JP2019208320A - 回転電機のロータ - Google Patents
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Abstract
Description
シャフトと、前記シャフトの外周面上に設置された筒状の磁石と、
前記磁石の前記シャフトの軸方向の一方の第一端面側に配置された第一エンドキャップと、
前記磁石の軸方向の他方の第二端面側に配置された第二エンドキャップと、
前記磁石の外周面の全周、前記第一エンドキャップの外周面および前記第二エンドキャップの外周面のそれぞれの少なくとも一部を包囲するスリーブとを備えた回転電機のロータであって、
前記スリーブは、軸方向の前記第一端面側および前記第二端面側の少なくとも一方に切欠き部を有し、
前記磁石の外周面の全周、および、前記第一エンドキャップの外周面および前記第二エンドキャップの外周面のそれぞれの少なくとも一部と、前記スリーブとの間の箇所に配置されるとともに、当該箇所に連続して前記切欠き部を覆う樹脂部を備えたものである。
以下の、各実施の形態の回転電機のロータ100(以下、ロータ100と称す)の説明において、各方向を、例えば図1に示すように、周方向Z、シャフト10の軸方向Y、および、図2に示すように、径方向Xとしてそれぞれ示す。図1は実施の形態1による回転電機のロータ100の構成を示す斜視図である。図2は図1に示した回転電機のロータ100の中心軸を通る平面で切断された(以下、軸方向Yの断面と称す)構成を示す断面図である。
シャフトと、前記シャフトの外周面上に設置された筒状の磁石と、
前記磁石の前記シャフトの軸方向の一方の第一端面側に配置された第一エンドキャップと、
前記磁石の軸方向の他方の第二端面側に配置された第二エンドキャップと、
前記磁石の外周面の全周、前記第一エンドキャップの外周面および前記第二エンドキャップの外周面のそれぞれの少なくとも一部を包囲するスリーブとを備えた回転電機のロータであって、
前記スリーブは、軸方向の前記第一端面側および前記第二端面側の少なくとも一方に切欠き部を有し、
前記磁石の外周面の全周、および、前記第一エンドキャップの外周面および前記第二エンドキャップの外周面のそれぞれの少なくとも一部と、前記スリーブとの箇所に配置されるとともに、当該箇所に連続して前記切欠き部を覆う樹脂部を備えたので、
スリーブと、磁石、第一エンドキャップおよび第二エンドキャップとを、樹脂部により径方向および軸方向に固定されるので、スリーブと磁石とのエアギャップを広げることなく、樹脂部によるスリーブと磁石との固定が強固となり、回転電機のロータの高速回転および回転電機のロータの回転によるストレスに対して強靱となる。
樹脂部は、スリーブと磁石とを全周において径方向に固定でき、樹脂部による固定がさらに強固となる。
図3は実施の形態2における回転電機のロータ100の軸方向Yの断面の構成を示す断面図である。図において、実施の形態1と異なる部分は、切欠き部52である。切欠き部52は、スリーブ50の第一端面504側に形成される。切欠き部52は、軸方向Yの断面形状が凹型形状にて形成される。切欠き部52は、スリーブ50の外周面502よりも径が小さく、内周面501と同芯であって、外周面502よりも径方向Xの内側に形成される側面523と、スリーブ50の外周面502よりも径が小さく、内周面501と同芯であって、当該側面523よりさらに径方向Xの内側に形成される側面524と、第一端面504より軸方向Yにおいて磁石20側に形成される端面527とを備える。
図4は実施の形態3による回転電機のロータ100の構成を示す斜視図である。図5は図4に示した回転電機のロータ100の軸方向Yの断面の構成を示す断面図である。図において、上記各実施の形態と異なる部分は切欠き部53である。切欠き部53は、スリーブ50の第一端面504側に形成される。切欠き部53は、軸方向Yの断面形状が凹型形状にて形成される。
前記スリーブの前記切欠き部の凹型形状は、径方向の外側の側壁の軸方向の長さが、径方向の内側の側壁の軸方向の長さより長く形成され、
前記樹脂部の外周面より前記スリーブの外周面が最外周にて形成されるので、
ロータの高速回転時に磁石にかかる径方向の引張応力を、スリーブで受け止めるため、高速回転に適している。
図6は実施の形態4による回転電機のロータ100の構成を示す斜視図である。図7は図6に示した回転電機のロータ100のスリーブ50の構成を示す側面図である。図において、上記各実施の形態と異なる部分は切欠き部54である。切欠き部54は、スリーブ50の第一端面504側に形成され、周方向Zに間隔を隔てて凹部が複数個形成される。各切欠き部54は、周方向Zの一方側の側面541、周方向Zの他方側の側面542と、第一端面504より軸方向Yにおいて磁石20側に形成される端面543とを備える。これにより、スリーブ50の切欠き部54が形成された第一端面504側の端部は、軸方向Yにおいて凹凸形状に形成される。
前記スリーブの前記切欠き部は、周方向に間隔を隔てて複数個の凹部にて形成されるとともに、当該切欠き部により、前記スリーブの前記切欠き部が形成された軸方向の端部が、軸方向において凹凸形状に形成されるため、
スリーブと樹脂部との周方向のおける接触面積をさらに増やすことで、2つの部材が噛み合い、磁石を径方向および軸方向だけでなく周方向にも強固に固定できる。
図8は実施の形態5における回転電機のロータ100の軸方向Yの断面の構成を示す断面図である。上記各実施の形態においては、切欠き部をスリーブ50の軸方向Yの一方の第一端面504側に形成する例を示したが、これに限られることはなく、図8に示すように、スリーブ50の軸方向Yの他方の第二端面506側に、第一端面504側と同様の形状の切欠き部51を構成する。
前記スリーブの前記切欠き部は、軸方向の前記第一端面側および前記第二端面側のいずれにも形成されるため、
スリーブが軸方向において上下対称の形状となるため、工作管理が容易となり、生産コストを削減できる。
図9は実施の形態6における回転電機のロータ100の軸方向Yの断面の構成を示す断面図である。上記各実施の形態においては、磁石20と、第一エンドキャップ30との軸方向Y間、および、磁石20と、第二エンドキャップ40との軸方向Y間には、樹脂部60を形成しない例を示したが、これに限られることはなく、図9に示すように、磁石20と、第一エンドキャップ30との軸方向Y間に樹脂部611を、および、磁石20と、第二エンドキャップ40との軸方向Y間に樹脂部612をそれぞれ樹脂部60として形成する。また、スリーブ50の第二端面506と、第二エンドキャップ40の当接面404とは当接せず、スリーブ50の第二端面506と、第二エンドキャップ40の当接面404との間にも樹脂部612が連続して形成される。
前記樹脂部は、前記磁石と前記第一エンドキャップとの軸方向における間、または、前記磁石と前記第二エンドキャップとの軸方向における間の少なくともいずれか一方に形成されたため、
第一エンドキャップ、第二エンドキャップの組立て位置がバラツいても、磁石と、第一エンドキャップとの軸方向間、および、磁石と、第二エンドキャップとの軸方向間に形成された樹脂部により、当該バラツキが吸収でき、ロータの生産性が良くなる。
したがって、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらに、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
301 穴、302 外周面、40 第二エンドキャップ、401 穴、
402 第一外周面、403 第二外周面、404 当接面、405 第二端面、
50 スリーブ、501 内周面、502 外周面、504 第一端面、
506 第二端面、51 切欠き部、513 側面、515 端面、52 切欠き部、
521 内周面、523 側面、524 側面、525 側壁、526 側壁、
527 端面、53 切欠き部、533 側面、534 側面、535 側壁、
536 端面、537 側壁、54 切欠き部、541 側面、542 側面、
543 端面、60 樹脂部、601 外周面、611 樹脂部、612 樹脂部、
X 径方向、Y 軸方向、Z 周方向。
Claims (9)
- シャフトと、前記シャフトの外周面上に設置された筒状の磁石と、
前記磁石の前記シャフトの軸方向の一方の第一端面側に配置された第一エンドキャップと、
前記磁石の軸方向の他方の第二端面側に配置された第二エンドキャップと、
前記磁石の外周面の全周、前記第一エンドキャップの外周面および前記第二エンドキャップの外周面のそれぞれの少なくとも一部を包囲するスリーブとを備えた回転電機のロータであって、
前記スリーブは、軸方向の前記第一端面側および前記第二端面側の少なくとも一方に切欠き部を有し、
前記磁石の外周面の全周、および、前記第一エンドキャップの外周面および前記第二エンドキャップの外周面のそれぞれの少なくとも一部と、前記スリーブとの間の箇所に配置されるとともに、当該箇所に連続して前記切欠き部を覆う樹脂部を備えた回転電機のロータ。 - 前記スリーブの前記切欠き部は、軸方向の断面形状が凹型形状に形成された請求項1に記載の回転電機のロータ。
- 前記スリーブの前記切欠き部の凹型形状は、径方向の外側の側壁の軸方向の長さが、径方向の内側の側壁の軸方向の長さより長く形成され、
前記樹脂部の外周面より前記スリーブの外周面が最外周にて形成される請求項2に記載の回転電機のロータ。 - 前記スリーブの前記切欠き部は、前記スリーブの全周に形成される請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の回転電機のロータ。
- 前記スリーブの前記切欠き部は、前記スリーブの周方向に不連続に複数個形成される請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の回転電機のロータ。
- 前記スリーブの前記切欠き部は、周方向に間隔を隔てて複数個の凹部にて形成されるとともに、当該切欠き部により、前記スリーブの前記切欠き部が形成された軸方向の端部が、軸方向において凹凸形状に形成される請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の回転電機のロータ。
- 前記スリーブの前記切欠き部は、軸方向の前記第一端面側および前記第二端面側のいずれにも形成された請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の回転電機のロータ。
- 前記樹脂部は、前記磁石と前記第一エンドキャップとの軸方向における間、または、前記磁石と前記第二エンドキャップとの軸方向における間の少なくともいずれか一方に形成された請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の回転電機のロータ。
- 前記樹脂部は、前記スリーブと、前記磁石と、前記第一エンドキャップと、前記第二エンドキャップとに一体成形された請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の回転電機のロータ。
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