JP2021040387A - Rotor of rotary electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転電機のロータに関する。 The present invention relates to a rotor of a rotary electric machine.
例えば特許文献1に開示されているように、筒部材と、筒部材内に配置された磁性体と、筒部材の軸線方向の両端部の少なくとも一方に設けられるとともに筒部材の内周面に固定される軸部材と、を備えた回転電機のロータが知られている。筒部材は、例えば、筒部材の周方向に延びる状態で配向された複数の第1繊維が第1樹脂中に複合化されることにより形成される第1層部と、筒部材の軸線方向に延びる状態で配向された複数の第2繊維が第2樹脂中に複合化されることにより形成される第2層部と、を少なくとも積層することにより構成されている。 For example, as disclosed in Patent Document 1, the tubular member, the magnetic material arranged in the tubular member, and at least one of both ends in the axial direction of the tubular member are provided and fixed to the inner peripheral surface of the tubular member. A rotor of a rotary electric machine provided with a shaft member is known. The tubular member is formed, for example, in the axial direction of the tubular member and the first layer portion formed by combining a plurality of first fibers oriented in the circumferential direction of the tubular member in the first resin. It is configured by at least laminating a second layer portion formed by compounding a plurality of second fibers oriented in an elongated state in a second resin.
ところで、筒部材、軸部材及び磁性体が一体となって回転している際に、軸部材が筒部材の内周面に対して滑って、例えば、筒部材の軸線に対して軸部材の軸線が交差するように、軸部材が筒部材に対して傾こうとする場合がある。軸部材が筒部材に対して傾くと、筒部材が変形してしまう虞がある。 By the way, when the tubular member, the shaft member and the magnetic body are rotating together, the shaft member slides with respect to the inner peripheral surface of the tubular member, for example, the axis of the shaft member with respect to the axis of the tubular member. The shaft member may try to tilt with respect to the tubular member so that If the shaft member is tilted with respect to the tubular member, the tubular member may be deformed.
本発明の目的は、筒部材の変形を抑制できる回転電機のロータを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a rotor of a rotary electric machine capable of suppressing deformation of a tubular member.
上記課題を解決する回転電機のロータは、筒部材と、前記筒部材内に配置された磁性体と、前記筒部材の軸線方向の両端部の少なくとも一方に設けられるとともに前記筒部材の内周面に固定される軸部材と、を備え、前記筒部材は、前記筒部材の周方向に延びる状態で配向された複数の第1繊維が第1樹脂中に複合化されることにより形成される第1層部と、前記筒部材の軸線方向に延びる状態で配向された複数の第2繊維が第2樹脂中に複合化されることにより形成される第2層部と、を少なくとも積層することにより構成されている回転電機のロータであって、前記筒部材の最内層は、前記第1層部であり、前記軸部材の外周面には、前記軸部材の軸線周りに延びる溝が形成されており、前記第1繊維の少なくとも一部が前記溝内に入り込んでいる。 Rotating electric rotors that solve the above problems are provided on at least one of a tubular member, a magnetic material arranged in the tubular member, and both ends in the axial direction of the tubular member, and an inner peripheral surface of the tubular member. The tubular member is formed by combining a plurality of first fibers oriented in a circumferential direction of the tubular member in a first resin. By at least laminating a first layer portion and a second layer portion formed by combining a plurality of second fibers oriented in a state extending in the axial direction of the tubular member in a second resin. In the rotor of the rotating electric machine, the innermost layer of the tubular member is the first layer portion, and a groove extending around the axis of the shaft member is formed on the outer peripheral surface of the shaft member. At least a part of the first fiber has entered the groove.
これによれば、筒部材の軸線に対して軸部材の軸線が交差するように、軸部材が筒部材に対して傾こうとしても、溝内に入り込んでいる第1繊維と溝の内面における軸部材の軸線と交差する方向に延びる面との接触によって、軸部材における筒部材に対する傾きが抑制される。その結果として、筒部材の軸線に対して軸部材の軸線が交差するように、軸部材が筒部材の内周面に対して滑り難くなり、筒部材の変形を抑制できる。 According to this, even if the shaft member tries to tilt with respect to the cylinder member so that the axis of the shaft member intersects the shaft line of the cylinder member, the first fiber entering the groove and the shaft on the inner surface of the groove The contact with the surface extending in the direction intersecting the axis of the member suppresses the inclination of the shaft member with respect to the tubular member. As a result, the shaft member becomes less likely to slip with respect to the inner peripheral surface of the cylinder member so that the axis of the shaft member intersects the axis of the cylinder member, and deformation of the cylinder member can be suppressed.
上記回転電機のロータにおいて、前記溝は、前記軸部材の外周面に対して、前記軸部材の周方向全周に亘って延びるように形成されており、前記溝内には、前記第1繊維が前記周方向全周に亘って入り込んでいるとよい。 In the rotor of the rotary electric machine, the groove is formed so as to extend over the entire circumference of the shaft member in the circumferential direction with respect to the outer peripheral surface of the shaft member, and the first fiber is contained in the groove. It is preferable that is inserted over the entire circumference in the circumferential direction.
例えば、溝が、軸部材の外周面に対して、軸部材の周方向全周に亘って延びるように形成されており、第1繊維が、軸部材の周方向で一部分だけ溝に入り込んでいる場合を考える。このような場合に比べると、筒部材の軸線に対して軸部材の軸線が交差するように、軸部材が筒部材に対して傾こうとした場合に、溝内に入り込んでいる第1繊維と溝の内面における軸部材の軸線と交差する方向に延びる面との接触が行われ易くなる。したがって、軸部材における筒部材に対する傾きが抑制され易くなり、筒部材の軸線に対して軸部材の軸線が交差するように、軸部材が筒部材の内周面に対してさらに滑り難くなる。その結果、筒部材の変形をさらに抑制し易くすることができる。 For example, the groove is formed so as to extend over the entire circumferential direction of the shaft member with respect to the outer peripheral surface of the shaft member, and the first fiber partially enters the groove in the circumferential direction of the shaft member. Consider the case. Compared to such a case, when the shaft member tries to tilt with respect to the cylinder member so that the axis of the shaft member intersects the shaft line of the cylinder member, the first fiber that has entered the groove Contact with a surface extending in a direction intersecting the axis of the shaft member on the inner surface of the groove is facilitated. Therefore, the inclination of the shaft member with respect to the tubular member is easily suppressed, and the shaft member becomes more difficult to slip with respect to the inner peripheral surface of the tubular member so that the axial line of the shaft member intersects the axis of the tubular member. As a result, it is possible to further suppress the deformation of the tubular member.
上記回転電機のロータにおいて、前記第1樹脂には、ビーズ粒子が添加されているとよい。
例えば、ビーズ粒子が、溝内に入り込んでいる第1繊維を溝の内面と協働して挟み込むように第1樹脂に添加されている場合が考えられる。このような場合、例えば、溝内に入り込んでいる第1繊維が溝から抜けようとしても、第1繊維がビーズ粒子に接触することにより、第1繊維が溝から抜けてしまうことを抑制することができる。したがって、ビーズ粒子によって、第1繊維が溝内に入り込んでいる状態を維持し易くすることができる。
In the rotor of the rotary electric machine, it is preferable that bead particles are added to the first resin.
For example, it is conceivable that the bead particles are added to the first resin so as to sandwich the first fiber that has entered the groove in cooperation with the inner surface of the groove. In such a case, for example, even if the first fiber that has entered the groove tries to come out of the groove, it is possible to prevent the first fiber from coming out of the groove due to the contact of the first fiber with the bead particles. Can be done. Therefore, the bead particles can facilitate the maintenance of the state in which the first fiber has entered the groove.
上記回転電機のロータにおいて、前記溝の開口縁における前記軸部材の軸線方向の幅は、前記第1繊維の直径よりも大きいとよい。
これによれば、例えば、溝の開口縁における軸部材の軸線方向の幅が、第1繊維の直径以下である場合に比べると、第1繊維が溝内に入り込み易くなるため、第1繊維のうち溝内に入り込んでいる領域をさらに大きくすることができる。よって、筒部材の軸線に対して軸部材の軸線が交差するように、軸部材が筒部材に対して傾こうとした場合に、溝内に入り込んでいる第1繊維と溝の内面における軸部材の軸線と交差する方向に延びる面との接触が行われ易くなる。したがって、軸部材における筒部材に対する傾きが抑制され易くなり、筒部材の軸線に対して軸部材の軸線が交差するように、軸部材が筒部材に対してさらに滑り難くなる。その結果、筒部材の変形をさらに抑制し易くすることができる。
In the rotor of the rotary electric machine, the width of the shaft member in the axial direction at the opening edge of the groove is preferably larger than the diameter of the first fiber.
According to this, for example, as compared with the case where the width of the shaft member in the axial direction at the opening edge of the groove is equal to or less than the diameter of the first fiber, the first fiber is more likely to enter the groove. The area that has entered the groove can be further increased. Therefore, when the shaft member tries to tilt with respect to the cylinder member so that the axis of the shaft member intersects the shaft line of the cylinder member, the first fiber entering the groove and the shaft member on the inner surface of the groove It becomes easy to make contact with a surface extending in a direction intersecting the axis of. Therefore, the inclination of the shaft member with respect to the cylinder member is easily suppressed, and the shaft member becomes more difficult to slip with respect to the cylinder member so that the axis of the shaft member intersects the shaft line of the cylinder member. As a result, it is possible to further suppress the deformation of the tubular member.
この発明によれば、筒部材の変形を抑制できる。 According to the present invention, deformation of the tubular member can be suppressed.
以下、回転電機のロータを具体化した一実施形態を図1〜図5にしたがって説明する。
図1に示すように、回転電機10は、筒状のハウジング11内に収容されている。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及び第2ハウジング構成体13は金属製であり、例えば、アルミニウム製である。
Hereinafter, an embodiment in which the rotor of the rotary electric machine is embodied will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
As shown in FIG. 1, the rotary electric machine 10 is housed in a tubular housing 11. The housing 11 includes a bottomed tubular first housing structure 12 and a plate-shaped second housing structure 13 connected to the first housing structure 12. The first housing structure 12 and the second housing structure 13 are made of metal, for example, aluminum.
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。 The first housing component 12 has a plate-shaped bottom wall 12a and a peripheral wall 12b extending in a tubular shape from the outer peripheral portion of the bottom wall 12a. The second housing structure 13 is connected to the first housing structure 12 in a state where the opening on the peripheral wall 12b opposite to the bottom wall 12a is closed.
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が突出した状態で設けられている。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が突出した状態で設けられている。ボス部13c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。よって、両ボス部12c,13cの軸線は一致している。 A cylindrical boss portion 12c is provided on the inner surface of the bottom wall 12a of the first housing structure 12 in a protruding state. The axis of the boss portion 12c coincides with the axis of the peripheral wall 12b of the first housing structure 12. Further, a cylindrical boss portion 13c is provided on the inner surface of the second housing configuration 13 in a protruding state. The axis of the boss portion 13c coincides with the axis of the peripheral wall 12b of the first housing structure 12. Therefore, the axes of both boss portions 12c and 13c are aligned.
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、を有する。ロータ15は、ハウジング11において、ステータ14の径方向内側に回転可能な状態で配置されている。 The rotary electric machine 10 includes a stator 14 and a rotor 15. The stator 14 has a cylindrical stator core 14a fixed to the inner peripheral surface of the peripheral wall 12b of the first housing structure 12, and a coil 14b wound around the stator core 14a. The rotor 15 is arranged in the housing 11 so as to be rotatable inside the stator 14 in the radial direction.
図2に示すように、ロータ15は、筒部材16と、磁性体である永久磁石17と、軸部材としての第1軸部材18及び第2軸部材19と、を備えている。筒部材16は、炭素繊維強化プラスチックから構成される。筒部材16は、筒部材16の軸線が直線状に延びる筒状である。 As shown in FIG. 2, the rotor 15 includes a tubular member 16, a permanent magnet 17 which is a magnetic material, and a first shaft member 18 and a second shaft member 19 as shaft members. The tubular member 16 is made of carbon fiber reinforced plastic. The tubular member 16 has a tubular shape in which the axis of the tubular member 16 extends linearly.
永久磁石17は、中実円柱状である。永久磁石17は、筒部材16内に配置されている。永久磁石17の軸線は、筒部材16の軸線と一致している。永久磁石17は、永久磁石17の径方向に着磁されている。永久磁石17における軸線が延びる方向の長さは、筒部材16における軸線が延びる方向の長さよりも短い。永久磁石17の軸線方向両側に位置する両端面17b,17cは、永久磁石17の軸線方向に対して直交する方向に延びる平坦面である。 The permanent magnet 17 has a solid columnar shape. The permanent magnet 17 is arranged in the tubular member 16. The axis of the permanent magnet 17 coincides with the axis of the tubular member 16. The permanent magnet 17 is magnetized in the radial direction of the permanent magnet 17. The length of the permanent magnet 17 in the direction in which the axis extends is shorter than the length of the tubular member 16 in the direction in which the axis extends. Both end faces 17b and 17c located on both sides of the permanent magnet 17 in the axial direction are flat surfaces extending in a direction orthogonal to the axial direction of the permanent magnet 17.
永久磁石17の端面17bは、筒部材16の内側に位置している。よって、筒部材16の軸線方向の一方に位置する端部16aは、永久磁石17の端面17bよりも軸線方向へ突出している。また、永久磁石17の端面17cは、筒部材16の内側に位置している。よって、筒部材16の軸線方向の他方に位置する端部16bは、永久磁石17の端面17cよりも、軸線方向へ突出している。 The end face 17b of the permanent magnet 17 is located inside the tubular member 16. Therefore, the end portion 16a located on one side of the tubular member 16 in the axial direction protrudes in the axial direction from the end surface 17b of the permanent magnet 17. Further, the end surface 17c of the permanent magnet 17 is located inside the tubular member 16. Therefore, the end portion 16b located on the other side of the tubular member 16 in the axial direction protrudes in the axial direction from the end surface 17c of the permanent magnet 17.
第1軸部材18及び第2軸部材19は、筒部材16の軸線方向の両端部にそれぞれ設けられている。第1軸部材18及び第2軸部材19は、鉄製である。第1軸部材18は、第1固定部18a、第1フランジ部18b、及び第1軸部18cを有している。第1固定部18aは、円柱状である。第1フランジ部18bは、第1固定部18aに連続するとともに第1固定部18aよりも外径が大きい円環状である。第1軸部18cは、第1フランジ部18bにおける第1固定部18aとは反対側の端部に連続する円柱状である。第1軸部18cの外径は、第1固定部18aの外径と等しい。第1軸部材18は、第1固定部18aが筒部材16の軸線方向の一端部に挿入された状態で筒部材16の内周面に固定されている。 The first shaft member 18 and the second shaft member 19 are provided at both ends of the tubular member 16 in the axial direction, respectively. The first shaft member 18 and the second shaft member 19 are made of iron. The first shaft member 18 has a first fixing portion 18a, a first flange portion 18b, and a first shaft portion 18c. The first fixing portion 18a has a columnar shape. The first flange portion 18b is an annular shape that is continuous with the first fixing portion 18a and has an outer diameter larger than that of the first fixing portion 18a. The first shaft portion 18c is a columnar shape continuous with the end portion of the first flange portion 18b opposite to the first fixing portion 18a. The outer diameter of the first shaft portion 18c is equal to the outer diameter of the first fixing portion 18a. The first shaft member 18 is fixed to the inner peripheral surface of the cylinder member 16 in a state where the first fixing portion 18a is inserted into one end of the cylinder member 16 in the axial direction.
第2軸部材19は、第2固定部19a、第2フランジ部19b、及び第2軸部19cを有している。第2固定部19aは、円柱状である。第2フランジ部19bは、第2固定部19aに連続するとともに、第2固定部19aよりも外径が大きい円環状である。第2軸部19cは、第2フランジ部19bにおける第2固定部19aとは反対側の端部に連続する円柱状である。第2軸部19cの外径は、第2固定部19aの外径と等しい。第2軸部材19は、第2固定部19aが筒部材16の軸線方向の他端部に挿入された状態で筒部材16の内周面に固定されている。 The second shaft member 19 has a second fixing portion 19a, a second flange portion 19b, and a second shaft portion 19c. The second fixing portion 19a has a columnar shape. The second flange portion 19b is an annular shape that is continuous with the second fixing portion 19a and has a larger outer diameter than the second fixing portion 19a. The second shaft portion 19c is a columnar shape continuous with the end portion of the second flange portion 19b opposite to the second fixing portion 19a. The outer diameter of the second shaft portion 19c is equal to the outer diameter of the second fixing portion 19a. The second shaft member 19 is fixed to the inner peripheral surface of the cylinder member 16 in a state where the second fixing portion 19a is inserted into the other end of the cylinder member 16 in the axial direction.
第1固定部18aの外径と第2固定部19aの外径とは等しい。また、第1フランジ部18bと第2フランジ部19bの外径とは等しい。さらに、第1軸部18cと第2軸部19cの外径とは等しい。第1軸部材18及び第2軸部材19は、第1軸部材18の軸線及び第2軸部材19の軸線が筒部材16の軸線と一致した状態で、筒部材16の軸線方向の両端部にそれぞれ設けられている。したがって、第1軸部材18の軸線及び第2軸部材19の軸線は永久磁石17の軸線に一致している。 The outer diameter of the first fixing portion 18a and the outer diameter of the second fixing portion 19a are equal to each other. Further, the outer diameters of the first flange portion 18b and the second flange portion 19b are equal to each other. Further, the outer diameters of the first shaft portion 18c and the second shaft portion 19c are equal to each other. The first shaft member 18 and the second shaft member 19 are provided at both ends of the cylinder member 16 in the axial direction in a state where the axis of the first shaft member 18 and the axis of the second shaft member 19 coincide with the axis of the cylinder member 16. Each is provided. Therefore, the axis of the first shaft member 18 and the axis of the second shaft member 19 coincide with the axis of the permanent magnet 17.
第1固定部18aにおける第1フランジ部18bとは反対側の端面18dは、第1軸部材18の軸線が延びる方向に対して直交する方向に延びる平坦面である。第1固定部18aの端面18dは、永久磁石17の端面17bに面接触している。 The end surface 18d of the first fixing portion 18a opposite to the first flange portion 18b is a flat surface extending in a direction orthogonal to the direction in which the axis of the first shaft member 18 extends. The end face 18d of the first fixing portion 18a is in surface contact with the end face 17b of the permanent magnet 17.
第2固定部19aにおける第2フランジ部19bとは反対側の端面19dは、第2軸部材19の軸線が延びる方向に対して直交する方向に延びる平坦面である。第2固定部19aの端面19dは、永久磁石17の端面17cに面接触している。 The end surface 19d of the second fixing portion 19a on the side opposite to the second flange portion 19b is a flat surface extending in a direction orthogonal to the direction in which the axis of the second shaft member 19 extends. The end surface 19d of the second fixing portion 19a is in surface contact with the end surface 17c of the permanent magnet 17.
第1フランジ部18bにおける第1固定部18a側の端面18eは、筒部材16の端部16aに当接している。第2フランジ部19bにおける第2固定部19a側の端面19eは、筒部材16の端部16bに当接している。そして、第1フランジ部18bの端面18eにおける筒部材16の端部16aに対する当接、及び第2フランジ部19bの端面19eにおける筒部材16の端部16bに対する当接によって、筒部材16における軸線方向の移動が規制されている。 The end surface 18e of the first flange portion 18b on the side of the first fixing portion 18a is in contact with the end portion 16a of the tubular member 16. The end surface 19e of the second flange portion 19b on the side of the second fixing portion 19a is in contact with the end portion 16b of the tubular member 16. Then, by abutting the end surface 18e of the first flange portion 18b with respect to the end portion 16a of the tubular member 16 and contacting the end surface 19e of the second flange portion 19b with the end portion 16b of the tubular member 16, the axial direction of the tubular member 16 Movement is restricted.
図1に示すように、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の外へ突出している。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18cは、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に回転可能な状態で支持されている。 As shown in FIG. 1, the first shaft portion 18c of the first shaft member 18 passes through the inside of the boss portion 13c, penetrates the second housing structure 13, and projects out of the housing 11. A first bearing 21 is provided between the inner peripheral surface of the boss portion 13c and the outer peripheral surface of the first shaft portion 18c. The first shaft portion 18c is supported by the boss portion 13c via the first bearing 21 so as to be rotatably supported by the housing 11.
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12cに支持されることにより、ハウジング11に回転可能な状態で支持されている。 The second shaft portion 19c of the second shaft member 19 is inserted inside the boss portion 12c. A second bearing 22 is provided between the inner peripheral surface of the boss portion 12c and the outer peripheral surface of the second shaft portion 19c. The second shaft member 19 is supported by the housing 11 in a rotatable state by the second shaft portion 19c being supported by the boss portion 12c via the second bearing 22.
図3及び図4に示すように、筒部材16は、第1層部31及び第2層部32を少なくとも積層することにより構成されている。本実施形態において、筒部材16の最内層は、第1層部31である。そして、筒部材16の最内層を形成する第1層部31の次の層が第2層部32になっている。なお、筒部材16の構成は、筒部材16の最内層が第1層部31であって、筒部材の16の最内層を形成する第1層部31よりも外側に第2層部32が少なくとも1層存在すれば、筒部材16の層数や、筒部材16の最内層以降の外側の層の順序は適宜変更してもよい。 As shown in FIGS. 3 and 4, the tubular member 16 is configured by at least stacking the first layer portion 31 and the second layer portion 32. In the present embodiment, the innermost layer of the tubular member 16 is the first layer portion 31. The layer next to the first layer portion 31 forming the innermost layer of the tubular member 16 is the second layer portion 32. In the configuration of the tubular member 16, the innermost layer of the tubular member 16 is the first layer portion 31, and the second layer portion 32 is outside the first layer portion 31 forming the innermost layer of the tubular member 16. If at least one layer is present, the number of layers of the tubular member 16 and the order of the outer layers after the innermost layer of the tubular member 16 may be appropriately changed.
第1層部31は、筒部材16の周方向に延びる状態で配向された複数の第1繊維31aが第1樹脂としての第1マトリックス樹脂31b中に複合化されることにより形成されている。第1マトリックス樹脂31bは、熱硬化性樹脂である。複数の第1繊維31aは、筒部材16の周方向全周に亘って連続して延びている。複数の第1繊維31aは、筒部材16の径方向及び軸線方向に配列されている。第1繊維31aは炭素繊維である。第1繊維31aは、断面視円形状である。筒部材16の最内層を形成する第1層部31において、筒部材16の径方向の最も内側に配列された各第1繊維31aは、第1層部31の内周面を形成する第1マトリックス樹脂31bの内周面から一部が突出している。 The first layer portion 31 is formed by combining a plurality of first fibers 31a oriented in a state extending in the circumferential direction of the tubular member 16 in a first matrix resin 31b as a first resin. The first matrix resin 31b is a thermosetting resin. The plurality of first fibers 31a continuously extend over the entire circumference of the tubular member 16 in the circumferential direction. The plurality of first fibers 31a are arranged in the radial direction and the axial direction of the tubular member 16. The first fiber 31a is a carbon fiber. The first fiber 31a has a circular shape in cross section. In the first layer portion 31 forming the innermost layer of the tubular member 16, each of the first fibers 31a arranged on the innermost side in the radial direction of the tubular member 16 forms the inner peripheral surface of the first layer portion 31. A part of the matrix resin 31b protrudes from the inner peripheral surface.
第2層部32は、筒部材16の軸線方向に延びる状態で配向された複数の第2繊維32aが第2樹脂としての第2マトリックス樹脂32b中に複合化されることにより形成されている。第2マトリックス樹脂32bは、熱硬化性樹脂である。複数の第2繊維32aは、筒部材16の軸線方向に連続して延びている。複数の第2繊維32aは、筒部材16の径方向及び周方向に配列されている。第2繊維32aは炭素繊維である。第2繊維32aは、断面視円形状である。第2層部32は、全ての第2繊維32aが、第2マトリックス樹脂32bの内部に埋設されている。 The second layer portion 32 is formed by combining a plurality of second fibers 32a oriented in a state extending in the axial direction of the tubular member 16 in a second matrix resin 32b as a second resin. The second matrix resin 32b is a thermosetting resin. The plurality of second fibers 32a extend continuously in the axial direction of the tubular member 16. The plurality of second fibers 32a are arranged in the radial direction and the circumferential direction of the tubular member 16. The second fiber 32a is a carbon fiber. The second fiber 32a has a circular shape in cross section. In the second layer portion 32, all the second fibers 32a are embedded inside the second matrix resin 32b.
第1軸部材18の第1固定部18aの外周面には、溝40が複数形成されている。なお、説明の都合上、図示は省略するが、第2軸部材19の第2固定部19aの外周面にも、第1軸部材18の第1固定部18aの外周面に形成される溝40と同様の溝40が複数形成されている。そして、以下の説明において、第2軸部材19に形成されている溝40に関する説明は、第1軸部材18に形成されている溝40に関する説明と同様であるため、その詳細な説明を省略する。 A plurality of grooves 40 are formed on the outer peripheral surface of the first fixing portion 18a of the first shaft member 18. Although not shown for convenience of explanation, a groove 40 is also formed on the outer peripheral surface of the second fixed portion 19a of the second shaft member 19 on the outer peripheral surface of the first fixed portion 18a of the first shaft member 18. A plurality of grooves 40 similar to the above are formed. In the following description, the description of the groove 40 formed in the second shaft member 19 is the same as the description of the groove 40 formed in the first shaft member 18, and therefore the detailed description thereof will be omitted. ..
各溝40は、第1軸部材18の第1固定部18aの外周面に対して、第1軸部材18の周方向全周に亘って延びるように形成されている。したがって、各溝40は、第1軸部材18の軸線周りにそれぞれ延びている。各溝40は、第1軸部材18の軸線方向に所定の間隔を置いてそれぞれ設けられている。 Each groove 40 is formed so as to extend over the entire circumference of the first shaft member 18 in the circumferential direction with respect to the outer peripheral surface of the first fixing portion 18a of the first shaft member 18. Therefore, each groove 40 extends around the axis of the first shaft member 18. Each groove 40 is provided at a predetermined interval in the axial direction of the first shaft member 18.
図5に示すように、溝40は、第1軸部材18の第1固定部18aの外周面から第1軸部材18の軸線に向けて第1軸部材18の軸線方向に対して斜交する方向へ延びる第1テーパ面41を有している。第1テーパ面41は、第1軸部材18の周方向に延びる環状である。また、溝40は、第1軸部材18の第1固定部18aの外周面から第1軸部材18の軸線に向けて第1軸部材18の軸線方向に対して斜交する方向であって、且つ第1軸部材18の第1固定部18aの外周面から離間するにつれて第1テーパ面41に接近する方向へ延びる第2テーパ面42を有している。第2テーパ面42は、第1軸部材18の周方向に延びる環状である。第1テーパ面41と第2テーパ面42との交差部は、溝40の底部43を形成している。溝40の底部43は、第1軸部材18の周方向全周に亘って線状に延びている。溝40は、第1軸部材18の軸線方向で切断した断面が三角形状である。 As shown in FIG. 5, the groove 40 obliquely intersects the axial direction of the first shaft member 18 from the outer peripheral surface of the first fixed portion 18a of the first shaft member 18 toward the axis of the first shaft member 18. It has a first tapered surface 41 extending in the direction. The first tapered surface 41 is an annular shape extending in the circumferential direction of the first shaft member 18. Further, the groove 40 is in a direction obliquely intersecting the axis direction of the first shaft member 18 from the outer peripheral surface of the first fixing portion 18a of the first shaft member 18 toward the axis of the first shaft member 18. Moreover, it has a second tapered surface 42 extending in a direction approaching the first tapered surface 41 as the distance from the outer peripheral surface of the first fixing portion 18a of the first shaft member 18 increases. The second tapered surface 42 is an annular shape extending in the circumferential direction of the first shaft member 18. The intersection of the first tapered surface 41 and the second tapered surface 42 forms the bottom 43 of the groove 40. The bottom portion 43 of the groove 40 extends linearly over the entire circumference of the first shaft member 18 in the circumferential direction. The groove 40 has a triangular cross section cut in the axial direction of the first shaft member 18.
第1テーパ面41における第1軸部材18の第1固定部18aの外周面に連続する第1周縁部41e、及び第2テーパ面42における第1軸部材18の第1固定部18aの外周面に連続する第2周縁部42eは、溝40の開口縁40eを形成している。第1軸部材18の軸線方向において、第1周縁部41eと第2周縁部42eとの間の幅は、溝40の開口縁40eにおける第1軸部材18の軸線方向の幅H1である。溝40の開口縁40eにおける第1軸部材18の軸線方向の幅H1は、第1繊維31aの直径L1よりも大きい。第1テーパ面41及び第2テーパ面42は、溝40の内面における第1軸部材18の軸線と交差する方向に延びる面である。 The first peripheral edge 41e continuous with the outer peripheral surface of the first fixed portion 18a of the first shaft member 18 on the first tapered surface 41, and the outer peripheral surface of the first fixed portion 18a of the first shaft member 18 on the second tapered surface 42. The second peripheral edge portion 42e continuous with the groove 40 forms an opening edge 40e of the groove 40. In the axial direction of the first shaft member 18, the width between the first peripheral edge portion 41e and the second peripheral edge portion 42e is the axial width H1 of the first shaft member 18 at the opening edge 40e of the groove 40. The axial width H1 of the first shaft member 18 at the opening edge 40e of the groove 40 is larger than the diameter L1 of the first fiber 31a. The first tapered surface 41 and the second tapered surface 42 are surfaces extending in a direction intersecting the axis of the first shaft member 18 on the inner surface of the groove 40.
そして、筒部材16の最内層を形成する第1層部31において、第1マトリックス樹脂31bの内周面から突出している各第1繊維31aの一部が各溝40内に入り込んでいる。本実施形態において、各溝40内には、各第1繊維31aの一部が第1軸部材18の周方向全周に亘って入り込んでいる。各第1繊維31aは、各溝40の第1テーパ面41及び第2テーパ面42それぞれに一部が接触した状態で各溝40内に入り込んでいる。また、本実施形態では、第1マトリックス樹脂31bの一部も各溝40内に入り込んでいる。 Then, in the first layer portion 31 forming the innermost layer of the tubular member 16, a part of each first fiber 31a protruding from the inner peripheral surface of the first matrix resin 31b has entered each groove 40. In the present embodiment, a part of each of the first fibers 31a is inserted into each groove 40 over the entire circumference of the first shaft member 18 in the circumferential direction. Each of the first fibers 31a enters the groove 40 in a state where a part of each of the first tapered surface 41 and the second tapered surface 42 of each groove 40 is in contact with each other. Further, in the present embodiment, a part of the first matrix resin 31b also penetrates into each groove 40.
筒部材16は、平板状の第1層部31及び第2層部32が板厚方向に積層されてなる積層体を、第1層部31が筒部材16の最内層となるように、永久磁石17、第1軸部材18の第1固定部18a及び第2軸部材19の第2固定部19aに対して巻回することにより形成されている。積層体は、永久磁石17、第1軸部材18の第1固定部18a及び第2軸部材19の第2固定部19aに巻回された状態で加熱される。このとき、第1マトリックス樹脂31bの一部が各溝40内に流れ込むとともに各第1繊維31aが各溝40内に入り込む。そして、第1マトリックス樹脂31b及び第2マトリックス樹脂32bが熱硬化する。これにより、筒部材16が形成され、永久磁石17、第1軸部材18及び第2軸部材19は、筒部材16の最内層を形成する第1層部31の第1マトリックス樹脂31bに対して溶着された状態で筒部材16に固定されている。 The tubular member 16 is a laminated body in which the flat plate-shaped first layer portion 31 and the second layer portion 32 are laminated in the plate thickness direction, and the first layer portion 31 is permanently formed as the innermost layer of the tubular member 16. It is formed by winding the magnet 17, the first fixing portion 18a of the first shaft member 18, and the second fixing portion 19a of the second shaft member 19. The laminate is heated in a state of being wound around the permanent magnet 17, the first fixing portion 18a of the first shaft member 18, and the second fixing portion 19a of the second shaft member 19. At this time, a part of the first matrix resin 31b flows into each groove 40, and each first fiber 31a enters each groove 40. Then, the first matrix resin 31b and the second matrix resin 32b are thermoset. As a result, the tubular member 16 is formed, and the permanent magnet 17, the first shaft member 18, and the second shaft member 19 are relative to the first matrix resin 31b of the first layer portion 31 forming the innermost layer of the tubular member 16. It is fixed to the tubular member 16 in a welded state.
次に、本実施形態の作用について説明する。
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が回転しようとして、永久磁石17を介して筒部材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との固定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との固定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、第1軸部材18及び第2軸部材19が一体的に回転する。このようにして、筒部材16、第1軸部材18、第2軸部材19、及び永久磁石17が一体となって回転する。
Next, the operation of this embodiment will be described.
In the rotor 15 having the above configuration, when electric power controlled by a drive circuit (not shown) is supplied to the coil 14b, the permanent magnet 17 tries to rotate, and the tubular member 16 integrally with the permanent magnet 17 via the permanent magnet 17. Rotate. Then, torque is transmitted from the cylinder member 16 to the first shaft member 18 at the fixed portion between the cylinder member 16 and the first shaft member 18, and torque is transmitted to the cylinder at the fixed portion between the cylinder member 16 and the second shaft member 19. It is transmitted from the member 16 to the second shaft member 19, and the first shaft member 18 and the second shaft member 19 rotate integrally. In this way, the tubular member 16, the first shaft member 18, the second shaft member 19, and the permanent magnet 17 rotate integrally.
ところで、筒部材16、第1軸部材18、第2軸部材19、及び永久磁石17が一体となって回転している際に、第1軸部材18が筒部材16の内周面に対して滑って、例えば、筒部材16の軸線に対して第1軸部材18の軸線が交差するように、第1軸部材18が筒部材16の内周面に対して傾こうとする場合がある。このとき、各第1繊維31aの一部が各溝40内に入り込んでいる。したがって、筒部材16の軸線に対して第1軸部材18の軸線が交差するように、第1軸部材18が筒部材16に対して傾こうとしても、各溝40内に入り込んでいる各第1繊維31aと溝40の第1テーパ面41及び第2テーパ面42との接触によって、第1軸部材18における筒部材16に対する傾きが抑制される。なお、ここでは、第1軸部材18に関する作用について説明したが、第2軸部材19に関する作用も、第1軸部材18に関する作用と同様であるため、その詳細な説明を省略する。 By the way, when the tubular member 16, the first shaft member 18, the second shaft member 19, and the permanent magnet 17 are rotating together, the first shaft member 18 is relative to the inner peripheral surface of the tubular member 16. When slipping, for example, the first shaft member 18 may try to tilt with respect to the inner peripheral surface of the cylinder member 16 so that the axis of the first shaft member 18 intersects the axis of the cylinder member 16. At this time, a part of each first fiber 31a has entered each groove 40. Therefore, even if the first shaft member 18 tries to tilt with respect to the cylinder member 16 so that the axis of the first shaft member 18 intersects with the shaft line of the cylinder member 16, each of the first shaft members entering the grooves 40. The contact between the fiber 31a and the first tapered surface 41 and the second tapered surface 42 of the groove 40 suppresses the inclination of the first shaft member 18 with respect to the tubular member 16. Although the action related to the first shaft member 18 has been described here, the detailed description thereof will be omitted because the action related to the second shaft member 19 is the same as the action related to the first shaft member 18.
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。なお、以下の効果の説明では、第1軸部材18に関する効果を説明するが、第2軸部材19に関する効果も第1軸部材18に関する効果と同様であるため、その詳細な説明を省略する。 In the above embodiment, the following effects can be obtained. In the following description of the effect, the effect on the first shaft member 18 will be described, but since the effect on the second shaft member 19 is the same as the effect on the first shaft member 18, detailed description thereof will be omitted.
(1)第1軸部材18の外周面には、溝40が形成されている。そして、第1繊維31aの一部が溝40内に入り込んでいる。これによれば、例えば、筒部材16の軸線に対して第1軸部材18の軸線が交差するように、第1軸部材18が筒部材16に対して傾こうとしても、溝40内に入り込んでいる第1繊維31aと溝40の第1テーパ面41及び第2テーパ面42との接触によって、第1軸部材18における筒部材16に対する傾きが抑制される。その結果として、筒部材16の軸線に対して第1軸部材18の軸線が交差するように、第1軸部材18が筒部材16の内周面に対して滑り難くなり、筒部材16の変形を抑制できる。 (1) A groove 40 is formed on the outer peripheral surface of the first shaft member 18. Then, a part of the first fiber 31a has entered the groove 40. According to this, for example, even if the first shaft member 18 tries to tilt with respect to the cylinder member 16 so that the axis of the first shaft member 18 intersects the axis of the cylinder member 16, the first shaft member 18 enters the groove 40. The contact between the first fiber 31a and the first tapered surface 41 and the second tapered surface 42 of the groove 40 suppresses the inclination of the first shaft member 18 with respect to the tubular member 16. As a result, the first shaft member 18 becomes less slippery with respect to the inner peripheral surface of the cylinder member 16 so that the axis of the first shaft member 18 intersects the axis of the cylinder member 16, and the cylinder member 16 is deformed. Can be suppressed.
(2)溝40は、第1軸部材18の外周面に対して、第1軸部材18の周方向全周に亘って延びるように形成されている。溝40内には、第1繊維31aが第1軸部材18の周方向全周に亘って入り込んでいる。例えば、溝40が、第1軸部材18の外周面に対して、第1軸部材18の周方向全周に亘って延びるように形成されており、第1繊維31aが、第1軸部材18の周方向で一部分だけ溝40に入り込んでいる場合を考える。このような場合に比べると、筒部材16の軸線に対して第1軸部材18の軸線が交差するように、第1軸部材18が筒部材16に対して傾こうとした場合に、溝40内に入り込んでいる第1繊維31aと溝40の第1テーパ面41及び第2テーパ面42との接触が行われ易くなる。したがって、第1軸部材18における筒部材16に対する傾きが抑制され易くなり、筒部材16の軸線に対して第1軸部材18の軸線が交差するように、第1軸部材18が筒部材16の内周面に対してさらに滑り難くなる。その結果、筒部材16の変形をさらに抑制し易くすることができる。 (2) The groove 40 is formed so as to extend over the entire circumference of the first shaft member 18 in the circumferential direction with respect to the outer peripheral surface of the first shaft member 18. The first fiber 31a enters the groove 40 over the entire circumference of the first shaft member 18 in the circumferential direction. For example, the groove 40 is formed so as to extend over the entire circumference of the first shaft member 18 in the circumferential direction with respect to the outer peripheral surface of the first shaft member 18, and the first fiber 31a is formed of the first shaft member 18. Consider the case where only a part of the groove 40 is inserted in the circumferential direction of. Compared to such a case, when the first shaft member 18 tries to tilt with respect to the cylinder member 16 so that the axis of the first shaft member 18 intersects the axis of the cylinder member 16, the groove 40 The first fiber 31a that has entered the inside and the first tapered surface 41 and the second tapered surface 42 of the groove 40 are easily brought into contact with each other. Therefore, the inclination of the first shaft member 18 with respect to the tubular member 16 is easily suppressed, and the first shaft member 18 of the tubular member 16 is such that the axis of the first shaft member 18 intersects the axis of the tubular member 16. It becomes even more difficult to slip on the inner peripheral surface. As a result, it is possible to further suppress the deformation of the tubular member 16.
(3)溝40の開口縁40eにおける第1軸部材18の軸線方向の幅H1は、第1繊維31aの直径L1よりも大きい。これによれば、例えば、溝40の開口縁40eにおける第1軸部材18の軸線方向の幅H1が、第1繊維31aの直径L1以下である場合に比べると、第1繊維31aが溝40内に入り込み易くなるため、第1繊維31aのうち溝40内に入り込んでいる領域をさらに大きくすることができる。よって、筒部材16の軸線に対して第1軸部材18の軸線が交差するように、第1軸部材18が筒部材16に対して傾こうとした場合に、溝40内に入り込んでいる第1繊維31aと溝40の第1テーパ面41及び第2テーパ面42との接触が行われ易くなる。したがって、第1軸部材18における筒部材16に対する傾きが抑制され易くなり、筒部材16の軸線に対して第1軸部材18の軸線が交差するように、第1軸部材18が筒部材16に対してさらに滑り難くなる。その結果、筒部材16の変形をさらに抑制し易くすることができる。 (3) The axial width H1 of the first shaft member 18 at the opening edge 40e of the groove 40 is larger than the diameter L1 of the first fiber 31a. According to this, for example, as compared with the case where the width H1 in the axial direction of the first shaft member 18 at the opening edge 40e of the groove 40 is equal to or less than the diameter L1 of the first fiber 31a, the first fiber 31a is inside the groove 40. Since it becomes easy to enter, the region of the first fiber 31a that has entered the groove 40 can be further increased. Therefore, when the first shaft member 18 tries to tilt with respect to the cylinder member 16 so that the axis of the first shaft member 18 intersects the axis of the cylinder member 16, the first shaft member 18 enters the groove 40. The contact between the fiber 31a and the first tapered surface 41 and the second tapered surface 42 of the groove 40 is facilitated. Therefore, the inclination of the first shaft member 18 with respect to the cylinder member 16 is easily suppressed, and the first shaft member 18 is attached to the cylinder member 16 so that the axis of the first shaft member 18 intersects the axis of the cylinder member 16. On the other hand, it becomes even more difficult to slip. As a result, it is possible to further suppress the deformation of the tubular member 16.
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記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。 The above embodiment can be modified and implemented as follows. The above embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
〇 図6に示すように、第1層部31の第1マトリックス樹脂31bに、ビーズ粒子50が添加されていてもよい。第1層部31の第1マトリックス樹脂31bには、ビーズ粒子50が複数添加されている。複数のビーズ粒子50の一部は、溝40内に入り込んでいる。ビーズ粒子50はセラミックス製である。また、複数のビーズ粒子50の一部は、溝40内に入り込んでいる第1繊維31aを溝40の第1テーパ面41及び第2テーパ面42と協働して挟み込む位置に配置されている。 〇 As shown in FIG. 6, the bead particles 50 may be added to the first matrix resin 31b of the first layer portion 31. A plurality of bead particles 50 are added to the first matrix resin 31b of the first layer portion 31. A part of the plurality of bead particles 50 has entered the groove 40. The bead particles 50 are made of ceramics. Further, a part of the plurality of bead particles 50 is arranged at a position where the first fiber 31a that has entered the groove 40 is sandwiched in cooperation with the first tapered surface 41 and the second tapered surface 42 of the groove 40. ..
このように、例えば、ビーズ粒子50が、溝40内に入り込んでいる第1繊維31aを溝40の第1テーパ面41及び第2テーパ面42と協働して挟み込むように第1マトリックス樹脂31bに添加されている場合が考えられる。このような場合、例えば、溝40内に入り込んでいる第1繊維31aが溝40から抜けようとしても、第1繊維31aがビーズ粒子50に接触することにより、第1繊維31aが溝40から抜けてしまうことを抑制することができる。したがって、ビーズ粒子50によって、第1繊維31aが溝40内に入り込んでいる状態を維持し易くすることができる。 In this way, for example, the first matrix resin 31b is such that the bead particles 50 sandwich the first fiber 31a that has entered the groove 40 in cooperation with the first tapered surface 41 and the second tapered surface 42 of the groove 40. It is possible that it is added to. In such a case, for example, even if the first fiber 31a that has entered the groove 40 tries to come out of the groove 40, the first fiber 31a comes into contact with the bead particles 50, so that the first fiber 31a comes out of the groove 40. It can be suppressed that the particles are lost. Therefore, the bead particles 50 can easily maintain the state in which the first fiber 31a has entered the groove 40.
また、例えば、ビーズ粒子50が、溝40内に入り込むように第1マトリックス樹脂31bに添加されている場合が考えられる。このような場合、例えば、筒部材16の軸線に対して第1軸部材18の軸線が交差するように、第1軸部材18が筒部材16に対して傾こうとしても、溝40内に入り込んでいる第1繊維31aと共にビーズ粒子50も溝40の第1テーパ面41及び第2テーパ面42に接触する。したがって、第1軸部材18における筒部材16に対する傾きがさらに抑制され易くなる。その結果として、筒部材16の軸線に対して第1軸部材18の軸線が交差するように、第1軸部材18が筒部材16の内周面に対してさらに滑り難くなり、筒部材16の変形をさらに抑制し易くできる。なお、ビーズ粒子50は、第1マトリックス樹脂31bを熱硬化する際に溶けない材質であり、且つロータ15が高速回転する際に形状が崩れない程度の強度がある材質であれば、セラミックス製に限らない。 Further, for example, it is conceivable that the bead particles 50 are added to the first matrix resin 31b so as to enter the groove 40. In such a case, for example, even if the first shaft member 18 tries to tilt with respect to the cylinder member 16 so that the axis of the first shaft member 18 intersects the axis of the cylinder member 16, the first shaft member 18 enters the groove 40. The bead particles 50 also come into contact with the first tapered surface 41 and the second tapered surface 42 of the groove 40 together with the first fiber 31a. Therefore, the inclination of the first shaft member 18 with respect to the tubular member 16 is more likely to be suppressed. As a result, the first shaft member 18 becomes more difficult to slip with respect to the inner peripheral surface of the cylinder member 16 so that the axis of the first shaft member 18 intersects the axis of the cylinder member 16. Deformation can be further suppressed. The bead particles 50 are made of ceramics as long as they are made of a material that does not melt when the first matrix resin 31b is thermoset and has a strength that does not lose its shape when the rotor 15 rotates at high speed. Not exclusively.
〇 実施形態において、例えば、第1軸部材18の第1固定部18aの外周面に形成される溝が、第1軸部材18の軸線周りに螺旋を描くような形状である螺旋溝であってもよい。要は、第1軸部材18の外周面には、第1軸部材18の軸線周りに延びる溝が形成されていればよい。螺旋溝には、各第1繊維31aにおける筒部材16の周方向の一部分が入り込む。 〇 In the embodiment, for example, the groove formed on the outer peripheral surface of the first fixing portion 18a of the first shaft member 18 is a spiral groove having a shape that draws a spiral around the axis of the first shaft member 18. May be good. In short, a groove extending around the axis of the first shaft member 18 may be formed on the outer peripheral surface of the first shaft member 18. A part of the tubular member 16 in each of the first fibers 31a in the circumferential direction enters the spiral groove.
○ 実施形態において、溝40は、第1軸部材18の軸線方向で切断した断面が三角形状であったが、例えば、第1軸部材18の軸線方向で切断した断面が四角形状であったり、台形状であったり、さらには、半円状であったりしてもよい。要は、溝40の内面における第1軸部材18の軸線と交差する方向に延びる面が存在する溝であればよい。 ○ In the embodiment, the groove 40 has a triangular cross section cut in the axial direction of the first shaft member 18, but for example, the cross section cut in the axial direction of the first shaft member 18 may have a quadrangular shape. It may be trapezoidal or even semicircular. In short, it may be a groove having a surface extending in a direction intersecting the axis of the first shaft member 18 on the inner surface of the groove 40.
○ 実施形態において、第1繊維31a全体が溝40内に入り込んでいてもよい。要は、第1繊維31aの少なくとも一部が溝40内に入り込んでいればよい。
○ 実施形態において、溝40の開口縁40eにおける第1軸部材18の軸線方向の幅H1が、第1繊維31aの直径L1と同じであってもよい。
○ In the embodiment, the entire first fiber 31a may enter the groove 40. In short, it is sufficient that at least a part of the first fiber 31a has entered the groove 40.
In the embodiment, the axial width H1 of the first shaft member 18 at the opening edge 40e of the groove 40 may be the same as the diameter L1 of the first fiber 31a.
○ 実施形態において、溝40の開口縁40eにおける第1軸部材18の軸線方向の幅H1が、第1繊維31aの直径L1よりも小さくてもよい。
○ 実施形態において、第1マトリックス樹脂31bの一部が各溝40内に入り込んでいなくてもよい。
In the embodiment, the axial width H1 of the first shaft member 18 at the opening edge 40e of the groove 40 may be smaller than the diameter L1 of the first fiber 31a.
○ In the embodiment, a part of the first matrix resin 31b does not have to enter each groove 40.
〇 実施形態において、磁性体としては、永久磁石に限らず、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。
○ 実施形態において、ロータ15は、例えば、第2軸部材19が設けられていない構成であってもよい。要は、ロータ15は、筒部材16の軸線方向の両端部の少なくとも一方に軸部材が設けられている構成であればよい。
〇 In the embodiment, the magnetic material is not limited to a permanent magnet, and may be, for example, a laminated core, an amorphous core, a dust core, or the like.
○ In the embodiment, the rotor 15 may have, for example, a configuration in which the second shaft member 19 is not provided. In short, the rotor 15 may have a configuration in which shaft members are provided at at least one of both ends of the tubular member 16 in the axial direction.
〇 実施形態において、永久磁石17が、例えば、中実四角状であってもよく、永久磁石17の形状は特に限定されるものではない。また、第1軸部材18の第1固定部18a及び第2軸部材19の第2固定部19aが、例えば、四角柱状であってもよく、第1軸部材18の第1固定部18aの形状、及び第2軸部材19の第2固定部19a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17が中実四角柱であるとともに、第1軸部材18の第1固定部18a及び第2軸部材19の第2固定部19aが四角柱である場合、筒部材16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16の形状は、永久磁石17、第1軸部材18の第1固定部18a、及び第2軸部材19の第2固定部19aそれぞれの形状によって適宜変更すればよい。 〇 In the embodiment, the permanent magnet 17 may be, for example, a solid square shape, and the shape of the permanent magnet 17 is not particularly limited. Further, the first fixing portion 18a of the first shaft member 18 and the second fixing portion 19a of the second shaft member 19 may be, for example, a square columnar shape, and the shape of the first fixing portion 18a of the first shaft member 18 may be formed. , And the shape of the second fixing portion 19a of the second shaft member 19 is not particularly limited. Then, for example, when the permanent magnet 17 is a solid quadrangular prism and the first fixed portion 18a of the first shaft member 18 and the second fixed portion 19a of the second shaft member 19 are quadrangular prisms, the tubular member 16 is It needs to be formed in a square cylinder shape. Therefore, the shape of the tubular member 16 may be appropriately changed depending on the shapes of the permanent magnet 17, the first fixing portion 18a of the first shaft member 18, and the second fixing portion 19a of the second shaft member 19.
〇 実施形態において、第1繊維31a及び第2繊維32aとして、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−フェニレンベンゾビスオキサノール繊維、超高分子量ポリエチレン繊維等が挙げられる。 〇 In the embodiment, organic fibers or inorganic fibers may be used as the first fiber 31a and the second fiber 32a, different types of organic fibers, different types of inorganic fibers, or a mixture of organic fibers and inorganic fibers. A fine mixed fiber may be used. Examples of the type of organic fiber include aramid fiber, poly-p-phenylene benzobisoxanol fiber, ultra-high molecular weight polyethylene fiber and the like.
○ 実施形態において、例えば、積層体を形成するとともに筒部材16の最内層を形成する第1層部31において、第1マトリックス樹脂31bにおける板厚方向に位置する一方の面から、複数の第1繊維31aの一部を予め突出させておいてもよい。そして、第1マトリックス樹脂31bの面から突出している各第1繊維31aの一部が、各溝40内に入り込むように、積層体を、永久磁石17、第1軸部材18及び第2軸部材19に対して巻回していくようにしてもよい。具体的には、第1マトリックス樹脂31bにおける板厚方向に位置する一方の面において、第1軸部材18の第1固定部18a及び第2軸部材19の第2固定部19aにそれぞれ対向する部位にのみ、複数の第1繊維31aの一部が突出している。そして、複数の第1繊維31aの一部が突出している第1マトリックス樹脂31bの面が、永久磁石17、第1軸部材18の第1固定部18a及び第2軸部材19の第2固定部19aそれぞれの外周面に対向配置された状態で、積層体を、永久磁石17、第1軸部材18の第1固定部18a及び第2軸部材19の第2固定部19aに対して巻回していく。このとき、第1マトリックス樹脂31bの面から突出している各第1繊維31aの一部が、各溝40内に入り込むように、積層体を、永久磁石17、第1軸部材18及び第2軸部材19に対して巻回していく。これにより、各第1繊維31aの一部が各溝40内に入り込んだ状態となる。 ○ In the embodiment, for example, in the first layer portion 31 that forms the laminated body and the innermost layer of the tubular member 16, a plurality of first surfaces of the first matrix resin 31b located in the plate thickness direction are used. A part of the fiber 31a may be projected in advance. Then, the laminated body is made of the permanent magnet 17, the first shaft member 18, and the second shaft member so that a part of each first fiber 31a protruding from the surface of the first matrix resin 31b enters each groove 40. It may be wound around 19th. Specifically, on one surface of the first matrix resin 31b located in the plate thickness direction, a portion facing the first fixing portion 18a of the first shaft member 18 and the second fixing portion 19a of the second shaft member 19, respectively. Only in the above, a part of the plurality of first fibers 31a is projected. Then, the surface of the first matrix resin 31b on which a part of the plurality of first fibers 31a protrudes is the permanent magnet 17, the first fixing portion 18a of the first shaft member 18, and the second fixing portion of the second shaft member 19. The laminate is wound around the permanent magnet 17, the first fixing portion 18a of the first shaft member 18, and the second fixing portion 19a of the second shaft member 19 in a state of being arranged to face each of the outer peripheral surfaces of 19a. I will go. At this time, the laminated body is made of the permanent magnet 17, the first shaft member 18, and the second shaft so that a part of each first fiber 31a protruding from the surface of the first matrix resin 31b enters each groove 40. It is wound around the member 19. As a result, a part of each first fiber 31a is in a state of being inserted into each groove 40.
10…回転電機、15…ロータ、16…筒部材、17…磁性体である永久磁石、18…軸部材としての第1軸部材、19…軸部材としての第2軸部材、31…第1層部、31a…第1繊維、31b…第1樹脂としての第1マトリックス樹脂、32…第2層部、32a…第2繊維、32b…第2樹脂としての第2マトリックス樹脂、40…溝、40e…開口縁、50…ビーズ粒子。 10 ... Rotating electric machine, 15 ... Rotor, 16 ... Cylinder member, 17 ... Magnetic permanent magnet, 18 ... First shaft member as shaft member, 19 ... Second shaft member as shaft member, 31 ... First layer Parts, 31a ... 1st fiber, 31b ... 1st matrix resin as the 1st resin, 32 ... 2nd layer part, 32a ... 2nd fiber, 32b ... 2nd matrix resin as the 2nd resin, 40 ... Grooves, 40e ... opening edge, 50 ... bead particles.
Claims (4)
前記筒部材内に配置された磁性体と、
前記筒部材の軸線方向の両端部の少なくとも一方に設けられるとともに前記筒部材の内周面に固定される軸部材と、を備え、
前記筒部材は、
前記筒部材の周方向に延びる状態で配向された複数の第1繊維が第1樹脂中に複合化されることにより形成される第1層部と、
前記筒部材の軸線方向に延びる状態で配向された複数の第2繊維が第2樹脂中に複合化されることにより形成される第2層部と、を少なくとも積層することにより構成されている回転電機のロータであって、
前記筒部材の最内層は、前記第1層部であり、
前記軸部材の外周面には、前記軸部材の軸線周りに延びる溝が形成されており、
前記第1繊維の少なくとも一部が前記溝内に入り込んでいることを特徴とする回転電機のロータ。 Cylinder member and
The magnetic material arranged in the tubular member and
A shaft member provided at at least one of both ends in the axial direction of the tubular member and fixed to the inner peripheral surface of the tubular member is provided.
The tubular member
A first layer portion formed by compounding a plurality of first fibers oriented in a circumferential direction of the tubular member in a first resin, and
A rotation formed by at least laminating a second layer portion formed by compounding a plurality of second fibers oriented in a state extending in the axial direction of the tubular member in a second resin. It ’s an electric rotor,
The innermost layer of the tubular member is the first layer portion.
A groove extending around the axis of the shaft member is formed on the outer peripheral surface of the shaft member.
A rotor of a rotary electric machine, characterized in that at least a part of the first fiber has entered the groove.
前記溝内には、前記第1繊維が前記周方向全周に亘って入り込んでいる請求項1に記載の回転電機のロータ。 The groove is formed so as to extend over the entire circumference of the shaft member in the circumferential direction with respect to the outer peripheral surface of the shaft member.
The rotor of a rotary electric machine according to claim 1, wherein the first fiber is inserted in the groove over the entire circumference in the circumferential direction.
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