JP2020092564A - 回転電機のロータ、及び回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】筒部材の軸線に沿った割れの伝搬を抑制できる回転電機のロータ、及び回転電機を提供すること。【解決手段】筒部材１６と、永久磁石と、筒部材１６の軸線ｍ上に設けられ、筒部材１６及び永久磁石と一体回転可能な第１軸部材及び第２軸部材と、を備え、筒部材１６は、軸方向層及び周方向層４０により永久磁石の外周の全域を取り囲むことで構成され、最外周方向層４３により永久磁石の外周の全域を取り囲んだ状態で、筒部材１６は、軸線ｍを中心とする外周方向において最外周方向層４３を同最外周方向層４３に対して固着させるとともに軸線ｍが延びる方向の全長に亘って設けられている固着部５０を有し、軸線ｍに直交する方向から見て、固着部５０は軸線ｍに交差する方向の成分の形状を有している。【選択図】図４

Description

本発明は、回転電機のロータ、及び回転電機に関する。

従来、特許文献１に記載されるような回転電機のロータ、及び回転電機が知られている。
上記回転電機のロータは、回転軸と、回転軸の外周部分に取り付けられる永久磁石と、永久磁石の外周を被覆する筒部材とを備えている。筒部材は、樹脂を含侵させた繊維を予めシート状に形成した繊維層を芯金に巻き付けることで形成されるものである。

特開平８−１０７６４１号公報

ここで、繊維層を巻回することで構成される筒部材は、繊維層の巻き終わりの部分を筒部材の同繊維層に対して圧着させる、もしくは繊維層に熱を加えることで樹脂を溶融させることで同繊維層に固着させることが考えられる。

ところで、繊維層の巻き終わりの部分は、筒部材の軸線に直交する方向から見て筒部材の軸線に沿った直線形状をなすように同繊維層に固着されることがある。当該筒部材で回転電機のロータを構成する永久磁石を被覆するときに、例えば永久磁石を筒部材の内周面に圧入したとすると、繊維層の巻き終わりの部分と同繊維層との固着部に割れが生じ、ひいては割れが筒部材の軸線に沿って伝搬する可能性がある。

本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、筒部材の軸線に沿った割れの伝搬を抑制できる回転電機のロータ、及び回転電機を提供することにある。

上記課題を解決する回転電機のロータは、筒部材と、前記筒部材の内周面に固定された磁性体と、前記筒部材の軸線上に設けられ、前記筒部材及び前記磁性体と一体回転可能な回転軸と、を備え、前記筒部材は、樹脂により覆われた強化繊維により構成される繊維層が前記軸線を中心として巻回された状態で構成され、前記軸線に直交する方向の外側から前記筒部材を見て、前記筒部材の最外層をなす前記繊維層の端部と前記繊維層との境界部分は、前記繊維層同士を固着する固着部をなし、前記軸線に直交する方向の外側から前記筒部材を見て、前記固着部は、前記筒部材の前記軸線に沿った方向の全長に亘って設けられるとともに前記軸線に交差する方向の成分を有する形状を含んでいる。

これによれば、例えば、筒部材の軸線に直交する方向の外側から筒部材を見て、固着部が筒部材の軸線に沿った直線形状をなしている場合と比較して、繊維層同士が固着する面積が大きくなる。すなわち、繊維層同士が固着する度合いが強くなる。また、固着部は、軸線に交差する方向の成分の形状を有している。そのため、筒部材の固着部に割れが生じ難くなることに加えて、固着部に割れが発生しても筒部材の軸線に沿った割れが伝搬し難くなる。

上記回転電機のロータにおいて、前記軸線に直交する方向の外側から前記筒部材を見て、前記固着部は、前記軸線に交差する方向の成分である曲線形状を含んでいるとよい。
上記回転電機のロータにおいて、前記軸線に直交する方向の外側から前記筒部材を見て、前記固着部は、前記軸線に沿った方向の全長において連続して設けられる曲線形状をなすとよい。

これらによれば、筒部材の軸線に直交する方向の外側から筒部材を見て、固着部が軸線に交差する方向の成分である曲線形状を有していれば、繊維層同士が固着する面積を大きくする点において優れている。すなわち、繊維層同士が固着する度合いを強くしやすい。また、例えば固着部に割れが発生したとしても、固着部が曲線形状を有していることにより割れが伝搬する方向は変化する。よって、固着部が曲線形状を有していることにより筒部材の固着部に割れが生じることを好適に抑制でき、且つ固着部に割れが発生しても筒部材の軸線に沿った割れが伝搬し難くなる。

上記課題を解決する回転電機は、ステータと、上記の回転電機のロータと、を備える。

この発明によれば、筒部材の軸線に沿った割れの伝搬を抑制できる。

回転電機の概略断面図。 ロータの筒部材の斜視図。 筒部材の断面図。 筒部材の側面図。 変更例における筒部材の側面図。 変更例における筒部材の側面図。 変更例における筒部材の側面図。

以下、回転電機のロータ、及び回転電機を具体化した実施形態を図１〜図４にしたがって説明する。なお、説明の便宜上、回転電機について説明し、その後回転電機のロータについて説明する。

図１に示すように、回転電機１０は、筒状のハウジング１１に収容されている。ハウジング１１は、有底筒状の第１ハウジング構成体１２と、第１ハウジング構成体１２に連結される板状の第２ハウジング構成体１３と、を備えている。第１ハウジング構成体１２に連結される板状の第２ハウジング構成体１３と、を備えている。第１ハウジング構成体１２及び第２ハウジング構成体１３は金属材料製であり、例えばアルミニウム製である。

第１ハウジング構成体１２は、板状の底壁１２ａと、底壁１２ａの外周部から筒状に延びる周壁１２ｂと、を有している。第２ハウジング構成体１３は、周壁１２ｂにおける底壁１２ａとは反対側の開口を閉塞した状態で第１ハウジング構成体１２に連結されている。

第１ハウジング構成体１２の底壁１２ａの内面には、円筒状のボス部１２ｃが突設されている。ボス部１２ｃの軸線は、第１ハウジング構成体１２の周壁１２ｂの軸線と一致している。また、第２ハウジング構成体１３の内面には、円筒状のボス部１３ｃが突設されている。ボス部１３ｃは、第１ハウジング構成体１２の周壁１２ｂの軸線と一致している。よって、両ボス部１２ｃ，１３ｃの軸線は互いに一致している。

回転電機１０は、ステータ１４と、ロータ１５とを備えている。ステータ１４は、第１ハウジング構成体１２の周壁１２ｂの内周面に固定される円筒状のステータコア１４ａと、ステータコア１４ａに巻回されるコイル１４ｂとを有している。

ロータ１５は、筒部材１６と、磁性体である永久磁石１７と、回転軸としての第１軸部材１８及び回転軸としての第２軸部材１９とを備えている。筒部材１６は、軸線が直線状に延びる円筒状である。筒部材１６は、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）から構成される。

永久磁石１７は、中実円柱状である。永久磁石１７は、径方向に着磁されている。永久磁石１７は、筒部材１６の内周面１６ａに圧入されることにより固定されている。永久磁石１７の軸線Ｌ１０は、筒部材１６の軸線ｍと一致している。永久磁石１７における軸線Ｌ１０に沿った方向（永久磁石１７の軸方向）の長さは、筒部材１６における軸線ｍに沿った方向（筒部材１６の軸方向）の長さより短い。

第１軸部材１８及び第２軸部材１９は、筒部材１６の軸方向両端にそれぞれ設けられている。第１軸部材１８は、第１圧入部１８ａ、第１フランジ部１８ｂ、及び第１軸部１８ｃを有している。第１圧入部１８ａは、円柱状をなしている。第１圧入部１８ａは、筒部材１６の内周面１６ａにおける軸方向の一端部１６ｂに圧入されている。よって、第１軸部材１８は、筒部材１６及び永久磁石１７と一体回転可能である。

第１フランジ部１８ｂは、第１圧入部１８ａに連続するとともに第１圧入部１８ａよりも外径が大きい円環状をなしている。第１軸部１８ｃは、円柱状をなしている。第１軸部１８ｃは、第１フランジ部１８ｂにおける第１圧入部１８ａとは反対側の端部に連続している。第１軸部１８ｃの外径は、第１圧入部１８ａの外径と同じである。

第２軸部材１９は、第２圧入部１９ａ、第２フランジ部１９ｂ、及び第２軸部１９ｃを有している。第２圧入部１９ａは、円柱状をなしている。第２圧入部１９ａは、筒部材１６の内周面１６ａにおける軸方向の他端部１６ｃに圧入されている。よって、第２軸部材１９は、筒部材１６及び永久磁石１７と一体回転可能である。

第２フランジ部１９ｂは、第２圧入部１９ａに連続するとともに第２圧入部１９ａよりも外径が大きい円環状をなしている。第２軸部１９ｃは、円柱状をなしている。第２軸部１９ｃは、第２フランジ部１９ｂにおける第２圧入部１９ａとは反対側の端部に連続している。第２軸部１９ｃの外径は、第２圧入部１９ａの外径と同じである。

第１圧入部１８ａの外径と第２圧入部１９ａの外径とは同じである。また、第１フランジ部１８ｂの外径と第２フランジ部１９ｂの外径とは同じである。さらに、第１軸部１８ｃの外径と第２軸部１９ｃの外径とは同じである。第１軸部材１８及び第２軸部材１９は、第１軸部材１８の軸線Ｌ１１及び第２軸部材１９の軸線Ｌ１２が筒部材１６の軸線ｍに一致した状態で、筒部材１６の軸方向両側にそれぞれ設けられている。したがって、第１軸部材１８の軸線Ｌ１１及び第２軸部材１９の軸線Ｌ１２は、永久磁石１７の軸線Ｌ１０に一致している。筒部材１６は、永久磁石１７、第１軸部材１８、及び第２軸部材１９の同時状態を担保する。

第１フランジ部１８ｂにおける第１圧入部１８ａ側の端面は、筒部材１６の一端部１６ｂに当接している。第２フランジ部１９ｂにおける第２圧入部１９ａ側の端面は、筒部材１６の他端部１６ｃに当接している。そして、第１フランジ部１８ｂの端面における筒部材１６の一端部１６ｂに対する当接、及び第２フランジ部１９ｂの端面における筒部材１６の他端部１６ｃに対する当接によって、筒部材１６における軸方向に移動が規制されている。

第１軸部材１８の第１軸部１８ｃは、ボス部１３ｃの内側を通過するとともに第２ハウジング構成体１３を貫通してハウジング１１外へ突出している。ボス部１３ｃの内周面と第１軸部１８ｃの外周面との間には、第１軸受２１が設けられている。そして、第１軸部材１８は、第１軸部１８ｃが第１軸受２１を介してボス部１３ｃに支持されることにより、ハウジング１１に回転可能に支持されている。

第２軸部材１９の第２軸部１９ｃは、ボス部１２ｃの内側に挿入されている。ボス部１２ｃの内周面と第２軸部１９ｃの外周面との間には、第２軸受２２が設けられている。そして、第２軸部材１９は、第２軸部１９ｃが第２軸受２２を介してボス部１３ｃに支持されることにより、ハウジング１１に回転可能に支持されている。

上記構成のロータ１５において、図示しない駆動回路によって制御された電力がコイル１４ｂに供給されると、永久磁石１７が回転しようとし、永久磁石１７が圧入されている筒部材１６が永久磁石１７と一体的に回転する。そして、筒部材１６と第１軸部材１８との圧入部分においてトルクが筒部材１６から第１軸部材１８に伝達されるとともに、筒部材１６と第２軸部材１９との圧入部分においてトルクが筒部材１６から第２軸部材１９に伝達され、ロータ１５が回転する。筒部材１６は、ロータ１５の回転によって遠心力を受ける永久磁石１７の変形を抑制する。

次に、筒部材１６について詳細に説明する。
図２に示すように、筒部材１６は、強化繊維としての複数の第１繊維１６ｄと、強化繊維としての複数の第２繊維１６ｅと、第１繊維１６ｄ及び第２繊維１６ｅを覆う樹脂１６ｆとにより構成されている。第１繊維１６ｄは、筒部材１６の軸線ｍに沿った方向である第１方向Ａに延びている。第１方向Ａとは、具体的には筒部材１６の軸方向を示している。第２繊維１６ｅは、筒部材１６の軸線ｍを中心とする筒部材１６の外縁に沿った方向である第３方向Ｃに延びている。筒部材１６が円筒状をなしているため、第３方向Ｃは具体的には筒部材１６の周方向のことである。筒部材１６は、複数の第１繊維１６ｄ及び複数の第２繊維１６ｅが樹脂１６ｆ（マトリックス樹脂）中に複合化されることにより形成されている。なお、樹脂１６ｆは、熱硬化性樹脂で構成され、第１繊維１６ｄ及び第２繊維１６ｅは、同じ炭素繊維で構成されている。

図３に示すように、筒部材１６は、樹脂１６ｆにより覆われた第１繊維１６ｄ及び第２繊維１６ｅにより構成される繊維層としての軸方向層３０と繊維層としての周方向層４０とが筒部材１６の軸線ｍを中心として（第３方向Ｃに沿って）巻回された状態で構成されている。筒部材１６は、軸線ｍに直交する方向である第２方向Ｂに軸方向層３０と周方向層４０とが積層されることで構成されている。第２方向Ｂとは、筒部材１６が円筒状をなしているため、具体的には筒部材１６の径方向のことを示し、また軸方向層３０と周方向層４０とが積層されている方向を示す。軸方向層３０は、第１繊維１６ｄと、第１繊維１６ｄを覆う樹脂１６ｆとにより構成されている。軸方向層３０を構成する第１繊維１６ｄは、第１方向Ａに沿って配向されている。周方向層４０は、第２繊維１６ｅと、第２繊維１６ｅを覆う樹脂１６ｆとで構成されている。周方向層４０を構成する第２繊維１６ｅは、第３方向Ｃに沿って配向されている。周方向層４０は、筒部材１６の最内層及び筒部材１６の最外層をなすとともに最内層と最外層とが常に連続するように第３方向Ｃに沿って巻回された状態で構成されている。また、軸方向層３０は、周方向層４０に挟み込まれるように設けられている。このとき、軸方向層３０は、周方向層４０の間において第３方向Ｃに沿って常に連続した状態となっている。すなわち、軸方向層３０及び周方向層４０のそれぞれは、第３方向Ｃに沿って一筆書きに巻回される様態をなしている。本実施形態において、軸方向層３０は、第３方向Ｃに沿って約１．５周している。また、周方向層４０は、第３方向Ｃに沿って約３．５周している。また、筒部材１６では、軸方向層３０の巻回され始める第１端部Ｐ１と、周方向層４０が巻回され始める第２端部Ｐ２とが軸線ｍを挟んで反対側となるように設定されている。筒部材１６の構成の特性上、軸方向層３０及び周方向層４０は各端部Ｐ１，Ｐ２を乗り越えるように巻回される。ここで筒部材１６の軸方向層３０及び周方向層４０は、周方向層４０の間に軸方向層３０を挟み込みつつ第３方向Ｃに沿って常に連続する様態を有している。そのため、軸方向層３０及び周方向層４０は、第３方向Ｃに沿って巻回されるときに第２方向Ｂにおいて各端部Ｐ１，Ｐ２に対応する部分を軸方向層３０及び周方向層４０が通過する度に配置される位置が第２方向Ｂの外側に向けてずれていく。なお、本実施形態の軸方向層３０及び周方向層４０は、第２方向Ｂにおいて同じ厚さを有している。筒部材１６をロータ１５に適用した場合を考えると、軸方向層３０及び周方向層４０の厚さが厚すぎると、樹脂１６ｆに発生する応力が強くなり、ひいては軸方向層３０及び周方向層４０の樹脂１６ｆに割れが発生する可能性がある。そのため、本実施形態の筒部材１６の軸方向層３０及び周方向層４０の厚さは、筒部材１６をロータ１５に適用したときに樹脂１６ｆに割れが発生しうる応力が発生しない程度に設定されている。

筒部材１６の最内層に位置する周方向層４０を最内周方向層４１、最内周方向層４１とともに軸方向層３０を挟み込む周方向層４０を次最内周方向層としての中間層４２とする。中間層４２は、最内周方向層４１が第２方向Ｂの外側に変形することにより形成されている。また、筒部材１６の最外層に位置する周方向層４０を最外周方向層４３とする。ここで、最外周方向層４３とともに軸方向層３０を挟み込む中間層４２は、次最外周方向層の一例でもある。なお、本実施形態では、中間層４２は、筒部材１６の最内層及び最外層に位置する周方向層４０以外の部分を示している。

筒部材１６の第２方向Ｂにおいて、筒部材１６には、最内周方向層４１の外面４１ａと中間層４２の内面４２ａとが互いに重なり合う第１重なり部５１が形成されている。また、筒部材１６の第２方向Ｂにおいて、筒部材１６には、最外周方向層４３の内面４３ａと中間層４２の外面４２ｂとが互いに重なり合う第２重なり部５２が形成されている。

上述したように、筒部材１６の軸方向層３０及び周方向層４０は、軸方向層３０の第１端部Ｐ１及び周方向層４０の第２端部Ｐ２を乗り越えるように構成されている。そのため、軸方向層３０及び周方向層４０は、筒部材１６の第２方向Ｂの外側に変形する部分が形成される。具体的に、最内周方向層４１が第２方向Ｂの外側に向けて変形する境界部分を第１境界部Ｂ１とする。また、中間層４２が軸方向層３０を最内周方向層４１とともに挟み込むべく第２方向Ｂの外側に向けて変形する境界部分を第２境界部Ｂ２とする。最外周方向層４３と中間層４２との間に挟まれている軸方向層３０の第３方向Ｃにおける端部３１は、第２方向Ｂにおいて第１境界部Ｂ１に一致するように配置されている。最外周方向層４３の第３方向Ｃにおける端部４４は、第２方向Ｂにおいて第２境界部Ｂ２に一致するように配置されている。なお、筒部材１６は加熱されることで樹脂１６ｆが熱硬化し、軸方向層３０と周方向層４０とが永久磁石１７の外周と取り囲んだ状態で維持される。また、樹脂１６ｆが熱硬化すると同時に軸方向層３０及び周方向層４０のそれぞれが互いに重なりあっている部分の樹脂１６ｆが若干溶融するため、溶着された状態になる。筒部材１６には、各端部Ｐ１，Ｐ２の近傍に隙間が形成されることが考えられるが、上記の溶融した樹脂１６ｆが当該隙間に入り込むことで、筒部材１６の最内層は滑らかな曲面を有する内周面１６ａとなり、且つ筒部材１６の軸方向層３０及び周方向層４０の重なりにより形成されうる隙間が存在しない状態となる。

軸方向層３０及び周方向層４０が筒部材１６の軸線ｍを中心として巻回された状態で、筒部材１６の第３方向Ｃにおいて最外周方向層４３の端部４４が同最外周方向層４３に対して固着させられている。筒部材１６の軸線ｍに直交する方向（第２方向Ｂ）の外側から筒部材１６を見て、筒部材１６の最外層をなす最外周方向層４３の端部４４と同最外周方向層４３との境界部分は、最外周方向層４３同士を固着する固着部５０をなしている。固着部５０は、上記した溶融した樹脂１６ｆにより最外周方向層４３の端部４４と同最外周方向層４３とを溶着させることで構成されている。

図４に示すように、筒部材１６の軸線ｍに直交する第２方向Ｂの外側から筒部材１６を見て、固着部５０は、第１方向Ａの全長に亘って設けられている。第２方向Ｂの外側から筒部材１６を見て、固着部５０は、軸線ｍに交差する方向の成分の形状を有している。具体的には、固着部５０は、筒部材１６の軸線ｍに沿った方向（第１方向Ａ）の全長において連続して設けられる曲線形状Ｃｓをなしている。固着部５０は、筒部材１６の軸方向における一端面Ｓ１及び他端面Ｓ２に対して曲線形状Ｃｓで接続されている。固着部５０における筒部材１６の一端面Ｓ１及び他端面Ｓ２との間の部分は、筒部材１６の外周面を第３方向Ｃにおいて複数回往復するように複数の曲線形状Ｃｓが繋がることで構成されている。なお、固着部５０は、第３方向Ｃにおいて所定領域Ｒの範囲内に設けられている。所定領域Ｒとは、微小な範囲であり、最外周方向層４３と中間層４２との間に挟み込まれている軸方向層３０が筒部材１６の外部に露出しない程度の範囲となっている。

本実施形態では以下の作用及び効果を得ることができる。
（１）本実施形態では、例えば、筒部材１６の第２方向Ｂの外側から筒部材１６を見て、固着部が筒部材１６の軸線ｍに沿った直線形状をなしている場合と比較して、最外周方向層４３同士が固着する面積が大きくなる。すなわち、最外周方向層４３同士が固着する度合いが強くなる。また、固着部５０は、軸線ｍに交差する方向の成分の形状を有している。そのため、筒部材１６の固着部５０に割れが生じ難くなることに加えて、固着部５０に割れが発生しても筒部材１６の軸線ｍに沿った割れが伝搬し難くなる。

（２）本実施形態では、筒部材１６の第２方向Ｂの外側から筒部材１６を見て、固着部５０が軸線ｍに交差する方向の成分である曲線形状Ｃｓを有していれば、最外周方向層４３同士が固着する面積を大きくする点において優れている。すなわち、最外周方向層４３同士が固着する度合いを強くしやすい。また、例えば固着部５０に割れが発生したとしても、固着部５０が曲線形状Ｃｓを有していることにより割れが伝搬する方向は変化する。よって、固着部５０が曲線形状Ｃｓを有していることにより筒部材１６の固着部５０に割れが生じることを好適に抑制でき、且つ固着部５０に割れが発生しても筒部材１６の軸線ｍに沿った割れが伝搬し難くなる。

（３）本実施形態では、筒部材１６の最内層及び最外層が周方向層４０により構成されているため、筒部材１６の割れを抑制することができる。
（４）筒部材１６を構成する軸方向層３０により第１軸部材１８及び第２軸部材１９の軸線ｍに対する曲げ方向の剛性が高くなる。したがって、ロータ１５全体における第１軸部材１８及び第２軸部材１９の軸線Ｌ１１，Ｌ１２に対する曲げ方向の剛性が高まるため、ロータ１５に共振が発生し難くなる。したがって、ロータ１５全体が第１軸部材１８及び第２軸部材１９の軸線Ｌ１１，Ｌ１２に対して撓むことを抑制できる。

なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
〇 本実施形態では、固着部５０は、軸線ｍの延びる方向の全長において連続的に設けられている曲線形状Ｃｓを有していたが、これに限らず以下のように変更してもよい。

図５に示すように、固着部５０は、筒部材１６の第２方向Ｂの外側から筒部材１６を見て筒部材１６の第３方向Ｃに往復するように軸線ｍに交差する直線形状Ｄ１が連続的に繋がることで構成されていてもよい。このように変更しても、上記（１）及び（２）と同様の効果が得られる。

〇 また、図６に示すように、固着部５０は、筒部材１６の一端面Ｓ１及び他端面Ｓ２と曲線形状Ｃｓによって繋がっており、固着部５０の各曲線形状Ｃｓの間の部分は、軸線ｍに沿って延びる直線形状Ｄ２によって繋がっていてもよい。

〇 また、例えば、図７に示すように、固着部５０は、筒部材１６の一端面Ｓ１及び他端面Ｓ２に対して軸線ｍに交差する方向の成分を有する直線形状Ｄ３によって繋がっており、固着部５０の各直線形状Ｄ３の間の部分は、軸線ｍに沿って延びる直線形状Ｄ２によって繋がっていてもよい。

〇 周方向層４０が筒部材１６の最内層及び最外層をなすように構成されていたが、例えば、筒部材１６の最内層及び最外層を軸方向層３０としてもよい。
〇 軸方向層３０と周方向層４０を第３方向Ｃに沿って連続するように（一筆書きとなるように）していたが、例えば、軸方向層３０及び周方向層４０を第３方向Ｃにおいて、一度切断していてもよい。

〇 軸方向層３０を周方向層４０により挟みこむように、且つ第３方向Ｃに沿って常に連続するように設けることに限らない。例えば、筒部材１６の最内層をなす周方向層４０を第３方向Ｃに沿って巻回された状態で構成し、筒部材１６の最内層の外面に第３方向Ｃに沿って軸方向層３０を巻回させた状態に変更してもよい。このように変更しても、例えば筒部材１６の最外層に位置する軸方向層３０を同軸方向層３０に対して固着させる固着部を形成し、第２方向Ｂの外側から筒部材１６を見て当該固着部が軸線ｍに交差する方向の成分の形状を有していればよい。

〇 筒部材１６は、軸方向層３０のみで第３方向Ｃに沿って巻回された状態に構成されるものに変更してもよい。また、筒部材１６は、周方向層４０のみで第３方向Ｃに沿って巻回された状態に構成されるものに変更してもよい。このように変更しても軸方向層３０と同軸方向層３０とを固着させる、又は周方向層４０と同周方向層４０とを固着させる固着部を形成し、第２方向Ｂの外側から筒部材１６を見て、固着部が軸線ｍに交差する方向の形状を有していればよい。

〇 繊維層として第１繊維１６ｄ及び第２繊維１６ｅを有する軸方向層３０及び周方向層４０を採用していたが、これに限らない。例えば、樹脂１６ｆにより覆われる強化繊維の軸線ｍに対して配向される角度は適宜変更してもよい。

〇 強化繊維としては有機繊維や無機繊維を使用してもよいし、異なる種類の有機繊維、異なる種類の無機繊維、又は有機繊維と無機繊維を混繊した混繊繊維を使用してもよい。有機繊維の種類としては、アラミド繊維、ポリ−ｐ−フェニルレンベンゾビスオキサゾール繊維、超分子量ポリエチレン繊維等が挙げられ、無機繊維の種類としては、炭素繊維、ガラス繊維、セラミック繊維等が挙げられる。

〇 回転軸として第１軸部材１８及び第２軸部材１９が採用されていたが、これに限らない。例えば、永久磁石１７を貫通する１本の回転軸を採用してもよい。この場合においても筒部材１６は、ロータ１５の回転によって遠心力を受ける永久磁石１７の変形を抑制するために使用される。

〇 磁性体として永久磁石１７が採用されていたが、磁性体として電磁鋼板を積層した積層コアを採用してもよい。
〇 本実施形態の筒部材１６の内周面１６ａには永久磁石１７が圧入されることで固定されていたが、例えば筒部材１６の内周面１６ａに永久磁石１７を隙間嵌めし、筒部材１６の内周面１６ａと永久磁石１７の外周面との間を接着剤等で埋めるようにしてもよい。

１０…回転電機、１４…ステータ、１５…ロータ、１６…筒部材、１６ａ…内周面、１６ｄ…第１繊維、１６ｅ…第２繊維、１６ｆ…樹脂、１７…永久磁石、１８…第１軸部材、１９…第２軸部材、３０…軸方向層、４０…周方向層、４３…最外周方向層、５０…固着部、Ｃｓ…曲線形状、Ｄ１，Ｄ３…直線形状、ｍ…筒部材の軸線。

Claims (4)

1. 筒部材と、
   前記筒部材の内周面に固定された磁性体と、
   前記筒部材の軸線上に設けられ、前記筒部材及び前記磁性体と一体回転可能な回転軸と、を備え、
   前記筒部材は、樹脂により覆われた強化繊維により構成される繊維層が前記軸線を中心として巻回された状態で構成され、
   前記軸線に直交する方向の外側から前記筒部材を見て、前記筒部材の最外層をなす前記繊維層の端部と前記繊維層との境界部分は、前記繊維層同士を固着する固着部をなし、
   前記軸線に直交する方向の外側から前記筒部材を見て、前記固着部は、前記筒部材の前記軸線に沿った方向の全長に亘って設けられるとともに前記軸線に交差する方向の成分を有する形状を含んでいることを特徴とする回転電機のロータ。
2. 前記軸線に直交する方向の外側から前記筒部材を見て、前記固着部は、前記軸線に交差する方向の成分である曲線形状を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の回転電機のロータ。
3. 前記軸線に直交する方向の外側から前記筒部材を見て、前記固着部は、前記軸線に沿った方向の全長において連続して設けられる曲線形状をなすことを特徴とする請求項２に記載の回転電機のロータ。
4. ステータと、
   請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の回転電機のロータと、を備えることを特徴とする回転電機。