JP2022176781A - rotor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ロータに関する。 The present invention relates to rotors.
従来、永久磁石を備えるロータが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
2. Description of the Related Art Conventionally, a rotor provided with permanent magnets is known (see
上記特許文献１に記載の永久磁石回転子（ロータ）は、複数の永久磁石収容孔を有する鉄心を備えている。複数の永久磁石収容孔の各々には、永久磁石が収容されている。また、永久磁石回転子の中心には、軸方向に延びる中心穴が設けられている。中心穴と永久磁石収容孔との間の鉄心が内径側から押圧されることによって、永久磁石収容孔に突出する永久磁石押圧部が形成されている。永久磁石収容孔に収容された永久磁石は、永久磁石押圧部によって永久磁石収容孔の内面に押圧されることにより固定されている。
The permanent magnet rotor (rotor) described in
上記特許文献１には明記されていないが、永久磁石は、絶縁被膜により被覆されることによって鉄心と絶縁されていると考えられる。ここで、永久磁石の絶縁被膜は、厚みが比較的小さく、かつ、機械的強度が比較的低いため、永久磁石押圧部から永久磁石にかかる応力が比較的分散されにくく、応力が集中しやすい。この場合、永久磁石にかかる応力が比較的大きくなる。ここで、永久磁石に比較的大きい応力がかかると、永久磁石からの磁力が低下（減磁）するため、モータの性能が低下することが考えられる。したがって、永久磁石を押圧力で磁石収容孔内に固定しながら、永久磁石にかかる応力を低減させることができるロータが望まれている。
Although not specified in
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、永久磁石を押圧力で磁石収容孔内に固定しながら、永久磁石にかかる応力を低減させることができるロータを提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and one object of the present invention is to reduce the stress applied to the permanent magnets while fixing the permanent magnets in the magnet housing holes with a pressing force. It is to provide a rotor that can
上記目的を達成するために、この発明の一の局面におけるロータは、軸方向に沿って延びるように設けられる複数の磁石収容孔を含み、複数の電磁鋼板が軸方向に積層されることにより形成されているロータコアと、複数の磁石収容孔の各々に収容される永久磁石と、複数の磁石収容孔の各々において永久磁石の外表面を覆うように設けられる絶縁性を有する絶縁紙とを備え、ロータコアは、複数の磁石収容孔の各々に配置される永久磁石を、絶縁紙を介してかしめる複数のかしめ部を含む。 To achieve the above object, a rotor according to one aspect of the present invention includes a plurality of magnet accommodation holes extending along the axial direction, and is formed by laminating a plurality of magnetic steel sheets in the axial direction. a rotor core, a permanent magnet housed in each of the plurality of magnet housing holes, and insulating paper having insulation provided to cover the outer surface of the permanent magnet in each of the plurality of magnet housing holes, The rotor core includes a plurality of crimped portions that crimp the permanent magnets arranged in each of the plurality of magnet housing holes via insulating paper.
この発明の一の局面によるロータでは、上記のように、ロータコアは、永久磁石を絶縁紙を介してかしめるかしめ部を含む。ここで、一般的に、絶縁紙は、絶縁被膜よりも厚みが大きく、かつ、機械的強度が高いので、外部からの応力を分散させやすい。これにより、絶縁被膜を介してかしめ部を永久磁石にかしめる場合に比べて、絶縁紙を介してかしめ部を永久磁石にかしめることによって、かしめ部から永久磁石に加えられる応力を絶縁紙によってより低減させることができる。その結果、かしめ部による押圧力により永久磁石を磁石収容孔内に固定しながら、永久磁石にかかる応力を低減させることができる。 In the rotor according to one aspect of the present invention, as described above, the rotor core includes the crimped portion for crimping the permanent magnets through the insulating paper. Here, in general, the insulating paper is thicker and has higher mechanical strength than the insulating coating, so that external stress can be easily dispersed. By crimping the crimped portion to the permanent magnet via the insulating paper, the stress applied from the crimped portion to the permanent magnet can be reduced by the insulating paper, compared to the case where the crimped portion is crimped to the permanent magnet via the insulating coating. can be further reduced. As a result, the stress applied to the permanent magnets can be reduced while the permanent magnets are fixed in the magnet housing holes by the pressing force of the crimped portion.
本発明によれば、永久磁石を押圧力で磁石収容孔内に固定しながら、永久磁石にかかる応力を低減させることができる。 According to the present invention, the stress applied to the permanent magnets can be reduced while the permanent magnets are fixed in the magnet housing holes by the pressing force.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
［第１実施形態］
図１～図５を参照して、第１実施形態によるロータ１００について説明する。
[First embodiment]
A
本願明細書では、「軸方向」とは、ロータ１００の回転軸線Ｃに沿った方向を意味し、図中のＺ方向を意味する。また、「径方向」とは、ロータ１００の径方向（Ｒ１方向またはＲ２方向）を意味し、「周方向」は、ロータ１００の周方向（Ｅ１方向またはＥ２方向）を意味する。
As used herein, the term "axial direction" means the direction along the rotation axis C of the
（ロータの構成）
図１に示すように、ロータ１００は、ステータ１０１と共に回転電機１０２を構成する。また、ロータ１００およびステータ１０１は、それぞれ、円環状に形成されている。そして、ロータ１００は、ステータ１０１の径方向内側に対向して配置されている。すなわち、回転電機１０２は、インナーロータ型の回転電機として構成されている。
(Rotor configuration)
As shown in FIG. 1 , the
ロータ１００は、ロータコア１を備える。また、ロータ１００には、ロータシャフト２が設けられている。ロータシャフト２は、ロータコア１の径方向内側に配置されている。ロータシャフト２は、ギア等の回転力伝達部材を介して、エンジンや車軸等に接続されている。たとえば、回転電機１０２は、モータ、ジェネレータ、または、モータ兼ジェネレータとして構成されており、車両に搭載されるように構成されている。
The
また、ロータコア１は、複数の電磁鋼板１０（図４参照）が軸方向（Ｚ方向）に積層されることにより形成されている。電磁鋼板１０は、円環状に形成されている。
Further, the
ロータコア１は、回転軸線Ｃ回りに回転される。また、ロータコア１は、軸方向（Ｚ方向）に延びるシャフト挿入孔３を含む。シャフト挿入孔３は、軸方向に沿って見て、ロータコア１の中央部に設けられている。ロータシャフト２は、シャフト挿入孔３に挿入されている。ロータシャフト２が回転することにより、ロータコア１にロータシャフト２の回転力が伝達され、ロータコア１が回転するように構成されている。
The
また、ロータコア１は、軸方向（Ｚ方向）に沿って延びるように設けられる複数（第１実施形態では１６個）の磁石収容孔４を含む。複数の磁石収容孔４は、互いに間隔を隔てて周状に配置されている。複数の磁石収容孔４の各々は、軸方向に沿って見て、周方向に沿って延びるように設けられている。すなわち、複数の磁石収容孔４の各々は、軸方向に沿って見て、矩形形状を有している。なお、磁石収容孔４は、複数の電磁鋼板１０の孔部１０ｂが軸方向に積み重ねられることにより形成されている。
The
ロータ１００は、複数の磁石収容孔４の各々に収容（挿入）される永久磁石５を備える。すなわち、回転電機１０２は、埋込永久磁石型モータ（ＩＰＭモータ：Ｉｎｔｅｒｉｏｒ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ Ｍｏｔｏｒ）として構成されている。なお、複数の磁石収容孔４の各々には、樹脂等の固定材は充填されていない。
The
なお、ステータ１０１は、ステータコア１０１ａと、ステータコア１０１ａに巻回（配置）されたコイル１０１ｂとを含む。ステータコア１０１ａは、ロータコア１の径方向外側に配置されている。ステータコア１０１ａは、たとえば、複数の電磁鋼板（珪素鋼板）が軸方向に積層されており、磁束を通過可能に構成されている。コイル１０１ｂは、外部の電源部に接続されており、電力（たとえば、３相交流の電力）が供給されるように構成されている。そして、コイル１０１ｂは、電力が供給されることにより、磁界を発生させるように構成されている。また、ロータ１００およびロータシャフト２は、コイル１０１ｂに電力が供給されない場合でも、エンジン等の駆動に伴って、ステータ１０１に対して回転するように構成されている。なお、図１では、コイル１０１ｂの一部のみを図示しているが、コイル１０１ｂは、ステータコア１０１ａの全周に亘って配置されている。
The
永久磁石５は、軸方向に沿って見て、矩形形状を有している。言い換えると、永久磁石５は、軸方向に直交する断面が長方形形状を有している。たとえば、永久磁石５は、磁化方向（着磁方向）が短手方向となるように構成されている。
The
また、ロータ１００は、複数の磁石収容孔４の各々において永久磁石５の外表面５０を覆うように設けられる絶縁性を有する絶縁紙６を備える。なお、絶縁紙は、一般的に、絶縁被膜よりも機械的強度が高いので、外部からの応力を分散させやすい。
The
具体的には、図２に示すように、絶縁紙６は、永久磁石５の外表面５０のうち、径方向（Ｒ方向）と直交するように延びる側面５１と、径方向に沿って延びる側面５２と、軸方向の一方側（Ｚ１方向側）の端面５３と、を覆うように設けられる絶縁紙６０を含む。また、絶縁紙６は、永久磁石５の外表面５０のうち、径方向（Ｒ方向）と直交するように延びる側面５４と、径方向に沿って延びる側面５５と、軸方向の他方側（Ｚ２方向側）の端面５６と、を覆うように設けられる絶縁紙６１を含む。なお、側面５１は、側面５４の径方向内側（Ｒ１側）に設けられている。また、側面５２は、側面５５の周方向の一方側（Ｅ１側）に設けられている。また、絶縁紙６０と絶縁紙６１とは、互いに別個に設けられている。すなわち、永久磁石５は、２枚の絶縁紙（６０、６１）により覆われている。
Specifically, as shown in FIG. 2 , the insulating
図３に示すように、絶縁紙６０は、側面５１を覆う部分６０ａと、側面５２を覆う部分６０ｂと、端面５３を覆う部分６０ｃとを有する。部分６０ｂおよび部分６０ｃの各々は、部分６０ａに接続されている。また、絶縁紙６１は、側面５４を覆う部分６１ａと、側面５５を覆う部分６１ｂと、端面５６を覆う部分６１ｃとを有する。部分６１ｂおよび部分６１ｃの各々は、部分６１ａに接続されている。なお、以下では、特に断りがない場合には、絶縁紙６０と絶縁紙６１とは区別せず絶縁紙６０と記載（図示）して説明を行う。
As shown in FIG. 3 , the insulating
複数の磁石収容孔４の各々に収容される永久磁石５の外表面５０は、絶縁被膜により被覆されずに絶縁紙６により覆われている。すなわち、永久磁石５には、熱処理等による絶縁処理（被膜形成処理）が行われておらず、永久磁石５の外表面５０が絶縁紙６により覆われている。
The
これにより、ロータ１００の製造工程から永久磁石５の絶縁被膜を形成する絶縁処理を省略することが可能である。ここで、絶縁被膜を形成するために必要な熱処理は、絶縁紙６により永久磁石５を覆う作業に比べて時間がかかる。したがって、熱処理に要する時間を省略できる分、ロータ１００の製造に要する時間を短縮することが可能である。
As a result, it is possible to omit the insulating treatment for forming the insulating coating of the
また、図１に示すように、ロータコア１は、複数の磁石収容孔４の各々に配置される永久磁石５を、絶縁紙６を介してかしめる複数の突出部７を含む。突出部７は、永久磁石５を押圧することにより、磁石収容孔４内において永久磁石５を固定している。突出部７は、永久磁石５の外表面５０には直接接触せずに、絶縁紙６を介して間接的に永久磁石５に接触（永久磁石５を押圧）している。なお、突出部７は、特許請求の範囲の「かしめ部」および「第１突出部」の一例である。
Further, as shown in FIG. 1 , the
ここで、一般的に、絶縁紙は、絶縁被膜よりも厚みが大きく、かつ、機械的強度が高いので、外部からの応力を分散させやすい。これにより、絶縁被膜を介して突出部７を永久磁石５にかしめる場合に比べて、絶縁紙６を介して突出部７を永久磁石５にかしめることによって、突出部７から永久磁石５に加えられる応力を絶縁紙６によってより低減させることができる。その結果、突出部７による押圧力により永久磁石５を磁石収容孔４内に固定しながら、永久磁石５にかかる応力を低減させることができる。
Here, in general, the insulating paper is thicker and has higher mechanical strength than the insulating coating, so that external stress can be easily dispersed. As a result, compared to the case where the projecting
図４に示すように、突出部７は、磁石収容孔４の軸方向の一方側（Ｚ１方向側）の端部４ａに設けられている。また、突出部７は、磁石収容孔４の外周縁４ｂから永久磁石５に向かって突出するように設けられている。具体的には、突出部７は、磁石収容孔４の外周縁４ｂのうち径方向内側（Ｒ１方向側）の部分から径方向外側に向かって突出するように設けられている。また、図１に示すように、軸方向の一方側（Ｚ１方向側）から見て、突出部７は、磁石収容孔４の外周縁４ｂのうちの径方向内側の部分における中央部に設けられている。なお、突出部７は、複数の永久磁石５の各々に対して１つ設けられている。突出部７は、複数の永久磁石５の各々に対して複数設けられていてもよい。
As shown in FIG. 4, the projecting
突出部７は、永久磁石５に対してかしめられる電磁鋼板１０の所定の部分１０ａからなる。具体的には、突出部７は、ロータコア１の軸方向の一方側（Ｚ１側）の端部に設けられる電磁鋼板１０（図４ではＺ１側から２枚の電磁鋼板１０）の部分１０ａが変形されることにより形成されている。
The projecting
これにより、永久磁石５をかしめるための部材として電磁鋼板１０以外の部材を用いる必要がない分、ロータ１００の部品点数を低減することが可能であるとともにロータ１００の構成を簡略化することが可能である。
As a result, it is possible to reduce the number of parts of the
また、電磁鋼板１０の部分１０ａは、磁石収容孔４の外周縁４ｂ近傍がかしめ用の治具（パンチ）により軸方向の一方側から押圧される（図４の一点鎖線矢印参照）ことによって変形されることにより、永久磁石５側に突出するように形成されている。
Also, the
また、突出部７は、永久磁石５の軸方向の一方側（Ｚ１側）の端面５３を覆うように設けられる絶縁紙６（絶縁紙６０）の部分６０ｃを介して、軸方向の一方側から端面５３をかしめるように設けられている。
In addition, the projecting
これにより、永久磁石５が軸方向の一方側に移動するのを突出部７により規制しながら、永久磁石５の軸方向の一方側（Ｚ１側）の端面５３にかかる応力を絶縁紙６（部分６０ｃ）により低減させることができる。
As a result, the stress applied to the
具体的には、突出部７は、永久磁石５の、軸方向の一方側（Ｚ１側）で、かつ、径方向内側（Ｒ１側）の縁部５ａを、軸方向の一方側からかしめるように設けられている。詳細には、突出部７は、軸方向の一方側から見て、縁部５ａの中央部をかしめる（図１参照）ように設けられている。なお、縁部５ａは、特許請求の範囲の「かしめ部によりかしめられる永久磁石の部分」の一例である。
Specifically, the projecting
また、図４に示すように、ロータコア１は、ロータコア１の軸方向の他方側（Ｚ２側）の端部に配置されているエンドプレート８を含む。エンドプレート８は、磁石収容孔４を軸方向の他方側から塞いでいる。なお、エンドプレート８は、特許請求の範囲の「プレート部材」の一例である。
Further, as shown in FIG. 4, the
すなわち、永久磁石５は、ロータコア１の軸方向の他方側（Ｚ２側）の端部に配置されたエンドプレート８により軸方向の他方側から支持された状態で、軸方向の一方側（Ｚ１側）から絶縁紙６（部分６０ｃ）を介して突出部７によりかしめられている。
That is, the
これにより、永久磁石５の軸方向の他方側（Ｚ２側）をかしめるためのかしめ部（突出部）を形成することなく、永久磁石５を軸方向の他方側から支持することができる。その結果、永久磁石５の軸方向の下方側にもかしめ部（突出部）を形成する場合に比べて、かしめ部（突出部）を形成する工程を省略することができる分、ロータ１００の製造プロセスを簡略化することができる。
As a result, the
すなわち、永久磁石５は、突出部７により軸方向の一方側（Ｚ１側）への移動が規制されているとともに、エンドプレート８により軸方向の他方側（Ｚ２側）への移動が規制されている。
That is, the
また、永久磁石５の全面（側面５１、側面５２、端面５３、側面５４、側面５５、および端面５６）が絶縁紙６により覆われた状態で、永久磁石５は絶縁紙６を介して突出部７によりかしめられている。
In addition, the
これにより、永久磁石５の全面が絶縁紙６により覆われていることによって、永久磁石５を電磁鋼板１０に対して確実に絶縁することが可能である。
Since the entire surface of the
また、少なくとも突出部７によりかしめられる永久磁石５の縁部５ａと、絶縁紙６とは、互いに接着されている。
At least the
これにより、永久磁石５と絶縁紙６とを接着により固定することができるので、絶縁紙６を永久磁石５に対して容易に固定することができる。
As a result, the
また、永久磁石５を絶縁紙６により覆ってから磁石収容孔４に挿入する場合に、永久磁石５と絶縁紙６とが接着されているので、絶縁紙６と永久磁石５とを一体化した状態で磁石収容孔４に挿入することが可能である。その結果、永久磁石５と絶縁紙６とを容易に磁石収容孔４に挿入することが可能である。
Also, when the
具体的には、永久磁石５の全面（側面５１、側面５２、端面５３、側面５４、側面５５、および端面５６）において、永久磁石５と絶縁紙６とは、互いに接着されている。すなわち、永久磁石５の外表面５０の全ての領域（部分）が絶縁紙６と接着されている。
Specifically, the
また、図４に示すように、絶縁紙６のうち、突出部７によりかしめられる永久磁石５の縁部５ａを覆う部分は、永久磁石５に接着される接着層６２（図５参照）を含む。
Further, as shown in FIG. 4, the portion of the insulating
これにより、永久磁石５の縁部５ａと絶縁紙６とを接着剤等により接着しなくても、永久磁石５の縁部５ａと絶縁紙６とを接着層により接着することが可能である。その結果、接着剤を絶縁紙６および永久磁石５の少なくとも一方に塗布する工程が省略できる分、ロータ１００の製造プロセスを簡略化することができる。これにより、ロータ１００の製造プロセスを簡略化しながら、接着層６２によって、永久磁石５を磁石収容孔４内において安定的に固定することが可能である。
As a result, the
具体的には、接着層６２は、絶縁紙６の全体に設けられている。すなわち、絶縁紙６の構成（組成）は、均一である。
Specifically, the
詳細には、図５に示すように、絶縁紙６は、接着層６２と絶縁機能を有する絶縁シート６３との２層構造を有する。絶縁紙６は、接着層６２が永久磁石５と接触するように設けられていることにより、永久磁石５に接着されている。なお、接着層６２は、たとえばエポキシ樹脂または発泡樹脂等により構成されている。また、絶縁シート６３は、樹脂系のＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）またはＰＩ（ポリイミド）等により構成されている。なお、絶縁紙６は、全体的に樹脂系の素材により形成されている。これにより、永久磁石５にかかるかしめによる応力が分散されやすくなっている。
Specifically, as shown in FIG. 5, the insulating
また、絶縁紙６の厚みｔは、たとえば１２．５μｍ程度である。なお、一般的に、絶縁紙６の厚みｔを大きくすることは、絶縁被膜を厚くすることよりも容易である。なお、絶縁紙６の厚みｔは、絶縁紙６の全体において均一である。
Moreover, the thickness t of the insulating
［第２実施形態］
次に、図６および図７を参照して、第２実施形態によるロータ２００について説明する。第２実施形態のロータ２００では、永久磁石５が軸方向の一方側からかしめられている上記第１実施形態とは異なり、永久磁石５が側方からかしめられている。なお、上記第１実施形態と同様の構成は、第１実施形態と同じ符号を付して図示するとともに説明を省略する。
[Second embodiment]
Next, a
（ロータの構成）
図６に示すように、ロータ２００は、ロータコア１１を備える。ロータコア１１は、複数の電磁鋼板１１０（図７参照）が軸方向（Ｚ方向）に積層されることにより形成されている。なお、図６では、後述するエンドプレート１８ａ（図７参照）が設けられていない状態が図示されている。
(Rotor configuration)
As shown in FIG. 6 ,
また、ロータコア１１は、軸方向（Ｚ方向）に沿って延びるように設けられる複数の磁石収容孔１４を含む。複数の磁石収容孔１４は、互いに間隔を隔てて周状に配置されている。周方向に互いに隣り合う一対の磁石収容孔１４は、径方向外側（Ｒ２側）に凸のＶ字状に配置されている。永久磁石５は、複数の磁石収容孔１４の各々に収容（挿入）されている。また、絶縁紙６は、複数の磁石収容孔１４の各々に設けられる永久磁石５の外表面５０を覆うように設けられている。
The
また、ロータコア１１は、Ｖ字に配置される一対の磁石収容孔１４の各々の径方向内側（Ｒ１側）に配置されているフラックスバリア１１ａを含む。フラックスバリア１１ａは、径方向に沿った方向において、磁石収容孔１４と隣り合うように設けられている。フラックスバリア１１ａは、一対の磁石収容孔１４に共通に設けられている。すなわち、フラックスバリア１１ａは、一対の磁石収容孔１４ごとに１つ設けられている。
The
ここで、ロータコア１１は、複数の磁石収容孔１４の各々に配置される永久磁石５を、絶縁紙６を介してかしめる複数の突出部１７を含む。なお、突出部１７は、特許請求の範囲の「第２突出部」および「かしめ部」の一例である。
Here, the
図７に示すように、突出部１７は、永久磁石５のうち軸方向に沿って延びる側面５１との間で絶縁紙６（部分６０ａ）を挟むように設けられる磁石収容孔１４の内周面１４ａから側面５１に向かって突出するように設けられている。突出部１７は、側面５１を覆うように設けられる絶縁紙６の部分６０ａを介して、側方から側面５１をかしめるように設けられている。なお、側面５１は、特許請求の範囲の「一の側面」および「かしめ部によりかしめられる永久磁石の部分」の一例である。
As shown in FIG. 7, the protruding
これにより、永久磁石５が軸方向に移動するのを突出部１７による側方からの押圧力により規制しながら、永久磁石５の側面５１にかかる応力を低減させることができる。
As a result, the stress applied to the
具体的には、突出部１７は、永久磁石５の径方向内側（Ｒ１側）から永久磁石５の側面５１に向かって径方向外側（Ｒ２側）に突出するように設けられている。すなわち、磁石収容孔１４の内周面１４ａは、磁石収容孔１４のうち径方向内側の内周面である。
Specifically, the protruding
また、突出部１７は、永久磁石５のＺ１側の端面５３近傍およびＺ２側の端面５６近傍の各々に設けられている。すなわち、永久磁石５の側面５１は、２つの突出部１７により軸方向の両端近傍の部分がかしめられている。また、突出部１７は、軸方向視における永久磁石５の側面５１の中央部（図６参照）に対応する位置に設けられている。なお、側面５１に対する突出部１７の位置は上記に限りられない。たとえば、突出部１７が、側面５１の軸方向における中央に対して１つだけ設けられていてもよい。
In addition, the projecting
突出部１７は、フラックスバリア１１ａと磁石収容孔１４との間のロータコア１１の部分１１ｂが永久磁石５に向かって突出するように変形されることによって形成されている。
The projecting
これにより、フラックスバリア１１ａの内側からかしめ用の治具（パンチ）によりフラックスバリア１１ａの内周面１１ｃを押圧することにより、永久磁石５側に突出する突出部１７を容易に形成することが可能である。また、フラックスバリア１１ａをかしめ用の孔として流用することができるので、かしめ用の孔を専用に設ける場合に比べて、ロータコア１１に設けられる孔の個数を低減することが可能である。その結果、ロータコア１１における磁路を確保するのを容易化することが可能であるとともに、ロータコア１１の機械的強度が低くなるのを防止することが可能である。
Thus, by pressing the inner
また、突出部１７は、永久磁石５に対してかしめられる電磁鋼板１１０の部分１１０ａからなる。突出部１７は、複数の（図７では２枚の）電磁鋼板１１０の各々の部分１１０ａが合わさって（軸方向に積み重なって）形成されている。
Moreover, the projecting
また、図６に示すように、フラックスバリア１１ａの内周面１１ｃは、周方向に隣り合うようにＶ字状に配置される一対の磁石収容孔１４の各々に対応するように設けられている。一対の内周面１１ｃの各々は、磁石収容孔１４の内周面１４ａに沿って延びるように設けられている。すなわち、一対の内周面１１ｃは、径方向外側に凸のＶ字状に配置されている。
In addition, as shown in FIG. 6, the inner
また、フラックスバリア１１ａの一対の内周面１１ｃの各々には、突出部１７に対応する凹部１１ｄが形成されている。凹部１１ｄは、上記のかしめ用の治具（パンチ）によりフラックスバリア１１ａの内周面１１ｃが押圧（図７の一点鎖線矢印参照）された際に形成されたものである。
Further, recesses 11d corresponding to the
また、図７に示すように、ロータコア１１は、ロータコア１１の軸方向の両側の端部に配置されたエンドプレート１８を含む。具体的には、エンドプレート１８は、ロータコア１１の軸方向の一方側（Ｚ１側）の端部に配置されたエンドプレート１８ａと、ロータコア１１の軸方向の他方側（Ｚ２側）の端部に配置されたエンドプレート１８ｂと、を含む。エンドプレート１８ａは、軸方向の一方側から磁石収容孔１４を塞ぐように配置されている。また、エンドプレート１８ｂは、軸方向の他方側から磁石収容孔１４を塞ぐように配置されている。
Further, as shown in FIG. 7 , the
永久磁石５は、ロータコア１１の軸方向の両端に配置されたエンドプレート１８（１８ａ、１８ｂ）により軸方向の両側から支持された状態で、側方から絶縁紙６を介して突出部１７によりかしめられている。
The
これにより、永久磁石５が突出部１７により側方からかしめられている場合にも、永久磁石５が磁石収容孔１４から軸方向に飛び出すのを、エンドプレート１８により確実に防止することが可能である。
As a result, even when the
なお、エンドプレート１８ａは、軸方向に沿って見て、フラックスバリア１１ａとオーバラップする位置に配置される孔部１８ｃを含む。また、エンドプレート１８ｂは、軸方向に沿って見て、フラックスバリア１１ａとオーバラップする位置に配置される孔部１８ｄを含む。
The
また、複数の永久磁石５の各々をかしめる突出部１７は、他の永久磁石５の磁極に起因してかしめる対象の永久磁石５に磁力が加わる方向に突出することによって、永久磁石５を側方からかしめるように設けられている。
In addition, the protruding
これにより、永久磁石５に加わる磁力の向きと、突出部１７から永久磁石５に加えられる押圧力の向きとを揃えることができる。その結果、永久磁石５にかかる応力（ストレス）を低減することが可能である。
Thereby, the direction of the magnetic force applied to the
なお、突出部１７は、永久磁石５の着磁工程よりも前に形成される。すなわち、突出部１７は、着磁の際に永久磁石５が移動しようとする方向（磁力が加わる方向）に突出することによって、永久磁石５を側方からかしめるように設けられている。これにより、予め永久磁石５を、着磁の際に永久磁石５が移動しようとする方向に寄せることが可能である。その結果、着磁の際に永久磁石５にかかる応力（ストレス）を低減することが可能である。
It should be noted that the projecting
また、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。 Other configurations of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.
［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
[Modification]
It should be noted that the embodiments disclosed this time should be considered as examples and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims rather than the description of the above-described embodiments, and includes all modifications (modifications) within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.
たとえば、上記第１実施形態では、突出部７（かしめ部、第１突出部）は、かしめ用の治具（パンチ）により電磁鋼板１０の部分１０ａが変形されることにより、永久磁石５側に突出するように形成される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、予め永久磁石５側に突出している部分を軸方向の一方側から永久磁石５にかしめてもよい。
For example, in the first embodiment, the protruding portion 7 (crimping portion, first protruding portion) is formed on the
具体的には、図８に示すように、ロータコア２１は、複数の互いに積層される電磁鋼板１０と、ロータコア２１の軸方向の一方側の端部に設けられる電磁鋼板２０を含む。また、ロータコア２１は、軸方向の一方側（Ｚ１側）から永久磁石５をかしめる突出部２７を含む。電磁鋼板２０には、電磁鋼板１０の孔部１０ｂと共に磁石収容孔２４を構成する孔部２０ａ（図９参照）を含む。突出部２７は、電磁鋼板２０に設けられ、軸方向の一方側から見て複数の電磁鋼板１０の各々の孔部１０ｂを部分的に覆うように配置されている。また、突出部２７は、軸方向の一方側から見て、永久磁石５の径方向内側（Ｒ１側）および径方向外側（Ｒ２側）の各々から永久磁石５に向かって突出すように設けられている。なお、突出部２７は、特許請求の範囲の「第１突出部」の一例である。
Specifically, as shown in FIG. 8 ,
図９に示すように、２つの突出部２７の各々は、突出する方向に向かって先細るテーパ形状（台形形状）を有している。これにより、突出部２７を永久磁石５にかしめる際に、突出部２７が電磁鋼板２０の孔部２０ａの縁と擦れるのを防止することが可能である。その結果、突出部２７を容易に永久磁石５にかしめることが可能である。
As shown in FIG. 9, each of the two projecting
また、上記第１および第２実施形態では、絶縁紙６０および絶縁紙６１が、永久磁石５の互いに異なる面を覆うように設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。２つの絶縁紙が、永久磁石５の共通の面を覆うように設けられていてもよい。
In the first and second embodiments described above, the insulating
たとえば、図８に示すように、永久磁石５の軸方向の一方側（Ｚ１側）の端面５３および軸方向の他方側（Ｚ２側）の端面５６は、絶縁紙１６が２重に重ねられた積層部分により覆われている。具体的には、絶縁紙１６は、永久磁石５の端面５３および端面５６において互いに重なり合う絶縁紙１６０と絶縁紙１６１とを含む。そして、図８に示す例では、突出部２７は、絶縁紙１６の上記積層部分を介して、軸方向の一方側から端面５３をかしめるように設けられている。なお、上記第１および第２実施形態でも図８に示す絶縁紙１６が用いられていてもよい。
For example, as shown in FIG. 8, an
これにより、絶縁紙１６同士が互いに重ねられない場合に比べて、突出部２７から永久磁石５にかかる応力をより分散させることが可能である。
This makes it possible to disperse the stress applied from the projecting
また、上記第１実施形態では、永久磁石５が軸方向の一方側（Ｚ１側）からかしめられる例を示したが、本発明はこれに限られない。永久磁石５が軸方向の両側からかしめられてもよい。
Moreover, although the
具体的には、図１０に示すように、ロータコア３１には、軸方向の両側に、突出部７（部分１０ａ）を含む電磁鋼板１０が配置されている。これにより、ロータコア３１の磁石収容孔３４に設けられる永久磁石５が、軸方向の両側から突出部７によりかしめられる。なお、この場合、エンドプレートはロータコア３１に設けられない。
Specifically, as shown in FIG. 10,
また、上記第２実施形態では、突出部１７（第２突出部）が径方向内側から永久磁石５に向かって突出する例を示したが、本発明はこれに限られない。永久磁石５が径方向外側からかしめられてもよい。
Further, in the above-described second embodiment, an example in which the projecting portion 17 (second projecting portion) projects from the radially inner side toward the
具体的には、図１１に示すように、ロータコア４１は、永久磁石５の側面５４に向かって径方向外側から突出する突出部３７を含む。突出部３７は、特許請求の範囲の「第２突出部」の一例である。
Specifically, as shown in FIG. 11 , the
ロータコア４１の外周面４１ａには、突出部３７に対応する位置に設けられる凹部４１ｂが設けられている。凹部４１ｂは、かしめ用の治具（パンチ）によりロータコア４１の外周面４１ａが押圧されて突出部３７が形成された際に形成されたものである。
An outer
また、上記第１および第２実施形態では、絶縁紙６は、接着層６２と絶縁シート６３とが積層される構成を有する例を示したが、本発明はこれに限られない。絶縁紙が他の構成を有していてもよい。
In addition, in the first and second embodiments, the insulating
具体的には、図１２（ａ）に示すように、絶縁紙２６は、絶縁シート６３のみの単層構造を有する。また、図１２（ｂ）に示すように、絶縁紙３６は、絶縁シート６３と絶縁シート６４との２層構造を有する。絶縁シート６４は、たとえばアラミド繊維により形成されている。アラミド繊維は、複数層の繊維により構成されているので、かしめによる応力をより一層分散させることが可能である。また、アラミド繊維は、摩擦係数が低いので、絶縁紙３６により覆われた永久磁石５を磁石収容孔４（１４）に挿入するのをより容易化することが可能である。この場合、絶縁シート６３が永久磁石５と接触するとともに絶縁シート６４が永久磁石５とは反対側（露出する側）に設けられるのが好ましい。
Specifically, as shown in FIG. 12( a ), the insulating
また、図１２（ｃ）に示すように、絶縁紙４６は、絶縁シート６３が絶縁シート６４により挟み込まれる３層構造を有する。また、図１２（ｄ）に示すように、絶縁紙６６は、絶縁シート６３が接着層６２により挟み込まれる３層構造を有する。また、図１２（ｅ）に示すように、絶縁紙７６は、図１２（ｃ）に示す絶縁紙４６が接着層６２により挟み込まれる５層構造を有する。また、図１２（ｆ）に示すように、絶縁紙８６は、絶縁シート６３が接着層６２と絶縁シート６４とにより挟み込まれる３層構造を有する。
12(c), the insulating
また、上記第１実施形態では、電磁鋼板１０の所定の部分１０ａが永久磁石５をかしめる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ロータコアが、軸方向の一方側の端部に配置されたエンドプレートを含み、このエンドプレートが永久磁石をかしめる部分を有していてもよい。
Further, in the above-described first embodiment, the example in which the
また、上記第１実施形態では、突出部７（第１突出部、かしめ部）にかしめられる永久磁石５の部分（縁部５ａ）と絶縁紙６とは、互いに接着されている例を示したが、本発明はこれに限られない。突出部７にかしめられる永久磁石５の部分（縁部５ａ）と絶縁紙６とは接着されていなくてもよい。なお、上記第２実施形態においても、突出部１７にかしめられる永久磁石５の部分（側面５１）と絶縁紙６とは接着されていなくてもよい。なお、絶縁紙６と永久磁石５とは、互いに接着されていなくてもよい。
Further, in the first embodiment, the portion (
また、上記第１および第２実施形態では、永久磁石５の外表面５０の全面が絶縁紙６と接着されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、永久磁石５の外表面５０のうち突出部（７、１７）（第１突出部、第２突出部、かしめ部）にかしめられる永久磁石５の部分（縁部５ａ、側面５１）および絶縁紙６のみが接着されていもよい。
Further, in the above-described first and second embodiments, an example in which the entire
また、上記第１および第２実施形態では、接着層６２により絶縁紙６と永久磁石５とが接着される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、絶縁紙６と永久磁石５との間に接着剤を塗布することにより、絶縁紙６と永久磁石５とを接着してもよい。
Further, in the above-described first and second embodiments, an example in which the insulating
また、上記第１実施形態では、突出部７（かしめ部、第１突出部）は、永久磁石５の径方向内側から永久磁石５側に突出するように設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、突出部７は、永久磁石５の径方向外側から永久磁石５側に突出するように設けられていてもよい。また、突出部７は、永久磁石５の径方向内側および径方向外側の各々から突出するように設けられていてもよい。また、上記第２実施形態においても同様に構成されていてもよい。
In addition, in the above-described first embodiment, the projecting portion 7 (crimped portion, first projecting portion) is provided so as to project from the radially inner side of the
また、上記第１実施形態では、永久磁石５が、エンドプレート８（プレート部材）により軸方向の他方側から支持される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、永久磁石５は、ロータコアの軸方向の他方側の端部に配置された電磁鋼板により軸方向の他方側から支持されていてもよい。
Moreover, although the
具体的には、図１３に示すように、ロータコア７１は、永久磁石５を軸方向の他方側から支持する電磁鋼板２１０を含む。
Specifically, as shown in FIG. 13,
また、上記第２実施形態では、永久磁石５が、エンドプレート１８により軸方向の両側から支持される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、永久磁石５は、ロータコアの軸方向の両側の端部に配置された電磁鋼板により、軸方向の両側から支持されていてもよい。また、永久磁石５は、ロータコアの軸方向のいずれか一方の端部に配置された電磁鋼板と、ロータコアの軸方向の他方の端部に配置されたエンドプレート（プレート部材）とにより、軸方向の両側から支持されていてもよい。
Moreover, although the
具体的には、図１４（ａ）に示すように、ロータコア８１は、永久磁石５を軸方向の一方側から支持するエンドプレート１８ａと、永久磁石５を軸方向の他方側から支持する電磁鋼板３１０とを含む。また、図１４（ｂ）に示すように、ロータコア８２は、永久磁石５を軸方向の一方側から支持する電磁鋼板４１０と、永久磁石５を軸方向の他方側から支持するエンドプレート１８ｂとを含む。また、図１４（ｃ）に示すように、ロータコア８３は、永久磁石５を軸方向の一方側から支持する電磁鋼板５１０と、永久磁石５を軸方向の他方側から支持する電磁鋼板６１０とを含む。
Specifically, as shown in FIG. 14A, the
また、上記第２実施形態では、フラックスバリア１１ａがかしめ用の孔部として用いられる例を示したが、本発明はこれに限られない。フラックスバリア以外の用途の孔部（たとえば油路を形成する孔部）がかしめ用の孔部として用いられてもよい。また、かしめ専用の孔部がロータコアに設けられていてもよい。
Further, in the above-described second embodiment, an example in which the
また、上記第１および第２実施形態では、２枚の絶縁紙６（６０、６１）により永久磁石５が覆われる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、１枚の絶縁紙により永久磁石５の全面が覆われていてもよい。また、永久磁石５の各面が互いに別個の絶縁紙により覆われていてもよい。
Also, in the above-described first and second embodiments, an example in which the
また、上記第１実施形態では、突出部７（かしめ部、第１かしめ部）のみにより永久磁石５がかしめられ、上記第２実施形態では、突出部１７のみにより永久磁石５がかしめられる例を示したが、本発明はこれに限られない。突出部７と突出部１７との両方により永久磁石５がかしめられていてもよい。
In the first embodiment, the
上記した例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。 It will be appreciated by those skilled in the art that the exemplary embodiments described above are specific examples of the following aspects.
複数の永久磁石（５）の各々をかしめる第２突出部（１７）は、他の永久磁石（５）の磁極に起因してかしめる対象の永久磁石（５）に磁力が加わる方向に突出することによって、永久磁石（５）を側方からかしめるように設けられている。 The second projecting portion (17) crimping each of the plurality of permanent magnets (5) projects in a direction in which a magnetic force is applied to the permanent magnet (5) to be crimped due to the magnetic poles of the other permanent magnets (5). By doing so, the permanent magnet (5) is provided so as to crimp from the side.
絶縁紙（６）のうち、かしめ部（７、１７）によりかしめられる永久磁石（５）の部分（５ａ、５１）を覆う部分（６０ａ、６０ｃ）は、永久磁石（５）に接着される接着層（６２）を含む。 The portions (60a, 60c) of the insulating paper (6) covering the portions (5a, 51) of the permanent magnet (5) crimped by the crimping portions (7, 17) are bonded to the permanent magnet (5). Includes layer (62).
永久磁石（５）は、ロータコア（１１）の軸方向の両端に配置された電磁鋼板（３１０、４１０、５１０、６１０）またはプレート部材（１８ａ、１８ｂ）により軸方向の両側から支持された状態で、側方から絶縁紙（６）を介して第２突出部（１７）によりかしめられている。 The permanent magnets (5) are supported from both sides in the axial direction by electromagnetic steel plates (310, 410, 510, 610) or plate members (18a, 18b) arranged at both axial ends of the rotor core (11). , are crimped by the second projecting portion (17) via the insulating paper (6) from the side.
ロータコア（１１）は、軸方向に沿って見て、磁石収容孔（１４）と隣り合うように設けられる磁気的空隙部（１１ａ）を含み、第２突出部（１７）は、磁気的空隙部（１１ａ）と磁石収容孔（１４）との間のロータコア（１１）の部分（１１ｂ）が永久磁石（５）に向かって突出するように変形されることによって形成されている。 The rotor core (11) includes a magnetic gap (11a) provided adjacent to the magnet housing hole (14) when viewed along the axial direction, and the second projecting portion (17) is the magnetic gap. It is formed by deforming the portion (11b) of the rotor core (11) between (11a) and the magnet receiving hole (14) so as to protrude toward the permanent magnet (5).
かしめ部（７、１７）は、永久磁石（５）に対してかしめられる電磁鋼板（１０、１１０）の所定の部分（１０ａ、１１０ａ）を含む。 The crimped portions (7, 17) include predetermined portions (10a, 110a) of electromagnetic steel sheets (10, 110) that are crimped against the permanent magnets (5).
永久磁石（５）の軸方向の一方側の端面（５３）は、絶縁紙（６）が２重に重ねられた積層部分により覆われており、第１突出部（７）は、絶縁紙（６）の積層部分を介して、軸方向の一方側から端面（５３）をかしめるように設けられている。 One end face (53) of the permanent magnet (5) in the axial direction is covered with a laminated portion in which the insulating paper (6) is doubled, and the first projecting portion (7) is the insulating paper ( It is provided so that the end face (53) is caulked from one side in the axial direction via the laminated portion of 6).
永久磁石（５）の全面が絶縁紙（６）により覆われた状態で、永久磁石（５）は絶縁紙（６）を介してかしめ部（７、１７）によりかしめられている。 With the entire surface of the permanent magnet (5) covered with the insulating paper (6), the permanent magnet (5) is crimped by the crimping portions (7, 17) through the insulating paper (6).
複数の磁石収容孔（４、１４）の各々に収容される永久磁石（５）の外表面（５０）は、絶縁被膜により被覆されずに絶縁紙（６）により覆われている。 The outer surface (50) of the permanent magnet (5) housed in each of the plurality of magnet housing holes (4, 14) is covered with insulating paper (6) without being covered with an insulating film.
１、１１、２１、３１、４１、７１、８１、８２、８３…ロータコア、４、１４…磁石収容孔、４ａ…端部（磁石収容孔の端部）、４ｂ…外周縁、５…永久磁石、５ａ…縁部（かしめ部によりかしめられる永久磁石の部分）、７、２７…突出部（かしめ部、第１突出部）、８…エンドプレート（プレート部材）、１０、１１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０…電磁鋼板、１７、３７…突出部（かしめ部、第２突出部）、１４ａ…内周面（磁石収容孔の内周面）、５０…外表面、６、１６、２６、３６、４６、５６、６６、７６、８６…絶縁紙、５１…側面（かしめ部によりかしめられる永久磁石の部分、一の側面）、５３…端面、６０ａ…部分（一の側面を覆う絶縁紙の部分）、６０ｃ…部分（端面を覆う絶縁紙の部分）、１００、２００…ロータ
1, 11, 21, 31, 41, 71, 81, 82, 83...
Claims (5)
前記複数の磁石収容孔の各々に収容される永久磁石と、
前記複数の磁石収容孔の各々において前記永久磁石の外表面を覆うように設けられる絶縁性を有する絶縁紙とを備え、
前記ロータコアは、前記複数の磁石収容孔の各々に配置される前記永久磁石を、前記絶縁紙を介してかしめる複数のかしめ部を含む、ロータ。 a rotor core including a plurality of magnet housing holes extending along the axial direction and formed by laminating a plurality of electromagnetic steel sheets in the axial direction;
a permanent magnet housed in each of the plurality of magnet housing holes;
an insulating paper having insulation provided so as to cover the outer surface of the permanent magnet in each of the plurality of magnet housing holes,
The rotor core includes a plurality of caulking portions for caulking the permanent magnets arranged in each of the plurality of magnet housing holes through the insulating paper.
前記第１突出部は、前記永久磁石の前記軸方向の一方側の端面を覆うように設けられる前記絶縁紙の部分を介して、前記軸方向の一方側から前記端面をかしめるように設けられている、請求項１または２に記載のロータ。 The crimped portion includes a first projecting portion provided at one end of the magnet housing hole in the axial direction and projecting from the outer peripheral edge of the magnet housing hole toward the permanent magnet,
The first protruding portion is provided so as to crimp the end surface of the permanent magnet from one side in the axial direction through a portion of the insulating paper provided so as to cover the end surface of the permanent magnet on the one side in the axial direction. 3. A rotor according to claim 1 or 2, wherein
前記第２突出部は、前記一の側面を覆うように設けられる前記絶縁紙の部分を介して、側方から前記一の側面をかしめるように設けられている、請求項１～４のいずれか１項に記載のロータ。 The crimped portion protrudes toward the one side surface from the inner peripheral surface of the magnet accommodation hole provided so as to sandwich the insulating paper between the one side surface of the permanent magnet extending along the axial direction. including a second protrusion that
5. The second protruding portion is provided so as to crimp the one side surface from the side through the insulating paper portion provided so as to cover the one side surface. or the rotor according to claim 1.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2625133A (en) * | 2022-12-08 | 2024-06-12 | Jaguar Land Rover Ltd | A rotor and a method of manufacture of a rotor |
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2021
- 2021-05-17 JP JP2021083380A patent/JP2022176781A/en active Pending
Cited By (1)
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| GB2625133A (en) * | 2022-12-08 | 2024-06-12 | Jaguar Land Rover Ltd | A rotor and a method of manufacture of a rotor |
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