WO2018163866A1 - モータ - Google Patents

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WO2018163866A1
WO2018163866A1 PCT/JP2018/006747 JP2018006747W WO2018163866A1 WO 2018163866 A1 WO2018163866 A1 WO 2018163866A1 JP 2018006747 W JP2018006747 W JP 2018006747W WO 2018163866 A1 WO2018163866 A1 WO 2018163866A1
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rotor core
salient pole
rotor
wall
axial direction
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PCT/JP2018/006747
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Inventor
大坪正輝
上辻清
牧志渉
清水謙太
戸由学
Original Assignee
株式会社豊田自動織機
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/24—Rotor cores with salient poles ; Variable reluctance rotors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K19/00—Synchronous motors or generators
    • H02K19/02—Synchronous motors
    • H02K19/10—Synchronous motors for multi-phase current

Definitions

  • the present invention relates to a motor having a salient pole rotor.
  • An object of the present invention is to provide a motor capable of reducing windage loss, reducing weight, and improving magnetic characteristics.
  • the invention according to claim 1 is a motor including a salient pole rotor and a stator, wherein the salient pole rotor includes a cylindrical portion into which a shaft is fitted and a plurality of projections projecting outward from the cylindrical portion.
  • a rotor core having a pole portion, and a non-magnetic member disposed in a recess between the salient pole portions so that the salient pole rotor has a cylindrical shape as a whole, the rotor core being divided in the axial direction.
  • the non-magnetic body includes a fixed wall sandwiched between the first rotor core portion and the second rotor core portion in the axial direction, and a radially outer side of the fixed wall.
  • the salient pole rotor can reduce the windage loss due to the columnar shape and can reduce the weight due to the hollow portion. Further, the nonmagnetic material can be easily fixed by the fixing wall. As a result, it is possible to reduce windage loss, weight and magnetic properties.
  • the peripheral wall may be provided with a communication hole that extends in a radial direction and communicates the cavity and the outside of the peripheral wall.
  • the stator has a stator core, and the length of the rotor core in the axial direction is at least less than the length of the stator core in the axial direction. It is preferable that the length of the fixed wall of the magnetic body is increased by the thickness in the axial direction.
  • the perspective view which shows the motor in embodiment (A) is a front view of the rotor and shaft, (b) is a side view of the rotor and shaft, (c) is a cross-sectional view taken along the line AA in (a), and (d) is a cross-sectional view along line BB in (a). Sectional drawing at a point.
  • the perspective view which shows the cross-section of a rotor The perspective view which shows the cross-section of a rotor.
  • Sectional drawing of a motor The perspective view which shows the cross-section of a rotor. Sectional drawing of the rotor of another example.
  • the motor 10 includes a salient pole rotor 20 and a stator 30.
  • the salient pole rotor 20 includes a rotor core 21 and a nonmagnetic material 60.
  • the rotor core 21 is laminated with an electromagnetic steel plate 21a that is a magnetic material.
  • the stator 30 includes a stator core 31 and a coil 32.
  • the stator core 31 is laminated with electromagnetic steel plates 31a.
  • the electromagnetic steel plate 21a and the electromagnetic steel plate 31a have the same thickness.
  • the number of electromagnetic steel plates 21 a constituting the rotor core 21 and the number of electromagnetic steel plates 31 a constituting the stator core 31 are the same.
  • about 100 sheets are used as the electromagnetic steel sheet 21a and about 100 sheets are used as the electromagnetic steel sheet 31a.
  • FIGS. 3 and 4 show details of the rotor core 21.
  • FIG. FIG. 2C is a cross-sectional view taken along a line AA in FIG. 2A
  • FIG. 3 shows a cross-sectional structure of the rotor core 21 in this cross section.
  • FIG. 2D is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 2A
  • FIG. 4 shows a cross-sectional structure of the rotor core 21 in this cross section.
  • the rotor core 21 (magnetic steel plate 21a) is press-fitted into the shaft 40.
  • the rotor core 21 may be fitted to the shaft 40 by a keyway.
  • the rotor core 21 is divided into two in the axial direction, and includes a first rotor core part G1 in which about 50 sheets are stacked and a second rotor core part G2 in which about 50 sheets are stacked. Since the nonmagnetic body 60 is fixed by arranging the nonmagnetic body 60 between the first rotor core section G1 and the second rotor core section G2, the nonmagnetic body 60 is attached to the first rotor core section G1 and the second rotor core section G2. The recessed part for fixing is unnecessary.
  • a plurality of electromagnetic steel plates 21a constituting the first rotor core part G1 are caulked, and the first rotor core part G1 is integrated by caulking.
  • the plurality of electromagnetic steel plates 21a constituting the second rotor core part G2 are caulked, and the second rotor core part G2 is integrated by caulking.
  • the rotor core 21 includes a cylindrical portion 50 into which the shaft 40 is fitted, and a plurality (four in this embodiment) of salient pole portions 51 that protrude from the cylindrical portion 50 to the outer periphery.
  • a stator core 31 is disposed on the outer diameter side of the rotor core 21, and an inner peripheral surface of the stator core 31 and an outer peripheral surface of the rotor core 21 are disposed to face each other with a gap (gap) therebetween. Yes.
  • the refrigerant passes through the gap.
  • the nonmagnetic material 60 is made of resin.
  • the nonmagnetic body 60 is disposed in the recess 52 between the salient pole portions 51. Due to the nonmagnetic material 60, the salient pole rotor 20 has a cylindrical shape as a whole. That is, the recess 52 is filled with the nonmagnetic material 60 made of resin, and the salient pole rotor 20 has a cylindrical shape as a whole.
  • the nonmagnetic material 60 has a disk-shaped fixed wall 61, an arc-shaped peripheral wall 62, and a fan-shaped end wall 63.
  • a cavity 64 is partitioned from the fixed wall 61, the peripheral wall 62, and the end wall 63.
  • the cavity 64 is formed by blow molding a nonmagnetic material 60 made of resin.
  • the fixed wall 61 is sandwiched in the axial direction between the first rotor core portion G1 in which the electromagnetic steel plates 21a are stacked and the second rotor core portion G2 in which the electromagnetic steel plates 21a are stacked.
  • the peripheral wall 62 extends from the radially outer end of the fixed wall 61 to both sides in the axial direction, and has an arc-shaped outer peripheral surface.
  • the end wall 63 extends radially inward from both axial ends of the peripheral wall 62.
  • the end wall 63 has a salient pole fitting portion 65 and a cylindrical fitting portion 66.
  • the salient pole fitting portion 65 is fitted to the salient pole portion 51 adjacent in the circumferential direction. As a result, the tip surface of the salient pole fitting portion 65 comes into contact with the surface of the salient pole portion 51.
  • the cylindrical fitting portion 66 is fitted to the cylindrical portion 50 between the salient pole portions 51 adjacent in the circumferential direction. As a result, the tip end surface of the cylindrical fitting portion 66 comes into contact with the surface of the cylindrical portion 50.
  • the salient pole fitting portion 65 and the cylindrical fitting portion 66 facilitate the lamination of the electromagnetic steel sheets 21a.
  • the seal member 70 is indicated by a virtual line.
  • the inner diameter r1 of the electromagnetic steel plate 21a is a diameter that can be press-fitted into the shaft 40, but the inner diameter r2 of the fixed wall 61 is larger than the inner diameter r1 of the electromagnetic steel plate 21a. Is not press-fitted into the shaft 40, but only the electromagnetic steel sheet 21 a is press-fitted into the shaft 40.
  • the length L1 of the rotor core 21 in the axial direction is longer than the length L10 of the stator core 31 in the axial direction by the thickness (L2) in the axial direction of the fixed wall 61 of the nonmagnetic material 60. It has become. That is, the sum of the laminated thickness in the axial direction of the first rotor core part G1 and the laminated thickness in the axial direction of the second rotor core part G2 is equal to the length L10 of the stator core 31 in the axial direction, and in the axial direction of the fixed wall 61.
  • the length L1 of the rotor core 21 is longer than the length L10 of the stator core 31 by the thickness (L2).
  • the end of the cavity 64 partitioned in the nonmagnetic body 60 made of resin is sealed with a seal member 70.
  • the seal member 70 is made of an adhesive. The seal member 70 prevents the refrigerant from entering the cavity 64.
  • a first rotor core part G1 and a second rotor core part G2 that constitute the rotor core 21 are prepared.
  • the plurality of electromagnetic steel plates 21a constituting the first rotor core portion G1 are caulked and integrated.
  • the plurality of electromagnetic steel plates 21a constituting the second rotor core portion G2 are caulked and integrated.
  • the nonmagnetic body 60 made of resin, for example, by blow molding with respect to the first rotor core part G1 and the second rotor core part G2.
  • the nonmagnetic material 60 the fixed wall 61, the peripheral wall 62, and the end wall 63 are formed, and the cavity 64 is defined.
  • a salient pole fitting portion 65 and a cylindrical fitting portion 66 are formed in the end wall 63. Further, the end of the cavity 64 is sealed with the seal member 70.
  • the rotor core 21 (magnetic steel plate 21 a) is press-fitted into the shaft 40 to fix the rotor core 21 to the shaft 40.
  • a stator core 31 is press-fitted into the inner wall of the cylindrical case, and a coil 32 is wound around the stator core 31.
  • the shaft 40 is rotatably supported by the case in a state where the salient pole rotor 20 is positioned inside the stator 30 fixed to the case.
  • the salient pole rotor 20 can have a robust salient pole structure and can be driven at a high speed. Further, in order to reduce windage loss due to an increase in resistance generated between the fluid and the fluid, the recess 52 of the rotor core 21 in the salient pole rotor 20 is filled with a non-magnetic material (resin) 60, and the salient pole rotor (rotating body). 20 is cylindrical.
  • the nonmagnetic body (resin) 60 has a fixed wall 61, a peripheral wall 62, an end wall 63 (a salient pole fitting portion 65, a cylindrical fitting portion 66), and a cavity portion 64 is defined. Therefore, it is possible to prevent the deterioration of the magnetic characteristics when fixing the nonmagnetic material 60 to the rotor core 21. That is, the rotor structure can reduce the windage loss and further improve the output without deteriorating the magnetic characteristics.
  • the weight can be reduced (lightened) by the cavity 64, and controllability by increasing the inertia (inertial force), that is, the command Excellent response to values.
  • a concave slit (anchor portion) for fixing the non-magnetic body 60 in the electromagnetic steel plate 21a constituting the rotor core 21 is unnecessary, and therefore, deterioration of magnetic properties can be prevented.
  • the nonmagnetic body 60 is overhanged by the thickness (L2) in the axial direction of the fixed wall 61. The following effects are achieved.
  • the magnetic flux ⁇ flows between the stator core 31 and the rotor core 21 and torque is generated to produce a motor output, but the end magnetic flux may leak out.
  • a leakage magnetic flux is to be generated, but a fixed wall 61 of a nonmagnetic material (resin) 60 is sandwiched between the first rotor core part G1 and the second rotor core part G2.
  • the electromagnetic steel plates 21a of the rotor core 21 and the electromagnetic steel plates 31a of the stator core 31 have the same thickness and the same number, so that the rotor core 21 side is slightly overhanged in the axial direction than the stator core 31 side.
  • the magnetic flux leaking from the stator core 31 side can be easily collected on the rotor core 21 side, and a decrease in output is suppressed.
  • the magnetic flux leaking in the axial direction from the end of the stator core 31 can be reduced by utilizing the overhang, and the output can be improved. That is, the output is improved by reducing the leakage magnetic flux.
  • the edge part of the cavity part 64 divided in the nonmagnetic body 60 is sealed by the sealing member 70 made of an adhesive, the refrigerant is prevented from entering the cavity part 64. More specifically, for example, in a structure in which a motor unit and a compression unit are arranged in a case, such as an integrated electric compressor in which a compressor and a motor are integrated, it is generated when a motor is energized when the motor is driven. In order to release the heat, the refrigerant is sucked from the motor storage chamber, sucked into the compression unit, and the compressed refrigerant is discharged from the compression unit.
  • the refrigerant when the coil is cooled by flowing the refrigerant, the refrigerant may enter the cavity (the refrigerant accumulates in the cavity, for example, and the weight of the rotor core 21 may differ accordingly).
  • the salient pole rotor 20 includes a cylindrical portion 50 on which the electromagnetic steel plates 21 a are stacked and the shaft 40 is fitted, and a plurality of salient pole portions 51 that protrude from the cylindrical portion 50 to the outer periphery.
  • the rotor core 21 and a nonmagnetic body 60 that is disposed in the recess 52 between the salient pole portions 51 and makes the salient pole rotor 20 as a column as a whole are provided.
  • the rotor core 21 has a first rotor core part G1 and a second rotor core part G2 that are divided in the axial direction.
  • the nonmagnetic body 60 includes a fixed wall 61 sandwiched between the first rotor core part G1 and the second rotor core part G2 in which the electromagnetic steel plates 21a are laminated in the axial direction, and a shaft extending from the radially outer end of the fixed wall 61.
  • a peripheral wall 62 having an arcuate outer peripheral surface and end walls 63 extending radially inward from both axial ends of the peripheral wall 62.
  • the nonmagnetic body 60 has a cavity 64 that is defined by a fixed wall 61, a peripheral wall 62, and an end wall 63.
  • the end wall 63 includes a salient pole fitting portion 65 fitted to the adjacent salient pole portions 51, a cylindrical fitting portion 66 fitted to the cylindrical portion 50 between the adjacent salient pole portions 51, and Have
  • the salient pole rotor 20 is reduced in windage loss due to columnarization, and weight is reduced by the cavity 64.
  • the salient pole fitting portion 65 and the cylindrical fitting portion 66 facilitate the lamination of the electromagnetic steel plates 21a, and the fixing wall 61 facilitates the fixing of the nonmagnetic material 60. As a result, it is possible to reduce windage loss, weight and magnetic properties.
  • the stator 30 has a stator core 31, and the length of the rotor core 21 in the axial direction is at least the thickness (L2) in the axial direction of the fixed wall 61 of the non-magnetic body 60 from the length of the stator core 31 in the axial direction. It is getting longer. Therefore, the leakage flux can be reduced and the output can be improved.
  • the embodiment is not limited to the above, and may be embodied as follows, for example. As shown in FIG. 8, the structure which does not seal the edge part of the cavity part 64 divided in the nonmagnetic body 60 with the sealing member (70) may be sufficient.
  • the cavity 64 partitioned in the nonmagnetic material 60 may be closed on the inner diameter side by an inner wall 67.
  • the peripheral wall 62 of the nonmagnetic body 60 is provided with a communication hole 80 that extends in the radial direction and communicates the cavity 64 with the outside of the peripheral wall 62. It is good also as a structure.
  • the peripheral wall 62 may be provided with a communication hole 80 extending in the radial direction so that the cavity 64 communicates with the outside air. That is, a plurality of escape holes (communication holes 80) for discharging the refrigerant that has entered the cavity 64 by centrifugal force may be formed.
  • the nonmagnetic material 60 is made of resin, but is not limited to this, and may be made of CFRP, for example.
  • the plurality of electromagnetic steel plates 21a constituting the rotor core 21 are divided into two parts, the first rotor core part G1 and the second rotor core part G2, but may be divided into three parts or may be divided into four parts or more. Good. Then, a fixed wall of a non-magnetic material (resin or the like) may be formed and sandwiched between the divided rotor core portions.
  • the rotor core 21 and the stator core 31 are made of magnetic steel plates 21a and 31a as magnetic bodies. However, the rotor core 21 and the stator core 31 are not limited to this. May be.
  • the salient pole rotor 20 may not be a cylinder with a perfect cross section, may be slightly distorted, and may have a polygonal cross section. In short, the salient pole rotor 20 only needs to have a cylindrical shape. In other words, the shape of the outer diameter portion of the nonmagnetic body 60 in the salient pole rotor 20 is not limited to a perfect circle shape, and may be a polygonal shape or an elliptical shape.
  • ⁇ No matter what kind of motor. That is, although it is embodied in a reluctance motor, it may be an SR motor or other than a reluctance motor. For example, it may be applied to a motor including a rotor having a structure in which a permanent magnet is embedded. In short, any motor having a salient pole rotor may be used.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

突極ロータは、ロータコアと非磁性体とを具備する。非磁性体は、軸方向において電磁鋼板が積層された第１ロータコア部と第２ロータコア部との間に挟持される固定壁と、固定壁の径方向外側端部から軸方向両側に延びて、円弧形状の外周面を有する周壁と、周壁の軸方向両側端部から径方向内側に延びる端壁と、固定壁と周壁と端壁とから区画される空洞部と、を有する。端壁は、隣り合う突極部に嵌合される突極嵌合部と、隣り合う突極部の間の円筒部に嵌合される円筒嵌合部と、を有する。

Description

モータ
　本発明は、突極ロータを有するモータに関するものである。
　突極ロータを有するモータとして、特許文献１に開示のＳＲモータにおいてはロータコア外周部を非磁性体で埋めて真円化することで空気抵抗（風損）の減少を図っている。特許文献２に開示のＳＲモータにおいては非磁性体の磁束遮蔽板により負トルクの抑制を図るとともにロータコアのスリットにより固定するようにしている。
特開２００５－２２４０８５号公報 特開２００１－２８８５１号公報
　ところで、突極ロータを有するモータにおいて、全て非磁性体で埋めることで重量が大きくなり、制御性の悪化を招く懸念がある。また、ロータコアに固定用のスリットを設ける場合には磁気特性の悪化が懸念される。
　本発明の目的は、風損の低減、重量の低減および磁気特性の改善を図ることができるモータを提供することにある。
　請求項１に記載の発明では、突極ロータと、ステータとを備えたモータであって、前記突極ロータは、シャフトが嵌合される円筒部と前記円筒部から外周に突出した複数の突極部とを有するロータコアと、前記突極部間の凹部に配置されて突極ロータを全体として円柱状とする非磁性体と、を具備し、前記ロータコアは、軸方向に分割された第１ロータコア部と第２ロータコア部とを有し、前記非磁性体は、軸方向において前記第１ロータコア部と前記第２ロータコア部との間に挟持される固定壁と、前記固定壁の径方向外側端部から軸方向両側に延びて、円弧形状の外周面を有する周壁と、前記周壁の軸方向両側端部から径方向内側に延びる端壁と、前記固定壁と前記周壁と前記端壁とから区画される空洞部と、を有し、前記端壁は、隣り合う前記突極部に嵌合される突極嵌合部と、隣り合う前記突極部の間の前記円筒部に嵌合される円筒嵌合部と、を有することを要旨とする。
　請求項１に記載の発明によれば、突極ロータは円柱化による風損の低減が図られるとともに、空洞部による重量の低減が図られる。また、固定壁により非磁性体の固定が容易となる。その結果、風損の低減、重量の低減および磁気特性の改善を図ることができる。
　請求項２に記載のように、請求項１に記載のモータにおいて、前記周壁には、径方向に延び前記空洞部と前記周壁の外部とを連通する連通孔が設けられているとよい。
　請求項３に記載のように、請求項１または２に記載のモータにおいて、前記ステータはステータコアを有し、軸方向における前記ロータコアの長さが、軸方向における前記ステータコアの長さより、少なくとも前記非磁性体の固定壁の軸方向における厚み分だけ長くなっているとよい。
　本発明によれば、風損の低減、重量の低減および磁気特性の改善を図ることができる。
実施形態におけるモータを示す斜視図。 （ａ）はロータ及びシャフトの正面図、（ｂ）はロータ及びシャフトの側面図、（ｃ）は（ａ）のＡ－Ａ点での断面図、（ｄ）は（ａ）のＢ－Ｂ点での断面図。 ロータの断面構造を示す斜視図。 ロータの断面構造を示す斜視図。 ロータコアを示す斜視図。 モータの断面図。 ロータの断面構造を示す斜視図。 別例のロータの断面図。 （ａ）別例のロータ及びシャフトの断面図、（ｂ）は別例のロータの断面構造を示す斜視図。 （ａ）別例のロータ及びシャフトの断面図、（ｂ）は別例のロータの断面構造を示す斜視図。
　以下、本発明をリラクタンスモータに具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
　図１及び図６に示すように、モータ１０は、突極ロータ２０とステータ３０とを備えている。突極ロータ２０は、ロータコア２１と、非磁性体６０とを具備している。ロータコア２１は、磁性体である電磁鋼板２１ａが積層されている。ステータ３０はステータコア３１とコイル３２とを具備している。ステータコア３１は、電磁鋼板３１ａが積層されている。電磁鋼板２１ａと電磁鋼板３１ａとは同一厚さである。ロータコア２１を構成する電磁鋼板２１ａの枚数とステータコア３１を構成する電磁鋼板３１ａの枚数とは同一である。例えば、電磁鋼板２１ａとして１００枚程度使用されるとともに電磁鋼板３１ａとして１００枚程度使用される。
　図２（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）、図３及び図４には、ロータコア２１の詳細を示す。図２（ｃ）は、図２（ａ）のＡ－Ａ点での断面図であり、この断面でのロータコア２１の断面構造を図３に示している。図２（ｄ）は、図２（ａ）のＢ－Ｂ点での断面図であり、この断面でのロータコア２１の断面構造を図４に示している。
　ロータコア２１（電磁鋼板２１ａ）はシャフト４０に圧入されている。また、ロータコア２１はシャフト４０にキー溝によって嵌合されても良い。
　図５に示すように、ロータコア２１は、軸方向に２つに分割されており、５０枚程度積層された第１ロータコア部Ｇ１と、５０枚程度積層された第２ロータコア部Ｇ２を有する。第１ロータコア部Ｇ１と第２ロータコア部Ｇ２との間において非磁性体６０を配することにより非磁性体６０が固定されるので第１ロータコア部Ｇ１及び第２ロータコア部Ｇ２には非磁性体６０を固定するための凹部が不要となっている。第１ロータコア部Ｇ１を構成する複数枚の電磁鋼板２１ａ同士がかしめられ、第１ロータコア部Ｇ１はカシメにより一体化されている。第２ロータコア部Ｇ２を構成する複数枚の電磁鋼板２１ａ同士がかしめられ、第２ロータコア部Ｇ２はカシメにより一体化されている。図５に示すように、ロータコア２１は、シャフト４０が嵌合される円筒部５０と、円筒部５０から外周に突出した複数（本実施形態では４つ）の突極部５１とを有する。
　図１及び図６に示すように、ロータコア２１の外径側にステータコア３１が配置されており、ステータコア３１の内周面とロータコア２１の外周面とがギャップ（空隙）を介して対向配置されている。このギャップ（空隙）に冷媒が通るようになっている。
　図２（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）、図３及び図４に示すように、非磁性体６０は樹脂よりなる。非磁性体６０は突極部５１間の凹部５２に配置されている。非磁性体６０により、突極ロータ２０は全体として円柱状となっている。つまり、凹部５２が樹脂よりなる非磁性体６０により埋められ、突極ロータ２０は全体形状が円柱状をなしている。
　非磁性体６０は、円板状の固定壁６１と、円弧状の周壁６２と、扇状の端壁６３とを有する。固定壁６１と周壁６２と端壁６３とから空洞部６４が区画されている。例えば、樹脂よりなる非磁性体６０をブロー成形することにより空洞部６４が形成されている。
　固定壁６１は、軸方向において、電磁鋼板２１ａが積層された第１ロータコア部Ｇ１と、電磁鋼板２１ａが積層された第２ロータコア部Ｇ２との間に挟持される。
　周壁６２は、固定壁６１の径方向外側端部から軸方向両側に延びて、円弧形状の外周面を有する。端壁６３は、周壁６２の軸方向両側端部から径方向内側に延びている。
　図７に示すように、端壁６３は、突極嵌合部６５と、円筒嵌合部６６とを有する。突極嵌合部６５は、周方向に隣り合う突極部５１に嵌合される。これにより突極嵌合部６５の先端面が突極部５１の表面と接することになる。円筒嵌合部６６は、周方向に隣り合う突極部５１の間の円筒部５０に嵌合される。これにより円筒嵌合部６６の先端面が円筒部５０の表面と接することになる。突極嵌合部６５及び円筒嵌合部６６により電磁鋼板２１ａの積層が容易となる。なお、図７においてはシール部材７０を仮想線で示している。
　図２（ｄ）に示すように、電磁鋼板２１ａの内径ｒ１はシャフト４０に圧入できる径であるが、固定壁６１の内径ｒ２は電磁鋼板２１ａの内径ｒ１よりも大きくなっており、固定壁６１はシャフト４０に圧入されずに電磁鋼板２１ａのみがシャフト４０に圧入される。
　また、図６に示すように、軸方向におけるロータコア２１の長さＬ１が、軸方向におけるステータコア３１の長さＬ１０より、非磁性体６０の固定壁６１の軸方向における厚み分（Ｌ２）だけ長くなっている。即ち、第１ロータコア部Ｇ１の軸方向における積層厚みと、第２ロータコア部Ｇ２の軸方向における積層厚みとの和は、軸方向におけるステータコア３１の長さＬ１０と等しく、固定壁６１の軸方向における厚み分（Ｌ２）だけロータコア２１の長さＬ１がステータコア３１の長さＬ１０より長くなっている。
　樹脂よりなる非磁性体６０内に区画された空洞部６４の端部はシール部材７０でシールされている。シール部材７０は接着剤よりなる。シール部材７０により空洞部６４に冷媒が入らないようにしている。
　次に、作用について説明する。
　まず、モータの製造工程について説明する。
　図５に示すように、ロータコア２１を構成する第１ロータコア部Ｇ１と第２ロータコア部Ｇ２を用意する。このとき、第１ロータコア部Ｇ１を構成する複数枚の電磁鋼板２１ａ同士がかしめられ、一体化されている。また、第２ロータコア部Ｇ２を構成する複数枚の電磁鋼板２１ａ同士がかしめられ、一体化されている。
　そして、第１ロータコア部Ｇ１と第２ロータコア部Ｇ２とを軸方向に離間して配置した状態で、第１ロータコア部Ｇ１及び第２ロータコア部Ｇ２に対し例えばブロー成形により樹脂よりなる非磁性体６０を形成して突極ロータ２０として一体化する。このとき、非磁性体６０において固定壁６１と周壁６２と端壁６３が形成されるとともに空洞部６４が区画形成される。また、端壁６３において突極嵌合部６５と円筒嵌合部６６が形成される。さらに、空洞部６４の端部をシール部材７０でシールする。
　その後、シャフト４０に対しロータコア２１（電磁鋼板２１ａ）を圧入してシャフト４０にロータコア２１を固定する。一方、円筒状のケースにおける内壁にはステータコア３１が圧入され、ステータコア３１にはコイル３２が巻回されている。このようにしてケースに固定されたステータ３０の内方に突極ロータ２０が位置する状態で、シャフト４０をケースに回転可能に支持する。
　このようにして組み立てられたモータ１０においては、突極ロータ２０を堅牢な突極構造とすることができ、高回転駆動が可能である。
　また、流体との間に発生する抵抗が大きくなることによる風損を低減すべく、突極ロータ２０におけるロータコア２１の凹部５２を非磁性体（樹脂）６０で埋め、突極ロータ（回転体）２０を円柱状にする。この非磁性体（樹脂）６０には固定壁６１、周壁６２、端壁６３（突極嵌合部６５、円筒嵌合部６６）を有するとともに空洞部６４が区画されている。よって、ロータコア２１に非磁性体６０を固定するときに磁気特性の悪化を防止できる。即ち、磁気特性を悪化させることなく、風損を低減し、さらに出力を向上できるロータ構造となっている。
　より詳しく説明する。
　樹脂よりなる非磁性体６０をブロー成形等により空洞部６４を区画することで空洞部６４分だけ重量を小さくでき（軽くなり）、イナーシャ（慣性力）が大きくなることによる制御性、即ち、指令値に対する応答性に優れている。
　また、ロータコア２１を構成する電磁鋼板２１ａにおいて非磁性体６０を固定するための凹部状のスリット（アンカー部）が不要であり、そのため、磁気特性の悪化を防止することができる。
　図６に示すように、ステータコア３１の鋼板枚数とロータコア２１の鋼板枚数とを同じとすることで、非磁性体６０の固定壁６１の軸方向における厚み分（Ｌ２）だけオーバーハングさせているので、次の効果を奏する。
　ステータコア３１とロータコア２１との間で磁束φが流れてトルクが発生してモータ出力となるが、端部の磁束が漏れ出してしまうおそれがある。本実施形態では、漏れ磁束が発生しようとするが第１ロータコア部Ｇ１と第２ロータコア部Ｇ２との間に非磁性体（樹脂）６０の固定壁６１が挟み込まれている。そして、ロータコア２１の電磁鋼板２１ａとステータコア３１の電磁鋼板３１ａについて、おのおの同一厚さかつ同一枚数とすることにより、ロータコア２１側がステータコア３１側よりも若干軸方向にオーバーハングしている（覆いかぶさっている）。これにより、ステータコア３１側から漏れ出す磁束がロータコア２１側で回収しやすくなり、出力の低下が抑制される。このようにして、オーバーハングの活用によりステータコア３１の端部から軸方向に漏れる磁束を減らすことができ、出力を向上させることができる。即ち、漏れ磁束軽減により出力向上が図られる。
　また、非磁性体６０において区画された空洞部６４の端部を、接着剤よりなるシール部材７０でシールしているので、冷媒が空洞部６４に入ることが防止されている。
　詳しく説明すると、例えば、コンプレッサとモータとが一体化された一体型電動コンプレッサのように、ケース内にモータ部と圧縮部とを配した構造において、モータを駆動させるときにコイルの通電に伴い発生する熱を逃がすべく、冷媒がモータ収納室から吸入され圧縮部に吸引され圧縮部から圧縮された冷媒が吐出される。この場合、冷媒を流してコイルを冷却する際に、冷媒が空洞部に入ってしまうこと（空洞部に冷媒が溜まってしまい、例えばそれによってロータコア２１の重さが違ってしまうこと）があるが、空洞部６４を形成するときの隙間を接着剤よりなるシール部材７０で封止することにより空洞部６４に冷媒が入るのを防止することができる。
　上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
　（１）モータ１０の構成として、突極ロータ２０は、電磁鋼板２１ａが積層され、シャフト４０が嵌合される円筒部５０と円筒部５０から外周に突出した複数の突極部５１とを有するロータコア２１と、突極部５１間の凹部５２に配置されて突極ロータ２０を全体として円柱状とする非磁性体６０と、を具備する。ロータコア２１は、軸方向に分割された第１ロータコア部Ｇ１と第２ロータコア部Ｇ２とを有する。非磁性体６０は、軸方向において電磁鋼板２１ａが積層された第１ロータコア部Ｇ１と第２ロータコア部Ｇ２との間に挟持される固定壁６１と、固定壁６１の径方向外側端部から軸方向両側に延びて、円弧形状の外周面を有する周壁６２と、周壁６２の軸方向両側端部から径方向内側に延びる端壁６３を有する。そして、非磁性体６０は、固定壁６１と周壁６２と端壁６３とから区画される空洞部６４を有する。また、端壁６３は、隣り合う突極部５１に嵌合される突極嵌合部６５と、隣り合う突極部５１の間の円筒部５０に嵌合される円筒嵌合部６６と、を有する。
　よって、ロータコア２１において非磁性体６０を固定するための凹部が不必要のため磁気特性の悪化を防ぐことができる。突極ロータ２０は円柱化による風損の低減が図られるとともに、空洞部６４による重量の低減が図られる。また、突極嵌合部６５及び円筒嵌合部６６により電磁鋼板２１ａの積層が容易となるとともに、固定壁６１により非磁性体６０の固定が容易となる。その結果、風損の低減、重量の低減および磁気特性の改善を図ることができる。
　（２）ステータ３０はステータコア３１を有し、軸方向におけるロータコア２１の長さが、軸方向におけるステータコア３１の長さより、少なくとも非磁性体６０の固定壁６１の軸方向における厚み分（Ｌ２）だけ長くなっている。よって、漏れ磁束を減らして出力を向上させることができる。
　実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
　○　図８に示すように、非磁性体６０において区画された空洞部６４の端部をシール部材（７０）でシールしない構造であってもよい。
　○　図９（ａ），（ｂ）に示すように、非磁性体６０において区画された空洞部６４は、内壁６７により内径側が閉じていてもよい。
　○　図１０（ａ），（ｂ）に示すように、非磁性体６０での周壁６２には、径方向に延び空洞部６４と周壁６２の外部とを連通する連通孔８０が設けられている構成としてもよい。即ち、周壁６２には径方向に延びる連通孔８０が設けられ、空洞部６４と外気とを連通する構成としてもよい。つまり、空洞部６４に入った冷媒を遠心力で排出する逃がし穴（連通孔８０）を複数空けてもよい。
　○　非磁性体６０は樹脂により構成したが、これに限ることなく、例えばＣＦＲＰにより構成してもよい。
　○　図５においてはロータコア２１を構成する複数枚の電磁鋼板２１ａを第１ロータコア部Ｇ１と第２ロータコア部Ｇ２とに２分割したが、３分割してもよいし、４分割以上であってもよい。そして、分割したロータコア部の間において非磁性体（樹脂等）の固定壁を形成して挟持してもよい。
　○　ロータコア２１及びステータコア３１は磁性体として電磁鋼板２１ａ、３１ａにより構成したが、これに限ることなく、例えば磁性体粉末の圧粉磁心により構成してもよいし、アモルファス箔を積層して構成してもよい。
　○　突極ロータ２０は断面が真円の円柱でなくてもよく、若干歪んでいてもよく、断面が多角形でもよく、要は、突極ロータ２０は円柱状をなしていればよい。つまり、突極ロータ２０における非磁性体６０について、外径部の形状は真円形状に限定されず多角形状でも楕円形状でもよい。
　○　モータの種類は問わない。つまり、リラクタンスモータに具体化したが、ＳＲモータでもよいし、リラクタンスモータ以外でもよく、例えば永久磁石を埋め込んだ構造のロータを具備するモータに適用してもよい。要は、突極ロータを有するモータであればよい。
　１０　　リラクタンスモータ
　２０　　突極ロータ
　２１　　ロータコア
　２１ａ　　電磁鋼板
　３１　　ステータコア
　４０　　シャフト
　５０　　円筒部
　５１　　突極部
　５２　　凹部
　６０　　非磁性体
　６１　　固定壁
　６２　　周壁
　６３　　端壁
　６４　　空洞部
　６５　　突極嵌合部
　６６　　円筒嵌合部
　８０　　連通孔　
　Ｇ１　　第１ロータコア部
　Ｇ２　　第２ロータコア部

Claims (3)

  1. 　突極ロータと、ステータとを備えたモータであって、
    　前記突極ロータは、
    　シャフトが嵌合される円筒部と前記円筒部から外周に突出した複数の突極部とを有するロータコアと、
    　前記突極部間の凹部に配置されて突極ロータを全体として円柱状とする非磁性体と、を具備し、
    　前記ロータコアは、軸方向に分割された第１ロータコア部と第２ロータコア部とを有し、
    　前記非磁性体は、
    　軸方向において前記第１ロータコア部と前記第２ロータコア部との間に挟持される固定壁と、
    　前記固定壁の径方向外側端部から軸方向両側に延びて、円弧形状の外周面を有する周壁と、
    　前記周壁の軸方向両側端部から径方向内側に延びる端壁と、
    　前記固定壁と前記周壁と前記端壁とから区画される空洞部と、を有し、
    　前記端壁は、
    　隣り合う前記突極部に嵌合される突極嵌合部と、
    　隣り合う前記突極部の間の前記円筒部に嵌合される円筒嵌合部と、を有することを特徴とするモータ。
  2. 　前記周壁には、径方向に延び前記空洞部と前記周壁の外部とを連通する連通孔が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
  3. 　前記ステータはステータコアを有し、
    　軸方向における前記ロータコアの長さが、軸方向における前記ステータコアの長さより、少なくとも前記非磁性体の固定壁の軸方向における厚み分だけ長くなっていることを特徴とする請求項１または２に記載のモータ。
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