JP2023136154A - Rotary electric machine and manufacturing method of rotary electric machine - Google Patents

Rotary electric machine and manufacturing method of rotary electric machine Download PDF

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Abstract

To provide a rotary electric machine which can easily be assembled, and a manufacturing method of the rotary electric machine.SOLUTION: A magnet unit 22 of a rotary electric machine 10 includes: a plurality of magnets 32 arranged side by side in a circumferential direction; and a magnetic holder 31 to which the plurality of magnets 32 are fixed. The magnet 32 is oriented such that a direction of a magnetization easy axis is parallel to a d-axis compared to a q-axis side being a magnetic pole boundary on the d-axis side which is a magnetic pole center, and a magnet path is formed along the magnetization easy axis. The magnet holder 31 is formed in a cylindrical shape and is fixed through an adhesive 37 in a state in which the plurality of magnets 32 are arranged side by side in the circumferential direction on a magnet holding face. The magnets 32 are divided in the d-axis and the q-axis. Each magnet 32 is arranged so that a gap 39 between magnets is formed on the d-axis side, and side faces of the q-axis side abut each other. The gap 39 between magnets of the magnets 32 adjacent in the circumferential direction on the d-axis is filled with a resin member 38.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、回転電機に関するものである。 The present invention relates to a rotating electric machine.

従来、回転電機の出力トルクを向上させるため、磁化容易軸の配向方向を工夫した焼結磁石を採用して、最大磁束密度を向上させる技術が提案されている(例えば、特許文献1)。 BACKGROUND ART Conventionally, in order to improve the output torque of a rotating electrical machine, a technique has been proposed in which a sintered magnet with a modified orientation direction of an axis of easy magnetization is used to improve the maximum magnetic flux density (for example, Patent Document 1).

特開2021-40405号公報JP 2021-40405 Publication

上記のような磁石は、複数の磁石を製造し、円環状となるように、回転軸の周方向に沿って配置されることが一般的である。ところで、磁極中心であるd軸の側において、磁極境界であるq軸の側に比べて磁化容易軸の向きがd軸に平行となるように配向された磁石を製造する場合、d軸及びq軸で分けた方が、周方向に隣接するd軸間(又はq軸間)で分けるよりも配向及び着磁が容易に行うことができる。つまり、固定子側の磁石表面において、異なる磁極を有する磁石を製造するより、固定子側の磁石表面において、1つの磁極を有する磁石を製造する方が容易であり、また、磁力を大きくしやすくなっている。 Generally, the above-mentioned magnets are manufactured by manufacturing a plurality of magnets and arranged in an annular shape along the circumferential direction of the rotating shaft. By the way, when manufacturing a magnet in which the axis of easy magnetization is parallel to the d-axis on the d-axis side, which is the magnetic pole center, compared to the q-axis side, which is the magnetic pole boundary, the d-axis and q Orientation and magnetization can be more easily achieved by dividing the magnets along the axis than by dividing them between the d-axes (or between the q-axes) adjacent in the circumferential direction. In other words, it is easier to manufacture a magnet that has one magnetic pole on the stator side magnet surface than to manufacture a magnet that has different magnetic poles on the stator side magnet surface, and it is also easier to increase the magnetic force. It has become.

しかしながら、d軸で分けた磁石を採用する場合、着磁した後の磁石を円環状に配置する際、d軸においては同極となり、反発する。このため、組み立てがしにくくなるという問題があった。 However, in the case of employing magnets separated along the d-axis, when the magnets are arranged in an annular shape after being magnetized, they have the same polarity on the d-axis and repel each other. For this reason, there was a problem in that it became difficult to assemble.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、容易に組み立てることができる回転電機及び回転電機の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its main purpose is to provide a rotating electrical machine that can be easily assembled and a method for manufacturing the rotating electrical machine.

上記課題を解決するための第1の手段は、周方向に極性が交互となる複数の磁極を含む磁石部を有する界磁子と、多相の電機子巻線を有する電機子と、を備え、前記界磁子及び前記電機子のうちいずれかを回転子とする回転電機において、前記磁石部は、周方向に並べて配置されている複数の磁石と、複数の前記磁石が固定される磁石保持部と、を有し、前記磁石は、磁極中心であるd軸の側において、磁極境界であるq軸の側に比べて磁化容易軸の向きがd軸に平行となるように配向され、磁化容易軸に沿って磁石磁路が形成されており、前記磁石保持部は、その磁石保持面に、複数の前記磁石が周方向に並べて配置された状態で接着剤を介して固定され、前記磁石は、少なくともd軸において分かれているとともに、d軸において周方向に隣り合う前記磁石の間の隙間は、樹脂部材により埋められている。 A first means for solving the above problem includes a field element having a magnet portion including a plurality of magnetic poles with alternating polarities in the circumferential direction, and an armature having a multiphase armature winding. , in a rotating electrical machine in which one of the field element and the armature is a rotor, the magnet section includes a plurality of magnets arranged in a circumferential direction, and a magnet holder to which the plurality of magnets are fixed. The magnet is oriented such that the axis of easy magnetization is parallel to the d-axis on the d-axis side, which is the magnetic pole center, compared to the q-axis side, which is the magnetic pole boundary, and the magnet is magnetized. A magnet magnetic path is formed along the easy axis, and the magnet holding section is fixed to its magnet holding surface with an adhesive in a state in which a plurality of the magnets are arranged side by side in the circumferential direction. are separated at least along the d-axis, and a gap between the circumferentially adjacent magnets on the d-axis is filled with a resin member.

これにより、d軸において隙間を形成したので、磁石保持部に磁石を固定する際、固定しやすくなる。また、磁石のd軸側側面同士の隙間を樹脂部材で埋めることにより、磁石間の隙間がなくなり、周方向の位置ずれを防止することができる。 As a result, since a gap is formed in the d-axis, it becomes easier to fix the magnet to the magnet holder. Further, by filling the gap between the d-axis side side surfaces of the magnets with a resin member, the gap between the magnets is eliminated, and positional displacement in the circumferential direction can be prevented.

上記課題を解決するための第2の手段は、周方向に極性が交互となる複数の磁極を含む磁石部を有する界磁子と、多相の電機子巻線を有する電機子と、を備え、前記界磁子及び前記電機子のうちいずれかを回転子とする回転電機の製造方法において、前記磁石部は、周方向に並べて配置されている複数の磁石と、複数の前記磁石が固定される磁石保持部と、を有し、前記磁石は、d軸において分割されているとともに、磁極中心であるd軸の側において、磁極境界であるq軸の側に比べて磁化容易軸の向きがd軸に平行となるように配向され、磁化容易軸に沿って磁石磁路が形成されており、前記磁石保持部の磁石保持面に、前記磁石を周方向に沿って、前記磁石の周方向寸法に相当する隙間が形成されるように、1つおきに前記磁石を配置して、接着剤により固定する第1固定工程と、周方向に隣り合う磁石のd軸間において所定の磁石間隙間が形成されるように、第1固定工程において形成された各磁石間の隙間にそれぞれ前記磁石を配置して、接着剤により前記磁石保持部の磁石保持面に固定する第2固定工程と、前記第2固定工程において、形成された所定の磁石間隙間を樹脂で埋める充填工程と、を有する。 A second means for solving the above problem includes a field element having a magnet portion including a plurality of magnetic poles with alternating polarities in the circumferential direction, and an armature having a multiphase armature winding. , in the method for manufacturing a rotating electrical machine in which one of the field element and the armature is used as a rotor, the magnet portion includes a plurality of magnets arranged side by side in a circumferential direction, and a plurality of magnets fixed to each other. The magnet is divided along the d-axis, and the axis of easy magnetization is oriented in a direction on the d-axis side, which is the magnetic pole center, compared to the q-axis side, which is the magnetic pole boundary. The magnet is oriented parallel to the d-axis, and a magnet magnetic path is formed along the axis of easy magnetization. a first fixing step of arranging the magnets every other time and fixing them with an adhesive so that a gap corresponding to the size is formed; and a predetermined inter-magnet gap between the d-axes of circumferentially adjacent magnets. a second fixing step of arranging the magnets in the gaps between the magnets formed in the first fixing step and fixing them to the magnet holding surface of the magnet holding part with an adhesive so that the magnets are formed; The second fixing step includes a filling step of filling the predetermined gap between the magnets with resin.

これにより、d軸において磁石間隙間を形成したので、磁石保持部に磁石を固定する際、固定しやすくなる。また、磁石のd軸側側面同士の磁石間隙間を樹脂で埋めることにより、磁石間の隙間がなくなり、周方向の位置ずれを防止することができる。また、第1固定工程では、1つおきに磁石を固定するため、全ての磁石を一斉に固定する場合に比較して、固定しやすい。 As a result, a gap between the magnets is formed on the d-axis, so that the magnet can be easily fixed to the magnet holder. Further, by filling the gap between the magnets between the side surfaces of the magnets on the d-axis side with resin, the gap between the magnets is eliminated, and positional displacement in the circumferential direction can be prevented. Further, in the first fixing step, since every other magnet is fixed, it is easier to fix the magnets than when all the magnets are fixed at the same time.

上記課題を解決するための第3の手段は、周方向に極性が交互となる複数の磁極を含む磁石部を有する界磁子と、多相の電機子巻線を有する電機子と、を備え、前記界磁子及び前記電機子のうちいずれかを回転子とする回転電機の製造方法において、前記磁石部は、周方向に並べて配置されている複数の磁石と、複数の前記磁石が固定される磁石保持部と、を有し、前記磁石は、d軸及びq軸において分割されているとともに、磁極中心であるd軸の側において、磁極境界であるq軸の側に比べて磁化容易軸の向きがd軸に平行となるように配向され、磁化容易軸に沿って磁石磁路が形成されており、前記磁石のq軸側端面同士を磁力により吸着させて磁石結合体を構成する結合工程と、前記磁石保持部の磁石保持面に、前記磁石結合体を周方向に沿って、前記磁石結合体の周方向寸法に相当する隙間が形成されるように、1つおきに前記磁石結合体を配置して、接着剤により固定する第1固定工程と、周方向に隣り合う磁石のd軸間において所定の磁石間隙間が形成されるように、第1固定工程において形成された各磁石結合体間の隙間にそれぞれ前記磁石結合体を配置して、接着剤により前記磁石保持部の磁石保持面に固定する第2固定工程と、前記第2固定工程において、形成された所定の磁石間隙間を樹脂で埋める充填工程と、を有する。 A third means for solving the above problem includes a field element having a magnet portion including a plurality of magnetic poles with alternating polarities in the circumferential direction, and an armature having a multiphase armature winding. , in the method for manufacturing a rotating electrical machine in which one of the field element and the armature is used as a rotor, the magnet portion includes a plurality of magnets arranged side by side in a circumferential direction, and a plurality of magnets fixed to each other. The magnet is divided along the d-axis and the q-axis, and has an axis of easier magnetization on the d-axis side, which is the magnetic pole center, than on the q-axis side, which is the magnetic pole boundary. is oriented so that the direction thereof is parallel to the d-axis, and a magnet magnetic path is formed along the axis of easy magnetization, and the q-axis side end surfaces of the magnets are attracted to each other by magnetic force to form a magnet combination. step, attaching every other magnet to the magnet holding surface of the magnet holding part so that a gap corresponding to the circumferential dimension of the magnet combination is formed along the circumferential direction of the magnet combination. a first fixing step in which the magnets are arranged and fixed with adhesive; and each magnet formed in the first fixing step so that a predetermined inter-magnet gap is formed between the d axes of circumferentially adjacent magnets. a second fixing step of arranging the magnet bonds in the gaps between the bonds and fixing them to the magnet holding surface of the magnet holding part with an adhesive; and a predetermined gap between the magnets formed in the second fixing step. and a filling step of filling the gap with resin.

これにより、d軸において隙間を形成したので、磁石保持部に磁石を固定する際、固定しやすくなる。また、磁石のd軸側側面同士の磁石間隙間を樹脂で埋めることにより、磁石間の隙間がなくなり、周方向の位置ずれを防止することができる。また、第1固定工程では、1つおきに磁石結合体を固定するため、全ての磁石結合体を一斉に固定する場合に比較して、固定しやすい。 As a result, since a gap is formed in the d-axis, it becomes easier to fix the magnet to the magnet holder. Further, by filling the gap between the magnets between the side surfaces of the magnets on the d-axis side with resin, the gap between the magnets is eliminated, and positional displacement in the circumferential direction can be prevented. Further, in the first fixing step, since every other magnet assembly is fixed, it is easier to fix the magnet assembly than when all the magnet assembly are fixed at once.

第1実施形態における回転電機の全体を示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing the entire rotating electrical machine in the first embodiment. 回転電機の平面図。A plan view of a rotating electric machine. 回転電機の縦断面図。A vertical cross-sectional view of a rotating electric machine. 回転電機の横断面図。A cross-sectional view of a rotating electric machine. 回転電機の分解断面図。An exploded cross-sectional view of a rotating electric machine. 回転子の断面図。A cross-sectional view of the rotor. 磁石ユニットの断面構造を示す部分横断面図。FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing the cross-sectional structure of the magnet unit. 磁石ユニットの製造方法の流れを示すフローチャート。1 is a flowchart showing the flow of a method for manufacturing a magnet unit. 磁石ユニットの製造過程を示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the magnet unit. 変形例の回転子キャリアを示す斜視断面図。FIG. 7 is a perspective cross-sectional view showing a rotor carrier of a modified example. リング部材を示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view showing a ring member. リング部材を示す斜視断面図。FIG. 3 is a perspective sectional view showing a ring member. (a)は、変形例の回転子キャリアを示す縦端面図、(b)は、突起部を模式的に示す斜視図。(a) is a longitudinal end view showing a rotor carrier of a modified example, and (b) is a perspective view schematically showing a protrusion. 変形例の磁石を示す横断面図。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a modified example of a magnet.

本実施形態における回転電機は、例えば車両動力源として用いられるものとなっている。ただし、回転電機は、産業用、車両用、航空機用、家電用、OA機器用、遊技機用などとして広く用いられることが可能となっている。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一又は均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。 The rotating electrical machine in this embodiment is used, for example, as a vehicle power source. However, rotating electric machines can be widely used for industrial purposes, vehicles, aircraft, home appliances, OA equipment, game machines, and the like. Note that in each of the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other are denoted by the same reference numerals in the drawings, and the explanations thereof will be referred to for the parts with the same reference numerals.

(第1実施形態)
本実施形態に係る回転電機10は、同期式多相交流モータであり、アウタロータ構造(外転構造)のものとなっている。回転電機10の概要を図1~図5に示す。図1は、回転電機10の全体を示す斜視図であり、図2は、回転電機10の平面図であり、図3は、回転電機10の縦断面図(図2の3-3線断面図)であり、図4は、回転電機10の横断面図(図3の4-4線断面図)であり、図5は、回転電機10の構成要素を分解して示す分解断面図である。以下の記載では、回転電機10において、回転軸11が延びる方向を軸方向とし、回転軸11の中心から放射状に延びる方向を径方向とし、回転軸11を中心として円周状に延びる方向を周方向としている。
(First embodiment)
The rotating electric machine 10 according to the present embodiment is a synchronous multiphase AC motor, and has an outer rotor structure (external rotation structure). An outline of the rotating electric machine 10 is shown in FIGS. 1 to 5. 1 is a perspective view showing the entire rotating electrical machine 10, FIG. 2 is a plan view of the rotating electrical machine 10, and FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the rotating electrical machine 10 (a sectional view taken along line 3-3 in FIG. ), and FIG. 4 is a cross-sectional view (cross-sectional view taken along the line 4--4 in FIG. 3) of the rotating electrical machine 10, and FIG. 5 is an exploded sectional view showing the components of the rotating electrical machine 10 in an exploded manner. In the following description, in the rotating electrical machine 10, the direction in which the rotating shaft 11 extends is referred to as the axial direction, the direction extending radially from the center of the rotating shaft 11 is referred to as the radial direction, and the direction extending circumferentially around the rotating shaft 11 as the center is referred to as the circumferential direction. direction.

回転電機10は、大別して、回転子20、固定子ユニット50及びバスバーモジュール200を有する回転電機本体と、その回転電機本体を囲むように設けられるハウジング241及びハウジングカバー242とを備えている。これら各部材はいずれも、回転子20に一体に設けられた回転軸11に対して同軸に配置されており、所定順序で軸方向に組み付けられることで回転電機10が構成されている。回転軸11は、固定子ユニット50及びハウジング241にそれぞれ設けられた一対の軸受12,13に支持され、その状態で回転可能となっている。なお、軸受12,13は、例えば内輪と外輪とそれらの間に配置された複数の玉とを有するラジアル玉軸受である。回転軸11の回転により、例えば車両の車軸が回転する。回転電機10は、ハウジング241が車体フレーム等に固定されることにより車両に搭載可能となっている。 The rotating electrical machine 10 is roughly divided into a rotating electrical machine main body having a rotor 20, a stator unit 50, and a busbar module 200, and a housing 241 and a housing cover 242 provided so as to surround the rotating electrical machine main body. All of these members are arranged coaxially with respect to the rotating shaft 11 that is integrally provided to the rotor 20, and are assembled in the axial direction in a predetermined order to configure the rotating electrical machine 10. The rotating shaft 11 is supported by a pair of bearings 12 and 13 provided in the stator unit 50 and the housing 241, respectively, and is rotatable in this state. Note that the bearings 12 and 13 are, for example, radial ball bearings having an inner ring, an outer ring, and a plurality of balls arranged between them. The rotation of the rotating shaft 11 causes, for example, the axle of the vehicle to rotate. The rotating electrical machine 10 can be mounted on a vehicle by fixing the housing 241 to a vehicle body frame or the like.

回転電機10において、固定子ユニット50は回転軸11を囲むように設けられ、その固定子ユニット50の径方向外側に回転子20が配置されている。固定子ユニット50は、固定子60と、その径方向内側に組み付けられた固定子ホルダ70とを有している。回転子20と固定子60とはエアギャップを挟んで径方向に対向配置されており、回転子20が回転軸11と共に一体回転することにより、固定子60の径方向外側にて回転子20が回転する。回転子20が「界磁子」に相当し、固定子60が「電機子」に相当する。 In the rotating electric machine 10, the stator unit 50 is provided so as to surround the rotating shaft 11, and the rotor 20 is arranged on the radially outer side of the stator unit 50. The stator unit 50 includes a stator 60 and a stator holder 70 assembled inside the stator 60 in the radial direction. The rotor 20 and the stator 60 are arranged to face each other in the radial direction with an air gap in between, and as the rotor 20 rotates together with the rotating shaft 11, the rotor 20 rotates on the outside of the stator 60 in the radial direction. Rotate. The rotor 20 corresponds to a "field element" and the stator 60 corresponds to an "armature."

固定子60は、固定子巻線61と固定子コア62とを有している。なお、固定子巻線61が「電機子巻線」に相当する。本実施形態において、固定子60は、スロットを形成するためのティースを有していないスロットレス構造を有するものであるが、ティースを設けてもよい。 The stator 60 has a stator winding 61 and a stator core 62. Note that the stator winding 61 corresponds to the "armature winding". In this embodiment, the stator 60 has a slotless structure that does not have teeth for forming slots, but teeth may be provided.

図6は、回転子20の縦断面図である。図6に示すように、回転子20は、略円筒状の回転子キャリア21と、その回転子キャリア21に固定された環状の磁石ユニット22とを有している。回転子キャリア21は、円筒状をなす円筒部23と、その円筒部23の軸方向一端に設けられた端板部24とを有しており、それらが一体化されることで構成されている。回転子キャリア21は、円筒部23の径方向内側に環状に磁石ユニット22が固定されている。端板部24には貫通孔24aが形成されており、その貫通孔24aに挿通された状態で、ボルト等の締結具25により端板部24に回転軸11が固定されている。回転軸11は、軸方向に交差(直交)する向きに延びるフランジ11aを有しており、そのフランジ11aと端板部24とが面接合されている状態で、回転軸11に回転子キャリア21が固定されている。 FIG. 6 is a longitudinal cross-sectional view of the rotor 20. As shown in FIG. 6, the rotor 20 includes a substantially cylindrical rotor carrier 21 and an annular magnet unit 22 fixed to the rotor carrier 21. As shown in FIG. The rotor carrier 21 has a cylindrical portion 23 having a cylindrical shape and an end plate portion 24 provided at one end in the axial direction of the cylindrical portion 23, and is configured by integrating these parts. . In the rotor carrier 21, a magnet unit 22 is fixed to the radially inner side of the cylindrical portion 23 in an annular shape. A through hole 24a is formed in the end plate portion 24, and the rotating shaft 11 is fixed to the end plate portion 24 by a fastener 25 such as a bolt while being inserted into the through hole 24a. The rotating shaft 11 has a flange 11a extending in a direction intersecting (orthogonal to) the axial direction, and the rotor carrier 21 is attached to the rotating shaft 11 in a state where the flange 11a and the end plate portion 24 are surface-joined. is fixed.

磁石ユニット22は、円筒状の磁石ホルダ31と、その磁石ホルダ31の内周面に固定された複数の磁石32と、軸方向両側のうち回転子キャリア21の端板部24とは逆側に固定されたエンドプレート33とを有している。本実施形態において、磁石ホルダ31は、「磁石保持部」に相当し、磁石ホルダ31の内周面が「磁石保持面」に相当する。エンドプレート33は、円環状に形成されており、磁石32の軸方向端面の一部又は全部を覆い、磁石32の脱落を防止するように構成されている。各磁石32は、磁石ホルダ31の内周面に接着剤37により固定されている。 The magnet unit 22 includes a cylindrical magnet holder 31, a plurality of magnets 32 fixed to the inner circumferential surface of the magnet holder 31, and a magnet holder 31 on the opposite side from the end plate portion 24 of the rotor carrier 21 on both sides in the axial direction. It has a fixed end plate 33. In this embodiment, the magnet holder 31 corresponds to a "magnet holding part", and the inner peripheral surface of the magnet holder 31 corresponds to a "magnet holding surface". The end plate 33 is formed in an annular shape and is configured to cover part or all of the axial end surface of the magnet 32 to prevent the magnet 32 from falling off. Each magnet 32 is fixed to the inner peripheral surface of the magnet holder 31 with an adhesive 37.

磁石ホルダ31は、軸方向において磁石32と同じ長さ寸法を有している。磁石32は、磁石ホルダ31に径方向外側から包囲された状態で設けられている。磁石ホルダ31及び磁石32は、軸方向一方側の端部においてエンドプレート33に当接した状態で固定されている。磁石ユニット22が「磁石部」に相当する。 The magnet holder 31 has the same length dimension as the magnet 32 in the axial direction. The magnet 32 is surrounded by the magnet holder 31 from the outside in the radial direction. The magnet holder 31 and the magnet 32 are fixed in contact with an end plate 33 at one end in the axial direction. The magnet unit 22 corresponds to a "magnet section".

図7は、磁石ユニット22の断面構造を示す部分横断面図である。図7には、磁石32の磁化容易軸の向きを矢印にて示している。 FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing the cross-sectional structure of the magnet unit 22. As shown in FIG. In FIG. 7, the direction of the axis of easy magnetization of the magnet 32 is indicated by an arrow.

磁石ユニット22において、磁石32は、回転子20の周方向に沿って極性が交互に変わるように並べて設けられている。これにより、磁石ユニット22は、周方向に複数の磁極を有する。磁石32は、極異方性の永久磁石であり、固有保磁力が400[kA/m]以上であり、かつ残留磁束密度Brが1.0[T]以上である焼結ネオジム磁石を用いて構成されている。 In the magnet unit 22, the magnets 32 are arranged in parallel along the circumferential direction of the rotor 20 so that their polarities alternate. Thereby, the magnet unit 22 has a plurality of magnetic poles in the circumferential direction. The magnet 32 is a polar anisotropic permanent magnet, using a sintered neodymium magnet having an intrinsic coercive force of 400 [kA/m] or more and a residual magnetic flux density Br of 1.0 [T] or more. It is configured.

磁石32において径方向内側(固定子60側)の周面が、磁束の授受が行われる磁束作用面34である。磁石ユニット22は、磁石32の磁束作用面34において、磁極中心であるd軸付近の領域に集中的に磁束を生じさせるものとなっている。具体的には、磁石32では、d軸側(d軸寄りの部分)とq軸側(q軸寄りの部分)とで磁化容易軸の向きが相違しており、d軸側では磁化容易軸の向きがd軸に平行する向きとなり、q軸側では磁化容易軸の向きがq軸に直交する向きとなっている。この場合、磁化容易軸の向きに沿って円弧状の磁石磁路が形成されている。要するに、磁石32は、磁極中心であるd軸の側において、磁極境界であるq軸の側に比べて磁化容易軸の向きがd軸に平行となるように配向がなされて構成されている。 The radially inner circumferential surface (on the stator 60 side) of the magnet 32 is a magnetic flux acting surface 34 where magnetic flux is transferred. The magnet unit 22 is configured to generate magnetic flux intensively in a region near the d-axis, which is the center of the magnetic pole, on the magnetic flux acting surface 34 of the magnet 32. Specifically, in the magnet 32, the direction of the axis of easy magnetization is different between the d-axis side (portion closer to the d-axis) and the q-axis side (portion closer to the q-axis). is parallel to the d-axis, and on the q-axis side, the axis of easy magnetization is perpendicular to the q-axis. In this case, an arcuate magnet magnetic path is formed along the direction of the axis of easy magnetization. In short, the magnet 32 is configured such that the axis of easy magnetization is more parallel to the d-axis on the d-axis side, which is the magnetic pole center, than on the q-axis side, which is the magnetic pole boundary.

磁石32において、磁石磁路が円弧状に形成されていることにより、磁石32の径方向の厚さ寸法よりも磁石磁路長が長くなっている。これにより、磁石32のパーミアンスが上昇し、同じ磁石量でありながら、磁石量の多い磁石と同等の能力を発揮させることが可能となっている。 In the magnet 32, the magnet magnetic path is formed in an arc shape, so that the length of the magnet magnetic path is longer than the thickness dimension of the magnet 32 in the radial direction. This increases the permeance of the magnet 32, making it possible to exhibit the same ability as a magnet with a larger amount of magnets, even though the amount of magnets is the same.

磁石32は、周方向に隣り合う2つを1組として1磁極を構成するものとなっている。つまり、磁石ユニット22において周方向に並ぶ複数の磁石32は、d軸及びq軸にそれぞれ割面を有するものとなっており、それら各磁石32が互いに当接又は近接した状態で配置されている。より詳しくは、各磁石32は、d軸側において、d軸側側面同士がわずかに離間するように配置されている一方で、q軸側において、q軸側側面同士が当接するように配置されている。 The magnets 32 are configured such that two circumferentially adjacent magnets constitute one magnetic pole. In other words, the plurality of magnets 32 arranged in the circumferential direction in the magnet unit 22 each have a split surface on the d-axis and the q-axis, and the magnets 32 are arranged in contact with or close to each other. . More specifically, each magnet 32 is arranged so that the d-axis side surfaces are slightly separated from each other on the d-axis side, and is arranged so that the q-axis side surfaces are in contact with each other on the q-axis side. ing.

磁石32は、上記のとおり円弧状の磁石磁路を有しており、q軸では周方向に隣り合う磁石32どうしでN極とS極とが向かい合うこととなる。そのため、q軸近傍でのパーミアンスの向上を図ることができる。また、q軸を挟んで両側の磁石32は互いに吸引し合うため、これら各磁石32は互いの接触状態を保持できる。そのため、やはりパーミアンスの向上に寄与するものとなっている。 The magnets 32 have an arc-shaped magnet magnetic path as described above, and the N and S poles of magnets 32 adjacent to each other in the circumferential direction face each other on the q-axis. Therefore, permeance near the q-axis can be improved. Furthermore, since the magnets 32 on both sides of the q-axis attract each other, these magnets 32 can maintain contact with each other. Therefore, it also contributes to improving permeance.

磁石ユニット22では、各磁石32により、隣接するN,S極間を円弧状に磁束が流れるため、例えばラジアル異方性磁石に比べて磁石磁路が長くなっている。このため、磁束密度分布が正弦波に近いものとなる。その結果、ラジアル異方性磁石の磁束密度分布とは異なり、磁極の中心側に磁束を集中させることができ、回転電機10のトルクを高めることが可能となっている。つまり、上記構成の各磁石32によれば、磁石ユニット22においてd軸での磁石磁束が強化され、かつq軸付近での磁束変化が抑えられる。これにより、各磁極においてq軸からd軸にかけての表面磁束変化がなだらかになる磁石ユニット22を好適に実現することができる。 In the magnet unit 22, magnetic flux flows in an arc shape between adjacent N and S poles of each magnet 32, so the magnet magnetic path is longer than, for example, a radial anisotropic magnet. Therefore, the magnetic flux density distribution becomes close to a sine wave. As a result, unlike the magnetic flux density distribution of a radial anisotropic magnet, the magnetic flux can be concentrated on the center side of the magnetic pole, making it possible to increase the torque of the rotating electric machine 10. That is, according to each of the magnets 32 having the above configuration, the magnet magnetic flux on the d-axis in the magnet unit 22 is strengthened, and changes in the magnetic flux near the q-axis are suppressed. Thereby, it is possible to suitably realize the magnet unit 22 in which the surface magnetic flux changes gradually from the q-axis to the d-axis in each magnetic pole.

磁石32には、径方向外側の外周面に、d軸を含む所定範囲で凹部35が形成されている。つまり、d軸側において、各磁石32の外周面側の角部が面取りされており、d軸側において各磁石32のd軸側側面同士が近接することにより、軸方向に沿って溝状の凹部35が形成されることとなる。 The magnet 32 has a recess 35 formed on its radially outer peripheral surface in a predetermined range including the d-axis. In other words, on the d-axis side, the corners on the outer peripheral surface of each magnet 32 are chamfered, and on the d-axis side, the d-axis side side surfaces of each magnet 32 are close to each other, so that a groove-shaped groove is formed along the axial direction. A recess 35 will be formed.

この場合、磁石32の磁化容易軸の向きによれば、磁石32の外周面においてd軸付近で磁石磁路が短くなる。そこで、磁石32において磁石磁路長が短い場所で十分な磁石磁束を生じさせることが困難になることを考慮して、その磁石磁束の弱い場所で磁石が削除されている。 In this case, according to the orientation of the axis of easy magnetization of the magnet 32, the magnet magnetic path becomes shorter near the d-axis on the outer peripheral surface of the magnet 32. Therefore, in consideration of the fact that it is difficult to generate sufficient magnetic flux in the magnet 32 at a location where the magnet magnetic path length is short, the magnet is removed at a location where the magnet magnetic flux is weak.

そして、凹部35及び磁石32のd軸側側面の間に形成される隙間(以下、磁石間隙間39と示す)には、樹脂が充填されて、樹脂部材38が形成されている。つまり、凹部35及び磁石間隙間39は、樹脂部材38により埋められている。この樹脂部材38は、ある程度の弾性率を有しており、磁石32の周方向の位置ずれを防止する。 The gap formed between the recess 35 and the d-axis side side surface of the magnet 32 (hereinafter referred to as an inter-magnet gap 39) is filled with resin to form a resin member 38. That is, the recess 35 and the inter-magnet gap 39 are filled with the resin member 38. This resin member 38 has a certain degree of elasticity and prevents the magnet 32 from shifting in the circumferential direction.

なお、磁石32は、径方向内側の内周面(磁束作用面34)に、q軸を含む所定範囲で凹部36が形成されている。つまり、q軸側において、各磁石32の内周面側の角部が面取りされており、q軸側において各磁石32のq軸側側面同士が当接することにより、軸方向に沿って溝状の凹部36が形成されることとなる。 The magnet 32 has a concave portion 36 formed in a predetermined range including the q-axis on the radially inner inner circumferential surface (magnetic flux acting surface 34). In other words, on the q-axis side, the corners on the inner circumferential surface of each magnet 32 are chamfered, and on the q-axis side, the q-axis side surfaces of each magnet 32 come into contact with each other, so that a groove-like shape is formed along the axial direction. A recess 36 is formed.

この場合、磁石32の磁化容易軸の向きによれば、磁石32の内周面においてq軸付近で磁石磁路が短くなる。そこで、磁石32において磁石磁路長が短い場所で十分な磁石磁束を生じさせることが困難になることを考慮して、その磁石磁束の弱い場所で磁石が削除されている。なお、本実施形態において、凹部36は、形成されていても形成されていなくてもよい。 In this case, according to the orientation of the axis of easy magnetization of the magnet 32, the magnet magnetic path becomes shorter near the q-axis on the inner peripheral surface of the magnet 32. Therefore, in consideration of the fact that it is difficult to generate sufficient magnetic flux in the magnet 32 at a location where the magnet magnetic path length is short, the magnet is removed at a location where the magnet magnetic flux is weak. Note that in this embodiment, the recess 36 may or may not be formed.

また、磁石32の内周面(電機子側周面)は、保護部材としての薄膜状の保護シート41により覆われている。保護シート41は、非磁性の金属、又は磁気抵抗が低い銅等により構成されている。なお、樹脂などにより保護シート41を構成してもよい。 Further, the inner circumferential surface (armature side circumferential surface) of the magnet 32 is covered with a thin protective sheet 41 as a protective member. The protective sheet 41 is made of non-magnetic metal or copper with low magnetic resistance. Note that the protective sheet 41 may be made of resin or the like.

次に、本実施形態における回転電機の製造方法のうち、磁石ユニット22の製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing the magnet unit 22 among the methods for manufacturing the rotating electrical machine in this embodiment will be described.

まず、磁石32の製造方法の概略について説明する。各磁石32は、焼結法により製造される焼結磁石である。すなわち、生成したネオジム、ホウ素、鉄などの原料を溶解し、合金化する(第1工程)。次に、第1工程で得られた合金を粒子状に粉砕する(第2工程)。そして、金型の中に第2工程で得られた粉体を入れて、磁界中で加圧成形する(第3工程)。この金型において成形されることにより、磁石32の断面形状が略円弧状とされる。加圧成形された後、成形物は、焼結され(第4工程)、焼結終了後、熱処理される(第5工程)。熱処理においては何回か加熱冷却が行われる。そして、研削などの機械加工や表面加工が行われる(第6工程)。その後、着磁されることにより(第7工程)、各磁石32が完成する。 First, the outline of the method for manufacturing the magnet 32 will be explained. Each magnet 32 is a sintered magnet manufactured by a sintering method. That is, the generated raw materials such as neodymium, boron, and iron are melted and alloyed (first step). Next, the alloy obtained in the first step is pulverized into particles (second step). Then, the powder obtained in the second step is put into a mold and pressure-molded in a magnetic field (third step). By being molded in this mold, the cross-sectional shape of the magnet 32 is made approximately arcuate. After pressure molding, the molded product is sintered (fourth step), and after sintering is heat treated (fifth step). In the heat treatment, heating and cooling are performed several times. Then, mechanical processing such as grinding and surface processing are performed (sixth step). Thereafter, each magnet 32 is completed by being magnetized (seventh step).

次に、このように完成した磁石32を組付けて磁石ユニット22を組み立てる工程について図8及び図9に基づいて説明する。 Next, a process for assembling the magnet unit 22 by assembling the thus completed magnets 32 will be described based on FIGS. 8 and 9.

まず、図9(a)に示すように、着磁された磁石32のq軸側端面同士を磁力により吸着させて磁石結合体81を構成する結合工程(ステップS11)を実施する。 First, as shown in FIG. 9A, a coupling step (step S11) is performed in which the q-axis side end faces of the magnetized magnets 32 are attracted to each other by magnetic force to form a magnet combination 81.

次に、図9(b)に示すように、磁石ホルダ31の内周面(磁石保持面)に、磁石結合体81を周方向に沿って、磁石結合体81の周方向寸法に相当する隙間82が形成されるように、1つおきに磁石結合体81を配置し、接着剤37により固定する第1固定工程(ステップS12)を実施する。第1固定工程では、全ての磁石結合体81のうち、半分の磁石結合体81を固定する。なお、接着剤37は、常温接着剤(例えば、雰囲気温度50度以下で固まる接着剤)を使用しているが、任意の接着剤でよく、熱硬化性の接着剤を使用してもよい。また、樹脂接着剤であってもよい。また、接着シートによるものであってもよい。この接着剤37の弾性率は、20℃である場合に500MPa以下であることが望ましい。 Next, as shown in FIG. 9(b), the magnet assembly 81 is attached to the inner peripheral surface (magnet holding surface) of the magnet holder 31 along the circumferential direction, with a gap corresponding to the circumferential dimension of the magnet assembly 81. A first fixing step (step S12) of arranging every other magnet assembly 81 and fixing it with adhesive 37 is performed so that 82 is formed. In the first fixing step, half of all the magnet couples 81 are fixed. Although the adhesive 37 is a room-temperature adhesive (for example, an adhesive that hardens at an ambient temperature of 50 degrees Celsius or lower), any adhesive may be used, and a thermosetting adhesive may also be used. Alternatively, a resin adhesive may be used. Alternatively, an adhesive sheet may be used. The elastic modulus of this adhesive 37 is desirably 500 MPa or less at 20°C.

第1固定工程において形成された各磁石結合体81の隙間82に、図9(c)に示すように、残りの磁石結合体81をそれぞれ配置し、接着剤37により磁石ホルダ31の内周面にそれらの磁石結合体81を固定する第2固定工程(ステップS13)を実施する。 As shown in FIG. 9(c), the remaining magnet combinations 81 are placed in the gaps 82 between the magnet combinations 81 formed in the first fixing step, and the inner peripheral surface of the magnet holder 31 is bonded with adhesive 37. A second fixing step (step S13) is performed to fix the magnet combinations 81.

第2固定工程において、1つおきに配置された磁石結合体81の間の隙間82に別の磁石結合体81を配置する際、d軸において同極同士が対向するため、隣接する(新たに配置される)磁石結合体81が反発することとなる。そこで、本実施形態では、接着剤37が硬化するまで治具等により磁石結合体81が動かないように、新たに配置する各磁石32を保持するようにしている。なお、前述したように、d軸において各磁石32のd軸側側面同士が反発しあうため、離間して磁石間隙間39が形成されることとなる。この各磁石32の磁石間隙間39は、図9(c)に示すように、凹部35と連通することとなる。 In the second fixing process, when placing another magnet combination 81 in the gap 82 between the magnet combinations 81 arranged every other time, the same poles face each other on the d-axis, so that they are adjacent (newly The magnet combination 81 (disposed) will be repelled. Therefore, in this embodiment, each newly placed magnet 32 is held using a jig or the like so that the magnet assembly 81 does not move until the adhesive 37 hardens. Note that, as described above, the d-axis side side surfaces of the magnets 32 repel each other on the d-axis, so that they are spaced apart to form the inter-magnet gap 39. The inter-magnet gap 39 of each magnet 32 communicates with the recess 35, as shown in FIG. 9(c).

その後、磁石間隙間39及び凹部35を樹脂で埋める充填工程(ステップS14)を実施する。この充填工程では、各磁石32のd軸側において、外周面側(反電機子側)に形成された凹部35から樹脂を流し込んで、充填することにより、当該凹部35に連通する磁石間隙間39に樹脂を流出させ、樹脂で埋める。これにより、磁石32のd軸側側面の間に、樹脂部材38が形成されることとなる。 Thereafter, a filling step (step S14) is performed in which the inter-magnet gaps 39 and the recesses 35 are filled with resin. In this filling step, on the d-axis side of each magnet 32, resin is poured into the recess 35 formed on the outer peripheral surface side (opposite the armature side) and filled, thereby creating an inter-magnet gap 39 communicating with the recess 35. Let the resin flow out and fill it with resin. As a result, the resin member 38 is formed between the side surfaces of the magnet 32 on the d-axis side.

充填工程の後、保護シート41で磁石32の内周面を覆う保護工程(ステップS15)を実施する。これにより、図7に示すような磁石ユニット22を完成させる。磁石ユニット22の完成後、回転子キャリア21に組付けていくことにより、回転子20を組み立て、回転子20と固定子ユニット50等を組み合わせて回転電機10を完成させる。 After the filling process, a protection process (step S15) is performed in which the inner peripheral surface of the magnet 32 is covered with a protection sheet 41. Thereby, the magnet unit 22 as shown in FIG. 7 is completed. After the magnet unit 22 is completed, the rotor 20 is assembled by assembling it to the rotor carrier 21, and the rotor 20, stator unit 50, etc. are combined to complete the rotating electric machine 10.

上記第1実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。 According to the first embodiment, the following effects can be obtained.

磁石32は、磁極中心であるd軸の側において、磁極境界であるq軸の側に比べて磁化容易軸の向きがd軸に平行となるように配向され、磁化容易軸に沿って磁石磁路が形成されている。そして、磁石32は、d軸及びq軸において分割されている。このため、磁石32は、q軸側側面同士が磁力により互いに引き寄せられるようになっている。その一方で、d軸側側面同士が磁力により反発するようになっている。 The magnet 32 is oriented so that the direction of the axis of easy magnetization is parallel to the d-axis on the d-axis side, which is the center of the magnetic pole, compared to the q-axis side, which is the boundary between the magnetic poles, and the magnet 32 A road is formed. The magnet 32 is divided along the d-axis and the q-axis. Therefore, the q-axis side surfaces of the magnets 32 are attracted to each other by magnetic force. On the other hand, the d-axis side surfaces repel each other due to magnetic force.

そこで、磁石32を、磁石ホルダ31の内周面に固定する際、磁石32のq軸側側面同士を吸着させる一方で、d軸側側面同士を離間させるように配置することとした。これにより、磁石ホルダ31に磁石32を固定する際、固定しやすくなる。また、磁石32のd軸側側面同士の磁石間隙間39に樹脂を充填し、樹脂部材38を形成することにより、磁石32の間に隙間がなくなり、周方向の位置ずれを防止することができる。このため、磁石32が周方向にずれて、接着剤37に周方向への応力が加えられることなくなり、接着力が弱くなって、磁石32が脱落することを防止できる。 Therefore, when fixing the magnets 32 to the inner circumferential surface of the magnet holder 31, the q-axis side surfaces of the magnets 32 are attracted to each other, while the d-axis side surfaces are spaced apart from each other. This makes it easier to fix the magnet 32 to the magnet holder 31. Further, by filling the inter-magnet gap 39 between the d-axis side side surfaces of the magnets 32 with resin to form the resin member 38, there is no gap between the magnets 32, and positional displacement in the circumferential direction can be prevented. . This prevents the magnet 32 from shifting in the circumferential direction and applying circumferential stress to the adhesive 37, thereby preventing the adhesive force from weakening and the magnet 32 from falling off.

各磁石32のd軸側において、外周面(反電機子側)の角部は、面取りされて軸方向に沿った凹部35が形成されている。そして、この凹部35を埋めるように、樹脂部材38が配置されている。このため、樹脂部材38に、周方向においてある程度の厚さ寸法を持たすことができ、磁石32の周方向における周り止めとして有効に機能し得る。また、各磁石32のd軸側において、外周面(反電機子側)の角部は、磁石磁路が短くなりやすい部分であるため、この角部を削除しても磁束密度への影響が低く、磁石量を好適に低減させることができる。 On the d-axis side of each magnet 32, a corner of the outer peripheral surface (on the side opposite to the armature) is chamfered to form a recess 35 along the axial direction. A resin member 38 is arranged so as to fill this recess 35. Therefore, the resin member 38 can have a certain thickness in the circumferential direction, and can effectively function as a rotation stopper for the magnet 32 in the circumferential direction. In addition, on the d-axis side of each magnet 32, the corners of the outer circumferential surface (counter-armature side) are parts where the magnet magnetic path tends to be shortened, so even if these corners are removed, there is no effect on the magnetic flux density. Therefore, the amount of magnets can be suitably reduced.

磁石ユニット22を組み立てる際、まず、結合工程において、磁石32のq軸側端面同士を磁力により吸着させて磁石結合体81を構成する。このため、磁石32を個別に配置する場合に比較して、磁石32のq軸側端面同士が吸着して周方向に位置ずれすることを防止でき、組み立てが容易となる。 When assembling the magnet unit 22, first, in a joining step, the q-axis side end faces of the magnets 32 are attracted to each other by magnetic force to form the magnet combination 81. For this reason, compared to the case where the magnets 32 are arranged individually, it is possible to prevent the q-axis side end faces of the magnets 32 from adhering to each other and shifting their positions in the circumferential direction, making assembly easier.

また、第1固定工程において、磁石ホルダ31の内周面に、磁石結合体81を周方向に沿って、磁石結合体81の周方向寸法に相当する隙間82が形成されるように、1つおきに磁石結合体81を配置して、接着剤37により固定する。すなわち、d軸において、同極となる磁石結合体81を配置しない状態で接着剤37により固定するため、隣接させたまま固定する場合に比較して、容易に固定することができる。 In addition, in the first fixing step, the magnet assembly 81 is fixed on the inner peripheral surface of the magnet holder 31 along the circumferential direction so that a gap 82 corresponding to the circumferential dimension of the magnet assembly 81 is formed. Magnet combinations 81 are arranged at intervals and fixed with adhesive 37. That is, in the d-axis, since the magnet combinations 81 having the same polarity are fixed with the adhesive 37 without being arranged, the magnets can be fixed more easily than when they are fixed adjacent to each other.

その後、第1固定工程において形成された各磁石結合体81間の隙間82に、残りの磁石結合体81を配置して接着剤37により磁石ホルダ31に固定する。すなわち、d軸において隣接し、同極となる磁石結合体81のうち一方は、すでに固定されているため、両方を接着するまで保持し続ける場合に比較して、容易に固定することができる。 Thereafter, the remaining magnet combinations 81 are arranged in the gaps 82 between the magnet combinations 81 formed in the first fixing step and fixed to the magnet holder 31 with the adhesive 37. That is, since one of the magnet combinations 81 that are adjacent to each other on the d-axis and have the same polarity is already fixed, it can be fixed more easily than when both are held until they are bonded.

また、充填工程では、各磁石32のd軸側において、外周面側(反電機子側)に形成された凹部35から樹脂を充填して、凹部35に連通する磁石間隙間39を樹脂で埋める。このため、d軸側に形成される磁石間隙間39が僅かであっても、樹脂を充填させやすい。 In addition, in the filling process, on the d-axis side of each magnet 32, the resin is filled from the recess 35 formed on the outer peripheral surface side (the side opposite to the armature), and the inter-magnet gap 39 communicating with the recess 35 is filled with the resin. . Therefore, even if the inter-magnet gap 39 formed on the d-axis side is small, it is easy to fill it with resin.

また、各磁石32の内周面(電機子側周面)は、保護シート41により、覆われ、軸方向端面は、エンドプレート33に覆われている。このため、磁石32の脱落を好適に防止できる。 Further, the inner circumferential surface (armature side circumferential surface) of each magnet 32 is covered with a protective sheet 41, and the axial end surface is covered with an end plate 33. Therefore, it is possible to suitably prevent the magnet 32 from falling off.

(変形例)
上記実施形態の構成の一部を変更してもよい。以下、変形例について説明する。
(Modified example)
A part of the configuration of the above embodiment may be changed. Modifications will be described below.

・上記実施形態において、磁石ホルダ31及び回転子キャリア21の形状を変更してもよい。例えば、磁石ホルダ31を回転子キャリア21の円筒部23と一体に構成してもよい。すなわち、円筒部23の内周面に磁石32が固定されていてもよい。この回転子キャリア21の円筒部23が磁石保持部に相当する。 - In the above embodiment, the shapes of the magnet holder 31 and the rotor carrier 21 may be changed. For example, the magnet holder 31 may be configured integrally with the cylindrical portion 23 of the rotor carrier 21. That is, the magnet 32 may be fixed to the inner peripheral surface of the cylindrical portion 23. The cylindrical portion 23 of the rotor carrier 21 corresponds to a magnet holding portion.

また、図10に示すように、有底筒状に構成し、開口部の外縁に径方向外側に広がる鍔部121aを設けた回転子キャリア121を採用してもよい。この場合、回転子キャリア121の円筒部123の内周面に磁石32などの磁石ユニット22が固定されることとなる。 Alternatively, as shown in FIG. 10, a rotor carrier 121 may be employed, which is configured in a cylindrical shape with a bottom and has a flange 121a extending radially outward at the outer edge of the opening. In this case, the magnet unit 22 such as the magnet 32 is fixed to the inner peripheral surface of the cylindrical portion 123 of the rotor carrier 121.

・上記実施形態において、磁石32の内周面を覆う保護シート41の構成を任意に変更してもよい。例えば、図11に示すように、非磁性金属により構成されたリング部材141を、磁石ユニット22の内周面側に圧入することにより、磁石ユニット22の内周面を覆うようにしてもよい。なお、磁石ユニット22の内周面側に圧入することにより、磁石32を径方向外側に圧接し、磁石32を磁石ホルダ31(又は回転子キャリア121)の内周面(磁石保持面)に押し付けることができる。このため、磁石32の脱落を好適に防止できる。 - In the above embodiment, the configuration of the protective sheet 41 that covers the inner peripheral surface of the magnet 32 may be arbitrarily changed. For example, as shown in FIG. 11, a ring member 141 made of non-magnetic metal may be press-fitted into the inner circumferential surface of the magnet unit 22 to cover the inner circumferential surface of the magnet unit 22. Note that by press-fitting into the inner circumferential surface side of the magnet unit 22, the magnet 32 is pressed radially outward, and the magnet 32 is pressed against the inner circumferential surface (magnet holding surface) of the magnet holder 31 (or rotor carrier 121). be able to. Therefore, it is possible to suitably prevent the magnet 32 from falling off.

また、図11に示すように、軸方向においてリング部材141の一端側の外周にフランジ部142を設けてもよい。この場合、図12に示すように、磁石32の内周面側に圧入することにより、フランジ部142により、磁石32の軸方向端面を覆い、脱落を防止することができる。なお、フランジ部142を回転子キャリア121の鍔部121aに接着等により固定することで、リング部材141を固定することができる。 Further, as shown in FIG. 11, a flange portion 142 may be provided on the outer periphery of one end of the ring member 141 in the axial direction. In this case, as shown in FIG. 12, by press-fitting into the inner peripheral surface of the magnet 32, the flange portion 142 can cover the axial end surface of the magnet 32 and prevent it from falling off. Note that the ring member 141 can be fixed by fixing the flange portion 142 to the flange portion 121a of the rotor carrier 121 by adhesive or the like.

さらに、このリング部材141の他端側の内周にフランジ部143を設けてもよい。この場合、フランジ部142を回転子キャリア121の底部121bに接着等により固定することでリング部材141をより強固に固定することができる。なお、リング部材141と磁石32との間(例えば、フランジ部142と磁石32の軸方向端面の間)に隙間が形成される場合、樹脂などで埋めることが望ましい。 Furthermore, a flange portion 143 may be provided on the inner periphery of the other end of the ring member 141. In this case, by fixing the flange portion 142 to the bottom portion 121b of the rotor carrier 121 by adhesive or the like, the ring member 141 can be more firmly fixed. Note that if a gap is formed between the ring member 141 and the magnet 32 (for example, between the flange portion 142 and the axial end face of the magnet 32), it is desirable to fill it with resin or the like.

また、この変形例において、リング部材141は、円環状に構成されていたが、一部が途切れるC字形状であってもよい。また、リング部材141を周方向に複数に分割して構成してもよい。 Further, in this modification, the ring member 141 is configured in an annular shape, but it may also be in a C-shape with a portion interrupted. Further, the ring member 141 may be divided into a plurality of parts in the circumferential direction.

・上記実施形態において、磁石32を軸方向に分割し、軸方向における隙間に対して樹脂充填、接着、メッキ乃至塗装などを実施して絶縁してもよい。 - In the above embodiment, the magnet 32 may be divided in the axial direction, and the gaps in the axial direction may be insulated by filling with resin, adhering, plating, painting, etc.

・上記実施形態において、保護シート41の軸方向一端を、前述したリング部材141と同様に、回転子キャリア121の鍔部121aに接着等により固定してもよい。同様に、保護シート41の軸方向他端を、回転子キャリア121の底部121bに接着等により固定してもよい。これにより、より強固に固定することが可能となる。 - In the above embodiment, one axial end of the protective sheet 41 may be fixed to the flange portion 121a of the rotor carrier 121 by adhesive or the like, similarly to the ring member 141 described above. Similarly, the other axial end of the protective sheet 41 may be fixed to the bottom 121b of the rotor carrier 121 by adhesive or the like. This allows for more secure fixing.

・上記実施形態では、磁石ユニット22の軸方向一端に、エンドプレート33を設けて脱落を防止したが、磁石ホルダ31又は回転子キャリア21,121に、磁石32の軸方向端部と係合し、軸方向における磁石32の移動を規制する突起部を設けてもよい。例えば、図13に示すように、回転子キャリア21の開口端部に、軸方向における磁石ユニット22の移動を規制する突起部151を設けてもよい。この突起部151は、磁石32の固定後、磁石32の軸方向端面側にかしめ固定することが望ましい。 - In the above embodiment, the end plate 33 is provided at one axial end of the magnet unit 22 to prevent it from falling off, but the end plate 33 is provided at one axial end of the magnet unit 22 to prevent it from falling off. , a protrusion may be provided to restrict movement of the magnet 32 in the axial direction. For example, as shown in FIG. 13, a protrusion 151 may be provided at the open end of the rotor carrier 21 to restrict movement of the magnet unit 22 in the axial direction. It is desirable that the protrusion 151 be caulked and fixed to the axial end surface side of the magnet 32 after the magnet 32 is fixed.

・上記実施形態において、保護シート41を樹脂により構成し、保護シート41と樹脂部材38とを一体に構成してもよい。つまり、磁石32の内周面(電機子側周面)を全て樹脂で覆うとともに、磁石32の磁石間隙間39及び凹部35を樹脂で埋めるようにしてもよい。
・上記実施形態において、磁石32の内周面(電機子側周面)を塗装して、保護シートを形成してもよい。
・上記実施形態において、磁石のq軸側側面同士は、当接することから、磁石のq軸側側面について表面処理(防錆処理等)をしなくてもよい。
- In the above embodiment, the protective sheet 41 may be made of resin, and the protective sheet 41 and the resin member 38 may be integrally formed. That is, the entire inner circumferential surface (armature side circumferential surface) of the magnet 32 may be covered with resin, and the inter-magnet gap 39 and recess 35 of the magnet 32 may be filled with resin.
- In the above embodiment, the inner peripheral surface (armature side peripheral surface) of the magnet 32 may be coated to form a protective sheet.
- In the above embodiment, since the q-axis side surfaces of the magnets are in contact with each other, there is no need to perform surface treatment (rust prevention treatment, etc.) on the q-axis side surfaces of the magnets.

・上記実施形態において、磁石32をd軸及びq軸で分割したが、d軸のみで分割するような構成にしてもよい。すなわち、周方向において磁石32の両端がd軸となり、中央がq軸となるような磁石結合体81に相当する磁石を採用してもよい。つまり、磁石32が、周方向に隣り合う2磁極において各磁極の中心であるd軸間を1磁石として設けられてもよい。この場合、磁石ユニット22を組み立てる際、結合工程(ステップS11)を省略することができる。なお、それ以外の組み立て工程は、上記実施形態と同様であるため、その説明を省略する。これにより、より組み立てが容易となる。 - In the above embodiment, the magnet 32 is divided along the d-axis and the q-axis, but it may be configured such that it is divided only along the d-axis. In other words, a magnet corresponding to the magnet combination 81 may be adopted in which both ends of the magnet 32 in the circumferential direction are the d-axis and the center is the q-axis. In other words, one magnet 32 may be provided between two circumferentially adjacent magnetic poles between the d axes, which are the centers of the respective magnetic poles. In this case, when assembling the magnet unit 22, the joining step (step S11) can be omitted. Note that the other assembly steps are the same as those in the above embodiment, and therefore the description thereof will be omitted. This makes assembly easier.

・上記実施形態において、d軸とq軸の間において、接着剤37が溜まる空間である接着剤溜りを設けてもよい。すなわち、磁石32の外周面(磁石ホルダ31の内周面に対向する対向面)は、磁石ホルダ31の内周面の曲率と同様の曲率で形成されている。その一方で、磁石32の外周面の一部は、磁石ホルダ31の内周面(磁石保持面)から径方向に離間するように構成されている。例えば、図14に示すように、磁石32の外周面において、その中央部分(d軸とq軸の間における中間部分)には、平面部分が設けられており、磁石ホルダ31の内周面(磁石保持面)から径方向に離間し、磁石ホルダ31の内周面との間で隙間が形成されるように構成されている。そのようにして形成された隙間が、接着剤溜り160として利用される。これにより、接着力をより強くすることが可能となる。なお、図14では、説明をわかりやすくするため、接着剤溜り160を強調するように図示している。 - In the above embodiment, an adhesive reservoir, which is a space in which the adhesive 37 accumulates, may be provided between the d-axis and the q-axis. That is, the outer circumferential surface of the magnet 32 (the opposing surface facing the inner circumferential surface of the magnet holder 31 ) is formed with the same curvature as the curvature of the inner circumferential surface of the magnet holder 31 . On the other hand, a part of the outer peripheral surface of the magnet 32 is configured to be spaced apart from the inner peripheral surface (magnet holding surface) of the magnet holder 31 in the radial direction. For example, as shown in FIG. 14, on the outer peripheral surface of the magnet 32, a flat portion is provided at the central portion (the intermediate portion between the d-axis and the q-axis), and the inner peripheral surface of the magnet holder 31 ( The magnet holder 31 is spaced apart in the radial direction from the magnet holding surface (magnet holding surface), and is configured to form a gap with the inner circumferential surface of the magnet holder 31 . The gap thus formed is used as an adhesive reservoir 160. This makes it possible to further strengthen the adhesive force. In addition, in FIG. 14, the adhesive reservoir 160 is illustrated to be emphasized in order to make the explanation easier to understand.

10…回転電機、20…回転子、22…磁石ユニット、31…磁石ホルダ、32…磁石、37…接着剤、38…樹脂部材、60…固定子、61…固定子巻線、81…磁石結合体。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Rotating electric machine, 20... Rotor, 22... Magnet unit, 31... Magnet holder, 32... Magnet, 37... Adhesive, 38... Resin member, 60... Stator, 61... Stator winding, 81... Magnet coupling body.

Claims (10)

周方向に極性が交互となる複数の磁極を含む磁石部(22)を有する界磁子(20)と、多相の電機子巻線(61)を有する電機子(60)と、を備え、前記界磁子及び前記電機子のうちいずれかを回転子とする回転電機(10)において、
前記磁石部は、周方向に並べて配置されている複数の磁石(32)と、複数の前記磁石が固定される磁石保持部(31)と、を有し、
前記磁石は、磁極中心であるd軸の側において、磁極境界であるq軸の側に比べて磁化容易軸の向きがd軸に平行となるように配向され、磁化容易軸に沿って磁石磁路が形成されており、
前記磁石保持部は、その磁石保持面に、複数の前記磁石が周方向に並べて配置された状態で接着剤(37)を介して固定され、
前記磁石は、少なくともd軸において分かれているとともに、d軸において周方向に隣り合う前記磁石の間の磁石間隙間(39)は、樹脂部材(38)により埋められている回転電機。
A field element (20) having a magnet portion (22) including a plurality of magnetic poles with alternating polarities in the circumferential direction, and an armature (60) having a multiphase armature winding (61), In a rotating electric machine (10) in which one of the field element and the armature is a rotor,
The magnet portion includes a plurality of magnets (32) arranged side by side in the circumferential direction, and a magnet holding portion (31) to which the plurality of magnets are fixed,
The magnet is oriented such that on the d-axis side, which is the center of the magnetic pole, the direction of the axis of easy magnetization is parallel to the d-axis, compared to the q-axis side, which is the boundary between the magnetic poles. A road has been formed,
The magnet holding part is fixed to its magnet holding surface with an adhesive (37) in a state in which a plurality of the magnets are arranged side by side in the circumferential direction,
In the rotating electric machine, the magnets are separated at least along the d-axis, and an inter-magnet gap (39) between the circumferentially adjacent magnets on the d-axis is filled with a resin member (38).
前記磁石は、d軸及びq軸において分かれているとともに、q軸において周方向に隣り合う前記磁石は、当接した状態で固定されている請求項1に記載の回転電機。 The rotating electric machine according to claim 1, wherein the magnets are separated in the d-axis and the q-axis, and the magnets that are circumferentially adjacent to each other in the q-axis are fixed in contact with each other. 前記磁石部は、前記磁石の電機子側周面を覆って保護する保護部材(41,141)を有し、
前記保護部材は、径方向において前記磁石を前記磁石保持部側に押圧するように前記磁石と圧接している請求項1又は2に記載の回転電機。
The magnet part has a protection member (41, 141) that covers and protects the armature side peripheral surface of the magnet,
The rotating electric machine according to claim 1 or 2, wherein the protection member is in pressure contact with the magnet so as to press the magnet toward the magnet holding portion in a radial direction.
前記磁石部は、前記磁石の電機子側周面を覆って保護する保護部材(141)を有し、
前記保護部材は、軸方向両端のうち、少なくとも一方側に、前記磁石部の軸方向端面を覆うように、径方向に突出するフランジ部(142)を有する請求項1~3のうちいずれか1項に記載の回転電機。
The magnet part has a protection member (141) that covers and protects the armature side peripheral surface of the magnet,
Any one of claims 1 to 3, wherein the protective member has a radially projecting flange portion (142) on at least one of both axial ends so as to cover an axial end surface of the magnet portion. The rotating electric machine described in .
前記磁石部は、前記磁石の電機子側周面を覆って保護する保護部材を有し、
前記保護部材は、樹脂により形成されており、d軸において前記磁石間隙間を埋める樹脂部材と一体化している請求項1~4のうちいずれか1項に記載の回転電機。
The magnet part has a protection member that covers and protects the armature side peripheral surface of the magnet,
The rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 4, wherein the protective member is made of resin and is integrated with a resin member that fills the gap between the magnets on the d-axis.
前記磁石の前記磁石保持面に対向する対向面は、d軸とq軸との間において、前記磁石保持部の磁石保持面から径方向に離間しており、そのようにして形成された隙間が、接着剤溜り(160)として利用される請求項1~5のうちいずれか1項に記載の回転電機。 The opposing surface of the magnet that faces the magnet holding surface is spaced apart from the magnet holding surface of the magnet holding portion in the radial direction between the d-axis and the q-axis, and the gap thus formed is The rotating electric machine according to any one of claims 1 to 5, which is used as an adhesive reservoir (160). 前記各磁石のd軸側において、反電機子側の角部は、面取りされて軸方向に沿った凹部(35)が形成されている請求項1~6のうちいずれか1項に記載の回転電機。 The rotating device according to any one of claims 1 to 6, wherein on the d-axis side of each of the magnets, a corner on the opposite armature side is chamfered to form a recess (35) along the axial direction. Electric machine. 周方向に極性が交互となる複数の磁極を含む磁石部(22)を有する界磁子(20)と、多相の電機子巻線(61)を有する電機子(60)と、を備え、前記界磁子及び前記電機子のうちいずれかを回転子とする回転電機(10)の製造方法において、
前記磁石部は、周方向に並べて配置されている複数の磁石(32)と、複数の前記磁石が固定される磁石保持部(31)と、を有し、
前記磁石は、d軸において分割されているとともに、磁極中心であるd軸の側において、磁極境界であるq軸の側に比べて磁化容易軸の向きがd軸に平行となるように配向され、磁化容易軸に沿って磁石磁路が形成されており、
前記磁石保持部の磁石保持面に、前記磁石を周方向に沿って、前記磁石の周方向寸法に相当する隙間(82)が形成されるように、1つおきに前記磁石を配置して、接着剤により固定する第1固定工程(S12)と、
周方向に隣り合う磁石のd軸間において所定の磁石間隙間が形成されるように、第1固定工程において形成された各磁石間の隙間にそれぞれ前記磁石を配置して、接着剤により前記磁石保持部の磁石保持面に固定する第2固定工程(S13)と、
前記第2固定工程において、形成された所定の磁石間隙間を樹脂で埋める充填工程(S14)と、を有する回転電機の製造方法。
A field element (20) having a magnet portion (22) including a plurality of magnetic poles with alternating polarities in the circumferential direction, and an armature (60) having a multiphase armature winding (61), In a method for manufacturing a rotating electrical machine (10) in which one of the field element and the armature is a rotor,
The magnet portion includes a plurality of magnets (32) arranged side by side in the circumferential direction, and a magnet holding portion (31) to which the plurality of magnets are fixed,
The magnet is divided along the d-axis, and is oriented such that the axis of easy magnetization on the d-axis side, which is the magnetic pole center, is more parallel to the d-axis than on the q-axis side, which is the magnetic pole boundary. , a magnet magnetic path is formed along the axis of easy magnetization,
Arranging every other magnet on the magnet holding surface of the magnet holding part along the circumferential direction so that a gap (82) corresponding to the circumferential dimension of the magnet is formed, a first fixing step (S12) of fixing with adhesive;
The magnets are placed in the gaps between the magnets formed in the first fixing step so that a predetermined inter-magnet gap is formed between the d-axes of circumferentially adjacent magnets, and the magnets are fixed with adhesive. a second fixing step (S13) of fixing to the magnet holding surface of the holding part;
A method for manufacturing a rotating electric machine, comprising a filling step (S14) of filling a predetermined inter-magnet gap formed in the second fixing step with resin.
周方向に極性が交互となる複数の磁極を含む磁石部(22)を有する界磁子(20)と、多相の電機子巻線(61)を有する電機子(60)と、を備え、前記界磁子及び前記電機子のうちいずれかを回転子とする回転電機(10)の製造方法において、
前記磁石部は、周方向に並べて配置されている複数の磁石(32)と、複数の前記磁石が固定される磁石保持部(31)と、を有し、
前記磁石は、d軸及びq軸において分割されているとともに、磁極中心であるd軸の側において、磁極境界であるq軸の側に比べて磁化容易軸の向きがd軸に平行となるように配向され、磁化容易軸に沿って磁石磁路が形成されており、
前記磁石のq軸側端面同士を磁力により吸着させて磁石結合体(81)を構成する結合工程(S11)と、
前記磁石保持部の磁石保持面に、前記磁石結合体を周方向に沿って、前記磁石結合体の周方向寸法に相当する隙間(82)が形成されるように、1つおきに前記磁石結合体を配置して、接着剤により固定する第1固定工程(S12)と、
周方向に隣り合う磁石のd軸間において所定の磁石間隙間が形成されるように、第1固定工程において形成された各磁石結合体間の隙間にそれぞれ前記磁石結合体を配置して、接着剤により前記磁石保持部の磁石保持面に固定する第2固定工程(S13)と、
前記第2固定工程において、形成された所定の磁石間隙間を樹脂で埋める充填工程(S14)と、を有する回転電機の製造方法。
A field element (20) having a magnet portion (22) including a plurality of magnetic poles with alternating polarities in the circumferential direction, and an armature (60) having a multiphase armature winding (61), In a method for manufacturing a rotating electrical machine (10) in which one of the field element and the armature is a rotor,
The magnet portion includes a plurality of magnets (32) arranged side by side in the circumferential direction, and a magnet holding portion (31) to which the plurality of magnets are fixed,
The magnet is divided along the d-axis and the q-axis, and the axis of easy magnetization is parallel to the d-axis on the d-axis side, which is the magnetic pole center, compared to the q-axis side, which is the magnetic pole boundary. The magnetic path is oriented along the axis of easy magnetization.
a coupling step (S11) of making the q-axis side end surfaces of the magnets attract each other by magnetic force to form a magnet combination (81);
The magnet coupling is attached every other magnet so that a gap (82) corresponding to the circumferential dimension of the magnet coupling is formed on the magnet holding surface of the magnet holding part along the circumferential direction of the magnet coupling. a first fixing step (S12) of arranging the body and fixing it with adhesive;
The magnet combinations are placed in the gaps between the magnet combinations formed in the first fixing step so that a predetermined inter-magnet gap is formed between the d-axes of circumferentially adjacent magnets, and the magnet combinations are bonded. a second fixing step (S13) of fixing to the magnet holding surface of the magnet holding part with a compound;
A method for manufacturing a rotating electric machine, comprising a filling step (S14) of filling a predetermined inter-magnet gap formed in the second fixing step with resin.
前記各磁石のd軸側において、反電機子側の角部は、面取りされて軸方向に沿った凹部(35)が形成されており、
前記充填工程では、前記各磁石のd軸側において、反電機子側に形成された前記凹部から樹脂を充填することにより、d軸間に形成された前記磁石間隙間を樹脂で埋める請求項8又は9に記載の回転電機の製造方法。
On the d-axis side of each of the magnets, a corner on the opposite armature side is chamfered to form a recess (35) along the axial direction,
9. In the filling step, the inter-magnet gap formed between the d-axes is filled with resin from the recess formed on the opposite armature side on the d-axis side of each of the magnets. Or the method for manufacturing a rotating electric machine according to 9.
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