JP5594492B2 - 回転電機 - Google Patents
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Description
まず、本実施形態の回転電機1の全体構成について図1を用いて説明する。図1に示すように、回転電機1は、半径方向に磁気的空隙を介して対向配置された固定子2及び回転子3を有し、回転子3を固定子2の内側に備えたインナーロータ型のモータである。具体的には、回転電機1は、回転子3の内部に永久磁石を備えたIPM(Interior Permanent Magnet)モータである。この回転電機1は、固定子2と、回転子3と、固定子2の外周側に設けられたフレーム4と、フレーム4の負荷側(図1中右側)端部に設けられた負荷側ブラケット5と、負荷側ブラケット5に外輪が嵌合された負荷側軸受6と、フレーム4の反負荷側(図1中左側)端部に設けられた反負荷側ブラケット7と、反負荷側ブラケット7に外輪が嵌合された反負荷側軸受8と、負荷側軸受6及び反負荷側軸受8により回転自在に支持されたシャフト9と、シャフト9に固定され、鉄心10の軸方向一端側に突き当てられた押さえ板20と、を有する。なお、この例では1枚であるが、押さえ板20は、鉄心10の軸方向一端側及び他端側に突き当てられるように、シャフト9に2枚設けてもよい。この押さえ板20は、鉄心10の軸方向一端側及び他端側の一方又は両方に突き当たることで、鉄心10の位置決めを行うためのものである。
次に、回転子3の構成について図2及び図3を用いて説明する。図2に示すように、回転子3は、シャフト9の外周面に固定されている。この回転子3は、円筒状の鉄心10と、鉄心10に埋め込まれた複数(この例では10)の永久磁石11とを有している。
以上説明したように、本実施形態の回転電機1では、回転子3の鉄心10の内周側に複数の空隙16が設けられ、この空隙16の内部に樹脂17が充填されている。樹脂17は非磁性であるので、樹脂17を充填した空隙16は磁気的には空隙そのものとみなすことができる。したがって、空隙16により回転子3の内周側への漏洩磁束を遮断し、漏洩磁束を低減することができる。そして、空隙16の内部に充填された樹脂17により、空隙16を設けたことによる鉄心10の剛性の低下を防止することができる。
なお、開示の実施形態は、上記に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を説明する。
上記実施形態では、空隙16の1箇所の角部にのみ楔部18を設けたが、楔部18は、空隙16の他の角部に設けることもできる。本変形例の一例を図4に示す。
上記実施形態では、楔部18の突出方向の長さ(高さ)は空隙16の軸方向に沿って一様であったが、楔部18の突出方向の長さを空隙16の軸方向で変化させて形成することもできる。本変形例の一例を図5に示す。なお、理解を容易とするために、図5では楔部18の突出方向の長さを誇張して図示している。
上記実施形態では、楔部18の幅、すなわち楔部18のV字状断面の基端の幅が軸方向に一様であったが、楔部18の幅を空隙16の軸方向で変化させることもできる。本変形例の一例を図6に示す。なお、理解を容易とするために、図6では楔部18のみを抽出して図示している。
上記実施形態では、空隙16を、軸方向から見た断面形状(横断面形状)が五角形状となるように形成したが、五角形以外の多角形とすることができる。本変形例の一例を図7に示す。
図7(a)に示す例では、空隙16は軸方向から見た断面形状が三角形状に形成されている。空隙16には、三角形の外周側となる角部に、内側に突出した楔部18が設けられ、空隙16の内部に樹脂17が充填されている。
上記実施形態では、回転子3は、鉄心10の円筒状の外周部が閉じたいわゆるクローズド型であったが、鉄心の円筒状の外周部が永久磁石11の箇所で開口したいわゆるセミオープン型であってもよい。本変形例の回転子の一例を図8に示す。
なお、上記実施形態及び各変形例では、空隙16の形状を多角形として説明したが、これに限定されることはなく、円形、扇形など任意の形状とすることができる。また、回転電機としてモータを例に説明したが、発電機に適用してもよい。
2 固定子
3 回転子
3A 回転子
9 シャフト
10 鉄心
10A 鉄心
11 永久磁石
16 空隙
16a 磁石対向面
16b 磁束ガイド面
17 樹脂(補強部材)
18 楔部
19 開口部
Claims (2)
- 固定子と、回転子と、を備えた回転電機であって、
前記回転子は、
シャフトに固定され、半径方向及び軸方向を備えた円筒状の鉄心と、
前記鉄心に埋め込まれた複数の永久磁石と、
前記鉄心の前記半径方向内側の部位に設けられた複数の空隙と、
前記空隙の内部に前記軸方向に沿って突出して設けられた楔部と、
前記空隙の内部に充填された非磁性の補強部材と、
を有し、
前記空隙の、前記軸方向に直交する断面における断面形状は、多角形であり、
前記空隙は、
周方向両側に位置して前記永久磁石の磁束発生面である側面とそれぞれ対向し、前記回転子の前記半径方向内側への漏洩磁束を低減するための、前記多角形のうちの2辺を構成する磁石対向面と、
前記磁石対向面よりも前記半径方向外側にそれぞれ位置し、前記永久磁石の磁束を前記回転子の前記半径方向外側へ導くための、前記多角形のうちの少なくとも1辺を構成する磁束ガイド面と、を有し、
前記楔部は、
前記磁束ガイド面の端部に位置する、前記多角形の前記角部に設けられる
ことを特徴とする回転電機。 - 前記楔部は、
突出方向及び円周方向の少なくとも一方の長さが軸方向で変化するように形成される
ことを特徴とする請求項1に記載の回転電機。
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