JP6647643B1

JP6647643B1 - Rotor and rotating electric machine provided with the rotor

Info

Publication number: JP6647643B1
Application number: JP2019096274A
Authority: JP
Inventors: 孝之井上; 冨田　彰子; 彰子冨田
Original assignee: アイティテクノ株式会社
Priority date: 2019-05-22
Filing date: 2019-05-22
Publication date: 2020-02-14
Anticipated expiration: 2039-05-22
Also published as: JP2020191742A

Abstract

【課題】高性能化および低コスト化を実現する回転子および該回転子を備える回転電機を提供する。【解決手段】複数の磁石挿入孔１４を有するとともに熱可塑性樹脂から構成される回転子コア１２と、複数の磁石挿入孔１４のそれぞれに挿入された永久磁石７と、回転子コア１２の中央部に挿通されるシャフト９と、周方向での係合を可能にする連結係合部３０とを有する回転子ユニット１０（２０）を複数個備えてなり、複数個の回転子ユニット１０（２０）が連結係合部３０を介して軸方向に連結されることによって、回転子３が構成される。【選択図】図８An object of the present invention is to provide a rotor realizing high performance and low cost, and a rotating electric machine including the rotor. A rotor core having a plurality of magnet insertion holes and made of a thermoplastic resin, a permanent magnet inserted into each of the plurality of magnet insertion holes, and a central portion of the rotor core. And a plurality of rotor units 10 (20) each having a shaft 9 inserted into the rotor and a coupling engagement portion 30 capable of engaging in the circumferential direction. Are connected in the axial direction through the connection engaging portions 30 to form the rotor 3. [Selection diagram] FIG.

Description

この発明は、回転子および該回転子を備える回転電機に関する。 The present invention relates to a rotor and a rotating electric machine including the rotor.

例えば、特許文献１は、多数枚の電磁鋼板が積層された回転子コアと、回転子コアに形成された磁石挿入孔に挿入された永久磁石とを備える埋込磁石型（ＩＰＭ：Interior Permanent Magnet）の回転子および回転電機を開示する。 For example, Patent Literature 1 discloses an interior permanent magnet (IPM: Interior Permanent Magnet) including a rotor core in which many electromagnetic steel sheets are stacked, and a permanent magnet inserted into a magnet insertion hole formed in the rotor core. ) Is disclosed.

特開２０１９−６８６５５号公報JP 2019-68655 A

近年、普及が急速に進んでいるハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）や電気自動車（ＥＶ）などの車両では、電動機および／または発電機として働く回転電機が、使用されており、回転電機の性能アップが追求されている。 In recent years, vehicles such as hybrid electric vehicles (HEV) and electric vehicles (EV), which are rapidly spreading, use rotating electric machines that function as electric motors and / or generators, and pursue higher performance of the rotating electric machines. Have been.

埋込磁石型の回転電機での性能は、永久磁石に依存しており、永久磁石の磁力が大きくなると、回転電機の出力向上、小型化、高効率化などの性能アップにつながる。そのため、永久磁石は、ネオジム磁石やサマリウムコバルト磁石などの希土類磁石が用いられる。永久磁石の磁力が非常に大きくなると、軟質磁性材料からなる回転子コアにくっつきやすくなるので、回転子コアに形成された磁石挿入孔に対して、永久磁石を挿入することが困難になる。したがって、磁力が非常に大きい永久磁石の使用によって、回転子の取扱性が悪くなるため、回転子および回転電機のコストアップになっている。磁力の大きい永久磁石を大型化するほど、永久磁石の取り扱いがさらに困難になるので、回転電機の性能アップが妨げられている。 The performance of the interior permanent magnet type rotating electric machine depends on the permanent magnet, and an increase in the magnetic force of the permanent magnet leads to an increase in the performance of the rotating electric machine, such as higher output, smaller size, and higher efficiency. Therefore, a rare earth magnet such as a neodymium magnet or a samarium cobalt magnet is used as the permanent magnet. If the magnetic force of the permanent magnet is extremely large, the permanent magnet tends to stick to the rotor core made of a soft magnetic material, so that it becomes difficult to insert a permanent magnet into a magnet insertion hole formed in the rotor core. Therefore, the use of a permanent magnet having a very large magnetic force deteriorates the handleability of the rotor, thereby increasing the cost of the rotor and the rotating electric machine. The larger the size of the permanent magnet having a large magnetic force, the more difficult it becomes to handle the permanent magnet.

回転子コアとしては、多数枚が積層された電磁鋼板が使用されている。回転子コアは、絶縁被膜のコーティングされた電磁鋼板を一枚ずつプレス加工で打ち抜くことによって磁石挿入孔を形成し、磁石挿入孔の形成された電磁鋼板を正確に重ね合わしながら積層することにより作製される。したがって、積層電磁鋼板からなる回転子コアを含む回転子および回転電機は、非常に高価なものになっている。 As the rotor core, a multi-layered electromagnetic steel sheet is used. The rotor core is made by forming a magnet insertion hole by punching out the electromagnetic steel sheet coated with the insulating film one by one by pressing, and laminating the electromagnetic steel sheet with the magnet insertion hole precisely while laminating. Is done. Therefore, a rotor and a rotating electric machine including a rotor core made of laminated electromagnetic steel sheets are very expensive.

そこで、この発明の課題は、高性能化および低コスト化を実現する回転子および該回転子を備える回転電機を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a rotor realizing high performance and low cost, and a rotating electric machine including the rotor.

上記課題を解決するため、この発明の一態様に係る回転子は、
複数の磁石挿入孔を有するとともに熱可塑性樹脂から構成される回転子コアと、
前記複数の磁石挿入孔のそれぞれに挿入された永久磁石と、
前記回転子コアの中央部に挿通されるシャフトと、
周方向での係合を可能にする連結係合部とを有する回転子ユニットを複数個備えてなり、
複数個の前記回転子ユニットが前記連結係合部を介して軸方向に連結されることによって、回転子が構成されることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a rotor according to one embodiment of the present invention includes:
A rotor core having a plurality of magnet insertion holes and made of a thermoplastic resin,
Permanent magnets inserted into each of the plurality of magnet insertion holes,
A shaft inserted into the center of the rotor core,
It comprises a plurality of rotor units having a coupling engagement portion that enables engagement in the circumferential direction,
The rotor is configured by connecting a plurality of the rotor units in the axial direction via the connection engagement portions.

この発明によれば、回転子コアが熱可塑性樹脂から構成されるとともに、複数個の回転子ユニットが連結係合部を介して軸方向に連結されることによって回転子を軸方向に長尺化できるので、回転子の高性能化および低コスト化を容易に実現できる。 According to the present invention, the rotor core is made of a thermoplastic resin, and the plurality of rotor units are connected in the axial direction via the connection engagement portions, thereby making the rotor longer in the axial direction. Therefore, high performance and low cost of the rotor can be easily realized.

この発明の一実施形態に係る回転電機を説明する図である。It is a figure explaining the rotary electric machine concerning one embodiment of this invention. この発明の第１実施形態に係る回転子を構成する回転子ユニットの回転子コアの斜視図である。It is a perspective view of a rotor core of a rotor unit which constitutes a rotor concerning a 1st embodiment of this invention. 図２に示した回転子コアの平面図である。FIG. 3 is a plan view of the rotor core shown in FIG. 2. 図２に示した回転子コアを反対側から見たときの斜視図である。FIG. 3 is a perspective view when the rotor core shown in FIG. 2 is viewed from the opposite side. 図４に示した回転子コアの平面図である。FIG. 5 is a plan view of the rotor core shown in FIG. 図２に示した回転子コアに永久磁石を挿入した回転子ユニットの平面図である。FIG. 3 is a plan view of a rotor unit in which a permanent magnet is inserted into the rotor core shown in FIG. 2. 図３に示した回転子コアをＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿って切断したときの断面図である。FIG. 7 is a sectional view when the rotor core shown in FIG. 3 is cut along the line VII-VII. 図６に示した回転子ユニットを連結した回転子の斜視図である。FIG. 7 is a perspective view of a rotor to which the rotor units shown in FIG. 6 are connected. この発明の第１実施形態に係る回転子を説明する図である。It is a figure explaining a rotor concerning a 1st embodiment of this invention. 図４に示した回転子コアにおける連結係合部を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a connection engagement portion in the rotor core illustrated in FIG. 4. この発明の第２実施形態に係る回転子を説明する図である。It is a figure explaining a rotor concerning a 2nd embodiment of this invention. この発明の第３実施形態に係る回転子を説明する図である。It is a figure explaining a rotor concerning a 3rd embodiment of this invention. この発明の第４実施形態に係る回転子を説明する図である。It is a figure explaining a rotor concerning a 4th embodiment of this invention. この発明の第５実施形態に係る回転子を説明する図である。It is a figure explaining a rotor concerning a 5th embodiment of this invention. この発明の第６実施形態に係る回転子を説明する図である。It is a figure explaining a rotor concerning a 6th embodiment of this invention.

以下、図面を参照しながら、この発明に係る回転子３および回転電機１の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of a rotor 3 and a rotating electric machine 1 according to the present invention will be described with reference to the drawings.

以下では、回転電機１として、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）や電気自動車（ＥＶ）などの車両に搭載される回転電機１を述べるが、これは説明のための例示であって、車両搭載以外の他の用途の回転電機１であってもよい。 Hereinafter, the rotating electric machine 1 will be described as a rotating electric machine 1 mounted on a vehicle such as a hybrid electric vehicle (HEV) or an electric vehicle (EV). The rotary electric machine 1 for the above application may be used.

また、以下に述べる寸法、形状、材質、磁極の数、１つの磁極を構成する永久磁石７の数や配置方法などは、この発明を説明するための例示であって、回転電機１における回転子３の仕様などにより、適宜に変更される。また、以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 The size, shape, material, number of magnetic poles, number and arrangement method of the permanent magnets 7 constituting one magnetic pole described below are examples for explaining the present invention, and the rotor in the rotary electric machine 1 is described. It is appropriately changed according to the specifications of No. 3. In the following, the same reference numerals are given to the same elements in all the drawings, and the overlapping description will be omitted.

〔回転電機の全体構成〕
まず、図１を参照しながら、回転電機１の全体構成を説明する。 [Overall configuration of rotating electric machine]
First, the overall configuration of the rotating electric machine 1 will be described with reference to FIG.

図１は、この発明の一実施形態に係る回転電機１を説明する図である。回転電機１は、永久磁石埋込式のブラシレスの回転電機である。回転電機１は、車両が走行するときには電動機（モータ）として機能し、車両が制動されるときには発電機（ジェネレータ）として機能する。 FIG. 1 is a diagram illustrating a rotating electric machine 1 according to one embodiment of the present invention. The rotating electric machine 1 is a permanent magnet embedded type brushless rotating electric machine. The rotating electric machine 1 functions as an electric motor (motor) when the vehicle runs, and functions as a generator (generator) when the vehicle is braked.

回転電機１は、円柱状の回転子３と、円筒状の固定子５とを備える。回転子３と一体化されたシャフト９の軸方向の両端部は、図示しないケースに設けられた軸受によって、回転自在に支持されている。固定子５は、回転子３の外周側において所定の隙間を有するように、ケースに固定される。固定子コア５０のティース部５１には、巻回されたコイル５２が配設されている。回転子３の回転位置を検出して、検出された回転子３の回転位置に応じて、コイル５２に流す電流の切り替えを制御することによって、回転子３およびシャフト９が回転する。このように、回転電機１においては、回転子３に一体化されたシャフト９がトルクを出力する。 The rotating electric machine 1 includes a cylindrical rotor 3 and a cylindrical stator 5. Both ends in the axial direction of the shaft 9 integrated with the rotor 3 are rotatably supported by bearings provided in a case (not shown). The stator 5 is fixed to the case so as to have a predetermined gap on the outer peripheral side of the rotor 3. A wound coil 52 is disposed on the teeth 51 of the stator core 50. By detecting the rotational position of the rotor 3 and controlling the switching of the current flowing through the coil 52 in accordance with the detected rotational position of the rotor 3, the rotor 3 and the shaft 9 rotate. Thus, in the rotating electric machine 1, the shaft 9 integrated with the rotor 3 outputs torque.

〔回転子および回転子ユニット〕
図２から図１０を参照しながら、回転子３および回転子３を構成する第１回転子ユニット１０を説明する。 [Rotor and rotor unit]
The rotor 3 and the first rotor unit 10 constituting the rotor 3 will be described with reference to FIGS. 2 to 10.

〔第１実施形態〕
図２から図６に示すように、回転子ユニットとしての第１回転子ユニット１０は、回転子コア１２と永久磁石７とを有する。回転子コア１２は、円環部１３と、複数の磁石挿入孔１４と、軸支部１６，１８と、連結係合部３０とを有する。 [First Embodiment]
As shown in FIGS. 2 to 6, the first rotor unit 10 as a rotor unit has a rotor core 12 and a permanent magnet 7. The rotor core 12 has an annular portion 13, a plurality of magnet insertion holes 14, shaft supports 16, 18, and a connection engaging portion 30.

複数の磁石挿入孔１４は、円環部１３の外周側において、周方向に均等に離間配置されている。永久磁石７の磁場を効率的に利用するために、複数の磁石挿入孔１４は、円環部１３において、可能な限り外周側に寄せて配置されるのが好ましい。例えば、磁石挿入孔１４の外側コーナ部と円環部１３の外周面との間で、１ｍｍ程度の間隔を有するように、磁石挿入孔１４が配置される。 The plurality of magnet insertion holes 14 are equally spaced in the circumferential direction on the outer peripheral side of the annular portion 13. In order to use the magnetic field of the permanent magnet 7 efficiently, it is preferable that the plurality of magnet insertion holes 14 be arranged as close to the outer periphery as possible in the annular portion 13. For example, the magnet insertion holes 14 are arranged so as to have an interval of about 1 mm between the outer corner portion of the magnet insertion hole 14 and the outer peripheral surface of the annular portion 13.

複数の磁石挿入孔１４のそれぞれには、永久磁石７が挿入される。図示した例では、８個の磁石挿入孔１４が設けられているので、磁極数が８となる。図示した例では、磁石挿入孔１４が、回転中心Ｏを中心にして、４５度の角度で周方向に均等に離間配置されている。 The permanent magnet 7 is inserted into each of the plurality of magnet insertion holes 14. In the illustrated example, since eight magnet insertion holes 14 are provided, the number of magnetic poles is eight. In the illustrated example, the magnet insertion holes 14 are equally spaced in the circumferential direction at an angle of 45 degrees about the rotation center O.

磁石挿入孔１４は、軸方向から見て略矩形形状をしている。磁石挿入孔１４の軸方向の長さは、円環部１３の軸方向長さと同じであり、永久磁石７の軸方向長さよりも長くなるように寸法構成されている。永久磁石７は、例えば、他側から磁石挿入孔１４に挿入される。磁石挿入孔１４の他側では、永久磁石７の挿入が容易になるように、Ｃ面またはＲ面の面取りが磁石挿入孔１４の長辺側に設けられている。磁石挿入孔１４の一側では、永久磁石７が行き止まりになるように、ストッパー部が磁石挿入孔１４の短辺側に設けられている。 The magnet insertion hole 14 has a substantially rectangular shape when viewed from the axial direction. The axial length of the magnet insertion hole 14 is the same as the axial length of the annular portion 13, and is dimensioned to be longer than the axial length of the permanent magnet 7. The permanent magnet 7 is inserted into the magnet insertion hole 14 from the other side, for example. On the other side of the magnet insertion hole 14, a chamfer of the C surface or the R surface is provided on the long side of the magnet insertion hole 14 so that the permanent magnet 7 can be easily inserted. On one side of the magnet insertion hole 14, a stopper is provided on the short side of the magnet insertion hole 14 so that the permanent magnet 7 reaches a dead end.

回転子コア１２の中央部には、軸支部１６，１８が、軸方向に立設されている。すなわち、回転子コア１２の軸方向の一側には、軸方向に突出する一側の軸支部１６が設けられている。回転子コア１２の軸方向の他側には、軸方向に突出する他側の軸支部１８が設けられている。回転子コア１２の中央部、一側の軸支部１６および他側の軸支部１８のそれぞれには、シャフト９を挿通するための軸孔１５が形成されている。シャフト９は、その一端に雄ネジ部が形成された軸部と、雄ネジ部に螺合する雌ネジ部とを備える。軸部の雄ネジ部と雌ネジ部とを螺合させることより、軸方向に一体化されたシャフト９が形成される。シャフト９は、車両の駆動輪に動力を伝達する出力軸として用いたり、出力軸の回転を減速する減速機構に接続したりすることができる。 At the center of the rotor core 12, shaft supports 16, 18 are provided upright in the axial direction. That is, on one side of the rotor core 12 in the axial direction, a shaft support 16 on one side protruding in the axial direction is provided. The other side of the rotor core 12 in the axial direction is provided with a shaft support 18 on the other side that protrudes in the axial direction. A shaft hole 15 through which the shaft 9 is inserted is formed in a central portion of the rotor core 12, a shaft support 16 on one side, and a shaft support 18 on the other side. The shaft 9 includes a shaft portion having a male screw portion formed at one end thereof, and a female screw portion screwed to the male screw portion. By screwing the male screw portion and the female screw portion of the shaft portion together, the shaft 9 integrated in the axial direction is formed. The shaft 9 can be used as an output shaft for transmitting power to driving wheels of the vehicle, or can be connected to a reduction mechanism that reduces the rotation of the output shaft.

回転子コア１２は、熱可塑性樹脂から構成され、射出成形によって作製される。回転子コア１２を構成する熱可塑性樹脂は、耐熱性が高くて、成形時の収縮が少ない樹脂、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）樹脂、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂などを挙げることができる。回転子コア１２を構成する熱可塑性樹脂は、好ましくは、炭素繊維で強化されたポリフェニレンサルファイド樹脂である。炭素繊維で強化されたポリフェニレンサルファイド樹脂は、例えば、無機系添加剤を含むことができる。この発明を限定しない例示として、炭素繊維で強化されたポリフェニレンサルファイド樹脂は、三菱ケミカル株式会社製の品番ＰＰＳ−Ｃ−１５Ｔ１５である。当該樹脂は、１５重量％の炭素繊維を含有する。当該構成によれば、耐熱性が高くて、成形時の収縮が少ない回転子コア１２の成形体を得ることができる。 The rotor core 12 is made of a thermoplastic resin, and is manufactured by injection molding. The thermoplastic resin constituting the rotor core 12 has a high heat resistance and a small shrinkage during molding, for example, a PPS (polyphenylene sulfide) resin, a PBT (polybutylene terephthalate) resin, a PC (polycarbonate) resin, or the like. Can be mentioned. The thermoplastic resin constituting the rotor core 12 is preferably a polyphenylene sulfide resin reinforced with carbon fibers. The polyphenylene sulfide resin reinforced with carbon fibers can include, for example, an inorganic additive. As an example without limiting the invention, a polyphenylene sulfide resin reinforced with carbon fibers is part number PPS-C-15T15 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation. The resin contains 15% by weight of carbon fibers. According to this configuration, it is possible to obtain a molded body of the rotor core 12 that has high heat resistance and little shrinkage during molding.

永久磁石７は、軸方向から見て略矩形形状をしているとともに、軸方向に延びる板状形状をしている。すでに着磁されている永久磁石７は、各磁石挿入孔１４に対して１つずつ挿入配置され、それぞれが回転子コア１２における１つの磁極を形成する。永久磁石７では、例えば、外周側の長辺面がＮ極であるとき、内周側の長辺面がＳ極になる。図６に示すように、永久磁石７が、回転子コア１２の８つの磁石挿入孔１４に配置されるときに、回転子コア１２の周方向に沿って隣り合う磁極の間では、磁界方向が互いに逆になるように配置される。すなわち、外周側の磁極の極性は、周方向に沿って順に、Ｎ極，Ｓ極，Ｎ極，Ｓ極，Ｎ極，Ｓ極，Ｎ極，Ｓ極になり、内周側の磁極の極性は、周方向に沿って順に、Ｓ極，Ｎ極，Ｓ極，Ｎ極，Ｓ極，Ｎ極，Ｓ極，Ｎ極になる。 The permanent magnet 7 has a substantially rectangular shape when viewed from the axial direction, and has a plate-like shape extending in the axial direction. The already magnetized permanent magnets 7 are inserted one by one into each magnet insertion hole 14, and each forms one magnetic pole in the rotor core 12. In the permanent magnet 7, for example, when the long side surface on the outer peripheral side is the N pole, the long side surface on the inner peripheral side is the S pole. As shown in FIG. 6, when the permanent magnets 7 are arranged in the eight magnet insertion holes 14 of the rotor core 12, the magnetic field direction is between the magnetic poles adjacent to each other along the circumferential direction of the rotor core 12. They are arranged to be opposite to each other. That is, the polarities of the magnetic poles on the outer peripheral side are N pole, S pole, N pole, S pole, N pole, S pole, N pole, and S pole in order along the circumferential direction. Are sequentially S, N, S, N, S, N, S, and N poles along the circumferential direction.

永久磁石７は、好ましくは、ネオジムと鉄とホウ素とを主成分とするネオジム磁石、サマリウムとコバルトとを主成分とするサマリウムコバルト磁石などの希土類磁石である。永久磁石７は、より好ましくは、永久磁石の中でも最も強い磁力を持つネオジム磁石である。当該構成によれば、高いトルクを持った回転電機１を提供できる。なお、用途によっては、フェライト磁石やアルニコ磁石などを用いることもできる。 The permanent magnet 7 is preferably a rare earth magnet such as a neodymium magnet mainly containing neodymium, iron and boron, and a samarium cobalt magnet mainly containing samarium and cobalt. The permanent magnet 7 is more preferably a neodymium magnet having the strongest magnetic force among the permanent magnets. According to the configuration, the rotating electric machine 1 having a high torque can be provided. Depending on the application, a ferrite magnet, an alnico magnet, or the like can be used.

磁石固定材が、それぞれの磁石挿入孔１４において、永久磁石７との隙間に充填される。永久磁石７の磁場を効率的に利用するために、磁石固定材は、例えば、磁石挿入孔１４における内周側の隙間に充填される。磁石固定材は、永久磁石７を回転子コア１２に固定する働きを有する。磁石固定材としては、成形性および耐熱性に優れた熱硬化性樹脂が用いられる。熱硬化性樹脂としては、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂などを用いることができる。 The magnet fixing material is filled in the gap between the permanent magnet 7 and each of the magnet insertion holes 14. In order to use the magnetic field of the permanent magnet 7 efficiently, the magnet fixing material is filled in, for example, a gap on the inner peripheral side of the magnet insertion hole 14. The magnet fixing material has a function of fixing the permanent magnet 7 to the rotor core 12. As the magnet fixing material, a thermosetting resin having excellent moldability and heat resistance is used. As the thermosetting resin, an epoxy resin, a polyimide resin, or the like can be used.

図７に示すように、回転子コア１２の外周部すなわち円環部１３の外周部には、外リング１７が配設されている。外リング１７は、回転子コア１２を構成する熱可塑性樹脂の耐熱性および耐クリープ性を向上させるために設けられている。外リング１７は、永久磁石７の磁場を妨げない特性を有する材質、例えば、保磁力が小さく透磁率が大きい軟質磁性材料からなる。外リング１７は、例えば、鉄、ケイ素鋼（電磁鋼板）、パーマロイ、センダスト、ソフトフェライトなどからなる。外リング１７は、回転子コア１２を作製するときに、インサート成形（一体成形）によって一体的に配設される。 As shown in FIG. 7, an outer ring 17 is provided on the outer peripheral portion of the rotor core 12, that is, on the outer peripheral portion of the annular portion 13. The outer ring 17 is provided to improve the heat resistance and creep resistance of the thermoplastic resin forming the rotor core 12. The outer ring 17 is made of a material having characteristics that do not impede the magnetic field of the permanent magnet 7, for example, a soft magnetic material having a small coercive force and a large magnetic permeability. The outer ring 17 is made of, for example, iron, silicon steel (electromagnetic steel sheet), permalloy, sendust, soft ferrite, or the like. When manufacturing the rotor core 12, the outer ring 17 is integrally provided by insert molding (integral molding).

図７に示すように、回転子コア１２の一側の軸支部１６および他側の軸支部１８の外周部には、内リング１９が配設されている。内リング１９は、回転子コア１２を構成する熱可塑性樹脂の耐熱性および耐クリープ性を向上させるために設けられている。内リング１９は、各種の金属材料からなる。内リング１９は、磁場の影響をほとんど受けない非磁性体からなり、例えば、アルミニウム（常磁性体）や銅（反磁性体）からなる。内リング１９は、回転子コア１２を作製するときに、インサート成形（一体成形）によって一体的に配設される。 As shown in FIG. 7, an inner ring 19 is disposed on the outer periphery of the shaft support 16 on one side of the rotor core 12 and the shaft support 18 on the other side. The inner ring 19 is provided to improve the heat resistance and creep resistance of the thermoplastic resin forming the rotor core 12. The inner ring 19 is made of various metal materials. The inner ring 19 is made of a non-magnetic material that is hardly affected by a magnetic field, for example, aluminum (paramagnetic material) or copper (diamagnetic material). When manufacturing the rotor core 12, the inner ring 19 is integrally provided by insert molding (integral molding).

図４、図５、図７および図９に示すように、第１回転子ユニット１０の他側の軸支部１８の軸方向端面には、周方向での係合を可能にする連結係合部３０が設けられている。当該構成によれば、回転子コア１２の軸方向端面を有効利用できるとともに、連結係合部３０を成形によって容易に形成できる。連結係合部３０は、凸形状の第１係合部３１と凹形状の第２係合部３２とが、軸方向から見て周方向に交互に配設されることによって構成されている。凸形状の第１係合部３１は、軸方向に突出するとともに軸方向から見て円弧形状をしている。第２係合部３２は、軸方向に突出した第１係合部３１を受け入れできるように、軸方向に凹んだ凹形状をしている。凹形状の第２係合部３２は、第１係合部３１に係合するように凹設されるとともに軸方向から見て円弧形状をしている。当該構成によれば、周方向での係合を可能にするとともに、第１回転子ユニット１０を軸方向に動かすことで、第１係合部３１および第２係合部３２を容易に係合状態または非係合状態にすることができる。 As shown in FIGS. 4, 5, 7, and 9, a connection engagement portion that enables engagement in the circumferential direction is provided on the axial end surface of the shaft support portion 18 on the other side of the first rotor unit 10. 30 are provided. According to this configuration, the axial end surface of the rotor core 12 can be effectively used, and the coupling engagement portion 30 can be easily formed by molding. The coupling engagement portion 30 is configured by alternately arranging convex first engagement portions 31 and concave second engagement portions 32 in the circumferential direction when viewed from the axial direction. The first engagement portion 31 having a convex shape protrudes in the axial direction and has an arc shape when viewed from the axial direction. The second engaging portion 32 has a concave shape that is concave in the axial direction so as to receive the first engaging portion 31 that protrudes in the axial direction. The concave second engaging portion 32 is concavely provided so as to engage with the first engaging portion 31 and has an arc shape when viewed from the axial direction. According to the configuration, the first engagement unit 31 and the second engagement unit 32 can be easily engaged by enabling the engagement in the circumferential direction and moving the first rotor unit 10 in the axial direction. State or disengaged state.

図１０（Ａ）に示すように、第１係合部３１および第２係合部３２は、軸方向から見て、例えば、１８０度の角度で周方向に交互に延在するように全周を２等分した円弧形状をしている。第１係合部３１および第２係合部３２は、図１０（Ｂ）に示すように、軸方向から見て、９０度の角度で周方向に交互に延在するように全周を４等分した円弧形状にすることができる。第１係合部３１および第２係合部３２は、図１０（Ｃ）に示すように、４５度の角度で周方向に交互に延在するように全周を８等分した円弧形状にすることができる。いずれの場合においても、第１係合部３１および第２係合部３２は、軸方向から見て、対称軸Ｓを挟んで線対称になっているとともに、周方向に交互に配設されている。当該構成によれば、互いに対面する、一方の第１回転子ユニット１０ａの連結係合部３０と他方の第１回転子ユニット１０ｂの連結係合部３０とが、容易に係合できる。 As shown in FIG. 10 (A), the first engagement portion 31 and the second engagement portion 32 are arranged such that they extend around the entire circumference so as to alternately extend in the circumferential direction at an angle of, for example, 180 degrees when viewed from the axial direction. Has an arc shape obtained by bisecting. As shown in FIG. 10 (B), the first engaging portion 31 and the second engaging portion 32 extend around the entire circumference so as to alternately extend in the circumferential direction at an angle of 90 degrees when viewed from the axial direction. It can be formed into an equally-divided arc shape. As shown in FIG. 10 (C), the first engagement portion 31 and the second engagement portion 32 are formed in an arc shape obtained by equally dividing the entire circumference into eight portions so as to alternately extend in the circumferential direction at an angle of 45 degrees. can do. In any case, the first engagement portions 31 and the second engagement portions 32 are line-symmetrical with respect to the axis of symmetry S when viewed from the axial direction, and are alternately arranged in the circumferential direction. I have. According to this configuration, the coupling engagement portion 30 of one first rotor unit 10a and the coupling engagement portion 30 of the other first rotor unit 10b that face each other can be easily engaged.

軸方向の他側から見て永久磁石７の磁極の配列が全く同じである、２つの第１回転子ユニット１０（一方の第１回転子ユニット１０ａおよび他方の第１回転子ユニット１０ｂ）を準備する。すなわち、軸方向の他側から見て永久磁石７の磁極が全く同じに位置する、永久磁石７が装着された一方の第１回転子ユニット１０ａと、永久磁石７が装着された他方の第１回転子ユニット１０ｂとを準備する。 Prepare two first rotor units 10 (one first rotor unit 10a and the other first rotor unit 10b) in which the arrangement of the magnetic poles of the permanent magnet 7 is exactly the same when viewed from the other side in the axial direction. I do. That is, the first rotor unit 10a on which the permanent magnet 7 is mounted and the other first rotor unit 10a on which the permanent magnet 7 is mounted, in which the magnetic poles of the permanent magnet 7 are exactly the same when viewed from the other side in the axial direction. The rotor unit 10b is prepared.

図９に示すように、一方の第１回転子ユニット１０ａの他側および他方の第１回転子ユニット１０ｂの他側を対面させることによって、２つの第１回転子ユニット１０，１０が、連結係合部３０を介して軸方向に連結される。すなわち、図９に示すように、一方の第１回転子ユニット１０ａにおける第１係合部３１と、他方の第１回転子ユニット１０ｂにおける第２係合部３２とが対面した状態で２つの第１回転子ユニット１０，１０を近接させることによって、一方の連結係合部３０と他方の連結係合部３０とが係合する。 As shown in FIG. 9, the other first rotor unit 10 a and the other side of the other first rotor unit 10 b face each other so that the two first rotor units 10 and 10 are connected to each other. They are connected in the axial direction via the joint 30. That is, as shown in FIG. 9, the two first engagement portions 31 of the first rotor unit 10a and the second engagement portions 32 of the other first rotor unit 10b face each other. By bringing the one rotor units 10 and 10 close to each other, one connection engagement portion 30 and the other connection engagement portion 30 are engaged.

シャフト９の軸部が、係合している２つの第１回転子ユニット１０，１０の各軸孔１５に挿通される。シャフト９の軸部の雄ネジ部と雌ネジ部との螺合により、２つの第１回転子ユニット１０，１０が一体的に固定される。これにより、図８に示すように、２つの第１回転子ユニット１０，１０を一体化した回転子３が、作製される。作製された回転子３では、例えば、外周側の磁極の極性は、周方向に沿って順に、Ｎ極，Ｓ極，Ｎ極，Ｓ極，Ｎ極，Ｓ極，Ｎ極，Ｓ極になり、内周側の磁極の極性は、周方向に沿って順に、Ｓ極，Ｎ極，Ｓ極，Ｎ極，Ｓ極，Ｎ極，Ｓ極，Ｎ極になる。永久磁石７による同じ磁極は、２つの第１回転子ユニット１０，１０にわたって、軸方向に直線状に延びている。 The shaft portion of the shaft 9 is inserted into each shaft hole 15 of the two engaged first rotor units 10 and 10. The two first rotor units 10 and 10 are integrally fixed by screwing the male screw part and the female screw part of the shaft part of the shaft 9. Thus, as shown in FIG. 8, the rotor 3 in which the two first rotor units 10 and 10 are integrated is manufactured. In the manufactured rotor 3, for example, the polarities of the magnetic poles on the outer peripheral side are N pole, S pole, N pole, S pole, N pole, S pole, N pole, and S pole in order along the circumferential direction. The polarities of the magnetic poles on the inner peripheral side are S, N, S, N, S, N, S, and N poles in the circumferential direction. The same magnetic pole formed by the permanent magnet 7 extends linearly in the axial direction across the two first rotor units 10.

他側に連結係合部３０を有する回転子コア１２は、一方の第１回転子ユニット１０ａおよび他方の第１回転子ユニット１０ｂにおいて同形である。したがって、第１回転子ユニット１０用の金型を使用して、一方の第１回転子ユニット１０ａおよび他方の第１回転子ユニット１０ｂにおける各回転子コア１２が射出成形されるので、回転子コア１２を低コストで製造できる。連結係合部３０を介して２つの第１回転子ユニット１０，１０を軸方向に連結することによって、大きな磁場を持った磁極の軸方向長さを２倍にした回転子３が容易に得られる。磁極の軸方向長さ（面積）を大きく確保できるので、回転電機１におけるトルクを向上させることができる。なお、当該回転子３に対応する固定子５は、軸直交方向に複数に分割されることなく、一つのものから構成されている。 The rotor core 12 having the coupling engagement portion 30 on the other side has the same shape in one first rotor unit 10a and the other first rotor unit 10b. Therefore, each rotor core 12 in one of the first rotor units 10a and the other first rotor unit 10b is injection-molded using the mold for the first rotor unit 10, so that the rotor core 12 can be manufactured at low cost. By connecting the two first rotor units 10, 10 in the axial direction via the connection engaging portions 30, the rotor 3 having a magnetic field having a large magnetic field and having the axial length doubled can be easily obtained. Can be Since a large axial length (area) of the magnetic pole can be secured, the torque in the rotating electric machine 1 can be improved. In addition, the stator 5 corresponding to the rotor 3 is constituted by one without being divided into a plurality in the direction perpendicular to the axis.

上記構成によれば、回転子コア１２が熱可塑性樹脂から構成されるとともに、複数個の第１回転子ユニット１０，１０が連結係合部３０を介して軸方向に連結されることによって回転子３を軸方向に長尺化できるので、回転子３ひいては回転電機１の高性能化および低コスト化を容易に実現できる。 According to the above configuration, the rotor core 12 is made of a thermoplastic resin, and the plurality of first rotor units 10 and 10 are connected in the axial direction via the connection engagement portions 30 so that the rotor is Since the length of the rotor 3 can be increased in the axial direction, it is possible to easily realize high performance and low cost of the rotor 3 and thus the rotating electric machine 1.

〔第２実施形態〕
図１１を参照しながら、第２実施形態に係る回転子３を説明する。図１１は、この発明の第２実施形態に係る回転子３を説明する図である。 [Second embodiment]
The rotor 3 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a diagram illustrating a rotor 3 according to a second embodiment of the present invention.

図１１において、回転子３が、例えば、４つの回転子ユニット１０，２０，２０，１０から構成されている。両側に配設される第１回転子ユニット１０，１０は、上述した実施形態のものと同じものである。２つの第２回転子ユニット２０，２０が、両サイドの第１回転子ユニット１０，１０の間に挟まれている。第２回転子ユニット２０においては、上述した第１回転子ユニット１０との比較で、連結係合部３０が一側の軸支部１６および他側の軸支部１８の両方に設けられている点が相違している。 In FIG. 11, the rotor 3 is composed of, for example, four rotor units 10, 20, 20, and 10. The first rotor units 10, 10 disposed on both sides are the same as those in the above-described embodiment. Two second rotor units 20, 20 are sandwiched between the first rotor units 10, 10 on both sides. The second rotor unit 20 is different from the first rotor unit 10 in that the coupling engagement portions 30 are provided on both the shaft support 16 on one side and the shaft support 18 on the other side. Are different.

図１１に示すように、回転子ユニットとしての第２回転子ユニット２０では、連結係合部３０が、一側の軸支部および他側の軸支部の各軸方向端面に設けられている。当該構成によれば、回転子コア１２の軸方向端面を有効利用できるとともに、連結係合部３０を成形によって容易に形成できる。連結係合部３０は、凸形状の第１係合部３１と凹形状の第２係合部３２とが、軸方向から見て周方向に交互に配設されることによって構成されている。凸形状の第１係合部３１は、軸方向に突出するとともに軸方向から見て円弧形状をしている。第２係合部３２は、軸方向に突出した第１係合部３１を受け入れできるように、軸方向に凹んだ凹形状をしている。凹形状の第２係合部３２は、第１係合部３１に係合するように凹設されるとともに軸方向から見て円弧形状をしている。 As shown in FIG. 11, in the second rotor unit 20 as the rotor unit, the coupling engagement portions 30 are provided on the respective axial end surfaces of the one-side pivot portion and the other-side pivot portion. According to this configuration, the axial end surface of the rotor core 12 can be effectively used, and the coupling engagement portion 30 can be easily formed by molding. The coupling engagement portion 30 is configured by alternately arranging convex first engagement portions 31 and concave second engagement portions 32 in the circumferential direction when viewed from the axial direction. The first engagement portion 31 having a convex shape protrudes in the axial direction and has an arc shape when viewed from the axial direction. The second engaging portion 32 has a concave shape that is concave in the axial direction so as to receive the first engaging portion 31 that protrudes in the axial direction. The concave second engaging portion 32 is concavely provided so as to engage with the first engaging portion 31 and has an arc shape when viewed from the axial direction.

第２回転子ユニット２０の第１係合部３１および第２係合部３２は、図１０（Ａ）のような全周を２等分した円弧形状、図１０（Ｂ）のような全周を４等分した円弧形状、図１０（Ｃ）のような全周を８等分した円弧形状にしたりすることができる。いずれの場合においても、第２回転子ユニット２０の第１係合部３１および第２係合部３２も、軸方向から見て、対称軸Ｓを挟んで線対称になっているとともに、周方向に交互に配設されている。 The first engaging portion 31 and the second engaging portion 32 of the second rotor unit 20 have an arc shape obtained by bisecting the entire circumference as shown in FIG. 10A, and the entire circumference as shown in FIG. Can be formed into an arc shape obtained by dividing the shape into four, or an arc shape obtained by dividing the entire circumference into eight as shown in FIG. In any case, the first engagement portion 31 and the second engagement portion 32 of the second rotor unit 20 are also line-symmetric with respect to the axis of symmetry S when viewed from the axial direction, and are also circumferentially aligned. Are arranged alternately.

第２回転子ユニット２０における一側の連結係合部３０が、第２回転子ユニット２０における他側の連結係合部３０または第１回転子ユニット１０における他側の連結係合部３０と係合するように構成されている。具体的には、第２回転子ユニット２０における一側の凸形状の第１係合部３１は、第２回転子ユニット２０における他側の凹形状の第２係合部３２、または、第１回転子ユニット１０における他側の凹形状の第２係合部３２と係合するように構成されている。第２回転子ユニット２０における一側の凹形状の第２係合部３２は、第２回転子ユニット２０における他側の凸形状の第１係合部３１、または、第１回転子ユニット１０における他側の凸形状の第１係合部３１と係合するように構成されている。 The connection engagement portion 30 on one side of the second rotor unit 20 is engaged with the connection engagement portion 30 on the other side of the second rotor unit 20 or the connection engagement portion 30 on the other side of the first rotor unit 10. Are configured to match. Specifically, the convex first engaging portion 31 on one side of the second rotor unit 20 is connected to the concave second engaging portion 32 on the other side of the second rotor unit 20 or the first The rotor unit 10 is configured to engage with the concave second engagement portion 32 on the other side. The concave second engaging portion 32 on one side of the second rotor unit 20 is connected to the convex first engaging portion 31 on the other side of the second rotor unit 20 or the first rotor unit 10. It is configured to engage with the first engagement portion 31 having a convex shape on the other side.

第２回転子ユニット２０における他側の連結係合部３０が、第２回転子ユニット２０における一側の連結係合部３０または第１回転子ユニット１０における一側の連結係合部３０と係合するように構成されている。具体的には、第２回転子ユニット２０における他側の凸形状の第１係合部３１は、第２回転子ユニット２０における一側の凹形状の第２係合部３２、または、第１回転子ユニット１０における一側の凹形状の第２係合部３２と係合するように構成されている。第２回転子ユニット２０における他側の凹形状の第２係合部３２は、第２回転子ユニット２０における一側の凸形状の第１係合部３１、または、第１回転子ユニット１０における一側の凸形状の第１係合部３１と係合するように構成されている。 The other-side connection engagement portion 30 of the second rotor unit 20 is engaged with the one-side connection engagement portion 30 of the second rotor unit 20 or the one-side connection engagement portion 30 of the first rotor unit 10. Are configured to match. More specifically, the other convex first engaging portion 31 on the second rotor unit 20 is connected to the concave second engaging portion 32 on one side of the second rotor unit 20 or the first engaging portion 32. The rotor unit 10 is configured to engage with the concave second engagement portion 32 on one side. The concave second engaging portion 32 on the other side of the second rotor unit 20 is a convex first engaging portion 31 on one side of the second rotor unit 20 or the first engaging portion 31 of the first rotor unit 10. It is configured to engage with the first engaging portion 31 having a convex shape on one side.

第２回転子ユニット２０における回転子コア１２も、熱可塑性樹脂から構成され、射出成形によって作製される。回転子コア１２を構成する熱可塑性樹脂は、耐熱性が高くて、成形時の収縮が少ない樹脂、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）樹脂、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂などを挙げることができる。回転子コア１２を構成する熱可塑性樹脂は、好ましくは、炭素繊維で強化されたポリフェニレンサルファイド樹脂である。炭素繊維で強化されたポリフェニレンサルファイド樹脂は、例えば、無機系添加剤を含むことができる。この発明を限定しない例示として、炭素繊維で強化されたポリフェニレンサルファイド樹脂は、三菱ケミカル株式会社製の品番ＰＰＳ−Ｃ−１５Ｔ１５である。当該樹脂は、１５重量％の炭素繊維を含有する。 The rotor core 12 in the second rotor unit 20 is also made of a thermoplastic resin and is manufactured by injection molding. The thermoplastic resin constituting the rotor core 12 has a high heat resistance and a small shrinkage during molding, for example, a PPS (polyphenylene sulfide) resin, a PBT (polybutylene terephthalate) resin, a PC (polycarbonate) resin, or the like. Can be mentioned. The thermoplastic resin constituting the rotor core 12 is preferably a polyphenylene sulfide resin reinforced with carbon fibers. The polyphenylene sulfide resin reinforced with carbon fibers can include, for example, an inorganic additive. As an example without limiting the invention, a polyphenylene sulfide resin reinforced with carbon fibers is part number PPS-C-15T15 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation. The resin contains 15% by weight of carbon fibers.

図１１において図示しない磁石挿入孔のうち、永久磁石が挿入される側（他側）では、永久磁石の挿入が容易になるように、Ｃ面またはＲ面の面取り部が磁石挿入孔の長辺側に設けられている。磁石挿入孔のうち、磁石挿入孔が挿入される側の反対側、すなわち反挿入側（一側）は、永久磁石が行き止まりになるように、ストッパー部が磁石挿入孔の短辺側に設けられている。 On the side of the magnet insertion hole (not shown) in which the permanent magnet is inserted (not shown) in FIG. 11, the chamfered portion on the C surface or the R surface is formed on the long side of the magnet insertion hole so that the permanent magnet can be easily inserted. It is provided on the side. On the opposite side of the magnet insertion hole into which the magnet insertion hole is inserted, that is, on the opposite side (one side), a stopper portion is provided on the short side of the magnet insertion hole so that the permanent magnet stops. ing.

軸方向の他側から見て永久磁石７の磁極の配列が全く同じである、２つの第１回転子ユニット１０（一方の第１回転子ユニット１０ａおよび他方の第１回転子ユニット１０ｂ）および２つの第２回転子ユニット２０（一方の第２回転子ユニット２０ａおよび他方の第２回転子ユニット２０ｂ）を準備する。すなわち、図１１の左側から右側に順に、軸方向から見て永久磁石７の磁極が全く同じに位置する、一側から他側の一方の第１回転子ユニット１０ａと、一側から他側の一方の第２回転子ユニット２０ａと、一側から他側の他方の第２回転子ユニット２０ｂと、他側から一側の他方の第１回転子ユニット１０ｂとを配設する。 The two first rotor units 10 (one first rotor unit 10a and the other first rotor unit 10b) and 2 have exactly the same arrangement of the magnetic poles of the permanent magnet 7 as viewed from the other side in the axial direction. Two second rotor units 20 (one second rotor unit 20a and the other second rotor unit 20b) are prepared. That is, in order from the left side to the right side in FIG. 11, the magnetic poles of the permanent magnets 7 are located exactly the same when viewed from the axial direction, and the first rotor unit 10a from one side to the other side and the first rotor unit 10a from the one side to the other side. One second rotor unit 20a, the other second rotor unit 20b from one side to the other side, and the other first rotor unit 10b from the other side to one side are arranged.

図１１に示すように、一方の第１回転子ユニット１０ａの他側と一方の第２回転子ユニット２０ａの一側とを、一方の第２回転子ユニット２０ａの他側と他方の第２回転子ユニット２０ｂの一側とを、他方の第２回転子ユニット２０ｂの他側と他方の第１回転子ユニット１０ｂの他側とを、それぞれ対面させる。これによって、一方の第１回転子ユニット１０ａと一方の第２回転子ユニット２０ａと他方の第２回転子ユニット２０ｂと他方の第１回転子ユニット１０ｂとが、それぞれの連結係合部３０を介して軸方向に連結される。すなわち、一方の第１回転子ユニット１０ａにおける第１係合部３１と、一方の第２回転子ユニット２０ａにおける第２係合部３２とが対面した状態で２つの回転子ユニット１０，２０を近接させると、一方の連結係合部３０と他方の連結係合部３０とが係合する。同様に、一方の第２回転子ユニット２０ａにおける第１係合部３１と、他方の第２回転子ユニット２０ｂにおける第２係合部３２とが対面した状態で２つの第２回転子ユニット２０，２０を近接させると、一方の連結係合部３０と他方の連結係合部３０とが係合する。また、他方の第２回転子ユニット２０ｂにおける第１係合部３１と、他方の第１回転子ユニット１０ｂにおける第２係合部３２とが対面した状態で２つの回転子ユニット２０，１０を近接させると、一方の連結係合部３０と他方の連結係合部３０とが係合する。 As shown in FIG. 11, the other side of one first rotor unit 10a and one side of one second rotor unit 20a are connected to the other side of one second rotor unit 20a and the second side of the other. One side of the slave unit 20b faces the other side of the other second rotor unit 20b and the other side of the other first rotor unit 10b. Thereby, one first rotor unit 10a, one second rotor unit 20a, the other second rotor unit 20b, and the other first rotor unit 10b are connected via the respective coupling engagement portions 30. And are connected in the axial direction. That is, the two rotor units 10 and 20 are brought close to each other in a state where the first engagement portion 31 of the one first rotor unit 10a faces the second engagement portion 32 of the one second rotor unit 20a. When this is done, the one coupling engagement portion 30 and the other coupling engagement portion 30 engage. Similarly, in a state where the first engagement portion 31 of one second rotor unit 20a and the second engagement portion 32 of the other second rotor unit 20b face each other, the two second rotor units 20, When the members 20 are brought close to each other, one of the coupling engagement portions 30 and the other coupling engagement portion 30 are engaged with each other. Further, the two rotor units 20, 10 are brought close to each other in a state where the first engagement portion 31 of the other second rotor unit 20b faces the second engagement portion 32 of the other first rotor unit 10b. When this is done, the one coupling engagement portion 30 and the other coupling engagement portion 30 engage.

シャフトが一方の第１回転子ユニット１０ａと一方の第２回転子ユニット２０ａと他方の第２回転子ユニット２０ｂと他方の第１回転子ユニット１０ｂの各軸孔１５に挿通される。シャフトの雄ネジ部と雌ネジ部との間での螺合により、４つの回転子ユニット１０，２０，２０，１０が、一体的に固定される。これにより、４つの回転子ユニット１０，２０，２０，１０を一体化した回転子３が、作製される。当該回転子３では、例えば、外周側の磁極の極性は、周方向に沿って順に、Ｎ極，Ｓ極，Ｎ極，Ｓ極，Ｎ極，Ｓ極，Ｎ極，Ｓ極になり、内周側の磁極の極性は、周方向に沿って順に、Ｓ極，Ｎ極，Ｓ極，Ｎ極，Ｓ極，Ｎ極，Ｓ極，Ｎ極になる。永久磁石７による磁極は、４つの回転子ユニット１０，２０，２０，１０にわたって、軸方向に直線状に延びている。 The shaft is inserted into each shaft hole 15 of one first rotor unit 10a, one second rotor unit 20a, the other second rotor unit 20b, and the other first rotor unit 10b. The four rotor units 10, 20, 20, 10 are integrally fixed by screwing between the male screw portion and the female screw portion of the shaft. Thus, the rotor 3 in which the four rotor units 10, 20, 20, 10 are integrated is manufactured. In the rotor 3, for example, the polarities of the magnetic poles on the outer peripheral side are N pole, S pole, N pole, S pole, N pole, S pole, N pole, and S pole in order along the circumferential direction. The polarities of the magnetic poles on the circumferential side are S pole, N pole, S pole, N pole, S pole, N pole, S pole, and N pole in order along the circumferential direction. The magnetic poles of the permanent magnets 7 extend linearly in the axial direction over the four rotor units 10, 20, 20, 10.

他側に連結係合部３０を有する回転子コア１２は、一方の第１回転子ユニット１０ａおよび他方の第１回転子ユニット１０ｂにおいて同形である。したがって、第１回転子ユニット１０用の金型を使用して、一方の第１回転子ユニット１０ａおよび他方の第１回転子ユニット１０ｂにおける各回転子コア１２が射出成形されるので、第１回転子ユニット１０用の回転子コア１２を低コストで製造できる。また、一側および他側の両方に連結係合部３０を有する回転子コア１２は、一方の第２回転子ユニット２０ａおよび他方の第２回転子ユニット２０ｂにおいて同形である。したがって、第２回転子ユニット２０用の金型を使用して、一方の第２回転子ユニット２０ａおよび他方の第２回転子ユニット２０ｂにおける各回転子コア１２が射出成形されるので、第２回転子ユニット２０用の回転子コア１２を低コストで製造できる。連結係合部３０を介して４つの回転子ユニット１０，２０，２０，１０を軸方向に連結することによって、大きな磁場を持った磁極の軸方向長さを４倍にした回転子３が容易に得られる。磁極の軸方向長さ（面積）を大きく確保できるので、回転電機１におけるトルクを向上させることができる。 The rotor core 12 having the coupling engagement portion 30 on the other side has the same shape in one first rotor unit 10a and the other first rotor unit 10b. Therefore, each rotor core 12 in one of the first rotor units 10a and the other first rotor unit 10b is injection-molded using the mold for the first rotor unit 10, so that the first rotation is performed. The rotor core 12 for the slave unit 10 can be manufactured at low cost. Further, the rotor core 12 having the coupling engagement portions 30 on both one side and the other side has the same shape in one second rotor unit 20a and the other second rotor unit 20b. Therefore, the respective rotor cores 12 in one second rotor unit 20a and the other second rotor unit 20b are injection-molded using the mold for the second rotor unit 20, so that the second rotation is performed. The rotor core 12 for the slave unit 20 can be manufactured at low cost. By connecting the four rotor units 10, 20, 20, 10 in the axial direction via the connection engaging portions 30, the rotor 3 having a magnetic field having a large magnetic field and having the axial length quadrupled can be easily formed. Is obtained. Since a large axial length (area) of the magnetic pole can be secured, the torque in the rotating electric machine 1 can be improved.

上記構成によれば、回転子コア１２が熱可塑性樹脂から構成されるとともに、複数個の回転子ユニット１０，２０，２０，１０が連結係合部３０を介して軸方向に連結されることによって回転子３を軸方向に長尺化できるので、回転子３ひいては回転電機１の高性能化および低コスト化を容易に実現できる。 According to the above configuration, the rotor core 12 is made of a thermoplastic resin, and the plurality of rotor units 10, 20, 20, and 10 are connected in the axial direction via the connection engagement portions 30. Since the rotor 3 can be lengthened in the axial direction, high performance and low cost of the rotor 3 and thus the rotating electric machine 1 can be easily realized.

〔第３実施形態〕
図１２を参照しながら、第３実施形態に係る回転子３を説明する。図１２は、この発明の第３実施形態に係る回転子３を説明する図である。 [Third embodiment]
The rotor 3 according to the third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a diagram illustrating a rotor 3 according to a third embodiment of the present invention.

図１２において、第１回転子ユニット１０の他側の円環部１３の軸方向端面には、連結係合部３０が設けられている。当該構成によれば、回転子コア１２の軸方向端面を有効利用できるとともに、連結係合部３０を成形によって容易に形成できる。具体的には、連結係合部３０が、円環部１３の内周側に設けられている。当該構成によれば、磁石挿入孔１４を円環部１３の外周側に寄せることによって形成される内周側の余白部分を有効利用できる。 In FIG. 12, a coupling engagement portion 30 is provided on the axial end surface of the annular portion 13 on the other side of the first rotor unit 10. According to this configuration, the axial end surface of the rotor core 12 can be effectively used, and the coupling engagement portion 30 can be easily formed by molding. Specifically, the connection engaging portion 30 is provided on the inner peripheral side of the annular portion 13. According to this configuration, an inner margin formed by moving the magnet insertion hole 14 toward the outer periphery of the annular portion 13 can be effectively used.

連結係合部３０は、凸形状の第１係合部３１と凹形状の第２係合部３２とが、軸方向から見て周方向に交互に配設されることによって構成されている。凸形状の第１係合部３１は、軸方向に突出するとともに軸方向から見て円弧形状をしている。第２係合部３２は、軸方向に突出した第１係合部３１を受け入れできるように、軸方向に凹んだ凹形状をしている。凹形状の第２係合部３２は、第１係合部３１に係合するように凹設されるとともに軸方向から見て円弧形状をしている。当該構成によれば、周方向での係合を可能にするとともに、第１回転子ユニット１０を軸方向に動かすことで、第１係合部３１および第２係合部３２を容易に係合状態または非係合状態にすることができる。 The coupling engagement portion 30 is configured by alternately arranging convex first engagement portions 31 and concave second engagement portions 32 in the circumferential direction when viewed from the axial direction. The first engagement portion 31 having a convex shape protrudes in the axial direction and has an arc shape when viewed from the axial direction. The second engaging portion 32 has a concave shape that is concave in the axial direction so as to receive the first engaging portion 31 that protrudes in the axial direction. The concave second engaging portion 32 is concavely provided so as to engage with the first engaging portion 31 and has an arc shape when viewed from the axial direction. According to the configuration, the first engagement unit 31 and the second engagement unit 32 can be easily engaged by enabling the engagement in the circumferential direction and moving the first rotor unit 10 in the axial direction. State or disengaged state.

円環部１３の内周側に配設される第１回転子ユニット１０の第１係合部３１および第２係合部３２は、図１０（Ａ）のような全周を２等分した円弧形状、図１０（Ｂ）のような全周を４等分した円弧形状、図１０（Ｃ）のような全周を８等分した円弧形状にしたりすることができる。いずれの場合においても、第１回転子ユニット１０の第１係合部３１および第２係合部３２も、軸方向から見て、対称軸を挟んで線対称になっているとともに、周方向に交互に配設されている。 The first engaging portion 31 and the second engaging portion 32 of the first rotor unit 10 disposed on the inner peripheral side of the annular portion 13 divide the entire circumference as shown in FIG. An arc shape, an arc shape obtained by dividing the entire circumference into four equal parts as shown in FIG. 10B, and an arc shape obtained by dividing the entire circumference into eight parts as shown in FIG. 10C can be used. In any case, the first engagement portion 31 and the second engagement portion 32 of the first rotor unit 10 are also line-symmetric with respect to the axis of symmetry when viewed from the axial direction, and are also circumferentially aligned. They are arranged alternately.

第２実施形態と同様に、連結係合部３０は、第２回転子ユニットの一側の円環部の内周側および他側の円環部１３の内周側の両方に設けることもできる。また、一側および他側の円環部の内周側に配設される第２回転子ユニットの第１係合部および第２係合部は、図１０（Ａ）のような全周を２等分した円弧形状、図１０（Ｂ）のような全周を４等分した円弧形状、図１０（Ｃ）のような全周を８等分した円弧形状にしたりすることができる。 Similarly to the second embodiment, the coupling engagement portions 30 can be provided on both the inner peripheral side of the annular portion on one side of the second rotor unit and the inner peripheral side of the annular portion 13 on the other side. . Further, the first and second engaging portions of the second rotor unit disposed on the inner peripheral side of the one-side and the other-side annular portions cover the entire periphery as shown in FIG. An arc shape that is bisected, an arc shape that divides the entire circumference into four as shown in FIG. 10B, and an arc shape that divides the entire circumference into eight as shown in FIG.

〔第４実施形態〕
図１３を参照しながら、第４実施形態に係る回転子３を説明する。図１３は、この発明の第４実施形態に係る回転子３を説明する図である。 [Fourth embodiment]
The rotor 3 according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a diagram illustrating a rotor 3 according to a fourth embodiment of the present invention.

第４実施形態に係る回転子３では、連結係合部３０として働くキー溝（凹部）４２が、第１回転子ユニット１０の回転子コア１２の軸孔１５の周面に設けられていることを特徴としている。シャフト９には、軸方向に延在するとともに径方向外側に突出するキー（凸部）４１が設けられている。シャフト９に形成されるキー４１は、連結される回転子コア１２の数量分だけ軸方向に延在している。回転子コア１２のキー溝４２は、シャフト９のキー４１に係合するように、軸方向に延在するとともに径方向外側に凹んでいる。したがって、回転子コア１２のキー溝４２は、シャフト９に対する回転子コア１２の周方向での係合を可能にする。 In the rotor 3 according to the fourth embodiment, the key groove (recess) 42 serving as the coupling engagement portion 30 is provided on the peripheral surface of the shaft hole 15 of the rotor core 12 of the first rotor unit 10. It is characterized by. The shaft 9 is provided with a key (convex portion) 41 extending in the axial direction and projecting outward in the radial direction. The keys 41 formed on the shaft 9 extend in the axial direction by the number of the rotor cores 12 to be connected. The keyway 42 of the rotor core 12 extends in the axial direction and is recessed radially outward so as to engage with the key 41 of the shaft 9. Thus, the keyway 42 of the rotor core 12 allows circumferential engagement of the rotor core 12 with the shaft 9.

第１回転子ユニット１０の回転子コア１２は、連結係合部３０として働くキー溝（凹部）４２を少なくとも１つ備えている。図１３では、２つのキー溝４２が、軸方向から見て１８０度の角度で等配されている。なお、同様に、連結係合部３０として働くキー溝４２を、第２回転子ユニットの回転子コアの軸孔の周面に設けることもできる。当該構成によれば、回転子コア１２においてシャフト９を挿通するための軸孔１５を有効利用できるとともに、連結係合部３０を成形によって容易に形成できる。 The rotor core 12 of the first rotor unit 10 has at least one key groove (recess) 42 serving as the coupling engagement portion 30. In FIG. 13, the two keyways 42 are equally arranged at an angle of 180 degrees when viewed from the axial direction. In addition, similarly, the key groove 42 serving as the coupling engagement portion 30 may be provided on the peripheral surface of the shaft hole of the rotor core of the second rotor unit. According to this configuration, the shaft hole 15 for inserting the shaft 9 in the rotor core 12 can be effectively used, and the coupling engagement portion 30 can be easily formed by molding.

〔第５実施形態〕
図１４を参照しながら、第５実施形態に係る回転子３を説明する。図１４は、この発明の第５実施形態に係る回転子３を説明する図である。 [Fifth Embodiment]
The rotor 3 according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a diagram illustrating a rotor 3 according to a fifth embodiment of the present invention.

第５実施形態に係る回転子３では、連結係合部３０として働くキー（凸部）４１が、第１回転子ユニット１０の回転子コア１２の軸孔１５の周面に設けられていることを特徴としている。シャフト９には、軸方向に延在するとともに径方向内側に凹んだキー溝（凹部）４２が設けられている。シャフト９に形成されるキー溝４２は、シャフト９の一端から他端まで軸方向に延在している。回転子コア１２のキー４１は、シャフト９のキー溝４２に係合するように、軸方向に延在するとともに径方向内側に突出している。したがって、回転子コア１２のキー４１は、シャフト９に対する回転子コア１２の周方向での係合を可能にする。 In the rotor 3 according to the fifth embodiment, a key (convex portion) 41 serving as the coupling engagement portion 30 is provided on the peripheral surface of the shaft hole 15 of the rotor core 12 of the first rotor unit 10. It is characterized by. The shaft 9 is provided with a key groove (recess) 42 extending in the axial direction and concave inward in the radial direction. The keyway 42 formed on the shaft 9 extends in the axial direction from one end to the other end of the shaft 9. The key 41 of the rotor core 12 extends in the axial direction and projects radially inward so as to engage with the key groove 42 of the shaft 9. Thus, the key 41 of the rotor core 12 enables circumferential engagement of the rotor core 12 with the shaft 9.

第１回転子ユニット１０の回転子コア１２は、連結係合部３０として働くキー（凸部）４１を少なくとも１つ備えている。図１４では、２つのキー４１が、軸方向から見て１８０度の角度で等配されている。なお、同様に、連結係合部３０として働くキー４１を、第２回転子ユニットの回転子コアの軸孔の周面に設けることもできる。当該構成によれば、回転子コア１２においてシャフト９を挿通するための軸孔１５を有効利用できるとともに、連結係合部３０を成形によって容易に形成できる。 The rotor core 12 of the first rotor unit 10 has at least one key (convex portion) 41 that functions as the coupling engagement portion 30. In FIG. 14, two keys 41 are equally arranged at an angle of 180 degrees when viewed from the axial direction. Similarly, the key 41 serving as the coupling engagement portion 30 may be provided on the peripheral surface of the shaft hole of the rotor core of the second rotor unit. According to this configuration, the shaft hole 15 for inserting the shaft 9 in the rotor core 12 can be effectively used, and the coupling engagement portion 30 can be easily formed by molding.

〔第６実施形態〕
図１５を参照しながら、第６実施形態に係る回転子３を説明する。図１５は、この発明の第６実施形態に係る回転子３を説明する図である。 [Sixth embodiment]
The rotor 3 according to the sixth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a diagram illustrating a rotor 3 according to a sixth embodiment of the present invention.

第６実施形態に係る回転子３では、回転子コア１２に形成された磁石挿入孔１４を補強する補強部が、磁石挿入孔１４の一側（永久磁石７を挿入する側の反対側）に設けられていることを特徴としている。すなわち、補強部として働くブリッジ部１４ａおよび肉盛り部１４ｂが、回転子コア１２を構成する熱可塑性樹脂の耐クリープ性および磁石挿入孔１４の形状安定性を向上させるために、各磁石挿入孔１４に設けられている。 In the rotor 3 according to the sixth embodiment, a reinforcing portion for reinforcing the magnet insertion hole 14 formed in the rotor core 12 is provided on one side of the magnet insertion hole 14 (the side opposite to the side on which the permanent magnet 7 is inserted). It is characterized by being provided. That is, the bridge portions 14a and the overlaid portions 14b serving as reinforcing portions are provided with the respective magnet insertion holes 14 to improve the creep resistance of the thermoplastic resin forming the rotor core 12 and the shape stability of the magnet insertion holes 14. It is provided in.

ブリッジ部１４ａは、略矩形形状の磁石挿入孔１４での対向する２つの長辺をつなぐように長辺の略中央に設けられている。ブリッジ部１４ａは、磁石挿入孔１４の一部分または全体を覆う構成にすることができる。ブリッジ部１４ａは、挿入された永久磁石７を行き止まりにするストッパー部としても働く。この発明を限定しない例示として、ブリッジ部１４ａは、幅が３ｍｍ、厚みが０．８ｍｍである。当該構成によれば、回転子コア１２の磁石挿入孔１４を補強できる。 The bridge portion 14a is provided substantially at the center of the long side so as to connect two long sides facing each other in the magnet insertion hole 14 having a substantially rectangular shape. The bridge portion 14a may be configured to cover a part or the entirety of the magnet insertion hole 14. The bridge portion 14a also functions as a stopper for stopping the inserted permanent magnet 7 at a dead end. As an example which does not limit the present invention, the bridge portion 14a has a width of 3 mm and a thickness of 0.8 mm. According to this configuration, the magnet insertion hole 14 of the rotor core 12 can be reinforced.

図１５において破線で示す肉盛り部１４ｂは、磁石挿入孔１４の周囲部分を囲繞するとともに、円環部１３の一側の端面よりも盛り上がっているように構成されている。この発明を限定しない例示として、肉盛り部１４ｂは、幅が１．１ｍｍ、盛り上がり高さが０．８ｍｍである。当該構成によれば、回転子コア１２の磁石挿入孔１４を補強できる。 In FIG. 15, a built-up portion 14 b indicated by a broken line surrounds a peripheral portion of the magnet insertion hole 14 and is configured to be higher than an end surface on one side of the annular portion 13. As an example which does not limit the present invention, the overlaid portion 14b has a width of 1.1 mm and a raised height of 0.8 mm. According to this configuration, the magnet insertion hole 14 of the rotor core 12 can be reinforced.

この発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。 Although a specific embodiment of the present invention has been described, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented with various modifications within the scope of the present invention.

上記実施形態では、回転子３が、２つの第１回転子ユニット１０（一方の第１回転子ユニット１０ａおよび他方の第１回転子ユニット１０ｂ）、または、２つの第１回転子ユニット１０（一方の第１回転子ユニット１０ａおよび他方の第１回転子ユニット１０ｂ）および２つの第２回転子ユニット２０（一方の第２回転子ユニット２０ａおよび他方の第２回転子ユニット２０ｂ）から構成されているが、第２回転子ユニット２０の数を適宜に増減させることができる。したがって、回転子３は、少なくとも２つの第１回転子ユニット１０を含み、少なくとも１つの第２回転子ユニット２０をさらに含むことができる。 In the above-described embodiment, the rotor 3 includes two first rotor units 10 (one first rotor unit 10a and the other first rotor unit 10b) or two first rotor units 10 (one Of the first rotor unit 10a and the other first rotor unit 10b) and two second rotor units 20 (one second rotor unit 20a and the other second rotor unit 20b). However, the number of the second rotor units 20 can be appropriately increased or decreased. Therefore, the rotor 3 includes at least two first rotor units 10 and may further include at least one second rotor unit 20.

永久磁石７および磁石挿入孔１４は、周方向に直線状に延びる形状のものを例示したが、軸方向に凸状のＶ字形状にしたり、Ｕ字形状にしたりすることができる。 Although the permanent magnet 7 and the magnet insertion hole 14 have been described as having a shape extending linearly in the circumferential direction, they may be V-shaped or U-shaped convex in the axial direction.

図１に示した固定子５では、ティース部５１の数が１２個のものを例示したが、ティース部５１の数などは、特に限定されるものではない。固定子５の巻線も、集中巻および分布巻のいずれのものであってもよい。 In the stator 5 shown in FIG. 1, the number of the teeth portions 51 is exemplified as 12, but the number of the teeth portions 51 is not particularly limited. The winding of the stator 5 may be any of concentrated winding and distributed winding.

図１に示した固定子５の巻線は、例えば、Ｕ相、Ｖ相、及び、Ｗ相の３つのコイル５２（３相巻線）から構成される。 The winding of the stator 5 shown in FIG. 1 includes, for example, three coils 52 (three-phase windings) of U-phase, V-phase, and W-phase.

回転電機１は、固定子５に対する回転子３の相対的な回転位置を検出する磁気センサ（例えば、ホール素子）を備えることができる。磁気センサは、回転子３に埋設された永久磁石７のＮ極およびＳ極の磁極の切り替えから回転子３の回転数および回転方向を検出することができる。 The rotating electric machine 1 can include a magnetic sensor (for example, a Hall element) that detects a relative rotation position of the rotor 3 with respect to the stator 5. The magnetic sensor can detect the number of rotations and the direction of rotation of the rotor 3 by switching between the N pole and the S pole of the permanent magnet 7 embedded in the rotor 3.

この発明の回転電機１は、車両用に限定されるものでなく、広く一般的な電動機および発電機にも使用できる。 The rotating electric machine 1 of the present invention is not limited to a vehicle, but can be used for a widely-used electric motor and a generator.

この発明および実施形態をまとめると、次のようになる。 The present invention and embodiments are summarized as follows.

この発明の一態様に係る回転子３は、
複数の磁石挿入孔１４を有するとともに熱可塑性樹脂から構成される回転子コア１２と、
前記複数の磁石挿入孔１４のそれぞれに挿入された永久磁石７と、
前記回転子コア１２の中央部に挿通されるシャフト９と、
周方向での係合を可能にする連結係合部３０とを有する回転子ユニット１０（２０）を複数個備えてなり、
複数個の前記回転子ユニット１０（２０）が前記連結係合部３０を介して軸方向に連結されることによって、回転子が構成されることを特徴とする。 The rotor 3 according to one embodiment of the present invention includes:
A rotor core 12 having a plurality of magnet insertion holes 14 and made of a thermoplastic resin;
A permanent magnet 7 inserted into each of the plurality of magnet insertion holes 14,
A shaft 9 inserted through the center of the rotor core 12,
A plurality of rotor units 10 (20) each having a coupling engagement portion 30 that enables engagement in the circumferential direction;
The rotor is configured by connecting a plurality of the rotor units 10 (20) in the axial direction via the connection engaging portions 30.

上記構成によれば、回転子コア１２が熱可塑性樹脂から構成されるとともに、複数個の回転子ユニット１０（２０）が連結係合部３０を介して軸方向に連結されることによって回転子３を軸方向に長尺化できるので、回転子３の高性能化および低コスト化を容易に実現できる。 According to the above configuration, the rotor core 12 is made of a thermoplastic resin, and the plurality of rotor units 10 (20) are connected in the axial direction via the connection engagement portions 30, so that the rotor 3 Can be lengthened in the axial direction, so that high performance and low cost of the rotor 3 can be easily realized.

また、一実施形態の回転子３では、
前記連結係合部３０は、前記回転子コア１２の軸方向端面に設けられている。 Further, in the rotor 3 of one embodiment,
The connection engaging portion 30 is provided on an axial end surface of the rotor core 12.

上記実施形態によれば、
回転子コア１２の軸方向端面を有効利用できるとともに、連結係合部３０を成形によって容易に形成できる。 According to the above embodiment,
The axial end surface of the rotor core 12 can be effectively used, and the coupling engagement portion 30 can be easily formed by molding.

また、一実施形態の回転子３では、
前記連結係合部３０は、軸方向に突出するとともに軸方向から見て円弧形状をしている第１係合部３１と、前記第１係合部３１に係合するように凹設されるとともに軸方向から見て円弧形状をしている第２係合部３２とを備える。 Further, in the rotor 3 of one embodiment,
The coupling engagement portion 30 is formed in a first engagement portion 31 that protrudes in the axial direction and has an arc shape when viewed in the axial direction, and is recessed so as to engage with the first engagement portion 31. And a second engaging portion 32 having an arc shape as viewed from the axial direction.

上記実施形態によれば、周方向での係合を可能にするとともに、回転子ユニット１０（２０）を軸方向に動かすことで、第１係合部３１および第２係合部３２を容易に係合状態または非係合状態にすることができる。 According to the above-described embodiment, the first engagement portion 31 and the second engagement portion 32 can be easily formed by enabling the engagement in the circumferential direction and moving the rotor unit 10 (20) in the axial direction. It can be engaged or disengaged.

また、一実施形態の回転子３では、
前記第１係合部３１および前記第２係合部３２は、軸方向から見て線対称であり且つ周方向に交互に配設されている。 Further, in the rotor 3 of one embodiment,
The first engagement portions 31 and the second engagement portions 32 are line-symmetrical when viewed from the axial direction, and are alternately arranged in the circumferential direction.

上記実施形態によれば、対面する２つの回転子ユニット１０（２０）の各連結係合部３０，３０が、容易に係合できる。 According to the above-described embodiment, the respective coupling engagement portions 30, 30 of the two facing rotor units 10 (20) can be easily engaged.

また、一実施形態の回転子３では、
前記連結係合部３０は、前記シャフト９に設けられて軸方向に延在するキー４１またはキー溝４２に係合するように構成された凹部４２または凸部４１である。 Further, in the rotor 3 of one embodiment,
The coupling engaging portion 30 is a concave portion 42 or a convex portion 41 provided on the shaft 9 and configured to engage with a key 41 or a key groove 42 extending in the axial direction.

上記実施形態によれば、回転子コア１２においてシャフト９を挿通するための軸孔を有効利用できるとともに、連結係合部３０を成形によって容易に形成できる。 According to the above embodiment, the shaft hole for inserting the shaft 9 in the rotor core 12 can be effectively used, and the coupling engagement portion 30 can be easily formed by molding.

また、一実施形態の回転子３では、
前記回転子コア１２を構成する前記熱可塑性樹脂は、炭素繊維で強化されたポリフェニレンサルファイド樹脂である。 Further, in the rotor 3 of one embodiment,
The thermoplastic resin constituting the rotor core 12 is a polyphenylene sulfide resin reinforced with carbon fibers.

上記実施形態によれば、耐熱性が高くて、成形時の収縮が少ない回転子コア１２の成形体を得ることができる。 According to the above-described embodiment, it is possible to obtain a molded body of the rotor core 12 having high heat resistance and less shrinkage during molding.

また、一実施形態の回転子３では、
前記永久磁石７は、ネオジム磁石である。 Further, in the rotor 3 of one embodiment,
The permanent magnet 7 is a neodymium magnet.

上記実施形態によれば、高いトルクを持った回転電機１を提供できる。 According to the embodiment, the rotating electric machine 1 having a high torque can be provided.

また、一実施形態の回転子３では、
前記回転子コア１２の外周部には、軟質磁性材料からなる外リング１７が配設されている。 Further, in the rotor 3 of one embodiment,
An outer ring 17 made of a soft magnetic material is provided on an outer peripheral portion of the rotor core 12.

上記実施形態によれば、回転子コア１２を構成する熱可塑性樹脂の耐熱性および耐クリープ性を向上させることができる。 According to the above embodiment, the heat resistance and creep resistance of the thermoplastic resin constituting the rotor core 12 can be improved.

また、一実施形態の回転子３では、
前記回転子コアにおける軸支部１６，１８の外周部には、金属材料からなる内リング１９が配設されている。 Further, in the rotor 3 of one embodiment,
An inner ring 19 made of a metal material is disposed on the outer periphery of the shaft support portions 16 and 18 in the rotor core.

また、一実施形態の回転電機１では、
上記の回転子３を備える。 Further, in the rotating electric machine 1 of one embodiment,
The rotor 3 is provided.

上記実施形態によれば、回転子コア１２が熱可塑性樹脂から構成されるとともに、複数個の回転子ユニット１０（２０）が連結係合部３０を介して軸方向に連結されることによって回転子３の軸方向長さを長くできるので、回転電機１の高性能化および低コスト化を容易に実現できる。 According to the above-described embodiment, the rotor core 12 is made of a thermoplastic resin, and the plurality of rotor units 10 (20) are connected in the axial direction via the connection engagement portions 30. Since the axial length of the rotary electric machine 3 can be increased, high performance and low cost of the rotary electric machine 1 can be easily realized.

１…回転電機
３…回転子
５…固定子
７…永久磁石
９…シャフト
１０…第１回転子ユニット（回転子ユニット）
１０ａ…一方の第１回転子ユニット（回転子ユニット）
１０ｂ…他方の第１回転子ユニット（回転子ユニット）
１２…回転子コア
１３…円環部
１４…磁石挿入孔
１４ａ…ブリッジ部（補強部）
１４ｂ…肉盛り部（補強部）
１５…軸孔
１６…一側の軸支部
１７…外リング
１８…他側の軸支部
１９…内リング
２０…第２回転子ユニット（回転子ユニット）
２０ａ…一方の第２回転子ユニット（回転子ユニット）
２０ｂ…他方の第２回転子ユニット（回転子ユニット）
３０…連結係合部
３１…第１係合部
３２…第２係合部
４１…キー（凸部）
４２…キー溝（凹部）
５０…固定子コア
５１…ティース部
５２…コイル
Ｏ…回転中心
Ｓ…対称軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotating electric machine 3 ... Rotor 5 ... Stator 7 ... Permanent magnet 9 ... Shaft 10 ... 1st rotor unit (rotor unit)
10a: One first rotor unit (rotor unit)
10b... The other first rotor unit (rotor unit)
12 rotor core 13 annular part 14 magnet insertion hole 14a bridge part (reinforcing part)
14b: Overlay (reinforcement)
Reference numeral 15: Shaft hole 16: One side support 17: Outer ring 18: Other side support 19: Inner ring 20: Second rotor unit (rotor unit)
20a: One second rotor unit (rotor unit)
20b... The other second rotor unit (rotor unit)
Reference numeral 30: coupling engagement portion 31: first engagement portion 32: second engagement portion 41: key (convex portion)
42 ... Keyway (recess)
50: stator core 51: teeth part 52: coil O: center of rotation S: axis of symmetry

Claims

A rotor core having a plurality of magnet insertion holes and made of a thermoplastic resin,
Permanent magnets inserted into each of the plurality of magnet insertion holes,
A shaft inserted into the center of the rotor core,
It comprises a plurality of rotor units having a coupling engagement portion that enables engagement in the circumferential direction,
A rotor is configured by a plurality of the rotor units being connected in the axial direction via the connection engagement portion ,
The connection engagement portion is provided on an axial end surface of the rotor core,
The coupling engagement portion is formed in a first engagement portion projecting in the axial direction and having an arc shape when viewed from the axial direction, and is concavely provided so as to engage with the first engagement portion, and is provided in the axial direction. It characterized Rukoto and a second engagement portion which has a circular arc shape when viewed from the rotor.

Said first engaging portion and the second engagement portion, characterized in that it is arranged alternately in and circumferentially are axisymmetrical when viewed from the axial direction, the rotor according to claim 1.

A rotor core having a plurality of magnet insertion holes and made of a thermoplastic resin,
Permanent magnets inserted into each of the plurality of magnet insertion holes,
A shaft inserted into the center of the rotor core,
It comprises a plurality of rotor units having a coupling engagement portion that enables engagement in the circumferential direction,
A rotor is configured by a plurality of the rotor units being connected in the axial direction via the connection engagement portion,
The rotor according to claim 1, wherein the connection engagement portion is a concave portion or a convex portion provided on the shaft and configured to engage with a key or a key groove extending in an axial direction.

The rotor according to any one of claims 1 to 3 , wherein the thermoplastic resin constituting the rotor core is a polyphenylene sulfide resin reinforced with carbon fibers.

The permanent magnet is characterized by a neodymium magnet, a rotor according to any one of claims 1 to 4.

The rotor according to any one of claims 1 to 5 , wherein an outer ring made of a soft magnetic material is provided on an outer peripheral portion of the rotor core.

The rotor according to any one of claims 1 to 6 , wherein an inner ring made of a metal material is provided on an outer peripheral portion of a shaft support portion of the rotor core.

A rotating electric machine comprising the rotor according to any one of claims 1 to 7 .