JP2021175249A - 回転電機の回転子及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は実施の形態1に係る回転電機の回転子を示す平面図である。図2は実施の形態1に係る回転子の一部分を示す部分平面図である。
回転子1は、回転子鉄心片を積層することで構成される回転子鉄心2と、回転子鉄心2に組み込まれた永久磁石3と、柱状部材として内径側柱状部材4aおよび外径側柱状部材4b備えている。
回転子鉄心2には、回転子1の1極を構成する少なくとも1対の磁石挿入穴5がV字配置となるように設けられ、この磁石挿入穴5は回転子1の軸方向に永久磁石3を挿入できる深さを有している。
まず、電磁鋼板加工工程S10において、回転子鉄心2を構成する回転子鉄心片が母材である電磁鋼板から打ち抜かれるとともに磁石挿入穴5、内径側フラックスバリア穴6a、外径側フラックスバリア穴6bが形成される。
図3は実施の形態2に係る回転電機の回転子を示す平面図である。図4は実施の形態2に係る回転子の一部分を示す部分平面図である。
回転子1は、回転子鉄心片を積層することで構成される回転子鉄心2と、回転子鉄心に組み込まれた永久磁石3と、柱状部材として内径側柱状部材4cおよび外径側柱状部材4dを備えている。
回転子鉄心2には、回転子1の1極を構成する少なくとも1対の磁石挿入穴5がV字配置となるように設けられ、この磁石挿入穴5は回転子1の軸方向に永久磁石3を挿入できる深さを有している。
まず、電磁鋼板加工工程S20において、回転子鉄心2を構成する回転子鉄心片が母材である電磁鋼板から打ち抜かれるとともに磁石挿入穴5、内径側フラックスバリア穴6a、外径側フラックスバリア穴6b、内径側外周柱状部材挿入溝8a、外径側外周柱状部材挿入溝8bが形成される。
内径側柱状部材4cは回転子鉄心2の積層方向から内径側外周柱状部材挿入溝8aに挿入して嵌合することによって積層方向に垂直な平面で位置決めされる。外径側柱状部材4dは、外径側外周柱状部材挿入溝8bに回転子鉄心2の積層方向から挿入して篏合することによって位置決めされる。
接着剤の充填量は、永久磁石3と磁石挿入穴5の隙間に充填されている接着剤の液面が内径側柱状部材4aおよび外径側柱状部材4dの軸方向の高さよりも低くなるようにする。
図5は実施の形態3に係る回転電機の回転子の一部分を示す部分平面図である。
回転子鉄心2には、回転子1の1極を構成する少なくとも1対の磁石挿入穴5がV字配置となるように設けられ、この磁石挿入穴5は回転子1の軸方向に永久磁石3を挿入できる深さを有している。
図6は実施の形態4に係る回転電機の回転子の一部分を示す部分平面図である。
回転子鉄心2には、回転子1の1極を構成する少なくとも1対の磁石挿入穴5がV字配置となるように設けられ、この磁石挿入穴5は回転子1の軸方向に永久磁石3を挿入できる深さを有している。
図7は実施の形態5に係る回転電機の回転子を示す平面図である。
前記の各実施の形態では、柱状部材として内径側フラックスバリア穴6aあるいは外径側フラックスバリア穴6bと磁石挿入穴5の領域間を区画する仕切りとして機能するように角柱形状の柱状部材を設けた構成であるが、図7に例示したとおり、軸方向に長手方向を有した円柱形状の柱状部材である内径側柱状部材4iおよび外径側柱状部材4jを概ね内径側フラックスバリア穴6aあるいは外径側フラックスバリア穴6bの領域にかかり、磁石挿入穴5との間の領域に設けた構成としても良い。
このような構成とした場合、円柱形状の内径側柱状部材4iおよび外径側柱状部材4jは内径側フラックスバリア穴6aあるいは外径側フラックスバリア穴6bと永久磁石3との領域間を完全に区画する仕切りとしては機能しないものの、例えば図9における接着剤充填工程S24にて磁石挿入穴5に接着剤7が充填される際において、円柱形状の内径側柱状部材4iおよび外径側柱状部材4jが配されることにより、内径側フラックスバリア穴6aあるいは外径側フラックスバリア穴6b内に接着剤が充填されることについて、ある程度のレベルにおいて抑制される。従って、接着剤7の配される領域の具体的な図示は省略するが、内径側フラックスバリア穴6aあるいは外径側フラックスバリア穴6b内に接着剤が充填されることが抑制されることになり、結果として、磁石挿入穴5に充填されている接着剤7の量(若しくは体積あたりの充填率)よりも、内径側フラックスバリア穴6aあるいは外径側フラックスバリア穴6b内に充填されている接着剤の量(若しくは体積あたりの充填率)のほうが少ない状態が得られる。
つまり、内径側柱状部材4iおよび外径側柱状部材4jの両側で比較した場合において、永久磁石3に近い側の領域に比べて、永久磁石3から遠い側の領域での接着剤の量(若しくは体積あたりの充填率)が少ない状態、あるいは永久磁石3から遠い側の領域において接着剤が充填されてない状態が得られる。
上記の実施の形態では、柱状部材として内径側柱状部材4iおよび外径側柱状部材4jの両方を設けた構成であるが、内径側柱状部材4iおよび外径側柱状部材4jの何れか一方を柱状部材として設けるように構成されたものであってもよく、同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態5においても、前記各実施の形態と同様に図8、図9のフローチャートに示す製造方法を適宜選択して回転子を製造することができる。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
Claims (8)
- 回転子鉄心に永久磁石が組み込まれた回転電機の回転子において、前記回転子鉄心には、前記永久磁石が挿入されており、接着剤によって前記永久磁石が固定された磁石挿入穴と、前記磁石挿入穴の前記回転子鉄心における内径側の端部に設けられた内径側フラックスバリア穴と、前記磁石挿入穴の前記回転子鉄心における外径側の端部に設けられた外径側フラックスバリア穴と、前記内径側フラックスバリア穴および前記外径側フラックスバリア穴の少なくとも何れか一方と前記永久磁石の間に配置された柱状部材を備えたことを特徴とする回転電機の回転子。
- 前記磁石挿入穴の外周側には、前記磁石挿入穴と前記内径側フラックスバリア穴の間の外周側に配置されており、前記柱状部材が挿入された柱状部材挿入溝が設けられており、前記柱状部材は前記内径側フラックスバリア穴と前記永久磁石の間に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の回転電機の回転子。
- 前記磁石挿入穴の内周側には、前記磁石挿入穴と前記内径側フラックスバリア穴の間の内周側に配置されており、前記柱状部材が挿入された柱状部材挿入溝が設けられており、前記柱状部材は前記内径側フラックスバリア穴と前記永久磁石の間に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の回転電機の回転子。
- 前記磁石挿入穴の外周側には、前記磁石挿入穴と前記外径側フラックスバリア穴の間の外周側に配置されており、前記柱状部材が挿入された柱状部材挿入溝が設けられており、前記柱状部材は前記外径側フラックスバリア穴と前記永久磁石の間に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の回転電機の回転子。
- 前記磁石挿入穴の内周側には、前記磁石挿入穴と前記外径側フラックスバリア穴の間の内周側に配置されており、前記柱状部材が挿入された柱状部材挿入溝が設けられており、前記柱状部材は前記外径側フラックスバリア穴と前記永久磁石の間に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の回転電機の回転子。
- 前記柱状部材が配置される前記内径側フラックスバリア穴あるいは前記外径側フラックスバリア穴においては、前記磁石挿入穴に充填されている前記接着剤の量よりも少ない量の接着剤が充填されていることを特徴とする請求項1に記載の回転電機の回転子。
- 回転子鉄心を構成する回転子鉄心片が母材である電磁鋼板から打ち抜かれるとともに磁石挿入穴、内径側フラックスバリア穴、外径側フラックスバリア穴を形成する電磁鋼板加工工程と、
電磁鋼板で形成された回転子鉄心片を積層し、回転子鉄心を構成する電磁鋼板積層工程と、
回転子鉄心片を一体化した後、前記磁石挿入穴に前記回転子鉄心の積層方向から内径側柱状部材および外径側柱状部材を挿入する柱状部材挿入工程と、
前記磁石挿入穴に接着剤を充填する接着剤充填工程と、
前記磁石挿入穴に前記回転子鉄心の積層方向から永久磁石を挿入する永久磁石挿入工程と、
を含むことを特徴とする回転電機の回転子の製造方法。 - 回転子鉄心を構成する回転子鉄心片が母材である電磁鋼板から打ち抜かれるとともに磁石挿入穴、内径側フラックスバリア穴、外径側フラックスバリア穴、内径側外周柱状部材挿入溝、外径側外周柱状部材挿入溝を形成する電磁鋼板加工工程と、
電磁鋼板で形成された回転子鉄心片を積層し、回転子鉄心を構成する電磁鋼板積層工程と、
内径側柱状部材および外径側柱状部材を永久磁石に固定して、結合体を形成する永久磁石、柱状部材結合工程と、
前記磁石挿入穴に前記回転子鉄心の積層方向から前記内径側柱状部材および前記外径側柱状部材と前記永久磁石の結合体を挿入する結合体挿入工程と、
前記磁石挿入穴に接着剤を充填する接着剤充填工程と、
を含むことを特徴とする回転電機の回転子の製造方法。
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