば、質量調整部53が、第1コア材51の内周部分51iに配置されている場合に比べて、質量調整部53が回転時の質量バランスに与える影響を大きくし、質量バランスを調整し易くすることができる。   The mass adjusting unit 53 is disposed on the outer peripheral portion 51 o of the first core material 51. Thereby, compared with the case where the mass adjustment part 53 is arrange | positioned at the inner peripheral part 51i of the 1st core material 51, for example, the influence which the mass adjustment part 53 has on the mass balance at the time of rotation is enlarged, and mass balance Can be easily adjusted.

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。   The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. It is possible to replace the constituent elements in the embodiment with known constituent elements without departing from the spirit of the present invention, and the above-described modified examples may be appropriately combined.

10 回転電機
40 回転子
42 コア部
43 磁石部
47 コア材
47a 外周縁
48 磁極
48c 中間部分
51、51A、51B、51C、51D、51E、51F 第1コア材
51o 外周部分
53 質量調整部
54 欠損部
55 貫通孔
O 軸線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Rotating electrical machine 40 Rotor 42 Core part 43 Magnet part 47 Core material 47a Outer peripheral edge 48 Magnetic pole 48c Intermediate | middle part 51, 51A, 51B, 51C, 51D, 51E, 51F 1st core material 51o Outer peripheral part 53 Mass adjustment part 54 Missing part 55 Through-hole O axis

Claims (6)

軸線回り回転する回転子であって、
磁性体により形成され前記軸線方向に積層された複数のコア材を有するコア部と、
前記コア部が収容された筒状の磁石部と、を備え、
前記複数のコア材のうち、前記コア部における前記軸線方向の端部を形成する第1コア材において、前記軸線回りに沿う周方向の一部には、質量調整部が設けられている回転子。
A rotor that rotates about an axis,
A core portion having a plurality of core materials formed of a magnetic material and stacked in the axial direction;
A cylindrical magnet portion in which the core portion is housed,
Of the plurality of core materials, in the first core material forming the end portion of the core portion in the axial direction, a rotor provided with a mass adjusting portion in a part of the circumferential direction along the axis. .
前記質量調整部は、前記第1コア材の一部が欠損されてなる欠損部を備える請求項1に記載の回転子。   2. The rotor according to claim 1, wherein the mass adjusting unit includes a deficient portion in which a part of the first core material is deficient. 前記欠損部は、前記第1コア材の外周縁よりも内側に位置する貫通孔を備える請求項2に記載の回転子。   3. The rotor according to claim 2, wherein the defect portion includes a through hole located inside an outer peripheral edge of the first core material. 前記磁石部では、異なる磁極が前記周方向に交互に配置され、
前記欠損部は、前記磁石部のうち、前記周方向に隣り合う磁極の間に位置する中間部分と、前記周方向に沿って同等の位置に配置されている請求項2または3に記載の回転子。
In the magnet portion, different magnetic poles are alternately arranged in the circumferential direction,
4. The rotation according to claim 2, wherein the defect portion is arranged at an equivalent position along the circumferential direction with an intermediate portion located between the magnetic poles adjacent in the circumferential direction in the magnet portion. Child.
前記質量調整部は、前記第1コア材の外周部分に配置されている請求項1から4のいずれか1項に記載の回転子。   5. The rotor according to claim 1, wherein the mass adjusting unit is disposed on an outer peripheral portion of the first core material. 請求項1から5のいずれか1項に記載の回転子を備える回転電機。   A rotating electrical machine comprising the rotor according to any one of claims 1 to 5.
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