JP7080278B2 - Rotor, rotor manufacturing method and rotary electric machine - Google Patents

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JP7080278B2 JP2020088161A JP2020088161A JP7080278B2 JP 7080278 B2 JP7080278 B2 JP 7080278B2 JP 2020088161 A JP2020088161 A JP 2020088161A JP 2020088161 A JP2020088161 A JP 2020088161A JP 7080278 B2 JP7080278 B2 JP 7080278B2
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Description

本発明は、ロータ、ロータの製造方法及び回転電機に関するものである。 The present invention relates to a rotor, a method for manufacturing a rotor, and a rotary electric machine.

従来、永久磁石が内部に埋設されたロータコアを有する磁石埋込型回転電機（いわゆるＩＰＭモータ。ＩＰＭ：Ｉｎｔｅｒｉｏｒ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）の構成が知られている。磁石埋込型回転電機に用いられるロータでは、ロータ回転時の遠心力に対するロータの強度を向上する技術が種々提案されている。 Conventionally, a configuration of a magnet-embedded rotary electric machine (so-called IPM motor; IPM: Interior Permanent Magnet) having a rotor core in which a permanent magnet is embedded is known. For rotors used in magnet-embedded rotary electric machines, various techniques for improving the strength of the rotor against centrifugal force during rotation of the rotor have been proposed.

例えば特許文献１には、永久磁石が内部に埋め込まれたロータコアを有する回転電機において、繊維強化プラスチック管がロータコアに外挿されて固定されている構成が開示されている。繊維強化プラスチック管を構成する繊維は格子状に配置され、周方向の繊維密度よりも軸方向の繊維密度の方が大きくされている。特許文献１に記載の技術によれば、軸方向に延在する繊維と周方向に延在する繊維との間に樹脂を介在させることにより、軸方向に延在する繊維と周方向に延在する繊維との間で絶縁性を確保し、渦電流を発生させるループを形成しないようにする。よって、ロータの強度を高めつつ、ロータで発生する渦電流損失を抑制することができるとされている。 For example, Patent Document 1 discloses a configuration in which a fiber-reinforced plastic tube is extrapolated and fixed to a rotor core in a rotary electric machine having a rotor core in which a permanent magnet is embedded. The fibers constituting the fiber-reinforced plastic tube are arranged in a grid pattern, and the fiber density in the axial direction is higher than the fiber density in the circumferential direction. According to the technique described in Patent Document 1, by interposing a resin between the fiber extending in the axial direction and the fiber extending in the circumferential direction, the fiber extending in the axial direction and the fiber extending in the circumferential direction extend in the circumferential direction. Insulation is ensured between the fibers and the loops that generate eddy currents are not formed. Therefore, it is said that the eddy current loss generated in the rotor can be suppressed while increasing the strength of the rotor.

特許第６２２０３２８号公報Japanese Patent No. 6220328

ところで、一般に磁石埋込型回転電機では、ロータコアのうち、永久磁石の外周側に位置し、ロータ回転時に永久磁石の遠心力を受ける部分（リブ）において大きな応力が作用する。このため、遠心力に対するロータコアの強度を高めるためには、リブを厚くするのが望ましい、一方、リブを厚くすると、永久磁石の漏れ磁束が増加し、トルクが減少する。このため、ロータの強度とトルクとはトレードオフの関係にあり、例えば回転時の遠心力でリブが破断しない程度に十分なリブの厚みを確保した場合は、所望のトルクが得られないという課題があった。
ここで、特許文献１に記載の技術にあっては、繊維強化プラスチック管をロータコアの外周部に配置するのみに留まる。このため、上記の課題に対して、ロータコアに作用する遠心力の影響を十分に低減できないおそれがあった。また、リブの厚みを薄くすることに限界があり、十分なトルクが得られないおそれがあった。 By the way, in a magnet-embedded rotary electric machine, a large stress acts on a portion (rib) of the rotor core located on the outer peripheral side of the permanent magnet and receiving the centrifugal force of the permanent magnet when the rotor rotates. Therefore, in order to increase the strength of the rotor core against centrifugal force, it is desirable to make the ribs thicker. On the other hand, if the ribs are made thicker, the leakage flux of the permanent magnet increases and the torque decreases. Therefore, there is a trade-off relationship between the strength of the rotor and the torque. For example, if a sufficient rib thickness is secured so that the rib does not break due to centrifugal force during rotation, the desired torque cannot be obtained. was there.
Here, in the technique described in Patent Document 1, the fiber reinforced plastic tube is only arranged on the outer peripheral portion of the rotor core. Therefore, there is a possibility that the influence of the centrifugal force acting on the rotor core cannot be sufficiently reduced for the above-mentioned problems. In addition, there is a limit to reducing the thickness of the rib, and there is a possibility that sufficient torque cannot be obtained.

そこで、本発明は、従来技術と比較してリブを薄くしても遠心力に耐えることができるとともに、トルクを向上したロータ、このロータの製造方法及びこのロータを用いた回転電機を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a rotor that can withstand centrifugal force even if the ribs are made thinner as compared with the prior art, and that has improved torque, a method for manufacturing the rotor, and a rotary electric machine using the rotor. With the goal.

上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明に係るロータ（例えば、第１実施形態におけるロータ５）は、複数の磁石挿入孔（例えば、第１実施形態における磁石挿入孔２１）を有する環状のロータコア（例えば、第１実施形態におけるロータコア６）と、前記ロータコアの前記磁石挿入孔に挿入される永久磁石（例えば、第１実施形態における永久磁石７）と、前記ロータコアの径方向の外側から前記ロータコアを覆う円環部材（例えば、第１実施形態における円環部材８）と、を備え、前記円環部材は、前記ロータコアに対して前記径方向に圧縮応力を付与した状態で前記ロータコアの外周部に固定されており、前記ロータコアは、前記外周部から前記径方向の外側に向かって突出する凸部（例えば、第２実施形態における凸部２０６）を有し、前記凸部は、前記ロータコアに挿入された前記永久磁石の角部（例えば、第２実施形態における角部２５０）と対応する位置に設けられることを特徴としている。 In order to solve the above problems, the rotor according to the invention according to claim 1 (for example, the rotor 5 in the first embodiment) has a plurality of magnet insertion holes (for example, the magnet insertion holes 21 in the first embodiment). An annular rotor core (for example, the rotor core 6 in the first embodiment), a permanent magnet inserted into the magnet insertion hole of the rotor core (for example, the permanent magnet 7 in the first embodiment), and a radial direction of the rotor core. An annular member (for example, the annular member 8 in the first embodiment) that covers the rotor core from the outside is provided, and the annular member is in a state where a compressive stress is applied to the rotor core in the radial direction. The rotor core is fixed to the outer peripheral portion of the rotor core, and the rotor core has a convex portion (for example, the convex portion 206 in the second embodiment) protruding outward in the radial direction from the outer peripheral portion, and the convex portion is formed. , The permanent magnet inserted into the rotor core is provided at a position corresponding to the corner portion (for example, the corner portion 250 in the second embodiment) .

また、請求項２に記載の発明に係るロータは、前記圧縮応力は、前記ロータコアの疲労限度線図に基づいて設定されることを特徴としている。 Further, the rotor according to the second aspect of the invention is characterized in that the compressive stress is set based on the fatigue limit diagram of the rotor core.

また、請求項３に記載の発明に係るロータは、前記円環部材は、前記ロータコアに圧入されていることを特徴としている。 Further, the rotor according to the third aspect of the present invention is characterized in that the annular member is press-fitted into the rotor core.

また、請求項４に記載の発明に係るロータは、前記磁石挿入孔は、前記ロータコアの軸方向から見て、前記ロータコアの外周面より前記径方向の外側に円弧中心を有し、前記ロータコアの外周部に位置する前記磁石挿入孔の一端から他端まで前記ロータコアのｄ軸を跨いで連続する円弧状に形成されており、前記磁石挿入孔は、前記径方向に並んで複数設けられ、前記ロータコアは、複数の前記磁石挿入孔のうち前記径方向の最も内側に位置する前記磁石挿入孔の端部と対応する位置において、前記径方向の内側に向かって凹むとともに前記軸方向に沿って延びる凹部（例えば、第１実施形態における凹部２５）を有することを特徴としている。 Further, in the rotor according to the invention of claim 4 , the magnet insertion hole has an arc center on the outer side in the radial direction from the outer peripheral surface of the rotor core when viewed from the axial direction of the rotor core, and the rotor core has an arc center. A continuous arc shape is formed from one end to the other end of the magnet insertion hole located on the outer peripheral portion across the d-axis of the rotor core, and a plurality of the magnet insertion holes are provided side by side in the radial direction. The rotor core is recessed inward in the radial direction and extends along the axial direction at a position corresponding to the end of the magnet insertion hole located on the innermost side in the radial direction among the plurality of the magnet insertion holes. It is characterized by having a recess (for example, the recess 25 in the first embodiment).

また、請求項５に記載の発明に係るロータの製造方法は、上述のロータの製造方法であって、前記ロータコアの前記磁石挿入孔に前記永久磁石を挿入する磁石挿入工程と、前記ロータコアに対して前記径方向に前記圧縮応力を付与した状態で、前記ロータコアの前記外周部に前記円環部材を配置する円環部材配置工程と、を有することを特徴としている。 Further, the method for manufacturing a rotor according to the invention according to claim 5 is the above-mentioned method for manufacturing a rotor, in which the magnet insertion step of inserting the permanent magnet into the magnet insertion hole of the rotor core and the rotor core are described. It is characterized by having an annular member arranging step of arranging the annular member on the outer peripheral portion of the rotor core in a state where the compressive stress is applied in the radial direction.

また、請求項６に記載の発明に係る回転電機（例えば、第１実施形態における回転電機１）は、上述のロータと、前記ロータに対して前記径方向の外側に隙間をあけて配置されるステータ（例えば、第１実施形態におけるステータ３）と、を備えることを特徴としている。 Further, the rotary electric machine according to the invention according to claim 6 (for example, the rotary electric machine 1 in the first embodiment) is arranged with a gap between the above-mentioned rotor and the above-mentioned rotor on the outer side in the radial direction. It is characterized by including a stator (for example, the stator 3 in the first embodiment).

本発明の請求項１に記載のロータによれば、円環部材は、ロータコアに対して圧縮応力を付与した状態でロータコアの外周部に固定される。これにより、ロータコアのうち、永久磁石と円環部材との間に位置するリブに径方向内側を向く円環部材からの初期圧縮応力が作用する。ロータが回転すると、ロータコアのリブには、円環部材からの初期圧縮応力と、永久磁石及びロータコアの遠心力と、が作用する。これにより、ロータコアのリブに作用する径方向外側を向く引張応力を低減できる。このため、ロータコアを形成する材料の許容応力範囲内における広い領域を使用することができる。よって、従来技術と比較してリブを薄くした場合であっても、遠心力に対してロータコアの強度を高めることができる。
また、従来技術と比較してリブを薄くすることができるので、永久磁石からの磁束漏れを低減し、トルク密度を増加させることができる。
したがって、従来技術と比較してリブを薄くしても遠心力に耐えることができるとともに、トルクを向上したロータを提供できる。
ロータコアは、凸部を有し、凸部は、ロータコアに挿入された永久磁石の角部と対応する位置に設けられる。これにより、ロータコアのうち、永久磁石の遠心力を受け易いリブと対応する位置に凸部を設けることができる。この状態で、ロータコアの外周部に円環部材を配置した場合、凸部が設けられたリブには、他の場所と比較して大きな初期圧縮応力を付与できる。よって、特に大きな遠心力が作用し易い永久磁石の角部と対応するリブにおいて、円環部材による初期圧縮応力と、遠心力と、が作用することにより、ロータコアのリブに作用する径方向外側を向く引張応力を低減できる。
また、例えば複数の永久磁石を設ける場合であって、各永久磁石の角部と対応する位置に設けられたリブの厚みが互いに異なる場合がある。この場合、積極的に圧縮応力を付与したい部分にのみ凸部を設けることができる。よって、周方向において任意の部分に必要な大きさの圧縮応力を付与できる。また、リブの厚みや永久磁石の大きさ等、ロータの設計自由度を向上できる。 According to the rotor according to claim 1 of the present invention, the annular member is fixed to the outer peripheral portion of the rotor core in a state where compressive stress is applied to the rotor core. As a result, the initial compressive stress from the annular member facing inward in the radial direction acts on the rib located between the permanent magnet and the annular member in the rotor core. When the rotor rotates, the ribs of the rotor core are subjected to the initial compressive stress from the annular member and the centrifugal force of the permanent magnet and the rotor core. This makes it possible to reduce the radial outward tensile stress acting on the ribs of the rotor core. Therefore, a wide region within the allowable stress range of the material forming the rotor core can be used. Therefore, even when the ribs are made thinner as compared with the prior art, the strength of the rotor core can be increased against centrifugal force.
Further, since the rib can be made thinner as compared with the conventional technique, it is possible to reduce the magnetic flux leakage from the permanent magnet and increase the torque density.
Therefore, it is possible to provide a rotor having an improved torque while being able to withstand centrifugal force even if the ribs are made thinner as compared with the prior art.
The rotor core has a convex portion, and the convex portion is provided at a position corresponding to a corner portion of a permanent magnet inserted in the rotor core. As a result, a convex portion can be provided at a position corresponding to the rib of the rotor core, which is susceptible to the centrifugal force of the permanent magnet. In this state, when the annular member is arranged on the outer peripheral portion of the rotor core, a large initial compressive stress can be applied to the rib provided with the convex portion as compared with other places. Therefore, in the rib corresponding to the corner of the permanent magnet where a particularly large centrifugal force is likely to act, the radial outer side acting on the rib of the rotor core due to the action of the initial compressive stress by the annular member and the centrifugal force. The facing tensile stress can be reduced.
Further, for example, in the case where a plurality of permanent magnets are provided, the thicknesses of the ribs provided at the positions corresponding to the corners of the permanent magnets may be different from each other. In this case, the convex portion can be provided only in the portion to which the compressive stress is to be positively applied. Therefore, it is possible to apply a compressive stress of a required magnitude to an arbitrary portion in the circumferential direction. In addition, the degree of freedom in rotor design, such as the thickness of ribs and the size of permanent magnets, can be improved.

本発明の請求項２に記載のロータによれば、圧縮応力は、ロータコアの疲労限度線図に基づいて設定される。これにより、ロータ回転時の遠心力と、円環部材により付与される圧縮応力と、を考慮した、高回転時の遠心力に耐え得るロータ設計が可能となる。また、疲労限度線図を最大限に利用できるので、従来技術と比較してリブを薄くすることができる。 According to the rotor according to claim 2 of the present invention, the compressive stress is set based on the fatigue limit diagram of the rotor core. This makes it possible to design a rotor that can withstand the centrifugal force at high rotation in consideration of the centrifugal force at the time of rotation of the rotor and the compressive stress applied by the annular member. Moreover, since the fatigue limit diagram can be used to the maximum extent, the ribs can be made thinner as compared with the prior art.

本発明の請求項３に記載のロータによれば、円環部材は、ロータコアに圧入されている。このように、円環部材をロータコアに圧入することにより、ロータコアに圧縮応力を付与できる。よって、容易にロータコアに圧縮応力を付与できる。 According to claim 3 of the present invention, the annulus member is press-fitted into the rotor core. By press-fitting the annular member into the rotor core in this way, compressive stress can be applied to the rotor core. Therefore, compressive stress can be easily applied to the rotor core.

本発明の請求項４に記載のロータによれば、磁石挿入孔は、軸方向から見て、ロータコアのｄ軸を跨いで連続する円弧状に形成されており、ロータコアは、複数の磁石挿入孔のうち最も径方向の内側に位置する磁石挿入孔の端部と対応する位置に凹部を有する。凹部は軸方向に沿って延びているので、ロータコアの外周部に円環部材を配置した場合、凹部と円環部材との間に軸方向に延びる貫通孔が形成される。この貫通孔に冷却用の冷媒を流通させることができる。よって、ロータコアを効果的に冷却できる。
凹部は、磁石挿入孔の端部と対応する位置において径方向の内側に向かって凹んでいる。これにより、凹部を有しない場合と比較して、磁石挿入孔の円弧長さが短くなるので、磁石挿入孔に挿入された永久磁石の端部と磁石挿入孔の端部との空隙の体積が小さくできる。よって、永久磁石をロータコアに固定するために磁石挿入孔内に充填される樹脂の量を削減できる。したがって、ロータコアの冷却効果を高めつつ加工コストを削減できる。 According to the fourth aspect of the present invention, the magnet insertion hole is formed in a continuous arc shape straddling the d-axis of the rotor core when viewed from the axial direction, and the rotor core has a plurality of magnet insertion holes. It has a recess at a position corresponding to the end of the magnet insertion hole located on the innermost side in the radial direction. Since the recess extends along the axial direction, when the annular member is arranged on the outer peripheral portion of the rotor core, a through hole extending in the axial direction is formed between the recess and the annular member. A cooling refrigerant can be circulated through this through hole. Therefore, the rotor core can be effectively cooled.
The recess is radially inwardly recessed at a position corresponding to the end of the magnet insertion hole. As a result, the arc length of the magnet insertion hole is shorter than in the case where the magnet insertion hole is not provided, so that the volume of the gap between the end of the permanent magnet inserted in the magnet insertion hole and the end of the magnet insertion hole is increased. Can be made smaller. Therefore, the amount of resin filled in the magnet insertion hole for fixing the permanent magnet to the rotor core can be reduced. Therefore, the processing cost can be reduced while enhancing the cooling effect of the rotor core.

本発明の請求項５に記載のロータの製造方法によれば、ロータの製造方法は、磁石挿入工程と、円環部材配置工程と、を有する。円環部材配置工程では、ロータコアに対して圧縮応力を付与した状態で、ロータコアの外周部に円環部材を配置する。これにより、ロータコアのうち、永久磁石と円環部材との間に位置するリブに円環部材からの初期圧縮応力が作用する。この状態でロータが回転すると、ロータコアのリブには、円環部材からの初期圧縮応力と、永久磁石及びロータコアの遠心力と、が作用する。これにより、ロータコアのリブに作用する径方向外側を向く引張応力を低減できる。よって、従来技術と比較してリブを薄くした場合であっても、遠心力に対してロータコアの強度を高めることができる。
また、従来技術と比較してリブを薄くすることができるので、永久磁石からの磁束漏れを低減し、トルク密度を増加させることができる。
したがって、リブの厚みを低減しても遠心力に耐えることができるとともに、リブの厚みを低減することによりトルク効率を向上したロータの製造方法を提供できる。 According to the method for manufacturing a rotor according to claim 5 of the present invention, the method for manufacturing a rotor includes a magnet insertion step and an annulus member arranging step. In the annular member arranging step, the annular member is arranged on the outer peripheral portion of the rotor core in a state where compressive stress is applied to the rotor core. As a result, the initial compressive stress from the annular member acts on the rib located between the permanent magnet and the annular member in the rotor core. When the rotor rotates in this state, the initial compressive stress from the annular member and the centrifugal force of the permanent magnet and the rotor core act on the ribs of the rotor core. This makes it possible to reduce the radial outward tensile stress acting on the ribs of the rotor core. Therefore, even when the ribs are made thinner as compared with the prior art, the strength of the rotor core can be increased against centrifugal force.
Further, since the rib can be made thinner as compared with the conventional technique, it is possible to reduce the magnetic flux leakage from the permanent magnet and increase the torque density.
Therefore, it is possible to provide a method for manufacturing a rotor having an improved torque efficiency by reducing the thickness of the ribs while being able to withstand the centrifugal force even if the thickness of the ribs is reduced.

本発明の請求項６に記載の回転電機によれば、上述のロータと、ロータに対して径方向の外側に隙間をあけて配置されるステータと、を備える。これにより、従来技術と比較してリブを薄くしても遠心力に耐えることができるとともに、従来技術と比較してリブの厚みを低減することによりトルク効率を向上したロータを備えた、高効率な回転電機を提供できる。
According to claim 6 of the present invention, the rotary electric machine includes the above-mentioned rotor and a stator arranged with a gap on the outer side in the radial direction with respect to the rotor. As a result, it is possible to withstand centrifugal force even if the ribs are made thinner than in the conventional technique, and it is equipped with a rotor with improved torque efficiency by reducing the thickness of the ribs as compared with the conventional technique, resulting in high efficiency. Can provide a variety of rotary electric machines.

第１実施形態に係る回転電機の断面図。Sectional drawing of the rotary electric machine which concerns on 1st Embodiment. 第１実施形態に係るロータの正面図。The front view of the rotor which concerns on 1st Embodiment. 図２のＩＩＩ部拡大図。FIG. 2 is an enlarged view of Part III. 第１実施形態に係るロータコアの疲労限度線図。The fatigue limit diagram of the rotor core according to the first embodiment. 第２実施形態に係るロータコアの部分正面図。Partial front view of the rotor core according to the second embodiment. 図５のＶＩ部拡大図。FIG. 5 is an enlarged view of the VI section. 第３実施形態に係るロータコアの部分正面図。Partial front view of the rotor core according to the third embodiment. 第４実施形態に係るロータの部分正面図。Partial front view of the rotor according to the fourth embodiment.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

（第１実施形態）
（回転電機）
図１は、第１実施形態に係る回転電機１の断面図である。
回転電機１は、例えばハイブリッド自動車や電気自動車等の車両に搭載される走行用モータである。但し、本発明の構成は、走行用モータに限らず、発電用モータやその他用途のモータ、車両用以外の回転電機１（発電機を含む）としても適用可能である。
回転電機１は、ケース２と、ステータ３と、シャフト４と、ロータ５と、を備える。 (First Embodiment)
(Rotating electric machine)
FIG. 1 is a cross-sectional view of the rotary electric machine 1 according to the first embodiment.
The rotary electric machine 1 is a traveling motor mounted on a vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle. However, the configuration of the present invention is not limited to a traveling motor, but is also applicable to a power generation motor, a motor for other purposes, and a rotary electric machine 1 (including a generator) other than for vehicles.
The rotary electric machine 1 includes a case 2, a stator 3, a shaft 4, and a rotor 5.

（ケース）
ケース２は、ステータ３、シャフト４及びロータ５を収容している。ケース２の内部には、不図示の冷媒が収容されている。上述したステータ３、シャフト４及びロータ５は、ケース２の内部において、一部が冷媒に浸漬された状態で配置されている。なお、冷媒としては、トランスミッションの潤滑や動力伝達等に用いられる作動油である、ＡＴＦ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｆｌｕｉｄ）等が好適に用いられている。
以下の説明では、シャフト４の回転軸である軸線Ｃに沿う方向を単に軸方向といい、軸線Ｃに直交する方向を径方向といい、軸線Ｃ周りの方向を周方向という場合がある。 (Case)
The case 2 houses the stator 3, the shaft 4, and the rotor 5. A refrigerant (not shown) is housed inside the case 2. The stator 3, the shaft 4, and the rotor 5 described above are arranged inside the case 2 in a state where a part of the stator 3, the shaft 4, and the rotor 5 is immersed in the refrigerant. As the refrigerant, ATF (Automatic Transmission Fluid) or the like, which is a hydraulic oil used for lubrication of a transmission, power transmission, or the like, is preferably used.
In the following description, the direction along the axis C, which is the axis of rotation of the shaft 4, is simply referred to as the axial direction, the direction orthogonal to the axis C is referred to as the radial direction, and the direction around the axis C may be referred to as the circumferential direction.

（ステータ）
ステータ３は、ケース２の内壁面に固定されている。ステータ３は、環状に形成されている。ステータ３は、ステータコア１１と、コイル１２と、を有する。
ステータコア１１は、複数の鋼板を軸方向に積層して形成される積層コアである。ステータコア１１は、軸線Ｃを中心とする環状に形成されている。ステータコア１１の外周部は、ケース２の内壁面に固定されている。ステータコア１１は、ステータコア１１の内周部から径方向内側に向かって突出する不図示のティースを有する。ティースは周方向に複数設けられている。各ティース間はスロット（不図示）とされている。 (Stator)
The stator 3 is fixed to the inner wall surface of the case 2. The stator 3 is formed in an annular shape. The stator 3 has a stator core 11 and a coil 12.
The stator core 11 is a laminated core formed by laminating a plurality of steel plates in the axial direction. The stator core 11 is formed in an annular shape centered on the axis C. The outer peripheral portion of the stator core 11 is fixed to the inner wall surface of the case 2. The stator core 11 has a tooth (not shown) protruding inward in the radial direction from the inner peripheral portion of the stator core 11. Multiple teeth are provided in the circumferential direction. Slots (not shown) are provided between each teeth.

コイル１２は、ステータコア１１のスロットに挿入されている。コイル１２は、例えば複数の銅線セグメントをスロットに挿入することにより、ステータコア１１に装着されている。コイル１２は、ステータコア１１のスロットに挿入されるコイル挿通部１２ａと、ステータコア１１から軸方向の両側に突出するコイルエンド１２ｂと、を有する。 The coil 12 is inserted into the slot of the stator core 11. The coil 12 is mounted on the stator core 11, for example by inserting a plurality of copper wire segments into the slots. The coil 12 has a coil insertion portion 12a inserted into the slot of the stator core 11 and coil ends 12b protruding from the stator core 11 on both sides in the axial direction.

（シャフト）
シャフト４は、軸線Ｃを中心とする筒状に形成されている。シャフト４は、ケース２に取り付けられた軸受１５を介してケース２に対して回転可能に支持されている。シャフト４は、軸線Ｃ回りに回転する。 (shaft)
The shaft 4 is formed in a cylindrical shape centered on the axis C. The shaft 4 is rotatably supported with respect to the case 2 via a bearing 15 attached to the case 2. The shaft 4 rotates around the axis C.

（ロータ）
ロータ５は、シャフト４の外周面に固定されている。ロータ５は、環状に形成されている。ロータ５は、ステータ３に対して径方向の内側に、間隔をあけて配置されている。ロータ５は、軸線Ｃ回りにシャフト４と一体で回転可能に構成されている。ロータ５は、ロータコア６と、永久磁石７と、円環部材８と、を有する。 (Rotor)
The rotor 5 is fixed to the outer peripheral surface of the shaft 4. The rotor 5 is formed in an annular shape. The rotors 5 are arranged at intervals on the inner side in the radial direction with respect to the stator 3. The rotor 5 is configured to be rotatable around the axis C integrally with the shaft 4. The rotor 5 includes a rotor core 6, a permanent magnet 7, and an annulus member 8.

図２は、第１実施形態に係るロータ５の正面図である。図３は、図２のＩＩＩ部拡大図であって、ロータコア６に作用する平均応力σ１を表すコンター図である。図３のコンター図において、色が濃くなるほど、ロータコア６に作用する圧縮応力（平均応力σ１は負の値）が大きいことを示している。
図１及び図２に示すように、ロータコア６は、軸線Ｃを中心とする環状に形成されている。ロータコア６は、磁石挿入孔２１と、エンドリブ２２（図３参照）と、シャフト挿通孔２３と、貫通孔２４と、を有する。 FIG. 2 is a front view of the rotor 5 according to the first embodiment. FIG. 3 is an enlarged view of part III of FIG. 2, and is a contour diagram showing an average stress σ1 acting on the rotor core 6. In the contour diagram of FIG. 3, it is shown that the darker the color, the larger the compressive stress (the average stress σ1 is a negative value) acting on the rotor core 6.
As shown in FIGS. 1 and 2, the rotor core 6 is formed in an annular shape centered on the axis C. The rotor core 6 has a magnet insertion hole 21, an end rib 22 (see FIG. 3), a shaft insertion hole 23, and a through hole 24.

磁石挿入孔２１は、ロータコア６の外周部に設けられている。磁石挿入孔２１は、径方向に並んで複数設けられている。具体的に、磁石挿入孔２１は、第一磁石挿入孔３１と、第二磁石挿入孔３２と、第三磁石挿入孔３３と、を有する。
第一磁石挿入孔３１は、ロータコア６を軸方向に貫通している。第一磁石挿入孔３１は、軸方向から見て、ロータコア６の外周面６ａより径方向の外側に円弧中心を有する円弧状に形成されている。第一磁石挿入孔３１は、軸方向から見て、ロータコア６のｄ軸を跨いで連続する円弧状に形成されている。図３に示すように、第一磁石挿入孔３１の両端部３５は、ロータコア６の外周部に位置している。具体的に、第一磁石挿入孔３１の両端部３５は、ロータコア６の外周面６ａより径方向の内側に位置している。第一磁石挿入孔３１は、周方向において等間隔に複数（本実施形態では８個）設けられている。 The magnet insertion hole 21 is provided on the outer peripheral portion of the rotor core 6. A plurality of magnet insertion holes 21 are provided side by side in the radial direction. Specifically, the magnet insertion hole 21 has a first magnet insertion hole 31, a second magnet insertion hole 32, and a third magnet insertion hole 33.
The first magnet insertion hole 31 penetrates the rotor core 6 in the axial direction. The first magnet insertion hole 31 is formed in an arc shape having an arc center on the outer side in the radial direction from the outer peripheral surface 6a of the rotor core 6 when viewed from the axial direction. The first magnet insertion hole 31 is formed in a continuous arc shape straddling the d-axis of the rotor core 6 when viewed from the axial direction. As shown in FIG. 3, both end portions 35 of the first magnet insertion hole 31 are located on the outer peripheral portion of the rotor core 6. Specifically, both end portions 35 of the first magnet insertion hole 31 are located inside the outer peripheral surface 6a of the rotor core 6 in the radial direction. A plurality of first magnet insertion holes 31 (8 in this embodiment) are provided at equal intervals in the circumferential direction.

第二磁石挿入孔３２は、第一磁石挿入孔３１より径方向の内側に設けられている。第二磁石挿入孔３２は、ロータコア６を軸方向に貫通している。軸方向から見て、第二磁石挿入孔３２は、第一磁石挿入孔３１と同等な曲率を有する円弧状に形成されている。第二磁石挿入孔３２は、軸方向から見て、ロータコア６のｄ軸を跨いで連続する円弧状に形成されている。第二磁石挿入孔３２の両端部３６は、ロータコア６の外周部に位置している。具体的に、第二磁石挿入孔３２の両端部３６は、ロータコア６の外周面６ａより径方向の内側に位置している。第二磁石挿入孔３２は、周方向において等間隔に複数（本実施形態では８個）設けられている。 The second magnet insertion hole 32 is provided inside the first magnet insertion hole 31 in the radial direction. The second magnet insertion hole 32 penetrates the rotor core 6 in the axial direction. When viewed from the axial direction, the second magnet insertion hole 32 is formed in an arc shape having a curvature equivalent to that of the first magnet insertion hole 31. The second magnet insertion hole 32 is formed in a continuous arc shape straddling the d-axis of the rotor core 6 when viewed from the axial direction. Both ends 36 of the second magnet insertion hole 32 are located on the outer peripheral portion of the rotor core 6. Specifically, both end portions 36 of the second magnet insertion hole 32 are located inside the outer peripheral surface 6a of the rotor core 6 in the radial direction. A plurality of second magnet insertion holes 32 (8 in this embodiment) are provided at equal intervals in the circumferential direction.

第三磁石挿入孔３３は、第二磁石挿入孔３２より径方向の内側に設けられている。第三磁石挿入孔３３は、径方向に並ぶ複数の磁石挿入孔２１のうち最も径方向の内側に位置している。第三磁石挿入孔３３は、ロータコア６を軸方向に貫通している。軸方向から見て、第三磁石挿入孔３３は、第二磁石挿入孔３２と同等な曲率を有する円弧状に形成されている。第三磁石挿入孔３３は、軸方向から見て、ロータコア６のｄ軸を跨いで連続する円弧状に形成されている。第三磁石挿入孔３３の両端部３７は、ロータコア６の外周部に位置している。具体的に、第三磁石挿入孔３３の両端部３７は、第一磁石挿入孔３１の端部３５及び第二磁石挿入孔３２の端部３６よりも径方向の内側で終端している。第三磁石挿入孔３３は、周方向において等間隔に複数（本実施形態では８個）設けられている。 The third magnet insertion hole 33 is provided inside the second magnet insertion hole 32 in the radial direction. The third magnet insertion hole 33 is located on the innermost side of the plurality of magnet insertion holes 21 arranged in the radial direction. The third magnet insertion hole 33 penetrates the rotor core 6 in the axial direction. When viewed from the axial direction, the third magnet insertion hole 33 is formed in an arc shape having a curvature equivalent to that of the second magnet insertion hole 32. The third magnet insertion hole 33 is formed in a continuous arc shape straddling the d-axis of the rotor core 6 when viewed from the axial direction. Both ends 37 of the third magnet insertion hole 33 are located on the outer peripheral portion of the rotor core 6. Specifically, both end portions 37 of the third magnet insertion hole 33 are terminated radially inside the end portion 35 of the first magnet insertion hole 31 and the end portion 36 of the second magnet insertion hole 32. A plurality of third magnet insertion holes 33 (8 in this embodiment) are provided at equal intervals in the circumferential direction.

ロータコア６は、第三磁石挿入孔３３の端部３７と対応する位置に凹部２５を有する。凹部２５は、ロータコア６の外周面６ａから径方向の内側に向かって凹んでいる。凹部２５は、１個の第三磁石挿入孔３３において、第三磁石挿入孔３３の両端部３７に対応して一対設けられている。凹部２５は、軸方向に沿って延びている。 The rotor core 6 has a recess 25 at a position corresponding to the end portion 37 of the third magnet insertion hole 33. The recess 25 is recessed inward in the radial direction from the outer peripheral surface 6a of the rotor core 6. A pair of recesses 25 are provided in one third magnet insertion hole 33 corresponding to both end portions 37 of the third magnet insertion hole 33. The recess 25 extends along the axial direction.

エンドリブ２２は、磁石挿入孔２１の端部３５，３６，３７よりも径方向の外側に設けられている。エンドリブ２２は、第一エンドリブ４１と、第二エンドリブ４２と、第三エンドリブ４３と、を有する。
第一エンドリブ４１は、第一磁石挿入孔３１の端部３５と、ロータコア６の外周面６ａと、の間に設けられている。第一エンドリブ４１は、１個の第一磁石挿入孔３１における両端部３５に対応して一対設けられている。第一エンドリブ４１は、ロータコア６のうち、第一磁石挿入孔３１より径方向の内側に位置する部分と、第一磁石挿入孔３１より径方向の外側に位置する部分と、を接続している。 The end rib 22 is provided on the outer side in the radial direction with respect to the ends 35, 36, 37 of the magnet insertion hole 21. The end rib 22 has a first end rib 41, a second end rib 42, and a third end rib 43.
The first end rib 41 is provided between the end portion 35 of the first magnet insertion hole 31 and the outer peripheral surface 6a of the rotor core 6. A pair of first end ribs 41 are provided corresponding to both end portions 35 in one first magnet insertion hole 31. The first end rib 41 connects a portion of the rotor core 6 located inside the first magnet insertion hole 31 in the radial direction and a portion located outside the first magnet insertion hole 31 in the radial direction. ..

第二エンドリブ４２は、第二磁石挿入孔３２の端部３６と、ロータコア６の外周面６ａと、の間に設けられている。第二エンドリブ４２は、１個の第二磁石挿入孔３２における両端部３６に対応して一対設けられている。第二エンドリブ４２は、ロータコア６のうち、第二磁石挿入孔３２より径方向の内側に位置する部分と、第二磁石挿入孔３２より径方向の外側に位置する部分と、を接続している。軸方向から見て、第二エンドリブ４２の厚みは、第一エンドリブ４１の厚みと同等となっている。 The second end rib 42 is provided between the end portion 36 of the second magnet insertion hole 32 and the outer peripheral surface 6a of the rotor core 6. A pair of second end ribs 42 are provided corresponding to both end portions 36 in one second magnet insertion hole 32. The second end rib 42 connects a portion of the rotor core 6 located inside the second magnet insertion hole 32 in the radial direction and a portion located outside the second magnet insertion hole 32 in the radial direction. .. Seen from the axial direction, the thickness of the second end rib 42 is equivalent to the thickness of the first end rib 41.

第三エンドリブ４３は、第三磁石挿入孔３３の端部３７と、凹部２５の底部２５ａと、の間に設けられている。第三エンドリブ４３は、１個の第三磁石挿入孔３３における両端部３７に対応して一対設けられている。第三エンドリブ４３は、ロータコア６のうち、第三磁石挿入孔３３より径方向の内側に位置する部分と、第三磁石挿入孔３３より径方向の外側に位置する部分と、を接続している。軸方向から見て、第三エンドリブ４３の厚みは、第二エンドリブ４２の厚みと同等となっている。
図３のコンター図に示すように、このように形成された各エンドリブ４１，４２，４３には、後述する円環部材８が装着されることにより、径方向に沿う圧縮応力が作用している。 The third end rib 43 is provided between the end portion 37 of the third magnet insertion hole 33 and the bottom portion 25a of the recess 25. A pair of third end ribs 43 are provided corresponding to both end portions 37 in one third magnet insertion hole 33. The third end rib 43 connects a portion of the rotor core 6 located inside the third magnet insertion hole 33 in the radial direction and a portion located outside the third magnet insertion hole 33 in the radial direction. .. Seen from the axial direction, the thickness of the third end rib 43 is equivalent to the thickness of the second end rib 42.
As shown in the contour diagram of FIG. 3, the end ribs 41, 42, and 43 formed in this way are provided with the annular member 8 described later, so that compressive stress along the radial direction acts on the end ribs 41, 42, and 43. ..

ここで、第三磁石挿入孔３３の端部３７と対応する位置に設けられた第三エンドリブ４３には、第一エンドリブ４１及び第二エンドリブ４２と比較して大きな遠心力（径方向に沿う引張応力）が作用する。軸方向から見た第三エンドリブ４３の傾斜角度は、第一エンドリブ４１及び第二エンドリブ４２と比較して、ロータコアのｄ軸とのなす角度が小さくなるように形成されている。具体的に、本実施形態において、第三エンドリブ４３は、軸方向から見て、ｄ軸から周方向に離間するにつれて径方向の内側に位置するように傾斜している。このように、大きな遠心力が作用する第三エンドリブ４３の傾斜角度をｄ軸に沿うように形成することで、ロータ回転時に第三エンドリブ４３に作用する引張応力に対して第三エンドリブ４３の剛性を高めることが可能となる。
なお、第三エンドリブ４３の傾斜角度は、図３等に図示した傾斜角度に限定されない。第三エンドリブ４３は、ロータコアのｄ軸とのなす角度が小さいほど望ましい。 Here, the third end rib 43 provided at a position corresponding to the end portion 37 of the third magnet insertion hole 33 has a larger centrifugal force (tensile along the radial direction) than the first end rib 41 and the second end rib 42. Stress) acts. The inclination angle of the third end rib 43 when viewed from the axial direction is formed so that the angle formed by the rotor core with the d-axis is smaller than that of the first end rib 41 and the second end rib 42. Specifically, in the present embodiment, the third end rib 43 is inclined so as to be positioned inward in the radial direction as it is separated from the d-axis in the circumferential direction when viewed from the axial direction. In this way, by forming the inclination angle of the third end rib 43 on which a large centrifugal force acts along the d-axis, the rigidity of the third end rib 43 against the tensile stress acting on the third end rib 43 during rotor rotation. Can be increased.
The tilt angle of the third end rib 43 is not limited to the tilt angle shown in FIG. 3 and the like. It is desirable that the third end rib 43 has a smaller angle with the d-axis of the rotor core.

図２に示すように、シャフト挿通孔２３は、磁石挿入孔２１より径方向の内側に設けられている。シャフト挿通孔２３は、ロータコア６を軸方向に貫通している。シャフト挿通孔２３は、軸線Ｃと同軸上に設けられている。シャフト挿通孔２３には、シャフト４が挿入されている（図１参照）。シャフト４は、例えばシャフト挿通孔２３に圧入されて固定されている。 As shown in FIG. 2, the shaft insertion hole 23 is provided inside the magnet insertion hole 21 in the radial direction. The shaft insertion hole 23 penetrates the rotor core 6 in the axial direction. The shaft insertion hole 23 is provided coaxially with the axis C. The shaft 4 is inserted into the shaft insertion hole 23 (see FIG. 1). The shaft 4 is fixed by being press-fitted into, for example, the shaft insertion hole 23.

貫通孔２４は、径方向において、磁石挿入孔２１とシャフト挿通孔２３との間に設けられている。貫通孔２４は、ロータコア６を軸方向に貫通している。貫通孔２４は、周方向に隣り合う第三磁石挿入孔３３（磁石挿入孔２１）の間に設けられている。軸方向から見て、貫通孔２４は、径方向の外側に頂部を有する三角形状に形成されている。貫通孔２４の内部は、冷媒が流通可能とされている。 The through hole 24 is provided between the magnet insertion hole 21 and the shaft insertion hole 23 in the radial direction. The through hole 24 penetrates the rotor core 6 in the axial direction. The through hole 24 is provided between the third magnet insertion holes 33 (magnet insertion holes 21) adjacent to each other in the circumferential direction. When viewed from the axial direction, the through hole 24 is formed in a triangular shape having a top on the outer side in the radial direction. Refrigerant can flow inside the through hole 24.

永久磁石７は、複数設けられている。永久磁石７は、各磁石挿入孔２１に挿入されている。各永久磁石７は、軸方向から見て、各永久磁石７が挿入される磁石挿入孔２１の形状に沿う円弧状に形成されている。磁石挿入孔２１に永久磁石７が挿入された状態で、永久磁石７の径方向の外側を向く面には、樹脂材料５１が充填されて固定されている。永久磁石７の長手方向に沿う長さは、磁石挿入孔２１の長手方向に沿う長さより短い。永久磁石７の端部とロータコア６との間には、間隙５２が設けられている。この間隙５２は、フラックスバリアとして機能する。 A plurality of permanent magnets 7 are provided. The permanent magnet 7 is inserted into each magnet insertion hole 21. Each permanent magnet 7 is formed in an arc shape along the shape of the magnet insertion hole 21 into which each permanent magnet 7 is inserted when viewed from the axial direction. With the permanent magnet 7 inserted in the magnet insertion hole 21, the surface of the permanent magnet 7 facing outward in the radial direction is filled with the resin material 51 and fixed. The length along the longitudinal direction of the permanent magnet 7 is shorter than the length along the longitudinal direction of the magnet insertion hole 21. A gap 52 is provided between the end of the permanent magnet 7 and the rotor core 6. The gap 52 functions as a flux barrier.

図２及び図３に示すように、円環部材８は、ロータコア６の外周面６ａに設けられている。円環部材８は、径方向の外側からロータコア６を覆っている。円環部材８は、非磁性体であって、導電率が低い材料により形成されている。具体的に、円環部材８は、例えばステンレス等の金属材料や、ＣＦＲＰなどの合成繊維材料等により形成されている。円環部材８は、軸線Ｃを中心とする環状に形成されている。円環部材８の軸方向に沿う長さ寸法は、ロータコア６の軸方向に沿う長さ寸法と同等となっている。円環部材８は、ロータコア６に対して径方向に圧縮応力を付与した状態でロータコア６の外周面６ａに固定されている。具体的に、円環部材８は、ロータコア６に圧入されることにより、ロータコア６に圧縮応力を付与している。円環部材８によりロータコア６に付与される圧縮応力の大きさは、ロータコア６の疲労限度線図に基づいて設定される。 As shown in FIGS. 2 and 3, the annular member 8 is provided on the outer peripheral surface 6a of the rotor core 6. The annular member 8 covers the rotor core 6 from the outside in the radial direction. The annulus member 8 is a non-magnetic material and is made of a material having low conductivity. Specifically, the annular member 8 is formed of, for example, a metal material such as stainless steel, a synthetic fiber material such as CFRP, or the like. The annular member 8 is formed in an annular shape centered on the axis C. The length dimension along the axial direction of the annular member 8 is the same as the length dimension along the axial direction of the rotor core 6. The annular member 8 is fixed to the outer peripheral surface 6a of the rotor core 6 in a state where compressive stress is applied in the radial direction to the rotor core 6. Specifically, the annular member 8 applies compressive stress to the rotor core 6 by being press-fitted into the rotor core 6. The magnitude of the compressive stress applied to the rotor core 6 by the annular member 8 is set based on the fatigue limit diagram of the rotor core 6.

図４は、第１実施形態に係るロータコア６の疲労限度線図である。
図４の横軸は、ロータコア６のエンドリブ２２に作用する平均応力σ１を表す。ロータコア６のエンドリブ２２に径方向の外側を向く引張応力が作用した場合、平均応力σ１は正の値となる。ロータコア６のエンドリブ２２に径方向の内側を向く圧縮応力が作用した場合、平均応力σ１は負の値となる。図４の縦軸は、ロータ５が回転した際にロータコア６のエンドリブ２２に作用する応力振幅σ２の大きさを表している。図４の折れ線Ｌは、各平均応力σ１の値に対してロータコア６のエンドリブ２２が疲労破壊する応力振幅σ２の値をプロットした降伏限界を示している。つまり、折れ線Ｌより外側の領域は、ロータコア６のエンドリブ２２が疲労破壊する領域（以下、破断エリアという場合がある。）となっている。 FIG. 4 is a fatigue limit diagram of the rotor core 6 according to the first embodiment.
The horizontal axis of FIG. 4 represents the average stress σ1 acting on the end rib 22 of the rotor core 6. When a tensile stress pointing outward in the radial direction acts on the end rib 22 of the rotor core 6, the average stress σ1 becomes a positive value. When a compressive stress facing inward in the radial direction acts on the end rib 22 of the rotor core 6, the average stress σ1 becomes a negative value. The vertical axis of FIG. 4 represents the magnitude of the stress amplitude σ2 acting on the end rib 22 of the rotor core 6 when the rotor 5 rotates. The broken line L in FIG. 4 shows the yield limit obtained by plotting the value of the stress amplitude σ2 at which the end rib 22 of the rotor core 6 fatigue fractures with respect to the value of each average stress σ1. That is, the region outside the polygonal line L is a region where the end rib 22 of the rotor core 6 fatigue fractures (hereinafter, may be referred to as a fracture region).

ここで、図４の矢印Ａに示すように、円環部材８がロータコア６に対して圧縮応力を付与しない状態でロータコア６に固定される従来技術にあっては、回転による遠心力や応力振幅σ２によりエンドリブ２２に作用する応力が折れ線Ｌで示す値を超えやすくなる。具体的に、従来技術において、ロータコア６のエンドリブ２２に作用する初期圧縮応力はほぼ零である。この状態で、ロータコア６のシャフト４挿入孔にシャフト４が例えば圧入される場合がある。この場合、シャフト４の圧入応力により、ロータコア６には、径方向の外側を向く引張応力が作用する（矢印Ａ１参照）。さらに、ロータ５が高速回転すると、回転による遠心力がロータコア６に作用してエンドリブ２２の平均応力σ１が増加するとともに、応力振幅σ２が上昇する（矢印Ａ２参照）。これにより、ロータコア６におけるエンドリブ２２の疲労限度が破断エリアに達し易い。 Here, as shown by the arrow A in FIG. 4, in the prior art in which the annular member 8 is fixed to the rotor core 6 in a state where the rotor core 6 is not subjected to compressive stress, centrifugal force and stress amplitude due to rotation are used. Due to σ2, the stress acting on the end rib 22 tends to exceed the value indicated by the broken line L. Specifically, in the prior art, the initial compressive stress acting on the end rib 22 of the rotor core 6 is almost zero. In this state, the shaft 4 may be press-fitted into the shaft 4 insertion hole of the rotor core 6, for example. In this case, due to the press-fitting stress of the shaft 4, a tensile stress facing outward in the radial direction acts on the rotor core 6 (see arrow A1). Further, when the rotor 5 rotates at high speed, the centrifugal force due to the rotation acts on the rotor core 6 to increase the average stress σ1 of the end rib 22 and increase the stress amplitude σ2 (see arrow A2). As a result, the fatigue limit of the end rib 22 in the rotor core 6 tends to reach the fracture area.

一方、図４の矢印Ｂに示すように、円環部材８がロータコア６に圧入固定された場合、円環部材８からの圧縮応力により、ロータコア６のエンドリブ２２には、径方向の内側を向く初期圧縮応力が作用する（矢印Ｂ１参照）。この状態で、ロータコア６にシャフト４が挿入されてロータ５が高速回転すると、シャフト４の圧入応力及び回転による遠心力がロータコア６に作用する。よって、エンドリブ２２の平均応力σ１が増加するとともに、応力振幅σ２が上昇する（矢印Ｂ２参照）。
このとき、ロータコア６のエンドリブ２２には、円環部材８による圧縮応力と、遠心力等による引張応力と、が作用している。これにより、ロータコア６のエンドリブ２２に作用する平均応力σ１は、従来技術と比較して小さくなる。よって、応力振幅σ２が作用した場合であっても、ロータコア６におけるエンドリブ２２の疲労限度が破断エリアに達しない。つまり、本実施形態において、ロータコア６は、ロータ５回転時の遠心力等に耐え得る構造となっている。 On the other hand, as shown by the arrow B in FIG. 4, when the annular member 8 is press-fitted and fixed to the rotor core 6, the end rib 22 of the rotor core 6 faces inward in the radial direction due to the compressive stress from the annular member 8. Initial compressive stress acts (see arrow B1). In this state, when the shaft 4 is inserted into the rotor core 6 and the rotor 5 rotates at high speed, the press-fitting stress of the shaft 4 and the centrifugal force due to the rotation act on the rotor core 6. Therefore, the average stress σ1 of the end rib 22 increases and the stress amplitude σ2 increases (see arrow B2).
At this time, compressive stress due to the annular member 8 and tensile stress due to centrifugal force or the like act on the end ribs 22 of the rotor core 6. As a result, the average stress σ1 acting on the end rib 22 of the rotor core 6 becomes smaller than that of the prior art. Therefore, even when the stress amplitude σ2 acts, the fatigue limit of the end rib 22 in the rotor core 6 does not reach the fracture area. That is, in the present embodiment, the rotor core 6 has a structure capable of withstanding centrifugal force and the like when the rotor is rotated 5 times.

（ロータの製造方法）
次に、上述したロータ５の製造方法について説明する。
ロータ５の製造方法は、磁石挿入工程と、円環部材配置工程と、を有する。
磁石挿入工程では、ロータコア６の各磁石挿入孔２１に永久磁石７をそれぞれ挿入する。 (Rotor manufacturing method)
Next, the method for manufacturing the rotor 5 described above will be described.
The method for manufacturing the rotor 5 includes a magnet insertion step and an annulus member arranging step.
In the magnet insertion step, the permanent magnets 7 are inserted into the magnet insertion holes 21 of the rotor core 6.

円環部材配置工程では、ロータコア６に対して径方向に圧縮応力を付与した状態で、ロータコア６の外周部に円環部材８を配置する。本実施形態において、円環部材配置工程では、円環部材８をロータコア６に圧入することにより、ロータコア６の外周面６ａに円環部材８を固定する。具体的に、ロータコア６に装着される前の円環部材８の内径は、ロータコア６の外径より小さく形成されている。ロータコアに円環部材８を装着する際には、円環部材８を径方向の外側に向けて押し広げるとともに、軸方向から円環部材８の内周部にロータコア６を挿入する。円環部材配置工程において、円環部材８は、ロータコア６装着時にロータコア６に付与する圧縮応力が所定の値となるように設定される。所定の値は、上述したロータコア６の疲労限度線図に基づいて設定される。 In the annular member arranging step, the annular member 8 is arranged on the outer peripheral portion of the rotor core 6 in a state where compressive stress is applied to the rotor core 6 in the radial direction. In the present embodiment, in the annular member arranging step, the annular member 8 is fixed to the outer peripheral surface 6a of the rotor core 6 by press-fitting the annular member 8 into the rotor core 6. Specifically, the inner diameter of the annular member 8 before being mounted on the rotor core 6 is formed to be smaller than the outer diameter of the rotor core 6. When mounting the annular member 8 on the rotor core, the annular member 8 is pushed outward in the radial direction, and the rotor core 6 is inserted into the inner peripheral portion of the annular member 8 from the axial direction. In the ring member arranging step, the ring member 8 is set so that the compressive stress applied to the rotor core 6 when the rotor core 6 is mounted becomes a predetermined value. The predetermined value is set based on the fatigue limit diagram of the rotor core 6 described above.

（作用、効果）
次に、上述のロータ５、ロータ５の製造方法及び回転電機１の作用、効果について説明する。
本実施形態のロータ５によれば、円環部材８は、ロータコア６に対して圧縮応力を付与した状態でロータコア６の外周部に固定される。これにより、ロータコア６のうち、永久磁石７と円環部材８との間に位置するエンドリブ２２に径方向内側を向く円環部材８からの初期圧縮応力が作用する（図３参照）。図３のコンター図に示すように、このとき、各エンドリブ４１，４２，４３には、同等の大きさの初期圧縮応力が作用している。これにより、ロータコア６のエンドリブ４１，４２，４３には、ロータコア６の他の部分と比較して大きな圧縮応力が作用している。 (Action, effect)
Next, the rotor 5, the manufacturing method of the rotor 5, and the operation and effect of the rotary electric machine 1 will be described.
According to the rotor 5 of the present embodiment, the annular member 8 is fixed to the outer peripheral portion of the rotor core 6 in a state where compressive stress is applied to the rotor core 6. As a result, in the rotor core 6, the initial compressive stress from the annular member 8 facing inward in the radial direction acts on the end rib 22 located between the permanent magnet 7 and the annular member 8 (see FIG. 3). As shown in the contour diagram of FIG. 3, at this time, initial compressive stresses of the same magnitude act on the end ribs 41, 42, and 43. As a result, a large compressive stress acts on the end ribs 41, 42, 43 of the rotor core 6 as compared with other parts of the rotor core 6.

ロータ５が回転すると、ロータコア６のエンドリブ２２には、円環部材８からの初期圧縮応力と、永久磁石７及びロータコア６の遠心力と、が作用する。これにより、ロータコア６のエンドリブ２２に作用する径方向外側を向く引張応力を低減できる。このため、ロータコア６を形成する材料の許容応力範囲内における広い領域を使用することができる。よって、従来技術と比較してエンドリブ２２を薄くした場合であっても、遠心力に対してロータコア６の強度を高めることができる。
また、従来技術と比較してエンドリブ２２を薄くすることができるので、永久磁石７からの磁束漏れを低減し、トルク密度を増加させることができる。
したがって、従来技術と比較してエンドリブ２２を薄くしても遠心力に耐えることができるとともに、トルクを向上したロータ５を提供できる。 When the rotor 5 rotates, the initial compressive stress from the annular member 8 and the centrifugal force of the permanent magnet 7 and the rotor core 6 act on the end ribs 22 of the rotor core 6. This makes it possible to reduce the radial outward tensile stress acting on the end rib 22 of the rotor core 6. Therefore, a wide region within the allowable stress range of the material forming the rotor core 6 can be used. Therefore, even when the end rib 22 is made thinner as compared with the prior art, the strength of the rotor core 6 can be increased with respect to the centrifugal force.
Further, since the end rib 22 can be made thinner as compared with the prior art, the magnetic flux leakage from the permanent magnet 7 can be reduced and the torque density can be increased.
Therefore, even if the end rib 22 is made thinner as compared with the prior art, it is possible to withstand the centrifugal force and provide the rotor 5 with improved torque.

圧縮応力は、ロータコア６の疲労限度線図に基づいて設定される。これにより、ロータ回転時の遠心力と、円環部材８により付与される圧縮応力と、を考慮した、高回転時の遠心力に耐え得るロータ５設計が可能となる。また、疲労限度線図を最大限に利用できるので、従来技術と比較してエンドリブ２２を薄くすることができる。 The compressive stress is set based on the fatigue limit diagram of the rotor core 6. This makes it possible to design the rotor 5 that can withstand the centrifugal force at high rotation in consideration of the centrifugal force at the time of rotor rotation and the compressive stress applied by the annular member 8. Further, since the fatigue limit diagram can be used to the maximum extent, the end rib 22 can be made thinner as compared with the prior art.

円環部材８は、ロータコア６に圧入されている。このように、円環部材８をロータコア６に圧入することにより、ロータコア６に圧縮応力を付与できる。よって、容易にロータコア６に圧縮応力を付与できる。 The annulus member 8 is press-fitted into the rotor core 6. By press-fitting the annular member 8 into the rotor core 6 in this way, compressive stress can be applied to the rotor core 6. Therefore, compressive stress can be easily applied to the rotor core 6.

磁石挿入孔２１は、軸方向から見て、ロータコア６のｄ軸を跨いで連続する円弧状に形成されており、ロータコア６は、複数の磁石挿入孔２１のうち最も径方向の内側に位置する第三磁石挿入孔３３の端部と対応する位置に凹部２５を有する。凹部２５は軸方向に沿って延びているので、ロータコア６の外周部に円環部材８を配置した場合、凹部２５と円環部材８との間に軸方向に延びる貫通孔が形成される。この貫通孔に冷却用の冷媒を流通させることができる。よって、ロータコア６を効果的に冷却できる。
凹部２５は、磁石挿入孔２１の端部と対応する位置において径方向の内側に向かって凹んでいる。これにより、凹部２５を有しない場合と比較して、磁石挿入孔２１の円弧長さが短くなるので、磁石挿入孔２１に挿入された永久磁石７の端部と磁石挿入孔２１の端部との空隙の体積が小さくできる。よって、永久磁石７をロータコア６に固定するために磁石挿入孔２１内に充填される樹脂材料５１の量を削減できる。したがって、ロータコア６の冷却効果を高めつつ加工コストを削減できる。 The magnet insertion hole 21 is formed in a continuous arc shape straddling the d-axis of the rotor core 6 when viewed from the axial direction, and the rotor core 6 is located on the innermost side of the plurality of magnet insertion holes 21 in the radial direction. A recess 25 is provided at a position corresponding to the end of the third magnet insertion hole 33. Since the recess 25 extends along the axial direction, when the annular member 8 is arranged on the outer peripheral portion of the rotor core 6, a through hole extending in the axial direction is formed between the recess 25 and the annular member 8. A cooling refrigerant can be circulated through this through hole. Therefore, the rotor core 6 can be effectively cooled.
The recess 25 is recessed inward in the radial direction at a position corresponding to the end of the magnet insertion hole 21. As a result, the arc length of the magnet insertion hole 21 becomes shorter as compared with the case where the recess 25 is not provided, so that the end of the permanent magnet 7 inserted into the magnet insertion hole 21 and the end of the magnet insertion hole 21 The volume of the void can be reduced. Therefore, the amount of the resin material 51 filled in the magnet insertion hole 21 for fixing the permanent magnet 7 to the rotor core 6 can be reduced. Therefore, the processing cost can be reduced while enhancing the cooling effect of the rotor core 6.

本実施形態のロータ５の製造方法によれば、ロータ５の製造方法は、磁石挿入工程と、円環部材配置工程と、を有する。円環部材配置工程では、ロータコア６に対して圧縮応力を付与した状態で、ロータコア６の外周部に円環部材８を配置する。これにより、ロータコア６のうち、永久磁石７と円環部材８との間に位置するエンドリブ２２に円環部材８からの初期圧縮応力が作用する。この状態でロータ５が回転すると、ロータコア６のリブには、円環部材８からの初期圧縮応力と、永久磁石７及びロータコア６の遠心力と、が作用する。これにより、ロータコア６のエンドリブ２２に作用する径方向外側を向く引張応力を低減できる。よって、従来技術と比較してエンドリブ２２を薄くした場合であっても、遠心力に対してロータコア６の強度を高めることができる。
また、従来技術と比較してエンドリブ２２を薄くすることができるので、永久磁石７からの磁束漏れを低減し、トルク密度を増加させることができる。
したがって、エンドリブ２２の厚みを低減しても遠心力に耐えることができるとともに、エンドリブ２２の厚みを低減することによりトルク効率を向上したロータ５の製造方法を提供できる。 According to the method for manufacturing the rotor 5 of the present embodiment, the method for manufacturing the rotor 5 includes a magnet insertion step and an annular member arranging step. In the annular member arranging step, the annular member 8 is arranged on the outer peripheral portion of the rotor core 6 in a state where compressive stress is applied to the rotor core 6. As a result, the initial compressive stress from the annular member 8 acts on the end rib 22 located between the permanent magnet 7 and the annular member 8 in the rotor core 6. When the rotor 5 rotates in this state, the initial compressive stress from the annular member 8 and the centrifugal force of the permanent magnet 7 and the rotor core 6 act on the ribs of the rotor core 6. This makes it possible to reduce the radial outward tensile stress acting on the end rib 22 of the rotor core 6. Therefore, even when the end rib 22 is made thinner as compared with the prior art, the strength of the rotor core 6 can be increased with respect to the centrifugal force.
Further, since the end rib 22 can be made thinner as compared with the prior art, the magnetic flux leakage from the permanent magnet 7 can be reduced and the torque density can be increased.
Therefore, it is possible to provide a method for manufacturing a rotor 5 which can withstand centrifugal force even if the thickness of the end rib 22 is reduced and has improved torque efficiency by reducing the thickness of the end rib 22.

本実施形態の回転電機１によれば、上述のロータ５と、ロータ５に対して径方向の外側に隙間をあけて配置されるステータ３と、を備える。これにより、従来技術と比較してリブを薄くしても遠心力に耐えることができるとともに、従来技術と比較してエンドリブ２２の厚みを低減することによりトルク効率を向上したロータ５を備えた、高効率な回転電機１を提供できる。 According to the rotary electric machine 1 of the present embodiment, the rotor 5 described above and the stator 3 arranged with a gap on the outer side in the radial direction with respect to the rotor 5 are provided. As a result, the rotor 5 can withstand centrifugal force even if the ribs are made thinner as compared with the conventional technique, and the torque efficiency is improved by reducing the thickness of the end ribs 22 as compared with the conventional technique. A highly efficient rotary electric machine 1 can be provided.

（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態について説明する。図５は、第２実施形態に係るロータコア６の部分正面図である。図６は、図５のＶＩ部拡大図である。以下の説明において、上述した第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。本実施形態では、ロータコア６の外周部に凸部２０６が設けられる点において上述した実施形態と相違している。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment according to the present invention will be described. FIG. 5 is a partial front view of the rotor core 6 according to the second embodiment. FIG. 6 is an enlarged view of the VI portion of FIG. In the following description, the same components as those in the first embodiment described above will be designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate. This embodiment is different from the above-described embodiment in that the convex portion 206 is provided on the outer peripheral portion of the rotor core 6.

本実施形態において、ロータコア６は、ロータコア６の外周部から径方向の外側に向かって突出する凸部２０６を有する。図６に示すように、凸部２０６は、ロータコア６に挿入された永久磁石７の角部２５０と対応する位置に設けられている。具体的に、本実施形態において、凸部２０６は、第一エンドリブ４１及び第二エンドリブ４２と対応する位置にそれぞれ設けられている。このロータコア６の外周部に円環部材８（図２参照）が配置されることにより、凸部２０６が設けられた第一エンドリブ４１及び第二エンドリブ４２には、凸部２０６が設けられていない他の部分（例えば、第三エンドリブ４３等）と比較して大きな圧縮応力が作用する。 In the present embodiment, the rotor core 6 has a convex portion 206 protruding outward in the radial direction from the outer peripheral portion of the rotor core 6. As shown in FIG. 6, the convex portion 206 is provided at a position corresponding to the corner portion 250 of the permanent magnet 7 inserted in the rotor core 6. Specifically, in the present embodiment, the convex portion 206 is provided at a position corresponding to the first end rib 41 and the second end rib 42, respectively. By arranging the annular member 8 (see FIG. 2) on the outer peripheral portion of the rotor core 6, the first end rib 41 and the second end rib 42 provided with the convex portion 206 are not provided with the convex portion 206. A large compressive stress acts as compared to other portions (eg, third end rib 43, etc.).

本実施形態によれば、ロータコア６のうち、永久磁石７の遠心力を受け易いエンドリブ２２と対応する位置に凸部２０６を設けることができる。この状態で、ロータコア６の外周部に円環部材８を配置した場合、凸部２０６が設けられたエンドリブ２２には、他の場所と比較して大きな初期圧縮応力を付与できる。よって、特に大きな遠心力が作用し易い永久磁石７の角部２５０と対応するエンドリブ２２において、円環部材８による初期圧縮応力と、遠心力と、が作用することにより、ロータコア６のエンドリブ２２に作用する径方向外側を向く引張応力を低減できる。
また、例えば複数の永久磁石７を設ける場合であって、各永久磁石７の角部２５０と対応する位置に設けられたエンドリブ２２の厚みが互いに異なる場合がある。この場合、積極的に圧縮応力を付与したい部分にのみ凸部２０６を設けることができる。よって、周方向において任意の部分に必要な大きさの圧縮応力を付与できる。また、エンドリブ２２の厚みや永久磁石７の大きさ等、ロータ５の設計自由度を向上できる。 According to the present embodiment, the convex portion 206 can be provided at a position corresponding to the end rib 22 of the rotor core 6 which is susceptible to the centrifugal force of the permanent magnet 7. In this state, when the annular member 8 is arranged on the outer peripheral portion of the rotor core 6, a large initial compressive stress can be applied to the end rib 22 provided with the convex portion 206 as compared with other places. Therefore, in the end rib 22 corresponding to the corner portion 250 of the permanent magnet 7 on which a particularly large centrifugal force is likely to act, the initial compressive stress by the annular member 8 and the centrifugal force act on the end rib 22 of the rotor core 6. It is possible to reduce the tensile stress that acts radially outward.
Further, for example, when a plurality of permanent magnets 7 are provided, the thicknesses of the end ribs 22 provided at the positions corresponding to the corners 250 of each permanent magnet 7 may be different from each other. In this case, the convex portion 206 can be provided only in the portion to which the compressive stress is to be positively applied. Therefore, it is possible to apply a compressive stress of a required magnitude to an arbitrary portion in the circumferential direction. Further, the degree of freedom in designing the rotor 5 such as the thickness of the end rib 22 and the size of the permanent magnet 7 can be improved.

（第３実施形態）
次に、本発明に係る第３実施形態について説明する。図７は、第３実施形態に係るロータコア６の部分正面図である。以下の説明において、上述した第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。本実施形態では、Ｖ字磁石を用いた点において上述した実施形態と相違している。 (Third Embodiment)
Next, a third embodiment according to the present invention will be described. FIG. 7 is a partial front view of the rotor core 6 according to the third embodiment. In the following description, the same components as those in the first embodiment described above will be designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate. This embodiment differs from the above-described embodiment in that a V-shaped magnet is used.

本実施形態において、ロータコア６は、Ｖ字状に配置される一対の磁石挿入孔３２１を有する。軸方向から見て、一対の磁石挿入孔３２１は、径方向の内側から径方向の外側へ向かうにつれて互いに周方向に離間するように延びている。磁石挿入孔３２１とロータコア６の外周面６ａとの間には、エンドリブ２２が設けられている。また、一対の磁石挿入孔３２１の間には、センターリブ３４０が設けられている。センターリブ３４０の厚みは、エンドリブ２２の厚みと同等となっている。一対の磁石挿入孔３２１には、それぞれ永久磁石３０７が挿入されている。各永久磁石３０７は、軸方向から見て矩形状に形成されている。
ロータコア６の外周部のうち、永久磁石３０７の角部３５０に対応する位置（すなわち、エンドリブ２２と対応する位置）には、凸部２０６が設けられている。凸部２０６は、ロータコア６の外周部から径方向の外側に向かって突出している。ロータコア６の外周部に円環部材８（図２参照）が配置されることにより、凸部２０６が設けられたエンドリブ２２には、凸部２０６が設けられていない他の部分と比較して大きな圧縮応力が作用する。 In this embodiment, the rotor core 6 has a pair of magnet insertion holes 321 arranged in a V shape. When viewed from the axial direction, the pair of magnet insertion holes 321 extend so as to be separated from each other in the circumferential direction from the inner side in the radial direction to the outer side in the radial direction. An end rib 22 is provided between the magnet insertion hole 321 and the outer peripheral surface 6a of the rotor core 6. Further, a center rib 340 is provided between the pair of magnet insertion holes 321. The thickness of the center rib 340 is the same as the thickness of the end rib 22. Permanent magnets 307 are inserted into each of the pair of magnet insertion holes 321. Each permanent magnet 307 is formed in a rectangular shape when viewed from the axial direction.
A convex portion 206 is provided at a position corresponding to the corner portion 350 of the permanent magnet 307 (that is, a position corresponding to the end rib 22) in the outer peripheral portion of the rotor core 6. The convex portion 206 projects radially outward from the outer peripheral portion of the rotor core 6. By arranging the annular member 8 (see FIG. 2) on the outer peripheral portion of the rotor core 6, the end rib 22 provided with the convex portion 206 is larger than the other portion not provided with the convex portion 206. Compressive stress acts.

本実施形態によれば、Ｖ字磁石３０７を用いた場合に、従来技術と比較して各リブ（エンドリブ２２及びセンターリブ３４０）を薄くしても遠心力に耐えることができるとともに、トルクを向上したロータ５とすることができる。また、エンドリブ２２とセンターリブ３４０とを同等の厚みとすることにより、エンドリブ２２とセンターリブ３４０とに均等な圧縮応力を作用させることができる。
なお、本実施形態において、凸部２０６は設けられていなくてもよい。 According to the present embodiment, when the V-shaped magnet 307 is used, even if each rib (end rib 22 and center rib 340) is made thinner as compared with the conventional technique, the centrifugal force can be withstood and the torque is improved. It can be the rotor 5. Further, by making the end rib 22 and the center rib 340 the same thickness, it is possible to apply uniform compressive stress to the end rib 22 and the center rib 340.
In this embodiment, the convex portion 206 may not be provided.

（第４実施形態）
次に、本発明に係る第４実施形態について説明する。図８は、第４実施形態に係るロータ５の部分正面図である。図８では、円環部材８の図示を省略している。以下の説明において、上述した第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。本実施形態では、ロータコア６に連通部４７０が設けられる点において上述した実施形態と相違している。 (Fourth Embodiment)
Next, a fourth embodiment according to the present invention will be described. FIG. 8 is a partial front view of the rotor 5 according to the fourth embodiment. In FIG. 8, the annulus member 8 is not shown. In the following description, the same components as those in the first embodiment described above will be designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate. This embodiment differs from the above-described embodiment in that the rotor core 6 is provided with a communication portion 470.

本実施形態の磁石挿入孔２１は、軸方向から見て、第１実施形態と同様、ロータコアの外周面より径方向の外側に円弧中心を有し、ｄ軸を跨いで連続する円弧状に形成されている。本実施形態において、ロータコア６は、磁石挿入孔２１の端部と対応する位置に連通部４７０を有する。連通部４７０は、磁石挿入孔２１とロータコア６の外周面６ａとを接続している。連通部４７０は、軸方向に沿って延びている。連通部４７０は、軸方向においてロータコア６の全体に亘って設けられている。連通部４７０が設けられることにより、ロータコア６は、第一コア４６１と、第二コア４６２と、第三コア４６３と、第四コア４６４と、に分割されている。第一コア４６１は、第三磁石挿入孔３３より径方向の内側に位置している。第二コア４６２は、第三磁石挿入孔３３と第二磁石挿入孔３２との間に位置している。第三コア４６３は、第二磁石挿入孔３２と第一磁石挿入孔３１との間に位置している。第四コア４６４は、第一磁石挿入孔３１より径方向の外側に位置している。 The magnet insertion hole 21 of the present embodiment has an arc center on the outer side in the radial direction from the outer peripheral surface of the rotor core when viewed from the axial direction, and is formed in a continuous arc shape straddling the d-axis. Has been done. In the present embodiment, the rotor core 6 has a communication portion 470 at a position corresponding to the end portion of the magnet insertion hole 21. The communication portion 470 connects the magnet insertion hole 21 and the outer peripheral surface 6a of the rotor core 6. The communication portion 470 extends along the axial direction. The communication portion 470 is provided over the entire rotor core 6 in the axial direction. By providing the communication portion 470, the rotor core 6 is divided into a first core 461, a second core 462, a third core 463, and a fourth core 464. The first core 461 is located inside the third magnet insertion hole 33 in the radial direction. The second core 462 is located between the third magnet insertion hole 33 and the second magnet insertion hole 32. The third core 463 is located between the second magnet insertion hole 32 and the first magnet insertion hole 31. The fourth core 464 is located radially outside the first magnet insertion hole 31.

第一コア４６１、第二コア４６２、第三コア４６３、及び第四コア４６４は、各磁石挿入孔２１に充填された樹脂材料５１により、互いに固定されている。より具体的に、第一コア４６１と第二コア４６２とは、第三磁石挿入孔３３に充填された樹脂材料５１により互いに固定されている。第二コア４６２と第三コア４６３とは、第二磁石挿入孔３２に充填された樹脂材料５１により互いに固定されている。第三コア４６３と第四コア４６４とは、第一磁石挿入孔３１に充填された樹脂材料５１により互いに固定されている。これらの樹脂材料５１は、磁石挿入孔２１に挿入された永久磁石７をロータコア６に固定している。 The first core 461, the second core 462, the third core 463, and the fourth core 464 are fixed to each other by the resin material 51 filled in each magnet insertion hole 21. More specifically, the first core 461 and the second core 462 are fixed to each other by the resin material 51 filled in the third magnet insertion hole 33. The second core 462 and the third core 463 are fixed to each other by the resin material 51 filled in the second magnet insertion hole 32. The third core 463 and the fourth core 464 are fixed to each other by the resin material 51 filled in the first magnet insertion hole 31. In these resin materials 51, the permanent magnet 7 inserted in the magnet insertion hole 21 is fixed to the rotor core 6.

次に、連通部４７０を有する上述のロータコアを製造するためのロータの製造方法について説明する。
本実施形態のロータ５の製造方法は、樹脂充填工程と、連通部形成工程と、を有する。
樹脂充填工程では、磁石挿入孔２１の永久磁石７とロータコア６との空隙に樹脂材料５１を充填する。このとき、樹脂材料５１は、磁石挿入孔２１のうち、永久磁石７の径方向の外側を向く面とロータコア６との空隙、及び永久磁石７の端部とロータコア６との空隙に充填される。
連通部形成工程では、樹脂充填工程で充填された樹脂材料５１が硬化した後、ロータコア６のうち磁石挿入孔２１の端部と対応する位置に連通部４７０を形成する。具体的に、連通部形成工程では、例えばワイヤカット等の機械加工によりロータコア６を除去することにより、連通部４７０を形成する。 Next, a method for manufacturing a rotor for manufacturing the above-mentioned rotor core having a communication portion 470 will be described.
The method for manufacturing the rotor 5 of the present embodiment includes a resin filling step and a communication portion forming step.
In the resin filling step, the resin material 51 is filled in the gap between the permanent magnet 7 and the rotor core 6 of the magnet insertion hole 21. At this time, the resin material 51 is filled in the gap between the rotor core 6 and the radially outward surface of the permanent magnet 7 and the gap between the end of the permanent magnet 7 and the rotor core 6 in the magnet insertion hole 21. ..
In the communication portion forming step, after the resin material 51 filled in the resin filling step is cured, the communication portion 470 is formed at a position corresponding to the end portion of the magnet insertion hole 21 in the rotor core 6. Specifically, in the communication portion forming step, the communication portion 470 is formed by removing the rotor core 6 by machining such as wire cutting.

本実施形態のロータ５によれば、磁石挿入孔２１は、軸方向から見て、ロータコア６のｄ軸を跨いで連続する円弧状に形成されており、ロータコア６は、磁石挿入孔２１の端部と対応する位置に連通部４７０を有する。連通部４７０は、磁石挿入孔２１の端部とロータコア６の外周面６ａとを接続するので、磁石挿入孔２１の端部と対応する位置にロータコア６のエンドリブ２２が設けられることを抑制できる。これにより、磁石挿入孔２１の端部にエンドリブ２２が設けられる場合と比較して、エンドリブ２２からの磁束漏れを抑制できる。すなわち、磁石挿入孔２１の端部と対応する部分からの磁束漏れを効果的に抑制できる。ロータコア６の外周部には円環部材８（図３参照）が設けられる。これにより、連通部４７０を形成したことで磁石挿入孔２１に対して径方向の内側と外側とで分割されたロータコア（第一コア４６１、第二コア４６２、第三コア４６３、及び第四コア４６４）が分解されることを抑制できる。よって、遠心力に対するロータ強度を高めつつ、磁束漏れを抑制した高性能なロータ５とすることができる。 According to the rotor 5 of the present embodiment, the magnet insertion hole 21 is formed in a continuous arc shape straddling the d-axis of the rotor core 6 when viewed from the axial direction, and the rotor core 6 is the end of the magnet insertion hole 21. The communication portion 470 is provided at a position corresponding to the portion. Since the communication portion 470 connects the end portion of the magnet insertion hole 21 and the outer peripheral surface 6a of the rotor core 6, it is possible to prevent the end rib 22 of the rotor core 6 from being provided at a position corresponding to the end portion of the magnet insertion hole 21. As a result, magnetic flux leakage from the end rib 22 can be suppressed as compared with the case where the end rib 22 is provided at the end of the magnet insertion hole 21. That is, magnetic flux leakage from the portion corresponding to the end portion of the magnet insertion hole 21 can be effectively suppressed. An annular member 8 (see FIG. 3) is provided on the outer peripheral portion of the rotor core 6. As a result, the rotor cores (first core 461, second core 462, third core 463, and fourth core) are divided radially inside and outside with respect to the magnet insertion hole 21 by forming the communication portion 470. It is possible to prevent the decomposition of 464). Therefore, it is possible to obtain a high-performance rotor 5 in which magnetic flux leakage is suppressed while increasing the rotor strength against centrifugal force.

また、本実施形態のロータの製造方法によれば、ロータ５の製造方法は、樹脂充填工程と、連通部形成工程と、を有する。樹脂充填工程では、磁石挿入孔２１の永久磁石７とロータコア６との空隙に樹脂材料５１を充填する。これにより、磁石挿入孔２１内に永久磁石７を確実に固定できる。連通部形成工程では、樹脂充填工程で充填された樹脂材料５１が硬化した後、ロータコア６のうち磁石挿入孔２１の端部と対応する位置に連通部４７０を形成する。連通部４７０は、例えば機械加工によりロータコア６を除去することにより形成される。このように、連通部形成工程では、磁石挿入孔２１に充填された樹脂材料５１により、磁石挿入孔２１に対して径方向の内側及び外側に位置するロータコア（第一コア４６１、第二コア４６２、第三コア４６３、及び第四コア４６４）同士が固定された状態で連通部４７０を形成する。このため、連通部４７０を形成した際にロータコア６が分解されることを抑制できる。よって、製造工程を煩雑化することなく、磁気特性に優れたロータ５を製造できる。 Further, according to the method for manufacturing the rotor of the present embodiment, the method for manufacturing the rotor 5 includes a resin filling step and a communication portion forming step. In the resin filling step, the resin material 51 is filled in the gap between the permanent magnet 7 and the rotor core 6 of the magnet insertion hole 21. As a result, the permanent magnet 7 can be reliably fixed in the magnet insertion hole 21. In the communication portion forming step, after the resin material 51 filled in the resin filling step is cured, the communication portion 470 is formed at a position corresponding to the end portion of the magnet insertion hole 21 in the rotor core 6. The communication portion 470 is formed by removing the rotor core 6 by, for example, machining. As described above, in the communication portion forming step, the rotor cores (first core 461, second core 462) located radially inside and outside the magnet insertion hole 21 by the resin material 51 filled in the magnet insertion hole 21. , The third core 463, and the fourth core 464) are fixed to each other to form the communication portion 470. Therefore, it is possible to prevent the rotor core 6 from being decomposed when the communication portion 470 is formed. Therefore, the rotor 5 having excellent magnetic characteristics can be manufactured without complicating the manufacturing process.

なお、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
第１実施形態では、ロータコア６は、円弧状に連なった磁石挿入孔２１を有する構成について説明したが、これに限らない。例えば第３実施形態で示すように、ロータコア６は、センターリブ３４０を挟んで周方向に並ぶ一対の磁石挿入孔２１を有してもよい。 The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
In the first embodiment, the structure in which the rotor core 6 has the magnet insertion holes 21 connected in an arc shape has been described, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in the third embodiment, the rotor core 6 may have a pair of magnet insertion holes 21 arranged in the circumferential direction with the center rib 340 interposed therebetween.

凹部２５は設けられていなくてもよい。
磁石挿入孔２１の径方向に並ぶ個数及び周方向に並ぶ個数は、上述した実施形態に限定されない。
円環部材８によりロータコア６に圧縮応力を付与する方法としては、例えば熱間圧入や冷間圧入でもよい。また、円環部材８が合成繊維材料により形成される場合、ロータコア６の外周部に合成繊維を直接巻回するダイレクトワインディングにより圧縮応力を付与してもよい。 The recess 25 may not be provided.
The number of magnet insertion holes 21 arranged in the radial direction and the number of magnet insertion holes 21 arranged in the circumferential direction are not limited to the above-described embodiment.
As a method of applying compressive stress to the rotor core 6 by the annular member 8, for example, hot press-fitting or cold press-fitting may be used. Further, when the annular member 8 is formed of a synthetic fiber material, compressive stress may be applied by direct winding in which the synthetic fiber is directly wound around the outer peripheral portion of the rotor core 6.

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した実施形態を適宜組み合わせてもよい。 In addition, it is possible to appropriately replace the components in the above-described embodiments with well-known components without departing from the spirit of the present invention, and the above-described embodiments may be combined as appropriate.

１ 回転電機
３ ステータ
５ ロータ
６ ロータコア
７ 永久磁石
８ 円環部材
２１，３２１ 磁石挿入孔
２５ 凹部
２０６ 凸部
２５０，３５０ 角部
４７０ 連通部 1 Rotating machine 3 Stator 5 Rotor 6 Rotor core 7 Permanent magnet 8 Annulus member 21,321 Magnet insertion hole 25 Concave 206 Convex part 250,350 Square part 470 Communication part

Claims (6)

複数の磁石挿入孔を有する環状のロータコアと、
前記ロータコアの前記磁石挿入孔に挿入される永久磁石と、
前記ロータコアの径方向の外側から前記ロータコアを覆う円環部材と、
を備え、
前記円環部材は、前記ロータコアに対して前記径方向に圧縮応力を付与した状態で前記ロータコアの外周部に固定されており、
前記ロータコアは、前記外周部から前記径方向の外側に向かって突出する凸部を有し、
前記凸部は、前記ロータコアに挿入された前記永久磁石の角部と対応する位置に設けられることを特徴とするロータ。 An annular rotor core with multiple magnet insertion holes,
A permanent magnet inserted into the magnet insertion hole of the rotor core,
An annular member that covers the rotor core from the radial outside of the rotor core, and
Equipped with
The annular member is fixed to the outer peripheral portion of the rotor core in a state where compressive stress is applied to the rotor core in the radial direction .
The rotor core has a convex portion protruding outward in the radial direction from the outer peripheral portion.
The rotor is characterized in that the convex portion is provided at a position corresponding to a corner portion of the permanent magnet inserted into the rotor core . 前記圧縮応力は、前記ロータコアの疲労限度線図に基づいて設定されることを特徴とする請求項１に記載のロータ。 The rotor according to claim 1, wherein the compressive stress is set based on a fatigue limit diagram of the rotor core. 前記円環部材は、前記ロータコアに圧入されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のロータ。 The rotor according to claim 1 or 2, wherein the annular member is press-fitted into the rotor core. 前記磁石挿入孔は、前記ロータコアの軸方向から見て、前記ロータコアの外周面より前記径方向の外側に円弧中心を有し、前記ロータコアの外周部に位置する前記磁石挿入孔の一端から他端まで前記ロータコアのｄ軸を跨いで連続する円弧状に形成されており、
前記磁石挿入孔は、前記径方向に並んで複数設けられ、
前記ロータコアは、複数の前記磁石挿入孔のうち前記径方向の最も内側に位置する前記磁石挿入孔の端部と対応する位置において、前記径方向の内側に向かって凹むとともに前記軸方向に沿って延びる凹部を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のロータ。 The magnet insertion hole has an arc center on the outer side in the radial direction from the outer peripheral surface of the rotor core when viewed from the axial direction of the rotor core, and the other end from one end of the magnet insertion hole located on the outer peripheral portion of the rotor core. It is formed in a continuous arc shape across the d-axis of the rotor core.
A plurality of the magnet insertion holes are provided side by side in the radial direction.
The rotor core is recessed inward in the radial direction and along the axial direction at a position corresponding to the end of the magnet insertion hole located on the innermost side in the radial direction among the plurality of magnet insertion holes. The rotor according to any one of claims 1 to 3, wherein the rotor has an extending recess. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のロータの製造方法であって、
前記ロータコアの前記磁石挿入孔に前記永久磁石を挿入する磁石挿入工程と、
前記ロータコアに対して前記径方向に前記圧縮応力を付与した状態で、前記ロータコアの前記外周部に前記円環部材を配置する円環部材配置工程と、
を有することを特徴とするロータの製造方法。 The method for manufacturing a rotor according to any one of claims 1 to 4 .
A magnet insertion step of inserting the permanent magnet into the magnet insertion hole of the rotor core, and
An annular member arranging step of arranging the annular member on the outer peripheral portion of the rotor core in a state where the compressive stress is applied to the rotor core in the radial direction.
A method for manufacturing a rotor, which comprises. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のロータと、
前記ロータに対して前記径方向の外側に隙間をあけて配置されるステータと、
を備えることを特徴とする回転電機。 The rotor according to any one of claims 1 to 4 ,
A stator arranged with a gap on the outer side in the radial direction with respect to the rotor,
A rotary electric machine characterized by being equipped with.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002359941A (en) 2001-05-30 2002-12-13 Isuzu Motors Ltd Dynamo-electric machine
JP2003134707A (en) 2001-10-25 2003-05-09 Aichi Elec Co Rotor of permanent magnet motor
US20120126660A1 (en) 2010-11-23 2012-05-24 Remy Technologies, L.L.C. Rotor lamination compression sleeve for an electric machine
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JP2014159990A (en) 2013-02-19 2014-09-04 Honda Motor Co Ltd Resolver rotor
JP2015192587A (en) 2014-03-31 2015-11-02 ダイキン工業株式会社 rotor
JP6220328B2 (en) 2014-11-20 2017-10-25 株式会社神戸製鋼所 Embedded magnet rotating electric machine

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002359941A (en) 2001-05-30 2002-12-13 Isuzu Motors Ltd Dynamo-electric machine
JP2003134707A (en) 2001-10-25 2003-05-09 Aichi Elec Co Rotor of permanent magnet motor
US20120126660A1 (en) 2010-11-23 2012-05-24 Remy Technologies, L.L.C. Rotor lamination compression sleeve for an electric machine
JP2013176210A (en) 2012-02-24 2013-09-05 Toyota Motor Corp Rotor for rotary electric machine and method of manufacturing the same
JP2014159990A (en) 2013-02-19 2014-09-04 Honda Motor Co Ltd Resolver rotor
JP2015192587A (en) 2014-03-31 2015-11-02 ダイキン工業株式会社 rotor
JP6220328B2 (en) 2014-11-20 2017-10-25 株式会社神戸製鋼所 Embedded magnet rotating electric machine

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