JP5537948B2 - 接着フィルムによって閉塞された、永久磁石用収容ポケットを有する永久磁石ロータ - Google Patents

Description

本発明は、ロータシャフトと、上記ロータシャフトに取り付けられたロータ積層体と、上記ロータ積層体に設けられた複数個の収容ポケットと、上記収容ポケット内に配置された複数個の永久磁石とを備えた永久磁石ロータに関するものである。

ドイツ特許公開第１９８５１８８３Ａ１号公報は、永久磁石励起型同期機を開示しており、この同期機は、複数の永久磁石が埋め込まれた積層シート状のロータ積層体を有している。少なくとも１つの磁気プレートからなる永久磁石を収容するための凹部と、同期機のエアギャップとの少なくとも間に、少なくとも１つの磁気フラックスバリヤーが提供される。永久磁石を取り付けることに加えて、永久磁石を収容する作用を有する２つの凹部は、これらが仮想的に一致する場所において、分離したウェブ部分が得られるような形状を有している。

電気機械用永久磁石励起型ロータは、米国特許公開第第４４８６６７９号公報から公知である。この公知のロータは、シート状のロータ積層体に複数の凹部を有しており、この凹部内に永久磁石が挿入されている。半径方向に延びるウェブ部分が、隣接する凹部間に設けられている。凹部の外側の端部と、シート状のロータ積層体の外周部との間に、薄いブリッジ状部分が位置している。このブリッジ状部分を内側に押圧させ、その結果、半径方向に延びるウェブを変形させることによって、永久磁石が凹部内に固定される。

更に、ロータ積層体の凹部内に配置された永久磁石を、接着したり、シールしたり、または、締付け具を用いてこれらの凹部内に固定することは既に公知である。

ドイツ特許公開第１９８５１８８３Ａ１号公報 米国特許公開第第４４８６６７９号公報

本発明の目的は、ロータシャフトと、上記ロータシャフトに取り付けられたロータ積層体と、上記ロータ積層体に設けられた複数個の収容ポケットと、上記収容ポケット内に配置された複数個の永久磁石とを備え、収容ポケット内における永久磁石の固定が容易な永久磁石ロータを提供することにある。

上述した本発明の目的は、請求項１に記載された特徴を有する永久磁石ロータによって達成される。請求項１の永久磁石ロータの有益な改良及び発展に係るものは引用請求項に記載されている。

本発明に係る永久磁石ロータの利点は、ロータ積層体の収容ポケット内への永久磁石の固定が非常に簡単に行われるということである。永久磁石の各々を、それぞれの収容ポケット内に個々に固定する必要はない。その代わりに、ロータ積層体の各々の端面に１枚の接着フィルムを貼り付けて、永久磁石ロータの永久磁石のすべてを固定するだけで十分である。

更に、請求項に記載されたように、接着フィルムを使用することによって、収容ポケットの洩れのない閉塞が達成され、その結果、ロータの作動時に、収容ポケット内への粒子状物質の浸入に対する、信頼性を有する保護がもたらされ、そして、収容ポケットから粒子状物質が放出されることがない状態が確保される。更に、接着フィルムを使用することによって、永久磁石の腐食に対する保護も達成される。また、接着フィルムによって、収容ポケットの外側の端部と、ロータの外周部分との間に配置されたロータのパーツが不動に固定される。更に、ロータ全体の組立中又は、分解中に、収容ポケットの外側の端部と、ロータの外周部分との間に配置されたロータのパーツが、請求項に記載された接着フィルムによって、損傷に対して保護される。最後に、不均衡な質量も減少する。

本発明の更なる有益な特徴は、図面を参照しながらそれを説明した以下の記述から明らかであり、図において、
本発明に係る永久磁石ロータの縦断面を示す図である。 図１に示された永久磁石ロータを、図１の矢印X方向に見た図である。 本発明の他の実施形態に係る永久磁石ロータの縦断面を示すである。

図１は、本発明に係る永久磁石ロータ１の縦断面を示している。このロータは、ロータシャフト５を有しており、このロータシャフト５にロータ積層体２が取り付けられている。ロータ積層体は、シート状のロータ積層体であって、複数枚のシート状薄膜又は複数枚のシート状積層体から構成されている。図に示されたロータ積層体は、内側領域２ａと外側領域２ｂとを有しており、内側領域２ａは、ロータシャフト５と、ロータ積層体の収容ポケット３との間に配置されており、また、外側領域２ｂは、収容ポケット３と、ロータ積層体の外周部分２ｅとの間に配置されている。更に、図に示されたロータ積層体２は、端面２ｃ及び２ｄを有している。

ロータ積層体２の収容ポケット３内には、複数個の永久磁石４が挿入されている。これらの永久磁石の収容ポケットへの挿入は、例えば、図１において矢印Ｘで示した方向に行われる。

接着フィルム６は、永久磁石を収容ポケット内に固定する作用を有しており、これらの接着フィルムは、ロータ積層体の端面２ｃ及び２ｄに貼り付けられている。図１に示した実施形態においては、収容ポケット３はそれぞれ２つの開口３ａ、３ｂを有しており、その一方は、ロータ積層体２の端面２ｃ上に設けられており、他方は、ロータ積層体２の端面２ｄ上に設けられている。その結果として、この実施形態においては、収容ポケット３内に永久磁石を固定するために２枚の接着フィルムが使用されており、これらの接着フィルムのうちの一方は、ロータ積層体の端面２ｃ上に設けられており、他方の接着フィルムは、ロータ積層体の端面２ｄ上に設けられている。

図に示していないが、更なる実施形態によれば、収容ポケットの各々は、例えば、ロータ積層体の端面２ｃ上に単一の開口のみを有している。この更なる実施形態においては、各収容ポケットの他の端部領域が閉塞されるように構成されている。このように、更なる実施形態においては、永久磁石を収容ポケット内に固定するために、１枚の接着フィルムのみを、ロータ積層体の端面２ｃに貼り付ければよい。

図２は、図１に示された永久磁石ロータを、図１の矢印X方向に見た図である。

図２から明らかなように、この実施形態においては、ロータ積層体の外周部分は、円形状に延びておらず、実質的に正弦曲線形状を有している。参照符号１０は、図２において、ロータ積層体２の外周部分の最小半径を示している。

図２から明らかなように、円形状の外周部分を有する接着フィルムの半径８は、ロータ積層体２の外周部分２ｅの上述した最小半径よりも小さいが、収容ポケット３の、半径方向外側の端部に対応する半径９よりも大きい。

接着フィルムのためにこのような半径８を選択することにより、幾つかの利点がもたらされる。一方において、これによって実現される利点は、図２において点線で示された収容ポケット３が、接着フィルムによって完全に覆われることである。図２は、収容ポケットを、同ポケット内に配置された永久磁石４と共に示しているが、これらの永久磁石は、理解を容易にするために、点線では示されていない。これは、特に、永久磁石ロータが作動しているときに、収容ポケット内への粒子状物質の浸入に対する、信頼性を有する保護がもたらされ、そして、収容ポケットから粒子状物質が放出されることがない状態が確保され、有益である。更に、収容ポケットの開口を完全に覆うことによって、永久磁石の腐食に対する保護も達成される。

更に、接着フィルム６の半径８を上述したように選択することによって実現されるものは、ロータ積層体の外側領域２ｂ、即ち、収容ポケット３とロータ積層体の外周部分２ｅとの間において、半径方向に亘って位置する領域が、不動に固定され、損傷に対して保護されることである。

接着フィルム６の半径８を上述したように選択することによってもたらされる更なる利点は、ロータ積層体の外周部分に広がっている形状に拘わらず、接着フィルムを使用することができるということである。ロータ積層体が、例えば、図２に示すように、正弦曲線形状の外周部分を有する場合、及び、円形の外周部分を有する場合の何れにも、これを用いることができ、また、ロータ積層体の外周部分が他の異なる形状を有している場合にも用いることができる。

本発明の更なる利点は、永久磁石を収容ポケット内に固定するために、接着剤、シール部材、及び／又は、締付け具等の付加的な要素を必要としないということである。各収容ポケットが１つの開口のみを有している場合には、１枚の接着フィルムを用いることによって、また、各収容ポケットが２つの開口を有している場合には、２枚の接着フィルムを用いることによって、上述したこれらの付加的な要素の作用を完全に担うことになる。この接着フィルム、又は、これらの接着フィルムの貼付けは簡単である。各収容ポケットが１つの開口のみを有している場合には、１枚の接着フィルムのみを必要とし、また、各収容ポケットが２つの開口を有している場合には、２枚の接着フィルムのみを必要とする。更に、接着フィルムによって、収容ポケット内への粒子状物質の侵入が防止されるため、結果として、これらの粒子状物質が永久磁石に到達したり、また、収容ポケットから放出されることが防止される。

作動中において、永久磁石は、励起した磁力によって、それぞれの収容ポケットの中央の位置に保持される。従って、これらの永久磁石は、その磁化によって、それぞれの収容ポケット内で所定の位置からずれないように、基本的に自動的に保護される。しかしながら、作動中に高加速度が生じた場合には、それぞれの収容ポケット内の所定の位置からずれる場合がある。本発明に係る永久磁石ロータによれば、上述した１枚の接着フィルム又は２枚の接着フィルムを用いており、このフィルムは、加速中に生ずる力を吸収するため、上述した問題が防止される。

上述した永久磁石ロータは、自動車の駆動装置用の永久磁石ロータであることが好ましい。この駆動装置は、例えば、ウィンドシールドワイパモータ、窓開閉用モータ、舵取り装置用モータ、電気式座席調節用モータ等として作用するものである。

図３は、本発明の他の実施形態に係る永久磁石ロータの縦断面を示している。この他の実施形態は、ロータ積層体の端面２ｄ上で、ロータシャフト５が、ロータ積層体の端面と平坦になるように、その軸線方向において終端していることにおいて、上述した実施形態と異なっている。この他の実施形態においては、永久磁石４を固定するために、端面２ｄ上に設けられた接着フィルム６ａは、中間領域において隙間を有していない。

Claims (5)

1. ロータシャフト（５）と、前記ロータシャフトに取り付けられたロータ積層体（２）と、前記ロータ積層体に設けられた複数個の収容ポケット（３）と、前記収容ポケット内に配置された複数個の永久磁石（４）とから構成される永久磁石ロータにおいて、前記永久磁石を前記収容ポケット（３）内に１枚の接着フィルム（６）のみで固定するように、前記収容ポケットが、前記接着フィルム（６）によって閉塞され、前記収容ポケット（３）は、それぞれ、前記ロータ積層体の一方の端面側に開口（３ａ）を有しており、前記ロータ積層体の前記端面（２ｃ）に取り付けられた前記接着フィルムのみによって、前記開口が閉塞されていることを特徴とする永久磁石ロータ。
2. 前記接着フィルム（６）が、円形状の外周部分を有していることを特徴とする、請求項１に記載した永久磁石ロータ。
3. 前記収容ポケット（３）は、それぞれ、前記ロータ積層体の両方の端面側に開口（３ａ、３ｂ）を有しており、前記収容ポケットを閉塞するための接着フィルムが、前記ロータ積層体の前記両方の端面にそれぞれ１枚ずつ取り付けられていることを特徴とする、請求項１に記載した永久磁石ロータ。
4. 前記接着フィルム（６）がそれぞれ、円形状の外周部分を有していることを特徴とする、請求項３に記載した永久磁石ロータ。
5. 前記接着フィルム（６）の半径（８）が、前記ロータ積層体の外周部分の半径よりも小さいことを特徴とする、請求項１に記載した永久磁石ロータ。

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