JP6227203B2 - 回転電機の回転子 - Google Patents

Description

この発明は、複数の磁石が鉄心に設けられている回転電機の回転子に関するものである。

従来、軸線方向へ並んで回転軸に取り付けられる第１ブロック及び第２ブロックのうち、第１ブロックの外周面に複数の第１磁石を回転方向へ並べて固定するとともに、第２ブロックの外周面に複数の第２磁石を回転方向へ並べて固定し、第１磁石及び第２磁石の同極を回転方向へずらすことにより段スキュー構造を形成した電動機のロータが知られている。複数の第１磁石は、その磁極を回転方向へ交互に異ならせて第１ブロックの外周面に固定されている。複数の第２磁石は、その磁極を回転方向へ交互に異ならせて第２ブロックの外周面に固定されている（例えば特許文献１参照）。

特開２００２−５８１８４号公報

しかし、反対極の第１磁石同士及び反対極の第２磁石同士が回転方向について隣り合っているだけでなく、回転軸の軸線方向についても同極の第１磁石及び第２磁石が互いに隣り合っているので、回転軸に取り付けられている第１ブロック及び第２ブロックに第１磁石及び第２磁石を固定するときに、回転方向及び軸線方向の両方から強い磁力を受けることになる。従って、第１磁石及び第２磁石を近づけて配置する作業に手間がかかってしまい、電動機のロータの生産性が低下してしまう。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、生産性の向上を図ることができる回転電機の回転子を得ることを目的とする。

この発明による回転電機の回転子は、第１の回転子部材、及び第２の回転子部材を備え、第１の回転子部材は、第１の鉄心部材と、第１の鉄心部材に設けられている第１の磁石群とを有し、第２の回転子部材は、第２の鉄心部材と、第２の鉄心部材に設けられている第２の磁石群とを有し、第１及び第２の鉄心部材は、軸線方向について並んだ状態で互いに固定されており、第１及び第２の磁石群は、軸線方向について互いに隣接しており、第１の磁石群は、周方向へ並んでいる複数の第１の磁石を有し、第２の磁石群は、周方向へ並んでいる複数の第２の磁石を有し、互いに隣接する同極の第１及び第２の磁石同士は、周方向へ特定の角度でずれており、第１及び第２の鉄心部材のうち、一方には第１の凹部が設けられ、他方には第１の凹部に周方向について係合する第１の凸部が設けられている。

また、この発明による回転電機の回転子は、第１の回転子部材、第２の回転子部材、及び回転子ベースを備え、第１の回転子部材は、第１の鉄心部材と、第１の鉄心部材に設けられている第１の磁石群とを有し、第２の回転子部材は、第２の鉄心部材と、第２の鉄心部材に設けられている第２の磁石群とを有し、第１及び第２の鉄心部材は、径方向について互いに隣接し、かつ軸線方向について回転子ベースに固定されており、第１及び第２の磁石群は、径方向について互いに隣接しており、第１の磁石群は、周方向へ並んでいる複数の第１の磁石を有し、第２の磁石群は、周方向へ並んでいる複数の第２の磁石を有し、互いに隣接する同極の第１及び第２の磁石同士は、周方向へ特定の角度でずれており、第１及び第２の鉄心部材の少なくともいずれかと回転子ベースとのうち、一方には第１の凹部が設けられ、他方には第１の凹部に周方向について係合する第１の凸部が設けられている。

この発明による回転電機によれば、周方向について第１の凸部を第１の凹部に係合させることにより、第１及び第２の回転子部材の周方向及び径方向についての位置決めをより正確かつ容易に行うことができる。また、第１の磁石と第２の磁石との間で発生する磁気反発力及び磁気吸引力の周方向成分によって、第１の凸部と第１の凹部との係合状態をより確実に保持することができる。このようなことから、回転子の生産性の向上を図ることができる。

この発明の実施の形態１による回転電機を示す斜視図である。 図１の回転電機を示す正面図である。 図１の回転子を示す斜視図である。 図３の回転子を示す分解斜視図である。 図３の第１及び第２の磁石を外した第１の鉄心部材及び第２の鉄心部材を示す斜視図である。 図４の第１の回転子部材を示す正面図である。 図４の第２の回転子部材側から見たときの第１の回転子部材を示す背面図である。 図４の第１の回転子部材側から見たときの第２の回転子部材を示す正面図である。 図６の第１の回転子部材の第１の凸部を示す拡大斜視図である。 図７の第１の凸部を図８の第１の凹部に挿入するときの状態を示す斜視図である。 図１０の第１の凸部を凹部差込部に差し込んだときの第１及び第２の回転子部材の周方向の位置関係を示す正面図である。 図１０の第１の凸部係合部が第１の凹部係合部に嵌っているときの第１及び第２の回転子部材の周方向の位置関係を示す正面図である。 この発明の実施の形態１による回転子の他の例を示す斜視図である。 この発明の実施の形態２による回転電機の回転子の第１の凸部を示す要部斜視図である。 この発明の実施の形態２による回転電機の回転子の第１の凹部を示す要部斜視図である。 この発明の実施の形態３による回転電機の回転子において第２の回転子部材側から見たときの第１の回転子部材を示す背面図である。 この発明の実施の形態３による第１の凸部が第１の凹部差込部に差し込まれる位置にあるときの第１及び第２の回転子部材の位置関係を示す正面図である。 この発明の実施の形態３による第１の凸部が第１の凹部に係合しているときの第１及び第２の回転子部材の位置関係を示す正面図である。 この発明の実施の形態４による回転電機の回転子における第１の回転子部材を示す斜視図である。 この発明の実施の形態４による回転電機の回転子における第２の回転子部材を示す斜視図である。 図１９の弧状鉄心ブロックの内周部を示す斜視図である。 図１９の本体鉄心ブロックの外周部を示す斜視図である。 図１９の内輪部の内周面を示す拡大斜視図である。 この発明の実施の形態５による回転子における第１の鉄心部材の弧状鉄心ブロックを示す斜視図である。 この発明の実施の形態６による回転電機を示す分解斜視図である。 図２５の第１の鉄心部材の側面を示す拡大斜視図である。 この発明の実施の形態７による回転電機を示す分解斜視図である。 図２７の第１の鉄心部材の側面を示す拡大斜視図である。 図２７の第２の鉄心部材の側面を示す拡大斜視図である。

以下、この発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による回転電機を示す斜視図である。また、図２は、図１の回転電機を示す正面図である。図において、回転電機１は、筒状の電機子である固定子２と、固定子２と同軸に配置されている回転軸３と、回転軸３に固定され回転軸３と一体に固定子２に対して回転される回転子４とを有している。この例では、筒状の固定子２の径方向内側に回転子４が配置されたインナロータ型の回転電機が回転電機１とされている。

固定子２は、例えば鉄等の磁性材料で構成されている円筒状の固定子コア７と、固定子コア７に設けられている固定子コイル８とを有している。

固定子コア７には、円筒状のコアバック９と、コアバック９の内周部から径方向内側へそれぞれ突出している複数の磁極ティース１０とを有している。複数の磁極ティース１０は、固定子コア７の周方向へ間隔を置いて設けられている。固定子コイル８の導線は、各磁極ティース１０間に形成されているスロットに通されている。固定子２には、固定子コイル８への交流電流の供給により回転磁界が生じる。

回転子４は、径方向について固定子２に隙間を介して対向している。また、回転子４は、回転軸３と同軸に配置されている。回転子４の中央には、貫通穴である軸用穴１１が設けられている。軸用穴１１には、回転軸３が嵌められている。回転軸３の外周面には、回転軸３の軸線に沿ったキー溝１２が設けられている。軸用穴１１の内面には、回転軸３の軸線に沿ったキー溝１３が設けられている。キー溝１２，１３には、共通のキーが嵌められている。これにより、回転軸３に対する回転子４の位置は、回転子４の回転方向、即ち回転子４の周方向について固定されている。回転軸３及び回転子４は、固定子２の回転磁界の発生により、固定子２に対して回転軸３の軸線を中心に回転する。

図３は、図１の回転子４を示す斜視図である。また、図４は、図３の回転子４を示す分解斜視図である。回転子４は、回転軸３の軸線方向について並んで配置されている第１の回転子部材１５及び第２の回転子部材１６を有している。

第１の回転子部材１５は、例えば鉄等の磁性材料で構成されている第１の鉄心部材１７と、第１の鉄心部材１７に設けられている第１の磁石群１８とを有している。

第１の鉄心部材１７は、円柱状のボス部１７１と、ボス部１７１の径方向外側でボス部１７１の外周を囲む円環状の外環部１７２と、ボス部１７１と外環部１７２とを繋ぐ複数（この例では、４つ）のリブ１７３とを有している。これにより、第１の鉄心部材１７の外周面は、回転軸３の軸線を中心とする円筒面になっている。

第１の磁石群１８は、回転子４の周方向へ並んでいる複数の第１の磁石１８１を有している。この例では、４０個の第１の磁石１８１が第１の鉄心部材１７の外周面に周方向へ並んで固定されている。各第１の磁石１８１は、回転子４の径方向について固定子２に対向している。

複数の第１の磁石１８１は、回転子４の周方向へ磁極を交互に異ならせて並べられている。これにより、回転子４の周方向についての互いに隣り合う２つの第１の磁石１８１のうち、一方の第１の磁石１８１の磁極がＳ極になっており、他方の第１の磁石１８１の磁極がＮ極になっている。

第２の回転子部材１６は、例えば鉄等の磁性材料で構成されている第２の鉄心部材１９と、第２の鉄心部材１９に設けられている第２の磁石群２０とを有している。

第２の鉄心部材１９は、円柱状のボス部１９１と、ボス部１９１の径方向外側でボス部１９１の外周を囲む円環状の外環部１９２と、ボス部１９１と外環部１９２とを繋ぐ複数（この例では、４つ）のリブ１９３とを有している。これにより、第２の鉄心部材１９の外周面は、回転軸３の軸線を中心とする円筒面になっている。

第２の磁石群２０は、回転子４の周方向へ並んでいる複数の第２の磁石２０１を有している。第２の磁石２０１の数は、第１の磁石１８１の数と同じになっている。従って、この例では、４０個の第２の磁石２０１が第２の鉄心部材１９の外周面に周方向へ並んで固定されている。各第２の磁石２０１は、回転子４の径方向について固定子２に対向している。

第２の磁石群２０では、複数の第２の磁石２０１が、回転子４の周方向へ磁極を交互に異ならせて並べられている。これにより、回転子４の周方向について互いに隣り合う２つの第２の磁石２０１のうち、一方の第２の磁石２０１の磁極がＳ極になっており、他方の第２の磁石２０１の磁極がＮ極になっている。

軸用穴１１は、第１の鉄心部材１７のボス部１７１の中央、及び第２の鉄心部材１９のボス部１９１の中央のそれぞれに設けられている。第１の鉄心部材１７の軸用穴１１、及び第２の鉄心部材１９の軸用穴１１には、共通の回転軸３が嵌まっている。これにより、第１及び第２の回転子部材１５，１６は、回転軸３と同軸に配置されている。また、回転子４の回転方向についての回転軸３に対する第１及び第２の回転子部材１５，１６のそれぞれの位置決めは、キーがキー溝１２，１３に嵌められることにより行われている。

第１及び第２の回転子部材１５，１６は、第１の鉄心部材１７の側面１７ａと、第２の鉄心部材１９の側面１９ａとを軸線方向について互いに対向させて配置されている。これにより、第１及び第２の磁石群１８，２０は、回転子４の軸線方向について互いに隣接している。

第１の鉄心部材１７の外環部１７２には、複数の第１のボルト通し穴２１が周方向へ互いに間隔を置いて設けられている。各第１のボルト通し穴２１は、外環部１７２を軸線方向へ貫通する貫通穴である。この例では、４つの第１のボルト通し穴２１が外環部１７２に設けられており、各第１のボルト通し穴２１が断面円形の丸穴になっている。

第２の鉄心部材１９の外環部１９２の側面１９ａには、各第１のボルト通し穴２１の数と同数のねじ穴２２が周方向へ互いに間隔を置いて設けられている。従って、この例では、４つのねじ穴２２が外環部１９２に設けられている。各ねじ穴２２の周方向位置は、各第１のボルト通し穴２１の周方向位置と一致している。

第１の鉄心部材１７の各第１のボルト通し穴２１には、ボルト２３がそれぞれ通されている。各第１のボルト通し穴２１に通された複数のボルト２３は、第２の鉄心部材１９の各ねじ穴２２にそれぞれ取り付けられている。第１及び第２の回転子部材１５，１６は、第１及び第２の鉄心部材１７，１９の側面１７ａ，１９ａ同士を接触させた状態で、各第１のボルト通し穴２１に通された各ボルト２３の締結により互いに固定されている。

図５は、図３の第１及び第２の磁石１８１，２０１を外した第１の鉄心部材１７及び第２の鉄心部材１９を示す斜視図である。第１の鉄心部材１７の外環部１７２の外周面には、第１の鉄心部材１７の周方向へ並ぶ複数の磁石配置溝１７２ａが設けられている。互いに隣り合う２つの磁石配置溝１７２ａは、第１の鉄心部材１７の軸線に沿った溝壁１７２ｂで仕切られている。溝壁１７２ｂの高さは、第１の磁石１８１の厚さよりも低くなっている。各第１の磁石１８１は、磁石配置溝１７２ａに嵌った状態で例えば接着剤等によって磁石配置溝１７２ａに固定されている。

第２の鉄心部材１９の外環部１９２の外周面には、第２の鉄心部材１９の周方向へ並ぶ複数の磁石配置溝１９２ａが設けられている。互いに隣り合う２つの磁石配置溝１９２ａは、第２の鉄心部材１９の軸線に沿った溝壁１９２ｂで仕切られている。溝壁１９２ｂの高さは、第２の磁石２０１の厚さよりも低くなっている。各第２の磁石２０１は、磁石配置溝１９２ａに嵌った状態で例えば接着剤等によって磁石配置溝１９２ａに固定されている。

図６は、図４の第１の回転子部材１５を示す正面図である。また、図７は、図４の第２の回転子部材１６側から見たときの第１の回転子部材１５を示す背面図である。さらに、図８は、図４の第１の回転子部材１５側から見たときの第２の回転子部材１６を示す正面図である。

回転子４では、図６及び図８に示すように、回転軸３の軸線に沿って回転子４を見たとき、回転軸３の軸線とキー溝１３とを通る直線を基準線Ｐとすると、基準線Ｐに対する各第２の磁石２０１の周方向位置が、基準線Ｐに対する各第１の磁石１８１の周方向位置に対して、機械角で特定の角度α°だけずれている。これにより、互いに隣接する同極の第１及び第２の磁石１８１，２０１は、回転子４の周方向へ特定の角度α°だけずれている。即ち、第２の回転子部材１６の磁極は、第１の回転子部材１５の磁極に対して、回転子４の周方向へ電気角β°＝α°／７２００°だけ位相をずらして配置されている。以後、電気角β°をスキュー角度として説明し、機械角α°をスキュー機械角度として説明する。

第１の鉄心部材１７の外環部１７２の側面１７ａには、図７に示すように、複数の第１の凸部３１が設けられている。この例では、４つの第１の凸部３１が第１の鉄心部材１７に設けられている。また、この例では、各第１の凸部３１と第１の鉄心部材１７とが、同一材料で構成された単一材で形成されている。複数の第１の凸部３１は、第１の鉄心部材１７の周方向へ互いに間隔を置いて配置されている。

第２の鉄心部材１９の外環部１９２の側面１９ａには、図８に示すように、第１の凸部３１の数と同数の第１の凹部３２が設けられている。従って、この例では、４つの第１の凹部３２が第２の鉄心部材１９に設けられている。各第１の凹部３２は、各第１の凸部３１の周方向位置に合わせて第２の鉄心部材１９の周方向へ互いに間隔を置いて配置されている。

各第１の凸部３１は、第１の凹部３２に挿入されているとともに、回転子４の周方向について第１の凹部３２に係合している。各第１の凸部３１は、回転子４の周方向の同じ向きで各第１の凹部３２にそれぞれ係合している。また、各第１の凸部３１は、第１の凹部３２に嵌る第１の凸部係合部３１１を有している。第１の凸部係合部３１１の幅方向は、回転子４の径方向に一致している。また、第１の凸部係合部３１１の幅は、第１の凸部３１が第１の凹部３２に係合する方向へ連続的に狭くなっている。即ち、第１の凸部係合部３１１の形状は、第１の凸部３１の周方向一端部に向けて第１の凸部３１の幅が連続的に狭くなるテーパ形状になっている。

各第１の凹部３２は、図８に示すように、第１の凹部差込部３２１と、回転子４の周方向へ第１の凹部差込部３２１から出ている第１の凹部係合部３２２とを有している。第１の凹部係合部３２２の幅方向は、回転子４の径方向に一致している。

第１の凹部差込部３２１の大きさは、回転子４を軸線方向に沿って見たとき、第１の凸部３１が収まる大きさになっている。この例では、回転子４の軸線方向に沿って見たとき、第１の凹部差込部３２１の形状が矩形状になっている。

第１の凹部係合部３２２の幅は、第１の凸部３１が第１の凹部３２に係合する方向へ連続的に狭くなっている。即ち、第１の凹部係合部３２２の形状は、第１の凹部３２の周方向一端部に向けて第１の凹部３２の幅が連続的に狭くなるテーパ形状になっている。第１の凸部３１の位置は、第１の凸部係合部３１１が第１の凹部係合部３２２に嵌ることにより、第１の凹部３２に対して回転子４の周方向及び径方向について固定されている。

図９は、図６の第１の回転子部材１５の第１の凸部３１を示す拡大斜視図である。第１の凸部３１は、第１の鉄心部材１７の外環部１７２の側面１７ａから軸線方向に沿って突出している。この例では、回転子４の径方向についての第１の凸部３１の幅が第１の凸部３１の突出方向のどの位置でも一定になっている。また、この例では、回転子４の径方向についての第１の凹部３２の幅も第１の凹部３２の深さ方向のどの位置でも一定になっている。

次に、回転子４の製造方法について説明する。回転子４を製造するときには、予め作製しておいた第１及び第２の回転子部材１５，１６を互いに組み合わせる。

第１及び第２の回転子部材１５，１６を互いに組み合わせるときには、第１の鉄心部材１７の側面１７ａと、第２の鉄心部材１９の側面１９ａとを互いに向き合わせた状態で、各第１の凸部３１を各第１の凹部３２にそれぞれ挿入する。

図１０は、図７の第１の凸部３１を図８の第１の凹部３２に挿入するときの状態を示す斜視図である。なお、図１０では、簡単のため、第１の回転子部材１５のうち、第１の凸部３１のみを示し、他の部分の図示は省略している。第１の凸部３１を第２の凹部３２に挿入するときには、図１０の矢印Ａ１で示すように、まず、第１の回転子部材１５を第２の回転子部材１６に近づけながら、第１の凸部３１を第１の凹部差込部３２１に差し込む。

図１１は、図１０の第１の凸部３１を凹部差込部３２１に差し込んだときの第１及び第２の回転子部材１５，１６の周方向の位置関係を示す正面図である。第１の凹部差込部３２１に差し込んでいる状態では、同極の第１及び第２の磁石１８１，１９１同士が軸線方向について完全に隣り合っている。即ち、第１の凸部３１を第１の凹部差込部３２１に差し込んでいる状態では、同極の第１及び第２の磁石１８１，１９１同士が周方向について同じ位相位置に存在している。従って、第１の凸部３１を第１の凹部差込部３２１に差し込むと、Ｓ極の第１の磁石１８１にＳ極の第２の磁石２０１が軸線方向について対向し、Ｎ極の第１の磁石１８１にＮ極の第２の磁石２０１が軸線方向について対向する。なお、図１１では、第２の磁石２０１が第１の磁石１８１に隠れているので第２の磁石２０１は示されていない。

一方、第１の凸部３１を第１の凹部差込部３２１に差し込んでいる状態では、第１の鉄心部材１７の各第１のボルト通し穴２１及びキー溝１３の位置が、第２の鉄心部材１９の各ねじ穴２２及びキー溝１３の位置に対してスキュー機械角度α°だけそれぞれ周方向へずれている。

この後、第１の凸部係合部３１１が第１の凹部係合部３２２に嵌る方向、即ち図１０の矢印Ｂ１の方向へ第１の回転子部材１５を第２の回転子部材１６に対して回転させる。これにより、第１の凸部係合部３１１が第１の凹部係合部３２２に嵌り、第１の凸部３１が第１の凹部３２に周方向及び径方向について係合する。

図１２は、図１０の第１の凸部係合部３１１が第１の凹部係合部３２２に嵌っているときの第１及び第２の回転子部材１５，１６の周方向の位置関係を示す正面図である。第１の凸部係合部３１１が第１の凹部係合部３２２に嵌る方向へ第１の回転子部材１５を第２の回転子部材１６に対して回転させると、各第１の磁石１８１が各第２の磁石２０１に対して周方向へずれる。これにより、第１の回転子部材１５の磁極が第２の回転子部材１６の磁極に対して周方向へずれた段スキュー構造が形成される。

第１の凸部係合部３１１が第１の凹部係合部３２２に嵌って第１の凸部３１が第１の凹部３２に係合すると、第１の回転子部材１５が第２の回転子部材１６に対して周方向及び径方向のいずれの方向についても位置決めされる。このとき、第１の磁石１８１は、同極の第２の磁石２０１から磁気反発力を周方向へ受け、反対極の第２の磁石２０１から磁気吸引力を周方向へ受ける。即ち、図１０の矢印Ｂ１の方向へ第１の凸部３１がずれることにより、Ｎ極の第１の磁石１８１がＮ極の第２の磁石２０１から磁気反発力を周方向へ受けるとともにＳ極の第２の磁石２０１から磁気吸引力を周方向へ受け、Ｓ極の第１の磁石１８１がＳ極の第２の磁石２０１から磁気反発力を周方向へ受けるとともにＮ極の第２の磁石２０１から磁気吸引力を周方向へ受ける。これにより、第１の磁石１８１と第２の磁石２０１との間で発生する磁気反発力及び磁気吸引力の周方向成分が、第１の凸部３１を第１の凹部３２に係合させる方向へ加わり、第１の凸部３１が第１の凹部３２に係合している状態が保持される。

また、第１の凸部３１が第１の凹部３２に係合すると、第１の鉄心部材１７が第２の鉄心部材１９に対して周方向及び径方向のいずれにも位置決めされるので、第１及び第２の鉄心部材１７，１９のそれぞれの軸用穴１１が同軸に位置決めされるとともに、第１及び第２の鉄心部材１７，１９のそれぞれのキー溝１３の位置が周方向及び径方向について一致する。さらに、このとき、各第１のボルト通し穴２１の位置も、各ねじ穴２２の位置に周方向及び径方向について一致する。

図１２では、同極の第２の磁石２０１に対向している第１の磁石１８１の面積が、反対極の第２の磁石２０１に対向している第１の磁石１８１の面積よりも大きくなっている。従って、第１の回転子部材１５と第２の回転子部材１６との間では全体として磁気反発力が軸線方向へ生じている。

従って、第１の回転子部材１５を第２の回転子部材１６に対して回転させて第１の凸部３１を第２の凹部３２に係合させた後、第１の回転子部材１５と第２の回転子部材１６とが互いに離れないように、第１の鉄心部材１７の各第１のボルト通し穴２１にボルト２３をそれぞれ通し、各ボルト２３を第２の鉄心部材１９の各ねじ穴２２に取り付ける。この後、各ボルト２３を締め付けて、第１の鉄心部材１７の側面１７ａと、第２の鉄心部材１９の側面１９ａとを接触させた状態で、第１及び第２の鉄心部材１７，１９を互いに固定する。これにより、回転子４が完成する。

この後、回転軸３のキー溝１２の周方向位置と軸用穴１１のキー溝１３の周方向位置とを互いに一致させながら、回転子４の軸用穴１１に回転軸３を嵌める。この後、キー溝１２及びキー溝１３で形成された空間にキーを嵌める。これにより、回転子４が回転軸３に対して周方向について位置決めされ、回転子４が回転軸３に固定される。

このような回転子４では、第１の凸部３１が第１の鉄心部材１７に設けられ、第１の凸部３１が周方向について係合する第１の凹部３２が第２の鉄心部材１９に設けられており、第１の凹部３２が凹部係合部３２２を有し、第１の凸部３１が凹部係合部３２２に嵌る凸部係合部３１１を有しているので、周方向について第１の凸部３１を第１の凹部３２に係合させることにより、第２の回転子部材１６に対する第１の回転子部材１５の周方向及び径方向についての位置決めをより正確かつ容易に行うことができる。また、互いに隣接する同極の第１及び第２の磁石１８１，２０１同士が周方向へ特定の角度でずれているので、第１の磁石１８１と第２の磁石２０１との間で発生する磁気反発力及び磁気吸引力の周方向成分を大きくすることができ、第１の凸部３１と第１の凹部３２との係合状態をより確実に保持することができる。このようなことから、第１及び第２の回転子部材１５，１６の組み合わせ作業を容易に行うことができ、回転子４の生産性の向上を図ることができる。また、第１の凸部３１が第１の凹部３２に周方向について係合することによって、第１及び第２の回転子部材１５，１６を互いに締結するボルト２３の負担を軽減することができ、ボルト２３の数を減らすことができる。これにより、ボルト２３の締結作業の手間を軽減させることができる。さらに、第１のボルト通し穴２１の数及びねじ穴２２の数も減らすことができるので、第１及び第２の鉄心部材１７，１９の強度を確保しやすくすることもできる。

また、上記の例では、第１の回転子部材１５及び第２の回転子部材１６としての２つの回転子部材が軸線方向について並んだ状態で互いに固定されているが、図１３に示すように、第１の回転子部材１５、第２の回転子部材１６及び１つ以上の追加の回転子部材３０としての３つ以上の回転子部材を軸線方向について並べた状態で互いに固定してもよい。この場合、追加の回転子部材３０の構成は第１の回転子部材１５と同様とされ、互いに隣り合う回転子部材のそれぞれの鉄心部材のうち、一方に第１の凸部３１が設けられ、他方に第１の凹部３２が設けられる。また、この場合、追加の回転子部材３０の磁石群の各磁石は、第２の回転子部材１６の各第２の磁石２０１に対して周方向へ特定の角度でずらされ、３段以上の段スキュー構造が形成される。

実施の形態２．
図１４は、この発明の実施の形態２による回転電機の回転子の第１の凸部３１を示す要部斜視図である。第１の鉄心部材１７の側面１７ａから突出している各第１の凸部３１では、第１の凸部係合部３１１の幅が第１の凸部３１の突出方向端部に向かって連続的に広がっている。即ち、回転子４の径方向に沿った平面における各第１の凸部係合部３１１の断面形状は、第１の凸部３１の突出方向端部、即ち第１の凸部３１の高さ方向上端部に向かって連続的に広がるテーパ形状になっている。

図１５は、この発明の実施の形態２による回転電機の回転子の第１の凹部３２を示す要部斜視図である。第１の凹部３２では、第１の凹部差込部３２１の幅が第１の凹部３２の深さ方向についてどの位置でも一定になっている。また、第１の凹部３２では、第１の凹部係合部３２２の幅が第１の凹部３２の深さ方向の底面に向かって連続的に広がっている。即ち、回転子４の径方向に沿った平面における第１の凹部差込部３２１の断面形状は一定の幅を持つ矩形状になっており、回転子４の径方向に沿った平面における第１の凹部係合部３２２の断面形状は第１の凹部３２の深さ方向の底面に向かって連続的に広がるテーパ形状になっている。

これにより、第１の凸部係合部３１１が第１の凹部係合部３２２に嵌っている状態では、第１の凸部係合部３１１と第１の凹部係合部３２２の内面とが回転子４の周方向及び径方向だけでなく軸線方向についても互いに係合し、第１の鉄心部材１７が軸線方向について第２の鉄心部材１９から外れることが阻止される。他の構成は実施の形態１と同様である。

第１及び第２の回転子部材１５，１６を互いに組み合わせるときの手順も、実施の形態１と同様である。即ち、図１０の矢印Ａ１と同じ方向へ第１の回転子部材１５を第２の回転子部材１６に近づけながら、第１の凸部３１を第１の凹部差込部３２１に差し込んだ後、第１の凸部係合部３１１が第１の凹部係合部３２２に嵌る方向、即ち図１０の矢印Ｂ１と同じ方向へ第１の回転子部材１５を第２の回転子部材１６に対して回転させる。これにより、第１の凸部係合部３１１が第１の凹部係合部３２２に嵌る。第１の凸部係合部３１１の断面形状が第１の凸部３１の突出方向端部に向かって広がるテーパ形状であり、第１の凹部係合部３２２の断面形状が第１の凹部３２の深さ方向の底面に向かって広がるテーパ形状であることから、第１の凸部係合部３１１が第１の凹部係合部３２２に嵌ると、回転子４の周方向及び径方向だけでなく軸線方向についても第１の凸部３１が第１の凹部３２に係合する。

第１の凸部３１が第１の凹部３２に係合している状態では、実施の形態１と同様に、第１の磁石１８１と第２の磁石２０１との間に生じる磁気反発力及び磁気吸引力の周方向成分が、第１の凸部３１を第１の凹部３２に係合させる方向へ加わることから、第１の凸部３１と第１の凹部３２との係合状態が保持される。また、同極の第２の磁石２０１に対向している第１の磁石１８１の面積が、反対極の第２の磁石２０１に対向している第１の磁石１８１の面積よりも大きくなっている。従って、第１の回転子部材１５と第２の回転子部材１６との間では全体として磁気反発力が軸線方向へ生じており、この磁気反発力は第１の凸部３１を第１の凹部３２に係合させる方向へ加わり、第１の凸部３１が第１の凹部３２に係合している状態が保持される。

この後、第１の鉄心部材１７の各第１のボルト通し穴２１にボルト２３をそれぞれ通し、各ボルト２３を第２の鉄心部材１９の各ねじ穴２２に取り付け、各ボルト２３を締め付けることにより、第１及び第２の鉄心部材１７，１９を互いに締結する。これにより、回転子４が完成する。

この後、回転軸３のキー溝１２の周方向位置と軸用穴１１のキー溝１３の周方向位置とを互いに一致させながら回転子４の軸用穴１１に回転軸３を嵌め、キー溝１２及びキー溝１３で形成された空間にキーを嵌める。これにより、回転子４が回転軸３に対して周方向について位置決めされ、回転子４が回転軸３に固定される。

このような回転子４では、第１の凸部係合部３１１の幅が第１の凸部３１の突出方向端部に向かって広がっており、第１の凹部係合部３２２の幅が第１の凹部３２の深さ方向の底面に向かって広がっているので、第１の凸部係合部３１１が第１の凹部係合部３２２に嵌ることにより、回転子４の周方向及び径方向だけでなく軸線方向についても第１の凸部３１を第１の凹部３２に係合させることができる。これにより、第２の鉄心部材１９に対する第１の鉄心部材１７の位置決めをさらに確実にかつ容易に行うことができ、回転子４の生産性の向上をさらに図ることができる。また、ボルト２３の数の削減によるボルト２３の締結作業の軽減化をさらに図ることもでき、第１のボルト通し穴２１及びねじ穴２２のそれぞれの数の削減による第１及び第２の鉄心部材１７，１９の強度の確保をさらに図ることもできる。

なお、上記の例では、第１及び第２の鉄心部材１７，１９がボルト２３の締結により互いに固定されているが、第１の凸部係合部３１１が第１の凹部係合部３２２に嵌ることにより、第１の鉄心部材１７が軸線方向について第２の鉄心部材１９から外れないようにすることができるので、ボルト２３はなくてもよい。このようにすれば、部品点数を削減することができ、回転子４の生産性の向上をさらに図ることができる。

実施の形態３．
図１６は、この発明の実施の形態３による回転電機の回転子において第２の回転子部材１６側から見たときの第１の回転子部材１５を示す背面図である。第１の鉄心部材１７の外環部１７２に設けられている複数の第１のボルト通し穴２１の少なくともいずれかは、回転子４の周方向に沿った長穴２１ａになっている。この例では、４つの第１のボルト通し穴２１のうち、回転子４の軸線に関して対称位置に存在する２つの第１のボルト通し穴２１が長穴２１ａになっており、他の２つの第１のボルト通し穴２１が丸穴２１ｂになっている。

各丸穴２１ｂの周方向位置は、第１の凸部３１が第１の凹部差込部３２１に差し込まれている状態でねじ穴２２の周方向位置に一致し、第１の凸部係合部３１１が第１の凹部係合部３２２に嵌っている状態でねじ穴２２の周方向位置からずれる位置に設定されている。

各長穴２１ａの周方向の範囲は、第１の凸部３１が第１の凹部差込部３２１に差し込まれている状態でも、第１の凸部係合部３１１が第１の凹部係合部３２２に嵌っている状態でも、ねじ穴２２の周方向位置が各長穴２１ａの周方向の範囲に入るように設定されている。第１及び第２の鉄心部材１７，１９は、各長穴２１ａに通されているボルト２３によって互いに締結されている。他の構成は実施の形態１と同様である。

図１７は、この発明の実施の形態３による第１の凸部３１が第１の凹部差込部３２１に差し込まれる位置にあるときの第１及び第２の回転子部材１５，１６の位置関係を示す正面図である。第１の回転子部材１５と第２の回転子部材１６とを組み合わせるときには、まず、第１の鉄心部材１７の側面１７ａと、第２の鉄心部材１９の側面１９ａとを隙間を介して対向させた状態で、各長穴２１ａ及び各丸穴２１ｂの周方向位置を各ねじ穴２２の周方向位置に合わせる。この後、各長穴２１ａ及び各丸穴２１ｂのそれぞれにボルト２３を通し、各ボルト２３を各ねじ穴２２に取り付ける。これにより、第１の凸部３１が第１の凹部差込部３２１に軸線方向について対向し、第１の凸部３１が第１の凹部差込部３２１に差し込み可能になる。この状態では、図１７に示すように、同極の第１の磁石１８１及び第２の磁石２０１のそれぞれの位置が周方向について一致し、第１の鉄心部材１７のキー溝１３が第２の鉄心部材１９のキー溝１３に対して周方向へスキュー機械角度α°だけずれている。

この後、第１の磁石１８１と第２の磁石２０１との間で発生する磁気反発力に逆らって、各ボルト２３を各ねじ穴２２にそれぞれねじ込むことにより、第１の鉄心部材１７が第２の鉄心部材１９に接触するまで、第１の鉄心部材１７を第２の鉄心部材１９に向けて変位させる。即ち、各ボルト２３をジャッキボルトとして用いることにより、第１の磁石１８１と第２の磁石２０１との間で発生する磁気反発力に逆らって、第１の鉄心部材１７を第２の鉄心部材１９に向けて変位させる。これにより、各第１の凸部３１が各凹部差込部３２１に差し込まれる。

この後、各丸穴２１ｂに通されたボルト２３を取り外し、各長穴２１ａに通されたボルト２３を僅かに緩める。これにより、第１の回転子部材１５が第２の回転子部材１６に対して回転可能になる。

この後、第１の凸部係合部３１１が第１の凹部係合部３２２に嵌る方向へ第１の回転子部材１５を第２の回転子部材１６に対して回転させる。このとき、ねじ穴２２に取り付けられたボルト２３によって第１の鉄心部材１７が各長穴２１ａに沿って案内されるとともに、第１の磁石１８１と第２の磁石２０１との間で発生する磁気反発力及び磁気吸引力の周方向成分が第１の回転子部材１５の回転の助けになる。これにより、第１の凸部係合部３１１が第１の凹部係合部３２２に嵌って第１の凸部３１が第１の凹部３２に係合する。このようにして、第２の回転子部材１６に対する第１の回転子部材１５の周方向及び径方向についての位置決めが行われる。

図１８は、この発明の実施の形態３による第１の凸部３１が第１の凹部３２に係合しているときの第１及び第２の回転子部材１５，１６の位置関係を示す正面図である。第１の凸部３１が第１の凹部３２に係合している状態では、各丸穴２１ｂの位置がねじ穴２２の位置に対して周方向へずれている。また、この状態では、同極の第１の磁石１８１及び第２の磁石２０１の一方の位置が他方の位置に対してスキュー機械角度α°だけ周方向へずれているとともに、第１及び第２の鉄心部材１７，１９のそれぞれのキー溝１３の位置が周方向及び径方向について互いに一致している。

この状態で、各長穴２１ａに通されている各ボルト２３を増し締めすることにより、第１及び第２の回転子部材１５，１６が軸線方向についても互いに締結され、回転子４が完成する。

この後の回転子４を回転軸３に固定する手順については、実施の形態１と同様である。

このような回転子４では、複数の第１のボルト通し穴２１の少なくともいずれかが、周方向に沿った長穴２１ａになっており、長穴２１ａに通されているボルト２３によって第１及び第２の鉄心部材１７，１９が互いに締結されているので、長穴２１ａに通したボルト２３を第２の鉄心部材１９のねじ穴２２に取り付けたまま、第１の回転子部材１５を第２の回転子部材１６に対して回転させて、第１の凸部係合部３１１を第１の凹部係合部３２２に嵌めることができる。また、長穴２１ａに通されたボルト２３をねじ穴２２にねじ込むことにより、第１の回転子部材１５を第２の回転子部材１６に向けて変位させることもできる。

ここで、第１の鉄心部材１７の側面１７ａが第２の鉄心部材１９の側面１９ａに近づくと、第１の磁石１８１と第２の磁石２０１との間で磁気反発力が生じる。第１及び第２の回転子部材１５，１６が大型になると、第１及び第２の磁石１８１，２０１の大きさ及び数が増すため、第１及び第２の磁石１８１，２０１間の磁気反発力が大きくなり、第１及び第２の回転子部材１５，１６の組み合わせ作業が難しくなる。

本実施の形態では、第１及び第２の磁石１８１，２０１間の磁気反発力が大きくなっても、長穴２１ａに通されたボルト２３をねじ穴２２にねじ込むことにより、磁気反発力に逆らって第１の回転子部材１５を第２の回転子部材１６に向けて変位させることができる。また、第１及び第２の回転子部材１５が磁気反発力を受けている状態でも、第１の回転子部材１５を第２の回転子部材１６に対して回転させて、第１の凸部係合部３１１を第１の凹部係合部３２２に嵌めることができる。これにより、第１及び第２の回転子部材１５，１６の組み合わせの作業を容易にすることができ、回転子４の生産性の向上をさらに図ることができる。

なお、上記の例では、４つの第１のボルト通し穴２１のうち、２つの第１のボルト通し穴２１が長穴２１ａになっており、他の２つの第１のボルト通し穴２１が丸穴２１ｂになっているが、長穴２１ａの数を１つにしてもよいし、３つ以上にしてもよい。また、丸穴２１ｂの数も２つに限定されない。さらに、第１の鉄心部材１７から丸穴２１ｂをなくしてもよい。

また、上記の例では、各丸穴２１ｂの周方向位置が、第１の凸部３１が第１の凹部差込部３２１に差し込まれている状態でねじ穴２２の周方向位置に一致し、第１の凸部係合部３１１が第１の凹部係合部３２２に嵌っている状態でねじ穴２２の周方向位置からずれる位置に設定されているが、各丸穴２１ｂの周方向位置を、第１の凸部３１が第１の凹部差込部３２１に差し込まれている状態でねじ穴２２の周方向位置からずれ、第１の凸部係合部３１１が第１の凹部係合部３２２に嵌っている状態でねじ穴２２の周方向位置に一致する位置に設定してもよい。この場合、第１の凸部３１が第１の凹部差込部３２１に差し込まれている状態では各長穴２１ａに通したボルト２３だけをねじ穴２２にねじ込んでおき、第１の凸部係合部３１１を第１の凹部係合部３２２に嵌めた後に、各丸穴２１ｂにボルト２３を通して、各ボルト２３を各ねじ穴２２にねじ込む。このようにすれば、第１の鉄心部材１７を第２の鉄心部材１９に固定するボルト２３の数を増やすことができる。

実施の形態４．
図１９は、この発明の実施の形態４による回転電機の回転子における第１の回転子部材１５を示す斜視図である。第１の鉄心部材１７の外環部１７２は、ボス部１７１を囲む内輪部１７５と、内輪部１７５の外周部に取り付けられている複数の弧状鉄心ブロック１７６とで構成されている。この例では、回転子４の周方向について均等に分割されている４つの弧状鉄心ブロック１７６が第１の鉄心部材１７の周方向へ隙間なく並んだ状態で内輪部１７５を囲んでいる。また、ボス部１７１、各リブ１７３及び内輪部１７５は、単一材で形成されており、本体鉄心ブロック１７７を構成している。即ち、第１の鉄心部材１７は、ボス部１７１、複数のリブ１７３及び内輪部１７５で構成された本体鉄心ブロック１７７と、本体鉄心ブロック１７７の外周部にそれぞれ取り付けられている複数の弧状鉄心ブロック１７６とを複数の分割鉄心ブロックとして有する集合鉄心部材になっている。第１の凸部３１及び第１のボルト通し穴２１は、各弧状鉄心ブロック１７６に設けられている。

各弧状鉄心ブロック１７６には、複数の第１の磁石１８１が周方向へ並べて取り付けられている。この例では、第１の磁石１８１が各弧状鉄心ブロック１７６に同数ずつ取り付けられている。第１の磁石群１８は、各弧状鉄心ブロック１７６が周方向へ並んだ状態で内輪部１７５に取り付けられることにより構成されている。

図２０は、この発明の実施の形態４による回転電機の回転子における第２の回転子部材１６を示す斜視図である。第２の鉄心部材１９の外環部１９２は、ボス部１９１を囲む内輪部１９５と、内輪部１９５の外周部に取り付けられている複数の弧状鉄心ブロック１９６とで構成されている。この例では、回転子４の周方向について均等に分割されている４つの弧状鉄心ブロック１９６が第２の鉄心部材１９の周方向へ隙間なく並んだ状態で内輪部１９５を囲んでいる。また、ボス部１９１、各リブ１９３及び内輪部１９５は、単一材で形成されており、本体鉄心ブロック１９７を構成している。即ち、第９の鉄心部材１９は、ボス部１９１、複数のリブ１９３及び内輪部１９５で構成された本体鉄心ブロック１９７と、本体鉄心ブロック１９７の外周部にそれぞれ取り付けられている複数の弧状鉄心ブロック１９６とを複数の分割鉄心ブロックとして有する集合鉄心部材になっている。第１の凹部３２及びねじ穴２２は、各弧状鉄心ブロック１９６に設けられている。

各弧状鉄心ブロック１９６には、複数の第２の磁石２０１が周方向へ並べて取り付けられている。この例では、第２の磁石２０１が各弧状鉄心ブロック１９６に同数ずつ取り付けられている。第２の磁石群２０は、各弧状鉄心ブロック１９６が周方向へ並んだ状態で内輪部１９５に取り付けられることにより構成されている。

図２１は、図１９の弧状鉄心ブロック１７６の内周部を示す斜視図である。各弧状鉄心ブロック１７６の内周面には、本体鉄心ブロック１７７に向けて突出するテーパブロックが第２の凸部４１として固定されている。テーパブロックである第２の凸部４１は、弧状鉄心ブロック１７６と別部材になっている。各弧状鉄心ブロック１７６の内周面には、嵌合穴４２が設けられている。第２の凸部４１は、嵌合穴４２に圧入によって嵌められることにより弧状鉄心ブロック１７６に固定されている。

図２２は、図１９の本体鉄心ブロック１７７の外周部を示す斜視図である。本体鉄心ブロック１７７の外周面には、各弧状鉄心ブロック１７６の第２の凸部４１の数と同数の第２の凹部４３が設けられている。各第２の凹部４３は、各第２の凸部４１の周方向位置に合わせて本体鉄心ブロック１７７の外周面に設けられている。

第２の凸部４１は、第２の凹部４３に挿入されているとともに、第１の凸部３１が第１の凹部３２に係合する方向と同じ方向へ回転子４の周方向について第２の凹部４３に係合している。各第２の凸部４１は、回転子４の周方向の同じ向きで各第２の凹部４３にそれぞれ係合している。

第２の凸部４１は、第２の凹部４３に嵌る第２の凸部係合部４１１を有している。第２の凸部係合部４１１の幅方向は、回転子４の軸線方向に一致している。また、第２の凸部係合部４１１の幅は、第２の凸部４１が第２の凹部４３に係合する方向へ連続的に狭くなっている。即ち、第２の凸部係合部４１１の形状は、第２の凸部４１の周方向一端部に向けて第２の凸部４１の幅が連続的に狭くなるテーパ形状になっている。

各第２の凹部４３は、図２２に示すように、第２の凹部差込部４３１と、第２の凹部差込部４３１から回転子４の周方向へ突出する第２の凹部係合部４３２とを有している。第２の凹部係合部４３２の幅方向は、回転子４の軸線方向に一致している。

第２の凹部差込部４３１の大きさは、回転子４を径方向に沿って見たとき、第２の凸部４１が収まる大きさになっている。この例では、回転子４の径方向に沿って見たとき、第２の凹部差込部４３１の形状が矩形状になっている。

第２の凹部係合部４３２の幅は、第２の凸部４１が第２の凹部４３に係合する方向へ連続的に狭くなっている。即ち、第２の凹部係合部４３２の形状は、第２の凹部４３の周方向一端部に向けて第２の凹部４３の幅が連続的に狭くなるテーパ形状になっている。第２の凸部４１の位置は、第２の凸部係合部４１１が第２の凹部係合部４３２に嵌ることにより、第２の凹部４３に対して回転子４の周方向及び軸線方向について固定されている。

回転子４の軸線方向についての第２の凸部４１の幅は、第２の凸部４１の突出方向のどの位置でも一定になっている。また、回転子４の軸線方向についての第２の凹部４３の幅も、第２の凹部４３の深さ方向のどの位置でも一定になっている。

各弧状鉄心ブロック１７６は、第２の凸部係合部４１１が第２の凹部係合部４３２に嵌って第２の凸部４１が第２の凹部４３に係合することにより、本体鉄心ブロック１７７に対して周方向及び軸線方向について位置決めがされている。

図２３は、図１９の内輪部１７５の内周面を示す拡大斜視図である。本体鉄心ブロック１７７の内輪部１７５には、複数の第２のボルト通し穴５１が各弧状鉄心ブロック１７６の周方向位置に合わせて設けられている。この例では、各弧状鉄心ブロック１７６の周方向両端部の位置に対応する内輪部１７５のそれぞれの部分に第２のボルト通し穴５１が２つずつ設けられている。

各第２のボルト通し穴５１は、内輪部１７５を回転子４の径方向へ貫通する貫通穴である。また、各第２のボルト通し穴５１は、回転子４の周方向に沿った長穴である。

各弧状鉄心ブロック１７６の内周面には、図示しない複数のねじ穴が設けられている。各ねじ穴の周方向位置は、各第２のボルト通し穴５１の周方向の範囲内に設定されている。弧状鉄心ブロック１７６の各ねじ穴には、第２のボルト通し穴５１に通されたボルト５２が取り付けられている。各弧状鉄心ブロック１７６は、第２の凸部係合部４１１を第２の凹部係合部４３２に嵌めて第２の凸部４１を第２の凹部４３に係合させた状態で、各第２のボルト通し穴５１に通されたボルト５２によって内輪部１７５に締結されている。

第２の鉄心部材１９の構成も、第１の鉄心部材１７の構成と同様である。即ち、各弧状鉄心ブロック１９６の内周面にも第２の凸部４１が固定され、本体鉄心ブロック１７７の外周面にも各弧状鉄心ブロック１９６の第２の凸部４１の数と同数の第２の凹部４３が設けられている。また、第２の鉄心部材１９でも、第２の凸部４１が、第２の凹部４３に挿入されているとともに、回転子４の周方向について第１の凸部３１が第１の凹部３２に係合する方向と同じ方向へ第２の凹部４３に係合している。

各弧状鉄心ブロック１９６は、第２の凸部係合部４１１が第２の凹部係合部４３２に嵌って第２の凸部４１が第２の凹部４３に係合することにより、本体鉄心ブロック１９７に対して周方向及び軸線方向について位置決めされている。

また、第２の鉄心部材１９でも、第１の鉄心部材１７と同様の複数の第２のボルト通し穴５１が本体鉄心ブロック１９７の内輪部１９５に設けられている。この例では、各弧状鉄心ブロック１９６の周方向両端部の位置に対応する内輪部１９５のそれぞれの部分に第２のボルト通し穴５１が２つずつ設けられている。

さらに、第２の鉄心部材１９でも、各弧状鉄心ブロック１９６の内周面に複数のねじ穴が設けられており、各第２のボルト通し穴５１に通されたボルト５２が各ねじ穴に取り付けられている。各弧状鉄心ブロック１９６は、第２の凸部係合部４１１を第２の凹部係合部４３２に嵌めて第２の凸部４１を第２の凹部４３に係合させた状態で、各第２のボルト通し穴５１に通されたボルト５２によって内輪部１９５に締結されている。他の構成は実施の形態１と同様である。

次に、第１の回転子部材１５を組み立てる手順について説明する。第１の回転子部材１５を組み立てるときには、図２２の矢印Ａ２で示すように、まず、第２の凸部４１及び第１の磁石１８１を予め取り付けておいた各弧状鉄心ブロック１７６の第２の凸部４１を第２の凹部差込部４３１に差し込んで、本体鉄心ブロック１７７を囲むようにすべての弧状鉄心ブロック１７６を内輪部１７５の外周面に配置する。この後、各第２のボルト通し穴５１にボルト５２を通し、各ボルト５２を弧状鉄心ブロック１７６のねじ穴に取り付けることにより、各弧状鉄心ブロック１７６を内輪部１７５の外周面に仮固定する。

この後、各ボルト５２を僅かに緩め、第２の凸部係合部４１１が第２の凹部係合部４３２に嵌る方向、即ち図２２の矢印Ｂ２の方向へすべての弧状鉄心ブロック１７６を本体鉄心ブロック１７７に対して同時に回転させる。これにより、第２の凸部係合部４１１が第２の凹部係合部４３２に嵌り、第２の凸部４１が第２の凹部４３に周方向について係合して、本体鉄心ブロック１７７に対するすべての弧状鉄心ブロック１７６の周方向及び軸線方向についての位置決めが行われる。このとき、長穴である第２のボルト通し穴５１に沿って各弧状鉄心ブロック１７６が各ボルト５２に案内されるので、本体鉄心ブロック１７７に対する各弧状鉄心ブロック１７６の周方向への移動が容易になる。

この後、各ボルト５２を再度締め付ける。これにより、すべての弧状鉄心ブロック１７６が本体鉄心ブロック１７７の外周部に固定され、第１の回転子部材１５が完成する。

第２の回転子部材１６についても、第１の回転子部材１５と同様の手順ですべての弧状鉄心ブロック１９６を本体鉄心ブロック１９７の外周部に固定することにより、組み立てられる。

第１及び第２の回転子部材１５，１６を組み立てて回転子４を製造する手順は、実施の形態１と同様である。

第１及び第２の回転子部材１５，１６が組み立てられた後、すべてのボルト５２を再度僅かに緩めると、第１の磁石１８１と第２の磁石２０１との間で発生する磁気反発力及び磁気吸引力の周方向成分が、第２の凸部係合部４１１を第２の凹部係合部４３２に嵌める方向へ加わり、本体鉄心ブロック１７７，１９７に対する各弧状鉄心ブロック１７６，１９６の周方向及び軸線方向についての位置決めがより確実に行われる。各ボルト５２を緩めて各弧状鉄心ブロック１７６，１９６の位置決めを行った場合には、各ボルト５２を再度締め付けて、各弧状鉄心ブロック１７６，１９６を本体鉄心ブロック１７７，１９７に固定する。

このような回転子４では、第１及び第２の鉄心部材１７，１９が、本体鉄心ブロック１７７，１９７と各弧状鉄心ブロック１７６，１９６とに分割されているので、第１及び第２の鉄心部材１７，１９よりも大きさの小さい各弧状鉄心ブロック１７６，１９６に対して作業を行うことができ、第１及び第２の回転子部材１５，１６の製造作業の手間を軽減させることができる。

また、複数の弧状鉄心ブロック１７６，１９６に第２の凸部４１が設けられ、本体鉄心ブロック１７７，１９７の外周部に第２の凹部４３が設けられており、第１の凸部３１が第１の凹部３２に係合する方向と同じ方向へ回転子４の周方向について第２の凸部４１が第２の凹部４３に係合しているので、本体鉄心ブロック１７７，１９７に対する各弧状鉄心ブロック１７６，１９６の位置決めを容易にすることができ、第１及び第２の鉄心部材１７，１９の組み立て作業を容易にすることができる。

また、本体鉄心ブロック１７７，１９７に設けられている第２のボルト通し穴５１が回転子４の周方向に沿った長穴であり、第２のボルト通し穴５１に通されているボルト５２によって弧状鉄心ブロック１７６，１９６が本体鉄心ブロック１７７，１９７に締結されているので、ボルト５２を緩めて本体鉄心ブロック１７７，１９７に対して弧状鉄心ブロック１７６，１９６を周方向へ移動させるときに、弧状鉄心ブロック１７６，１９６の移動をボルト５２で案内させることができる。これにより、第１及び第２の鉄心部材１７，１９の組み立て作業を容易にすることができる。

なお、上記の例では、第１及び第２の鉄心部材１７，１９のそれぞれが、本体鉄心ブロック１７７，１９７と、複数の弧状鉄心ブロック１７６，１９６とを複数の分割鉄心ブロックとして有する集合鉄心部材になっているが、第１及び第２の鉄心部材１７，１９のいずれかのみが集合鉄心部材になっていてもよい。

また、上記の例では、第２の凸部４１の幅が第２の凸部４１の突出方向のどの位置でも一定になっており、第２の凹部４３の幅が第２の凹部４３の深さ方向のどの位置でも一定になっているが、第２の凸部係合部４１１の幅を第２の凸部４１の突出方向端部に向けて広げ、第２の凹部係合部４３２の幅を第２の凹部４３の深さ方向の底面に向けて広げてもよい。このようにすれば、第２の凸部係合部４１１と第２の凹部係合部４３２とを回転子４の径方向について互いに係合させることができ、回転子４の周方向及び軸線方向だけでなく径方向についても本体鉄心ブロック１７７，１９７に対する弧状鉄心ブロック１７６，１９６の位置決めを行うことができる。

また、上記の例では、第１の鉄心部材１７の弧状鉄心ブロック１７６に第１のボルト通し穴２１が設けられ、第２の鉄心部材１９の弧状鉄心ブロック１９６にねじ穴２２が設けられているが、第１の鉄心部材１７の本体鉄心ブロック１７７に第１のボルト通し穴２１を設け、第２の鉄心部材１９の本体鉄心ブロック１９７にねじ穴２２を設けてもよい。このようにしても、第１のボルト通し穴２１に通されたボルト２３によって第１及び第２の鉄心部材１７，１９を互いに締結することができる。

また、上記の例では、回転子４の周方向について均等に分割されている４つの弧状鉄心ブロック１７６，１９６が本体鉄心ブロック１７７，１９７の外周部に取り付けられているが、１つの弧状鉄心ブロック１７６，１９６の円弧の中心角度が１８０°以下であれば、回転子４の周方向について２つ、３つ又は５つの弧状鉄心ブロック１７６，１９６に分割されていてもよい。また、回転子４の周方向について不均等に分割されている複数の弧状鉄心ブロックを本体鉄心ブロック１７６，１９６の外周部に取り付けてもよい。

また、上記の例では、第２の凸部４１が弧状鉄心ブロック１７６，１９６及び本体鉄心ブロック１７７，１９７とは別部材になっているが、第１の鉄心部材１７において第２の凸部４１及び弧状鉄心ブロック１７６を単一材で形成してもよいし、第２の鉄心部材１９において第２の凸部４１及び弧状鉄心ブロック１９６を単一材で形成してもよい。

また、上記の例では、第２の凸部４１が弧状鉄心ブロック１７６，１９６に設けられ、第２の凹部４３が本体鉄心ブロック１７７，１９７に設けられているが、第２の凸部４１を本体鉄心ブロック１７７，１９７に設け、第２の凹部４３を弧状鉄心ブロック１７６，１９６に設けてもよい。この場合、第２の凸部４１及び本体鉄心ブロック１７７を単一材で形成してもよいし、第２の凸部４１及び本体鉄心ブロック１９７を単一材で形成してもよい。また、第２の凸部４１を本体鉄心ブロック１７７，１９６及び弧状鉄心ブロック１７６，１９６と別部材にしてもよい。第２の凸部４１を本体鉄心ブロック１７７，１９６及び弧状鉄心ブロック１７６，１９６と別部材にする場合、テーパブロックとしての第２の凸部４１が嵌る嵌合穴を本体鉄心ブロック１７７，１９７の外周面に設けてもよいし、第２の凸部４１を本体鉄心ブロック１７７，１９７の外周面に例えばボルト又は溶接等で固定してもよい。

また、上記の例では、複数の第２のボルト通し穴５１がすべて長穴になっているが、複数の第２のボルト通し穴５１の少なくともいずれかが丸穴であってもよい。この場合、丸穴とされた第２のボルト通し穴５１の位置は、第２の凸部４１と第２の凹部４３との係合によって弧状鉄心ブロック１７６，１９６が本体鉄心ブロック１７７，１９７に対して位置決めされているときに弧状鉄心ブロック１７６，１９６のボルト穴の位置に合うように設定される。

また、上記の例では、第２の凸部係合部４１１が第２の凹部係合部４３２に単に嵌っているだけであるが、第２の凸部係合部４１１を第２の凹部係合部４３２に圧入により嵌めてもよい。このようにすれば、第２の凸部係合部４１１が第２の凹部係合部４３２に嵌った状態をさらに確実に保持することができる。

また、上記の例では、第２の凸部係合部４１１の形状が周方向について連続的に幅が狭くなるテーパ形状になっており、第２の凹部係合部４３２の形状が周方向について連続的に幅が狭くなるテーパ形状になっているが、第２の凸部係合部４１１及び第２の凹部係合部４３２のそれぞれの形状を、テーパ形状とせず周方向について幅が一定の形状にしてもよい。即ち、第２の凸部４１の幅を周方向のどの位置でも一定とし、第２の凹部４３の幅を周方向のどの位置でも一定としてもよい。

実施の形態５．
第１及び第２の鉄心部材では、複数の磁性板を積層して各弧状鉄心ブロック１７６，１９６を構成してもよい。

即ち、図２４は、この発明の実施の形態５による回転子における第１の鉄心部材１７の弧状鉄心ブロック１７６を示す斜視図である。第１の鉄心部材１７では、各弧状鉄心ブロック１７６が、複数の磁性板１７６ａを軸線方向へ積層して構成されている。磁性板としては、例えば鋼板等が用いられている。各磁性板１７６ａは、例えばかしめ又は溶接等により互いに繋ぎ合わせて積層されている。

弧状鉄心ブロック１７６の内周部には、回転子４の軸線方向に沿った複数のナットブロック溝１７８が形成されている。ナットブロック溝１７８の断面は、溝の底面を含む収容部分と、収容部分から弧状鉄心ブロック１７６の内周面に達する開口部分とで構成されており、収容部分の幅が開口部分の幅よりも大きくなっている。

ナットブロック溝１７８の収容部分には、複数のねじ穴５３が設けられているナットブロック５４が圧入により嵌っている。図２４では、２つのねじ穴５３が板状のナットブロック５４に設けられている。ナットブロック５４の各ねじ穴５３には、本体鉄心ブロック１７７の第２のボルト通し穴５１に通されたボルト５２がナットブロック溝１７８の開口部分を通して取り付けられている。

第２の鉄心部材１９でも、各弧状鉄心ブロック１９６が、複数の磁性板を軸線方向へ積層して構成されている。第２の鉄心部材１９の各弧状鉄心ブロック１９６の構成は、第１の鉄心部材１７の各弧状鉄心ブロック１７６の構成と同様である。他の構成は実施の形態４と同様である。

このように、弧状鉄心ブロック１７６，１９６を複数の磁性板の積層体にすることにより、第１及び第２の鉄心部材１７，１９における渦電流の発生を抑制することができ、回転電機の効率を向上させることができる。

なお、上記の例では、第１及び第２の鉄心部材１７，１９のそれぞれにおいて、各弧状鉄心ブロック１７６，１９６が複数の磁性板の積層体になっているが、第１の鉄心部材１７の弧状鉄心ブロック１７６及び第２の鉄心部材１７，１９の弧状鉄心ブロック１９６のいずれかのみを複数の磁性板の積層体にしてもよい。

また、上記の例では、弧状鉄心ブロック１７６，１９６にナットブロック溝１７８を設け、ねじ穴５３が設けられたナットブロック５４をナットブロック溝１７８に嵌めているが、複数の磁性板の積層体にねじ穴を直接設けることができる場合には、ナットブロック溝１７８及びナットブロック５４を弧状鉄心ブロック１７６，１９６に設けなくてもよい。

実施の形態６．
各上記実施の形態では、筒状の固定子２の径方向内側に回転子４が配置されたインナロータ型の回転電機にこの発明が適用されているが、筒状の回転子の径方向内側に固定子が配置されたアウタロータ型の回転電機にこの発明を適用してもよい。

図２５は、この発明の実施の形態６による回転電機１を示す分解斜視図である。回転電機１では、筒状の回転子４の径方向内側に固定子２が配置されている。回転子４は、回転軸３に固定されている。これにより、回転子４は、回転軸３の軸線を中心として回転軸３と一体に回転される。

固定子２は、回転軸３と同軸に配置されている。また、固定子コア７及び固定子コイルを有する固定子２では、固定子コア７のコアバック９から複数の磁極ティース１０が径方向外側へ突出している。固定子コイル８の導線は、各磁極ティース１０間に形成されているスロットに通されている。固定子２には、固定子コイル８への交流電流の供給により回転磁界が生じる。

回転子４は、第１の回転子部材１５と、第２の回転子部材１６と、円板状の回転子ベース６１とを有している。第１の回転子部材１５、第２の回転子部材１６及び回転子ベース６１は、回転子４の軸線方向について並んだ状態で互いに固定されている。回転軸３には、回転子ベース６１が固定されている。

第１の回転子部材１５は、筒状の第１の鉄心部材１７と、第１の鉄心部材１７の内周部に設けられている第１の磁石群１８とを有している。第２の回転子部材１６は、筒状の第２の鉄心部材１９と、第２の鉄心部材１９の内周部に設けられている第２の磁石群２０とを有している。第１の磁石群１８及び第２の磁石群２０は、回転子４の軸線方向について互いに隣接している。

第１の磁石群１８は、回転子４の周方向へ並んでいる複数の第１の磁石１８１を有している。第１の磁石１８１の数及び磁極の関係は、実施の形態１と同様である。各第１の磁石１８１は、回転子４の径方向について固定子２に対向している。

第２の磁石群２０は、回転子４の周方向へ並んでいる複数の第２の磁石２０１を有している。第２の磁石２０１の数及び磁極の関係は、実施の形態１と同様である。また、第１の磁石１８１と第２の磁石２０１との回転子４の周方向についての位置関係も実施の形態１と同様である。各第２の磁石２０１は、回転子４の径方向について固定子２に対向している。

第１及び第２の回転子部材１５，１６は、第１の鉄心部材１７の側面１７ａと、第２の鉄心部材１９の側面１９ａとを対向させて互いに固定されている。回転子ベース６１には、第２の鉄心部材１９の側面１９ａと反対側の側面を回転子ベース６１に対向させて第２の回転子部材１６が固定されている。

ここで、図２６は、図２５の第１の鉄心部材１７の側面１７ａを示す拡大斜視図である。第１の鉄心部材１７の側面１７ａには、複数（この例では、４つ）の第１の凸部３１が回転子４の周方向について互いに間隔を置いて設けられている。第２の鉄心部材１９の側面１９ａには、図２５に示すように、第１の凸部３１の数と同数の第１の凹部３２が回転子４の周方向について互いに間隔を置いて設けられている。第１の凸部３１及び第１の凹部３２のそれぞれの構成、及び第１の凸部３１と第１の凹部３２との周方向の位置関係は、実施の形態１と同様である。

第２の回転子部材１６に対する第１の回転子部材１５の周方向及び径方向についての位置決めは、第１の凸部３１が第１の凹部３２に周方向について係合することにより行われている。

第１及び第２の鉄心部材１７，１９には、複数の貫通穴が第１のボルト通し穴２１としてそれぞれ設けられている。回転子ベース６１には、図示しない複数のねじ穴が各第１のボルト通し穴２１の周方向位置に一致させて設けられている。回転子ベース６１の各ねじ穴には、第１及び第２の鉄心部材１７，１９のそれぞれの第１のボルト通し穴２１に順次通されたボルト２３が取り付けられている。第１及び第２の鉄心部材１７，１９は、第１及び第２の鉄心部材１７，１９のそれぞれの第１のボルト通し穴２１に順次通された各ボルト２３によって回転子ベース６１にまとめて締結されている。他の構成は実施の形態１と同様である。また、第１及び第２の回転子部材１５，１６を組み合わせて回転子４を製造する手順も実施の形態１と同様である。

このように、筒状の回転子４の径方向内側に固定子２が配置されたアウタロータ型の回転電機１にこの発明を適用しても、第１の凸部３１を第１の凹部３２に周方向について係合させることができ、第２の回転子部材１６に対する第１の回転子部材１６の周方向及び径方向についての位置決めをより確実にかつ容易にすることができる。これにより、回転子４の生産性の向上を図ることができる。

なお、上記の例では、第１及び第２の鉄心部材１７，１９のそれぞれが複数の分割ブロックに分割されていない一体の鉄心部材になっているが、実施の形態４と同様に、第１及び第２の鉄心部材１７，１９の少なくともいずれかを、複数の分割ブロックに分割した集合鉄心部材にしてもよい。この場合、集合鉄心部材は、筒状の本体鉄心ブロックと、本体鉄心ブロックの内周部にそれぞれ取り付けられた複数の弧状鉄心ブロックとを複数の分割ブロックとして有する構成とされる。また、各弧状鉄心ブロックには、第１の磁石１８１及び第２の磁石２０１のうち、集合鉄心部材に設けられている磁石がそれぞれ取り付けられる。さらに、本体鉄心ブロック及び弧状鉄心ブロックのうち、一方には、実施の形態４と同様の第２の凹部が設けられ、他方には、第２の凹部に周方向について係合する実施の形態４と同様の第２の凸部が設けられる。また、本体鉄心ブロックには、実施の形態４と同様の長穴である複数の第２のボルト通し穴が設けられ、各第２のボルト通し穴に通されたボルトによって各弧状鉄心ブロックが本体鉄心ブロックの内周部に締結される。集合鉄心部材に設けられる第１のボルト通し穴２１は、本体鉄心ブロックに設けてもよいし、弧状鉄心ブロックに設けてもよい。

また、上記の例では、第１のボルト通し穴２１が第１及び第２の鉄心部材１７，１９のそれぞれに設けられ、第１のボルト通し穴２１に通されたボルト２３が取り付けられるねじ穴が回転子ベース６１に設けられているが、第２の鉄心部材１９にねじ穴を設け、第１の鉄心部材１７の第１のボルト通し穴２１に通されたボルト２３を第２の鉄心部材１９のねじ穴に取り付けるようにしてもよい。この場合、第２の鉄心部材１９は、例えば別のボルト又は溶接等により回転子ベース６１に固定される。

また、上記の例では、回転子部材１５，１６のそれぞれが回転子ベース６１にボルトで固定されているが、例えば、ボルトで互いに固定した回転子部材１５，１６を回転子ベース６１に溶接で固定したり、ボルトで互いに固定した回転子部材１５，１６を円筒状の回転子ベース６１の内面に焼嵌めによって固定したりしてもよい。

実施の形態７．
各上記実施の形態では、固定子２と回転子４とが径方向について対向するラジアルギャップ型の回転電機にこの発明が適用されているが、固定子２と回転子４とが軸線方向について対向するアキシャルギャップ型の回転電機にこの発明を適用してもよい。

図２７は、この発明の実施の形態７による回転電機を示す分解斜視図である。回転電機１では、回転子４が環状の固定子２に回転軸３の軸線方向について隙間を介して対向している。回転子４は、回転軸３に固定されている。これにより、回転子４は、軸線方向について固定子２に対向しながら回転軸３の軸線を中心として回転軸３と一体に回転される。

固定子２は、回転軸３と同軸に配置されている。また、固定子コア７及び図示しない固定子コイルを有する固定子２では、固定子コア７のコアバック９から複数の磁極ティース１０が軸線方向に沿って回転子４側へ突出している。固定子コイルの導線は、各磁極ティース１０間に形成されているスロットに通されている。固定子２には、固定子コイルへの交流電流の供給により回転磁界が生じる。

回転子４は、環状の第１の回転子部材１５と、環状の第２の回転子部材１６と、円板状の回転子ベース６１とを有している。

第１の回転子部材１５の外径は、第２の回転子部材１６の内径よりも小さくなっている。第１の回転子部材１５は、第２の回転子部材１６よりも径方向内側に配置されている。第１及び第２の回転子部材１５，１６のそれぞれは、回転子４の軸線方向について回転子ベース６１に固定されている。回転軸３には、回転子ベース６１が固定されている。

第１の回転子部材１５は、環状の第１の鉄心部材１７と、第１の鉄心部材１７の固定子２側の側面に設けられている第１の磁石群１８とを有している。第２の回転子部材１６は、環状の第２の鉄心部材１９と、第２の鉄心部材１９の固定子２側の側面に設けられている第２の磁石群２０とを有している。第１の鉄心部材１７の外周面と第２の鉄心部材１９の内周面とは、互いに接触している。第１の磁石群１８及び第２の磁石群２０は、回転子４の径方向について互いに隣接している。

第１の磁石群１８は、回転子４の周方向へ並んでいる複数の第１の磁石１８１を有している。第１の磁石１８１の数及び磁極の関係は、実施の形態１と同様である。各第１の磁石１８１は、回転子４の軸線方向について固定子２に対向している。

第２の磁石群２０は、回転子４の周方向へ並んでいる複数の第２の磁石２０１を有している。第２の磁石２０１の数及び磁極の関係は、実施の形態１と同様である。各第２の磁石２０１は、回転子４の軸線方向について固定子２に対向している。

回転子４の径方向について互いに隣接する第１及び第２の磁石１８１，２０１同士は、回転子４の周方向へスキュー機械角度α°だけずれている。即ち、回転子４には、第１の回転子部材１５の磁極が第２の回転子部材１６の磁極に対して周方向へずれた段スキュー構造が形成されている。

第１の鉄心部材１７は、固定子２側と反対側の側面１７ａを回転子ベース６１に向けて回転子ベース６１に固定されている。第２の回転子部材１６は、固定子２側と反対側の側面１９ａを回転子ベース６１に向けて回転子ベース６１に固定されている。

ここで、図２８は、図２７の第１の鉄心部材１７の側面１７ａを示す拡大斜視図である。第１の鉄心部材１７の側面１７ａには、複数（この例では、４つ）の第１の凸部３１Ａが回転子４の周方向について互いに間隔を置いて設けられている。回転子ベース６１には、図２７に示すように、第１の凸部３１Ａの数と同数の第１の凹部３２Ａが回転子４の周方向について互いに間隔を置いて設けられている。第１の凸部３１Ａ及び第１の凹部３２Ａのそれぞれの構成、及び第１の凸部３１Ａと第１の凹部３２Ａとの周方向の位置関係は、実施の形態１での第１の凸部３１及び第２の凹部３２のそれぞれの構成、及び第１の凸部３１と第１の凹部３２との周方向の位置関係と同様である。

また、図２９は、図２７の第２の鉄心部材１９の側面１９ａを示す拡大斜視図である。第２の鉄心部材１９の側面１９ａには、複数（この例では、４つ）の第１の凸部３１Ｂが回転子４の周方向について互いに間隔を置いて設けられている。回転子ベース６１には、図２７に示すように、第１の凸部３１Ｂの数と同数の第１の凹部３２Ｂが回転子４の周方向について互いに間隔を置いて設けられている。第１の凸部３１Ｂ及び第１の凹部３２Ｂのそれぞれの構成、及び第１の凸部３１Ｂと第１の凹部３２Ｂとの周方向の位置関係は、実施の形態１での第１の凸部３１及び第２の凹部３２のそれぞれの構成、及び第１の凸部３１と第１の凹部３２との周方向の位置関係と同様である。この例では、第１の凸部３１Ａが第１の凹部３２Ａに係合する方向と、第１の凸部３１Ｂが第１の凹部３２Ｂに係合する方向とが、回転子４の周方向について反対の方向になっている。

回転子ベース６１に対する第１の回転子部材１５の周方向及び径方向についての位置決めは、第１の凸部３１Ａが第１の凹部３２Ａに周方向について係合することにより行われている。また、回転子ベース６１に対する第２の回転子部材１６の周方向及び径方向についての位置決めは、第１の凸部３１Ｂが第１の凹部３２Ｂに周方向について係合することにより行われている。

第１の鉄心部材１７には複数の貫通穴が第１のボルト通し穴２１Ａとして設けられ、第２の鉄心部材１９には複数の貫通穴が第１のボルト通し穴２１Ｂとして設けられている。回転子ベース６１には、第１の鉄心部材１７における第１のボルト通し穴２１Ａに軸線方向について対向する複数のねじ穴２２Ａと、第２の鉄心部材１９における第１のボルト通し穴２１Ｂに軸線方向について対向する複数のねじ穴２２Ｂとが設けられている。回転子ベース６１の各ねじ穴２２Ａには第１のボルト通し穴２１Ａに通されたボルト２３Ａが取り付けられ、回転子ベース６１の各ねじ穴２２Ｂには第１のボルト通し穴２１Ｂに通されたボルト２３Ｂが取り付けられている。第１の鉄心部材１７は、第１のボルト通し穴２１Ａに通されたボルト２３Ａによって回転子ベース６１に締結されている。第２の鉄心部材１９は、第１のボルト通し穴２１Ｂに通されたボルト２３Ｂによって回転子ベース６１に締結されている。他の構成は実施の形態１と同様である。

第１及び第２の回転子部材１５，１６を回転子ベース６１に組み合わせて回転子４を製造するときには、まず、第１の回転子部材１５の各第１の凸部３１Ａを回転子ベース６１の各第１の凹部３２Ａの第１の凹部差込部に差し込んで、第１の凸部３１Ａの第１の凸部係合部が第１の凹部３２Ａの凹部係合部に嵌る方向へ各第１の回転子部材１５を回転子ベース６１に対して回転させる。これにより、回転子ベース６１に対する第１の回転子部材１５の周方向及び径方向についての位置決めを行う。

この後、各第１のボルト通し穴２１Ａにボルト２３Ａを通し、各ボルト２３Ａを回転子ベース６１の各ねじ穴２２Ａに取り付けることにより、第１の鉄心部材１７を回転子ベース６１に締結する。これにより、第１の回転子部材１５を回転子ベース６１に固定する。

この後、第２の回転子部材１６も、第１の回転子部材１５と同様にして、回転子ベース６１に固定する。即ち、第２の回転子部材１６の各第１の凸部３１Ｂを回転子ベース６１の各第１の凹部３２Ｂの第１の凹部差込部に差し込んで、第１の凸部３１Ｂの第１の凸部係合部が第１の凹部３２Ｂの凹部係合部に嵌る方向へ各第２の回転子部材１６を回転子ベース６１に対して回転させる。これにより、回転子ベース６１に対する第２の回転子部材１６の周方向及び径方向についての位置決めを行う。

このとき、第１の磁石１８１と第２の磁石２０１との間で発生する磁気反発力及び磁気吸引力の周方向成分が、第１の凸部３１Ｂの凸部係合部を第１の凹部３２Ｂの凹部係合部に嵌める方向へ加わり、回転子ベース６１に対する第２の回転子部材１６の周方向及び径方向についての位置決めがより確実に行われる。

この後、各第１のボルト通し穴２１Ｂにボルト２３Ｂを通し、各ボルト２３Ｂを回転子ベース６１の各ねじ穴２２Ｂに取り付けることにより、第２の鉄心部材１９を回転子ベース６１に締結する。これにより、第２の回転子部材１６を回転子ベース６１に固定する。このようにして、第１及び第２の回転子部材１５，１６を回転子ベース６１に固定する。

この例では、第１の回転子部材１５を回転子ベース６１に固定した後に、第２の回転子部材１６を回転子ベース６１に固定しているが、第２の回転子部材１６を回転子ベース６１に固定した後に、第１の回転子部材１５を回転子ベース６１に固定するようにしてもよい。

このように、回転子４と固定子２とが軸線方向について対向するアキシャルギャップ型の回転電機１にこの発明を適用しても、第１の凸部３１Ａ，３１Ｂを第１の凹部３２Ａ，３２Ｂに周方向について係合させることができ、回転子ベース６１に対する第１及び第２の回転子部材１５，１６のそれぞれの周方向及び径方向についての位置決めをより確実にかつ容易にすることができる。これにより、回転子４の生産性の向上を図ることができる。

なお、上記の例では、第１及び第２の鉄心部材１７，１９のそれぞれが複数の分割ブロックに分割されていない一体の鉄心部材になっているが、実施の形態４と同様に、第１及び第２の鉄心部材１７，１９の少なくともいずれかを、回転子４の周方向へ並んでいる複数の分割鉄心ブロックで構成した集合鉄心部材にしてもよい。この場合、各分割鉄心ブロックには、第１の磁石１８１及び第２の磁石２０１のうち、集合鉄心部材に設けられている磁石がそれぞれ取り付けられる。このようにすれば、第１及び第２の鉄心部材１７，１９よりも大きさの小さい各分割鉄心ブロックに対して作業を行うことができ、回転子４の製造作業の手間を軽減させることができる。

また、上記の例では、各第１の凸部３１Ａと第１の鉄心部材１７とが単一材で形成されているが、各第１の凸部３１Ａを第１の鉄心部材１７、第２の鉄心部材１９及び回転子ベース６１と別部材にしてもよい。この場合、各第１の凸部３１Ａは、例えばボルト又は溶接等によって第１の鉄心部材１７の側面１７ａに固定される。

また、上記の例では、各第１の凸部３１Ｂと第２の鉄心部材１９とが単一材で形成されているが、各第１の凸部３１Ｂを第１の鉄心部材１７、第２の鉄心部材１９及び回転子ベース６１と別部材にしてもよい。この場合、各第１の凸部３１Ｂは、例えばボルト又は溶接等によって第２の鉄心部材１９の側面１９ａに固定される。

また、上記の例では、第１の凸部３１Ａが第１の鉄心部材１７に設けられ、第１の凹部３２Ａが回転子ベース６１に設けられているが、第１の鉄心部材１７に第１の凹部３２Ａを設け、回転子ベース６１に第１の凸部３１Ａを設けてもよい。この場合、第１の凸部３１Ａは、第１の鉄心部材１７と単一材で形成されていてもよいし、第１の鉄心部材１７、第２の鉄心部材１９及び回転子ベース６１と別部材になっていてもよい。

また、上記の例では、第１の凸部３１Ｂが第２の鉄心部材１９に設けられ、第１の凹部３２Ｂが回転子ベース６１に設けられているが、第２の鉄心部材１９に第１の凹部３２Ｂを設け、回転子ベース６１に第１の凸部３１Ｂを設けてもよい。この場合、第１の凸部３１Ｂは、第２の鉄心部材１９と単一材で形成されていてもよいし、第１の鉄心部材１７、第２の鉄心部材１９及び回転子ベース６１と別部材になっていてもよい。

また、上記の例では、第１の鉄心部材１７のすべての第１のボルト通し穴２１Ａが丸穴になっているが、実施の形態３と同様に、各第１のボルト通し穴２１Ａの少なくともいずれかを回転子４の周方向に沿った長穴にしてもよい。このようにすれば、長穴である第１のボルト通し穴２１Ａに通されたボルト２３Ａをジャッキボルトとして用いることができ、実施の形態３と同様の効果を得ることができる。

また、上記の例では、第２の鉄心部材１９のすべての第１のボルト通し穴２１Ｂが丸穴になっているが、実施の形態３と同様に、各第１のボルト通し穴２１Ｂの少なくともいずれかを回転子４の周方向に沿った長穴にしてもよい。このようにすれば、長穴である第１のボルト通し穴２１Ｂに通されたボルト２３Ｂをジャッキボルトとして用いることができ、実施の形態３と同様の効果を得ることができる。

また、上記の例では、第１の回転子部材１５及び第２の回転子部材１６である２つの回転子部材が径方向について並んだ状態で回転子ベース６１に固定されているが、第１の回転子部材１５、第２の回転子部材１６及び１つ以上の環状の追加の回転子部材である３つ以上の回転子部材を径方向について並べた状態で回転子ベース６１に固定してもよい。この場合、追加の回転子部材の構成は第１の回転子部材１５と同様とされ、追加の回転子部材の内径は内側の回転子部材の外径よりも大きくされる。また、追加の回転子部材及び回転子ベース６１のうち、一方に実施の形態１の第１の凸部３１と同様の第１の凸部が設けられ、他方に実施の形態１の第１の凹部３２と同様の第１の凹部が設けられる。

また、実施の形態１〜６では、第１の凸部３１が第１の鉄心部材１７と単一材で形成されているが、各第１の凸部３１を第１及び第２の鉄心部材１７，１９と別部材にしてもよい。この場合、各第１の凸部３１は、例えばボルト又は溶接等によって第１の鉄心部材１７の側面１７ａに固定される。

また、実施の形態１〜６では、第１の凸部３１が第１の鉄心部材１７に設けられ、第１の凹部３２が第２の鉄心部材１９に設けられているが、第１の鉄心部材１７に第１の凹部３２を設け、第２の鉄心部材１９に第１の凸部３１を設けてもよい。この場合、第１の凸部３１は、第２の鉄心部材１９と単一材で形成されていてもよいし、第１及び第２の鉄心部材１７，１９と別部材になっていてもよい。

また、実施の形態３〜７では、第１の凸部３１，３１Ａ，３１Ｂ及び第１の凹部３２，３２Ａ，３２Ｂのそれぞれの構成が実施の形態１と同様の構成とされているが、第１の凸部係合部の幅が第１の凸部３１の突出方向端部に向けて広がっている実施の形態２と同様の構成を第１の凸部３１，３１Ａ，３１Ｂに適用し、第１の凹部係合部の幅が第１の凹部３２の深さ方向の底面に向けて広がっている実施の形態２と同様の構成を第１の凹部３２，３２Ａ，３２Ｂに適用してもよい。

また、実施の形態４〜６では、すべての第１のボルト通し穴２１が丸穴になっているが、実施の形態３と同様に、各第１のボルト通し穴２１の少なくともいずれかを回転子４の周方向に沿った長穴にしてもよい。このようにすれば、長穴である第１のボルト通し穴２１に通されたボルト２３を、第１の鉄心部材１７を第２の鉄心部材１９に向けて変位させるジャッキボルトとして用いることができ、実施の形態３と同様の効果を得ることができる。

また、各上記実施の形態では、第１の凸部３１，３１Ａ，３１Ｂの第１の凸部係合部が第１の凹部３２，３２Ａ，３２Ｂの第１の凹部係合部に単に嵌っているだけであるが、第１の凸部３１，３１Ａ，３１Ｂの第１の凸部係合部を第１の凹部３２，３２Ａ，３２Ｂの第１の凹部係合部に圧入により嵌めてもよい。このようにすれば、第１の凸部係合部が第１の凹部係合部に嵌った状態をさらに確実に保持することができる。

また、各上記実施の形態では、第１の凸部３１，３１Ａ，３１Ｂの第１の凸部係合部の形状が周方向について連続的に幅が狭くなるテーパ形状になっており、第１の凹部３２，３２Ａ，３２Ｂの第１の凹部係合部の形状が周方向について連続的に幅が狭くなるテーパ形状になっているが、第１の凸部係合部及び第１の凹部係合部のそれぞれの形状を、テーパ形状とせず周方向について幅が一定の形状にしてもよい。即ち、第１の凸部３１，３１Ａ，３１Ｂの幅を周方向のどの位置でも一定とし、第１の凹部３２，３２Ａ，３２Ｂの幅を周方向のどの位置でも一定としてもよい。

また、各上記実施の形態による回転電機は、例えば電動機、発電機及び発電電動機のいずれにも適用することができる。

Claims (14)

1. 第１の回転子部材、及び
   第２の回転子部材
   を備え、
   前記第１の回転子部材は、第１の鉄心部材と、前記第１の鉄心部材に設けられている第１の磁石群とを有し、
   前記第２の回転子部材は、第２の鉄心部材と、前記第２の鉄心部材に設けられている第２の磁石群とを有し、
   前記第１及び第２の鉄心部材は、軸線方向について並んだ状態で互いに固定されており、
   前記第１及び第２の磁石群は、軸線方向について互いに隣接しており、
   前記第１の磁石群は、周方向へ並んでいる複数の第１の磁石を有し、
   前記第２の磁石群は、周方向へ並んでいる複数の第２の磁石を有し、
   互いに隣接する同極の前記第１及び第２の磁石は、磁気反発力を周方向へ互いに受けるように周方向へ互いにずれており、
   前記第１及び第２の鉄心部材のうち、一方には第１の凹部が設けられ、他方には前記第１の凹部に周方向について係合する第１の凸部が設けられている回転電機の回転子。
2. 前記第１の凸部は、前記第１及び第２の鉄心部材のそれぞれと別部材になっている請求項１に記載の回転電機の回転子。
3. 前記第１及び第２の鉄心部材のいずれかには、複数の貫通穴が第１のボルト通し穴として設けられており、
   各前記第１のボルト通し穴の少なくともいずれかは、周方向に沿った長穴であり、
   前記第１及び第２の鉄心部材は、前記第１のボルト通し穴に通されているボルトによって互いに締結されている請求項１又は請求項２に記載の回転電機の回転子。
4. 前記第１及び第２の鉄心部材の少なくともいずれかは、本体鉄心ブロックと、前記本体鉄心ブロックの外周部又は内周部に取り付けられている複数の弧状鉄心ブロックとを有する集合鉄心部材になっており、
   前記第１及び第２の磁石のうち、前記集合鉄心部材に設けられている磁石は、各前記弧状鉄心ブロックにそれぞれ設けられており、
   前記本体鉄心ブロック及び前記弧状鉄心ブロックのうち、一方には第２の凹部が設けられ、他方には前記第１の凸部が前記第１の凹部に係合する方向と同じ方向へ前記第２の凹部に係合する第２の凸部が設けられている請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の回転電機の回転子。
5. 前記第２の凹部は、前記第２の凸部が前記第２の凹部に係合する方向へ連続的に幅が狭くなっている第２の凹部係合部を有し、
   前記第２の凸部は、前記第２の凹部係合部に嵌る第２の凸部係合部を有している請求項４に記載の回転電機の回転子。
6. 前記第２の凹部係合部の幅は、前記第２の凹部の深さ方向の底面に向かって連続的に広がっており、
   前記第２の凸部係合部の幅は、前記第２の凸部の突出方向端部に向かって連続的に広がっている請求項５に記載の回転電機の回転子。
7. 前記弧状鉄心ブロックは、複数の磁性板が積層されて構成されている請求項４〜請求項６のいずれか一項に記載の回転電機の回転子。
8. 前記本体鉄心ブロックには、複数の貫通穴が第２のボルト通し穴として設けられ、
   各前記第２のボルト通し穴の少なくともいずれかは、周方向に沿った長穴であり、
   前記弧状鉄心ブロックは、前記第２のボルト通し穴に通されているボルトによって前記本体鉄心ブロックに締結されている請求項４〜請求項７のいずれか一項に記載の回転電機の回転子。
9. 第１の回転子部材、
   第２の回転子部材、及び
   回転子ベース
   を備え、
   前記第１の回転子部材は、第１の鉄心部材と、前記第１の鉄心部材に設けられている第１の磁石群とを有し、
   前記第２の回転子部材は、第２の鉄心部材と、前記第２の鉄心部材に設けられている第２の磁石群とを有し、
   前記第１及び第２の鉄心部材は、径方向について互いに対向し、かつ軸線方向について前記回転子ベースに固定されており、
   前記第１及び第２の磁石群は、径方向について互いに隣接しており、
   前記第１の磁石群は、周方向へ並んでいる複数の第１の磁石を有し、
   前記第２の磁石群は、周方向へ並んでいる複数の第２の磁石を有し、
   互いに隣接する同極の前記第１及び第２の磁石は、周方向へ特定の角度でずれており、
   前記第１及び第２の鉄心部材の少なくともいずれかと前記回転子ベースとのうち、一方には第１の凹部が設けられ、他方には前記第１の凹部に周方向について係合する第１の凸部が設けられている回転電機の回転子。
10. 前記第１及び第２の鉄心部材の少なくともいずれかには、複数の貫通穴が第１のボルト通し穴として設けられており、
    各前記第１のボルト通し穴の少なくともいずれかは、周方向に沿った長穴であり、
    前記第１及び第２の鉄心部材の少なくともいずれかは、前記第１のボルト通し穴に通されているボルトによって前記回転子ベースに締結されている請求項９に記載の回転電機の回転子。
11. 前記第１の凸部は、前記第１の鉄心部材、前記第２の鉄心部材及び前記回転子ベースのぞれぞれと別部材になっている請求項９又は請求項１０に記載の回転電機の回転子。
12. 前記第１及び第２の鉄心部材の少なくともいずれかは、周方向へ並んでいる複数の分割鉄心ブロックで構成されている集合鉄心部材になっており、
    各前記分割鉄心ブロックには、前記第１の凹部及び前記第１の凸部のいずれかが設けられている請求項９〜請求項１１のいずれか一項に記載の回転電機の回転子。
13. 前記第１の凹部は、前記第１の凸部が前記第１の凹部に係合する方向へ連続的に幅が狭くなっている第１の凹部係合部を有し、
    前記第１の凸部は、前記第１の凹部係合部に嵌る第１の凸部係合部を有している請求項１〜請求項１２のいずれか一項に記載の回転電機の回転子。
14. 前記第１の凹部係合部の幅は、前記第１の凹部の深さ方向の底面に向かって連続的に広がっており、
    前記第１の凸部係合部の幅は、前記第１の凸部の突出方向端部に向かって連続的に広がっている請求項１３に記載の回転電機の回転子。

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