JP2020198682A - Rotor - Google Patents

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JP2020198682A
JP2020198682A JP2019102803A JP2019102803A JP2020198682A JP 2020198682 A JP2020198682 A JP 2020198682A JP 2019102803 A JP2019102803 A JP 2019102803A JP 2019102803 A JP2019102803 A JP 2019102803A JP 2020198682 A JP2020198682 A JP 2020198682A
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謙太 清水
Kenta Shimizu
謙太 清水
清 上辻
Kiyoshi Kamitsuji
清 上辻
渉 牧志
Wataru Makishi
渉 牧志
満季 浅井
Mitsuki Asai
満季 浅井
康 佐竹
Yasushi Satake
康 佐竹
智則 佐々木
Tomonori Sasaki
智則 佐々木
慶大 片桐
Keita Katagiri
慶大 片桐
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Abstract

To suppress magnetic flux leakage to a shaft from a magnetic material.SOLUTION: A rotor 20 comprises a cylindrical material 21, a permanent magnet 31, two shafts 41, 51 and an adhesive layer 61. The permanent magnet 31 is arranged in the cylindrical material 21. The two shafts 41, 51 are inserted into the cylindrical material 21. The permanent magnet 31 and the two shafts 41, 51 are arranged in parallel with an axial direction of the cylindrical material 21. An insulative adhesive layer 61 is provided between the permanent magnet 31 and the shafts 41 and 51.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ロータに関する。 The present invention relates to a rotor.

特許文献1に記載された回転電機は、ステータと、ロータと、を備える。ステータは、ステータコアと、コイルと、を備える。ロータは、筒部材と、筒部材に圧入された磁性体と、筒部材に圧入されたシャフトと、を備える。コイルに電流が流れることによる回転磁界によって磁性体は回転する。磁性体の回転とともに、筒部材及びシャフトは一体となって回転する。 The rotary electric machine described in Patent Document 1 includes a stator and a rotor. The stator includes a stator core and a coil. The rotor includes a tubular member, a magnetic material press-fitted into the tubular member, and a shaft press-fitted into the tubular member. The magnetic material rotates due to the rotating magnetic field caused by the current flowing through the coil. As the magnetic material rotates, the tubular member and the shaft rotate together.

特開2008−295214号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-295214

特許文献1の回転電機では、磁性体とシャフトとが接触しており、磁性体からシャフトへの磁束漏れが生じる場合がある。磁性体からシャフトへの磁束漏れが生じると、ステータに鎖交する磁束が減ることで、回転電機の出力が下がる原因となる。 In the rotary electric machine of Patent Document 1, the magnetic material and the shaft are in contact with each other, and magnetic flux leakage may occur from the magnetic material to the shaft. When the magnetic flux leaks from the magnetic material to the shaft, the magnetic flux interlinking with the stator is reduced, which causes the output of the rotary electric machine to decrease.

本発明の目的は、磁性体からシャフトへの磁束漏れを抑制することができるロータを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a rotor capable of suppressing magnetic flux leakage from a magnetic material to a shaft.

上記課題を解決するロータは、筒部材と、前記筒部材内に配置された磁性体と、前記筒部材に挿入されており、前記筒部材の軸線方向に前記磁性体と並んで配置されたシャフトと、前記磁性体と前記シャフトとの間に設けられており、前記磁性体と前記シャフトとを接着している絶縁性の接着剤層と、を備える。 The rotor for solving the above problems includes a tubular member, a magnetic material arranged in the tubular member, and a shaft inserted into the tubular member and arranged side by side with the magnetic material in the axial direction of the tubular member. And an insulating adhesive layer provided between the magnetic material and the shaft and adhering the magnetic material and the shaft.

シャフトと磁性体との間に接着剤層が介在することで、シャフトは磁性体から離間している。従って、磁性体とシャフトとが接触している場合に比べて、磁性体からシャフトへの磁束漏れを抑制することができる。 The shaft is separated from the magnetic material by interposing an adhesive layer between the shaft and the magnetic material. Therefore, it is possible to suppress magnetic flux leakage from the magnetic material to the shaft as compared with the case where the magnetic material and the shaft are in contact with each other.

上記ロータについて、前記接着剤層には、非導電性のフィラーが分散されていてもよい。
フィラーを分散させることで、フィラーの種類に応じて接着剤層に種々の機能を付与することができる。
Regarding the rotor, a non-conductive filler may be dispersed in the adhesive layer.
By dispersing the filler, various functions can be imparted to the adhesive layer depending on the type of the filler.

上記ロータについて、前記シャフトは、前記筒部材における軸線方向の両端部のそれぞれに挿入されていてもよい。
上記ロータについて、前記シャフトは、前記筒部材に圧入されていてもよい。
For the rotor, the shaft may be inserted into each of both ends in the axial direction of the tubular member.
For the rotor, the shaft may be press-fitted into the tubular member.

シャフトと筒部材との間に接着剤を設けて、接着剤による接着によってシャフトと筒部材とを固定しようとすると、シャフトと筒部材との間に接着剤を充填するための領域が必要になる。シャフトと筒部材との間に接着剤を充填するための領域が存在する場合、接着を行う際にシャフトの中心軸が筒部材の中心軸からずれる原因になる。これに対し、圧入によりシャフトを筒部材に固定することで、接着によりシャフトと筒部材とを固定する場合に比べて、シャフトの中心軸と筒部材の中心軸とのずれを小さくすることができる。 If an adhesive is provided between the shaft and the tubular member and an attempt is made to fix the shaft and the tubular member by bonding with the adhesive, a region for filling the adhesive is required between the shaft and the tubular member. .. If there is a region for filling the adhesive between the shaft and the tubular member, it causes the central axis of the shaft to deviate from the central axis of the tubular member during bonding. On the other hand, by fixing the shaft to the tubular member by press fitting, the deviation between the central axis of the shaft and the central axis of the tubular member can be reduced as compared with the case where the shaft and the tubular member are fixed by adhesion. ..

本発明によれば、磁性体からシャフトへの磁束漏れを抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress magnetic flux leakage from the magnetic material to the shaft.

車両用空調装置と、車両用空調装置に用いられる回転電機を示す概略構成図。The schematic block diagram which shows the air conditioner for a vehicle and the rotary electric machine used for the air conditioner for a vehicle. ロータの断面図。Sectional view of the rotor.

以下、ロータの一実施形態について説明する。
図1に示すように、車両用空調装置100は、電動圧縮機101と、外部冷媒回路102と、を備える。電動圧縮機101は、筒状のハウジング103と、ハウジング103に収容された回転電機10と、冷媒を圧縮する圧縮部104と、を備える。ハウジング103は、冷媒が供給される供給口110と、圧縮した冷媒を吐出する吐出口111と、を備える。供給口110は、回転電機10が収容される収容領域Sに開口する孔である。圧縮部104は、回転電機10の駆動によって生じる回転力によって冷媒を圧縮し、吐出口111から冷媒を吐出する。供給口110及び吐出口111には、外部冷媒回路102が接続されている。外部冷媒回路102は、例えば熱交換器及び膨張弁等を有している。車両用空調装置100は、電動圧縮機101によって冷媒が圧縮され、かつ、外部冷媒回路102によって冷媒の熱交換及び膨張が行われることによって、車内の冷暖房を行う。なお、圧縮部104としては、スクロールタイプ、ピストンタイプ、ベーンタイプ等任意のタイプの圧縮部を用いることができる。
Hereinafter, an embodiment of the rotor will be described.
As shown in FIG. 1, the vehicle air conditioner 100 includes an electric compressor 101 and an external refrigerant circuit 102. The electric compressor 101 includes a tubular housing 103, a rotary electric machine 10 housed in the housing 103, and a compression unit 104 that compresses the refrigerant. The housing 103 includes a supply port 110 to which a refrigerant is supplied and a discharge port 111 for discharging the compressed refrigerant. The supply port 110 is a hole that opens into the accommodation area S in which the rotary electric machine 10 is accommodated. The compression unit 104 compresses the refrigerant by the rotational force generated by driving the rotary electric machine 10, and discharges the refrigerant from the discharge port 111. An external refrigerant circuit 102 is connected to the supply port 110 and the discharge port 111. The external refrigerant circuit 102 includes, for example, a heat exchanger and an expansion valve. The vehicle air conditioner 100 heats and cools the inside of the vehicle by compressing the refrigerant by the electric compressor 101 and heat exchange and expansion of the refrigerant by the external refrigerant circuit 102. As the compression unit 104, any type of compression unit such as a scroll type, a piston type, and a vane type can be used.

回転電機10は、ステータ11と、ロータ20と、ロータ20を回転可能な状態で支持する軸受14と、を備える。ステータ11は、円筒状のステータコア12と、ステータコア12に巻かれたコイル13と、を備える。ステータコア12は、ハウジング103の内周面に固定されている。 The rotary electric machine 10 includes a stator 11, a rotor 20, and a bearing 14 that supports the rotor 20 in a rotatable state. The stator 11 includes a cylindrical stator core 12 and a coil 13 wound around the stator core 12. The stator core 12 is fixed to the inner peripheral surface of the housing 103.

図1及び図2に示すように、ロータ20は、筒部材21と、磁性体である永久磁石31と、2つのシャフト41,51と、接着剤層61と、を備える。筒部材21は、筒部材21の軸線が直線状に延びる円筒状である。筒部材21としては、例えば、炭素繊維強化プラスチック等の繊維強化材料、チタン合金、インコネル等の弾性変形可能な種々の材料で構成することができる。 As shown in FIGS. 1 and 2, the rotor 20 includes a tubular member 21, a permanent magnet 31 which is a magnetic material, two shafts 41 and 51, and an adhesive layer 61. The tubular member 21 has a cylindrical shape in which the axis of the tubular member 21 extends linearly. The tubular member 21 can be made of, for example, a fiber reinforced material such as carbon fiber reinforced plastic, or various elastically deformable materials such as titanium alloy and Inconel.

永久磁石31は、中実円柱状である。永久磁石31は、永久磁石31の径方向に着磁されている。永久磁石31の軸線方向の寸法は、筒部材21の軸線方向の寸法よりも短い。永久磁石31としては、フェライト磁石、ネオジム磁石、サマリウム・コバルト磁石など、種々の磁石を用いることができる。永久磁石31の軸線方向の両端面32,33のうち一方を第1端面32とし、第1端面32とは異なる端面33を第2端面33とする。 The permanent magnet 31 has a solid columnar shape. The permanent magnet 31 is magnetized in the radial direction of the permanent magnet 31. The axial dimension of the permanent magnet 31 is shorter than the axial dimension of the tubular member 21. As the permanent magnet 31, various magnets such as a ferrite magnet, a neodymium magnet, and a samarium-cobalt magnet can be used. One of both end faces 32 and 33 in the axial direction of the permanent magnet 31 is designated as the first end face 32, and the end face 33 different from the first end face 32 is referred to as the second end face 33.

永久磁石31は、筒部材21内に配置されている。永久磁石31と筒部材21とは同心円状に配置されている。即ち、永久磁石31の中心軸C1は、筒部材21の中心軸と一致している。なお、永久磁石31の中心軸C1と、筒部材21の中心軸とが一致している状態とは、公差等に起因する誤差を許容するものであり、永久磁石31の中心軸C1と筒部材21の中心軸には若干のずれが生じていてもよい。 The permanent magnet 31 is arranged in the tubular member 21. The permanent magnet 31 and the tubular member 21 are arranged concentrically. That is, the central axis C1 of the permanent magnet 31 coincides with the central axis of the tubular member 21. The state in which the central axis C1 of the permanent magnet 31 and the central axis of the tubular member 21 coincide with each other allows an error due to a tolerance or the like, and the central axis C1 of the permanent magnet 31 and the tubular member 21 are allowed. There may be a slight deviation in the central axis of 21.

永久磁石31は、筒部材21の軸線方向の両端部22,23の間に配置されている。永久磁石31は、筒部材21に圧入されることで筒部材21に固定されている。永久磁石31が筒部材21に挿入されていない状態で、筒部材21の内径は永久磁石31の直径よりも小さい。永久磁石31が筒部材21に圧入されることで、筒部材21は弾性力によって筒部材21の径方向内側に向かう締め付け力を永久磁石31に作用させている。この締め付け力によって永久磁石31の外周面と筒部材21の内周面との界面には摩擦力が生じている。 The permanent magnet 31 is arranged between both ends 22 and 23 in the axial direction of the tubular member 21. The permanent magnet 31 is fixed to the tubular member 21 by being press-fitted into the tubular member 21. In the state where the permanent magnet 31 is not inserted into the tubular member 21, the inner diameter of the tubular member 21 is smaller than the diameter of the permanent magnet 31. When the permanent magnet 31 is press-fitted into the tubular member 21, the tubular member 21 exerts an elastic force on the permanent magnet 31 to apply a tightening force toward the inside of the tubular member 21 in the radial direction. Due to this tightening force, a frictional force is generated at the interface between the outer peripheral surface of the permanent magnet 31 and the inner peripheral surface of the tubular member 21.

2つのシャフト41,51のうち1つを第1シャフト41、第1シャフト41とは異なるシャフト51を第2シャフト51とする。第1シャフト41は、円柱状のシャフト本体42と、シャフト本体42の外周面からシャフト本体42の径方向外側に突出するフランジ部43と、を備える。シャフト本体42のうちフランジ部43よりも軸線方向の一端側は、筒部材21に圧入される圧入部44である。第2シャフト51は、円柱状のシャフト本体52と、シャフト本体52の外周面からシャフト本体52の径方向外側に突出するフランジ部53と、を備える。シャフト本体52のうちフランジ部53よりも軸線方向の一端側は、筒部材21に圧入される圧入部54である。2つのシャフト41,51の圧入部44,54の直径は同一である。シャフト41,51は、例えば、鉄や鉄の合金等の金属製である。 One of the two shafts 41 and 51 is referred to as a first shaft 41, and a shaft 51 different from the first shaft 41 is referred to as a second shaft 51. The first shaft 41 includes a columnar shaft main body 42 and a flange portion 43 protruding outward in the radial direction of the shaft main body 42 from the outer peripheral surface of the shaft main body 42. One end side of the shaft body 42 in the axial direction with respect to the flange portion 43 is a press-fitting portion 44 that is press-fitted into the tubular member 21. The second shaft 51 includes a columnar shaft main body 52 and a flange portion 53 protruding outward in the radial direction of the shaft main body 52 from the outer peripheral surface of the shaft main body 52. One end side of the shaft body 52 in the axial direction with respect to the flange portion 53 is a press-fitting portion 54 that is press-fitted into the tubular member 21. The diameters of the press-fitting portions 44 and 54 of the two shafts 41 and 51 are the same. The shafts 41 and 51 are made of a metal such as iron or an alloy of iron.

筒部材21の両端部22,23のうち一方を第1端部22、第1端部22とは異なる端部を第2端部23とすると、第1シャフト41は第1端部22に挿入されている。詳細にいえば、第1シャフト41の圧入部44は筒部材21の第1端部22に挿入されている。第1シャフト41の中心軸C2は、筒部材21の中心軸と一致している。第1シャフト41のうち圧入部44は筒部材21内に配置されており、第1シャフト41のうち圧入部44とは異なる部位は筒部材21外に突出している。圧入部44の端面45は、永久磁石31の両端面32,33のうち第1シャフト41側の第1端面32から離間している。第2シャフト51は第2端部23に挿入されている。詳細にいえば、第2シャフト51の圧入部54は筒部材21の第2端部23に挿入されている。第2シャフト51の中心軸C3は、筒部材21の中心軸と一致している。第1シャフト41、第2シャフト51及び永久磁石31は、それぞれの中心軸C1,C2,C3が同一直線上に位置するように筒部材21の軸線方向に並んで配置されている。なお、中心軸C1,C2,C3が同一直線上に位置している状態とは、公差等に起因する誤差を許容するものであり、中心軸C1,C2,C3同士の位置が若干ずれていてもよい。第2シャフト51のうち圧入部54は筒部材21内に配置されており、第2シャフト51のうち圧入部54とは異なる部位は筒部材21外に突出している。圧入部54の端面55は、永久磁石31の両端面32,33のうち第2シャフト51側の第2端面33から離間している。 Assuming that one of both end portions 22 and 23 of the tubular member 21 is the first end portion 22 and the end portion different from the first end portion 22 is the second end portion 23, the first shaft 41 is inserted into the first end portion 22. Has been done. More specifically, the press-fitting portion 44 of the first shaft 41 is inserted into the first end portion 22 of the tubular member 21. The central axis C2 of the first shaft 41 coincides with the central axis of the tubular member 21. The press-fitting portion 44 of the first shaft 41 is arranged inside the tubular member 21, and a portion of the first shaft 41 different from the press-fitting portion 44 projects outside the tubular member 21. The end face 45 of the press-fitting portion 44 is separated from the first end face 32 on the first shaft 41 side of the end faces 32 and 33 of the permanent magnet 31. The second shaft 51 is inserted into the second end 23. More specifically, the press-fitting portion 54 of the second shaft 51 is inserted into the second end portion 23 of the tubular member 21. The central axis C3 of the second shaft 51 coincides with the central axis of the tubular member 21. The first shaft 41, the second shaft 51, and the permanent magnet 31 are arranged side by side in the axial direction of the tubular member 21 so that the central axes C1, C2, and C3 are located on the same straight line. The state where the central axes C1, C2, and C3 are located on the same straight line allows an error due to a tolerance or the like, and the positions of the central axes C1, C2, and C3 are slightly deviated from each other. May be good. The press-fitting portion 54 of the second shaft 51 is arranged inside the tubular member 21, and a portion of the second shaft 51 different from the press-fitting portion 54 projects outside the tubular member 21. The end face 55 of the press-fitting portion 54 is separated from the second end face 33 on the second shaft 51 side of the end faces 32 and 33 of the permanent magnet 31.

本実施形態において、シャフト41,51は、筒部材21に圧入されることで筒部材21に固定されている。シャフト41,51が筒部材21に挿入されていない状態で、筒部材21の内径は圧入部44,54の直径よりも小さい。シャフト41,51の圧入部44,54が筒部材21に圧入されることで、筒部材21は弾性力によって筒部材21の径方向内側に向かう締め付け力をシャフト41,51の圧入部44,54に作用させている。この締め付け力によって圧入部44,54の外周面と筒部材21の内周面との界面には摩擦力が生じている。 In the present embodiment, the shafts 41 and 51 are fixed to the tubular member 21 by being press-fitted into the tubular member 21. With the shafts 41 and 51 not inserted into the tubular member 21, the inner diameter of the tubular member 21 is smaller than the diameter of the press-fitting portions 44 and 54. When the press-fitting portions 44, 54 of the shafts 41, 51 are press-fitted into the tubular member 21, the tubular member 21 exerts an elastic force to tighten the tubular member 21 inward in the radial direction. Is acting on. Due to this tightening force, a frictional force is generated at the interface between the outer peripheral surfaces of the press-fitting portions 44 and 54 and the inner peripheral surface of the tubular member 21.

永久磁石31の第1端面32と第1シャフト41の端面45との間、及び永久磁石31の第2端面33と第2シャフト51の端面55との間には、それぞれ、絶縁性の接着剤層61が設けられている。接着剤層61は、永久磁石31とシャフト41,51とを接着している。接着剤層61としては、耐熱性及び放熱性に優れた接着剤を硬化させたものが好ましく、フィラー62が分散されたものが用いられる。接着剤層61は、エポキシ樹脂やシリコン樹脂等の熱硬化性樹脂を硬化させたものである。フィラー62は、非導電性の材料製のものが用いられる。フィラー62は、接着剤層61の補強、接着剤層61の耐熱性の向上、接着剤層61の熱伝導率の向上などの目的に応じて種々のものを用いることができる。例えば、フィラー62としては、ガラス、アラミド、セラミック、シリカ、熱可塑性樹脂等を用いることができる。 An insulating adhesive is provided between the first end surface 32 of the permanent magnet 31 and the end surface 45 of the first shaft 41, and between the second end surface 33 of the permanent magnet 31 and the end surface 55 of the second shaft 51, respectively. A layer 61 is provided. The adhesive layer 61 adheres the permanent magnet 31 and the shafts 41 and 51. As the adhesive layer 61, one obtained by curing an adhesive having excellent heat resistance and heat dissipation is preferable, and one in which the filler 62 is dispersed is used. The adhesive layer 61 is obtained by curing a thermosetting resin such as an epoxy resin or a silicone resin. The filler 62 is made of a non-conductive material. Various fillers 62 can be used depending on the purpose of reinforcing the adhesive layer 61, improving the heat resistance of the adhesive layer 61, improving the thermal conductivity of the adhesive layer 61, and the like. For example, as the filler 62, glass, aramid, ceramic, silica, thermoplastic resin and the like can be used.

上記のように構成されたロータ20は、シャフト41,51のそれぞれが軸受14によって支持されている。
本実施形態の作用について説明する。
In the rotor 20 configured as described above, each of the shafts 41 and 51 is supported by bearings 14.
The operation of this embodiment will be described.

コイル13に電流が流されると、永久磁石31が回転する。永久磁石31が回転することで、筒部材21及びシャフト41,51が一体となって回転する。これにより、回転電機10は駆動する。回転電機10が駆動すると、冷媒は、回転電機10の収容される収容領域Sを通って、圧縮部104に供給される。 When an electric current is passed through the coil 13, the permanent magnet 31 rotates. As the permanent magnet 31 rotates, the tubular member 21 and the shafts 41 and 51 rotate together. As a result, the rotary electric machine 10 is driven. When the rotary electric machine 10 is driven, the refrigerant is supplied to the compression unit 104 through the accommodation area S in which the rotary electric machine 10 is housed.

シャフト41,51と永久磁石31との間には、接着剤層61が介在している。接着剤層61を設けることで、シャフト41,51は永久磁石31から離間している。永久磁石31とシャフト41,51とが接触している場合に比べて、永久磁石31からシャフト41,51への磁束漏れを抑制することができる。 An adhesive layer 61 is interposed between the shafts 41 and 51 and the permanent magnet 31. By providing the adhesive layer 61, the shafts 41 and 51 are separated from the permanent magnet 31. Compared with the case where the permanent magnet 31 and the shafts 41 and 51 are in contact with each other, it is possible to suppress magnetic flux leakage from the permanent magnet 31 to the shafts 41 and 51.

なお、永久磁石31とシャフト41,51との接触を抑制するために、永久磁石31とシャフト41,51との間に空間を介在させることも考えられる。しかしながら、この場合には、永久磁石31の回転により生じるトルクが筒部材21のみを介してシャフト41,51に伝達されることになり、筒部材21に作用するねじり応力が大きくなる。 In order to suppress the contact between the permanent magnet 31 and the shafts 41 and 51, it is conceivable to interpose a space between the permanent magnet 31 and the shafts 41 and 51. However, in this case, the torque generated by the rotation of the permanent magnet 31 is transmitted to the shafts 41 and 51 only through the tubular member 21, and the torsional stress acting on the tubular member 21 becomes large.

これに対し、本実施形態のように永久磁石31とシャフト41,51との間に接着剤層61を介在させることで、永久磁石31の回転により生じたトルクは、筒部材21を介してシャフト41,51に伝達されることに加えて、接着剤層61を介してシャフト41,51に伝達される。即ち、永久磁石31の回転によるトルクは、筒部材21と接着剤層61に分散されてシャフト41,51に伝達されることになる。筒部材21のみでシャフト41,51にトルクが伝達される場合に比べて、筒部材21を介してシャフト41,51に伝達されるトルクを小さくすることができる。これにより、筒部材21に作用するねじり応力を低減することができる。また、永久磁石31から筒部材21に伝達されるトルクに対して、永久磁石31と筒部材21との界面の摩擦力が上回っていない場合、永久磁石31と筒部材21とがスリップする。永久磁石31から筒部材21に伝達されるトルクが小さくなることで、永久磁石31と筒部材21とがスリップすることを抑制できる。同様に、筒部材21からシャフト41,51に伝達されるトルクに対して、シャフト41,51と筒部材21との界面の摩擦力が上回っていない場合、シャフト41,51と筒部材21とがスリップする。筒部材21からシャフト41,51に伝達されるトルクが小さくなることで、シャフト41,51と筒部材21とのスリップを抑制できる。 On the other hand, by interposing the adhesive layer 61 between the permanent magnet 31 and the shafts 41 and 51 as in the present embodiment, the torque generated by the rotation of the permanent magnet 31 is transferred to the shaft via the tubular member 21. In addition to being transmitted to 41, 51, it is transmitted to shafts 41, 51 via the adhesive layer 61. That is, the torque due to the rotation of the permanent magnet 31 is dispersed in the tubular member 21 and the adhesive layer 61 and transmitted to the shafts 41 and 51. The torque transmitted to the shafts 41 and 51 via the tubular member 21 can be reduced as compared with the case where the torque is transmitted to the shafts 41 and 51 only by the tubular member 21. As a result, the torsional stress acting on the tubular member 21 can be reduced. Further, if the frictional force at the interface between the permanent magnet 31 and the tubular member 21 does not exceed the torque transmitted from the permanent magnet 31 to the tubular member 21, the permanent magnet 31 and the tubular member 21 slip. By reducing the torque transmitted from the permanent magnet 31 to the tubular member 21, it is possible to prevent the permanent magnet 31 and the tubular member 21 from slipping. Similarly, if the frictional force at the interface between the shafts 41, 51 and the cylinder member 21 does not exceed the torque transmitted from the cylinder member 21 to the shafts 41, 51, the shafts 41, 51 and the cylinder member 21 Slip. By reducing the torque transmitted from the tubular member 21 to the shafts 41 and 51, slip between the shafts 41 and 51 and the tubular member 21 can be suppressed.

また、永久磁石31とシャフト41,51との間に空間を介在させた場合、当該空間に冷媒が入り込むおそれがあり、永久磁石31やシャフト41,51に電食が生じる原因となる。永久磁石31とシャフト41,51との間を接着剤層61とすることで、永久磁石31とシャフト41,51との間に冷媒が入り込むことが抑制され、永久磁石31やシャフト41,51の電食が抑制される。 Further, when a space is interposed between the permanent magnet 31 and the shafts 41 and 51, the refrigerant may enter the space, which causes electrolytic corrosion in the permanent magnet 31 and the shafts 41 and 51. By forming the adhesive layer 61 between the permanent magnet 31 and the shafts 41 and 51, it is possible to prevent the refrigerant from entering between the permanent magnet 31 and the shafts 41 and 51, and the permanent magnet 31 and the shafts 41 and 51 Electrolytic corrosion is suppressed.

また、永久磁石31とシャフト41,51との間に空間を介在させた場合、永久磁石31からシャフト41,51に熱が伝導しにくい。回転電機10の駆動時には、渦電流により永久磁石31は発熱する。永久磁石31は、筒部材21に覆われているため放熱されにくく、熱が篭もりやすい。永久磁石31とシャフト41,51との間に接着剤層61を介在させることで、永久磁石31とシャフト41,51との間に空間が介在している場合に比べてシャフト41,51に熱が伝導しやすい。従って、永久磁石31の放熱が行われやすい。 Further, when a space is interposed between the permanent magnet 31 and the shafts 41 and 51, it is difficult for heat to be conducted from the permanent magnet 31 to the shafts 41 and 51. When the rotary electric machine 10 is driven, the permanent magnet 31 generates heat due to the eddy current. Since the permanent magnet 31 is covered with the tubular member 21, it is difficult for heat to be dissipated, and heat tends to be trapped. By interposing the adhesive layer 61 between the permanent magnet 31 and the shafts 41 and 51, the shafts 41 and 51 are heated as compared with the case where a space is interposed between the permanent magnet 31 and the shafts 41 and 51. Is easy to conduct. Therefore, heat dissipation of the permanent magnet 31 is likely to occur.

本実施形態の効果について説明する。
(1)永久磁石31とシャフト41,51との間に接着剤層61を介在させることで、永久磁石31とシャフト41,51とが接触している場合に比べて、永久磁石31からシャフト41,51への磁束漏れを抑制することができる。永久磁石31からシャフト41,51への磁束漏れを抑制することで、ステータ11に鎖交する磁束が減り、回転電機10の出力が下がることを抑制できる。
The effect of this embodiment will be described.
(1) By interposing the adhesive layer 61 between the permanent magnet 31 and the shafts 41 and 51, the permanent magnet 31 to the shaft 41 are compared with the case where the permanent magnet 31 and the shafts 41 and 51 are in contact with each other. , 51 can suppress magnetic flux leakage. By suppressing the magnetic flux leakage from the permanent magnet 31 to the shafts 41 and 51, the magnetic flux interlinking with the stator 11 can be reduced, and the output of the rotary electric machine 10 can be suppressed from dropping.

(2)永久磁石31とシャフト41,51との間に接着剤層61を介在させることで、永久磁石31とシャフト41,51との間に空間を介在させる場合に比べて筒部材21に作用するねじり応力を低減することができる。ねじり応力を原因とする筒部材21の破断を抑制することができ、筒部材21の長寿命化を図ることができる。 (2) By interposing the adhesive layer 61 between the permanent magnet 31 and the shafts 41 and 51, it acts on the tubular member 21 as compared with the case where a space is interposed between the permanent magnet 31 and the shafts 41 and 51. The torsional stress to be generated can be reduced. Breakage of the tubular member 21 due to torsional stress can be suppressed, and the life of the tubular member 21 can be extended.

(3)永久磁石31とシャフト41,51との間に接着剤層61を介在させることで、永久磁石31とシャフト41,51との間に空間を介在させる場合に比べて、永久磁石31の温度が上昇しにくい。永久磁石31の温度が高くなることによる熱減磁を抑制することができる。 (3) By interposing the adhesive layer 61 between the permanent magnet 31 and the shafts 41 and 51, the permanent magnet 31 has a space as compared with the case where a space is interposed between the permanent magnet 31 and the shafts 41 and 51. The temperature does not rise easily. Thermal demagnetization due to an increase in the temperature of the permanent magnet 31 can be suppressed.

(4)永久磁石31とシャフト41,51とが接触している場合、永久磁石31の線膨張係数と、シャフト41,51の線膨張係数との差に起因して、永久磁石31及びシャフト41,51が熱膨張した際に永久磁石31やシャフト41,51に応力が加わる。永久磁石31やシャフト41,51に応力が加わると、永久磁石31の破断やシャフト41,51の位置ずれの原因になる。接着剤層61を設けて、永久磁石31の熱膨張とシャフト41,51の熱膨張とが接着剤層61で吸収されるようにすることで、永久磁石31及びシャフト41,51に応力が加わることを抑制できる。 (4) When the permanent magnet 31 and the shafts 41 and 51 are in contact with each other, the permanent magnet 31 and the shaft 41 are caused by the difference between the linear expansion coefficient of the permanent magnet 31 and the linear expansion coefficient of the shafts 41 and 51. , 51 is thermally expanded, stress is applied to the permanent magnets 31 and the shafts 41 and 51. When stress is applied to the permanent magnets 31 and the shafts 41 and 51, it causes breakage of the permanent magnets 31 and misalignment of the shafts 41 and 51. By providing the adhesive layer 61 so that the thermal expansion of the permanent magnet 31 and the thermal expansion of the shafts 41 and 51 are absorbed by the adhesive layer 61, stress is applied to the permanent magnet 31 and the shafts 41 and 51. Can be suppressed.

(5)接着剤層61にはフィラー62が分散されている。目的に応じた特性のフィラー62を接着剤層61に分散させることで、接着剤層61に種々の機能を付与することができる。 (5) The filler 62 is dispersed in the adhesive layer 61. By dispersing the filler 62 having the characteristics according to the purpose in the adhesive layer 61, various functions can be imparted to the adhesive layer 61.

(6)シャフト41,51は、筒部材21に圧入されている。シャフト41,51と筒部材21との間に接着剤を設けて、接着剤による接着によってシャフト41,51と筒部材21とを固定する場合、シャフト41,51と筒部材21との間に接着剤を充填するための領域が必要になる。シャフト41,51と筒部材21との間に接着剤を充填するための領域が存在する場合、接着剤が硬化していない段階では当該領域内でシャフト41,51は径方向に移動可能である。従って、シャフト41,51と筒部材21とを接着剤によって固定する場合、接着を行う際にシャフト41,51の中心軸C2,C3が筒部材21の中心軸からずれる原因になる。これに対し、圧入によりシャフト41,51を筒部材21に固定することで、接着によりシャフト41,51を筒部材21に固定する場合に比べて、シャフト41,51の中心軸C2,C3と筒部材21の中心軸とのずれを小さくすることができる。また、実施形態のように、2つのシャフト41,51を筒部材21に固定する場合、2つのシャフト41,51同士の中心軸C2,C3が同一直線上に位置しやすい。 (6) The shafts 41 and 51 are press-fitted into the tubular member 21. When an adhesive is provided between the shafts 41, 51 and the tubular member 21 and the shafts 41, 51 and the tubular member 21 are fixed by adhesion with the adhesive, the adhesive is adhered between the shafts 41, 51 and the tubular member 21. An area is needed to fill the agent. When there is a region for filling the adhesive between the shafts 41 and 51 and the tubular member 21, the shafts 41 and 51 can move in the radial direction within the region when the adhesive is not cured. .. Therefore, when the shafts 41 and 51 and the tubular member 21 are fixed with an adhesive, the central axes C2 and C3 of the shafts 41 and 51 may be displaced from the central axis of the tubular member 21 at the time of bonding. On the other hand, by fixing the shafts 41 and 51 to the tubular member 21 by press fitting, the central axes C2 and C3 of the shafts 41 and 51 and the cylinder are compared with the case where the shafts 41 and 51 are fixed to the tubular member 21 by adhesion. The deviation of the member 21 from the central axis can be reduced. Further, when the two shafts 41 and 51 are fixed to the tubular member 21 as in the embodiment, the central axes C2 and C3 of the two shafts 41 and 51 are likely to be located on the same straight line.

(7)接着剤層61によって永久磁石31とシャフト41,51とを接着することで、ロータ20における筒部材21の軸線方向に対する曲げ方向の剛性が高まる。ロータ20に共振が発生し難くなり、回転電機10としての共振回転数が低下してしまうことが抑制される。 (7) By adhering the permanent magnet 31 and the shafts 41 and 51 with the adhesive layer 61, the rigidity of the tubular member 21 in the rotor 20 in the bending direction with respect to the axial direction is increased. Resonance is less likely to occur in the rotor 20, and the decrease in the resonance rotation speed of the rotary electric machine 10 is suppressed.

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。実施形態及び以下の変形例は、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。
○シャフト41,51は、シャフト41,51と筒部材21との間に設けられた接着剤によって筒部材21に固定されていてもよい。この場合、永久磁石31についても、永久磁石31と筒部材21との間に設けられた接着剤によって筒部材21に固定されていてもよい。シャフト41,51及び永久磁石31が接着剤によって筒部材21に固定されている場合、接着剤を介して永久磁石31が回転することによるトルクがシャフト41,51に伝達される。接着剤層61を設けることで、シャフト41,51及び永久磁石31を筒部材21に固定するための接着剤に作用するねじり応力を低減することができる。
The embodiment can be modified and implemented as follows. The embodiments and the following modifications can be implemented in combination with each other to the extent that they are technically consistent.
○ The shafts 41 and 51 may be fixed to the tubular member 21 by an adhesive provided between the shafts 41 and 51 and the tubular member 21. In this case, the permanent magnet 31 may also be fixed to the tubular member 21 by an adhesive provided between the permanent magnet 31 and the tubular member 21. When the shafts 41 and 51 and the permanent magnet 31 are fixed to the tubular member 21 by an adhesive, torque due to the rotation of the permanent magnet 31 is transmitted to the shafts 41 and 51 via the adhesive. By providing the adhesive layer 61, the torsional stress acting on the adhesive for fixing the shafts 41, 51 and the permanent magnet 31 to the tubular member 21 can be reduced.

○シャフトは1つであってもよく、ロータ20は第1シャフト41及び第2シャフト51のうちのいずれかを備えたものであってもよい。この場合であっても、実施形態と同様の効果を得ることができる。 ○ The number of shafts may be one, and the rotor 20 may include one of the first shaft 41 and the second shaft 51. Even in this case, the same effect as that of the embodiment can be obtained.

○接着剤層61には、フィラー62が分散されていなくてもよい。
○接着剤層61は、永久磁石31とシャフト41,51とを接着していればよく、熱硬化性樹脂とは異なる材料によって構成されていてもよい。
○ The filler 62 may not be dispersed in the adhesive layer 61.
The adhesive layer 61 may be formed of a material different from the thermosetting resin, as long as the permanent magnet 31 and the shafts 41 and 51 are adhered to each other.

○磁性体としては、永久磁石31に限らず、例えば、積層コア、アモルファスコア、又は圧粉コア等であってもよい。
○永久磁石31は、例えば、中実四角柱状であってもよく、永久磁石31の形状は特に限定されるものではない。また、シャフト本体42,52は、例えば、四角柱状であってもよく、シャフト本体42,52の形状は特に限定されるものではない。そして、例えば、永久磁石31が中実四角柱状であるとともに、シャフト本体42,52が四角柱状である場合、筒部材21が四角筒状に形成されている必要がある。したがって、筒部材21の形状は、永久磁石31及びシャフト本体42,52の形状によって適宜変更してもよい。
○ The magnetic material is not limited to the permanent magnet 31, and may be, for example, a laminated core, an amorphous core, a dust core, or the like.
○ The permanent magnet 31 may be, for example, a solid square columnar shape, and the shape of the permanent magnet 31 is not particularly limited. Further, the shaft bodies 42 and 52 may be, for example, a square columnar shape, and the shapes of the shaft bodies 42 and 52 are not particularly limited. Then, for example, when the permanent magnet 31 has a solid square columnar shape and the shaft bodies 42 and 52 have a square columnar shape, the tubular member 21 needs to be formed in a square tubular shape. Therefore, the shape of the tubular member 21 may be appropriately changed depending on the shapes of the permanent magnet 31 and the shaft bodies 42 and 52.

○ロータ20は、車両用空調装置100に用いられる回転電機10以外に用いられてもよい。例えば、ロータ20は、燃料電池に空気を供給する電動圧縮機の回転電機10に用いられていてもよい。また、ロータ20は、電動圧縮機以外に用いられる回転電機に用いられてもよい。 ○ The rotor 20 may be used in addition to the rotary electric machine 10 used in the vehicle air conditioner 100. For example, the rotor 20 may be used in the rotary electric machine 10 of the electric compressor that supplies air to the fuel cell. Further, the rotor 20 may be used for a rotary electric machine used other than the electric compressor.

20…ロータ、21…筒部材、22…第1端部、23…第2端部、31…磁性体としての永久磁石、41,51…シャフト、61…接着剤層、62…フィラー。 20 ... rotor, 21 ... tubular member, 22 ... first end, 23 ... second end, 31 ... permanent magnet as magnetic material, 41, 51 ... shaft, 61 ... adhesive layer, 62 ... filler.

Claims (4)

筒部材と、
前記筒部材内に配置された磁性体と、
前記筒部材に挿入されており、前記筒部材の軸線方向に前記磁性体と並んで配置されたシャフトと、
前記磁性体と前記シャフトとの間に設けられており、前記磁性体と前記シャフトとを接着している絶縁性の接着剤層と、を備えるロータ。
Cylinder member and
The magnetic material arranged in the tubular member and
A shaft that is inserted into the tubular member and is arranged alongside the magnetic material in the axial direction of the tubular member.
A rotor provided between the magnetic material and the shaft, and comprising an insulating adhesive layer that adheres the magnetic material and the shaft.
前記接着剤層には、非導電性のフィラーが分散されている請求項1に記載のロータ。 The rotor according to claim 1, wherein a non-conductive filler is dispersed in the adhesive layer. 前記シャフトは、前記筒部材における軸線方向の両端部のそれぞれに挿入されている請求項1又は請求項2に記載のロータ。 The rotor according to claim 1 or 2, wherein the shaft is inserted into each of both ends in the axial direction of the tubular member. 前記シャフトは、前記筒部材に圧入されている請求項1〜請求項3のうちいずれか一項に記載のロータ。 The rotor according to any one of claims 1 to 3, wherein the shaft is press-fitted into the tubular member.
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