JP6094432B2 - 回転子及びこの回転子を使用する電動機 - Google Patents

Description

本発明は、同期電動機の回転子、及びこの回転子を使用する電動機に関するものである。

従来の電動機の回転子においては、界磁部が、扇形状の電磁鋼板を積層したヨークを、直方体の永久磁石で挟持するものがある。この界磁部の前後端は、円筒部が中央に立設形成された非磁性材料で構成される前部端板、及び後部端板により挟持されている。ロータ軸は、前部端板及び後部端板とに、挿入結合させる（特許文献１参照）。

特開昭６３−１９４５４９号公報（例えば、第２頁及び第１図）

従来の回転子は、立設円筒部の締め代に依存して、界磁部（ロータコア）とロータ軸（シャフト）とを固定している。しかし、前部端板、及び後部端板は、非磁性材料からなり、鉄製のシャフトよりも熱膨張率が大きい。このため、モータ駆動時の発熱により、立設円筒部とシャフト間に隙間が発生し、締め代が低減してしまう。

本発明は、上記従来の課題を解決し、ロータコアとシャフト間の固定を安価なコストでさらに強化する構造を提供するものである。

この発明に係る回転子は、積層鉄心と磁石を交互に配置し円環形状に構成されるロータコアと、ロータコアと同一の中心軸上に貫通された穴が設けられ、ロータコアの両端に嵌合部が軸方向の外側を向くように配置され、非磁性材料で形成される端板と、ロータコアと端板とを固定する固定ピンと、ロータコア中央に設けられた穴と端板の穴よりも外径が小さく、挿入されるとロータコア及び端板に対し非接触となる空間が設けられるように形成されるシャフトと、ロータコア及び端板と同一の中心軸上に貫通された穴が設けられ、軸方向及び径方向外側から端板の嵌合部を覆うようにして取付けられると共に、空間においてロータコアに対して非接触となる空間が設けられるように取付けられ、シャフトを挿入して固定される構造を持つ、シャフトと同じ材料で形成されるリングとを備え、リングが端板と嵌め合わされ、かつシャフトと接触して固定されることにより、ロータコアに発生した回転力をシャフトに伝達するとともに、リングが、ロータコアとシャフトが非接触となる空間を維持した状態で固定される。

本発明によれば、ロータコアとシャフト間の固定を安価なコストでさらに強化することができる。

本発明の実施の形態１における電動機を示す図である。 本発明の実施の形態１における電動機の断面図である。 本発明の実施の形態１における固定子の断面図である。 本発明の実施の形態１における回転子の断面図である。 本発明の実施の形態１における回転子の一部の断面図である。 本発明の実施の形態１における回転子の断面の斜視図である。 本発明の実施の形態１における回転子の横断面図である。 本発明の実施の形態１における端板の斜視図である。 本発明の実施の形態１における締結リングの斜視図である。 ロータコアと締結リング間に設ける空間の位置を説明する図である。 端板と締結リングの嵌め合い構造を示す図である。 本発明の実施の形態１における端板と締結リングのしまりばめ構造を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１における端板と締結リングのしまりばめ構造を示す横断面図である。 本発明の実施の形態１の回転子における磁束を示す図である。 モータ駆動時における端板と締結リング間の締結力の増加について説明する図である。 本発明の実施の形態１における締結リングの他の形状を示す横断面図である。

実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係る同期電動機の構造を、図１及び図２を参照して説明する。図１は、本実施の形態１に係る電動機の構造を示す図である。図２は、本実施の形態１に係る電動機の断面図である。

図１及び図２に示すように、電動機は、回転する部分である回転子（ロータ）と、回転子に回転力を発生させる部分である固定子（ステータ）から形成される。回転子は、主にロータコア４から形成される。回転子には、径方向の中心にシャフト１が固定される。回転子は、図１に示すように、シャフト１を中心として円周方向に複数の永久磁石を配置して形成する。固定子は、円筒形状をしており、径方向外側から回転子を覆っている。固定子は、シャフト１を中心として円周方向に複数のコイルを配置して形成する。交流電源は、交流電流を固定子のコイルに供給する。また、シャフト１には、負荷が接続されている。

固定子のコイルは、電流が流れると、図１のように磁束φを発生させる。回転子の永久磁石は、磁束φの方向に磁力を受ける。回転子は、永久磁石が受ける磁力により駆動する。

次に、電動機の動作を説明する。回転子を回転させる場合、コイルが作る磁界の向きを円周方向に次々と移動させる。これは、複数のコイルに対し、任意の交流電流を供給することにより、実現できる。複数のコイルは、時計回りまたは反時計回りの磁界（回転磁界）を生成する。図１に示す例において、複数のコイルは、時計回りの回転磁界を生成している。永久磁石は、回転磁界の方向に磁力を受ける。永久磁石が回転磁界に引っ張られることにより、回転子は、回転磁界と同じ方向に回転する。

回転子が回転する時、シャフト１は、回転子とともに回転する。シャフト１の回転力は、負荷へと伝達される。

次に、本実施の形態１に係る同期電動機の固定子及び回転子の構成を、図２乃至１３を参照して詳細に説明する。図３は、本実施の形態１に係る固定子の断面図である。

固定子は、主にステータコア２と巻線３から形成される。ステータコア２は、内部が空洞で軸方向（図２及び図３の紙面方向、シャフト１またはロータコア４が設けられる方向）に伸びた円筒形状である。ステータコア２は、図２及び図３に示すように、内周上に複数のティース部２ａを設ける。巻線３は、ティース部２ａ間のスロット内に収容される。巻線３は、一定の間隔ごとに分布して巻かれる。本実施の形態１において、スロットは、３６個である。

図２に示すように、ステータコア２の径方向の中心には、ロータコア４を設ける。ステータコア２は、ロータコア４の径方向外側を覆っている。

図４は、本実施の形態１における回転子の磁石配置を示す図である。図４に示すように、本実施の形態１の回転子におけるロータコア４は、積層鉄心５と磁石６から形成される。積層鉄心５は、扇形状の鉄心材を、軸方向に積層してなるコアブロックから形成される。鉄心材には、中央部分に貫通穴を設けている。前記コアブロックにおいて、各貫通穴の位置が一致するように、板状の鉄心材が積層される。本実施の形態１においては、ロータコア４の積層鉄心５は、図４に示すとおり６つのコアブロックからなる。

磁石６は、直方体形状の永久磁石からなる。磁石６の各永久磁石は、軸方向の長さが積層鉄心５の高さと等しい。図４に示すロータコア４におけるＢ部の拡大図を、図５に示す。積層鉄心５の各コアブロックの径方向の外側には、図５に示すように、遠心力による永久磁石の飛び出し防止用の段部５ａを設けている。このため、各永久磁石の径方向の長さは、鉄心材の扇形の半径よりも段部５ａの長さ分だけ短い。本実施の形態１においては、磁石６は、６つの永久磁石からなる。

ロータコア４は、図４に示すように、積層鉄心５のコアブロックと、磁石６の永久磁石とを、シャフト１を中心として円周方向に交互に配置して形成する。図４に示すとおり、本実施の形態１において、磁極の極数（永久磁石またはコアブロックの数）は、６つである。またロータコア４は、径方向の中心（中心軸）に、軸方向に貫通された穴（中心穴）を設ける。

図６は、図４におけるＡ―Ａ断面を投影した斜視図である。図７は、本実施の形態１における回転子の横断面図である。図６及び図７に示すように、ロータコア４の軸方向の両端には、端板７をそれぞれ据え付ける。端板７の構造を図８に示す。端板７は、図８に示すような円盤形状である。端板７の外周は、ロータコア４の径方向の外周と同じ大きさである。端板７は、中心軸上に貫通された穴（中心穴）を設ける。また端板７には、図７及び図８に示すように、該中心穴の内周に沿って円環状の凸部７ａ（嵌合部）を形成する。なお、端板７をロータコア４に取り付けるとき、端板７の両端の凸部７ａが、図７に示す軸方向において外側を向くようにロータコア４の両端に取り付ける。

端板７には、図８に示すように、上記の中心穴との同心円上に、コアブロックと同数の貫通孔を設ける。これらの貫通穴は、端板７の中心軸とロータコア４の中心軸とを合わせたとき、積層鉄心５のコアブロックに設けられた穴の位置と一致するように設ける。端板７は、例えば、ステンレス等の非磁性体からなる。

上記の端板７及びロータコア４が有する６つの貫通穴には、図６のようにそれぞれ固定ピン８を突き通すことにより、端板７とロータコア４とを固定する。このように、固定ピン８は、回転子の形状を固定する。固定ピン８の長さは、軸方向においてロータコア４よりも長い。固定ピン８は、断面が円弧状の板ばねで構成される。固定ピン８による固定手順を更に詳細に次のとおり説明する。固定ピン８を端板７及びロータコア４の貫通穴に圧入する。この際、固定ピン８には、その外径側から押しつぶすような力が、端板７及びロータコア４の貫通穴から加わる。このため、固定ピン８は、弾性変形を生じる。そして、固定ピン８を端板７及びロータコア４の貫通穴へ圧入が完了すると、固定ピン８から貫通穴に対してその内周面を押圧するようなばね力が働く。このばね力により、端板７とロータコア４とが固定される。このように、固定ピン８を円弧状の板ばねで構成することにより、簡単で且つ安価な方法で端板７をロータコア４に固定できる。なお、固定ピン８には、両端にねじ切り加工がされた、積層鉄心５の貫通穴と同じ大きさの外径を有するピンを使用しても良い。この場合、固定ピン８を端板７及びロータコア４の貫通穴に通した後、軸方向の外側に突出した固定ピン８の両端のねじ切り加工部をナット等で固定する。

端板７には、図６及び図７に示すように、軸方向の外側から締結リング９を嵌合させる。締結リング９の構造を図９に示す。締結リング９は、図９に示すように円盤形状をしている。また、締結リング９は、その外周が端板７の中心穴の内周よりも大きい。締結リング９は、軸方向において端板７よりも厚みを持っている。さらに締結リング９は、端板７の中心穴と同一の軸上に、貫通された穴（中心穴）を設ける。

締結リング９は、図７及び図９に示すように、その外周に沿って円環状の第１の凸部９ａを形成する。つまり、締結リング９の外周の軸方向の厚さは、第１の凸部９ａの高さによって決まる。また締結リング９は、図７及び図９に示すように、第１の凸部９ａの径方向内側に円環状の第２の凸部９ｂを形成する。第２の凸部９ｂは、中心穴の内周に沿って形成する。つまり、締結リング９の内周の軸方向の厚さは、第２の凸部９ｂの高さによって決まる。第２の凸部９ｂは、第１の凸部９ａよりも低く（軸方向における長さが第１の凸部９ａよりも短く）なるように形成する。すなわち、図１０に示すように、締結リング９とロータコア４との間には、軸方向において空間Ｃが設けられる。

さらに、図７及び図９に示すように、第１の凸部９ａと第２の凸部９ｂとの間には、第１の凸部９ａの内周及び第２の凸部９ｂの外周を側壁とする、円環状の溝が形成される。この溝の幅は、端板７の凸部７ａの幅よりも広く形成される。端板７と締結リング９とを嵌合させるとき、端板７の凸部７ａは、該溝内に収容される。ここでいう収容とは、図１１に示すような状態であることをいう。

図７に示すとおり、締結リング９の第１の凸部９ａは、端板７と締結リング９とを中心軸が一致するように嵌合させることで、端板７の凸部７ａと嵌合して、固定される。このとき、第１の凸部９ａは、端板７の凸部７ａを、図１１のように径方向における外側から覆うように嵌合する。

図１２は、端板７と締結リング９の斜視図である。図１３は、端板７と締結リング９の横断面図である。図１２及び図１３に示すように、第１の凸部９ａの内径は、端板７の凸部７ａの外径よりも小さい。つまり、締結リング９の第１の凸部９ａに、端板７の凸部７ａを圧入することで、両部品を固く固定するしまりばめ構造とする。これにより、第１の凸部９ａと端板７の凸部７ａとの接触面の面圧が増大し、固定に作用する摩擦力が増大する。

なお、締結リング９は、第１の凸部９ａ及び第２の凸部９ｂが軸方向において内側（ロータコア４のある方向）を向くように配置し、端板７と嵌め合わせて固定する。締結リング９は、例えば、鉄等の材料（シャフト１と同じ材料）からなる。

図６及び図７に示すとおり、ロータコア４、端板７及び締結リング９にそれぞれ設けられた中心穴に、軸方向にシャフト１を挿入する。シャフト１は、例えば、鉄等の材料からなる。

シャフト１の外周は、ロータコア４及び端板７の中心穴の内周よりも小さく、締結リング９の中心穴の内周よりも大きい。このため、本実施の形態１において、シャフト１は、締結リング９の中心穴へ圧入される。つまり、シャフト１と締結リング９とは、接触部分の面圧及び摩擦力により固定される。一方、回転子への挿入後において、シャフト１は、ロータコア４及び端板７との間に径方向において空間を有する。この空間については、後述する本実施の形態１に係る原理において詳細に説明する。

以上のとおり、ロータコア４は、端板７及び締結リング９を介してシャフト１と固定される。なお、シャフト１の中心軸は、図６に示すとおり、ロータコア４の中心軸、端板７の中心軸及び締結リング９の中心軸と一致する。

次に、本実施の形態１に係る同期電動機の原理を説明する。実施の形態１のロータコア４のような構造を持つ回転子において、磁極間に発生する磁束は、図１４に示すように、ロータコア４の径方向外側（実線矢印で表す磁束）及び径方向内側（破線矢印で表す磁束）を通る。このため、磁石６とシャフト１とが接触する場合、破線矢印に係る磁束は、磁性体であるシャフト１へと漏れ出してしまう。シャフト１への磁束漏れが発生すると、磁極が持つ磁気特性が悪化する。この問題を避けるため、実施の形態１の回転子は、ロータコア４とシャフト１の間に空間を設け、ロータコア４とシャフト１との接触を防止する。これにより、磁石６とシャフト１との接触により生じる磁束漏れを防止する。

上記の理由により、実施の形態１に係る回転子は、ロータコア４とシャフト１の間に空間を設けている。このため、実施の形態１に係る回転子は、端板７と締結リング９の嵌合部分及び締結リング９の締め代（締結リング９とシャフト１との接触部分の嵌め合い公差）に依存して、ロータコア４とシャフト１を固定する。

また、端板７は、ロータコア４に取り付けたとき、磁石６と接触する。このため、端板７は、磁気特性を考慮して非磁性材で製作し、磁束漏れを防止する場合がある。すなわち、端板７は、シャフト１と異なる材料で製作される場合がある。この場合、端板７の熱膨張率は、シャフト１の熱膨張率よりも大きい。よって、端板７は、モータ駆動時の発熱及び遠心力で、シャフト１よりも大きく膨張する。

仮に、端板７を、圧入または焼き嵌めによりシャフト１に固定する場合を考える。この場合、端板７の締め代（端板７とシャフト１との接触部分の嵌め合い公差）に依存して、両部品を固定することになる。このため、端板７が、モータ駆動時の発熱及び遠心力でシャフト１よりも大きく膨張したとき、端板７の締め代が低減する。よって、モータ駆動時における締め代の低減を防止し、ロータコア４とシャフト１間の固定をさらに強化する技術または構造を用いる必要がある。

次に、本実施の形態１に係る同期電動機の動作を説明する。上述のように、電動機は、磁界と電流の相互作用により発生する電磁力を利用して、回転運動を出力するものである。電動機において回転子を回転させる場合、巻線３に交流電流を供給する。これにより、各コイルは、図１に示す径方向に磁界を発生させ、ロータコア４の磁石６を吸引する。巻線３に任意の交流電流を供給することにより、固定子は、上述の回転磁界を発生させる。

ロータコア４は、回転磁界と同じ方向に回転力を受け、駆動する。すなわち、ロータコア４は、固定子が発生させた回転磁界の影響を受けて、円周方向に駆動され、回転する。このように、ステータコア２及び巻線３からなる固定子は、積層鉄心５及び磁石６から形成されるロータコア４と相互作用をし、ロータコア４に回転力を発生させる。

本実施の形態１において、ロータコア４と端板７とは、固定ピン８により固定されている。このため、ロータコア４と端板７は、一体となって回転する。また、端板７と締結リング９は、端板７の凸部７ａと締結リング９の第１の凸部９ａが嵌合し、固定されている。さらに、締結リング９の中心穴には、シャフト１を圧入している。つまり、端板７とシャフト１とは、締結リング９により接続され、固定されている。よって、ロータコア４に発生した回転力は、端板７、締結リング９を介してシャフト１へと伝達する。シャフト１は、この回転力を、回転子の外部へと出力する。

なお、モータ駆動時において、ロータコア４における鉄損により、回転子は発熱する。また回転子の回転により、各部品は、径方向外側方向の遠心力を受ける。

本実施の形態１において、締結リング９は、シャフト１と同一材料とする。すなわち、締結リング９は、鉄等の材料から形成する。これにより、締結リング９とシャフト１との熱膨張率は、等しくなる。このため、両部品間の熱による変形量も、等しくなる。よって、モータ駆動時に発熱しても、締結リング９とシャフト１間における締め代の低減は生じない。

また、本実施の形態１は、図１１及び図１５に示すように、締結リング９の第１の凸部９ａが、端板７の凸部７ａを、径方向における外側から覆うように嵌合する。このため、モータ駆動時の発熱及び遠心力により端板７が径方向外側に大きく膨張して（広がって）も、締結リング９の第１の凸部９ａが、その広がりを押さえ込む。よって、締結リング９と端板７間の締め代の低減は生じない。

端板７は、締結リング９と同一材料、あるいは熱膨張率において同じまたはそれ以上の材料とする。この場合、端板７は、熱の影響を受けて締結リング９よりも大きく変形する。よって、図１５に示すように、モータ駆動時の発熱及び遠心力により、端板７が径方向外側に大きく膨張した場合、締結リング９との接触による面圧及び摩擦力が増加する。すなわち、モータ駆動時において、端板７と締結リング９間の締結力を増大させることができるため、ロータコア４とシャフト１の固定を強化することが可能となる。

さらに、端板７は、非磁性の材料とする。具体的には、端板７は、ステンレス等の非磁性体から形成する。端板７は、磁石６と接触する部分に設けられる。このため、磁気的な特性を考慮して、端板７を非磁性材料とすることにより、ロータコア４の磁極間の磁束短絡を防止できる。なお、一般に、ステンレス等の非磁性材料の熱膨張率は、シャフト１及び締結リング９の材料である鉄等の磁性材料よりも大きい。

本実施の形態１において、締結リング９とシャフト１間の固定は、両部品間の接触面積に依存する。このため、両部品間の締め代を増やすためには、締結リング９及び第２の凸部９ｂを軸方向に長くする必要がある。しかし、第２の凸部９ｂをロータコア４に到達するまで延長した場合、シャフト１との間の空間に接近し、入り込んでしまう。この場合、鉄製の締結リング９から磁束漏れが生じ、磁気特性の悪化が懸念される。

上記のような問題を避けるため、本実施の形態１では、図７、図９、図１３に示すとおり、締結リング９の第２の凸部９ｂを、軸方向における長さが第１の凸部９ａよりも短く（第１の凸部９ａよりも低く）なるように形成する。これにより、図１０に示すように、締結リング９とロータコア４との間には、軸方向において空間Ｃを設ける。図１０に示す空間Ｃは、第２の凸部９ｂが、ロータコア４とシャフト１との間に入り込まないように設けられる空間である。ただし、締結リング９及び第２の凸部９ｂの軸方向の長さは、ロータコア４とシャフト１の固定を維持するために必要な長さとする。これにより、ロータコア４とシャフト１の固定を維持できるとともに、磁気特性の悪化を防止できる。

加えて、端板７の凸部７ａの外周は、締結リング９の第１の凸部９ａの内周より大きく形成し、図１１、図１２、図１３のように両部品を圧入し嵌め合せている。このような構造をとることで、端板７と締結リング９間をより強固に固定することができる。よって、ロータコア４とシャフト１との固定を維持することができる。

なお、実施の形態１において、締結リング９の形状は、図７、図９、図１３に示したように、その外周に沿って円環状の第１の凸部９ａを形成し、第１の凸部９ａの径方向内側に円環状の第２の凸部９ｂを形成し、第１の凸部９ａと第２の凸部９ｂとの間に円環状の溝を形成した形状である。第２の凸部９ｂは、軸方向における長さが第１の凸部９ａよりも短くなるように形成する。しかし、締結リング９の形状は、この形状に限るものではない。

締結リング９の他の形状の例を、図１６に示す。図１６は、締結リング１０、締結リング１１、締結リング１２の形状を示す横断面図である。図１６-(ａ)に示す締結リング１０は、締結リング９が有する第１の凸部９ａと同様の第１の凸部１０ａを有するが、第２の凸部９ｂと同様の部分を持たない。また、締結リング１０は、第２の凸部１０ｃを形成する。この第２の凸部１０ｃは、図１６-(ａ)に示すように、第１の凸部１０ａに対し、軸方向において反対側である軸方向外側に形成する。また、締結リング１０は、図１６-(ａ)に示すように、中心軸上に、軸方向に貫通された穴（中心穴）を設ける。第２の凸部１０ｃは、締結リング１０の中心穴の内周に沿って、形成する。

図１６-(ｂ)に示す締結リング１１は、締結リング９が有する第１の凸部９ａと同様の第１の凸部１１ａと、第２の凸部９ｂと同様の第２の凸部１１ｂとを有する。また、締結リング１１は、図１６-(ｂ)に示すように、中心軸上に、軸方向に貫通された穴（中心穴）を設ける。締結リング１１は、締結リング９と比較して、軸方向により厚みを持たせた形状である。

図１６-(ｃ)に示す締結リング１２は、締結リング９が有する第１の凸部９ａと同様の第１の凸部１２ａと、第２の凸部９ｂと同様の第２の凸部１２ｂとを有する。また、締結リング１２は、第３の凸部１２ｃを形成する。この第３の凸部１２ｃは、図１６-(ｃ)に示すように、第２の凸部１２ｂに対し、軸方向において反対側である軸方向外側に形成する。また、締結リング１２は、図１６-(ｃ)に示すように、中心軸上に、軸方向に貫通された穴（中心穴）を設ける。第３の凸部１２ｃは、締結リング１２の中心穴の内周に沿って、形成する。

締結リング１０、１１、１２を使用するときは、その中心穴に、シャフト１を圧入する。つまり、締結リング１０、１１、１２のそれぞれは、使用時において、図１６に示すシャフト１との接触部分の面圧及び摩擦力により、シャフト１に固定する。

第１の凸部１０ａ、１１ａ、１２ａの内径は、端板７の凸部７ａの外径よりも小さく形成する。これにより、締結リング１０、１１、１２のそれぞれは、使用時において、端板７と固く嵌め合わせるしまりばめ構造とする。締結リング１０、１１、１２は、鉄等の材料（シャフト１と同じ材料）から形成する。

第２の凸部１１ｂ、１２ｂは、シャフト１に取り付けた時、ロータコア４とシャフト１の間の空間に到達しない長さとする。これにより、第２の凸部１１ｂ、１２ｂの先端が、ロータコア４とシャフト１との間の空間に入り込んでしまうことを防ぐことができる。また、締結リング１０は、締結リング９の第２の凸部９ｂと同様の部分を持たない。これにより、締結リング１０の一部がロータコア４とシャフト１との間の空間に入り込んでしまうことがない。よって、締結リング１０、１１、１２を使用する場合において、ロータコア４の磁気特性の悪化を防止できる。

また、締結リング１０、１２は、第２の凸部１０ｃ、及び第３の凸部１２ｃを形成する。締結リング１１は、軸方向に厚みを持たせた形状である。このため、締結リング１０、１１、１２は、締結リング９と比較して、図１６に示すシャフト１との接触部分を、軸方向に大きく取ることができる。よって、締結リング１０、１１、１２は、締結リング９よりも、シャフト１に対してさらに強固に固定することができる。

なお、本実施の形態１において、巻線３の巻線方法は、分布巻とした。また、磁極の極数を６つとし、固定子のスロット数を３６個とした。端板７には、コアブロックの数と同じ数だけ貫通穴を設けた。しかし、実施の形態１においては、このような構成に限られるものではない。巻線３の巻線方法は、分布巻でなく、集中巻としても良い。また、磁極の極数とスロット数は、例えば、磁極数が８極でスロット数が４８個としても良い。このような構成の変更を行ったとしても、本実施の形態１において実現できる効果を妨げるものではないことは、明らかである。

本実施の形態１は、端板７と締結リング９の部品形状の簡易化を図り、二部品構成による固定方法とした。このため、構造上の検討要素の容易化が期待できる。

本実施の形態１に係る電動機は、回転子が永久磁石を持つ構造である。本実施の形態１に係る電動機は、送風機のファン、コンプレッサなどの空調機器、ポンプの動力部など、継続した稼動を要する設備、機器に用いることができる。

１ シャフト、２ ステータコア、２ａ ティース部、３ 巻線、４ ロータコア、５ 積層鉄心、５ａ 段部、６ 磁石、７ 端板、７ａ 凸部、８ 固定ピン、９ 締結リング、９ａ 第１の凸部、９ｂ 第２の凸部、１０ 締結リング、１０ａ 第１の凸部、１０ｃ 第２の凸部、１１ 締結リング、１１ａ 第１の凸部、１１ｂ 第２の凸部、１２ 締結リング、１２ａ 第１の凸部、１２ｂ 第２の凸部、１２ｃ 第３の凸部

Claims (5)

1. 積層鉄心と磁石を交互に配置し円環形状に構成されるロータコアと、
   前記ロータコアと同一の中心軸上に貫通された穴が設けられ、前記ロータコアの両端に嵌合部が軸方向の外側を向くように配置され、非磁性材料で形成される端板と、
   前記ロータコアと前記端板とを固定する固定ピンと、
   前記ロータコア中央に設けられた穴と前記端板の穴よりも外径が小さく、挿入されると前記ロータコア及び前記端板に対し非接触となる空間が設けられるように形成されるシャフトと、
   前記ロータコア及び前記端板と同一の中心軸上に貫通された穴が設けられ、軸方向及び径方向外側から前記端板の嵌合部を覆うようにして取付けられると共に、前記空間において前記ロータコアに対して非接触となる空間が設けられるように取付けられ、前記シャフトを挿入して固定される構造を持つ、前記シャフトと同じ材料で形成されるリングとを備え、
   前記リングが前記端板と嵌め合わされ、かつ前記シャフトと接触して固定されることにより、前記ロータコアに発生した回転力を前記シャフトに伝達するとともに、
   前記リングが、前記ロータコアと前記シャフトが非接触となる空間を維持した状態で固定されることを特徴とする回転子。
2. 前記リングは、前記ロータコア側に前記リングの外周に沿う円環状の第１の凸部を有すると共に、前記第１の凸部の径方向内側に円環状の第２の凸部とを有し、
   前記第２の凸部は、軸方向における長さが前記第１の凸部より短いことを特徴とする請求項１に記載の回転子。
3. 前記リングの前記第１の凸部の内径は、前記端板の前記嵌合部の外径よりも小さいことを特徴とする請求項２に記載の回転子。
4. 前記リングは、前記ロータコア側に前記リングの外周に沿う円環状の第１の凸部を有すると共に、前記リングの中心軸上に貫通された穴の内周に沿って、前記第１の凸部に対し軸方向において反対側である軸方向外側に形成された第２の凸部とを有することを特徴とする請求項１に記載の回転子。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか1項に記載の回転子を備え、前記シャフトは、前記回転子に固定され、前記回転子の回転力を外部に伝達することを特徴とする電動機。

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