JP6946120B2 - Axial gap type rotary electric machine - Google Patents

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Description

本発明は、アキシャルギャップ型回転電機に関し、詳しくは、アキシャルギャップ型回転電機に用いられるロータに関する。 The present invention relates to an axial gap type rotary electric machine, and more particularly to a rotor used in an axial gap type rotary electric machine.

従来、永久磁石同期モータの一種として、アキシャルギャップ型回転電機が知られている。アキシャルギャップ型回転電機は、複数の永久磁石及びこれらを支持するベース部材を有するロータと、複数のコイルを備えるステータとを備え、当該ロータ及びステータが、ロータの軸方向に隙間を隔てて互いに対向するように配置されている。 Conventionally, an axial gap type rotary electric machine is known as a kind of permanent magnet synchronous motor. The axial gap type rotary electric machine includes a rotor having a plurality of permanent magnets and a base member supporting them, and a stator having a plurality of coils, and the rotor and the stator face each other with a gap in the axial direction of the rotor. It is arranged to do.

上記ロータが回転するとき、複数の永久磁石の各々に遠心力が作用する。そのため、複数の永久磁石を支持するベース部材には、永久磁石に作用する遠心力に起因する荷重(永久磁石が遠心力の作用で径方向外側に押し付けられることによる荷重)への耐久性が要求される。 When the rotor rotates, centrifugal force acts on each of the plurality of permanent magnets. Therefore, the base member that supports a plurality of permanent magnets is required to withstand the load caused by the centrifugal force acting on the permanent magnets (the load caused by the permanent magnets being pressed outward in the radial direction by the action of the centrifugal force). Will be done.

下記特許文献1では、炭素繊維強化樹脂からなるシートを巻き回した状態で加圧して成形される高強度部材によって複数の永久磁石の各々を個別に囲むことにより、上記荷重が印加されることで高強度部材に発生する応力を分散させて、上記荷重への耐久性を確保している。 In Patent Document 1 below, the above load is applied by individually surrounding each of the plurality of permanent magnets with a high-strength member formed by applying pressure while winding a sheet made of carbon fiber reinforced resin. The stress generated in the high-strength member is dispersed to ensure durability against the above load.

特開2006−174554号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-174554

しかしながら、特許文献1では、高強度部材を成形するときの加圧により、巻き回されたシート間で、炭素繊維が短絡してしまい、高強度部材の内側を通過する磁束の変化を妨げる方向に渦電流が流れやすくなる。その結果、回転電機を駆動しているときのエネルギー効率の低下や、発熱に起因する樹脂の軟化、温度変化に起因する樹脂の劣化、さらには、温度上昇に起因する磁石の減磁等が発生するおそれがある。 However, in Patent Document 1, the carbon fibers are short-circuited between the wound sheets due to the pressurization when forming the high-strength member, and the change of the magnetic flux passing through the inside of the high-strength member is hindered. Eddy currents flow more easily. As a result, energy efficiency decreases when driving a rotary electric machine, resin softens due to heat generation, resin deteriorates due to temperature changes, and magnet demagnetization occurs due to temperature rise. There is a risk of

本発明の目的は、複数の永久磁石及びこれらを支持するベース部材を有するロータを備えたアキシャルギャップ型回転電機であって、永久磁石が配置された領域を通過する磁束の変化を妨げる方向に流れる渦電流がベース部材に発生するのを抑制できるアキシャルギャップ型回転電機を提供することである。 An object of the present invention is an axial gap type rotary electric machine including a plurality of permanent magnets and a rotor having a base member supporting them, and the current flows in a direction that prevents a change in magnetic flux passing through a region in which the permanent magnets are arranged. It is an object of the present invention to provide an axial gap type rotary electric machine capable of suppressing the generation of eddy current in a base member.

上記の目的を達成するために、本願の発明者は、複数の永久磁石及びこれらを支持するベース部材を有するロータを備えたアキシャルギャップ型回転電機において、複数の永久磁石を支持するベース部材のうち永久磁石を取り囲む部分(保持部)の形状に着目して検討を進めた。そして、保持部のうち永久磁石よりもロータの径方向で外側に位置する部分(周方向部)をロータの周方向で分断することにより、永久磁石が配置された領域を通過する磁束の変化を妨げる方向に渦電流が流れるのを抑制できるとの知見を得るに至った。しかしながら、このように分断された周方向部は、分断されていない周方向部と比べて、永久磁石に作用する遠心力に起因する荷重への耐久性が低下するので、ロータを高速で回転させることが難しくなる。本願の発明者は、このような知見に基づいて、更なる検討を進めた結果、本発明を完成させるに至った。 In order to achieve the above object, the inventor of the present application considers among the base members supporting a plurality of permanent magnets in an axial gap type rotary electric machine provided with a plurality of permanent magnets and a rotor having a base member supporting them. We focused on the shape of the part (holding part) that surrounds the permanent magnet. Then, by dividing the portion of the holding portion located outside the permanent magnet in the radial direction (circumferential portion) in the circumferential direction of the rotor, the change in magnetic flux passing through the region where the permanent magnet is arranged is changed. We have come to the conclusion that it is possible to suppress the flow of eddy currents in the direction of obstruction. However, the circumferential portion divided in this way has lower durability against the load due to the centrifugal force acting on the permanent magnet than the undivided circumferential portion, so that the rotor is rotated at a high speed. It becomes difficult. The inventor of the present application has completed the present invention as a result of further studies based on such findings.

本発明は、アキシャルギャップ型回転電機であって、ロータと、前記ロータの軸方向で前記ロータに対向して配置され、前記ロータを電磁力によって回転させるステータとを備え、前記ロータは、複数の永久磁石と、非磁性材料で形成され、前記複数の永久磁石を前記ロータの回転周方向に並べた状態で支持するベース部材と、非磁性材料で形成され、前記ロータの回転に伴って前記複数の永久磁石の各々に作用する遠心力に起因する荷重が前記ベース部材に作用することに基づく前記ベース部材の変形を抑制する補強部材とを備え、前記ベース部材は、前記軸方向から見て、前記複数の永久磁石の各々を囲むように保持する複数の保持部を含み、前記複数の保持部の各々は、前記回転周方向において前記永久磁石の一方側に位置し、前記ロータの回転半径方向に延びて、前記永久磁石の前記回転周方向の一方側への動きを拘束する第1径方向部と、前記回転周方向において前記永久磁石の他方側に位置し、前記回転半径方向に延びて、前記永久磁石の前記回転周方向の他方側への動きを拘束する第2径方向部と、前記回転半径方向において前記永久磁石の外側に位置し、前記回転周方向に延びて、前記永久磁石の前記回転半径方向の外側への動きを拘束する外側周方向部とを含み、前記外側周方向部は、前記第1径方向部から前記回転周方向の他方側に向かって延びる第1外側周方向部と、前記第2径方向部から前記回転周方向の一方側に向かって延びる第2外側周方向部とを含み、前記第1外側周方向部と前記第2外側周方向部との間での通電を遮断するように、前記第1外側周方向部の先端と前記第2外側周方向部の先端との間に隙間が形成されており、前記補強部材は、前記第1外側周方向部及び前記第2外側周方向部の各々の先端が前記回転径方向の外側に変位するような変形を抑制する。 The present invention is an axial gap type rotary electric machine, comprising a rotor and a stator arranged so as to face the rotor in the axial direction of the rotor and rotating the rotor by an electromagnetic force, and the rotor includes a plurality of rotors. The permanent magnets, a base member formed of a non-magnetic material and supporting the plurality of permanent magnets in a state of being arranged in the rotation circumferential direction of the rotor, and the plurality of permanent magnets formed of a non-magnetic material as the rotor rotates. The base member is provided with a reinforcing member that suppresses deformation of the base member based on the load caused by the centrifugal force acting on each of the permanent magnets acting on the base member, and the base member is viewed from the axial direction. A plurality of holding portions for holding each of the plurality of permanent magnets so as to surround them are included, and each of the plurality of holding portions is located on one side of the permanent magnets in the circumferential direction of rotation and in the radial direction of rotation of the rotor. A first radial portion that extends to one side of the permanent magnet in the circumferential direction of rotation and is located on the other side of the permanent magnet in the circumferential direction of rotation and extends in the radial direction of rotation. A second radial portion that constrains the movement of the permanent magnet to the other side in the circumferential direction of rotation, and a permanent magnet that is located outside the permanent magnet in the radial direction of rotation and extends in the circumferential direction of rotation. The outer peripheral direction portion includes the outer peripheral direction portion that restrains the outward movement in the rotational radial direction, and the outer circumferential direction portion extends from the first radial direction portion toward the other side in the rotational circumferential direction. A direction portion and a second outer circumferential portion extending from the second radial direction portion toward one side in the rotation circumferential direction are included, and between the first outer circumferential direction portion and the second outer circumferential direction portion. A gap is formed between the tip of the first outer peripheral direction portion and the tip of the second outer peripheral direction portion so as to cut off the energization in the above, and the reinforcing member is formed in the first outer peripheral direction. Deformation in which the tips of the portion and the second outer peripheral direction portion are displaced outward in the rotational radial direction is suppressed.

上記アキシャルギャップ型回転電機においては、第1外側周方向部と第2外側周方向部との間を渦電流が流れないので、永久磁石が配置された領域を通過する磁束の変化を妨げる方向に渦電流が流れるのを抑制することができる。 In the axial gap type rotary electric machine, since the eddy current does not flow between the first outer peripheral direction portion and the second outer circumferential direction portion, the change of the magnetic flux passing through the region where the permanent magnet is arranged is hindered. It is possible to suppress the flow of eddy currents.

また、ロータの回転に伴って永久磁石に作用する遠心力に起因する荷重への耐久性が向上するので、ロータの回転速度を増加させることができる。 Further, since the durability against the load caused by the centrifugal force acting on the permanent magnet with the rotation of the rotor is improved, the rotation speed of the rotor can be increased.

上記アキシャルギャップ型回転電機において、好ましくは、前記複数の保持部の各々は、さらに、前記回転半径方向において前記永久磁石の内側に位置し、前記第1径方向部と前記第2径方向部とを接続する内側周方向部を含み、前記補強部材は、前記複数の保持部の各々に対して個別に取り付けられる複数の連結部材を含み、前記複数の連結部材の各々は、前記第1外側周方向部の先端が前記回転半径方向の外側に変位するような変形を抑制するように、前記第1外側周方向部と前記内側周方向部とを連結する第1連結部材と、前記第2外側周方向部の先端が前記回転半径方向の外側に変位するような変形を抑制するように、前記第2外側周方向部と前記内側周方向部とを連結する第2連結部材とを含む。 In the axial gap type rotary electric machine, preferably, each of the plurality of holding portions is further located inside the permanent magnet in the turning radius direction, and the first radial direction portion and the second radial direction portion. The reinforcing member includes a plurality of connecting members individually attached to each of the plurality of holding portions, and each of the plurality of connecting members includes the first outer peripheral portion. A first connecting member that connects the first outer peripheral direction portion and the inner peripheral direction portion and the second outer side so as to suppress deformation such that the tip of the directional portion is displaced outward in the radius of gyration direction. A second connecting member that connects the second outer peripheral direction portion and the inner peripheral direction portion is included so as to suppress deformation such that the tip of the circumferential direction portion is displaced outward in the radius of gyration direction.

この場合、第1外側周方向部と第2外側周方向部の変形を個別に抑制することができる。 In this case, the deformation of the first outer peripheral direction portion and the second outer peripheral direction portion can be suppressed individually.

上記アキシャルギャップ型回転電機において、好ましくは、前記第1連結部材及び前記第2連結部材は、前記軸方向から見て、前記永久磁石を横切るように配置され、前記軸方向で前記永久磁石と接触することにより、前記永久磁石の前記軸方向への動きを拘束する。 In the axial gap type rotary electric machine, preferably, the first connecting member and the second connecting member are arranged so as to cross the permanent magnet when viewed from the axial direction, and come into contact with the permanent magnet in the axial direction. By doing so, the movement of the permanent magnet in the axial direction is restrained.

この場合、第1外側周方向部の変形を抑制する第1連結部材と第2外側周方向部の変形を抑制する第2連結部材を利用して、永久磁石の軸方向への動きを拘束することができる。 In this case, the axial movement of the permanent magnet is restrained by using the first connecting member that suppresses the deformation of the first outer peripheral direction portion and the second connecting member that suppresses the deformation of the second outer peripheral direction portion. be able to.

上記アキシャルギャップ型回転電機において、好ましくは、前記第1連結部材のうち前記内側周方向部に取り付けられる端部は、前記第2連結部材のうち前記内側周方向部に取り付けられる端部と一体的に繋がっている。 In the axial gap type rotary electric machine, preferably, the end portion of the first connecting member attached to the inner peripheral direction portion is integrated with the end portion of the second connecting member attached to the inner circumferential direction portion. It is connected to.

この場合、第1連結部材及び第2連結部材の各々の一端部を内側周方向部に対して同時に取り付けることができるので、連結部材の取付作業が容易になる。 In this case, since one end of each of the first connecting member and the second connecting member can be attached to the inner peripheral direction portion at the same time, the attachment work of the connecting member becomes easy.

上記アキシャルギャップ型回転電機において、好ましくは、前記第1連結部材の少なくとも一部は、前記第1外側周方向部、前記永久磁石及び前記内側周方向部に亘って形成された第1溝内に位置し、前記第2連結部材の少なくとも一部は、前記第2外側周方向部、前記永久磁石及び前記内側周方向部に亘って形成された第2溝内に位置している。 In the axial gap type rotary electric machine, preferably, at least a part of the first connecting member is formed in a first groove formed over the first outer peripheral direction portion, the permanent magnet, and the inner peripheral direction portion. At least a part of the second connecting member is located in the second groove formed over the second outer peripheral direction portion, the permanent magnet and the inner peripheral direction portion.

この場合、第1連結部材及び第2連結部材の各々が永久磁石及び保持部の表面から突出する高さを小さくすることができるので、ロータの空気抵抗を少なくすることができる。 In this case, since the height of each of the first connecting member and the second connecting member protruding from the surfaces of the permanent magnet and the holding portion can be reduced, the air resistance of the rotor can be reduced.

上記アキシャルギャップ型回転電機において、好ましくは、前記補強部材は、前記軸方向から見て、前記ベース部材を取り囲み、前記複数の保持部の各々が有する前記第1外側周方向部及び前記第2外側周方向部に対して前記回転半径方向の外側から接触する保護管を含む。 In the axial gap type rotary electric machine, preferably, the reinforcing member surrounds the base member when viewed from the axial direction, and the first outer peripheral direction portion and the second outer side of each of the plurality of holding portions have. Includes a protective tube that contacts the circumferential portion from the outside in the radial direction of rotation.

この場合、単一の部材で複数の保持部の各々が有する第1外側周方向部及び第2外側周方向部の変形を抑制することができる。 In this case, it is possible to suppress the deformation of the first outer peripheral direction portion and the second outer circumferential direction portion of each of the plurality of holding portions with a single member.

上記アキシャルギャップ型回転電機において、好ましくは、前記回転周方向で隣り合う2つの前記永久磁石の間に存在する単一の共通径方向部により、前記第1径方向部と前記第2径方向部とが構成されている。 In the axial gap type rotary electric machine, preferably, the first radial direction portion and the second radial direction portion are provided by a single common radial portion existing between the two permanent magnets adjacent to each other in the rotational circumferential direction. And are configured.

この場合、複数の保持部を纏めて取り扱うことができる。 In this case, a plurality of holding portions can be handled together.

本発明のアキシャルギャップ型回転電機によれば、永久磁石が配置された領域を通過する磁束の変化を妨げる方向に流れる渦電流がベース部材に発生するのを抑制することができる。 According to the axial gap type rotary electric machine of the present invention, it is possible to suppress the generation of an eddy current flowing in a direction that hinders the change of the magnetic flux passing through the region where the permanent magnet is arranged in the base member.

本発明の第1の実施の形態によるアキシャルギャップ型回転電機を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the axial gap type rotary electric machine by 1st Embodiment of this invention. 図1に示すアキシャルギャップ型回転電機の分解斜視図である。It is an exploded perspective view of the axial gap type rotary electric machine shown in FIG. 図1に示すアキシャルギャップ型回転電機のロータを示す平面図である。It is a top view which shows the rotor of the axial gap type rotary electric machine shown in FIG. 図3におけるIV−IV切断線で切断したロータの斜視図である。It is a perspective view of the rotor cut by the IV-IV cutting line in FIG. 図3におけるV−V切断線で切断したロータの斜視図である。It is a perspective view of the rotor cut by the VV cutting line in FIG. 本発明の第2の実施の形態によるアキシャルギャップ型回転電機が備えるロータを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the rotor provided in the axial gap type rotary electric machine according to the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態の応用例1で採用される補強部材を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the reinforcing member adopted in the application example 1 of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態の応用例2における補強部材の取付状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the mounting state of the reinforcing member in the application example 2 of the 2nd Embodiment of this invention.

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳述する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1及び図2を参照しながら、本発明の第1の実施の形態によるアキシャルギャップ型回転電機としてのアキシャルギャップ型DCブラシレスモータ10(以下、単にモータ10と称する)について説明する。図1は、モータ10の断面図である。図2は、モータ10の分解斜視図である。 The axial gap type DC brushless motor 10 (hereinafter, simply referred to as the motor 10) as the axial gap type rotary electric machine according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a cross-sectional view of the motor 10. FIG. 2 is an exploded perspective view of the motor 10.

なお、以下の説明において、軸方向、径方向及び周方向は、モータ10が備えるロータ30の軸方向、径方向及び周方向をいうものとする。つまり、径方向はロータ30の回転半径方向に相当し、周方向はロータ30の回転周方向に相当する。 In the following description, the axial direction, the radial direction, and the circumferential direction refer to the axial direction, the radial direction, and the circumferential direction of the rotor 30 included in the motor 10. That is, the radial direction corresponds to the radial direction of rotation of the rotor 30, and the circumferential direction corresponds to the circumferential direction of rotation of the rotor 30.

モータ10は、ロータ軸20と、ロータ軸20に固定されるロータ30と、ロータ30に回転駆動力を与えるステータ40と、ロータ30及びステータ40を収容するケーシング50とを備える。 The motor 10 includes a rotor shaft 20, a rotor 30 fixed to the rotor shaft 20, a stator 40 that applies a rotational driving force to the rotor 30, and a casing 50 that houses the rotor 30 and the stator 40.

ケーシング50は、ドラム52と、第1端壁54と、第2端壁56とを含む。ドラム52は、軸方向に並んで配置された複数(本実施の形態では、2つ)の筒壁521が周方向に並んで配置された複数の支柱522によって相互に連結された構造を有しており、ロータ12及びステータ40を囲んでいる。なお、図2では、1つの筒壁521しか図示していない。第1端壁54は、ドラム52の軸方向の一端に取り付けられて、当該一端側の開口を塞いでいる。第2端壁56は、ドラム52の軸方向の他端に取り付けられて、当該他端側の開口を塞いでいる。第1端壁54及び第2端壁56の各々の中央部分に形成された孔には、ロータ軸20が挿通されている。 The casing 50 includes a drum 52, a first end wall 54, and a second end wall 56. The drum 52 has a structure in which a plurality of (two in the present embodiment) tubular walls 521 arranged side by side in the axial direction are connected to each other by a plurality of columns 522 arranged side by side in the circumferential direction. It surrounds the rotor 12 and the stator 40. In FIG. 2, only one cylinder wall 521 is shown. The first end wall 54 is attached to one end of the drum 52 in the axial direction to close the opening on the one end side. The second end wall 56 is attached to the other end of the drum 52 in the axial direction to close the opening on the other end side. A rotor shaft 20 is inserted into a hole formed in the central portion of each of the first end wall 54 and the second end wall 56.

第1端壁54及び第2端壁56の各々の外側面上には、図示しない冷却流路が配置される。当該冷却流路には、主としてステータ40から発せられる熱を奪うための冷却流体(例えば、冷却水)が流される。当該冷却流路は省略されていてもよいし、第1端壁54及び第2端壁56の各々の内部に形成されてもよい。 A cooling flow path (not shown) is arranged on the outer surface of each of the first end wall 54 and the second end wall 56. A cooling fluid (for example, cooling water) for removing heat mainly generated from the stator 40 flows through the cooling flow path. The cooling flow path may be omitted, or may be formed inside each of the first end wall 54 and the second end wall 56.

ロータ軸20は、ロータ30に固定されて、ロータ30の軸方向に延びる。ロータ軸20は、軸受60を介して第1端壁54及び第2端壁56に回転可能に支持される。ロータ軸20は、ロータ30に与えられるトルクによって、ロータ30と一体的に回転する。 The rotor shaft 20 is fixed to the rotor 30 and extends in the axial direction of the rotor 30. The rotor shaft 20 is rotatably supported by the first end wall 54 and the second end wall 56 via a bearing 60. The rotor shaft 20 rotates integrally with the rotor 30 by the torque applied to the rotor 30.

ロータ30は、図2に示すように、円板状のベース部材32と、ベース部材32に保持される複数の永久磁石34と、補強部材としての保護管36とを含む。なお、ロータ30の詳細については、後述する。 As shown in FIG. 2, the rotor 30 includes a disk-shaped base member 32, a plurality of permanent magnets 34 held by the base member 32, and a protective tube 36 as a reinforcing member. The details of the rotor 30 will be described later.

ステータ40は、軸方向でロータ30に対向して配置され、ロータ30を電磁力によって回転させる。本実施の形態では、ステータ40は、ロータ30の軸方向の両側に配置される。具体的に、ステータ40は、ロータ30と第1端壁54との間に配置される第1ステータ要素と、ロータ30と第2端壁56との間に配置される第2ステータ要素とを含む。第1ステータ要素は、第1バックヨーク401と、複数の第1電磁石ユニット402とを含む。第2ステータ要素は、第2バックヨーク403と、複数の第2電磁石ユニット404とを含む。 The stator 40 is arranged so as to face the rotor 30 in the axial direction, and rotates the rotor 30 by an electromagnetic force. In this embodiment, the stator 40 is arranged on both sides of the rotor 30 in the axial direction. Specifically, the stator 40 has a first stator element arranged between the rotor 30 and the first end wall 54 and a second stator element arranged between the rotor 30 and the second end wall 56. include. The first stator element includes a first back yoke 401 and a plurality of first electromagnet units 402. The second stator element includes a second back yoke 403 and a plurality of second electromagnet units 404.

第1バックヨーク401は、複数の第1電磁石ユニット402を磁束で結合するための鉄心(即ち、継鉄)である。第2バックヨーク403は、複数の第2電磁石ユニット404を磁束で結合するための鉄心(即ち、継鉄)である。複数の第1電磁石ユニット402及び複数の第2電磁石ユニット404は、それぞれ、電流が供給されることにより、複数の永久磁石34が配置されたロータ30を電磁力によって回転させる。複数の第1電磁石ユニット402及び複数の第2電磁石ユニット404は、それぞれ、ステータコア405と、ステータコア405に巻き付けられる絶縁電線からなるステータコイル406とを有する。ステータコイル406を流れる直流電流により、ステータコア405を軸方向に貫く磁束が形成される。ステータコイル406を流れる直流電流の向きを周期的に反転させることで、ロータ30を回転させる電磁力が生成される。 The first back yoke 401 is an iron core (that is, a joint iron) for coupling a plurality of first electromagnet units 402 with magnetic flux. The second back yoke 403 is an iron core (that is, a joint iron) for connecting a plurality of second electromagnet units 404 with magnetic flux. Each of the plurality of first electromagnet units 402 and the plurality of second electromagnet units 404 is supplied with an electric current to rotate the rotor 30 in which the plurality of permanent magnets 34 are arranged by electromagnetic force. The plurality of first electromagnet units 402 and the plurality of second electromagnet units 404 each have a stator core 405 and a stator coil 406 composed of an insulated wire wound around the stator core 405. A direct current flowing through the stator coil 406 forms a magnetic flux that penetrates the stator core 405 in the axial direction. By periodically reversing the direction of the direct current flowing through the stator coil 406, an electromagnetic force that rotates the rotor 30 is generated.

図3、図4及び図5を参照しながら、ロータ30について説明する。図3は、ロータを示す平面図である。図4は、図3におけるIV−IV切断線で切断したロータ30を示す斜視図である。図5は、図3におけるV−V切断線で切断したロータ30を示す斜視図である。 The rotor 30 will be described with reference to FIGS. 3, 4, and 5. FIG. 3 is a plan view showing the rotor. FIG. 4 is a perspective view showing a rotor 30 cut along the IV-IV cutting line in FIG. FIG. 5 is a perspective view showing a rotor 30 cut along the VV cutting line in FIG.

ベース部材32は、複数の永久磁石34を周方向に並べた状態で支持する。ベース部材32は、ロータ軸20と一体的に回転するように、ロータ軸20の軸方向中央部に固定される。 The base member 32 supports a plurality of permanent magnets 34 in a state of being arranged in the circumferential direction. The base member 32 is fixed to the axially central portion of the rotor shaft 20 so as to rotate integrally with the rotor shaft 20.

ベース部材32は、第1ベース部材32A及び第2ベース部材32Bを備える。第1ベース部材32A及び第2ベース部材32Bは、それぞれ、非磁性材料で形成されている。第1ベース部材32A及び第2ベース部材32Bは、好ましくは、比抵抗が大きい材料で形成される。第1ベース部材32A及び第2ベース部材32Bは、例えば、ステンレス鋼で形成される。 The base member 32 includes a first base member 32A and a second base member 32B. The first base member 32A and the second base member 32B are each made of a non-magnetic material. The first base member 32A and the second base member 32B are preferably made of a material having a large specific resistance. The first base member 32A and the second base member 32B are made of, for example, stainless steel.

本実施の形態では、第1ベース部材32A及び第2ベース部材32Bは互いに同じ形状及び大きさで形成されている。そこで、以下では、第1ベース部材32Aのみについてその詳細を説明し、第2ベース部材32Bについての詳細な説明は省略する。 In the present embodiment, the first base member 32A and the second base member 32B are formed in the same shape and size as each other. Therefore, in the following, the details of only the first base member 32A will be described, and the detailed description of the second base member 32B will be omitted.

第1ベース部材32Aは、中央部321と、複数の仕切部322とを含む。以下、これらについて説明する。 The first base member 32A includes a central portion 321 and a plurality of partition portions 322. These will be described below.

中央部321には、ロータ軸20が取り付けられる。具体的には、中央部321には、第1ベース部材32Aの厚さ方向(ロータ30の軸方向)に貫通する孔3212が形成されている。孔3212には、ロータ軸20が挿通される。本実施の形態では、図1に示すように、ロータ軸20が第1ベース部材32A及び第2ベース部材32Bの各々の中央部321に形成された孔3212に挿入された状態で、ロータ軸20の軸方向中央部に設けられた環状の取付片201が複数のボルト331及びナット332によって第1ベース部材32Aの中央部321に固定される。このとき、第1ベース部材32Aと第2ベース部材32Bが複数のボルト331及びナット332によって固定される。なお、第1ベース部材32Aと第2ベース部材32Bは接着剤によって接着されていてもよい。 A rotor shaft 20 is attached to the central portion 321. Specifically, a hole 3212 is formed in the central portion 321 through the first base member 32A in the thickness direction (axial direction of the rotor 30). The rotor shaft 20 is inserted through the hole 3212. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the rotor shaft 20 is inserted into the hole 3212 formed in the central portion 321 of each of the first base member 32A and the second base member 32B, and the rotor shaft 20 is inserted. An annular mounting piece 201 provided at the central portion in the axial direction of the first base member 32A is fixed to the central portion 321 of the first base member 32A by a plurality of bolts 331 and nuts 332. At this time, the first base member 32A and the second base member 32B are fixed by a plurality of bolts 331 and nuts 332. The first base member 32A and the second base member 32B may be adhered with an adhesive.

複数の仕切部322は、複数の永久磁石34を周方向で仕切るように形成されている。複数の仕切部322は、それぞれ、中央部321に接続されている。複数の仕切部322は、周方向に等間隔に並んでいる。 The plurality of partition portions 322 are formed so as to partition the plurality of permanent magnets 34 in the circumferential direction. Each of the plurality of partition portions 322 is connected to the central portion 321. The plurality of partition portions 322 are arranged at equal intervals in the circumferential direction.

複数の仕切部322の各々は、径方向部323と、周方向部324と、周方向部325とを含む。以下、これらについて説明する。 Each of the plurality of partition portions 322 includes a radial portion 323, a circumferential portion 324, and a circumferential portion 325. These will be described below.

径方向部323は、中央部321から径方向の外側に向かって延びる。径方向部323の先端部に形成された孔に挿通されるピン333及びCリング(図示せず)により、第1ベース部材32Aと第2ベース部材32Bが固定される。径方向部323は、周方向で隣に位置する永久磁石34に接しており、当該永久磁石34の周方向への動きを拘束する。 The radial portion 323 extends radially outward from the central portion 321. The first base member 32A and the second base member 32B are fixed by a pin 333 and a C ring (not shown) inserted into a hole formed in the tip portion of the radial portion 323. The radial portion 323 is in contact with the permanent magnet 34 located adjacent to the permanent magnet 34 in the circumferential direction, and restrains the movement of the permanent magnet 34 in the circumferential direction.

周方向部324は、径方向部323の先端部(径方向外側の端部)から周方向の一方側に向かって延びるように形成されている。周方向部324の先端は、自由端である。周方向部324は、複数の永久磁石34のうち周方向の一方側で径方向部323の隣に位置する永久磁石34よりも径方向で外側に位置している。周方向部324は、永久磁石34に接しており、当該永久磁石34の径方向外側への動きを拘束する。 The circumferential portion 324 is formed so as to extend from the tip end portion (diameter outer end portion) of the radial portion 323 toward one side in the circumferential direction. The tip of the circumferential portion 324 is a free end. The circumferential portion 324 is located radially outside the permanent magnet 34 located on one side of the plurality of permanent magnets 34 in the circumferential direction next to the radial portion 323. The circumferential portion 324 is in contact with the permanent magnet 34 and restrains the movement of the permanent magnet 34 outward in the radial direction.

周方向部324の幅(軸方向から見て、周方向部324が延びる方向に垂直な方向の長さ)は、径方向部323の幅(軸方向から見て、径方向部323が延びる方向に垂直な方向の長さ)よりも大きい。周方向部324の長さ(周方向部324が延びる方向での長さ)は、径方向部323の長さ(径方向部323が延びる方向での長さ)よりも短い。 The width of the circumferential portion 324 (the length in the direction perpendicular to the direction in which the circumferential portion 324 extends when viewed from the axial direction) is the width of the radial portion 323 (the direction in which the radial portion 323 extends when viewed from the axial direction). Greater than (length in the direction perpendicular to). The length of the circumferential portion 324 (the length in the direction in which the circumferential portion 324 extends) is shorter than the length of the radial portion 323 (the length in the direction in which the radial portion 323 extends).

周方向部325は、径方向部323の先端部(径方向外側の端部)から周方向の他方側に向かって延びるように形成されている。周方向部325の先端は、自由端である。周方向部325は、複数の永久磁石34のうち周方向の他方側で径方向部323の隣に位置する永久磁石34よりも径方向で外側に位置している。周方向部325は、永久磁石34に接しており、当該永久磁石34の径方向外側への動きを拘束する。 The circumferential portion 325 is formed so as to extend from the tip end portion (diametrically outer end portion) of the radial direction portion 323 toward the other side in the circumferential direction. The tip of the circumferential portion 325 is a free end. The circumferential portion 325 is located radially outside the permanent magnet 34 located on the other side of the circumferential direction and next to the radial portion 323 among the plurality of permanent magnets 34. The circumferential portion 325 is in contact with the permanent magnet 34 and restrains the movement of the permanent magnet 34 outward in the radial direction.

周方向部325の幅(軸方向から見て、周方向部325が延びる方向に垂直な方向の長さ)は、径方向部323の幅(軸方向から見て、径方向部323が延びる方向に垂直な方向の長さ)よりも大きい。周方向部325の長さ(周方向部325が延びる方向での長さ)は、径方向部323の長さ(径方向部323が延びる方向での長さ)よりも短い。 The width of the circumferential portion 325 (the length in the direction perpendicular to the direction in which the circumferential portion 325 extends when viewed from the axial direction) is the width of the radial portion 323 (the direction in which the radial portion 323 extends when viewed from the axial direction). Greater than (length in the direction perpendicular to). The length of the circumferential portion 325 (the length in the direction in which the circumferential portion 325 extends) is shorter than the length of the radial portion 323 (the length in the direction in which the radial portion 323 extends).

複数の仕切部322において周方向で隣り合う2つの仕切部322のうち周方向で一方側に位置する仕切部322に形成された周方向部325の先端は、上記周方向で隣り合う2つの仕切部322のうち周方向で他方側に位置する仕切部322に形成された周方向部324の先端に対して、周方向で対向している。つまり、周方向部324の先端と周方向部325の先端との間には、隙間S1が形成されている。ここで、周方向部324の先端は、周方向部325の先端に平行である。そのため、隙間S1の大きさ(つまり、周方向部324の先端から周方向部325の先端までの距離)は、一定である。隙間S1の大きさは、径方向部323、周方向部324及び周方向部325の各々の幅よりも十分小さい。 Of the two partition portions 322 adjacent to each other in the circumferential direction in the plurality of partition portions 322, the tip of the circumferential portion 325 formed in the partition portion 322 located on one side in the circumferential direction is the two partitions adjacent to each other in the circumferential direction. It faces the tip of the circumferential portion 324 formed in the partition portion 322 located on the other side in the circumferential direction of the portion 322 in the circumferential direction. That is, a gap S1 is formed between the tip of the circumferential portion 324 and the tip of the circumferential portion 325. Here, the tip of the circumferential portion 324 is parallel to the tip of the circumferential portion 325. Therefore, the size of the gap S1 (that is, the distance from the tip of the circumferential portion 324 to the tip of the circumferential portion 325) is constant. The size of the gap S1 is sufficiently smaller than the width of each of the radial portion 323, the circumferential portion 324, and the circumferential portion 325.

本実施の形態では、周方向において永久磁石34の一方側に位置する径方向部323が第1径方向部に相当し、周方向において永久磁石34の他方側に位置する径方向部323が第2径方向部に相当する。本実施の形態では、第1径方向部及び第2径方向部は、周方向で隣り合う2つの永久磁石34の間に存在する単一の共通径方向部としての径方向部323によって構成されている。 In the present embodiment, the radial portion 323 located on one side of the permanent magnet 34 in the circumferential direction corresponds to the first radial portion, and the radial portion 323 located on the other side of the permanent magnet 34 in the circumferential direction is the first. Corresponds to the 2 radial direction part. In the present embodiment, the first radial portion and the second radial portion are composed of a radial portion 323 as a single common radial portion existing between two permanent magnets 34 adjacent to each other in the circumferential direction. ing.

本実施の形態では、径方向部323から周方向他方に向かって延びる周方向部325が第1外側周方向部に相当し、径方向部323から周方向一方に向かって延びる周方向部324が第2外側周方向部に相当する。本実施の形態では、2つの周方向部325、324を含んで、周方向部が実現されている。 In the present embodiment, the circumferential portion 325 extending from the radial portion 323 toward the other circumferential direction corresponds to the first outer circumferential portion, and the circumferential portion 324 extending from the radial portion 323 toward one circumferential direction corresponds to the first outer circumferential portion. It corresponds to the second outer peripheral direction portion. In the present embodiment, the circumferential portion is realized by including two circumferential portions 325 and 324.

本実施の形態では、中央部321のうち周方向で隣り合う2つの径方向部323を接続している部分が内側周方向部に相当する。当該部分(内側周方向部)は、永久磁石34に接している。 In the present embodiment, the portion of the central portion 321 connecting the two radial portions 323 adjacent to each other in the circumferential direction corresponds to the inner circumferential portion. The portion (inner circumferential direction portion) is in contact with the permanent magnet 34.

本実施の形態では、周方向で隣り合う2つの径方向部323と、第1径方向部としての径方向部323から延びる周方向部325と、第2径方向部としての径方向部323から延びる周方向部324と、中央部321のうち周方向で隣り合う2つの径方向部323を接続している部分とにより、永久磁石34を囲むように保持する保持部が実現されている。本実施の形態では、複数の保持部が一体的に設けられている。 In the present embodiment, from two radial portions 323 adjacent to each other in the circumferential direction, a circumferential portion 325 extending from the radial portion 323 as the first radial portion, and a radial portion 323 as the second radial portion. A holding portion that holds the permanent magnet 34 so as to surround it is realized by the extending circumferential portion 324 and the portion of the central portion 321 that connects two radial portions 323 that are adjacent to each other in the circumferential direction. In the present embodiment, a plurality of holding portions are integrally provided.

複数の永久磁石34は、例えば、平板形状を有する。複数の永久磁石34は、軸方向から見て、N極とS極とが交互に並ぶように配置される。複数の永久磁石34は、第1ベース部材32Aと第2ベース部材32Bとに挟まれている。複数の永久磁石34は、第1ベース部材32Aと第2ベース部材32Bとに接している。複数の永久磁石34の各々が接触する面は、軸方向に対して傾斜する方向に広がる傾斜面である。 The plurality of permanent magnets 34 have, for example, a flat plate shape. The plurality of permanent magnets 34 are arranged so that the north and south poles are alternately arranged when viewed from the axial direction. The plurality of permanent magnets 34 are sandwiched between the first base member 32A and the second base member 32B. The plurality of permanent magnets 34 are in contact with the first base member 32A and the second base member 32B. The surface that each of the plurality of permanent magnets 34 comes into contact with is an inclined surface that spreads in a direction that is inclined with respect to the axial direction.

保護管36は、ロータ30の回転に伴って複数の永久磁石34の各々に作用する遠心力に起因するベース部材32の変形を抑制する。保護管36は、軸方向から見て、ベース部材32を囲んでおり、全体として筒形状を有する。保護管36は、複数の仕切部322の各々が有する周方向部324及び周方向部325に対して径方向の外側から接触している。そのため、保護管36は、周方向部324及び周方向部325の各々の自由端が径方向の外側に向かって変位するような変形を抑制する。保護管36は、例えば、炭素繊維強化樹脂からなるテープを周方向に巻き回した状態で加圧することによって形成される。 The protective tube 36 suppresses deformation of the base member 32 due to centrifugal force acting on each of the plurality of permanent magnets 34 as the rotor 30 rotates. The protective tube 36 surrounds the base member 32 when viewed from the axial direction, and has a tubular shape as a whole. The protective tube 36 is in contact with the circumferential portion 324 and the circumferential portion 325 of each of the plurality of partition portions 322 from the outside in the radial direction. Therefore, the protective tube 36 suppresses deformation such that the free ends of the circumferential portion 324 and the circumferential portion 325 are displaced outward in the radial direction. The protective tube 36 is formed, for example, by pressurizing a tape made of carbon fiber reinforced resin in a state of being wound in the circumferential direction.

モータ10においては、周方向部324の先端と周方向部325の先端との間に隙間S1が形成されているので、永久磁石34が配置された領域を通過する磁束の変化を妨げる方向に渦電流が流れるのを抑制することができる。 In the motor 10, since the gap S1 is formed between the tip of the circumferential portion 324 and the tip of the circumferential portion 325, the eddy current is in a direction that hinders the change of the magnetic flux passing through the region where the permanent magnet 34 is arranged. It is possible to suppress the flow of current.

モータ10においては、保護管36が周方向部324及び周方向部325の変形を抑制するので、ロータ30の回転に伴って永久磁石34に作用する遠心力に起因する荷重への耐久性が向上する。そのため、ロータ30の回転速度を増加させることができる。 In the motor 10, since the protective tube 36 suppresses the deformation of the circumferential portion 324 and the circumferential portion 325, the durability against the load caused by the centrifugal force acting on the permanent magnet 34 with the rotation of the rotor 30 is improved. do. Therefore, the rotation speed of the rotor 30 can be increased.

モータ10においては、保護管36がベース部材32の外周面を覆っている。そのため、単一の部材で複数の仕切部322の各々が有する周方向部324及び周方向部325の変形を抑制することができる。 In the motor 10, the protective tube 36 covers the outer peripheral surface of the base member 32. Therefore, it is possible to suppress the deformation of the circumferential portion 324 and the circumferential portion 325 of each of the plurality of partition portions 322 with a single member.

[第2の実施の形態]
補強部材は、第1の実施の形態で説明した保護管36に限定されるものではない。
[Second Embodiment]
The reinforcing member is not limited to the protective tube 36 described in the first embodiment.

図6を参照しながら、本発明の第2の実施の形態について説明する。図6は、本実施の形態で採用されるロータ30Aを示す斜視図である。 A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a perspective view showing the rotor 30A adopted in the present embodiment.

ロータ30Aは、ロータ30と比べて、保護管36を備えていない。その代りに、補強部材としての複数の連結部材38を備える。 The rotor 30A does not include the protective tube 36 as compared with the rotor 30. Instead, it includes a plurality of connecting members 38 as reinforcing members.

複数の連結部材38は、それぞれ、周方向部324及び周方向部325の各々の先端が径方向外側に変位するような変形を抑制する。 The plurality of connecting members 38 suppress deformation such that the tips of the circumferential portion 324 and the circumferential portion 325 are displaced outward in the radial direction, respectively.

複数の連結部材38は、それぞれ、非磁性材料によって形成されている。複数の連結部材38は、それぞれ、比抵抗が大きい材料で形成されることが好ましい。複数の連結部材38は、例えば、ステンレス鋼で形成される。複数の連結部材38は、ベース部材32の厚さ方向(ロータ30の軸方向)の両側に配置されている。複数の連結部材38は、それぞれ、第1連結部材381と、第2連結部材382とを含む。 Each of the plurality of connecting members 38 is made of a non-magnetic material. It is preferable that the plurality of connecting members 38 are each made of a material having a large specific resistance. The plurality of connecting members 38 are made of, for example, stainless steel. The plurality of connecting members 38 are arranged on both sides of the base member 32 in the thickness direction (axial direction of the rotor 30). The plurality of connecting members 38 include a first connecting member 381 and a second connecting member 382, respectively.

第1連結部材381は、周方向部324と中央部321とを接続する。第1連結部材381の径方向外側の端部(周方向部324側の端部)は、周方向部324の周方向中央に固定される。第1連結部材381の径方向内側の端部(中央部321側の端部)は、中央部321のうち周方向で隣り合う2つの径方向部323の間に位置する部分の周方向中央に固定される。第1連結部材381を周方向部324及び中央部321に固定する固定手段としては、例えば、ピン及びCリングを採用することができる。当該固定手段により、第1ベース部材32A及び第2ベース部材32Bが固定される。 The first connecting member 381 connects the circumferential portion 324 and the central portion 321. The radial outer end of the first connecting member 381 (the end on the circumferential portion 324 side) is fixed to the circumferential center of the circumferential portion 324. The radial inner end of the first connecting member 381 (the end on the central portion 321 side) is located at the circumferential center of the portion of the central portion 321 located between two radially adjacent radial portions 323. It is fixed. As the fixing means for fixing the first connecting member 381 to the circumferential portion 324 and the central portion 321, for example, a pin and a C ring can be adopted. The first base member 32A and the second base member 32B are fixed by the fixing means.

第1連結部材381は、軸方向から見て、それが固定される周方向部324が設けられた径方向部322と平行に延びている。第1連結部材381は、軸方向から見て、永久磁石34に重なる。第1連結部材381の幅(軸方向から見て、第1連結部材381が延びる方向に垂直な方向の長さ)は、径方向部322の幅(軸方向から見て、径方向部322が延びる方向に垂直な方向の長さ)と略同じである。 The first connecting member 381 extends parallel to the radial portion 322 provided with the circumferential portion 324 to which the first connecting member 381 is fixed when viewed from the axial direction. The first connecting member 381 overlaps the permanent magnet 34 when viewed from the axial direction. The width of the first connecting member 381 (the length in the direction perpendicular to the direction in which the first connecting member 381 extends when viewed from the axial direction) is the width of the radial portion 322 (the radial portion 322 when viewed from the axial direction). It is almost the same as the length in the direction perpendicular to the extending direction).

第2連結部材382は、周方向部325と中央部321とを接続する。第2連結部材382の径方向外側の端部(周方向部325側の端部)は、周方向部325の周方向中央に固定される。第2連結部材382の径方向内側の端部(中央部321側の端部)は、中央部321のうち周方向で隣り合う2つの径方向部323の間に位置する部分の周方向中央に固定される。第2連結部材382を周方向部325及び中央部321に固定する固定手段としては、例えば、ピン及びCリングを採用することができる。当該固定手段により、第1ベース部材32A及び第2ベース部材32Bが固定される。 The second connecting member 382 connects the circumferential portion 325 and the central portion 321. The radial outer end of the second connecting member 382 (the end on the circumferential 325 side) is fixed to the circumferential center of the circumferential portion 325. The radial inner end of the second connecting member 382 (the end on the central portion 321 side) is located at the circumferential center of the portion of the central portion 321 located between two radially adjacent radial portions 323. It is fixed. As the fixing means for fixing the second connecting member 382 to the circumferential portion 325 and the central portion 321, for example, a pin and a C ring can be adopted. The first base member 32A and the second base member 32B are fixed by the fixing means.

第2連結部材382は、軸方向から見て、それが固定される周方向部325が設けられた径方向部322と平行に延びている。第2連結部材382は、軸方向から見て、永久磁石34に重なる。第2連結部材382の幅(軸方向から見て、第2連結部材382が延びる方向に垂直な方向の長さ)は、径方向部322の幅(軸方向から見て、径方向部322が延びる方向に垂直な方向の長さ)と略同じである。 The second connecting member 382 extends parallel to the radial portion 322 provided with the circumferential portion 325 to which the second connecting member 382 is fixed when viewed from the axial direction. The second connecting member 382 overlaps the permanent magnet 34 when viewed from the axial direction. The width of the second connecting member 382 (the length in the direction perpendicular to the direction in which the second connecting member 382 extends when viewed from the axial direction) is the width of the radial portion 322 (the radial portion 322 when viewed from the axial direction). It is almost the same as the length in the direction perpendicular to the extending direction).

第2連結部材382の中央部321側の端部は、第1連結部材381の中央部321側の端部に対して一体的に形成されている。つまり、第2連結部材382は、第1接続部材と同じ位置で中央部321に固定される。 The end portion of the second connecting member 382 on the central portion 321 side is integrally formed with the end portion of the first connecting member 381 on the central portion 321 side. That is, the second connecting member 382 is fixed to the central portion 321 at the same position as the first connecting member.

第2連結部材382の中央部321側の端部は、軸方向から見て、中央部321と重なる位置で、第1連結部材381の中央部321側の端部に繋がっている。 The end portion of the second connecting member 382 on the central portion 321 side is connected to the end portion of the first connecting member 381 on the central portion 321 side at a position overlapping the central portion 321 when viewed from the axial direction.

上記ロータ30Aにおいては、周方向部324の先端と周方向部325の先端との間に隙間S1が形成されているので、第1の実施の形態と同様な効果を得ることができる。 In the rotor 30A, since the gap S1 is formed between the tip of the circumferential portion 324 and the tip of the circumferential portion 325, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

上記ロータ30Aにおいては、複数の連結部材38の各々が周方向324及び周方向部325の変位を抑制するので、ロータ30Aの回転に伴って永久磁石34に作用する遠心力に起因する荷重への耐久性を向上させることができる。 In the rotor 30A, since each of the plurality of connecting members 38 suppresses the displacement of the circumferential direction 324 and the circumferential direction portion 325, the load due to the centrifugal force acting on the permanent magnet 34 with the rotation of the rotor 30A is applied. Durability can be improved.

上記ロータ30Aにおいては、連結部材38が軸方向から見て永久磁石34に重なる。そのため、周方向部324及び周方向部325の各々の変形を抑制しながら、永久磁石34の軸方向への動き(ステータコイル406への通電に起因して発生する電磁力の作用に基づく動き)を拘束することができる。 In the rotor 30A, the connecting member 38 overlaps the permanent magnet 34 when viewed from the axial direction. Therefore, while suppressing the deformation of each of the circumferential portion 324 and the circumferential portion 325, the permanent magnet 34 moves in the axial direction (movement based on the action of electromagnetic force generated by energization of the stator coil 406). Can be restrained.

特に、上記ロータ30Aでは、連結部材38が軸方向の両側に配置されているので、永久磁石34の軸方向両側への動きを拘束することができる。 In particular, in the rotor 30A, since the connecting members 38 are arranged on both sides in the axial direction, the movement of the permanent magnet 34 in both sides in the axial direction can be restrained.

加えて、上記ロータ30Aでは、軸方向から見て、中央部321と重なる位置で、第1連結部材381が第2連結部材382に繋がっている。そのため、連結部材38が永久磁石34に接触する領域を確保することができる。その結果、永久磁石34の軸方向への動きを拘束しやすくなる。 In addition, in the rotor 30A, the first connecting member 381 is connected to the second connecting member 382 at a position overlapping the central portion 321 when viewed from the axial direction. Therefore, it is possible to secure a region where the connecting member 38 comes into contact with the permanent magnet 34. As a result, it becomes easy to restrain the movement of the permanent magnet 34 in the axial direction.

上記ロータ30Aにおいては、第1連結部材381及び第2連結部材382の各々の中央部321側の端部が一体的に形成されているので、複数の連結部材38の各々を中央部321に取り付ける作業が容易になる。 In the rotor 30A, since the ends of the first connecting member 381 and the second connecting member 382 on the central portion 321 side are integrally formed, each of the plurality of connecting members 38 is attached to the central portion 321. Work becomes easier.

第1連結部材381が周方向部324に取り付けられる位置は、周方向部324の基端(つまり、径方向部323への接続端)に近いほうが好ましい。この場合、永久磁石34が配置されている領域のうち第1連結部材381よりも周方向他方側の領域(つまり、第1連結部材381が固定された周方向部324に接続されている径方向部323側の領域)を小さくすることができる。そのため、当該領域を通過する磁束が変化したときの影響を受け難くすることができる。その結果、第1連結部材381を介して周方向部324と中央部321との間に渦電流が流れるのを抑制することができる。 The position where the first connecting member 381 is attached to the circumferential portion 324 is preferably close to the base end of the circumferential portion 324 (that is, the connection end to the radial portion 323). In this case, in the region where the permanent magnet 34 is arranged, the region on the other side in the circumferential direction from the first connecting member 381 (that is, the radial direction in which the first connecting member 381 is connected to the fixed circumferential portion 324). The area on the portion 323 side) can be reduced. Therefore, it is possible to make it less susceptible to the influence when the magnetic flux passing through the region changes. As a result, it is possible to suppress the flow of eddy current between the circumferential portion 324 and the central portion 321 via the first connecting member 381.

第2連結部材382が周方向部325に取り付けられる位置は、周方向部325の基端(つまり、径方向部323への接続端)に近いほうが好ましい。この場合、永久磁石34が配置されている領域のうち第2連結部材382よりも周方向一方側の領域(つまり、第2連結部材382が固定された周方向部325に接続されている径方向部323側の領域)を小さくすることができる。そのため、当該領域を通過する磁束が変化したときの影響を受け難くすることができる。その結果、第2連結部材382を介して周方向部325と中央部321との間に渦電流が流れるのを抑制することができる。 The position where the second connecting member 382 is attached to the circumferential portion 325 is preferably close to the base end of the circumferential portion 325 (that is, the connection end to the radial portion 323). In this case, in the region where the permanent magnet 34 is arranged, the region on one side in the circumferential direction from the second connecting member 382 (that is, the radial direction in which the second connecting member 382 is connected to the fixed circumferential portion 325). The area on the portion 323 side) can be reduced. Therefore, it is possible to make it less susceptible to the influence when the magnetic flux passing through the region changes. As a result, it is possible to suppress the flow of eddy current between the circumferential portion 325 and the central portion 321 via the second connecting member 382.

[第2の実施の形態の応用例1]
第1連結部材381及び第2連結部材382は、一体的に形成されていなくてもよい。
[Application Example 1 of the Second Embodiment]
The first connecting member 381 and the second connecting member 382 may not be integrally formed.

図7を参照しながら、本発明の第2の実施の形態の応用例1について説明する。図7は、本応用例で採用される連結部材38Aを示す斜視図である。 An application example 1 of the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7. FIG. 7 is a perspective view showing a connecting member 38A adopted in this application example.

本応用例では、複数の連結部材38の代わりに、複数の連結部材38Aを備える。連結部材38Aは、連結部材38と比べて、第1連結部材381の中央部321側の端部が第2連結部材382の中央部321側の端部と一体的に形成されていない点で異なる。つまり、連結部材38Aでは、第1連結部材381と第2連結部材382とが別々の位置において、中央部321に取り付けられている。 In this application example, a plurality of connecting members 38A are provided instead of the plurality of connecting members 38. The connecting member 38A is different from the connecting member 38 in that the end portion of the first connecting member 381 on the central portion 321 side is not integrally formed with the end portion of the second connecting member 382 on the central portion 321 side. .. That is, in the connecting member 38A, the first connecting member 381 and the second connecting member 382 are attached to the central portion 321 at different positions.

なお、図7に示す例では、第1連結部材381が第2連結部材382と平行に延びているが、第1連結部材381が第2連結部材382と平行に延びている必要はない。 In the example shown in FIG. 7, the first connecting member 381 extends in parallel with the second connecting member 382, but the first connecting member 381 does not need to extend in parallel with the second connecting member 382.

本応用例においても、第2の実施の形態と同様に、第1連結部材381が周方向部324と中央部321とを接続し、第2連結部材382が周方向部325と中央部321とを接続しているので、第2の実施の形態と同様な効果を得ることができる。 In this application example as well, as in the second embodiment, the first connecting member 381 connects the circumferential portion 324 and the central portion 321, and the second connecting member 382 connects the circumferential portion 325 and the central portion 321. Is connected, the same effect as that of the second embodiment can be obtained.

[第2の実施の形態の応用例2]
連結部材38は、永久磁石34及びベース部材32に埋め込まれるように配置されていてもよい。
[Application Example 2 of the Second Embodiment]
The connecting member 38 may be arranged so as to be embedded in the permanent magnet 34 and the base member 32.

図8を参照しながら、本発明の第2の実施の形態の応用例2について説明する。図8は、本応用例における連結部材38の取付状態を示す斜視図である。第1連結部材381の少なくとも一部は、周方向部324、永久磁石34及び中央部321に亘って形成された第1溝391内に位置している。第2連結部材382の少なくとも一部は、周方向部325、永久磁石34及び中央部321に亘って形成された第2溝392内に位置している。 An application example 2 of the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a perspective view showing a mounting state of the connecting member 38 in this application example. At least a part of the first connecting member 381 is located in the first groove 391 formed over the circumferential portion 324, the permanent magnet 34 and the central portion 321. At least a part of the second connecting member 382 is located in the second groove 392 formed over the circumferential portion 325, the permanent magnet 34 and the central portion 321.

本応用例においても、第2の実施の形態と同様に、第1連結部材381が周方向部324と中央部321とを接続し、第2連結部材382が周方向部325と中央部321とを接続しているので、第2の実施の形態と同様な効果を得ることができる。 In this application example as well, as in the second embodiment, the first connecting member 381 connects the circumferential portion 324 and the central portion 321, and the second connecting member 382 connects the circumferential portion 325 and the central portion 321. Is connected, the same effect as that of the second embodiment can be obtained.

本応用例においては、第1連結部材381及び第2連結部材382の各々の表面がベース部材32及び永久磁石34の各々の表面から突出する高さを小さくすることができるので、ロータが回転するときの空気抵抗を少なくすることができる。 In this application example, the height at which the surfaces of the first connecting member 381 and the second connecting member 382 project from the surfaces of the base member 32 and the permanent magnet 34 can be reduced, so that the rotor rotates. The air resistance at the time can be reduced.

以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、これらはあくまでも例示であって、本発明は、上述の実施の形態の記載によって、何等、限定的に解釈されるものではない。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, these are merely examples, and the present invention is not to be interpreted in a limited manner by the above description of the embodiments.

上記実施の形態では、アキシャルギャップ型回転電機として、アキシャルギャップ型DCブラシレスモータを例に説明したが、アキシャルギャップ型回転電機は、他のタイプのモータや発電機であってもよい。 In the above embodiment, the axial gap type DC brushless motor has been described as an example of the axial gap type rotary electric machine, but the axial gap type rotary electric machine may be another type of motor or generator.

本発明の第1連結部材及び第2連結部材は、例えば、ワイヤ状であってもよい。 The first connecting member and the second connecting member of the present invention may be in the form of wires, for example.

上記実施の形態では、複数の保持部が一体的に設けられていたが、複数の保持部は別々に設けられていてもよい。 In the above embodiment, the plurality of holding portions are integrally provided, but the plurality of holding portions may be provided separately.

上記第2の実施の形態において、ロータ30Aは保護管36をさらに備えていてもよい。この場合、周方向部324及び周方向部325の変形をさらに抑制することができる。 In the second embodiment, the rotor 30A may further include a protective tube 36. In this case, the deformation of the circumferential portion 324 and the circumferential portion 325 can be further suppressed.

上記第1及び第2の実施の形態において、隙間S1を合成樹脂材で埋めてもよい。この場合、温度変化に起因して周方向部324と周方向部325が接触するのを回避することができる。 In the first and second embodiments, the gap S1 may be filled with a synthetic resin material. In this case, it is possible to prevent the circumferential portion 324 and the circumferential portion 325 from coming into contact with each other due to the temperature change.

10 モータ
30 ロータ
32 ベース部材
32A 第1ベース部材
32B 第2ベース部材
321 中央部
322 仕切部
323 径方向部
324 周方向部
325 周方向部
34 永久磁石
36 保護管(補強部材)
38 連結部材
40 ステータ
10 Motor 30 Rotor 32 Base member 32A 1st base member 32B 2nd base member 321 Central part 322 Partition part 323 Radial part 324 Circumferential part 325 Permanent magnet 36 Protective tube (reinforcing member)
38 Connecting member 40 Stator

Claims (5)

アキシャルギャップ型回転電機であって、
ロータと、
前記ロータの軸方向で前記ロータに対向して配置され、前記ロータを電磁力によって回転させるステータとを備え、
前記ロータは、複数の永久磁石と、非磁性材料で形成され、前記複数の永久磁石を前記ロータの回転周方向に並べた状態で支持するベース部材と、非磁性材料で形成され、前記ロータの回転に伴って前記複数の永久磁石の各々に作用する遠心力に起因する荷重が前記ベース部材に作用することに基づく前記ベース部材の変形を抑制する補強部材とを備え、
前記ベース部材は、前記軸方向から見て、前記複数の永久磁石の各々を囲むように保持する複数の保持部を含み、
前記複数の保持部の各々は、前記回転周方向において前記永久磁石の一方側に位置し、前記ロータの回転半径方向に延びて、前記永久磁石の前記回転周方向の一方側への動きを拘束する第1径方向部と、前記回転周方向において前記永久磁石の他方側に位置し、前記回転半径方向に延びて、前記永久磁石の前記回転周方向の他方側への動きを拘束する第2径方向部と、前記回転半径方向において前記永久磁石の外側に位置し、前記回転周方向に延びて、前記永久磁石の前記回転半径方向の外側への動きを拘束する外側周方向部と、前記回転半径方向において前記永久磁石の内側に位置し、前記第1径方向部と前記第2径方向部とを接続する内側周方向部と、を含み、
前記外側周方向部は、前記第1径方向部から前記回転周方向の他方側に向かって延びる第1外側周方向部と、前記第2径方向部から前記回転周方向の一方側に向かって延びる第2外側周方向部とを含み、
前記第1外側周方向部と前記第2外側周方向部との間での通電を遮断するように、前記第1外側周方向部の先端と前記第2外側周方向部の先端との間に隙間が形成されており、
前記補強部材は、前記第1外側周方向部及び前記第2外側周方向部の各々の先端が前記回転径方向の外側に変位するような変形を抑制するものであって、前記複数の保持部の各々に対して個別に取り付けられる複数の連結部材を含み、
前記複数の連結部材の各々は、前記第1外側周方向部の先端が前記回転半径方向の外側に変位するような変形を抑制するように、前記第1外側周方向部と前記内側周方向部とを連結する第1連結部材と、前記第2外側周方向部の先端が前記回転半径方向の外側に変位するような変形を抑制するように、前記第2外側周方向部と前記内側周方向部とを連結する第2連結部材と、を含み、
前記第1連結部材のうち前記内側周方向部に取り付けられる端部は、前記第2連結部材のうち前記内側周方向部に取り付けられる端部と一体的に繋がっている、アキシャルギャップ型回転電機。
Axial gap type rotary electric machine
With the rotor
A stator, which is arranged so as to face the rotor in the axial direction of the rotor and rotates the rotor by an electromagnetic force , is provided.
The rotor is formed of a plurality of permanent magnets and a non-magnetic material, and is formed of a base member that supports the plurality of permanent magnets in a state of being arranged in the rotational circumferential direction of the rotor and a non-magnetic material. and a reinforcing member to suppress the deformation of the base member the load caused by the centrifugal force based on acting on the base member which acts on each of the plurality of permanent magnets with the rotation,
The base member includes a plurality of holding portions that are held so as to surround each of the plurality of permanent magnets when viewed from the axial direction.
Each of the plurality of holding portions is located on one side of the permanent magnet in the circumferential direction of rotation, extends in the radial direction of rotation of the rotor, and restrains the movement of the permanent magnet to one side in the circumferential direction of rotation. A second radial portion that is located on the other side of the permanent magnet in the circumferential direction of rotation and extends in the radial direction of rotation to restrain the movement of the permanent magnet to the other side in the circumferential direction of rotation. A radial portion, an outer circumferential portion located outside the permanent magnet in the radial direction of rotation, extending in the circumferential direction of rotation, and restraining the outward movement of the permanent magnet in the radial direction of rotation, and the above. It is located inside the permanent magnet in the radial direction of rotation, and includes an inner circumferential portion that connects the first radial direction portion and the second radial direction portion.
The outer peripheral direction portion includes a first outer peripheral direction portion extending from the first radial direction portion toward the other side in the rotation circumferential direction, and the second radial direction portion toward one side in the rotation circumferential direction. includes a second outer circumferential portion extending a,
Between the tip of the first outer peripheral direction portion and the tip of the second outer peripheral direction portion so as to cut off the energization between the first outer peripheral direction portion and the second outer circumferential direction portion. A gap is formed,
The reinforcing member suppresses deformation such that the tips of the first outer peripheral direction portion and the second outer peripheral direction portion are displaced outward in the rotational radial direction, and the plurality of holding portions. Includes multiple connecting members that are individually attached to each of
Each of the plurality of connecting members has the first outer peripheral direction portion and the inner peripheral direction portion so as to suppress deformation such that the tip of the first outer peripheral direction portion is displaced outward in the turning radius direction. The second outer peripheral direction portion and the inner peripheral direction so as to suppress deformation such that the tip of the first connecting member connecting the two outer peripheral directions and the tip of the second outer peripheral direction portion is displaced outward in the turning radius direction. Includes a second connecting member that connects the parts
An axial gap type rotary electric machine in which an end portion of the first connecting member attached to the inner peripheral direction portion is integrally connected to an end portion of the second connecting member attached to the inner circumferential direction portion.
請求項に記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記第1連結部材及び前記第2連結部材は、前記軸方向から見て、前記永久磁石を横切るように配置され、前記軸方向で前記永久磁石と接触することにより、前記永久磁石の前記軸方向への動きを拘束する、アキシャルギャップ型回転電機。
The axial gap type rotary electric machine according to claim 1.
The first connecting member and the second connecting member are arranged so as to cross the permanent magnet when viewed from the axial direction, and come into contact with the permanent magnet in the axial direction to bring the permanent magnet into the axial direction. Axial gap type rotating electric machine that restrains the movement to.
請求項1または2に記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記第1連結部材の少なくとも一部は、前記第1外側周方向部、前記永久磁石及び前記内側周方向部に亘って形成された第1溝内に位置し、
前記第2連結部材の少なくとも一部は、前記第2外側周方向部、前記永久磁石及び前記内側周方向部に亘って形成された第2溝内に位置している、アキシャルギャップ型回転電機。
The axial gap type rotary electric machine according to claim 1 or 2.
At least a part of the first connecting member is located in the first groove formed over the first outer peripheral direction portion, the permanent magnet, and the inner peripheral direction portion.
An axial gap type rotary electric machine in which at least a part of the second connecting member is located in a second groove formed over the second outer peripheral direction portion, the permanent magnet, and the inner circumferential direction portion.
請求項1〜の何れか1項に記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記補強部材は、前記軸方向から見て、前記ベース部材を取り囲み、前記複数の保持部の各々が有する前記第1外側周方向部及び前記第2外側周方向部に対して前記回転半径方向の外側から接触する保護管を含む、アキシャルギャップ型回転電機。
The axial gap type rotary electric machine according to any one of claims 1 to 3.
The reinforcing member surrounds the base member when viewed from the axial direction, and is in the radial direction of rotation with respect to the first outer peripheral direction portion and the second outer circumferential direction portion of each of the plurality of holding portions. Axial gap type rotary electric machine including a protective tube that contacts from the outside.
請求項1〜の何れか1項に記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記回転周方向で隣り合う2つの前記永久磁石の間に存在する単一の共通径方向部により、前記第1径方向部と前記第2径方向部とが構成されている、アキシャルギャップ型回転電機。
The axial gap type rotary electric machine according to any one of claims 1 to 4.
Axial gap type rotation in which the first radial portion and the second radial portion are formed by a single common radial portion existing between two permanent magnets adjacent to each other in the circumferential direction of rotation. Electric.
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