JP6099215B2

JP6099215B2 - Rotating electric machine for electric vehicles

Info

Publication number: JP6099215B2
Application number: JP2015104450A
Authority: JP
Inventors: 力也高柳
Original assignee: Takayanagi
Current assignee: Takayanagi
Priority date: 2015-05-22
Filing date: 2015-05-22
Publication date: 2017-03-22
Anticipated expiration: 2030-11-11
Also published as: JP2015146734A

Description

本発明は、界磁磁束を形成する永久磁石に対して相対的に回転変位する導体製のコイルを備えた電気自動車用の回転電機に関する。 The present invention relates to a rotating electrical machine for an electric vehicle provided with a coil made of a conductor that is rotationally displaced relative to a permanent magnet that forms a field magnetic flux.

従来から、界磁磁束を形成する永久磁石に対して相対的に回転変位する導体製のコイルを備えた回転電機、具体的には、電動機や発電機がある。例えば、下記特許文献１には、円筒状のヨーク（「継鉄」ともいう）の内周面に界磁磁束を形成する永久磁石を配置したステータの内側に、略円柱状の鉄心に導体製のコイルを巻いた電機子からなるロータを配置した所謂インナーロータ型の直流モータが開示されている。また、下記特許文献２には、有底円筒状のヨークの内周面に界磁磁束を形成する永久磁石を配置したロータの内側に、略円柱状の鉄心に導体製のコイルを巻いた電機子からなるステータを配置した所謂アウターロータ型の直流モータが開示されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there are rotary electric machines including conductor coils that rotate and displace relative to a permanent magnet that forms a field magnetic flux, specifically, electric motors and generators. For example, in Patent Document 1 below, a substantially cylindrical iron core is made of a conductor on the inner side of a cylindrical yoke (also referred to as a “yoke”) on which a permanent magnet that forms a field magnetic flux is arranged. A so-called inner rotor type DC motor is disclosed in which a rotor composed of an armature around which a coil is wound is disposed. Patent Document 2 listed below discloses an electric machine in which a coil made of a conductor is wound around a substantially cylindrical iron core inside a rotor in which a permanent magnet that forms a field magnetic flux is disposed on the inner peripheral surface of a bottomed cylindrical yoke. A so-called outer rotor type DC motor in which a stator composed of a child is arranged is disclosed.

特開平０５−１７６５０９号公報JP 05-176509 A 特開２００３−３６５８４号公報JP 2003-36584 A

しかしながら、これらの回転電機においては、ステータまたはロータに占めるヨークの構成比率が大きいため回転電機を重量化させるとともに同回転電機の効率を低下させるという問題がある。例えば、上記したインナーロータ型の回転電機においては、ステータを構成するヨークがロータを包囲する大きさで形成されるとともに回転電機の筐体を兼ねた大きさで形成されるため、回転電機の重量化の一因となっている。一方、アウターロータ型の回転電機においては、ロータを構成して回転変位するヨークがステータの外周面を覆うとともに回転軸に向かって延びた有底筒状に形成されるため、ヨークの重量が増して回転電機の効率低下の一因となっている。また、ヨークが回転電機内において露出しており腐食しし易い環境にあるため、耐久性を確保し難いという問題もあった。 However, in these rotating electrical machines, there is a problem that the rotating electrical machine is made heavy and the efficiency of the rotating electrical machine is lowered because the ratio of the yoke to the stator or rotor is large. For example, in the above-described inner rotor type rotating electric machine, the yoke constituting the stator is formed with a size that surrounds the rotor and also has a size that also serves as the casing of the rotating electric machine. It is one of the causes. On the other hand, in an outer rotor type rotating electrical machine, a yoke that constitutes a rotor and that is rotationally displaced is formed in a bottomed cylindrical shape that covers the outer peripheral surface of the stator and extends toward the rotating shaft, which increases the weight of the yoke. This contributes to a reduction in the efficiency of rotating electrical machines. Further, since the yoke is exposed in the rotating electric machine and is easily corroded, there is a problem that it is difficult to ensure durability.

本発明は上記問題に対処するためなされたもので、その目的は、ステータまたはロータを構成するヨークの耐久性を確保しつつコンパクト化することにより、軽量化および高効率化を図ることができる電気自動車用の回転電機を提供することにある。 The present invention has been made to address the above-described problems, and an object of the present invention is to reduce the weight and increase the efficiency by reducing the size of the yoke that constitutes the stator or the rotor while ensuring the durability. The object is to provide a rotating electrical machine for automobiles.

上記目的を達成するため、本発明の特徴は、電気自動車における車輪を駆動する電気自動車用の回転電機であって、電気自動車におけるバッテリーから電力の供給を受けて磁界を生じさせるコイルと、平面部の周縁上に環状に起立した環状部を有して有底筒状に形成されるとともにコイルに対して回転変位可能に支持されて車輪を回転駆動させる繊維強化樹脂製のヨーク保持体と、ヨーク保持体における環状部の内周面に設けられて環状部の内側に界磁磁束を生じさせる磁石と、ヨーク保持体における環状部の内部に設けられて磁石とともに磁気回路を形成して界磁磁束を生じさせるヨークとを備え、ヨークは、筒状に形成されて環状部内にのみ設けられており、ヨーク保持体は、繊維強化樹脂で形成された平面部に車輪に連結される駆動軸が取り付けられているとともに、前記平面部および前記環状部に対応した形状に形成されて熱可塑性樹脂を浸潤させた繊維製シート体で構成されており、繊維製シート体は、ヨーク保持体における平面部の外側面および内側面に対応する円形状に形成された平面部用の繊維製シート体と、ヨーク保持体における平面部の外側面および内側面に対応する円形体の周縁部に方形のシート片を放射状に突出して設けて形成されて平面部の外側面に対応する円形状に形成された平面部用の繊維製シート体と平面部の内側面に対応する円形状に形成された平面部用の繊維製シート体との間に配置された全体用の繊維製シート体と、ヨーク保持体における環状部に対応する筒状に形成されて平面部用の繊維製シート体および全体用の繊維製シート体の外側に配置された環状部用の繊維製シート体とを含むことにある。
In order to achieve the above object, a feature of the present invention is a rotating electric machine for an electric vehicle that drives wheels in an electric vehicle, the coil generating electric field from a battery in the electric vehicle, and a plane portion. A yoke holder made of a fiber reinforced resin that has an annular portion that rises annularly on the periphery of the cylinder and is formed in a bottomed cylindrical shape and is rotatably supported with respect to the coil to rotate the wheel, and the yoke A magnet that is provided on the inner peripheral surface of the annular portion of the holder and generates a field magnetic flux inside the annular portion, and a magnetic flux that is provided inside the annular portion of the yoke holder and forms a magnetic circuit together with the magnet. The yoke is formed in a cylindrical shape and is provided only in the annular portion, and the yoke holder is connected to the wheel on the flat portion formed of fiber reinforced resin. With attached, the flat portion and is composed of a textile sheet material formed infiltrated with a thermoplastic resin into a shape corresponding to the annular portion, the fiber-made sheet body flat portion of the yoke holder A sheet made of a fiber for a flat portion corresponding to the outer surface and the inner surface of the flat portion, and a rectangular sheet piece on the peripheral portion of the circular body corresponding to the outer surface and the inner surface of the flat portion of the yoke holder For the flat portion formed in a circular shape corresponding to the inner side surface of the flat portion and the fiber sheet body for the flat portion formed in a circular shape corresponding to the outer side surface of the flat portion The fiber sheet body for the entire portion disposed between the fiber sheet body and the fiber sheet body for the flat portion formed in a cylindrical shape corresponding to the annular portion of the yoke holder and the fiber for the entire body Outside of the sheet body It lies in comprising a textile sheet material for arranged annular portion.

このように構成した本発明の特徴によれば、電気自動車用の回転電機は、界磁磁束を生じさせるための磁石と磁気回路を形成するヨークが樹脂製のヨーク保持体における環状部内に設けられている。このため、ヨークは、ヨーク保持体の内側に界磁磁束を生じさせるために必要最小限の形状および大きさで形成されていればよく、従来技術のように、回転電機の筐体を構成するための大きさに形成する必要がないとともに、ステータに対して回転可能に支持するために回転軸に向かって延びた形状（例えば、有底円筒状）に形成する必要がない。すなわち、本発明における電気自動車用の回転電機においては、ヨークはヨーク保持体の内側に界磁磁束を生じさせるために必要最小限の形状および大きさで形成されるとともに、回転電機の筐体やヨークを回転可能に支持する部分は、ヨークより軽量な樹脂素材で構成される。この結果、ステータまたはロータを構成するヨークをコンパクトに構成することができるため、回転電機の軽量化および高効率化を図ることができる。また、ヨークがヨーク保持体内に配置されていることにより、ヨーク自身の腐食が防止されるとともにヨークが樹脂製のヨーク保持体の心金として機能してヨーク保持体の機械的強度が向上するため、回転電機の耐久性を向上させることができる。また、磁石は、必要最小限の形状および大きさに形成されたヨークに対してではなく、ヨーク保持体の環状部の内周部に設けられるため、コイルに対して精度良く位置決めされた状態で配置することができる。 According to the feature of the present invention configured as described above, in the rotating electric machine for an electric vehicle, the magnet for generating the field magnetic flux and the yoke for forming the magnetic circuit are provided in the annular portion of the resin yoke holder. ing. For this reason, the yoke only needs to be formed in the minimum shape and size necessary for generating a field magnetic flux inside the yoke holder, and constitutes a casing of a rotating electrical machine as in the prior art. Therefore, it is not necessary to form it in a shape (for example, a bottomed cylindrical shape) extending toward the rotation shaft in order to support the stator so as to be rotatable. That is, in the electric rotating machine for an electric vehicle according to the present invention, the yoke is formed with the minimum shape and size necessary for generating the field magnetic flux inside the yoke holder, The portion that rotatably supports the yoke is made of a resin material that is lighter than the yoke. As a result, the yoke constituting the stator or the rotor can be configured in a compact manner, so that the rotating electrical machine can be reduced in weight and efficiency. Further, since the yoke is disposed in the yoke holding body, the yoke itself is prevented from being corroded and the yoke functions as a mandrel of the resin yoke holding body to improve the mechanical strength of the yoke holding body. The durability of the rotating electrical machine can be improved. Also, since the magnet is provided not on the yoke formed in the minimum necessary shape and size but on the inner peripheral portion of the annular portion of the yoke holder, the magnet is positioned accurately with respect to the coil. Can be arranged.

また、本発明の他の特徴は、前記電気自動車用の回転電機において、磁石は、環状部の内周面の周方向に沿って貼り付けられた複数の磁石によって環状に形成されていることにある。
Another feature of the present invention is that in the rotating electric machine for an electric vehicle, the magnet is formed in an annular shape by a plurality of magnets attached along the circumferential direction of the inner peripheral surface of the annular portion . It is in.

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このように構成した本発明の特徴によれば、電気自動車用の回転電機は、美観良くヨーク保持体を成形することができる。 According to the feature of the present invention configured as described above, the rotating electric machine for the electric vehicle can form the yoke holding body with good aesthetics.

また、本発明の電気自動車用の回転電機においては、ヨーク保持体は、炭素繊維強化プラスチックで構成することができる。これによれば、電気自動車用の回転電機は、ヨーク保持体が炭素繊維強化プラスチックで構成されている。これにより、ヨーク保持体の強度を確保しつつヨーク保持体、延いては回転電機を軽量に構成することができる。 Moreover, in the rotary electric machine for electric vehicles of this invention, a yoke holding body can be comprised with a carbon fiber reinforced plastic. According to this, in a rotating electrical machine for an electric vehicle, the yoke holder is made of carbon fiber reinforced plastic. As a result, the yoke holder, and thus the rotating electrical machine can be made lightweight while ensuring the strength of the yoke holder.

また、本発明の電気自動車用の回転電機においては、さらに、ヨーク保持体の内側にコイルが巻かれる磁性体製のコアを備えることができる。これによれば、電気自動車用の回転電機は、ヨーク保持体の内側にコイルが巻かれるコアを備えている。これにより、コイルによって生じる界磁磁束の磁束密度が向上するため、回転電機の発生トルクや発電電力などの出力を向上させることができる。 Moreover, in the rotary electric machine for electric vehicles of this invention, the core made from a magnetic body by which a coil is wound inside a yoke holding body can be further provided. According to this, a rotating electrical machine for an electric vehicle includes a core around which a coil is wound inside a yoke holder. Thereby, since the magnetic flux density of the field magnetic flux produced by a coil improves, outputs, such as the generated torque of a rotary electric machine, and generated electric power, can be improved.

また、本発明の電気自動車用の回転電機においては、さらに、ヨーク保持体を収容するハウジングを備え、ヨーク保持体は、ハウジング内に固定されたコイルに対して回転変位させることができる。これによれば、回転電機は、ヨーク保持体を収容するハウジングを備えるとともに、ヨーク保持体がハウジング内に固定されたコイルに対して回転変位するように構成されている。すなわち、本発明に係る回転電機は、ヨークがロータを構成するとともにコイルがステータを構成する。これにより、回転電機の構成を簡単にすることができる。また、本発明の電気自動車用の回転電機において、ヨーク保持体は、駆動軸に径方向に張り出して形成されたフランジ部に取り付けることができる。 The rotating electric machine for an electric vehicle according to the present invention further includes a housing that houses a yoke holder, and the yoke holder can be rotationally displaced with respect to a coil fixed in the housing. According to this, the rotating electrical machine includes a housing that accommodates the yoke holder, and the yoke holder is configured to be rotationally displaced with respect to the coil fixed in the housing. That is, in the rotating electrical machine according to the present invention, the yoke constitutes the rotor and the coil constitutes the stator. Thereby, the structure of a rotary electric machine can be simplified. In the rotating electric machine for an electric vehicle according to the present invention, the yoke holder can be attached to a flange portion that is formed to project radially from the drive shaft.

また、本発明は、電気自動車用の回転電機として実施できるばかりでなく、同回転電機の製造方法の発明としても実施できるものである。 Further, the present invention can be implemented not only as a rotating electrical machine for an electric vehicle but also as an invention of a method for manufacturing the rotating electrical machine.

すなわち、電気自動車用の回転電機の製造方法は、平面部の周縁上に環状に起立した環状部を有して有底筒状に形成された樹脂製のヨーク保持体と、ヨーク保持体における環状部の内部に設けられたヨークと、ヨーク保持体における環状部の内周面に設けられてヨークを介して環状部の内側に界磁磁束を生じさせるための磁石と、ヨーク保持体の内側における界磁磁束中に配置された導体製のコイルとを備え、ヨーク保持体とコイルとが相対的に回転変位可能に支持された回転電機の製造方法であって、ヨーク保持体の製造工程は、ヨーク保持体における前記平面部および環状部に対応した形状に形成された繊維製シート体に熱可塑性樹脂を浸潤させる浸潤工程と、繊維製シート体を凹形金型内に積層するシート体積層工程と、凹形金型内に積層されるシート体の間にヨークを配置するヨーク配置工程と、凹形金型内を加熱しながら凸形金型で押圧する押圧工程と、押圧工程によって成形されたヨーク保持体における環状部の内周面に前記磁石を配置する磁石配置工程を含んで構成することができる。 That is, a method of manufacturing a rotating electrical machine for an electric vehicle includes a resin-made yoke holder formed in a bottomed cylindrical shape having an annular portion standing annularly on the periphery of a flat portion, and an annular shape in the yoke holder A yoke provided inside the part, a magnet provided on the inner peripheral surface of the annular part of the yoke holder for generating a field magnetic flux inside the annular part via the yoke, and on the inside of the yoke holder A coil made of a conductor disposed in a field magnetic flux, and a manufacturing method of a rotating electrical machine in which a yoke holder and a coil are supported so as to be relatively rotationally displaceable. An infiltration step for infiltrating a thermoplastic resin into a fiber sheet formed in a shape corresponding to the planar portion and the annular portion in the yoke holder, and a sheet body laminating step for laminating the fiber sheet in a concave mold And in the concave mold A yoke disposing step of disposing a yoke between layered sheets, a pressing step of pressing the convex mold while heating the inside of the concave mold, and an annular portion of the yoke holder formed by the pressing step It can comprise including the magnet arrangement | positioning process which arrange | positions the said magnet to an internal peripheral surface.

これによれば、ヨーク保持体における環状部内に精度良くヨークを配置してヨーク保持体を成形することができる。 According to this, the yoke holder can be formed by accurately arranging the yoke in the annular portion of the yoke holder.

本発明に係る直流モータの全体構成の概略を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows the outline of the whole structure of the direct-current motor which concerns on this invention typically. 図１に示すＡ−Ａ線から見た直流モータの断面図である。It is sectional drawing of the DC motor seen from the AA line shown in FIG. 図１に示すヨーク保持体の製造工程を説明するためのヨーク保持体の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the yoke holding body for demonstrating the manufacturing process of the yoke holding body shown in FIG.

以下、本発明に係る回転電機の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る直流モータ（電動機）１００の全体構成を概略的に示す断面図である。また、図２は、図１に示すＡ−Ａ線から見た直流モータ１００の断面図である。なお、本明細書において参照する各図は、本発明の理解を容易にするために一部の構成要素を誇張して表わすなど模式的に表している。このため、各構成要素間の寸法や比率などは異なっていることがある。この直流モータ１００は、図示しない電気自動車に搭載されて原動機として機能するものである。 Hereinafter, an embodiment of a rotating electrical machine according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the overall configuration of a DC motor (electric motor) 100 according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the DC motor 100 viewed from the line AA shown in FIG. Note that each drawing referred to in the present specification is schematically represented by exaggerating some of the components in order to facilitate understanding of the present invention. For this reason, the dimension, ratio, etc. between each component may differ. The DC motor 100 is mounted on an electric vehicle (not shown) and functions as a prime mover.

（直流モータ１００の構成）
直流モータ１００は、ハウジング１０１および蓋体１０２を備えている。ハウジング１０１および蓋体１０２は、直流モータ１００における筐体を構成する樹脂製の部品である。本実施形態においては、ハウジング１０１および蓋体１０２は、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）で構成されている。これらのうち、ハウジング１０１は、直流モータ１００の各種構成部品を収容するために略有底円筒状に形成されるとともに、開口部の周縁部が径方向にフランジ状に張り出して形成されている。蓋体１０２は、ハウジング１０１の開口部を塞ぐために円盤状に形成されるとともに、中央部に駆動軸１０４が貫通する貫通孔１０２ａが形成されている。この蓋体１０２は、ハウジング１０１における開口部上に配置されてハウジング１０１の周縁部にフランジ状に張り出した部分に対して取付ボルト１０３によって固定的に取り付けられている。 (Configuration of DC motor 100)
The DC motor 100 includes a housing 101 and a lid 102. The housing 101 and the lid 102 are resin parts that form a casing of the DC motor 100. In the present embodiment, the housing 101 and the lid 102 are made of CFRP (carbon fiber reinforced plastic). Among these, the housing 101 is formed in a substantially bottomed cylindrical shape to accommodate various components of the DC motor 100, and the peripheral edge portion of the opening portion is formed in a radially extending flange shape. The lid 102 is formed in a disc shape so as to close the opening of the housing 101, and a through hole 102a through which the drive shaft 104 passes is formed in the center. The lid 102 is fixedly attached to the portion of the housing 101 that is disposed on the opening and projects in a flange-like manner on the peripheral edge of the housing 101 by mounting bolts 103.

駆動軸１０４は、直流モータ１００における回転駆動力を外部に取り出すための鋼製の軸状部材である。この駆動軸１０４は、一方（図示左側）の端部が前記ハウジング１０１における内部中央部に軸受け１０５ａを介して回転自在に支持されるとともに、他方の端部側における前記蓋体１０２の貫通孔１０２ａに貫通する部分が軸受け１０５ｂを介して回転自在に支持されている。また、駆動軸１０４における略中央部には、径方向に鍔状に張り出したフランジ部１０４ａが形成されており、このフランジ部１０４ａにヨーク保持体１０６が取付ボルト１０７によって固定的に取り付けられている。 The drive shaft 104 is a steel shaft-shaped member for taking out the rotational driving force in the DC motor 100 to the outside. One end (the left side in the figure) of the drive shaft 104 is rotatably supported by an inner central portion of the housing 101 via a bearing 105a, and the through hole 102a of the lid 102 on the other end side. A portion penetrating through the shaft is rotatably supported via a bearing 105b. In addition, a flange portion 104a is formed in a substantially central portion of the drive shaft 104 so as to project radially in a hook shape, and a yoke holder 106 is fixedly attached to the flange portion 104a by a mounting bolt 107. .

ヨーク保持体１０６は、後述する永久磁石１０８およびヨーク１０９を保持する樹脂製の部品である。本実施形態においては、ヨーク保持体１０６は、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）で構成されている。このヨーク保持体１０６は、駆動軸１０４の軸線方向に延びて環状に形成された環状部１０６ａと、同環状部１０６の一方（図示右側）の端部が駆動軸１０４側に屈曲して同駆動軸１０４側に延びた略板状に形成された側面部１０６ｂとが一体的に成形された略有底筒状に形成されている。環状部１０６ａおよび側面部１０６ｂのうち、環状部１０６ａの内周面は、内周面の真円度が所定の範囲内に収まるように切削加工が施されている。 The yoke holder 106 is a resin part that holds a permanent magnet 108 and a yoke 109, which will be described later. In the present embodiment, the yoke holder 106 is made of CFRP (carbon fiber reinforced plastic). The yoke holder 106 has an annular portion 106a formed in an annular shape extending in the axial direction of the drive shaft 104, and one end (right side in the drawing) of the annular portion 106 is bent toward the drive shaft 104 side to drive the same. It is formed in a substantially bottomed cylindrical shape integrally formed with a side surface portion 106b formed in a substantially plate shape extending toward the shaft 104 side. Of the annular portion 106a and the side surface portion 106b, the inner peripheral surface of the annular portion 106a is cut so that the roundness of the inner peripheral surface is within a predetermined range.

この環状部１０６ａの内周面には、永久磁石１０８が貼り付けられている。永久磁石１０８は、ヨーク保持体１０６の内側に界磁磁束を生じさせるための磁石である。本実施形態においては、永久磁石１０８は、ネオジム磁石で構成されている。この永久磁石１０８は、環状部１０６ａの内周面に対応する曲率に湾曲した方形板状に形成されており、同内周面の周方向に沿って複数枚貼り付けられている。この場合、永久磁石１０８は、互いに隣り合う永久磁石１０８が互いに異なる（反対の）磁極が環状部１０６ａの内側に向って露出する向きで貼り付けられている。本実施形態においては、１６個の永久磁石１０８が互いに接した状態で環状部１０６ａの内周面に接着剤によって貼り付けられている。 A permanent magnet 108 is attached to the inner peripheral surface of the annular portion 106a. The permanent magnet 108 is a magnet for generating a field magnetic flux inside the yoke holder 106. In the present embodiment, the permanent magnet 108 is composed of a neodymium magnet. The permanent magnet 108 is formed in a rectangular plate shape having a curvature corresponding to the inner peripheral surface of the annular portion 106a, and a plurality of permanent magnets 108 are attached along the circumferential direction of the inner peripheral surface. In this case, the permanent magnet 108 is affixed in such a direction that the magnetic poles different from each other (opposite) from the adjacent permanent magnets 108 are exposed toward the inside of the annular portion 106a. In the present embodiment, the 16 permanent magnets 108 are attached to the inner peripheral surface of the annular portion 106a with an adhesive while being in contact with each other.

なお、永久磁石１０８を構成する磁石の種類、大きさ、形状、枚数および配置間隔は、直流モータ１００の仕様（回転速度、回転数、出力トルク、入力電流、トルクムラ、コギングなど）に応じて適宜決定されるものである。例えば、永久磁石１０８は、ネオジム磁石以外の他の磁石、例えば、フェライト磁石を用いることができる。また、永久磁石１０８は、２つの永久磁石１０８を互いに異なる（反対の）磁極が環状部１０６ａの内側に向って露出する向きでヨーク保持体１０６の環状部１０６ａの内周面に貼り付けることもできる。 The type, size, shape, number, and arrangement interval of the magnets constituting the permanent magnet 108 are appropriately determined according to the specifications of the DC motor 100 (rotation speed, rotation speed, output torque, input current, torque unevenness, cogging, etc.). It is to be decided. For example, the permanent magnet 108 can be a magnet other than a neodymium magnet, such as a ferrite magnet. In addition, the permanent magnet 108 may be adhered to the inner peripheral surface of the annular portion 106a of the yoke holder 106 in such a direction that different (opposite) magnetic poles are exposed toward the inside of the annular portion 106a. it can.

また、環状部１０６ａ内には、ヨーク１０９が設けられている。ヨーク１０９は、前記永久磁石１０８により界磁磁束を生じさせる際に永久磁石１０８とともに磁気回路を形成するための磁性体部品であり、環状部１０６ａの径に対応する環状に形成されている。本実施形態においては、ヨーク１０９は、厚さが約２ｍｍ、幅が永久磁石１０８の幅より若干長い幅（例えば、約３０ｍｍ）の帯状の鋼板を円筒形に丸めた筒状に形成されている。このヨーク１０９は、永久磁石１０８に対向した状態で同永久磁石１０８の外側における環状部１０６ａの内部に内包されている。なお、ヨーク１０９は、永久磁石１０８とともに磁気回路を形成可能な素材、形状および大きさに形成されて環状部１０６ａ内に配置されていれば、必ずしも本実施形態に限定されるものではない。 A yoke 109 is provided in the annular portion 106a. The yoke 109 is a magnetic part for forming a magnetic circuit together with the permanent magnet 108 when a magnetic field magnetic flux is generated by the permanent magnet 108, and is formed in an annular shape corresponding to the diameter of the annular portion 106a. In this embodiment, the yoke 109 is formed in a cylindrical shape obtained by rolling a strip-shaped steel plate having a thickness of about 2 mm and a width slightly longer than the width of the permanent magnet 108 (for example, about 30 mm) into a cylindrical shape. . The yoke 109 is enclosed in an annular portion 106 a outside the permanent magnet 108 in a state of facing the permanent magnet 108. The yoke 109 is not necessarily limited to this embodiment as long as it is formed in a material, shape and size that can form a magnetic circuit together with the permanent magnet 108 and is disposed in the annular portion 106a.

そして、ヨーク保持体１０６は、永久磁石１０８およびヨーク１０９を一体的に備えた状態で駆動軸１０４の回転駆動によって、これらの永久磁石１０８およびヨーク１０９とともに、駆動軸１０４を回転中心として回転駆動する。すなわち、ヨーク保持体１０６は、直流モータ１００における所謂ロータを構成する。 The yoke holder 106 is rotationally driven around the drive shaft 104 together with the permanent magnet 108 and the yoke 109 by the rotational drive of the drive shaft 104 with the permanent magnet 108 and the yoke 109 integrally provided. . That is, the yoke holder 106 constitutes a so-called rotor in the DC motor 100.

一方、ヨーク保持体１０６の内側には、電機子１１０が設けられている。電機子１１０は、ヨーク保持体１０６に対して、連続的な回転エネルギを生じさせるための電磁装置であり、主として電機子コア１１１と電機子コイル１１２とで構成されている。 On the other hand, an armature 110 is provided inside the yoke holder 106. The armature 110 is an electromagnetic device for generating continuous rotational energy with respect to the yoke holder 106, and mainly includes an armature core 111 and an armature coil 112.

電機子コア１１１は、電機子コイル１１２とともに磁気回路を形成して電機子コイル１１２によって生じる磁束の密度を増加させるための磁性体からなる部品であり、環状に形成された基部１１１ａの外周面上に略Ｔ字状の磁極部１１１ｂが放射状に突出して設けられて構成されている。本実施形態においては、電機子コア１１１は、基部１１１ａの外周面上に２４個の磁極部１１１ｂが形成されている。この電機子コア１１１は、円板状の基部１１１ａおよび略Ｔ字状の磁極部１１１ｂが形成された薄板状の磁性体素材（例えば、ケイ素鋼板）を駆動軸１０４の軸線方向に沿って複数枚積層して構成されている。なお、この電機子コア１１１は、電機子コイル１１２とともに磁気回路を形成可能な素材、形状（磁極部１１１ｂの形成数も含む）および大きさに形成されていれば、必ずしも本実施形態に限定されるものではなく、直流モータ１００の仕様に応じて適宜決定されるものである。 The armature core 111 is a component made of a magnetic material that forms a magnetic circuit together with the armature coil 112 and increases the density of magnetic flux generated by the armature coil 112. On the outer peripheral surface of the annularly formed base portion 111a Are provided with substantially T-shaped magnetic pole portions 111b protruding radially. In the present embodiment, the armature core 111 has 24 magnetic pole portions 111b formed on the outer peripheral surface of the base portion 111a. The armature core 111 includes a plurality of thin plate-like magnetic materials (for example, silicon steel plates) formed with a disk-shaped base portion 111 a and a substantially T-shaped magnetic pole portion 111 b along the axial direction of the drive shaft 104. It is configured by stacking. The armature core 111 is not necessarily limited to the present embodiment as long as the armature core 111 is formed in a material, shape (including the number of magnetic pole portions 111b) and size that can form a magnetic circuit together with the armature coil 112. It is not determined and is appropriately determined according to the specifications of the DC motor 100.

電機子コイル１１２は、図示しない整流回路を介して供給される電機子電流によって回転磁界を生じさせる導体で構成される線状部品である。本実施形態においては、電機子コイル１１２は、銅線で構成されている。この電機子コイル１１２は、電機子コア１１１における各磁極部１１１ｂの胴部に樹脂製の絶縁シート（図示せず）を介して螺旋状に巻き回して構成されている。 The armature coil 112 is a linear component composed of a conductor that generates a rotating magnetic field by an armature current supplied via a rectifier circuit (not shown). In the present embodiment, the armature coil 112 is made of a copper wire. The armature coil 112 is formed by spirally winding a body portion of each magnetic pole portion 111b in the armature core 111 via a resin insulating sheet (not shown).

この電機子１１０は、電機子コア１１１における基部１１１ａがスリーブ１１３およびブラケットプレート１１４を介して取付ボルト１１５によってハウジング１０１内に取り付けられている。すなわち、電機子１１０は、直流モータ１００におけるステータを構成する。スリーブ１１３は、電機子１１０をハウジング１０１内における略中央部に支持するためのアルミニウム製の筒状部材である。また、ブラケットプレート１１４は、駆動軸１０４およびヨーク保持体１０６に対して電機子１１０の芯を位置決めするためのアルミニウム製のドーナツ状円板部品である。 In the armature 110, a base portion 111 a of the armature core 111 is attached in the housing 101 with a mounting bolt 115 via a sleeve 113 and a bracket plate 114. That is, the armature 110 constitutes a stator in the DC motor 100. The sleeve 113 is an aluminum cylindrical member for supporting the armature 110 at a substantially central portion in the housing 101. The bracket plate 114 is an aluminum donut-shaped disk part for positioning the core of the armature 110 with respect to the drive shaft 104 and the yoke holder 106.

（ヨーク保持体の製造過程）
ここで、ヨーク保持体１０６の製作過程について簡単に説明しておく。ヨーク保持体１０６は、ヨーク保持体１０６の形状に対応する形状に形成された凸状の凸形金型２０１と凹状の凹形金型２０２とで成形される。まず、ヨーク保持体１０６の製作する作業者は、ＣＦＲＰの基材となる炭素繊維シート体２０３およびヨーク１０９をそれぞれ用意する。これらのうち、炭素繊維シート体２０３は、互いに異なる４つの形状にそれぞれ形成された４種類の炭素繊維シート体２０３ａ〜２０３ｄによって構成されている。 (Manufacturing process of yoke holder)
Here, the manufacturing process of the yoke holder 106 will be briefly described. The yoke holder 106 is formed by a convex convex mold 201 and a concave concave mold 202 formed in a shape corresponding to the shape of the yoke holder 106. First, an operator who manufactures the yoke holder 106 prepares a carbon fiber sheet 203 and a yoke 109, which are CFRP base materials. Among these, the carbon fiber sheet body 203 is composed of four types of carbon fiber sheet bodies 203a to 203d formed in four different shapes.

炭素繊維シート体２０３ａは、ヨーク保持体１０６における側面部１０６ｂの外側面および内側面を構成するためにこれら外側面および内側面に対応する円形状に形成されている。また、炭素繊維シート体２０３ｂは、ヨーク保持体１０６における環状部１０６ａを構成するために同環状部１０６ａに対応する環状（筒状）に形成されている。また、炭素繊維シート体２０３ｃは、炭素繊維シート体２０３ａの周縁部にヨーク保持体１０６における環状部１０６ａを構成する略方形のシート片を放射状に突出して設けて形成されている。また、炭素繊維シート体２０３ｄは、炭素繊維シート体２０３ｃにおける放射状に突出したシート片の突出量がヨーク１０９の幅に対応する長さだけ短く形成されている。 The carbon fiber sheet body 203a is formed in a circular shape corresponding to the outer surface and the inner surface in order to configure the outer surface and the inner surface of the side surface portion 106b in the yoke holder 106. The carbon fiber sheet body 203b is formed in an annular shape (cylindrical shape) corresponding to the annular portion 106a in order to form the annular portion 106a in the yoke holder 106. The carbon fiber sheet body 203c is formed by radially protruding substantially rectangular sheet pieces constituting the annular portion 106a of the yoke holder 106 at the peripheral edge of the carbon fiber sheet body 203a. Further, the carbon fiber sheet body 203 d is formed such that the protruding amount of the radially protruding sheet piece in the carbon fiber sheet body 203 c is shortened by a length corresponding to the width of the yoke 109.

作業者は、炭素繊維シート体２０３ａ〜２０３ｄに液状の熱硬化性樹脂（例えば、ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂など）を浸潤させる（浸潤工程）。次いで、作業者は、図３に示すように、凹形金型２０２内に、各１枚ずつの炭素繊維シート体２０３ａおよび炭素繊維シート体２０３ｂ、複数枚の炭素繊維シート体２０３ｃ、複数枚の炭素繊維２０３ｄをこの順番で配置した後、炭素繊維シート体２０３ｄ上にヨーク１０９を配置する（シート体積層工程、ヨーク配置工程）。そして、作業者は、ヨーク１０９の内側に更に、複数枚の炭素繊維シート体２０３ｃを配置した後、各１枚ずつの炭素繊維シート体２０３ａおよび炭素繊維シート体２０３ｂをそれぞれ配置する（シート体積層工程）。なお、本実施形態においては、約０.６ｍｍ厚の炭素繊維シート体２０３を３０枚積層している（図３に示した枚数とは一致しない）。 The worker causes the carbon fiber sheet bodies 203a to 203d to infiltrate a liquid thermosetting resin (for example, a polyester resin or an epoxy resin) (infiltration process). Next, as shown in FIG. 3, the operator places one carbon fiber sheet body 203 a and one carbon fiber sheet body 203 b, a plurality of carbon fiber sheet bodies 203 c, and a plurality of carbon fiber sheet bodies 203 c in the concave mold 202. After the carbon fibers 203d are arranged in this order, the yoke 109 is arranged on the carbon fiber sheet body 203d (sheet body lamination step, yoke arrangement step). Then, the worker further arranges a plurality of carbon fiber sheet bodies 203c inside the yoke 109, and then arranges one carbon fiber sheet body 203a and one carbon fiber sheet body 203b, respectively (sheet body lamination). Process). In the present embodiment, 30 carbon fiber sheet bodies 203 having a thickness of about 0.6 mm are stacked (not the same as the number shown in FIG. 3).

そして、作業者は、図示しないプレス装置を操作することにより、凹形金型２０２内を加熱および脱泡（脱気）しながら凸形金型２０１と凹形金型２０２とで所定時間の間圧縮する（押圧工程）。これにより、ヨーク保持体１０６の外形が最終形状に近い形状で成形される。この場合、成形されたヨーク保持体１０６の外側面および内側面は、それぞれ炭素繊維シート体２０３ａおよび炭素繊維シート体２０３ｂによって構成されており、これらの外側面および内側面を炭素繊維シート体２０３ｃで構成した場合に比べて美観良くヨーク保持体１０６を成形することができる。なお、炭素繊維シート体２０３ｃはヨーク１０９が永久磁石１０８とともに磁気回路を形成可能な厚さの範囲で積層されるとともに、炭素繊維シート体２０３ｄはヨーク１０９の厚さに応じて積層される。 Then, the operator operates a pressing device (not shown) to heat and degas (degas) the inside of the concave mold 202 for a predetermined time between the convex mold 201 and the concave mold 202. Compress (pressing step). Thereby, the outer shape of the yoke holder 106 is formed in a shape close to the final shape. In this case, the outer side surface and the inner side surface of the formed yoke holding body 106 are constituted by a carbon fiber sheet body 203a and a carbon fiber sheet body 203b, respectively, and these outer side surface and inner side surface are formed by the carbon fiber sheet body 203c. The yoke holder 106 can be molded with a better appearance than the case where it is configured. The carbon fiber sheet body 203c is laminated within a thickness range in which the yoke 109 and the permanent magnet 108 can form a magnetic circuit, and the carbon fiber sheet body 203d is laminated according to the thickness of the yoke 109.

次いで、作業者は、凹形金型内２０２内から取り出したヨーク保持体１０６を図示しない切削加工機を用いて仕上げ加工を行う。具体的には、作業者は、ヨーク保持体１０６の環状部１０６ａの内周面を規定の真円度および表面粗さとなるように仕上げ加工するとともに、側面部１０６ｂの中央部に駆動軸１０４を挿通させるための貫通孔を加工する。そして、作業者は、環状部１０６ａの内周面に永久磁石１０８を接着剤により貼り付けて固定する（磁石配置工程）。これにより、永久磁石１０８およびヨーク１０９を備えたヨーク保持体１０６が完成する。このように、ヨーク１０９をヨーク保持体１０６の環状部１０６ａ内に配置するとともに環状部１０６ａの内周面に永久磁石１０８を配置することにより、ヨーク１０９が心金としてヨーク保持体１０６の強度を向上させることができるとともに、厚さの薄いヨーク１０９を用いても永久磁石１０８は厚さが十分確保された環状部１０６ａに配置されるため電機子１１０に対して精度良く位置決めした状態で配置することができる。なお、ハウジング１０１および蓋体１０２も同様の製造工程によって製作することができる。 Next, the operator finishes the yoke holder 106 taken out from the inside of the concave mold 202 using a cutting machine (not shown). Specifically, the operator finishes the inner peripheral surface of the annular portion 106a of the yoke holding body 106 so as to have a specified roundness and surface roughness, and places the drive shaft 104 in the central portion of the side surface portion 106b. A through hole for insertion is processed. Then, the operator attaches and fixes the permanent magnet 108 to the inner peripheral surface of the annular portion 106a with an adhesive (magnet arrangement step). Thereby, the yoke holder 106 including the permanent magnet 108 and the yoke 109 is completed. Thus, by arranging the yoke 109 in the annular portion 106a of the yoke holding body 106 and arranging the permanent magnet 108 on the inner peripheral surface of the annular portion 106a, the yoke 109 serves as a mandrel to increase the strength of the yoke holding body 106. The permanent magnet 108 is arranged in the annular portion 106a having a sufficiently large thickness even when the yoke 109 having a small thickness is used. be able to. The housing 101 and the lid body 102 can also be manufactured by the same manufacturing process.

（直流モータ１００の作動）
次に、このように構成した直流モータ１００の作動について説明する。この直流モータ１００は、例えば、図示しない電気自動車（ＥＶ）の原動機として電気自動車を構成するシャーシ（図示せず）上に取り付けられる。この場合、直流モータ１００は、電機子電流を入力するための入力端子（図示せず）にインバータ（図示せず）を介してバッテリー（図示せず）が接続されるとともに、駆動軸１０４にデフ（デファレンシャルギア）（図示せず）を介して電気自動車の車輪（駆動輪）が接続される。 (Operation of DC motor 100)
Next, the operation of the DC motor 100 configured as described above will be described. The DC motor 100 is mounted on a chassis (not shown) constituting the electric vehicle as a prime mover of an electric vehicle (EV) (not shown), for example. In this case, in the DC motor 100, a battery (not shown) is connected to an input terminal (not shown) for inputting an armature current via an inverter (not shown), and a drive shaft 104 is connected to a differential. The wheels (drive wheels) of the electric vehicle are connected via a (differential gear) (not shown).

この直流モータ１００は、非駆動（静止）状態および駆動状態を問わず常にハウジング１０１内において界磁磁束が生じている。すなわち、ハウジング１０１内におけるヨーク保持体１０６の内側には、ヨーク保持体１０６の環状部１０６ａの内周面に同内周面を覆う状態で貼り付けられた永久磁石１０８と環状部１０６ａの内部に設けられたヨーク１０９とによって形成される磁気回路によって常に界磁磁束が生じている。 In the DC motor 100, a field magnetic flux is always generated in the housing 101 regardless of a non-driven (stationary) state or a driven state. That is, inside the yoke holder 106 in the housing 101, the permanent magnet 108 attached to the inner peripheral surface of the annular portion 106a of the yoke holder 106 so as to cover the inner peripheral surface and the annular portion 106a. A field magnetic flux is always generated by a magnetic circuit formed by the yoke 109 provided.

そして、直流モータ１００の電機子１１０の電機子コイル１１２に前記整流回路およびインバータを介してバッテリーから電機子電流が供給されると、電機子コイル１１２の内側に配置された電機子コア１１１には磁界が形成されて磁束が生じる。この場合、電機子１１１には、整流回路により回転磁界が生じる。これにより、ヨーク保持体１０６に対して周方向に沿って回転駆動力が作用するため、同ヨーク保持体１０６に一体的に組み付けられた駆動軸１０４がヨーク保持体１０６とともに回転駆動する。 When an armature current is supplied from the battery to the armature coil 112 of the armature 110 of the DC motor 100 via the rectifier circuit and the inverter, the armature core 111 disposed inside the armature coil 112 has A magnetic field is formed and magnetic flux is generated. In this case, a rotating magnetic field is generated in the armature 111 by the rectifier circuit. As a result, a rotational driving force acts on the yoke holder 106 in the circumferential direction, so that the drive shaft 104 assembled integrally with the yoke holder 106 is rotated together with the yoke holder 106.

この場合、ヨーク保持体１０６は、永久磁石１０８とともに磁気回路を形成するヨーク１０８が永久磁石１０８の幅に対応する幅の環状に形成されているとともに、同ヨーク１０９以外の部分がＣＦＲＰ材で構成されている。このため、ヨーク保持体１０６および駆動軸１０４からなるロータは、従来のロータ、すなわち、ロータの全体がヨークと同一の磁性体素材（例えば、軟鉄材）で構成されたロータに比べて質量が軽くなるため効率良く回転駆動する。また、駆動軸１０４の回転を止めるまたは回転方向を逆回転させる場合には、ヨーク保持体１０６の慣性が前記技術のロータに比べて小さくなるため、小さい力で迅速に駆動軸１０４の回転を停止または逆回転させることができる。 In this case, in the yoke holder 106, the yoke 108 that forms a magnetic circuit together with the permanent magnet 108 is formed in an annular shape having a width corresponding to the width of the permanent magnet 108, and the portion other than the yoke 109 is made of CFRP material. Has been. For this reason, the rotor composed of the yoke holder 106 and the drive shaft 104 has a lighter mass than a conventional rotor, that is, a rotor whose entire rotor is made of the same magnetic material (for example, soft iron material) as the yoke. Therefore, it is driven to rotate efficiently. In addition, when the rotation of the drive shaft 104 is stopped or the direction of rotation is reversed, the inertia of the yoke holder 106 is smaller than that of the rotor of the above technique, so the rotation of the drive shaft 104 is quickly stopped with a small force. Or it can be reversed.

上記作動説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、直流モータ１００は、界磁磁束を生じさせるために永久磁石１０８とともに磁気回路を形成するヨーク１０９がＣＦＲＰ製のヨーク保持体１０６における環状部１０６ａ内に設けられている。このため、ヨーク１０９は、ヨーク保持体１０６の内側に界磁磁束を生じさせるために必要最小限の形状および大きさで形成されていればよく、従来技術のように、直流モータの筐体を構成するための大きさに形成する必要がないとともに、ステータに対して回転可能に支持するために回転軸に向かって延びた形状に形成する必要がない。すなわち、本発明における直流モータ１００においては、ヨーク１０９はヨーク保持体１０６の内側に界磁磁束を生じさせるために必要最小限の形状および大きさで形成されるとともに、直流モータ１００の筐体やヨーク１０９を回転可能に支持する部分は、ヨーク１０９より軽量なＣＦＲＰ材で構成されている。この結果、ロータを構成するヨーク１０９をコンパクトに構成することができるため、直流モータ１００の軽量化および高効率化を図ることができる。また、ヨーク１０９がヨーク保持体１０６内に配置されていることにより、ヨーク１０９自身の腐食が防止されるとともにヨーク１０９がＣＦＲＰ製のヨーク保持体１０６の心金として機能してヨーク保持体１０６の機械的強度が向上するため、直流モータ１００の耐久性を向上させることができる。また、永久磁石１０８は、必要最小限の形状および大きさに形成されたヨーク１０９に対してではなく、ヨーク保持体１０６の環状部１０６ａの内周部に設けられるため、電機子コイル１１２に対して精度良く位置決めされた状態で配置することができる。 As can be understood from the above description of operation, according to the above embodiment, the DC motor 100 includes a yoke 109 that forms a magnetic circuit together with the permanent magnet 108 in order to generate a field magnetic flux in the yoke holder 106 made of CFRP. It is provided in the annular portion 106a. Therefore, the yoke 109 only needs to be formed in the minimum shape and size necessary for generating the field magnetic flux inside the yoke holder 106, and the casing of the direct current motor as in the prior art. It is not necessary to form a size for constituting, and it is not necessary to form a shape extending toward the rotating shaft in order to support the stator so as to be rotatable. In other words, in the DC motor 100 according to the present invention, the yoke 109 is formed in the minimum shape and size necessary for generating a field magnetic flux inside the yoke holder 106, and the housing of the DC motor 100 and The portion that rotatably supports the yoke 109 is made of a CFRP material that is lighter than the yoke 109. As a result, the yoke 109 constituting the rotor can be made compact, so that the DC motor 100 can be reduced in weight and efficiency. Further, since the yoke 109 is disposed in the yoke holder 106, corrosion of the yoke 109 itself is prevented, and the yoke 109 functions as a mandrel of the CFRP yoke holder 106 so that the yoke holder 106 Since the mechanical strength is improved, the durability of the DC motor 100 can be improved. Further, since the permanent magnet 108 is provided not on the yoke 109 formed in the necessary minimum shape and size but on the inner peripheral portion of the annular portion 106 a of the yoke holder 106, And can be placed in a precisely positioned state.

さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。 Furthermore, in carrying out the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the object of the present invention.

例えば、上記実施形態においては、ヨーク保持体１０６は、ＣＦＲＰ材を用いて構成されている。しかし、ヨーク保持体１０６は、永久磁石１０８およびヨーク１０９を保持可能であり、ロータ（またはステータ）として機能を確保できる樹脂素材で構成されていれば、必ずしも上記実施形態に限定されるものではない。具体的には、ヨーク保持体１０６は、ＣＦＲＰ以外の他の樹脂素材、例えば、ガラス繊維を含んだガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）、樹脂繊維を含んだ樹脂繊維強化プラスチック（ＡＦＲＰ、ＫＦＲＰ、ＤＦＲＰ）などの繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）で構成することもできる。また、樹脂素材としても、ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂以外の樹脂、例えば、ポリアミド樹脂やフェノール樹脂などの各種熱硬化性樹脂、ポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂などの各種熱可塑性樹脂などを用いることができる。この場合、これらの樹脂には、ポリアミド樹脂などのエンジニアプラスチックやポリフェニレンスルファイド樹脂などのスーパーエンジニアプラスチックなどを含むことは当然である。 For example, in the above embodiment, the yoke holder 106 is configured using a CFRP material. However, the yoke holder 106 is not necessarily limited to the above embodiment as long as the yoke holder 106 can hold the permanent magnet 108 and the yoke 109 and is made of a resin material that can ensure a function as a rotor (or stator). . Specifically, the yoke holder 106 is made of a resin material other than CFRP, for example, glass fiber reinforced plastic (GFRP) containing glass fibers, resin fiber reinforced plastic containing resin fibers (AFRP, KFRP, DFRP). It can also be composed of fiber reinforced plastic (FRP). As the resin material, resins other than polyester resins and epoxy resins, for example, various thermosetting resins such as polyamide resin and phenol resin, various thermoplastic resins such as polyethylene resin and polypropylene resin, and the like can be used. In this case, it is natural that these resins include engineer plastic such as polyamide resin and super engineer plastic such as polyphenylene sulfide resin.

また、これらの樹脂に繊維物を含ませて繊維強化プラスチックを形成する方法も、繊維シート体に樹脂材を浸潤させる方法も液状の樹脂材に繊維シート体を浸す方法以外に、繊維シート体に熱可塑性樹脂製シート体を重ねて配置した後加熱することにより繊維シート体中に樹脂材を浸潤させることができる。また、樹脂素材中に繊維物を練り混んで繊維強化プラスチックを形成することもできる。なお、ヨーク保持体１０６は、強度を確保できれば、必ずしも繊維物などの補強材を用いる必要はない。また、ハウジング１０１および蓋体１０２も同様に、ＣＦＲＰ以外の樹脂素材や金属素材（例えば、ステンレス材、アルミニウム材など）などを用いて構成することができる。 Further, in addition to the method of forming fiber reinforced plastic by including fibers in these resins, the method of infiltrating the resin material into the fiber sheet body, and the method of immersing the fiber sheet body in the liquid resin material, the fiber sheet body The resin sheet can be infiltrated into the fiber sheet body by heating after placing the thermoplastic resin sheet body in an overlapping manner. Moreover, a fiber reinforced plastic can also be formed by kneading a fiber material in a resin material. The yoke holder 106 need not necessarily use a reinforcing material such as a fiber as long as the strength can be secured. Similarly, the housing 101 and the lid 102 can be configured using a resin material or a metal material (for example, a stainless material, an aluminum material, etc.) other than CFRP.

また、上記実施形態においては、直流モータ１００は、ヨーク保持体１０６が電機子１１０に対して回転駆動する所謂アウターロータ型で構成されている。しかし、直流モータ１００は、電機子１１０が駆動軸１０４に連結されるとともにヨーク保持体１０６がハウジング１０１に固定されて電機子１１０がヨーク保持体１０６に対して回転駆動する所謂インナーロータ型に構成することもできる。 In the above embodiment, the DC motor 100 is configured as a so-called outer rotor type in which the yoke holder 106 is driven to rotate with respect to the armature 110. However, the DC motor 100 is configured as a so-called inner rotor type in which the armature 110 is connected to the drive shaft 104 and the yoke holder 106 is fixed to the housing 101 so that the armature 110 is rotationally driven with respect to the yoke holder 106. You can also

また、上記実施形態においては、電機子１１０は、電機子コア１１１を備えて構成されている。しかし、電機子１１０は、電機子コア１１１を省略して電機子コイルのみで構成してもよい。すなわち、直流モータ１００は、コアレスモータとして構成することもできる。 In the above embodiment, the armature 110 is configured to include the armature core 111. However, the armature 110 may be configured with only the armature coil without the armature core 111. That is, the DC motor 100 can be configured as a coreless motor.

また、上記実施形態においては、直流モータ１００は、ハウジング１０１の開口部が蓋体１０２で閉塞されて構成されている。しかし、直流モータ１０１は、ハウジング１０１の開口部を直流モータ１００が接続される駆動対象物、例えば、デフの筐体に直接組み付けて構成することもできる。これによれば、蓋体１０２が省略されるため、直流モータ１００が搭載される被搭載物の総重量を軽くすることができ、結果として直流モータ１００の効率を向上させることができる。 In the above embodiment, the DC motor 100 is configured by closing the opening of the housing 101 with the lid 102. However, the DC motor 101 may be configured by directly assembling the opening of the housing 101 to a driving object to which the DC motor 100 is connected, for example, a differential housing. According to this, since the lid 102 is omitted, the total weight of the mounted object on which the DC motor 100 is mounted can be reduced, and as a result, the efficiency of the DC motor 100 can be improved.

また、上記実施形態においては、本発明に係る回転電機を直流モータ１００に適用した実施例について説明した。しかし、本発明に係る回転電機は、電動機と基本的な構成が同じである発電機にも適用することができる。すなわち、本発明に係る回転電機を発電機に適用することにより効率良く発電することができる。 Moreover, in the said embodiment, the Example which applied the rotary electric machine which concerns on this invention to the DC motor 100 was described. However, the rotating electrical machine according to the present invention can also be applied to a generator having the same basic configuration as the electric motor. That is, it is possible to efficiently generate power by applying the rotating electrical machine according to the present invention to a generator.

１００…直流モータ、
１０１…ハウジング、
１０２…蓋体、
１０３…取付ボルト、
１０４…駆動軸、１０４ａ…フランジ部、
１０５ａ，１０５ｂ…軸受け、
１０６…ヨーク保持体、１０６ａ…環状部、１０６ｂ…側面部
１０７…取付ボルト、
１０８…永久磁石、
１０９…ヨーク、
１１０…電機子、
１１１…電機子コア、１１１ａ…基部、１１１２ｂ…磁極部、
１１２…電機子コイル、
１１３…スリーブ、
１１４…ブラケットプレート、
１１５…取付ボルト
２０１…凸形金型、
２０２…凹形金型、
２０３…炭素繊維シート体。 100: DC motor,
101 ... Housing,
102 ... the lid,
103 ... Mounting bolt,
104 ... Drive shaft, 104a ... Flange part,
105a, 105b ... bearings,
106 ... Yoke holder, 106a ... annular part, 106b ... side part 107 ... mounting bolt,
108: Permanent magnet,
109 ... York,
110 ... Armature,
111 ... Armature core, 111a ... Base, 1112b ... Magnetic pole part,
112 ... Armature coil,
113 ... Sleeve,
114 ... Bracket plate,
115 ... Mounting bolt 201 ... Convex mold,
202 ... concave mold,
203 ... Carbon fiber sheet body.

Claims

A rotating electric machine for an electric vehicle that drives wheels in an electric vehicle,
A coil for generating a magnetic field by receiving power from a battery in the electric vehicle;
A fiber-reinforced resin yoke holder that has an annular portion that rises annularly on the periphery of the flat surface portion, is formed in a bottomed cylindrical shape, and is rotatably supported by the coil to rotate the wheel. Body,
A magnet that is provided on the inner peripheral surface of the annular portion in the yoke holder and generates a field magnetic flux inside the annular portion;
A yoke provided inside the annular portion of the yoke holder to form a magnetic circuit together with the magnet to generate the field magnetic flux,
The yoke is
It is formed in a cylindrical shape and is provided only in the annular part,
The yoke holder is
A fiber in which a driving shaft connected to the wheel is attached to the flat portion formed of the fiber reinforced resin, and is formed into a shape corresponding to the flat portion and the annular portion and infiltrated with a thermoplastic resin It consists of a sheet body,
The fiber sheet body is:
A fiber sheet body for the planar portion formed in a circular shape corresponding to an outer surface and an inner surface of the planar portion in the yoke holder;
In the yoke holding body, a rectangular sheet piece is formed to project radially from the peripheral edge of the circular body corresponding to the outer surface and the inner surface of the flat portion, and formed into a circular shape corresponding to the outer surface of the flat portion. The fiber sheet body for the whole disposed between the formed fiber sheet body for the flat surface portion and the fiber sheet body for the flat surface portion formed in a circular shape corresponding to the inner surface of the flat surface portion. When,
The fiber sheet body for the annular part, which is formed in a cylindrical shape corresponding to the annular part in the yoke holder and is arranged outside the fiber sheet body for the flat part and the fiber sheet body for the whole. And a rotating electric machine for an electric vehicle.

The electric rotating machine for an electric vehicle according to claim 1,
The magnet
An electric rotating machine for an electric vehicle, characterized in that it is formed in an annular shape by a plurality of magnets attached along the circumferential direction of the inner peripheral surface of the annular portion.