KR20170106455A - Method for manufacturing rotor of rotating electric machine and rotor of rotating electric machine - Google Patents
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Abstract
회전 전기의 회전자(1)는 원통 형상의 코어(3)와, 코어(3)의 외주면에 붙여지고, 코어(3)의 원주 방향으로 이격되어 배치된 복수 개의 영구자석(4)과, 원주 방향으로 서로 이웃하는 영구자석(4) 사이의 간극을 각각 메움과 아울러, 코어(3)의 외주면에 붙여진 복수 개의 부재(5)와, 비자성 재료를 용사하여 형성되어, 복수 개의 영구자석(4)의 외주면을 코팅하는 피막(7)과, 복수 개의 부재(5) 및 피막(7)의 외주면상에 배치되어, 복수 개의 부재(5) 및 피막(7)의 외주면을 덮는 원통 형상의 보강 부재(9)를 구비한다. A rotor (1) of rotary electric machine comprises a cylindrical core (3), a plurality of permanent magnets (4) stuck on the outer peripheral surface of the core (3) and arranged in the circumferential direction of the core (3) A plurality of permanent magnets 4 formed by spraying a nonmagnetic material and having a plurality of members 5 each of which is provided with a gap between adjacent permanent magnets 4 in the direction of the axis of the core 3, A plurality of members 5 and a cylindrical reinforcing member 7 which is disposed on the outer peripheral surface of the film 7 and covers the outer surfaces of the plurality of members 5 and the film 7, (9).
Description
본 발명은 회전자의 코어의 외주면(外周面)에 영구자석이 배치된 회전 전기의 회전자 및 회전 전기의 회전자의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a rotor of a rotary electric machine and a method of manufacturing the rotor of the rotary electric machine in which permanent magnets are arranged on the outer peripheral surface of the core of the rotor.
최근, 자원고갈에 의한 에너지 절약화의 요망, 기계 가공 택트(tact)의 단축 또는 절삭(切削)이 어려운 재료의 가공에 대한 대응으로부터, 공업 용도의 회전 전기에 대한 고효율화, 고출력화, 및 고속 회전화에 대한 요구가 매우 높아지고 있다. In recent years, there has been a demand for energy saving due to resource depletion, shortening of machining tact or coping with processing of materials which are difficult to cut, high efficiency, high output, The demand for telephones is becoming very high.
회전 전기에는, 「동기식」과「유도식」의 2가지 구동 방식이 있고, 공업 용도의 회전 전기에는, 견뢰(堅牢) 또한 강고를 특징으로 하는 유도식 회전 전기가 흔히 이용되고 있다. 그렇지만, 유도식 회전 전기에서는, 원리상, 회전자에도 전류가 흐르기 때문에, 고효율화 및 고출력화를 진행시킴에 있어서, 당해 전류에 기인한 회전자의 발열이 과제가 된다. 그 때문에, 공업 용도의 회전 전기로의 동기식 회전 전기의 적용이 진행되고 있다. There are two types of rotary electric motors of "synchronous" and "inductive". In rotary electric motors for industrial use, induction rotary electric motors, which are robust and strong, are often used. However, in the induction type rotary electric machine, in principle, a current flows also in the rotor, so that the heat generation of the rotor due to the current becomes a problem in promoting high efficiency and high output. For this reason, the application of synchronous rotary electric machines in rotary electric furnaces for industrial use is proceeding.
동기식 회전 전기는, 회전자의 계자에 영구자석을 사용하기 때문에, 회전자의 발열이 이론상 발생하지 않아, 고효율화 및 고출력화의 면에서 유리하게 된다. 그렇지만, 동기식 회전 전기의 고속 회전화의 실용을 향해서는, 회전시에 있어서의 원심력에 의한 영구자석의 박리(剝離)에 대처할 필요가 있다. Since the synchronous rotating electric machine uses the permanent magnet in the field of the rotor, the rotor does not generate heat theoretically, which is advantageous in terms of high efficiency and high output. However, for practical use of high-speed rotation of synchronous rotary electric machines, it is necessary to cope with separation of permanent magnets by centrifugal force at the time of rotation.
이것에 대해, 특허 문헌 1에서는, 회전자축의 외주면에 장착된 원통 형상의 영구자석의 외주면을 섬유 강화 플라스틱의 보호 커버로 덮음으로써, 회전시의 원심력에 의한 영구자석의 박리를 억제하는 구조가 제안되어 있다. On the other hand,
그렇지만, 영구자석의 외주면을 보호 커버와 같은 보강 부재로 덮는 것에 의한 자석 박리 억제 구조에 있어서, 영구자석을 원주 방향으로 이격시켜 복수 개의 세그먼트 모양의 분할 자석으로 구성했을 경우에는, 복수 개의 분할 자석에는 각각 지름 방향으로 원심력이 가해진다. 이것에 의해, 보강 부재는 분할 자석 사이에 상당하는 위치에서 원주 방향으로 서로 역방향으로 당겨지는 형태가 되어, 분할 자석 사이에 상당하는 위치에 응력(應力)이 집중하게 된다. 그 때문에, 보강 부재는, 당해 응력을 고려한 고강도의 부재를 상응량(相應量) 사용하여 구성할 필요가 있다. However, in the magnet detachment restraining structure in which the outer circumferential surface of the permanent magnet is covered with the reinforcing member such as the protective cover, when the permanent magnets are separated from each other in the circumferential direction to constitute a plurality of segmented divided magnets, Centrifugal force is applied in the radial direction. As a result, the reinforcing members are pulled in opposite directions to each other in the circumferential direction at a position corresponding to the space between the dividing magnets, and the stress is concentrated at a position corresponding to the space between the dividing magnets. Therefore, the reinforcing member needs to be constituted by using a corresponding amount of high-strength members in consideration of the stress.
또, 분할 자석에는, 치수 정밀도 또는 조립 정밀도에 의해, 지름 방향의 높이에 적지않은 편차(variation)가 발생한다. 분할 자석의 지름 방향의 높이에 편차가 있는 상태로 보강 부재를 장착하면, 보강 부재에는, 서로 이웃하는 분할 자석 중 지름 방향의 높이가 보다 큰 분할 자석의 단(端)에 상당하는 위치에서, 지름 방향의 전단 응력(shearing stress, 剪斷應力)이 가해진다. 그 때문에, 보호 커버는 당해 전단 응력을 고려한 보다 여유도가 있는 고강도의 부재를 상응량 사용하여 구성할 필요가 있다. Also, in the division magnet, there is little variation in the height in the radial direction due to dimensional precision or assembly precision. When the reinforcing member is mounted in a state in which the radial height of the divided magnet is varied, the reinforcing member is provided with a plurality of divided magnets having diameters Direction shear stress (shearing stress) is applied. Therefore, it is necessary to use a corresponding amount of the high-strength member having a margin in consideration of the shear stress concerned.
본 발명은 상기를 감안하여 이루어진 것으로서, 회전자의 코어의 외주면에 붙여진 영구자석이 복수 개로 분할되어 원주 방향으로 이격되어 있는 경우에, 회전시의 원심력에 의한 영구자석의 박리를 보다 용이한 보강으로 억제 가능한 회전 전기의 회전자를 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a permanent magnet which is separated from a circumferential direction by dividing a plurality of permanent magnets attached to the outer circumferential surface of the rotor core, It is an object of the present invention to provide a rotatable rotator.
상술한 과제를 해결하여 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 회전 전기의 회전자는, 원통 형상의 코어와, 상기 코어의 외주면에 붙여지고, 상기 코어의 원주 방향으로 이격되어 배치된 복수 개의 영구자석과, 상기 원주 방향으로 서로 이웃하는 상기 영구자석 사이의 간극을 각각 메움과 아울러, 상기 코어의 외주면에 붙여진 복수 개의 제1 부재와, 비자성 재료를 용사(溶射)하여 형성되어, 적어도 상기 복수 개의 영구자석의 외주면을 코팅하는 피막(皮膜)과, 상기 피막의 외주면상에 배치되어, 상기 복수 개의 제1 부재 및 상기 피막의 외주면을 덮는 원통 형상의 제2 부재를 구비하고, 상기 복수 개의 제1 부재의 외주면은, 상기 제2 부재의 내주면에 접촉하거나 또는 상기 피막을 매개로 하여 상기 제2 부재의 내주면(內周面)에 접촉하고 있는 것을 특징으로 한다. In order to solve the above-mentioned problems, in order to achieve the object, a rotor of a rotary electric machine according to the present invention comprises a cylindrical core, a plurality of permanent magnets attached to the outer peripheral surface of the core, And a plurality of first members bonded to the outer circumferential surface of the core, each of the first members being filled with a gap between the permanent magnets adjacent to each other in the circumferential direction, and at least the plurality of And a cylindrical second member that is disposed on an outer circumferential surface of the coating and that covers the outer surfaces of the plurality of first members and the coating, The outer circumferential surface of the member contacts the inner circumferential surface of the second member or contacts the inner circumferential surface of the second member via the coating, It shall be.
본 발명에 의하면, 회전시의 원심력에 의한 영구자석의 박리를 보다 용이한 보강으로 억제 가능한 회전 전기의 회전자를 제공할 수 있다고 하는 효과를 달성한다. According to the present invention, it is possible to provide an electric rotating machine rotor capable of restraining peeling of the permanent magnet due to centrifugal force at the time of rotation with ease.
도 1은 실시 형태에 따른 회전 전기의 회전자의 종단면도이다.
도 2는 실시 형태에 따른 회전 전기의 회전자의 횡단면도이다.
도 3은 실시 형태에 있어서 피막을 형성하기 전의 회전자의 구성을 나타내는 종단면도이다.
도 4는 실시 형태에 있어서 피막을 형성하기 전의 회전자의 구성을 나타내는 횡단면도이다.
도 5는 실시 형태에 있어서 피막의 제조 공정을 나타내는 모식도이다.
도 6은 실시 형태에 있어서 피막이 형성된 회전자의 구성을 나타내는 횡단면도이다.
도 7은 실시 형태에 있어서 회전자의 회전시의 응력 발생 상태를 나타내는 모식도이다.
도 8은 실시 형태에 있어서 복수 개의 부재 및 피막을 제거한 회전자의 회전시의 응력 발생 상태를 나타내는 모식도이다.
도 9는 실시 형태에 있어서 복수 개의 부재 및 피막을 제거한 회전자의 회전시의 응력 발생 상태를 나타내는 다른 모식도이다.
도 10은 실시 형태에 따른 회전 전기의 회전자의 제조 공정을 나타내는 다른 모식도이다.
도 11은 실시 형태에 있어서 용사 장치에 의한 피막의 형성 후에 회전자의 외주면을 바이트(bite)에 의해 절삭 가공을 행하는 모습을 나타내는 모식도이다.
도 12는 실시 형태의 제1 변형예에 따른 회전 전기의 회전자의 횡단면도이다.
도 13은 실시 형태의 제2 변형예에 따른 회전 전기의 회전자의 횡단면도이다.1 is a longitudinal sectional view of a rotor of a rotary electric machine according to the embodiment.
2 is a cross-sectional view of a rotor of a rotary electric machine according to the embodiment;
3 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the rotor before the film is formed in the embodiment.
Fig. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the rotor before the coating is formed in the embodiment. Fig.
Fig. 5 is a schematic view showing a manufacturing process of a coating film in the embodiment. Fig.
6 is a cross-sectional view showing the configuration of a rotor in which a coating is formed in the embodiment.
Fig. 7 is a schematic view showing a stress generating state during rotation of the rotor in the embodiment. Fig.
Fig. 8 is a schematic view showing a stress generating state during rotation of a rotor in which a plurality of members and a coating film are removed in the embodiment. Fig.
Fig. 9 is another schematic diagram showing a stress generating state during rotation of a rotor in which a plurality of members and a coating film are removed in the embodiment. Fig.
10 is another schematic diagram showing a manufacturing process of the rotor of the rotating electric machine according to the embodiment.
Fig. 11 is a schematic view showing a state in which the outer circumferential surface of the rotor is cut by a bite after formation of the coating film by the thermal spraying apparatus in the embodiment. Fig.
12 is a cross-sectional view of a rotor of a rotating electric machine according to a first modified example of the embodiment.
13 is a cross-sectional view of a rotor of a rotating electric machine according to a second modification of the embodiment.
이하에, 본 발명의 실시 형태에 따른 회전 전기의 회전자 및 회전 전기의 회전자의 제조 방법을 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 또한, 이 실시 형태에 의해 이 발명이 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, a method of manufacturing a rotor of a rotary electric machine and a rotor of a rotary electric machine according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to these embodiments.
실시 형태.Embodiments.
도 1은 본 실시 형태에 따른 회전 전기의 회전자(1)의 종단면도, 도 2는 본 실시 형태에 따른 회전 전기의 회전자(1)의 횡단면도이다. 여기서, 도 1에 나타내는 종단면도는, 회전자(1)의 회전 중심축선 A를 포함하는 단면에 의한 단면도이다. 또, 도 2에 나타내는 횡단면도는, 회전 중심축선 A와 직교하는 단면에 의한 단면도이고, 구체적으로는 도 1에 나타내는 I-I선에 의한 단면도이다. 또한, 도 1에 나타내는 종단면도는, 구체적으로는 도 2에 나타내는 II-II선에 의한 단면도이다.Fig. 1 is a longitudinal sectional view of the
도 1 및 도 2에 나타내는 것처럼, 회전자(1)는 원통 형상의 코어(3)와, 코어(3)의 외주면에 붙여지고, 코어(3)의 원주 방향으로 이격되어 배치된 복수 개의 영구자석(4)과, 원주 방향으로 서로 이웃하는 영구자석(4) 사이의 간극을 각각 메움과 아울러, 코어(3)의 외주면에 붙여진 복수 개의 제1 부재인 부재(5)와, 비자성의 재료를 용사하여 형성되어, 복수 개의 영구자석(4)의 외주면을 코팅하는 피막(7)과, 복수 개의 부재(5) 및 피막(7)의 외주면상에 배치되어, 복수 개의 부재(5) 및 피막(7)의 외주면을 덮는 원통 형상의 제2 부재인 보강 부재(9)를 구비하고 있다. 이와 같이, 회전자(1)는 표면 영구자석(SPM:Surface Permanent Magnet) 형의 동기 회전 전기의 회전자이다. 1 and 2, the
코어(3)는 전자강판으로부터 타발(打拔)된 링 모양의 박막을 회전 중심축선 A방향으로 복수 매 적층한 적층체, 원통 형상의 강관(鋼管), 압분 철심 또는 그것들의 조합으로 형성된다. 코어(3)에는, 회전 중심축선 A방향으로 코어(3)를 관통하는 코어 관통 구멍(6)이 형성되어 있다. 샤프트(2)는 코어 관통 구멍(6)을 관통하여, 코어(3)에 고정되어 있다. 코어(3)는 회전 중심축선 A와 동축적(同軸的: 동일한 중심축을 가짐)이다. 또한, 이하에서는, 회전 중심축선 A방향을 「축방향」이라고 한다. The
복수 개의 영구자석(4)은, 코어(3)의 외주면에서 코어(3)의 원주 방향으로 분할되어, 원주 방향으로 서로 이격되어 배치되어 있다. 여기서, 원주 방향은, 회전자(1)의 회전 방향이기도 하다. 복수 개의 영구자석(4)은, 각각 코어(3)의 외주면에 접착제에 의해서 붙여져 있다. 도시예에서는, 4개의 영구자석(4)이 원주 방향으로 등간격으로 배치되어 있다. 복수 개의 영구자석(4)은, 원주 방향으로 N극과 S극이 교대가 되도록 착자(着磁)되어 있다. 또, 도시예에서는, 영구자석(4)의 횡단면 형상은, 회전 중심축선 A를 중심으로 하는 원환(圓環)을 일정한 각도 범위로 잘라 낸 형상이다. 즉, 영구자석(4)은 내주 및 외주 모두 중심각이 같은 원호(圓弧) 모양이고, 또한, 코어(3)의 지름 방향에 있어서의 높이가 일정하다. 또, 영구자석(4)의 종단면 형상은 사각형 모양이다. 영구자석(4)의 축방향의 길이는, 코어(3)의 축방향의 길이보다도 짧다. 영구자석(4)은 희토류 자석 또는 페라이트 자석이다. The plurality of
복수 개의 부재(5)는, 코어(3)의 외주면에서 코어(3)의 원주 방향으로 이격되어 배열되어 있다. 복수 개의 부재(5)는, 각각 코어(3)의 외주면에 접착제에 의해서 붙여져 있다. 부재(5)는 영구자석(4) 사이, 즉 자극 사이에 배치된다. 부재(5)의 개수는 영구자석(4)의 개수와 같다. 도시예에서는, 4개의 부재(5)가 원주 방향으로 등간격으로 배치되어 있다. 또, 도시예에서는, 부재(5)의 횡단면 형상은, 회전 중심축선 A를 중심으로 하는 원환을 일정한 각도 범위로 잘라 낸 형상이다. 즉, 부재(5)는 내주 및 외주 모두 중심각이 같은 원호 모양이고, 코어(3)의 지름 방향에 있어서의 높이가 일정하다. 여기서, 코어(3)의 외주면으로부터의 부재(5)의 코어(3)의 지름 방향에 있어서의 높이는, 코어(3)의 외주면으로부터의 영구자석(4)의 코어(3)의 지름 방향에 있어서의 높이보다도 크다. 또, 부재(5)의 종단면 형상은 사각형 모양이다. 부재(5)의 축방향의 길이는, 영구자석(4)의 축방향의 길이와 같고, 코어(3)의 축방향의 길이보다도 짧다. The plurality of
제1 부재인 부재(5)는 비자성 재료로 형성된다. 구체적으로는, 부재(5)는 스테인레스, 알루미늄 합금, 구리합금, 철합금 또는 수지로 형성된다. The
피막(7)은 복수 개의 영구자석(4)의 외주면을 코팅한다. 즉, 복수 개의 영구자석(4)의 각각의 외주면상에는 피막(7)이 형성된다. 피막(7)은 부재(5)의 외주면과 영구자석(4)의 외주면의 사이에 형성되는 단차(段差)를 해소하기 위한 코팅이다. 따라서, 복수 개의 피막(7)의 외주면과 복수 개의 부재(5)의 외주면이 같은 면이 되어, 동일한 원통의 외주면을 형성하고 있다. 도시예에서는, 피막(7)은 영구자석(4)의 개수에 대응하여 4개 형성되어 있다. The coating (7) coats the outer circumferential surfaces of the plurality of permanent magnets (4). That is, the
피막(7)은 비자성 재료를 용사하여 형성된다. 또, 피막(7)은 도전율이 영구자석(4)의 도전율 이하가 되는 재료로 형성된다. 비자성 재료는, 구체적으로는, 알루미늄 합금, 구리합금 또는 세라믹스이고, 피막(7)의 도전율은 구리의 도전율 이하, 구체적으로는 5.6×107[S/m]이하로 한다. 또, 피막(7)의 막 두께는, 피막(7)의 강도와 부재간 접합을 유지하기 위해, 0.3mm 내지 3mm까지의 사이로 설정된다. 여기서, 부재간 접합은, 피막(7)과 영구자석(4)의 접합 또는 피막(7)과 부재(5)의 접합이다. The
제2 부재인 보강 부재(9)는, 코어(3)와 동축적으로 배치되고, 복수 개의 부재(5) 및 피막(7)의 외주면상에 배치되어, 복수 개의 부재(5) 및 피막(7)의 외주면을 덮고 있다. 여기서, 보강 부재(9)의 내주면은, 복수 개의 부재(5) 및 피막(7)의 외주면과 둘레 전체에 걸쳐서 접촉하고 있다. 특별히 부재(5)의 외주면은, 보강 부재(9)의 내주면에 접촉하고 있다. 보강 부재(9)는 횡단면 원환 모양이고, 복수 개의 부재(5) 및 피막(7)의 외주 형상은 원 형상이고, 보강 부재(9)의 내주 원의 반경과 복수 개의 부재(5) 및 피막(7)의 외주 원의 반경이 같다. The reinforcing
보강 부재(9)는 이른바 고강성의 비자성 재료로 형성된다. 구체적으로는, 보강 부재(9)는, 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP:Carbon Fiber Reinforced Plastics), 유리 섬유 강화 플라스틱(GFRP:Glass Fiber Reinforced Plastics), 티탄 또는 스테인레스로 형성된다. 여기서, 스테인레스는 오스테나이트계 스테인레스가다. 보강 부재(9)를 CFRP 또는 GFRP로 형성하는 경우에는, CFRP 또는 GFRP의 섬유다발을 회전자(1b)에 직접 감거나, 혹은 CFRP 또는 GFRP의 테이프 모양의 섬유를 회전자(1b)에 직접 감음으로써 보강 부재(9)가 형성된다. The reinforcing
다음에, 도 3 내지 도 6을 참조하여, 회전자(1)의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 3은 본 실시 형태에 있어서 피막(7)을 형성하기 전의 회전자(1)인 회전자(1a)의 구성을 나타내는 종단면도, 도 4는 본 실시 형태에 있어서 피막(7)을 형성하기 전의 회전자(1)인 회전자(1a)의 구성을 나타내는 횡단면도이다. 여기서, 도 3에 나타내는 종단면도는, 회전 중심축선 A를 포함하는 단면에 의한 단면도이다. 또, 도 4에 나타내는 횡단면도는, 회전 중심축선 A와 직교하는 단면에 의한 단면도이고, 구체적으로는 도 3에 나타내는 III-III선에 의한 단면도이다. 또한, 도 3에 나타내는 종단면도는, 구체적으로는 도 4에 나타내는 IV-IV선에 의한 단면도이다. 도 5는 본 실시 형태에 있어서 피막(7)의 제조 공정을 나타내는 모식도, 도 6은 본 실시 형태에 있어서 피막(7)이 형성된 회전자(1)인 회전자(1b)의 구성을 나타내는 횡단면도이다. 또, 도 6에 나타내는 횡단면도는 회전 중심축선 A와 직교하는 단면에 의한 단면도이고, 구체적으로는 도 5에 나타내는 V-V선에 의한 단면도이다. 또한, 도 5에 나타내는 회전자(1b)의 종단면도는, 구체적으로는 도 6에 나타내는 VI-VI선에 의한 단면도이다. 도 3 내지 도 6에서는, 도 1 및 도 2에 나타내는 구성요소와 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 부여하고 있다. Next, a method of manufacturing the
먼저, 도 3 및 도 4에 나타내는 것처럼, 회전자(1a)를 제조한다. 즉, 코어(3)의 외주면에 복수 개의 영구자석(4) 및 복수 개의 부재(5)를 붙인다. 이 때, 부재(5)는 원주 방향으로 서로 이웃하는 영구자석(4) 사이의 간극을 매우도록 배치된다. 또, 코어 관통 구멍(6)에 샤프트(2)를 관통시켜, 샤프트(2)를 코어(3)에 고정한다. 샤프트(2)의 코어(3)로의 고정은, 영구자석(4)의 붙임 전에 행해도 되고, 영구자석(4)의 붙임 후에 행해도 된다. 샤프트(2)는 압입(press-fitting), 가열수축 끼워맞춤(shrink-fitting), 및 냉각 끼워맞춤(cooling-fitting) 중 어느 방법에 의해 코어(3)에 감입(嵌入, 끼워 맞춤)되어 고정된다.First, as shown in Figs. 3 and 4, the
다음에, 도 5에 나타내는 것처럼, 용사 장치(8)에 의해 피막(7)을 형성한다. 피막(7)은 복수 개의 영구자석(4)의 외주면을 각각 코팅한다. 또, 복수 개의 부재(5)의 외주면과 피막(7)의 외주면에서 원통 형상의 외주면이 형성된다. Next, as shown in Fig. 5, the
용사 장치(8)는 아크(arc) 용사 장치이다. 다만, 용사 장치(8)는 아크 용사 장치 이외의 용사 장치로 해도 된다. 즉, 본 실시 형태에서 사용하는 용사 방법은 아크 용사로 한정되지 않는다. 용사 장치(8)로부터 분사되는 용사 재료(81)는, 알루미늄 합금, 구리합금 또는 세라믹스이고, 용사 후에 있어서의 용사 재료(81)의 도전율은 5.6×107[S/m]이하로 한다. The
용사 장치(8)는 선단(先端)이 회전 중심축선 A를 향하도록 배치되고, 영구자석(4)의 외주면으로 향해서 당해 선단으로부터 용해된 용사 재료(81)가 분사된다. 이 때, 회전자(1b)는 냉각풍으로 냉각되어, 회전자(1b)의 온도 상승을 억제하면서 작업이 행해진다. 또, 용사 장치(8)는 회전 중심축선 A와 직교하는 상태로부터 평행이 되는 상태까지 자세를 바꾸어 용사 재료(81)를 분사할 수 있다. 도 5에서는, 회전 중심축선 A에 평행한 직선과 용사 장치(8)의 축선의 사이의 각도인 분사 각도를 θ로 나타내고 있다. 도시예에서는, 분사 각도 θ는 90°이다. 또, 용사 장치(8)는 회전 중심축선 A의 둘레를 회전 이동할 수 있다. 용사 장치(8)로부터 용사 재료(81)를 분사할 때에는, 분사 각도 θ를 조정함과 아울러, 용사 장치(8)를 회전 중심축선 A의 둘레를 회전 이동시킴으로써, 복수 개의 영구자석(4)의 외주면에 일정한 막 두께의 피막(7)을 형성할 수 있다. 또한, 용사 장치(8)를 회전 중심축선 A의 둘레를 회전 이동시키는 대신에, 회전자(1b)를 회전 중심축선 A의 둘레를 회전시켜도 된다. 이렇게 하여, 피막(7)은 복수 개의 영구자석(4)의 외주면에 코팅된다. The
상기와 같이 하여 도 6에 나타내는 것처럼, 회전자(1b)에 피막(7)이 형성된다. 이 시점에서의 회전자(1b)의 외주면은 원통 형상이고, 요철(凹凸)이 없는 상태가 된다. As described above, the
다음에, 도 2에 나타내는 것처럼, 복수 개의 부재(5) 및 피막(7)의 외주면상에 원통 형상의 보강 부재(9)를 장착한다. 보강 부재(9)는, 피막(7)이 형성된 회전자(1b)에 압입하거나, 가열수축 끼워맞춤하거나, 또는 냉각 끼워맞춤함으로써, 복수 개의 부재(5) 및 피막(7)의 외주면상에 배치된다. 또한, 보강 부재(9)를 복수 개의 부재(5) 및 피막(7)의 외주면상에 배치한 후에, 샤프트(2)를 코어(3)에 압입하거나, 가열수축 끼워맞춤하거나, 또는 냉각 끼워맞춤함으로써 코어(3)에 장착하고, 코어(3)의 내주면측으로부터 코어(3)를 지름 방향으로 확장함으로써, 코어(3)와 보강 부재(9)의 결합에 간섭(interference)을 주어, 당해 결합을 보다 강고하게 할 수 있다. 또, 보강 부재(9)는 보강 부재(9)의 재질에 따라서는, 피막(7)이 형성된 회전자(1b)에 직접 감음으로써, 복수 개의 부재(5) 및 피막(7)의 외주면에 배치할 수 있다. Next, as shown in Fig. 2, a
다음에, 도 1, 도 2 및 도 7을 참조하여, 본 실시 형태의 작용 효과에 대해 설명한다. 도 7은 본 실시 형태에 있어서 회전자(1)의 회전시의 응력 발생 상태를 나타내는 모식도이다. Next, with reference to Figs. 1, 2 and 7, the operation and effect of the present embodiment will be described. Fig. 7 is a schematic diagram showing a stress generating state during rotation of the
회전자(1)는 도시하지 않은 고정자와 함께 동기 회전 전기를 구성하고, 당해 동기 회전 전기는 고정자 권선(卷線)에 전류를 흘리는 도시하지 않은 인버터를 구비한다. 회전자(1)는 고정자 권선으로부터 발생한 회전 자계에 의해 토크를 받아 회전 중심축선 A의 둘레를 회전한다. 코어(3)의 외주면에 붙여진 복수 개의 영구자석(4)은, 회전자(1)의 회전에 따라서 원심력을 받지만, 보강 부재(9)에 의해서 유지되어 있으므로, 코어(3)로부터의 박리가 억제된다. The
여기서, 회전자(1)에서는, 원주 방향으로 서로 이웃하는 영구자석(4) 사이의 간극에 부재(5)가 매립되고, 영구자석(4)의 외주면은 피막(7)으로 코팅되고, 보강 부재(9)는 원통 형상의 회전자(1b)의 외주면에 붙여진다. 이와 같이 구성된 회전자(1)를 회전시켰을 경우, 영구자석(4)에 발생하는 원심력 및 부재(5)에 발생하는 원심력 모두가 보강 부재(9)에 가해진다. 특별히 영구자석(4)의 비중(比重)과 부재(5)의 비중을 동등하게 했을 경우는, 보강 부재(9)에 동일한 원심력이 가해진다. 이것에 의해, 보강 부재(9)에 집중적인 응력이 가해지지 않기 때문에, 보강 부재(9)가 파단(破斷)에 도달하지 않아, 보강 부재(9)에 의해 영구자석(4)을 유지하는 것이 가능해진다. 이것을 도 7을 참조하여 구체적으로 설명한다. Here, in the
도 7에서는, 회전자(1)의 횡단면의 일부를 나타내고 있고, 구체적으로는, 코어(3), 영구자석(4a, 4b), 부재(5a 내지 5c), 피막(7a, 7b), 및 보강 부재(9)가 나타내져 있다. 영구자석(4a, 4b)은 복수 개의 영구자석(4) 중 2개를 부호를 구별하여 나타낸 것, 부재(5a 내지 5c)는 복수 개의 부재(5) 중 3개를 부호를 구별하여 나타낸 것, 피막(7a)은 피막(7) 중 영구자석(4a)의 외주면상에 형성되는 부분을 부호를 구별하여 나타낸 것, 피막(7b)은 피막(7) 중 영구자석(4b)의 외주면상에 형성되는 부분을 부호를 구별하여 나타낸 것이다. 또, 부재(5a 내지 5c)의 비중과 영구자석(4a, 4b)의 비중은 서로 같다. 도시예와 같이 구성함으로써, 부재(5a)에 발생하는 원심력(17a)과, 영구자석(4a)에 발생하는 원심력(10a)과, 부재(5b)에 발생하는 원심력(17b)과, 영구자석(4b)에 발생하는 원심력(10b)과, 부재(5c)에 발생하는 원심력(17c)이, 보강 부재(9)에 균등하게 가해지게 된다. 7 shows a part of the cross section of the
한편, 도 8은 본 실시 형태에 있어서 복수 개의 부재(5) 및 피막(7)을 제거한 회전자의 회전시의 응력 발생 상태를 나타내는 모식도이다. 도 8에 나타내는 것처럼, 영구자석(4a, 4b) 사이의 간극(30)이 존재하는 경우에는, 영구자석(4a, 4b)에 각각 원심력(10a, 10b)이 가해지고 한편으로, 간극(30)에는 원심력이 가해지지 않는다. 그 때문에, 간극(30)과 대향하는 보강 부재(9)의 일부(12)에는, 원심력(10a, 10b)에 기인하여, 원주 방향으로 서로 역방향으로 응력(11a, 11b)이 가해진다. 이와 같이, 부재(5)가 존재하지 않는 경우에는, 보강 부재(9)의 일부(12)에 응력이 집중된다. 이것에 의해, 보강 부재(9)의 일부(12)에 균열(13)이 발생하여, 보강 부재(9)의 파단에 이르는 경우가 있다. On the other hand, Fig. 8 is a schematic diagram showing a stress generating state during rotation of the rotor in which a plurality of
또, 도 9는 본 실시 형태에 있어서 복수 개의 부재(5) 및 피막(7)을 제거한 회전자의 회전시의 응력 발생 상태를 나타내는 다른 모식도로서, 구체적으로는, 영구자석(4)의 지름 방향의 높이에 편차가 있는 경우를 나타내고 있다. 또한, 도 9에서는, 영구자석(4a, 4b) 사이에 지름 방향의 높이에 차이가 있는 것을 명확하게 나타내는 위해, 코어(3)의 원주 방향을 가로 방향으로 하고, 코어(3)의 지름 방향을 세로 방향으로 하여 모식적으로 나타내고 있다. 도 9에서는, 영구자석(4a)의 지름 방향의 높이가, 영구자석(4b)의 지름 방향의 높이보다도 크다. 이와 같이, 영구자석(4a, 4b)의 지름 방향의 높이에 차이가 존재하는 경우는, 영구자석(4a, 4b)의 외주면에 보강 부재(9)를 장착했을 때, 영구자석(4a)의 단(端)에 상당하는 위치에 있는 보강 부재(9)의 일부(15)에 집중적인 응력이 가해진다. 즉, 회전시에 보강 부재(9)의 일부(15)에는 영구자석(4a)에 발생하는 원심력에 기인하여, 지름 방향의 응력인, 전단력(14)이 발생한다. 이것에 의해, 보강 부재(9)의 일부(15)에 균열(16)이 발생하여, 보강 부재(9)의 파단에 이르는 경우가 있다. 9 is a schematic view showing a stress generating state during rotation of a rotor in which a plurality of
이상과 같이, 회전자(1)는 원통 형상의 코어(3)와, 코어(3)의 외주면에 붙여지고, 코어(3)의 원주 방향으로 이격되어 배치된 복수 개의 영구자석(4)과, 원주 방향으로 서로 이웃하는 영구자석(4) 사이의 간극을 각각 메움과 아울러, 코어(3)의 외주면에 붙여진 복수 개의 부재(5)와, 비자성 재료를 용사하여 형성되어, 복수 개의 영구자석(4)의 외주면을 코팅하는 피막(7)과, 복수 개의 부재(5) 및 피막(7)의 외주면상에 배치되고, 복수 개의 부재(5) 및 피막(7)의 외주면을 덮는 원통 형상의 보강 부재(9)를 구비한다.As described above, the
또, 회전자(1)의 제조 방법은, 원통 형상의 코어(3)의 외주면에 코어(3)의 원주 방향으로 이격시켜 복수 개의 영구자석(4)을 붙이는 공정과, 원주 방향으로 서로 이웃하는 영구자석(4) 사이의 간극을 각각 메우는 복수 개의 부재(5)를 코어(3)의 외주면에 붙이는 공정과, 비자성 재료를 용사하여, 복수 개의 영구자석(4)의 외주면을 코팅하는 피막(7)을 형성하는 공정과, 복수 개의 부재(5) 및 피막(7)의 외주면상에, 복수 개의 부재(5) 및 피막(7)의 외주면을 덮는 원통 형상의 보강 부재(9)를 배치하는 공정을 포함한다. The method of manufacturing the
본 실시 형태에 의하면, 보강 부재(9)로의 집중적인 응력을 억제할 수 있기 때문에, 종래와 같이 응력 집중을 고려하여 보강 부재(9)의 재질 및 사용량을 선정할 필요가 없고, 따라서, 회전자(1)의 회전시의 원심력에 의한 영구자석(4)의 박리를 용이한 보강으로 억제할 수 있다. 또, 보강 부재(9)에 종래와 같이 고강도의 부재를 선정할 필요가 없고, 부재의 사용량도 줄일 수 있으므로, 저비용화가 실현된다. According to the present embodiment, it is possible to suppress intensive stress on the reinforcing
또한, 영구자석(4) 사이의 간극을 부재(5)로 메우더라도 여전히 영구자석(4)과 부재(5)의 사이에 간극이 발생하는 경우가 있지만, 이 간극을 원주 방향 폭이 2mm 이하로 억제하면 보다 큰 효과가 얻어진다. 또, 복수 개의 부재(5) 및 피막(7)의 외주면의 지름 방향의 요철을 0.5mm 이하로 억제하면 보다 큰 효과가 얻어진다. Even if the gap between the
본 실시 형태에서는, 부재(5)는 비자성 재료로 형성된다. 구체적으로는, 부재(5)는 스테인레스, 알루미늄 합금, 구리합금, 철합금 또는 수지로 형성된다. 부재(5)를 비자성 재료로 형성함으로써, 코어(3) 및 부재(5)의 내부에서의 자속 단락 로스가 억제된다. 또한, 부재(5)는 비자성 재료 이외의 재료로부터 형성되어도 된다. In the present embodiment, the
또, 부재(5)는 그 비중이 영구자석(4)의 비중과 같아지도록 재료를 선정할 수 있다. 이것에 의해, 부재(5) 및 영구자석(4)에 있어서의 원심력이 균등화되므로, 보강 부재(9)로의 국소적인 응력 집중이 억제된다. 또한, 부재(5)의 비중이 영구자석(4)의 비중과 같아지지 않은 경우에도, 부재(5)의 비중이 영구자석(4)의 비중에 보다 가까울수록 마찬가지의 효과가 더욱 높아진다.The material of the
본 실시 형태에서는, 피막(7)은 비자성 재료를 용사하여 형성된다. 구체적으로는, 피막(7)은 알루미늄 합금, 구리합금 또는 세라믹스로 형성된다. 피막(7)을 비자성 재료로 형성함으로써, 피막(7)에서의 상기한 인버터에 의한 회전자(1)의 구동시에 발생하는 고조파 손실이 억제된다. In this embodiment, the
또, 피막(7)은 도전율이 구리의 도전율 이하가 되는 재료로 형성된다. 이것에 의해, 피막(7)에서의 상기한 인버터에 의한 회전자(1)의 구동시에 발생하는 고조파 손실이 억제된다. The
본 실시 형태에서는, 보강 부재(9)는 비자성 재료로 형성된다. 구체적으로는, 보강 부재(9)는 탄소 섬유 강화 플라스틱, 유리 섬유 강화 플라스틱, 티탄 또는 스테인레스로 형성된다. 이것에 의해, 누설 자속에 의한 회전 전기의 출력 저하를 억제할 수 있다.In the present embodiment, the reinforcing
본 실시 형태에서는, 피막(7)은 복수 개의 영구자석(4)의 외주면상에 형성되고, 복수 개의 부재(5)의 외주면상에는 형성되어 있지 않다. 이것에 의해, 회전자(1)의 회전시의 원심력에 의한 피막(7)의 균열을 억제할 수 있다. In this embodiment, the
또한, 피막(7)은 코어(3)에 샤프트(2)를 고정하기 전에 형성하는 것도 가능하다. 도 10은 본 실시 형태에 따른 회전 전기의 회전자의 제조 공정을 나타내는 다른 모식도이다. 도 10에서는, 도 5와 마찬가지로 용사 장치(8)를 이용하여 피막(7)을 형성하는 공정을 모식적으로 나타내고 있고, 도 5에 나타내는 구성요소와 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 부여하고 있다. 도 10에서는, 회전자(1c)의 코어 관통 구멍(6)에는 샤프트(2)가 끼워넣어져 있지 않아, 코어 관통 구멍(6)은 공동(空洞) 상태이지만, 이 경우에도, 도 5의 경우와 마찬가지로 하여, 용사 장치(8)를 이용하여 피막(7)을 형성할 수 있다. 샤프트(2)는 피막(7)의 형성 후에 코어 관통 구멍(6)에 끼워넣어진다.It is also possible to form the
또, 보강 부재(9)로의 집중적인 응력을 억제하는 효과를 높이기 위해, 회전자(1b)의 외주면에 가공을 실시함으로써, 회전자(1)의 외주 형상을 보다 원형이고 또한 요철이 적은 형상으로 할 수 있다. 도 11은 본 실시 형태에 있어서 용사 장치(8)에 의한 피막(7)의 형성 후에 회전자(1b)의 외주면을 바이트(20)에 의해 절삭 가공을 행하는 모습을 나타내는 모식도이다. 도 11에서는, 회전자(1b)를 회전 중심축선 A의 둘레를 회전시키면서, 바이트(20)에 의해 피막(7) 및 부재(5)의 외주면을 절삭하여, 피막(7) 및 부재(5)로 이루어지는 절삭 조각(71)을 잘라내어, 회전자(1b)의 외주 형상이 정원(正圓)에 가까워지도록 회전자(1b)를 가공하고 있다. 통상, 영구자석(4)은 희토류 자석 또는 페라이트 자석을 사용한다. 이들 자석들은 절삭 가공이 매우 곤란하여, 절삭 가공을 하는 경우에 범용적인 가공기를 사용할 수 없다. 그러나, 본 실시 형태에서는, 영구자석(4)의 외주면에 피막(7)이 코팅되어 있기 때문에, 피막(7)에 절삭 가공을 실시하는 것이 가능해진다. 이것에 의해, 범용적인 기계 가공을 함으로써, 회전자(1b)의 외주 형상을 보다 정원에 가까운 형상으로 할 수 있다. 또한, 여기서의 범용적인 기계 가공이란, 절삭, 연삭(硏削) 또는 버니싱(burnishing) 가공을 말한다. In order to enhance the effect of suppressing intensive stress on the reinforcing
또한, 도 1 및 도 2에 나타낸 영구자석(4) 및 부재(5)의 형상은 일례로서, 도시예로 한정되지 않는다. 영구자석(4) 및 부재(5)의 횡단면 형상은, 지름 방향의 두께가 변화하는 활 모양 또는 초승달 모양이어도 된다. 또, 각 영구자석(4)은 각각, 축방향으로 분할된 복수 개의 자석으로 구성되어 있어도 된다. The shapes of the
또, 도 3 및 도 4에 나타낸 부재(5)의 장착 방법은, 일례로서 도시예로 한정되지 않는다. 부재(5)는 영구자석(4) 사이의 간극을 메우고 있으면 되고, 부재(5)는 영구자석(4)의 외주면을 코팅하는 피막(7)상에 보강 부재(9)를 장착한 후에, 영구자석(4) 사이의 간극에 삽입되어, 접착제로 코어(3)의 외주면에 붙여져도 된다. 혹은, 부재(5)를 수지로 형성하는 경우에는, 부재(5)는 영구자석(4)의 외주면을 코팅하는 피막(7)상에 보강 부재(9)를 장착한 후에, 영구자석(4) 사이의 간극에 수지를 주입하여 주형함으로써 제작해도 된다. The mounting method of the
또, 본 실시 형태에 의하면, 회전자(1)를 구비한 회전 전기 및 당해 회전 전기를 구비한 전기 기기를 제공할 수 있다.According to the present embodiment, it is possible to provide a rotary electric machine having the
또한, 본 실시 형태에서는, 피막(7)은 복수 개의 영구자석(4)의 외주면만을 코팅하고 있다고 했지만, 피막(7)이 복수 개의 부재(5)의 외주면도 코팅하는 구성도 가능하다. 도 12는 본 실시 형태의 제1 변형예에 따른 회전 전기의 회전자(1d)의 횡단면도이다. 도 12에 나타내는 횡단면도는, 도 2에 나타내는 횡단면도에 대응하는 도면이다. 또한, 도 12에서는, 도 2에 나타내는 구성요소와 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 부여하고 있다.In the present embodiment, the
도 12에 나타내는 것처럼, 회전자(1d)는 원통 형상의 코어(3)와, 코어(3)의 외주면에 붙여지고, 코어(3)의 원주 방향으로 이격되어 배치된 복수 개의 영구자석(4)과, 원주 방향으로 서로 이웃하는 영구자석(4) 사이의 간극을 각각 메움과 아울러, 코어(3)의 외주면에 붙여진 복수 개의 부재(5)와, 비자성 재료를 용사하여 형성되어, 복수 개의 영구자석(4) 및 복수 개의 부재(5)의 외주면을 코팅하는 피막(7)과, 피막(7)의 외주면상에 배치되어, 복수 개의 부재(5) 및 피막(7)의 외주면을 덮는 원통 형상의 보강 부재(9)를 구비한다. 이와 같이, 회전자(1d)에서는, 피막(7)은 복수 개의 영구자석(4)의 외주면뿐만 아니라, 복수 개의 부재(5)의 외주면도 코팅하고 있다. 즉, 피막(7)은 몇 개의 영구자석(4) 및 복수 개의 부재(5)의 외주면상에 형성된다. 이 경우는, 보강 부재(9)의 내주면 중 부재(5)와 대향하는 부분은, 피막(7)의 외주면에 접촉하고 있다. 환언하면, 부재(5)는 피막(7)을 매개로 하여 보강 부재(9)의 내주면에 접촉하고 있다. 12, the
이것에 의해, 피막(7)의 외주 형상을 보다 원형이고 또한 요철이 적은 형상으로 함으로써, 회전자(1d)의 회전시에 있어서의 보강 부재(9)로의 집중적인 응력이 억제된다. 또한, 도시예에서는, 부재(5)의 지름 방향의 높이는 영구자석(4)의 지름 방향의 높이와 같지만, 부재(5)의 지름 방향의 높이가 영구자석(4)의 지름 방향의 높이보다도 커도 된다. Thus, by making the outer periphery shape of the
또한, 회전자(1d)의 제조 방법은, 회전자(1)의 제조 방법과 같다. 즉, 회전자(1d)의 제조 방법은, 원통 형상의 코어(3)의 외주면에 코어(3)의 원주 방향으로 이격시켜 복수 개의 영구자석(4)을 붙이는 공정과, 원주 방향으로 서로 이웃하는 영구자석(4) 사이의 간극을 각각 메우는 복수 개의 부재(5)를 코어(3)의 외주면에 붙이는 공정과, 비자성 재료를 용사하여, 복수 개의 영구자석(4) 및 복수 개의 부재(5)의 외주면을 코팅하는 피막(7)을 형성하는 공정과, 피막(7)의 외주면상에, 복수 개의 부재(5) 및 피막(7)의 외주면을 덮는 원통 형상의 보강 부재(9)를 배치하는 공정을 포함한다. The manufacturing method of the
본 실시 형태의 회전자(1)와 제1 변형예의 회전자(1d)의 구성을 정리하면 다음과 같이 된다. 즉, 회전 전기의 회전자는 원통 형상의 코어(3)와, 코어(3)의 외주면에 붙여지고, 코어(3)의 원주 방향으로 이격되어 배치된 복수 개의 영구자석(4)과, 원주 방향으로 서로 이웃하는 영구자석(4) 사이의 간극을 각각 메움과 아울러, 코어(3)의 외주면에 붙여진 복수 개의 부재(5)와, 비자성 재료를 용사하여 형성되어, 적어도 복수 개의 영구자석(4)의 외주면을 코팅하는 피막(7)과, 피막(7)의 외주면상에 배치되어, 복수 개의 부재(5) 및 피막(7)의 외주면을 덮는 원통 형상의 보강 부재(9)를 구비하고, 복수 개의 부재(5)의 외주면은, 보강 부재(9)의 내주면에 접촉하거나 또는 피막(7)을 매개로 하여 보강 부재(9)의 내주면에 접촉하고 있다. The configurations of the
또, 본 실시 형태에서는, 영구자석(4) 사이에 부재(5)를 매립함으로써 영구자석(4) 사이의 간극을 메우는 구성으로 했지만, 영구자석(4)이 간극없이 붙여져 있으면, 부재(5)는 생략 가능하다. 생략의 기준으로서는, 영구자석(4) 사이의 간극의 원주 방향 폭이 2mm 이하이면 된다. In the present embodiment, the gap between the
도 13은 본 실시 형태의 제2 변형예에 따른 회전 전기의 회전자(1e)의 횡단면도이다. 도 13에 나타내는 횡단면도는, 도 2에 나타내는 횡단면도에 대응하는 도면이다. 또한, 도 13에서는, 도 2에 나타내는 구성요소와 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 부여하고 있다. 도 13에 나타내는 것처럼, 회전자(1e)는 원통 형상의 코어(3)와, 코어(3)의 외주면에 코어(3)의 원주 방향으로 간극없이 붙여진 복수 개의 영구자석(4)과, 비자성 재료를 용사하여 형성되어, 복수 개의 영구자석(4)의 외주면을 코팅하는 피막(7)과, 피막(7)의 외주면상에 배치되어, 피막(7)의 외주면을 덮는 원통 형상의 보강 부재(9)를 구비한다. 이와 같이 회전자(1e)를 구성함으로써, 본 실시 형태와 마찬가지의 효과가 얻어진다.13 is a cross-sectional view of the
이상의 실시 형태에 나타낸 구성은, 본 발명의 내용의 일례를 나타내는 것이며, 다른 공지의 기술과 조합하는 것도 가능하고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 구성의 일부를 생략, 변경하는 것도 가능하다. The configuration shown in the above embodiment represents one example of the content of the present invention and can be combined with other known technology and a part of the configuration can be omitted or changed within a range not departing from the gist of the present invention Do.
1, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e: 회전자,
2: 샤프트,
3: 코어,
4, 4a, 4b: 영구자석,
5, 5a, 5b, 5c: 부재,
6: 코어 관통 구멍,
7, 7a, 7b: 피막,
8: 용사 장치,
9: 보강 부재,
10a, 10b: 원심력,
11a, 11b: 응력,
13, 16: 균열,
14: 전단력,
17a, 17b, 17c: 원심력,
20: 바이트,
30: 간극,
71: 절삭 조각,
81: 용사 재료.1, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e: rotor, 2: shaft,
3: core, 4, 4a, 4b: permanent magnet,
5, 5a, 5b, 5c: member, 6: core through hole,
7, 7a, 7b: coating film, 8: spraying apparatus,
9: reinforcing member, 10a, 10b: centrifugal force,
11a, 11b: stress, 13, 16: crack,
14: shear force, 17a, 17b, 17c: centrifugal force,
20: byte, 30: gap,
71: cutting piece, 81: thermal spray material.
Claims (10)
상기 코어의 외주면(外周面)에 붙여지고, 상기 코어의 원주 방향으로 이격되어 배치된 복수 개의 영구자석과,
상기 원주 방향으로 서로 이웃하는 상기 영구자석 사이의 간극을 각각 메움과 아울러, 상기 코어의 외주면에 붙여진 복수 개의 제1 부재와,
비자성 재료를 용사하여 형성되어, 적어도 상기 복수 개의 영구자석의 외주면을 코팅하는 피막(皮膜)과,
상기 피막의 외주면상에 배치되어, 상기 복수 개의 제1 부재 및 상기 피막의 외주면을 덮는 원통 형상의 제2 부재를 구비하고,
상기 복수 개의 제1 부재의 외주면은, 상기 제2 부재의 내주면(內周面)에 접촉하거나 또는 상기 피막을 매개로 하여 상기 제2 부재의 내주면에 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 회전 전기의 회전자.A cylindrical core,
A plurality of permanent magnets attached to an outer circumferential surface of the core and spaced apart in the circumferential direction of the core,
A plurality of first members bonded to the outer circumferential surface of the core, each of which fills a gap between the permanent magnets adjacent to each other in the circumferential direction,
A coating film formed by spraying a non-magnetic material and coating at least an outer circumferential surface of the plurality of permanent magnets;
And a cylindrical second member disposed on an outer circumferential surface of the coating and covering the outer surfaces of the plurality of first members and the coating,
Wherein an outer circumferential surface of the plurality of first members is in contact with an inner circumferential surface of the second member or is in contact with an inner circumferential surface of the second member via the coating, .
상기 제1 부재의 상기 코어의 지름 방향에 있어서의 높이는, 상기 영구자석의 상기 코어의 지름 방향에 있어서의 높이보다도 크고,
상기 복수 개의 제1 부재의 외주면은, 상기 제2 부재의 내주면에 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 회전 전기의 회전자.The method according to claim 1,
The height of the first member in the radial direction of the core is larger than the height of the permanent magnet in the radial direction of the core,
Wherein an outer peripheral surface of the plurality of first members is in contact with an inner peripheral surface of the second member.
상기 피막은 상기 복수 개의 영구자석 및 상기 복수 개의 제1 부재의 외주면을 코팅하고 있고,
상기 피막의 외주면은, 상기 제2 부재의 내주면에 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 회전 전기의 회전자.The method according to claim 1,
The coating film coatings the outer circumferential surfaces of the plurality of permanent magnets and the plurality of first members,
Wherein an outer circumferential surface of the coating is in contact with an inner circumferential surface of the second member.
상기 제1 부재는 스테인레스, 알루미늄 합금, 구리합금, 철합금 또는 수지로 형성되는 것을 특징으로 하는 회전 전기의 회전자.The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the first member is formed of stainless steel, an aluminum alloy, a copper alloy, an iron alloy, or a resin.
상기 피막은 알루미늄 합금, 구리합금 또는 세라믹스로 형성되는 것을 특징으로 하는 회전 전기의 회전자.The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the coating is formed of an aluminum alloy, a copper alloy, or a ceramic.
상기 피막의 도전율은, 구리의 도전율 이하인 것을 특징으로 하는 회전 전기의 회전자.The method of claim 5,
Wherein a conductivity of the film is not more than a conductivity of copper.
상기 제2 부재는 탄소 섬유 강화 플라스틱, 유리 섬유 강화 플라스틱, 티탄 또는 스테인레스로 형성되는 것을 특징으로 하는 회전 전기의 회전자.The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the second member is formed of carbon fiber reinforced plastic, glass fiber reinforced plastic, titanium or stainless steel.
상기 코어의 외주면에 상기 코어의 원주 방향에 간극없이 붙여진 복수 개의 영구자석과,
비자성 재료를 용사하여 형성되어, 상기 복수 개의 영구자석의 외주면을 코팅하는 피막과,
상기 피막의 외주면상에 배치되어, 상기 피막의 외주면을 덮는 원통 형상의 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 회전 전기의 회전자.A cylindrical core,
A plurality of permanent magnets attached to the outer circumferential surface of the core without gaps in the circumferential direction of the core;
A coating formed by spraying a nonmagnetic material onto the outer circumferential surface of the plurality of permanent magnets,
And a cylindrical member disposed on the outer circumferential surface of the coating and covering the outer circumferential surface of the coating.
상기 원주 방향으로 서로 이웃하는 상기 영구자석 사이의 간극을 각각 메우는 복수 개의 제1 부재를 상기 코어의 외주면에 붙이는 공정과,
비자성 재료를 용사하여, 적어도 상기 복수 개의 영구자석의 외주면을 코팅하는 피막을 형성하는 공정과,
상기 피막의 외주면상에, 상기 복수 개의 제1 부재 및 상기 피막의 외주면을 덮는 원통 형상의 제2 부재를 배치하는 공정을 포함하고,
상기 복수 개의 제1 부재의 외주면은, 상기 제2 부재의 내주면에 접촉하거나 또는 상기 피막을 매개로 하여 상기 제2 부재의 내주면에 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 회전 전기의 회전자의 제조 방법.A step of attaching a plurality of permanent magnets to the outer peripheral surface of the cylindrical core in the circumferential direction of the core,
A step of attaching a plurality of first members, each of which fills a gap between the permanent magnets adjacent to each other in the circumferential direction, to an outer peripheral surface of the core;
A step of spraying a nonmagnetic material to form a coating film coating at least the outer circumferential surfaces of the plurality of permanent magnets;
A step of disposing a plurality of first members and a cylindrical second member covering an outer peripheral surface of the coating on the outer peripheral surface of the coating,
Wherein the outer circumferential surface of the plurality of first members is in contact with the inner circumferential surface of the second member or is in contact with the inner circumferential surface of the second member via the coating.
상기 피막의 형성 후에, 상기 회전자의 외주면을 절삭 가공하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전 전기의 회전자의 제조 방법.The method of claim 9,
And cutting the outer circumferential surface of the rotor after formation of the coating.
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