JP5733155B2 - 永久磁石式回転電機の回転子、及び永久磁石式回転電機 - Google Patents
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Description
なお、特許文献3には、ロータコアにスリットを設けて回転子の冷却効率を高める旨が記載されている。
上記ロータコアは、上記永久磁石よりも内周側において軸方向に開口した軸方向孔を有し、
該軸方向孔は、上記ロータコアにおける上記永久磁石を収容する磁石収容孔と連続して形成されていると共に、該磁石収容孔から内周側に延びるように形成されており、
上記ロータコアの軸方向の両端には、該ロータコアを軸方向から挟持する一対のエンドプレートが配設されており、
該エンドプレートは、上記永久磁石の少なくとも一部を覆うと共に上記軸方向孔の開口部の少なくとも一部を露出させるように配置されており、
上記エンドプレートは環状であり、該エンドプレートの内周側において、上記軸方向孔の開口部の少なくとも一部を露出させるように配置されており、
上記エンドプレートの外周端縁は、上記ロータコアの外周輪郭よりも内側に配され、上記エンドプレートの内周端縁は、上記軸方向孔の内周側端部よりも外側に配されていることを特徴とする永久磁石式回転電機の回転子にある(請求項1)。
そして、軸方向孔は、ロータコアにおける永久磁石よりも内周側に形成されている。そのため、軸方向孔を通じて回転子を内側から放熱しやすく、回転子の温度上昇を効果的に抑制することができる。
また、上記軸方向孔は、開口部の全体がエンドプレートから露出していることが好ましいが、一部のみ露出していてもよい。また、上記ロータコアに複数の上記軸方向孔が形成されている場合において、そのすべての軸方向孔の開口部がエンドプレートから露出していることが好ましいが、一部の軸方向孔の開口部が露出している状態であってもよい。
また、上記エンドプレートの材質として非磁性体金属を用いた場合には、樹脂等を用いる場合に比べ、厚みを小さくしてもエンドプレートの充分な剛性を得やすく、その分、回転体の軽量化を図ることができる。さらには、非磁性体金属からなるエンドプレートを介して放熱することもでき、回転体の放熱性をより向上させることができる。
実施例にかかる永久磁石式回転電機の回転子、及びこれを備えた永久磁石式回転電機について、図1〜図5を用いて説明する。
本例の永久磁石式回転電機10は、図1に示すごとく、回転子1とその外周に配された固定子100とを備えてなる。
そして、図2、図3に示すごとく、回転子1は、複数の磁性鋼板20を積層してなるロータコア2と該ロータコア2に対して軸方向に埋め込まれた複数の永久磁石3とを有する。
ロータコア2の軸方向の両端には、ロータコア2を軸方向から挟持する一対のエンドプレート4が配設されている。
図4、図5に示すごとく、エンドプレート4は、永久磁石3の少なくとも一部を覆うと共に軸方向孔24の開口部の少なくとも一部を露出させるように配置されている。
ロータコア2は、永久磁石3を挿入配置する磁石収容孔21を備えると共に、該磁石収容孔21は外周へ開放している。
なお、ロータコア2の中央部には、出力軸を貫通させる軸孔25が形成されている。
また、エンドプレート4は非磁性体からなり、例えば、アルミニウム、ステンレス、真鍮等の金属板を用いることができる。
なお、図1〜4においてはリベットを省略した。また、ロータコア2へのエンドプレート4の固定手段は、特にリベットに限定されるものではない。
固定子100は、環状のステータコア101と、該ステータコア101の内周に複数配列されたティース102間のスロットに施されたコイル103とを備えている。
なお、本例の永久磁石式回転電機10は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両に搭載される。
上記回転子1においては、エンドプレート4が、永久磁石3の少なくとも一部を覆うと共に軸方向孔24の開口部の少なくとも一部を露出させるように配置されている。これにより、エンドプレート4によって永久磁石3を軸方向から確実に押さえつつ、エンドプレート4が軸方向孔24を塞がないようにすることができる。
そして、軸方向孔24は、ロータコア2における永久磁石3よりも内周側に形成されている。そのため、軸方向孔24を通じて回転子1を内側から放熱しやすく、回転子1の温度上昇を効果的に抑制することができる。
本例は、図6〜図8に示すごとく、周方向に分割された複数の分割プレート40によって、エンドプレート4を構成した例である。
つまり、本例の回転子1は、その軸方向の両端に配置されたエンドプレート4のそれぞれを、複数の分割プレート40によって構成してある。そして、複数の分割プレート40は、実施例1(図2)において示した円環状のエンドプレート4を周方向に分割したような形状を有する。すなわち、各分割プレート40は、外周端縁41と内周端縁42とを、回転子1の回転中心軸を中心とした円の一部である円弧形状としている。
また、図7に示すごとく、各分割プレート40は、回転子1の軸方向の反対側に配されたエンドプレート4の分割プレート40と共に、ロータコア2に対して、リベット11によって固定されている。リベット11は、一対の分割プレート40とその間のロータコア2とを貫通すると共に、一対の分割プレート40を軸方向の外側からかしめている。また、リベット11は、ロータコア2の半島部23、すなわち、磁石対30を構成する一対の永久磁石3とロータコア2の外周端縁との間の部分において、ロータコア2を軸方向に貫通している。この位置にリベット11を配置することによって、一対の磁石収容孔の内周側端部212の間に形成されたブリッジ部22における磁性鋼板20の反りを防いでいる。
その他は、実施例1と同様である。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
本例は、図9、図10に示すごとく、エンドプレート4を構成する各分割プレート40が、永久磁石3の形状に沿った輪郭を一部に有する例である。
すなわち、本例においても、各分割プレート40は、互いに一つの磁石対30を構成する一対の永久磁石3を一度に軸方向から覆うように配されている。そして、分割プレート40は、ロータコア2の磁石収容孔21に収容された永久磁石3を覆う磁石押え部44を2つ備えている。また、分割プレート40は、2つの磁石押え部44を繋ぐように両者の間に形成された連結部45を有する。磁石押え部44は、軸方向から永久磁石3の全面を覆うように配されている。
ただし、磁石押え部44は、永久磁石3の内周側角部312に面して形成された軸方向孔24の開口部を露出させるように配置されている。
リベット11は、一対の分割プレート40とその間のロータコア2とを貫通すると共に、一対の分割プレート40を軸方向の外側からかしめている。また、リベット11は、ロータコア2の半島部23において、ロータコア2を軸方向に貫通している。
その他は、実施例1と同様である。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
本例は、図11に示すごとく、磁石収容孔21とは独立して形成された軸方向孔24を、円環状のエンドプレート4の内周側に配置した回転子1の例である。
すなわち、ロータコア2は、磁石収容孔21を形成した部分よりも径方向内側の部分に、複数の軸方向孔24を設けてなる。複数の軸方向孔24は、周状に並んで形成されている。
また、エンドプレート4は、実施例1と同様に、永久磁石3を軸方向から覆うように、円環状に配設されている。そして、この円環状のエンドプレート4の内周端縁42よりも内側であって、軸孔25の外側において、複数の軸方向孔24が形成されている。
その他は、実施例1と同様である。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
10 永久磁石式回転電機
2 ロータ
20 磁性鋼板
24 軸方向孔
3 永久磁石
4 エンドプレート
Claims (5)
- 複数の磁性鋼板を積層してなるロータコアと、該ロータコアに対して回転軸の軸方向に埋め込まれた複数の永久磁石とを有する、永久磁石式回転電機の回転子であって、
上記ロータコアは、上記永久磁石よりも内周側において軸方向に開口した軸方向孔を有し、
該軸方向孔は、上記ロータコアにおける上記永久磁石を収容する磁石収容孔と連続して形成されていると共に、該磁石収容孔から内周側に延びるように形成されており、
上記ロータコアの軸方向の両端には、該ロータコアを軸方向から挟持する一対のエンドプレートが配設されており、
該エンドプレートは、上記永久磁石の少なくとも一部を覆うと共に上記軸方向孔の開口部の少なくとも一部を露出させるように配置されており、
上記エンドプレートは環状であり、該エンドプレートの内周側において、上記軸方向孔の開口部の少なくとも一部を露出させるように配置されており、
上記エンドプレートの外周端縁は、上記ロータコアの外周輪郭よりも内側に配され、上記エンドプレートの内周端縁は、上記軸方向孔の内周側端部よりも外側に配されていることを特徴とする永久磁石式回転電機の回転子。 - 請求項1に記載の永久磁石式回転電機の回転子において、上記軸方向孔は、上記ロータコアを軸方向に貫通していることを特徴とする永久磁石式回転電機の回転子。
- 請求項1又は2に記載の永久磁石式回転電機の回転子において、上記エンドプレートは、上記永久磁石の全体を覆っていることを特徴とする永久磁石式回転電機の回転子。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載の永久磁石式回転電機の回転子において、上記エンドプレートは非磁性体からなることを特徴とする永久磁石式回転電機の回転子。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の永久磁石式回転電機の回転子と、該回転子の外周に配された固定子とを備えてなることを特徴とする永久磁石式回転電機。
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