WO2016002486A1

WO2016002486A1 - 回転子

Info

Publication number: WO2016002486A1
Application number: PCT/JP2015/067157
Authority: WO
Inventors: 賢二望月; 祐弥井沢; 智則佐々木; 宏昌吉澤
Original assignee: 株式会社豊田自動織機
Priority date: 2014-06-30
Filing date: 2015-06-15
Publication date: 2016-01-07
Also published as: JP2016013017A

Abstract

　軸部２ｂ及び拡径部２ａを含む内側回転軸２に設けられるインナーロータ１０１は、インナーコア１１、巻線１２、止め部材１３、連結部材１４及び固定部材１５を備える。インナーコア１１は、拡径部２ａの外周を囲む筒状の本体部１１ａと、本体部１１ａの外周面１１ａ１から突出し且つ周方向に沿って互いに間隔をあけて配置される複数の歯部１１ｂとを含む。止め部材１３は、歯部１１ｂの端面１１ｂ２，１１ｂ３から突出し、歯部１１ｂに巻回された巻線１２よりも径方向外側に配置される。輪状の連結部材１４は、軸方向で同じ側の端面１１ｂ２，１１ｂ３に設けられて周方向で隣り合う止め部材１３同士を連結する。固定部材１５は、連結部材１４を拡径部２ａに連結し且つ固定する。

Description

回転子

　この発明は、回転子に係り、特に回転電機の回転子に関する。

　界磁コイルが巻回された回転子を有する回転電機において、回転子から突出する界磁コイルのコイルエンドは、回転子と共に回転すると、遠心力によって外周側に向かって変形して広がろうとする。広がったコイルエンドは、コイルエンドの周囲の固定子などに接触して破損することがあるため、コイルエンドの外周側への変形を抑える技術が提案されている。
　例えば特許文献１には、突極形回転電機の界磁コイル押さえ器が記載されている。この界磁コイル押さえ器は、押さえボルトと支えボルトとが、界磁コイルのコイルエンドの外周側と回転子の軸方向でのコイルエンドの外側とにそれぞれ設けられ、さらに、これらのボルトがコイルエンドの外周側且つ回転子軸方向外側に位置する結合金具で連結される構造を、備えている。押さえボルトは、回転子の磁極鉄心の端板に固定され、支えボルトは、回転子の回転軸の外周面に固定される。押さえボルトが、コイルエンドの外周側への変形を抑える。

特開平８－７０５４６号公報

　特許文献１の界磁コイル押さえ器では、押さえボルト及び支えボルトがそれぞれ、磁極鉄心の端板及び回転軸の外周面にねじ込まれ、さらに、押さえボルト及び支えボルトそれぞれがナットによって結合金具に連結される必要がある。このため、界磁コイル押さえ器の製造に手間がかかるという問題がある。さらに、押さえボルトのナットと支えボルトのナットとが接近しすぎるとナットの締結ができなくなるため、２つのナットの間にスペースが必要になる。このため、界磁コイル押さえ器の占めるスペースが大きくなり、突極形回転電機の小型化に支障が生じるという問題もある。

　本発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、コイルつまり巻線の外周方向への移動を抑える構造の小型化及び簡略化を図る回転子を提供することを目的とする。

　上記の課題を解決するために、本発明に係る回転子は、回転電機の回転軸に設けられた回転子であって、軸部と軸部よりも径方向に大きい断面を有する拡大部とを同軸上に含む回転軸における拡大部の周りに一体に回転するように設けられる回転子コアであって、拡大部の外周を囲む筒状の本体部と本体部の外周面から突出し且つ上記外周面の周方向に沿って互いに間隔をあけて配置される複数の歯部とを含む回転子コアと、歯部の周りに巻回される巻線と、歯部における回転軸方向に面する表面に設けられ、歯部に巻回された巻線よりも回転軸径方向外側に配置されて上記表面から突出する止め部と、本体部の外周面の周方向で隣り合う止め部同士を連結する輪状の連結部と、連結部を拡大部に連結し且つ固定する固定部とを備え、連結部は、複数の歯部における回転軸方向に面する両側の上記表面のうちの同じ側の上記表面に設けられた止め部同士を連結する。

　また、本発明に係る回転子は、回転電機の回転軸に設けられた回転子であって、回転軸の周りに一体に回転するように設けられ且つ積層体からなる回転子コアであって、回転軸の外周を囲む筒状の本体部と本体部の外周面から突出し且つ上記外周面の周方向に沿って互いに間隔をあけて配置される複数の歯部とを含む回転子コアと、歯部の周りに巻回される巻線と、歯部における回転軸方向に面する表面に設けられ、歯部に巻回された巻線よりも回転軸径方向外側に配置されて上記表面から突出する止め部と、本体部の外周面の周方向で隣り合う止め部同士を連結する輪状の連結部と、回転子コアを貫通し且つ対向する面で回転子コアを挟持して回転子コアの積層体を構成する各層を結合する結合部材とを備え、連結部は、複数の歯部における回転軸方向に面する両側の上記表面のうちの同じ側の上記表面に設けられた止め部同士を連結し、結合部材に固定される。

　本発明に係る回転子によれば、巻線の外周方向への移動を抑える構造の小型化及び簡略化が可能になる。

本発明の実施の形態１に係る回転子としてのインナーロータを備える回転電機の構成を示す模式的な断面側面図である。図１のインナーロータにおける巻線が巻回された状態のインナーコアの斜視図である。図１のインナーロータの斜視図である。図３のインナーロータにおける内側回転軸の軸心を通る断面側面図を方向ＩＶで見た図である。本発明の実施の形態２に係るインナーロータを図４と同様に示す断面側面図である。本発明の実施の形態３に係るインナーロータの斜視図である。図６のインナーロータにおける内側回転軸の軸心を通る断面側面図を方向ＶＩＩで見た図である。本発明の実施の形態３に係るインナーロータを図４と同様に示す断面側面図である。図５のインナーロータにおける止め部材及び連結部材の変形例を示す断面側面図である。図５のインナーロータにおける止め部材及び連結部材の別の変形例を示す断面側面図である。図５のインナーロータにおける止め部材及び連結部材のさらに別の変形例を示す断面側面図である。

　以下、本発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
　本発明の実施の形態１に係る回転子としてのインナーロータ１０１と、インナーロータ１０１を備える回転電機１００とを説明する。なお、以下の実施の形態では、回転電機１００をダブルロータ型の回転電機として説明する。

　図１を参照すると、ダブルロータ型のモータである回転電機１００は、内側回転軸２、円筒状のインナーロータ１０１、円筒状のアウターロータ２０及び円筒状のステータ３０と、これらを内部に含む筐体１とを有している。内側回転軸２は、金属等の磁性材料から形成されている。ここで、インナーロータ１０１は回転子を構成している。

　内側回転軸２は、円柱状の軸部２ｂと軸部２ｂよりも大きい外径をもつ拡径部２ａとが同軸上に配置されて一体成形された構成を有している。拡径部２ａは、軸部２ｂの途中に形成されている。ここで、拡径部２ａは回転軸の拡大部を構成している。
　インナーロータ１０１は、内側回転軸２の拡径部２ａの外周面２ａ１上に、拡径部２ａと一体に回転するように設けられている。
　インナーロータ１０１は、円筒状のインナーコア１１と、ロータコイル１２とを有している。円筒状のインナーコア１１は、拡径部２ａの外周面２ａ１を囲み且つ拡径部２ａと一体に回転するように設けられている。巻線であるロータコイル１２は、図２に示されるように、インナーコア１１から径方向外側に向かって放射状に突出する直方体状の複数の歯部１１ｂの周囲に巻回されている。ここで、インナーコア１１は回転子コアを構成している。

　図１を参照すると、アウターロータ２０は、インナーロータ１０１の径方向外側の周囲を、インナーロータ１０１から間隔をあけて囲むようにして設けられている。アウターロータ２０は、インナーロータ１０１及び内側回転軸２に対して相対的に回転することができる。
　アウターロータ２０は、円筒状のアウターコア２１と、複数の第一永久磁石２２と、複数の第二永久磁石２３とを有している。円筒状のアウターコア２１は、インナーコア１１の外周を囲み且つ内側回転軸２に同軸上に設けられている。複数の第一永久磁石２２は、アウターコア２１の内周面近傍でインナーロータ１０１に対向するように周方向に沿って環状にアウターコア２１に埋め込まれている。複数の第二永久磁石２３は、アウターコア２１の外周面近傍に周方向に沿って環状にアウターコア２１に埋め込まれている。アウターコア２１は、金属等の磁性材料から形成されている。

　アウターコア２１は、内側回転軸２の外周及びインナーロータ１０１の外周を包む略有底円筒状のロータブラケット２４及び２５によって、アウターコア２１の両端部で挟持されて支持されている。ロータブラケット２４及び２５はそれぞれ、内側回転軸２の軸部２ｂの外周面２ｂ１によって回転自在に支持されている。ロータブラケット２４及び２５は、アウターコア２１と共に、内側回転軸２上を、内側回転軸２に対して相対的に回転することができる。
　ロータブラケット２５の底部には、軸部２ｂの外周面２ｂ１を囲繞するようにして突出する円筒状の外側回転軸３が、一体成形されている。外側回転軸３は、アウターロータ２０と一体に回転する回転軸を構成している。

　ステータ３０は、アウターロータ２０の径方向外側の周囲を、アウターロータ２０から間隔をあけて囲むようにして設けられている。
　ステータ３０は、円筒状のステータコア３１と、ステータコイル３２とを有している。円筒状のステータコア３１は、アウターコア２１の外周を囲み且つ筐体１に固定されている。ステータコイル３２は、ステータコア３１の内周側でアウターコア２１に対向するように周方向に沿って環状に配設されている。ステータコア３１は、金属等の磁性材料から形成されている。

　内側回転軸２における外側回転軸３と反対側の端部２ｃには、導電性を有する複数のスリップリング４が、端部２ｃと一体に回転するように取り付けられている。スリップリング４は、図示しない導電性を有するブラシを介して回転電機１００の外部の電気機器と電気的に接続されており、電気機器に対して交流電流の需給を行うことができる。スリップリング４は、内側回転軸２の内部を通る棒状の導体５を介して、インナーロータ１０１の巻線１２に電気的に接続されている。

　図２～図４を参照して、インナーロータ１０１の詳細な構成を説明する。なお、図４は、図３のインナーロータ１０１における内側回転軸２の軸心を通り且つ紙面と平行な断面側面図を、紙面から奥行きに向かう方向である方向ＩＶで見た図である。
　図２を参照すると、インナーロータ１０１のインナーコア１１は、金属等の磁性材料から形成される複数の層が積層された積層体である。インナーコア１１は、円筒状の本体部１１ａと、本体部１１ａの外周面１１ａ１から径方向外側に向かって放射状に突出する複数の歯部１１ｂとを含んでいる。本体部１１ａ及び歯部１１ｂは、一体成形されている。本体部１１ａ及び歯部１１ｂは、上記複数の層を本体部１１ａの円筒軸方向に積層することによって、一体に形成される。本実施の形態１では、インナーコア１１の各層は、接着により結合されている。本体部１１ａ及び歯部１１ｂは、同一の軸方向長さで形成されている。なお、本体部１１ａは、内側回転軸２の拡径部２ａよりも大きい軸方向長さを有しており、このため、図２及び図４に示すように、拡径部２ａの軸方向端面２ａ２及び２ａ３は、本体部１１ａの軸方向の端面１１ａ２及び１１ａ３から窪んだ位置にある。

　図２を参照すると、歯部１１ｂは、本体部１１ａの円筒軸に垂直な方向でＩ型の断面形状つまり矩形状断面形状を有している。よって、歯部１１ｂは、本体部１１ａの円筒軸方向の端面１１ａ２から端面１１ａ３にわたって円筒軸方向に沿って延在する細長い直方体の形状を有している。このような歯部１１ｂは、本体部１１ａの端面１１ａ２及び１１ａ３にそれぞれ隣り合う端面１１ｂ２及び１１ｂ３と、外周側に位置してインナーコア１１の外周面を形成する外側面１１ｂ１と、隣り合う歯部１１ｂへ面した側面１１ｂ４及び１１ｂ５とによって、囲まれている。さらに、図２及び図４に示すように、歯部１１ｂの端面１１ｂ２及び１１ｂ３上にはそれぞれ、外側面１１ｂ１の近傍に嵌込用凹部１１ｂ６が形成されている。

　図２を参照すると、インナーコア１１は、本体部１１ａの内周面１１ａ４に、内側回転軸２の拡径部２ａを嵌め込むことによって、内側回転軸２に取り付けられる。本体部１１ａと拡径部２ａとは、焼き嵌め、キー嵌合等の嵌合方法によって嵌合して、互いに対して周方向に回転しないように且つ軸方向に移動しないように固定される。
　内側回転軸２に取り付けられたインナーコア１１の各歯部１１ｂに対して、巻線１２が配設される。

　各歯部１１ｂに配設される巻線１２は、歯部１１ｂの端面１１ｂ２及び１１ｂ３と側面１１ｂ４及び１１ｂ５とによって囲まれる角筒の周囲に整合して嵌まる形状をかたち作るように、予め巻かれて輪状に成形されている。
　この輪状の巻線１２は、外側面１１ｂ１側から歯部１１ｂの周りに差し込まれて取り付けられる。このとき、巻線１２は、嵌込用凹部１１ｂ６と本体部１１ａとの間に配置される。

　図３及び図４をあわせて参照すると、巻線１２が取り付けられたインナーコア１１に対して、各歯部１１ｂの嵌込用凹部１１ｂ６に、止め部を構成する止め部材１３が取り付けられる。
　止め部材１３は、周囲の磁界に影響を与えないように非磁性材料から形成され、円柱状の形状を有している。円柱状の止め部材１３は、円筒状の嵌込用凹部１１ｂ６内に緊密な状態で嵌め込まれると共に、接着、溶接等によって嵌込用凹部１１ｂ６内で歯部１１ｂに固着される。
　よって、止め部材１３は、巻線１２よりも外周側つまり外側面１１ｂ１側に位置し、巻線１２の外周側への移動を阻止する。
　なお、止め部材１３は、歯部１１ｂの端面１１ｂ２側で同一の円周上に位置し、歯部１１ｂの端面１１ｂ３側で同一の円周上に位置する。

　さらに、歯部１１ｂの端面１１ｂ２側の止め部材１３に対して、連結部を構成する円環板状の連結部材１４が取り付けられる。連結部材１４は、周囲の磁界に影響を与えないように非磁性材料から形成されている。連結部材１４の一方の平坦な表面１４ａは、端面１１ｂ２側の全ての止め部材１３の端面１３ａ上に、接着、溶接等によって固着される。これにより、端面１１ｂ２側の全ての止め部材１３が、連結部材１４を介して連結される。連結部材１４は、巻線１２が止め部材１３の端面１３ａを越えて外周側に移動するのを阻止する。
　同様に、歯部１１ｂの端面１１ｂ３側の全ての止め部材１３に対しても、別の連結部材１４が止め部材１３の端面１３ａ上に固着される。
　歯部１１ｂの端面１１ｂ２及び１１ｂ３への連結部材１４の固着、つまり、端面１１ｂ２及び１１ｂ３の止め部材１３への連結部材１４の固着は、互いに平坦な面同士の間でされるため容易且つ強固なものである。

　さらにまた、止め部材１３に取り付けられた連結部材１４それぞれに対して、固定部を構成する複数の固定部材１５が取り付けられる。固定部材１５は、周囲の磁界に影響を与えないように非磁性材料から形成されている。固定部材１５は、Ｚ字状の断面形状を有している。固定部材１５は、互いに平行で細長い板状をした第一端部分１５ａ及び第二端部分１５ｂと、第一端部分１５ａ及び第二端部分１５ｂを連結する細長い板状の中間部分１５ｃとによって構成されている。中間部分１５ｃは、第一端部分１５ａ及び第二端部分１５ｂに対して垂直に延在する。

　歯部１１ｂの端面１１ｂ２側の各固定部材１５では、第一端部分１５ａが、連結部材１４に接着、溶接等によって連結され、第二端部分１５ｂの平坦な表面１５ｂ１が内側回転軸２の拡径部２ａの軸方向端面２ａ２に接着、溶接等によって固着される。歯部１１ｂの端面１１ｂ３側の各固定部材１５では、第一端部分１５ａが、連結部材１４に接着、溶接等によって連結され、第二端部分１５ｂの平坦な表面１５ｂ１が内側回転軸２の拡径部２ａの軸方向端面２ａ３に接着、溶接等によって固着される。これにより、固定部材１５は、互いに軸方向での位置が異なる連結部材１４と拡径部２ａの軸方向端面２ａ２，２ａ３とを連結し、拡径部２ａに対して連結部材１４を、特に径方向に強固な状態で固定する。なお、各固定部材１５の第一端部分１５ａの端部には、矩形断面をした溝部１５ａ１が形成されており、連結部材１４は、溝部１５ａ１に緊密な状態で嵌まり込んでいる。
　固定部材１５の連結部材１４への固着は、溝部１５ａ１への嵌め込みを伴うものであり、固定部材１５の拡径部２ａへの固着は、互いに平坦な面同士の間でされるため、いずれの固着も容易且つ強固なものである。

　上述のようにインナーロータ１０１が構成されることによって、インナーロータ１０１の回転時において、止め部材１３が遠心力による巻線１２の外周側への移動を阻止し、連結部材１４が遠心力による巻線１２の止め部材１３を越えての外周側への移動を阻止し、固定部材１５が、遠心力による止め部材１３及び連結部材１４の変位を阻止する。

　上述で説明したように、本発明の実施の形態１に係る回転子としてのインナーロータ１０１は、軸部２ｂと軸部２ｂよりも径方向に大きい断面を有する拡径部２ａとを同軸上に含む内側回転軸２に設けられる構成を有している。インナーロータ１０１のインナーコア１１は、内側回転軸２の拡径部２ａの周りに一体に回転するように設けられる。インナーコア１１は、拡径部２ａの外周を囲む筒状の本体部１１ａと本体部１１ａの外周面１１ａ１から突出し且つ外周面１１ａ１の周方向に沿って互いに間隔をあけて配置される複数の歯部１１ｂとを含む。インナーロータ１０１は、インナーコア１１に加え、歯部１１ｂの周りに巻回される巻線１２と、歯部１１ｂにおける内側回転軸方向に面する端面１１ｂ２，１１ｂ３に設けられ且つ歯部１１ｂに巻回された巻線１２よりも内側回転軸２の径方向外側に配置されて端面１１ｂ２，１１ｂ３から突出する止め部材１３と、本体部１１ａの外周面１１ａ１の周方向で隣り合う止め部材１３同士を連結する輪状の連結部材１４と、連結部材１４を拡径部２ａに連結し且つ固定する固定部材１５とを備える。連結部材１４は、複数の歯部１１ｂにおける内側回転軸方向に面する両側の端面１１ｂ２及び１１ｂ３のうちの同じ側の端面１１ｂ２，１１ｂ３に設けられた止め部材１３同士を連結する。

　上述の構成によって、インナーロータ１０１では、止め部材１３と、止め部材１３を連結する連結部材１４は、巻線１２が歯部１１ｂ上を外周方向つまり径方向外側に移動することを確実に防ぐ。
　歯部１１ｂの端面１１ｂ２及び１１ｂ３上では、止め部材１３の突出量を巻線１２のコイルエンドの高さ程度に低く抑えることができ、さらに、このような止め部材１３に連結部材１４が固着される。このため、止め部材１３及び連結部材１４の歯部１１ｂからの突出量を低く抑えることができる。
　さらに、上述のような巻線１２の移動を防ぐ構造は、各歯部１１ｂの止め部材１３と輪状の連結部材１４と固定部材１５とによる部品点数の少ない構造であり、このような各部材同士を固着させる構造である。このため、巻線１２の移動を防ぐ構造の組み立ても容易である。
　さらにまた、固定部材１５は、内側回転軸２の湾曲した外周面ではなく拡径部２ａの平坦な軸方向端面２ａ２，２ａ３上に固定することができるため、板状の部材による平たい形状とすることができる。これにより、固定部材１５は、内側回転軸２の軸方向に占める高さを抑えつつ内側回転軸２の径方向で連結部材１４を強固に固定することができる。さらに、固定部材１５と連結部材１４及び拡径部２ａとの連結が容易である。
　よって、インナーロータ１０１は、巻線１２の外周方向への移動を抑える構造の小型化及び簡略化を可能にし、さらにこの構造の組み立ての簡略化も可能にする。

実施の形態２．
　本発明の実施の形態２に係るインナーロータ２０１は、実施の形態１に係るインナーロータ１０１においてインナーコア１１の歯部１１ｂの端面１１ｂ２及び１１ｂ３のそれぞれに別々の止め部材１３が取り付けられていた構成を、両端面にわたって歯部を貫通する１つの止め部材が取り付けられる構成に変更したものである。
　なお、以下の実施の形態において、前出した図における参照符号と同一の符号は、同一または同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。

　図５を参照すると、実施の形態２に係るインナーロータ２０１は、実施の形態１に係るインナーロータ１０１と同様に、巻線１２、連結部材１４及び固定部材１５を備えている。さらに、インナーロータ２０１は、実施の形態１に係るインナーロータ１０１のインナーコア１１と同様の外形をした本体部２１１ａ及び歯部２１１ｂを有するインナーコア２１１を備えている。
　インナーコア２１１の歯部２１１ｂは、その両端面２１１ｂ２及び２１１ｂ３上に嵌込用凹部を有しておらず、端面２１１ｂ２から端面２１１ｂ３にわたって内側回転軸方向に歯部２１１ｂを貫通する貫通穴２１１ｂ６を、歯部２１１ｂの外側面２１１ｂ１の近傍に有している。

　巻線１２が取り付けられた歯部２１１ｂに対して、非磁性材料から形成された棒状の止め部材２１３が貫通穴２１１ｂ６に挿入される。挿入された止め部材２１３は、貫通穴２１１ｂ６に嵌合し、その両端部を端面２１１ｂ２及び２１１ｂ３から突出させる。
　突出する止め部材２１３の両端面２１３ａ及び２１３ｂのそれぞれに対して、連結部材１４が、接着、溶接等によって固着される。これにより、一方の連結部材１４は、端面２１３ａ側で全ての止め部材２１３を連結し、他方の連結部材１４は、端面２１３ｂ側で全ての止め部材２１３を連結する。そして、各連結部材１４に対して、固定部材１５が取り付けられる。
　また、本発明の実施の形態２に係るインナーロータ２０１のその他の構成及び動作は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。

　そして、本発明の実施の形態２に係るインナーロータ２０１によれば、実施の形態１に係るインナーロータ１０１と同様の効果が得られる。
　さらに、本発明の実施の形態２に係るインナーロータ２０１では、インナーコア２１１の歯部２１１ｂにおける内側回転軸方向に面する両側の端面２１１ｂ２及び２１１ｂ３の止め部材２１３は、歯部２１１ｂを貫通する１つの部材で形成される。これにより、止め部材２１３の部品点数の低減が可能になる。さらに、止め部材２１３は、貫通穴２１１ｂ６に挿入して歯部２１１ｂに取り付けられるため、止め部材２１３の位置決め及び取り付けが容易になる。

実施の形態３．
　本発明の実施の形態３に係るインナーロータ３０１は、実施の形態１に係るインナーロータ１０１において、インナーコア１１の歯部１１ｂの止め部材１３が連結部材１４で連結され、且つ連結部材１４が固定部材１５で内側回転軸２の拡径部２ａに固定されていた構成を、連結部材及び固定部材を一体化して１つの部材とする構成に変更したものである。
　図６及び図７をあわせて参照すると、実施の形態３に係るインナーロータ３０１は、実施の形態１に係るインナーロータ１０１と同様に、巻線１２、インナーコア１１及び止め部材１３を備えている。さらに、インナーロータ３０１は、止め部材１３を互いに連結すると共に内側回転軸２の拡径部２ａに固定する連結固定部材３１４を備えている。
　なお、図７は、図６のインナーロータ３０１における内側回転軸２の軸心を通り且つ紙面と平行な断面側面図を、紙面から奥行きに向かう方向である方向ＶＩＩで見た図である。

　連結固定部材３１４は、複数の歯部１１ｂが形成するインナーコア１１の外周と同等の外径を有する円環板状の連結部３１４ａと、インナーコア１１の本体部１１ａの内周面１１ａ４の内径以下の外径を有する円環板状の固定部３１４ｂと、連結部３１４ａの内周縁を固定部３１４ｂの外周縁に連結する円筒状の中間部３１４ｃとによって構成されている。連結部３１４ａ及び固定部３１４ｂは互いに平行に延在し、中間部３１４ｃは、連結部３１４ａ及び固定部３１４ｂに垂直に延在している。

　巻線１２及び止め部材１３が歯部１１ｂに取り付けられたインナーコア１１に対して、連結固定部材３１４が取り付けられる。このとき、連結固定部材３１４は、固定部３１４ｂの内周側の開口部３１４ｂ２内に内側回転軸２を挿入するように、配置される。
　さらに、歯部１１ｂの端面１１ｂ２側では、連結固定部材３１４の連結部３１４ａの一方の平坦な表面３１４ａ１が、全ての止め部材１３の端面１３ａに、接着、溶接等によって固着される。固定部３１４ｂの一方の平坦な表面３１４ｂ１が、内側回転軸２の拡径部２ａの軸方向端面２ａ２に、接着、溶接等によって固着される。
　歯部１１ｂの端面１１ｂ３側では、連結固定部材３１４の連結部３１４ａの一方の表面３１４ａ１が、全ての止め部材１３の端面１３ａに、接着、溶接等によって固着され、固定部３１４ｂの一方の表面３１４ｂ１が、拡径部２ａの軸方向端面２ａ３に、接着、溶接等によって固着される。
　また、本発明の実施の形態３に係るインナーロータ３０１のその他の構成及び動作は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。

　そして、本発明の実施の形態３に係るインナーロータ３０１によれば、実施の形態１に係るインナーロータ１０１と同様の効果が得られる。
　さらに、本発明の実施の形態３に係るインナーロータ３０１では、輪状の連結固定部材３１４が連結部材及び固定部材を兼ねるため、部品点数の低減が可能になる。

実施の形態４．
　本発明の実施の形態４に係るインナーロータ４０１は、実施の形態１に係るインナーロータ１０１においてインナーコア１１の歯部１１ｂの止め部材１３の連結部材１４が固定部材１５によって内側回転軸２の拡径部２ａに固定されていた構成を、インナーコア１１を構成する積層体を結合するためのリベットに連結部材が固定される構成に変更したものである。
　図８を参照すると、実施の形態４に係るインナーロータ４０１は、実施の形態１に係るインナーロータ１０１と同様に、巻線１２及び止め部材１３を備えている。さらに、インナーロータ４０１は、実施の形態１に係るインナーロータ１０１のインナーコア１１と同様の外形をした本体部４１１ａ及び歯部４１１ｂを有するインナーコア４１１を備えている。

　本体部４１１ａは、その円筒軸方向の端面４１１ａ２から端面４１１ａ３にわたって円筒軸方向に本体部４１１ａを貫通する複数の貫通穴４１１ａ５を有している。貫通穴４１１ａ５は、インナーコア４１１の積層方向に沿って延在している。各貫通穴４１１ａ５には、リベット４０の軸部４０ｂが挿入されている。端面４１１ａ２及び４１１ａ３から突出するリベット４０の頭部４０ａは、かしめられて拡径している。これにより、リベット４０は、その両端の頭部４０ａでインナーコア４１１を挟持してインナーコア４１１の各層を緊密に結合している。ここで、リベット４０は、結合部材を構成している。

　連結部材４１４は、円環板状の形状を有している。連結部材４１４はそれぞれ、その内周側の開口部４１４ｂに内側回転軸２を挿入するようにして、インナーコア４１１の歯部４１１ｂの両端面４１１ｂ２及び４１１ｂ３に取り付けられた止め部材１３に、接着、溶接等によって固着される。このとき、連結部材４１４それぞれの一方の平坦な表面４１４ａが、端面４１１ｂ２側の全ての止め部材１３の端面１３ａ及び端面４１１ｂ３側の全ての止め部材１３の端面１３ａに、接着、溶接等によって固着される。さらに、連結部材４１４それぞれの表面４１４ａは、リベット４０の頭部４０ａに、接着、溶接等によって固着される。
　よって、止め部材１３は、連結部材４１４によって互いに連結され、連結部材４１４は、リベット４０及びインナーコア４１１を介して内側回転軸２に固定される。
　また、本発明の実施の形態４に係るインナーロータ４０１のその他の構成及び動作は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。

　そして、本発明の実施の形態４に係るインナーロータ４０１によれば、実施の形態１に係るインナーロータ１０１と同様の効果が得られる。
　さらに、本発明の実施の形態４に係るインナーロータ４０１は、積層体からなるインナーコア４１１と、巻線１２と、止め部材１３と、連結部材４１４と、インナーコア４１１を貫通し且つ対向する端面４１１ａ２及び４１１ａ３でインナーコア４１１を挟持してインナーコア４１１の積層体を構成する各層を結合するリベット４０とを備える。さらにまた、連結部材４１４は、リベット４０に固定される。これにより、連結部材４１４の固定部材が不要になるため、部品点数の低減が可能になる。さらに、連結部材４１４は、インナーコア４１１の本体部４１１ａの平坦な端面４１１ａ２及び４１１ａ３上でリベット４０に固定されるため、連結部材４１４の固定が容易である。

　実施の形態２に係るインナーロータ２０１では、接着、溶接等による固着方法によって、止め部材２１３が連結部材１４に固定されていたが、これに限定されるものでない。
　図９に示すように、連結部材として、貫通穴５１４ａが形成された円環板状の連結部材５１４が設けられ、止め部材として、両端部に雄ねじ部５１３ａが形成された棒状の止め部材５１３が設けられてもよい。このとき、止め部材５１３は、２つの連結部材５１４の貫通穴５１４ａ及びインナーコア２１１の歯部２１１ｂの貫通穴２１１ｂ６を通り、雄ねじ部５１３ａが形成された両端部を連結部材５１４から突出させるように配置される。さらに、突出する両端部の雄ねじ部５１３ａにそれぞれ、２つの連結部材５１４の軸方向外側から、締結部材であるナット５２３が螺合し締め付けられることによって、止め部材５１３、２つの連結部材５１４及び固定部材１５が、一体となり、内側回転軸２の拡径部２ａに固定される。

　或いは、図１０に示すように、連結部材として、貫通穴６１４ａが形成されると共に貫通穴６１４ａの内周面に径方向内側に向かって突出する環状の周方向突起６１４ｂが形成された円環板状の連結部材６１４が設けられ、止め部材として、両端部に環状の周方向凹部６１３ａが形成された棒状の止め部材６１３が設けけられてもよい。このとき、止め部材６１３は、インナーコア２１１の歯部２１１ｂの貫通穴２１１ｂ６を通り、歯部２１１ｂから両端部を突出させて配設される。さらに、止め部材６１３は、両端部それぞれを両側の連結部材６１４の貫通穴６１４ａに挿入し、止め部材６１３の周方向凹部６１３ａに貫通穴６１４ａの周方向突起６１４ｂを凹凸嵌合させる。これにより、止め部材６１３、２つの連結部材６１４及び固定部材１５が、一体となり、内側回転軸２の拡径部２ａに固定される。

　或いは、図１１に示すように、連結部材として、貫通穴７１４ａが形成された円環板状の連結部材７１４が設けられ、止め部材として、単なる棒状の止め部材７１３が設けられてもよい。このとき、止め部材７１３は、２つの連結部材７１４の貫通穴７１４ａとインナーコア２１１の歯部２１１ｂの貫通穴２１１ｂ６とを通り、両端部７１３ａを連結部材７１４から突出させるように配置される。さらに、両端部７１３ａがかしめられることによって、止め部材７１３、２つの連結部材７１４及び固定部材１５が、一体となり、内側回転軸２の拡径部２ａに固定される。
　さらに、連結部材と止め部材とを連結する構成は、止め部材の両端部で図９～図１１に示す構成を組み合わせたものであってもよい。

　実施の形態１、３及び４に係るインナーロータでは、止め部材は、インナーコアの歯部の端面の嵌込用凹部に嵌合させると共に接着、溶接等によって固着されていたが、嵌込用凹部に嵌合させるのみで固定されてもよく、嵌込用凹部を有さない平坦な歯部の端面に固着されてもよい。
　実施の形態１～４に係るインナーロータでは、止め部材は、連結部材の平坦な表面に接着、溶接等によって固着されていたが、連結部材の表面に形成され且つ止め部材が嵌合可能な凹部又は貫通穴に、止め部材が嵌合して固定されてもよく、さらに、上記嵌合に加えて接着、溶接等によって、止め部材が固着されてもよい。

　実施の形態１及び２に係るインナーロータでは、連結部材は、固定部材の端部に形成された溝部に嵌合させると共に接着、溶接等によって固着されていたが、連結部材は、端部を溝部に嵌合させるのみで固定されてもよく、重ね合わせられた連結部材と固定部材との互いの表面が、接着、溶接等によって固着されてもよい。
　実施の形態１～３に係るインナーロータでは、固定部材は、内側回転軸２の拡径部２ａの端面２ａ２及び２ａ３に、接着、溶接等によって固着されていたが、拡径部２ａの端面２ａ２及び２ａ３に形成された凹部、溝、穴等と嵌合することによって固定されてもよく、さらに、上記嵌合に加えて接着、溶接等によって固着されてもよい。

　実施の形態１～４では、インナーロータ１０１～４０１が取り付けられる内側回転軸２の拡径部２ａは、軸部２ｂと一体成形されていたが、軸部２ｂと別の部品であってもよい。
　拡径部２ａは、軸部２ｂの周囲に円筒状つまり連続した環状の形状で形成されていたが、周方向に沿って分断された複数の部位で構成され、これらの複数の部位がインナーコアに嵌合するように環状に配置されていてもよい。
　実施の形態１～４では、回転電機１００のインナーロータ１０１～４０１に巻線１２が設けられていたが、アウターロータ２０に巻線が設けられる場合でも、実施の形態１～４で説明した本発明の回転子の構成をアウターロータに適用することができる。
　本発明の回転子の構成は、ダブルロータ型の回転電機にだけでなく、巻線を含む回転子であれば適用することができる。

Claims

　回転電機の回転軸に設けられた回転子であって、
　軸部と前記軸部よりも径方向に大きい断面を有する拡大部とを同軸上に含む前記回転軸における前記拡大部の周りに一体に回転するように設けられる回転子コアであって、前記拡大部の外周を囲む筒状の本体部と、前記本体部の外周面から突出し且つ前記外周面の周方向に沿って互いに間隔をあけて配置される複数の歯部とを含む回転子コアと、
　前記歯部の周りに巻回される巻線と、
　前記歯部における回転軸方向に面する表面に設けられ、前記歯部に巻回された前記巻線よりも回転軸径方向外側に配置されて前記表面から突出する止め部と、
　前記本体部の前記外周面の周方向で隣り合う前記止め部同士を連結する輪状の連結部と、
　前記連結部を前記拡大部に連結し且つ固定する固定部と
を備え、
　前記連結部は、前記複数の歯部における回転軸方向に面する両側の前記表面のうちの同じ側の前記表面に設けられた前記止め部同士を連結する回転子。
　前記連結部は、前記固定部と一体化され、前記固定部と共に１つの輪状の部材を形成する請求項１に記載の回転子。
　回転電機の回転軸に設けられた回転子であって、
　前記回転軸の周りに一体に回転するように設けられ且つ積層体からなる回転子コアであって、前記回転軸の外周を囲む筒状の本体部と、前記本体部の外周面から突出し且つ前記外周面の周方向に沿って互いに間隔をあけて配置される複数の歯部とを含む回転子コアと、
　前記歯部の周りに巻回される巻線と、
　前記歯部における回転軸方向に面する表面に設けられ、前記歯部に巻回された前記巻線よりも回転軸径方向外側に配置されて前記表面から突出する止め部と、
　前記本体部の前記外周面の周方向で隣り合う前記止め部同士を連結する輪状の連結部と、
　前記回転子コアを貫通し且つ対向する面で前記回転子コアを挟持して前記回転子コアの積層体を構成する各層を結合する結合部材と
を備え、
　前記連結部は、前記複数の歯部における回転軸方向に面する両側の前記表面のうちの同じ側の前記表面に設けられた前記止め部同士を連結し、前記結合部材に固定される回転子。
　前記歯部における回転軸方向に面する両側の前記表面に設けられた２つの前記止め部は、互いに一体化され且つ前記歯部を貫通する１つの部材を形成する請求項１～３のいずれか一項に記載の回転子。
　前記歯部を貫通して１つの部材を形成する前記止め部は、前記連結部材を貫通して延在し、
　前記止め部は、端部に形成されたねじ部に螺合する締結部材によって、前記連結部材に固定される請求項４に記載の回転子。
　前記歯部を貫通して１つの部材を形成する前記止め部は、前記連結部材の貫通穴を通って延在し、
　前記止め部は、端部を前記貫通穴に凹凸嵌合させることによって、前記連結部材に固定される請求項４または５に記載の回転子。
　前記歯部を貫通して１つの部材を形成する前記止め部は、前記連結部材を貫通して延在し、
　前記止め部は、端部がかしめられることによって、前記連結部材に固定される請求項４～６のいずれか一項に記載の回転子。