JP6121365B2 - ロータ - Google Patents
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Description
そうすると、端板の開口部及び第1の誘導溝を介して軸方向一方側からシール材を注入した場合、永久磁石の軸方向一方側の端面上にシール材が溢れ(つまり、前記した隙間を介してシール材が流れ)、さらに永久磁石の周方向両側にシール材が回り込む可能性がある。第1の誘導溝と永久磁石との間の径方向の隙間よりも、ロータ鉄心と端板との軸方向の隙間の方が流路抵抗が小さいからである。
したがって、前記したように、充填した樹脂が永久磁石の周方向両側に回り込むことを防止し、永久磁石をロータコア(磁石挿入孔の内壁面)に適切に固定できる。また、孔部及び連通路を介して流れる樹脂が、磁石挿入孔の内壁面と永久磁石との隙間に直接的に充填されるため、樹脂を無駄なく利用できる。
また、第3鋼板は、軸方向で孔部に対応する箇所は中実になっている。したがって、孔部を介して通流する樹脂の軸方向の流れが第3鋼板によっていったんせき止められ、孔部に連通する連通路に導かれる。したがって、孔部及び連通路を介して所望の位置に樹脂を充填できる。
<ロータの構成>
図1(a)は、本実施形態に係るロータの斜視図である。
ロータRは、このロータRの径方向外側に配置されたステータ(図示せず)との間に生じる電磁力によって回転する回転子であり、円筒状を呈している。
なお、ロータRは、有底円筒状の保持部材30(図2参照)によって保持され、その内周面が保持部材30の外周面に密着している。つまり、ロータRと、保持部材30と、が一体で回転するようになっている。
ロータコア10は、円環状を呈する複数の鋼板10aが軸方向(中心軸線Xに沿う方向)に積層されることで形成され、円筒状を呈している。ロータコア10は、永久磁石20が挿入されるスロットSを複数有している。
永久磁石21a,21bは、径方向において同極(例えば、径方向の内側がS極、外側がN極)となるように配置されている。同様に、永久磁石22a,22bも、径方向において同極(例えば、径方向内側がN極、外側がS極)となるように配置されている。なお、永久磁石21a,21bと、永久磁石22a,22bと、は周方向において異極になっている(他の永久磁石20についても同様)。
ロータRの軸方向一方側(紙面上側)に設置されている端板41は、円環状を呈しており、ロータRに密着している。端板41の内周縁付近には、この端板41、ロータR、及び端板42を保持部材30に固定するためのカラー50が設置されている。
なお、円環状の端板41,42をロータコア10に密着させるために、スロットSに収容された永久磁石20と端板41との間には、軸方向で若干の隙間C(クリアランス)が設けられている。
図3(a)に示すように、ロータコア10は、軸方向一方側(紙面上側)から順に、複数の第1鋼板11と、第2鋼板12a,12bと、複数の第3鋼板13と、を有しており、これらが積層されることでロータコア10が形成される。第1鋼板11、第2鋼板12a,12b、及び第3鋼板13にはそれぞれ、スロットS(磁石挿入孔:図1(b)参照)に対応するV字状の孔が形成されている。以下では、このV字状の孔に関しても「スロットS」と記すものとする。
ちなみに、図2では、説明を分かりやすくするために孔部h1(第1流路L1)と、後記する連通路La,Lbと、を白抜きで図示したが、実際には孔部h1及び連通路La,Lbにも樹脂Gは充填されている。
一方の第2鋼板12aは、スロットSから、軸方向において第1鋼板11の孔部h1に対応する位置paまで切り欠かれた切欠部haを有している。切欠部haは、前記した位置paから直線状に延びており、その開口部qaが永久磁石21aの中央付近(軸方向・周方向)に位置するように形成されている(図3(b)参照)。
同様に、第2鋼板12bの上側に隣接している第2鋼板12aの下面と、第2鋼板12bの切欠部hbと、この第2鋼板12bの下側に隣接している第3鋼板13の上面と、によって、直線状の連通路Lbが形成される。
なお、図2は一方の連通路Laを含む断面図であり、他方の連通路Lbに関しては第1流路L1との連通箇所のみを図示した。
詳細については後記するが、第1鋼板11の孔部h1を介して樹脂Gが注入された場合、二股に分岐した連通路La,Lbを介して樹脂Gが通流する(図3(b)参照)。これによって、樹脂Gが永久磁石21a,21bに向けて振り分けられる。
次に、樹脂Gを注入する際の一連の手順について説明する。
まず、図2に示す保持部材30に円環状の端板42を設置し、係止部31によって端板42を係止する。次に、軸方向一方側(紙面上側)から第1鋼板11、第2鋼板12a,12b、及び第3鋼板13が積層されてなるロータコア10を保持部材30に設置し、各スロットSに永久磁石20を挿入する。さらに、軸方向一方側から端板41及びカラー50を設置する。この状態において永久磁石20と端板41との間には、軸方向で所定の隙間Cが設けられている。
端板41に形成された開口Hから、自動注入機(図示せず)によって所定圧力で注入された樹脂Gは、第1流路L1を介して軸方向下向きに通流する。さらに、軸方向下向きに通流する樹脂Gは、第3鋼板13によっていったんせき止められ、連通路La,Lbに導かれる。すなわち、樹脂Gは、第1流路L1から二つの連通路La,Lbを介して分流し、スロットSに収容された永久磁石21a,21bに向かう。
ここで、一方の連通路Laは永久磁石21aの中央付近に開口しているため、この連通路Laから流出した樹脂Gは、前記した径方向の隙間において軸方向・周方向で広がる。これによって、永久磁石21aがスロットS内で固定される。同様に、他方の連通路Lbから流出した樹脂Gによって、永久磁石21bがスロットS内で固定される。
本実施形態によれば、第1鋼板11の孔部h1によって形成された第1流路L1と、第2鋼板12の切欠部ha,hbによって形成された連通路La,Lbと、を介して樹脂Gを充填する。このように、ロータコア10内を潜り込むようにして樹脂Gを通流させることで、スロットSの内壁面と永久磁石20との径方向の隙間に樹脂Gを直接的に充填できる。したがって、端板41と永久磁石20との隙間Cを介して永久磁石20の周方向両側(フラックスバリアB:図1(b)参照)に樹脂Gが回り込むことを防止し、スロットS内で永久磁石20を適切に固定できる。
また、前記したように、隙間Cを介して樹脂Gが永久磁石20の周方向両側に回り込むことがないため、樹脂Gを無駄なく利用できる。
自動注入機(図示せず)によって、端板41の開口Hを介して樹脂Gが充填された場合、一部の樹脂Gは、溝部d1と永久磁石21a,21bとの径方向の隙間に充填されるが、残りの樹脂Gは、隙間Cを介して永久磁石21a,21bの周方向両側(フラックスバリアB)に回り込んでしまう。溝部d1と永久磁石21a,21bとの隙間の流路抵抗よりも、隙間C及びフラックスバリアBの流路抵抗のほうが小さいからである。
これに対して本実施形態によれば、前記したように、第1流路L1及び連通路La,Lbを介して樹脂Gを注入するため、スロットS内で永久磁石20を適切に固定できる。
以上、本発明に係るロータRについて前記実施形態により説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、前記実施形態では、一つのスロットSに4個の永久磁石20を設置する場合について説明したが、これに限らない。すなわち、一つのスロットSに1個の永久磁石20を設置するようにしてもよい。この場合、第1実施形態のように二つの永久磁石21a,21bに振り分けるように分岐させる必要はなく、第2鋼板12の切欠部(図示せず)によって一つの連通路(図示せず)を設ければよい。この場合において、第2鋼板12の枚数は1枚でもよいし、複数枚であってもよい。
また、前記実施形態では、ロータコア10が第1鋼板11、第2鋼板12a,12b、及び第3鋼板13を備える場合について説明したが、これに限らない。例えば、第3鋼板13を省略し、複数の第1鋼板11と、複数の第2鋼板12(図示せず)と、を備える構成にしてもよい。この場合でも、第2鋼板12によって一つ又は複数の連通路L2(図示せず)を形成することで、スロットSの内壁面と永久磁石20との径方向の隙間に樹脂Gを充填できる。
10 ロータコア
10a 鋼板
11 第1鋼板
12a,12b 第2鋼板
13 第3鋼板
20,21a,21b,22a,22b 永久磁石
h1 孔部
ha,hb 切欠部
L1 第1流路
La,Lb 連通路
S スロット(磁石挿入孔)
X 中心軸線
G 樹脂
Claims (3)
- 複数の鋼板が積層されてなる円筒状のロータコアを備えるロータであって、
前記ロータコアは、
永久磁石が挿入される磁石挿入孔を有し、
前記複数の鋼板は、
前記ロータコアのうち軸方向の一方側に配置される第1鋼板と、
前記第1鋼板の他方側に積層される第2鋼板と、
前記第2鋼板の前記他方側に積層される第3鋼板と、を備え、
前記第1鋼板は、前記磁石挿入孔から離間して配置される孔部を有し、
前記第2鋼板は、前記磁石挿入孔から、軸方向において前記孔部に対応する位置まで少なくとも切り欠かれた切欠部を有し、
前記第3鋼板は、軸方向において前記孔部に対応する箇所が中実であり、
前記複数の鋼板が積層された状態で、前記切欠部によって、前記孔部及び前記磁石挿入孔に連通する連通路が形成され、
前記永久磁石を前記磁石挿入孔に固定するための樹脂が、前記孔部及び前記連通路を介して充填されること
を特徴とするロータ。 - 前記連通路は、軸方向において前記ロータコアの中央付近に配置されること
を特徴とする請求項1に記載のロータ。 - 複数の鋼板が積層されてなる円筒状のロータコアを備えるロータであって、
前記ロータコアは、
永久磁石が挿入される磁石挿入孔を有し、
一つの前記磁石挿入孔に複数の前記永久磁石が配置され、
前記複数の鋼板は、
前記ロータコアのうち軸方向の一方側に配置される第1鋼板と、
前記第1鋼板の他方側に積層される第2鋼板と、を備え、
前記第1鋼板は、前記磁石挿入孔から離間して配置される孔部を有し、
前記第2鋼板は、前記磁石挿入孔から、軸方向において前記孔部に対応する位置まで少なくとも切り欠かれた切欠部を有し、
前記複数の鋼板が積層された状態で、前記切欠部によって、前記孔部及び前記磁石挿入孔に連通する連通路が形成され、
前記永久磁石を前記磁石挿入孔に固定するための樹脂が、前記孔部及び前記連通路を介して充填され、
前記連通路は、前記孔部から複数の前記永久磁石のそれぞれに向けて前記樹脂が振り分けられるように分岐していること
を特徴とするロータ。
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