WO2020209051A1 - モーターローター - Google Patents

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WO2020209051A1
WO2020209051A1 PCT/JP2020/013113 JP2020013113W WO2020209051A1 WO 2020209051 A1 WO2020209051 A1 WO 2020209051A1 JP 2020013113 W JP2020013113 W JP 2020013113W WO 2020209051 A1 WO2020209051 A1 WO 2020209051A1
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WO
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motor rotor
protective layer
magnet
resin
permanent magnet
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PCT/JP2020/013113
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French (fr)
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光 杉浦
裕司 佐々木
達身 猪俣
海 飯嶋
達哉 福井
義仁 勝
国彰 飯塚
良介 湯本
Original Assignee
株式会社Ihi
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Publication date
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    • H02K7/14Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • F02B37/04Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • H02K2213/03Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information

Definitions

  • This disclosure relates to a motor rotor.
  • the rotor described in Patent Document 1 below is known as a technique in this field.
  • the rotor includes a cylindrical magnet installed on the outer periphery of the shaft and a protective layer installed on the outer periphery of the cylindrical magnet.
  • the cylindrical magnet and the protective layer are joined by residual stress.
  • shrink fitting As a method of joining the magnet of the motor rotor and the protective layer with residual stress, shrink fitting or the like can be considered. However, since it is necessary to heat the parts to a high temperature in shrink fitting, strict safety management of the work is required. Further, in shrink fitting, it is necessary to control the dimensions and surface roughness of parts with high accuracy. Therefore, when the above method is used, it cannot be said that the productivity of the motor rotor is high.
  • This disclosure describes a motor rotor with high productivity in manufacturing.
  • the motor rotor is A first resin portion composed of a cylindrical magnet arranged around a rotation axis, a cylindrical protective layer arranged around the magnet, and a resin filled in a gap between the magnet and the protective layer. And with The motor rotor is provided on at least one of the outer peripheral surface of the magnet and the inner peripheral surface of the protective layer, and has a surface-treated portion for obtaining close contact with the first resin portion.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a turbocharger including a motor rotor according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the motor rotor according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III of FIG. 4 (a) and 4 (b) are cross-sectional views showing a manufacturing process of the motor rotor according to the embodiment.
  • 5 (a) to 5 (c) are diagrams showing an example of the surface treatment section, respectively.
  • 6 (a) to 6 (c) are cross-sectional views of the motor rotor according to the modified example, respectively.
  • 7 (a) to 7 (d) are cross-sectional views of the motor rotor according to the modified example, respectively.
  • 8 (a) to 8 (d) are cross-sectional views of the motor rotor according to the modified example, respectively.
  • 9 (a) to 9 (d) are cross-sectional views of the motor rotor according to the modified example,
  • the motor rotor is A first resin portion composed of a cylindrical magnet arranged around a rotation axis, a cylindrical protective layer arranged around the magnet, and a resin filled in a gap between the magnet and the protective layer. And with The motor rotor is provided on at least one of the outer peripheral surface of the magnet and the inner peripheral surface of the protective layer, and has a surface-treated portion for obtaining close contact with the first resin portion.
  • the motor rotor of the present disclosure is An inner sleeve interposed between the rotating shaft and the magnet, Further provided with a second resin portion made of resin filled in the gap between the inner sleeve and the magnet. It may be provided on at least one of the inner peripheral surface of the magnet and the outer peripheral surface of the inner sleeve, and may have a surface-treated portion for obtaining close contact with the second resin portion.
  • the motor rotor of the present disclosure is An inner sleeve interposed between the rotating shaft and the magnet is further provided.
  • the inner sleeve and the magnet may be adhered to each other by an adhesive.
  • the motor rotor of the present disclosure is A third resin portion made of a resin that covers the end face of the magnet in the direction of the rotation axis may be further provided.
  • the motor rotor of the present disclosure is A fourth resin portion made of a resin that covers the outer peripheral surface of the protective layer may be further provided.
  • the motor rotor of the present disclosure is
  • the surface treatment portion may have a groove extending in a direction including a component in the axial direction of the rotation axis.
  • the motor rotor of the present disclosure is
  • the surface treatment portion may have a groove extending in a direction containing a component in the circumferential direction of the rotation axis.
  • the surface-treated portion may be a twill knurled portion that has been subjected to twill knurling.
  • the protective layer may be made of CFRP.
  • the surface treatment portion may be provided on the outer peripheral surface of the magnet.
  • the motor rotor according to one aspect of the present disclosure is A first resin portion composed of a cylindrical magnet arranged around a rotation axis, a cylindrical protective layer arranged around the magnet, and a resin filled in a gap between the magnet and the protective layer. It is a motor rotor equipped with.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the supercharger 1 including the rotation axis H.
  • the supercharger 1 is a supercharger including the motor rotor according to the embodiment.
  • the terms "axial direction”, “diameter direction”, and “circumferential direction” mean the axial direction, radial direction, and circumferential direction of the rotating shaft 14 described later, respectively.
  • the supercharger 1 is applied to an internal combustion engine such as a vehicle.
  • the supercharger 1 includes a turbine 2 and a compressor 3.
  • the turbine 2 includes a turbine housing 4 and a turbine impeller 6 housed in the turbine housing 4.
  • the turbine housing 4 has a scroll flow path 16 extending in the circumferential direction around the turbine impeller 6.
  • the compressor 3 includes a compressor housing 5 and a compressor impeller 7 housed in the compressor housing 5.
  • the compressor housing 5 has a scroll flow path 17 extending in the circumferential direction around the compressor impeller 7.
  • the turbine impeller 6 is provided at one end of the rotating shaft 14, and the compressor impeller 7 is provided at the other end of the rotating shaft 14.
  • a bearing housing 13 is provided between the turbine housing 4 and the compressor housing 5.
  • the rotating shaft 14 is rotatably supported by the bearing housing 13 via the bearing 15, and the rotating shaft 14, the turbine impeller 6 and the compressor impeller 7 rotate around the rotating axis H as an integral rotating body 12.
  • the turbine housing 4 is provided with an exhaust gas inlet (not shown) and an exhaust gas outlet 10. Exhaust gas discharged from an internal combustion engine (not shown) flows into the turbine housing 4 through an exhaust gas inflow port. After that, the exhaust gas flows into the turbine impeller 6 through the scroll flow path 16 and rotates the turbine impeller 6. After that, the exhaust gas flows out of the turbine housing 4 through the exhaust gas outlet 10.
  • the compressor housing 5 is provided with a suction port 9 and a discharge port (not shown).
  • the compressor impeller 7 rotates via the rotating shaft 14.
  • the rotating compressor impeller 7 sucks in external air through the suction port 9. This air passes through the compressor impeller 7 and the scroll flow path 17, is compressed, and is discharged from the discharge port.
  • the compressed air discharged from the discharge port is supplied to the internal combustion engine described above.
  • the supercharger 1 is equipped with an electric motor 21.
  • the electric motor 21 is, for example, a brushless AC electric motor.
  • the electric motor 21 includes a motor rotor 25 which is a rotor and a motor stator 27 which is a stator.
  • a vehicle battery can be used as a drive source for the electric motor 21.
  • the electric motor 21 may regenerative power generation by the rotational energy of the rotating body 12.
  • the electric motor 21 has characteristics capable of supporting high-speed rotation of the rotating shaft 14 (for example, 100,000 to 200,000 rpm).
  • the motor rotor 25 is arranged between the bearing 15 and the compressor impeller 7 in the axial direction.
  • the motor rotor 25 is fixed to the rotating shaft 14 and can rotate together with the rotating shaft 14.
  • the motor stator 27 is housed in the bearing housing 13 and is arranged so as to surround the motor rotor 25 in the circumferential direction.
  • the motor stator 27 includes a plurality of coils and iron cores (not shown). When a current is supplied to the coil, the motor stator 27 creates a magnetic field. Due to this magnetic field, a force in the circumferential direction acts on the permanent magnet 37 of the motor rotor 25. As a result, torque is applied to the rotating shaft 14.
  • the motor rotor 25 is an assembly including an inner sleeve 31, a permanent magnet 37, end rings 39 and 41, a protective layer 43, and a resin portion 50.
  • the inner sleeve 31, the permanent magnet 37, the end rings 39, 41, the protective layer 43, and the resin portion 50 have a rotating body shape with the rotation axis H as the central axis.
  • the inner sleeve 31 is provided with a large diameter portion 33 provided at a slightly large diameter at the central portion in the axial direction.
  • the cylindrical permanent magnet 37 is installed around the large diameter portion 33. Grooves 37a extending in the axial direction are formed on the outer peripheral surface of the permanent magnet 37 at equal intervals in the circumferential direction.
  • the protective layer 43 is a cylindrical member and is sometimes called an "armor ring" or the like.
  • the cylindrical protective layer 43 is installed around the permanent magnet 37.
  • the protective layer 43 prevents debris from scattering in the radial direction when the permanent magnet 37 is damaged. Further, the protective layer 43 needs to have a certain degree of rigidity in order to suppress the distortion of the permanent magnet 37 and reduce the possibility of damage to the permanent magnet 37.
  • the axial length of the permanent magnet 37, the axial length of the protective layer 43, and the axial length of the large diameter portion 33 are substantially the same. There is a slight gap between the permanent magnet 37 and the protective layer 43, and the gap is filled with the resin material of the resin portion 50. Similarly, there is a slight gap between the inner sleeve 31 and the permanent magnet 37, and the gap is filled with the resin material of the resin portion 50.
  • the resin portion 50 includes a resin portion 51 (first resin portion) and a resin portion 52 (second resin portion).
  • the resin portion 51 is filled in the gap between the permanent magnet 37 and the protective layer 43.
  • the resin portion 52 is filled in the gap between the inner sleeve 31 and the permanent magnet 37.
  • the resin portion 50 includes a resin portion 53 (third resin portion) and a resin portion 54 (fourth resin portion).
  • the resin portion 53 covers the axial end face of the permanent magnet 37 and the axial end face of the protective layer 43.
  • the resin portion 54 covers the outer peripheral surface of the protective layer 43.
  • the permanent magnet 37 is protected from the external environment by being covered with the resin portion 50.
  • the resin portion 50 is formed by injection molding.
  • the inner sleeve 31, the permanent magnet 37, and the protective layer 43 are integrally connected via such a resin portion 50. Then, torque transmission between the inner sleeve 31 and the permanent magnet 37 is possible by the resin portion 52. Further, torque transmission between the permanent magnet 37 and the protective layer 43 is possible by the resin portion 51.
  • the torque transmitted in the turbocharger 1 is, for example, about 0.5 Nm.
  • the pair of ring-shaped end rings 39 and 41 have almost the same outer diameter as the protective layer 43.
  • the end rings 39 and 41 are press-fitted to the outer periphery of the inner sleeve 31 at positions on both sides of the large diameter portion 33.
  • the end rings 39 and 41 are positioned by being abutted against the stepped end surface 33a of the large diameter portion 33.
  • the end rings 39 and 41 are arranged so as to sandwich the permanent magnet 37 and the protective layer 43 in the axial direction, and prevent the permanent magnet 37 and the protective layer 43 from moving in the axial direction.
  • the resin portion 53 described above is present between the end rings 39 and 41 and the permanent magnet 37 and the protective layer 43.
  • the motor rotor 25 is an integral assembly.
  • the rotating shaft 14 is inserted through the hollow portion of the inner sleeve 31 of the motor rotor 25. Then, the motor rotor 25 is fastened to the rotating shaft 14 by a nut 18 (see FIG. 1) together with the compressor impeller 7.
  • a steel material such as SCM435H can be adopted.
  • a neodymium magnet (Nd-Fe-B), a samarium cobalt magnet, or the like can be adopted.
  • a metal material or a resin material can be adopted.
  • a non-magnetic metal such as titanium (for example, Ti-6Al-4V) can be adopted.
  • CFRP carbon fiber reinforced plastic
  • the material of the end rings 39 and 41 for example, a non-magnetic metal such as SUS, a thermosetting resin, a thermoplastic resin, or the like can be adopted.
  • thermosetting resin As the material of the resin portion 50 , a thermosetting resin, a thermoplastic resin, or the like can be adopted. More specifically, as the material of the resin portion 50, a phenol resin or an epoxy resin which is a thermosetting resin, or an LCP (liquid crystal polymer) which is a thermoplastic resin can be adopted. According to the tests of the present inventors, LCP is preferable as a material for the resin portion 50 in that it has higher fluidity during injection molding than the phenol resin. In addition, LCP is preferable as a material for the resin portion 50 in that it is relatively easy to obtain as compared with a phenol resin.
  • the phenol resin is preferable as the material of the resin portion 50 in that it is superior in heat resistance, rigidity, and environmental resistance as compared with LCP. Further, the epoxy resin is preferable as the material of the resin portion 50 because the material itself has adhesiveness.
  • the resin portion 50 is formed by two-step insert injection molding as follows. As shown in FIG. 4A, a permanent magnet 37 is fitted on the outer circumference of the inner sleeve 31 by gap fitting, and the inner sleeve 31 and the permanent magnet 37 are set in the mold 91. Then, as shown by the arrow A, the resin material 47 is injected into the mold 91 in the axial direction, and the resin portion 52 and a part of the resin portion 53 are molded.
  • the protective layer 43 is further fitted on the outer circumference of the permanent magnet 37 by gap fitting, and is set in another mold 92.
  • the resin material 47 is injected into the mold 92 in the axial direction, and the resin portions 51 and 54 and the remaining portion of the resin portion 53 are formed.
  • the above parts are removed from the mold 92, and end rings 39 and 41 are press-fitted from both ends of the inner sleeve 31, respectively.
  • the rotation balance is adjusted by cutting a part of the end rings 39 and 41, and the motor rotor 25 is completed.
  • the method of fixing the end rings 39 and 41 to the inner sleeve 31 is not limited to the above press fitting.
  • the end rings 39, 41 and the inner sleeve 31 may be fixed by inserting a part of the resin portion 50 between the end rings 39, 41 and the inner sleeve 31.
  • the protective layer 43 is fixed to the permanent magnet 37 via the resin portion 51. Therefore, when manufacturing the motor rotor 25, it is not necessary to use a method such as shrink-fitting the protective layer 43 onto the permanent magnet 37.
  • the protective layer 43 made of titanium is shrink-fitted, work such as heating to about 450 ° C. is required, and stricter work safety management is required. Further, when the protective layer 43 is shrink-fitted, it is necessary to control the dimensions and surface roughness of the protective layer 43 and the permanent magnet 37 with high accuracy. For these reasons, it was difficult to improve productivity.
  • the motor rotor 25 the protective layer 43 and the permanent magnet 37 are joined via the resin portion 51 filled in the gap between the protective layer 43 and the permanent magnet 37. The required accuracy of surface roughness is relaxed.
  • safety management during manufacturing is relaxed. As a result, the productivity of the motor rotor 25 is improved. Further, since a relatively simple method such as injection molding is used, workability is high as compared with shrink fitting and the like, and the productivity of the motor rotor 25 is high.
  • the range of material selection of the protective layer 43 is widened as compared with the structure in which the protective layer 43 is shrink-fitted.
  • a resin material such as CFRP can be used as the material of the protective layer 43.
  • the protective layer 43 if a resin material is adopted as the material of the protective layer 43, the affinity between the protective layer 43 and the resin portion 50 becomes high, and the protective layer 43 and the permanent magnet 37 are firmly bonded. Further, if a resin material is used as the material of the protective layer 43, the weight of the protective layer 43 is reduced as compared with the metal material, so that the inertia of the motor rotor 25 is reduced and the controllability of the electric motor 21 is improved. Further, for example, since CFRP has higher strength than titanium (for example, Ti-6Al-4V), the protective layer 43 made of CFRP can be thinned, and the inertia is reduced by thinning and reducing the density of the protective layer 43. Will be done. Further, the diameter of the permanent magnet 37 can be increased by the amount of the thinning of the protective layer 43, and as a result of increasing the diameter of the permanent magnet 37, the performance of the electric motor 21 can be improved.
  • CFRP has higher strength than titanium (for example, Ti-6Al
  • CFRP CFRP
  • the mechanical properties of the CFRP may be deteriorated due to water absorption.
  • the protective layer 43 is covered with the resin portion 50, the above concerns are reduced. Will be done.
  • the permanent magnet 37 is covered with the resin portion 50, the oxidation of the permanent magnet 37 is suppressed.
  • the groove 37a (see FIG. 3) is present on the outer peripheral surface of the permanent magnet 37, the resin portion 51 is formed into a shape that fits into the groove 37a, and the permanent magnet 37 and the resin portion 51 are formed in the circumferential direction. Adhesion is obtained. As a result, the groove 37a functions as a detent between the resin portion 51 and the permanent magnet 37. Therefore, the groove 37a functions as a torque transmission key between the permanent magnet 37 and the protective layer 43, and the torque transmission from the permanent magnet 37 to the protective layer 43 is improved. As described above, the groove 37a is a surface treatment portion provided on the outer peripheral surface of the permanent magnet 37 in order to obtain close contact between the permanent magnet 37 and the resin portion 51. Further, during injection molding of the resin portion 50, the groove 37a serves as a guide, and the resin material easily flows in the axial direction in the gap between the permanent magnet 37 and the protective layer 43, and the resin material satisfactorily flows in the gap. Is filled.
  • the motor rotor of the present disclosure can be implemented in various forms with various changes and improvements based on the knowledge of those skilled in the art, including the above-described embodiment. It is also possible to construct a modified example by utilizing the technical matters described in the above-described embodiment. The configurations of the respective embodiments may be combined and used as appropriate.
  • the surface treatment portion for obtaining close contact between the permanent magnet 37 and the resin portion 51 is not limited to the groove 37a. That is, taking the groove 37a as an example, the outer peripheral surface of the permanent magnet 37 may be provided with a groove extending in a direction including an axial component. According to such a groove, close contact between the permanent magnet 37 and the resin portion 51 in the circumferential direction is obtained, and the protective layer 43 is prevented from being displaced in the circumferential direction with respect to the permanent magnet 37. As a result, the groove functions as a torque transmission key between the permanent magnet 37 and the protective layer 43.
  • the outer peripheral surface of the permanent magnet 37 may be provided with a groove extending in a direction including a component in the circumferential direction.
  • the permanent magnet 37 and the resin portion 51 are brought into close contact with each other in the axial direction, and the protective layer 43 is prevented from being displaced in the axial direction with respect to the permanent magnet 37.
  • a groove 37b extending in the circumferential direction may be provided on the outer peripheral surface of the permanent magnet 37. Note that FIG. 5A shows a side view of the permanent magnet 37.
  • both a groove extending in the direction including the axial component and a groove extending in the direction including the circumferential component may be provided on the outer peripheral surface of the permanent magnet 37.
  • a groove having a structure of a groove extending in the direction including the axial component and a groove extending in the direction including the circumferential component may be provided on the outer peripheral surface of the permanent magnet 37.
  • the outer peripheral surface of the permanent magnet 37 may be knurled to provide a knurled portion.
  • a spiral groove centered on the rotation axis H may be provided on the outer peripheral surface of the permanent magnet 37.
  • an uneven processing portion other than the groove may be provided on the outer peripheral surface of the permanent magnet 37.
  • the surface-treated portion may be a rough surface formed by roughening the outer peripheral surface of the permanent magnet 37.
  • the above roughening treatment may be a chemical roughening treatment or a physical roughening treatment.
  • a coupling agent may be applied as a primer to the outer peripheral surface of the permanent magnet 37. Further, by immersing the permanent magnet in the coupling agent as described above, the coupling agent may be attached to the outer peripheral surface of the permanent magnet 37.
  • the surface treatment portion as described above may be provided on the inner peripheral surface of the protective layer 43.
  • adhesion between the protective layer 43 and the resin portion 51 can be obtained.
  • the above-mentioned twill knurled portion may be provided on the inner peripheral surface of the protective layer 43.
  • the surface treatment portion as described above may be provided on both the outer peripheral surface of the permanent magnet 37 and the inner peripheral surface of the protective layer 43.
  • the above-mentioned knurled portion 38s may be provided on both the outer peripheral surface of the permanent magnet 37 and the inner peripheral surface of the protective layer 43. Note that FIG.
  • 5B shows a side view of the permanent magnet 37 and a cross-sectional view of the protective layer 43 by disassembling the permanent magnet 37 and the protective layer 43. According to the surface treatment portion as described above, the relative misalignment between the protective layer 43 and the permanent magnet 37 is suppressed.
  • the surface treatment portion as described above may be provided on the inner peripheral surface of the permanent magnet 37 in order to obtain close contact between the permanent magnet 37 and the resin portion 52. Further, the surface treatment portion as described above may be provided on the outer peripheral surface of the inner sleeve 31 in order to obtain close contact between the inner sleeve 31 and the resin portion 52. Further, the surface treatment portion as described above may be provided on both the inner peripheral surface of the permanent magnet 37 and the outer peripheral surface of the inner sleeve 31. As an example of this, as shown in FIG. 5C, a twill knurled portion 38t may be provided on both the inner peripheral surface of the permanent magnet 37 and the outer peripheral surface of the inner sleeve 31. Note that FIG.
  • 5C shows a side view of the inner sleeve 31 and a cross-sectional view of the permanent magnet 37 by disassembling the inner sleeve 31 and the permanent magnet 37. According to such a surface-treated portion, the relative misalignment between the permanent magnet 37 and the inner sleeve 31 is suppressed.
  • the end rings 39, 41 may be omitted.
  • the resin portion 52 may be omitted and the permanent magnet 37 and the inner sleeve 31 may be simply fitted in a gap, or the permanent magnet 37 and the inner sleeve 31 may be temporarily fixed with an adhesive or the like. In this case, the torque of the permanent magnet 37 may be transmitted to the inner sleeve 31 via the resin portion 51, the protective layer 43, and the end rings 39 and 41.
  • motor rotors 102 to 134 as shown in each of FIGS. 6 (a) to 9 (d) may be adopted.
  • the differences from the motor rotor 25 will be mainly described, and the same or equivalent components will be designated by the same reference numerals and overlapping description will be omitted.
  • the inner sleeve 31 of the motor rotor 102 shown in FIG. 6A is provided with a flange portion 32 extending in the radial direction at a position closer to the turbine than the permanent magnet 37. Further, the motor rotor 102 does not include an end ring 39 (see FIG. 2) on the turbine side.
  • the permanent magnet 37 is abutted against the flange portion 32 and is positioned in the axial direction. Further, the axial movement of the permanent magnet 37 is blocked by the end ring 41 and the flange portion 32 on the compressor side.
  • the permanent magnet 37 is fitted into the inner sleeve 31 with a gap fit and joined with an adhesive.
  • the resin portion 52 is not formed in the gap between the permanent magnet 37 and the inner sleeve 31, and the adhesive layer 55 exists.
  • an anaerobic adhesive can be adopted.
  • anaerobic adhesive for example, Loctite 325 (registered trademark, manufactured by Henkel Japan Ltd.) can be adopted, and Loctite 7071 (registered trademark, manufactured by Henkel Japan Ltd.) can be adopted as an adhesive activator to be added thereto.
  • the motor rotor 104 shown in FIG. 6C has both the above-mentioned features of the motor rotor 102 and the above-mentioned features of the motor rotor 103.
  • the resin portion 54 covering the outer peripheral surface of the protective layer 43 is not formed, and the outer peripheral surface of the protective layer 43 is exposed.
  • the motor rotor 112 shown in FIG. 7B has both the characteristics of the motor rotor 111 and the characteristics of the motor rotor 102.
  • the motor rotor 113 shown in FIG. 7C has both the characteristics of the motor rotor 111 and the characteristics of the motor rotor 103.
  • the motor rotor 114 shown in FIG. 7D has both the characteristics of the motor rotor 111 and the characteristics of the motor rotor 104.
  • the end rings 39 and 41 have substantially the same outer diameter as the permanent magnet 37.
  • the protective layer 43 is arranged so as to include the permanent magnets 37 and the end rings 39 and 41 inside.
  • the motor rotor 122 shown in FIG. 8B has the characteristics of the motor rotor 121 and the characteristics of the motor rotor 102.
  • the motor rotor 123 shown in FIG. 8C has both the characteristics of the motor rotor 121 and the characteristics of the motor rotor 103.
  • the motor rotor 124 shown in FIG. 8D has both the characteristics of the motor rotor 121 and the characteristics of the motor rotor 104.
  • the motor rotor 131 shown in FIG. 9A has both the characteristics of the motor rotor 121 and the characteristics of the motor rotor 111.
  • the motor rotor 132 shown in FIG. 9B has both the characteristics of the motor rotor 131 and the characteristics of the motor rotor 102.
  • the motor rotor 133 shown in FIG. 9C has both the characteristics of the motor rotor 131 and the characteristics of the motor rotor 103.
  • the motor rotor 134 shown in FIG. 9D has both the characteristics of the motor rotor 131 and the characteristics of the motor rotor 104.
  • the end rings 39 and 41 are included in the protective layer 43 and cutting is difficult. Therefore, the motor rotor rotates by cutting a part of the protective layer 43. The balance may be adjusted.
  • the case where the motor rotors 25, 102 to 134 are applied to the electric motor 21 of the supercharger 1 is described as an example, but the motor rotors 25, 102 to 134 are used for the electric compressor. Is also applicable.
  • Rotating shaft 25 Motor rotor 31 Inner sleeve 37 Permanent magnet 37a Groove (surface treatment part) 38s, 38t Twill knurled part 43 Protective layer 50 Resin part 51 Resin part (first resin part) 52 Resin part (second resin part) 53 Resin part (third resin part) 54 Resin part (fourth resin part) 55 Adhesive layer 102-104 Motor rotor 111-114 Motor rotor 121-124 Motor rotor 131-134 Motor rotor

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Abstract

モーターローターは、回転軸の周囲に配置される円筒状の永久磁石と、永久磁石の周囲に配置される円筒状の保護層と、永久磁石と保護層との隙間に充填された樹脂からなる樹脂部位と、を備え、永久磁石の外周面と保護層の内周面との少なくとも一方に設けられ、樹脂部位への密着を得るための表面処理部(例えば、溝)を有する。

Description

モーターローター
 本開示は、モーターローターに関するものである。
 従来、この分野の技術として、下記特許文献1に記載のローターが知られている。このローターは、シャフトの外周に設置される円筒磁石と、円筒磁石の外周に設置される保護層と、を備える。円筒磁石と保護層とは残留応力によって接合されている。
特開2016-208724号公報 特開2005-198447号公報
 モーターローターの磁石と保護層とを残留応力で接合する方法としては、焼き嵌め等が考えられる。しかしながら、焼き嵌めでは部品を高温に加熱する必要があるので、作業の厳格な安全管理が必要である。また、焼き嵌めでは、部品の寸法や面粗度を高精度に管理する必要がある。従って、上記のような方法を用いた場合には、モーターローターの生産性が高いとは言えなかった。
 本開示は、製造における生産性が高いモーターローターを説明する。
 本開示の一態様に係るモーターローターは、
 回転軸の周囲に配置される円筒状の磁石と、前記磁石の周囲に配置される円筒状の保護層と、前記磁石と前記保護層との隙間に充填された樹脂からなる第1の樹脂部と、を備え、
 前記磁石の外周面と前記保護層の内周面との少なくとも一方に設けられ、前記第1の樹脂部への密着を得るための表面処理部を有する、モーターローターである。
 本開示のモーターローターによれば、製造における生産性を向上することができる。
図1は、実施形態に係るモーターローターを備える過給機の一例を示す断面図である。 図2は、実施形態に係るモーターローターの断面図である。 図3は、図2のIII-III断面図である。 図4(a),(b)は、実施形態に係るモーターローターの製造工程を示す断面図である。 図5(a)~図5(c)は、それぞれ、表面処理部の例を示す図である。 図6(a)~図6(c)は、それぞれ、変形例に係るモーターローターの断面図である。 図7(a)~図7(d)は、それぞれ、変形例に係るモーターローターの断面図である。 図8(a)~図8(d)は、それぞれ、変形例に係るモーターローターの断面図である。 図9(a)~図9(d)は、それぞれ、変形例に係るモーターローターの断面図である。
 本開示の一態様に係るモーターローターは、
 回転軸の周囲に配置される円筒状の磁石と、前記磁石の周囲に配置される円筒状の保護層と、前記磁石と前記保護層との隙間に充填された樹脂からなる第1の樹脂部と、を備え、
 前記磁石の外周面と前記保護層の内周面との少なくとも一方に設けられ、前記第1の樹脂部への密着を得るための表面処理部を有する、モーターローターである。
 本開示のモーターローターは、
 前記回転軸と前記磁石との間に介在するインナースリーブと、
 前記インナースリーブと前記磁石との隙間に充填された樹脂からなる第2の樹脂部と、を更に備え、
 前記磁石の内周面と前記インナースリーブの外周面との少なくとも一方に設けられ、前記第2の樹脂部への密着を得るための表面処理部を有することとしてもよい。
 本開示のモーターローターは、
 前記回転軸と前記磁石との間に介在するインナースリーブを更に備え、
 前記インナースリーブと前記磁石とが接着剤によって接着されていることとしてもよい。
 本開示のモーターローターは、
 前記磁石の前記回転軸方向の端面を覆う樹脂からなる第3の樹脂部を更に備えることとしてもよい。
 本開示のモーターローターは、
 前記保護層の外周面を覆う樹脂からなる第4の樹脂部を更に備えることとしてもよい。
 本開示のモーターローターは、
 前記表面処理部として、前記回転軸の軸線方向の成分を含む方向に延在する溝を有することとしてもよい。
 本開示のモーターローターは、
 前記表面処理部として、前記回転軸の周方向の成分を含む方向に延在する溝を有することとしてもよい。
 前記表面処理部は、綾目ローレット加工が施された綾目ローレット部であることとしてもよい。
 前記保護層はCFRP製であることとしてもよい。
 前記表面処理部は前記磁石の外周面に設けられていることとしてもよい。
 本開示の一態様に係るモーターローターは、
 回転軸の周囲に配置される円筒状の磁石と、前記磁石の周囲に配置される円筒状の保護層と、前記磁石と前記保護層との隙間に充填された樹脂からなる第1の樹脂部と、を備える、モーターローターである。
 図面を参照しながら、一実施形態に係るモーターローターについて説明する。図1は、過給機1の回転軸線Hを含む断面を取った断面図である。過給機1は、実施形態に係るモーターローターを備えた過給機である。以下の説明で、単に「軸方向」、「径方向」、「周方向」と言うときは、後述する回転軸14の軸方向、径方向、周方向をそれぞれ意味する。
 過給機1は、車両等の内燃機関に適用されるものである。図1に示されるように、過給機1は、タービン2とコンプレッサ3とを備えている。タービン2は、タービンハウジング4と、タービンハウジング4に収納されたタービン翼車6と、を備えている。タービンハウジング4は、タービン翼車6の周囲において周方向に延びるスクロール流路16を有している。コンプレッサ3は、コンプレッサハウジング5と、コンプレッサハウジング5に収納されたコンプレッサ翼車7と、を備えている。コンプレッサハウジング5は、コンプレッサ翼車7の周囲において周方向に延びるスクロール流路17を有している。
 タービン翼車6は回転軸14の一端に設けられており、コンプレッサ翼車7は回転軸14の他端に設けられている。タービンハウジング4とコンプレッサハウジング5との間には、軸受ハウジング13が設けられている。回転軸14は、軸受15を介して軸受ハウジング13に回転可能に支持されており、回転軸14、タービン翼車6及びコンプレッサ翼車7が一体の回転体12として回転軸線H周りに回転する。
 タービンハウジング4には、排気ガス流入口(図示せず)及び排気ガス流出口10が設けられている。内燃機関(図示せず)から排出された排気ガスが、排気ガス流入口を通じてタービンハウジング4内に流入する。その後、排気ガスは、スクロール流路16を通じてタービン翼車6に流入し、タービン翼車6を回転させる。その後、排気ガスは、排気ガス流出口10を通じてタービンハウジング4外に流出する。
 コンプレッサハウジング5には、吸入口9及び吐出口(図示せず)が設けられている。上記のようにタービン翼車6が回転すると、回転軸14を介してコンプレッサ翼車7が回転する。回転するコンプレッサ翼車7は、吸入口9を通じて外部の空気を吸入する。この空気が、コンプレッサ翼車7及びスクロール流路17を通過して圧縮され吐出口から吐出される。吐出口から吐出された圧縮空気は、前述の内燃機関に供給される。
 更に、過給機1は電動機21を備えている。例えば車両の加速時など、回転軸14のトルクが不足する場合に、不足を補うように電動機21が回転軸14にトルクを付与する。電動機21は、例えばブラシレスの交流電動機である。電動機21は、回転子であるモーターローター25と、固定子であるモータステータ27とを備えている。電動機21の駆動源として、車両のバッテリを使用することができる。また、車両の減速時においては、電動機21が回転体12の回転エネルギによって回生発電してもよい。電動機21は、回転軸14の高速回転(例えば10万~20万rpm)に対応可能な特性を有する。
 モーターローター25は、軸方向において軸受15とコンプレッサ翼車7との間に配置されている。モーターローター25は、回転軸14に固定され回転軸14と共に回転可能である。モータステータ27は、軸受ハウジング13に収容されモーターローター25を周方向に囲むように配置されている。モータステータ27は、複数のコイル及び鉄心(図示せず)を備えている。上記コイルに電流が供給されると、モータステータ27が磁場を生じさせる。この磁場によってモーターローター25の永久磁石37に周方向の力が作用する。その結果、回転軸14にトルクが付与される。
 続いて、図2及び図3を参照しながら、モーターローター25について説明する。モーターローター25は、インナースリーブ31と、永久磁石37と、エンドリング39,41と、保護層43と、樹脂部50と、を備える組立体である。インナースリーブ31と、永久磁石37と、エンドリング39,41と、保護層43と、樹脂部50と、は、回転軸線Hを中心軸とする回転体形状をなしている。
 インナースリーブ31は、軸方向の中央部でやや大径に設けられた大径部33を備えている。円筒状をなす永久磁石37は、大径部33の周囲に設置されている。永久磁石37の外周面には、軸方向に延びる溝37aが、周方向に等間隔に形成されている。保護層43は円筒状の部材であり、「アーマーリング」などと呼ばれる場合もある。円筒状をなす保護層43は、永久磁石37の周囲に設置されている。保護層43は、永久磁石37が破損した場合に破片が径方向へ飛散することを防止する。また、保護層43は、永久磁石37のひずみを抑え、永久磁石37の破損の可能性を低減するために、ある程度の剛性を持つことが必要である。永久磁石37の軸方向の長さ、保護層43の軸方向の長さ、及び大径部33の軸方向の長さは、ほぼ同じである。永久磁石37と保護層43との間には僅かな隙間が存在し、当該隙間は樹脂部50の樹脂材料によって樹脂充填される。同様に、インナースリーブ31と永久磁石37との間には僅かな隙間が存在し、当該隙間は樹脂部50の樹脂材料によって樹脂充填される。
 樹脂部50は、樹脂部位51(第1の樹脂部)と、樹脂部位52(第2の樹脂部)と、を備えている。樹脂部位51は、永久磁石37と保護層43との隙間に充填されている。樹脂部位52は、インナースリーブ31と永久磁石37との隙間に充填されている。更に、樹脂部50は、樹脂部位53(第3の樹脂部)と、樹脂部位54(第4の樹脂部)と、を備えている。樹脂部位53は、永久磁石37の軸方向端面及び保護層43の軸方向端面を覆っている。樹脂部位54は、保護層43の外周面を覆っている。永久磁石37は、樹脂部50に覆われることによって外的環境から保護される。樹脂部50は、射出成形によって形成される。
 このような樹脂部50を介して、インナースリーブ31、永久磁石37及び保護層43が一体的に連結される。そして、インナースリーブ31と永久磁石37との間のトルク伝達は樹脂部位52によって可能である。また、永久磁石37と保護層43との間のトルク伝達は樹脂部位51によって可能である。この過給機1において、伝達される上記のトルクは、例えば約0.5Nmである。
 円環状をなす一対のエンドリング39,41は、保護層43とほぼ同じ外径をなす。エンドリング39,41は、大径部33の両隣の位置でインナースリーブ31の外周に圧入されている。エンドリング39,41は、大径部33の段差部端面33aに突当てられて位置決めされている。エンドリング39,41は、永久磁石37及び保護層43を軸方向に挟むように配置され、永久磁石37及び保護層43の軸方向への移動を阻止する。なお、エンドリング39,41と永久磁石37及び保護層43との間には、前述の樹脂部位53が存在している。
 上記のようにモーターローター25は一体の組立体である。このモーターローター25のインナースリーブ31の中空部に回転軸14が挿通されている。そして、モーターローター25は、コンプレッサ翼車7と一緒に、ナット18(図1参照)によって回転軸14に締結されている。
 インナースリーブ31の材料としては、例えばSCM435H等の鋼材が採用され得る。永久磁石37の材料としては、例えば、ネオジム磁石(Nd-Fe-B)、サマリウムコバルト磁石などが採用され得る。保護層43の材料としては、金属材料や樹脂材料が採用され得る。上記の金属材料としては、チタン(例えばTi-6Al-4V)等の非磁性体金属が採用され得る。また、上記の樹脂材料としては、CFRP(炭素繊維強化プラスチック)などが採用され得る。エンドリング39,41の材料としては、例えばSUS等の非磁性体金属、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などが採用され得る。
 樹脂部50の材料としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等が採用され得る。更に具体的には、樹脂部50の材料としては、熱硬化性樹脂であるフェノール樹脂やエポキシ樹脂、又は熱可塑性樹脂であるLCP(液晶ポリマー)が採用され得る。なお、本発明者らの試験によれば、LCPは、フェノール樹脂に比べて射出成形時の流動性が高い点において、樹脂部50の材料として好ましい。また、LCPは、フェノール樹脂に比べて比較的入手が容易である点においても、樹脂部50の材料として好ましい。一方、フェノール樹脂は、LCPに比べて耐熱性、剛性、及び耐環境性に優れる点において、樹脂部50の材料として好ましい。また、エポキシ樹脂は、素材自体に密着性があるので樹脂部50の材料として好ましい。
 モーターローター25の製造方法の一例は以下の通りである。樹脂部50は次のように2段階のインサート射出成形によって形成される。図4(a)に示されるように、インナースリーブ31の外周に永久磁石37が隙間嵌めで嵌め込まれ、金型91内にインナースリーブ31と永久磁石37とがセットされる。そして、矢印Aで示されるように、金型91内に樹脂材料47が軸方向に射出されて、樹脂部位52と樹脂部位53の一部とが成形される。
 その後、図4(b)に示されるように、更に、永久磁石37の外周に保護層43が隙間嵌めで嵌め込まれ、他の金型92内にセットされる。そして、矢印Bで示されるように、金型92内に樹脂材料47が軸方向に射出されて、樹脂部位51,54と樹脂部位53の残りの部分とが成形される。上記部品が金型92から脱型され、インナースリーブ31の両端からそれぞれエンドリング39,41が圧入される。その後、エンドリング39,41の一部の切削によって回転バランスの調整が行われ、モーターローター25が完成する。なお、エンドリング39,41をインナースリーブ31に固定する方法としては上記のような圧入には限定されない。例えば、エンドリング39,41とインナースリーブ31との間に樹脂部50の一部が入り込むことにより、エンドリング39,41とインナースリーブ31とが固定されてもよい。
 モーターローター25による作用効果について説明する。モーターローター25では、保護層43が樹脂部位51を介して永久磁石37に固定されている。従って、モーターローター25の製造時には、保護層43を永久磁石37に焼嵌めする等の手法を用いる必要がない。
 例えばチタン製の保護層43を焼嵌めする場合には、約450℃に加熱するなどの作業が必要であり、より厳格な作業の安全管理が必要であった。また、保護層43を焼嵌めする場合には、保護層43と永久磁石37の寸法や面粗度を高精度に管理する必要があった。これらの理由によって生産性の向上が難しかった。これに対し、モーターローター25によれば、保護層43と永久磁石37とが、両者の隙間に充填された樹脂部位51を介して接合されるので、保護層43と永久磁石37との寸法や面粗度の要求精度が緩和される。また、焼嵌めのように部品を高温に加熱するといった処理がないので、製造時における安全管理が緩和される。その結果、モーターローター25の生産性が向上する。また、射出成形といった比較的簡易な手法が用いられるので、焼嵌め等に比較して作業性が高く、モーターローター25の生産性が高い。
 また、上記のような樹脂部位51による保護層43の固定構造によれば、保護層43が焼嵌めされる構造に比べて保護層43の材料選択の幅が拡がる。例えば、保護層43の材料として、CFRPなどの樹脂材料の採用が可能になる。
 また、保護層43の材料として樹脂材料を採用すれば、保護層43と樹脂部50との親和性が高くなり、保護層43と永久磁石37とが強固に結合される。また、保護層43の材料として樹脂材料を採用すれば、金属材料に比べて保護層43が軽量化されるので、モーターローター25のイナーシャが低減され、電動機21の制御性が向上する。また、例えばCFRPはチタン(例えばTi-6Al-4V)よりも高強度であるので、CFRP製の保護層43は薄肉化が可能であり、保護層43の薄肉化と低密度化によってイナーシャが低減される。また、上記の保護層43の薄肉化分だけ永久磁石37を大径化することが可能であり、永久磁石37の大径化の結果、電動機21の性能の向上を図ることができる。
 また、保護層43の材料としてCFRPを採用すれば、CFRPの吸水による機械的性質の劣化が懸念されるところ、保護層43が樹脂部50に覆われているので、上記のような懸念も低減される。また、永久磁石37が、樹脂部50によって覆われるので、永久磁石37の酸化が抑制される。
 また、永久磁石37の外周面に溝37a(図3参照)が存在することにより、樹脂部位51が溝37aに嵌り込む形状に成形され、永久磁石37と樹脂部位51との間で周方向の密着が得られる。その結果、溝37aは樹脂部位51と永久磁石37との間の回り止めとして機能する。従って、溝37aが、永久磁石37と保護層43との間のトルク伝達キーとして機能し、永久磁石37から保護層43へのトルク伝達が良好になる。このように、溝37aは、永久磁石37と樹脂部位51との密着を得るために永久磁石37の外周面に設けられた表面処理部である。また、樹脂部50の射出成形の際には、上記溝37aがガイドとなって、永久磁石37と保護層43との隙間において軸方向に樹脂材料が流動し易く、上記隙間に良好に樹脂材料が充填される。
 本開示のモーターローターは、上述した実施形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した様々な形態で実施することができる。また、上述した実施形態に記載されている技術的事項を利用して、変形例を構成することも可能である。各実施形態の構成を適宜組み合わせて使用してもよい。
 例えば、永久磁石37と樹脂部位51との密着を得るための表面処理部としては、溝37aには限定されない。すなわち、溝37aを一例として、永久磁石37の外周面には、軸方向の成分を含む方向に延在する溝が設けられていればよい。このような溝によれば、永久磁石37と樹脂部位51との間で周方向の密着が得られ、保護層43が永久磁石37に対して周方向に位置ずれすることが抑制される。これにより、当該溝は、永久磁石37と保護層43との間のトルク伝達キーとして機能する。
 また、永久磁石37の外周面には、周方向の成分を含む方向に延在する溝が設けられていてもよい。この場合、永久磁石37と樹脂部位51との間で軸方向の密着が得られ、保護層43が永久磁石37に対して軸方向に位置ずれすることが抑制される。この一例として、例えば図5(a)に示されるように、周方向に延びる溝37bが永久磁石37の外周面に設けられてもよい。なお、図5(a)は永久磁石37の側面図を示す。
 また、軸方向成分を含む方向に延在する溝と、周方向成分を含む方向に延在する溝と、の両方が永久磁石37の外周面に設けられていてもよい。また、軸方向成分を含む方向に延在する溝と、周方向成分を含む方向に延在する溝と、の構成を併せ持つ溝が永久磁石37の外周面に設けられていてもよい。この例として、永久磁石37の外周面に綾目ローレット加工が施されて綾目ローレット部が設けられてもよい。また、他の例として、回転軸線Hを中心軸とする螺旋状の溝が、永久磁石37の外周面に設けられていてもよい。
 また、永久磁石37と樹脂部位51との密着を得るための表面処理部として、溝以外の凹凸加工部が永久磁石37の外周面に設けられていてもよい。また他の例として、表面処理部は、永久磁石37の外周面に粗面化処理が施されて形成される粗面であってもよい。上記の粗面化処理は、化学的な粗面化処理であってもよく、物理的な粗面化処理であってもよい。また、更に他の例として、永久磁石37の外周面に、プライマーとしてカップリング剤が塗布されてもよい。また、上記のようなカップリング剤に永久磁石が浸漬されることで、永久磁石37の外周面にカップリング剤が付着されてもよい。
 また、上述の各種の表面処理が複数組み合わせて採用されてもよい。
 また、上述したような表面処理部が、保護層43の内周面に設けられてもよい。この場合、保護層43と樹脂部位51との間の密着が得られる。例えば一例として、保護層43の内周面に前述のような綾目ローレット部が設けられてもよい。また、上述したような表面処理部が、永久磁石37の外周面及び保護層43の内周面の両方に設けられてもよい。例えば一例として、図5(b)に示されるように、永久磁石37の外周面及び保護層43の内周面の両方に前述の綾目ローレット部38sが設けられてもよい。なお、図5(b)は、永久磁石37と保護層43とを分解して、永久磁石37の側面図及び保護層43の断面図を示す。以上のような表面処理部によれば、保護層43と永久磁石37との相対的な位置ずれが抑制される。
 更には、上述したような表面処理部は、永久磁石37と樹脂部位52との密着を得るために、永久磁石37の内周面に設けられてもよい。また、上述したような表面処理部は、インナースリーブ31と樹脂部位52との密着を得るために、インナースリーブ31の外周面に設けられてもよい。また、上述したような表面処理部は、永久磁石37の内周面とインナースリーブ31の外周面との両方に設けられてもよい。この一例として、図5(c)に示されるように、永久磁石37の内周面及びインナースリーブ31の外周面の両方に綾目ローレット部38tが設けられてもよい。なお、図5(c)は、インナースリーブ31と永久磁石37とを分解して、インナースリーブ31の側面図及び永久磁石37の断面図を示す。このような表面処理部によれば、永久磁石37とインナースリーブ31との相対的な位置ずれが抑制される。
 また、例えば、永久磁石37の軸方向端面を覆う樹脂部位53がエンドリング39,41の機能を有すれば、エンドリング39,41は省略されてもよい。また、樹脂部位52が省略されて永久磁石37とインナースリーブ31とが単なる隙間嵌めであってもよく、永久磁石37とインナースリーブ31とが接着剤等で仮止されてもよい。この場合、永久磁石37のトルクが、樹脂部位51と保護層43と、エンドリング39,41とを経由してインナースリーブ31に伝達される構造であってもよい。
 また、例えば、モーターローター25に代えて、図6(a)~図9(d)の各図に示されるようなモーターローター102~134が採用されてもよい。以下の各モーターローター102~134の説明では、モーターローター25との相違点について主に説明し、互いに同一又は同等の構成要素については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
 図6(a)に示されるモーターローター102のインナースリーブ31には、永久磁石37よりもタービン側の位置で径方向に張出す鍔部32が設けられている。また、モーターローター102は、タービン側のエンドリング39(図2参照)を備えていない。永久磁石37は、鍔部32に突当てられて軸方向の位置決めがされている。また、永久磁石37の軸方向移動はコンプレッサ側のエンドリング41と鍔部32とによって阻止される。図6(b)に示されるモーターローター103では、永久磁石37はインナースリーブ31に対し隙間嵌めで嵌め込まれ接着剤で接合される。永久磁石37とインナースリーブ31との隙間には、樹脂部位52は形成されておらず、接着層55が存在する。上記接着剤としては、例えば嫌気性接着剤が採用され得る。また、上記の嫌気性接着剤としては、例えば、ロックタイト325(登録商標、ヘンケルジャパン社製)が採用され、それに加える接着剤アクチベータとしてロックタイト7071(登録商標、ヘンケルジャパン社製)が採用され得る。図6(c)に示されるモーターローター104は、モーターローター102の上記特徴とモーターローター103との上記特徴を併せ持つものである。
 図7(a)に示されるモーターローター111では、保護層43の外周面を覆う樹脂部位54が形成されておらず、保護層43の外周面が露出されている。図7(b)に示されるモーターローター112は、モーターローター111の特徴とモーターローター102の特徴とを併せ持つものである。図7(c)に示されるモーターローター113は、モーターローター111の特徴とモーターローター103の特徴とを併せ持つものである。図7(d)に示されるモーターローター114は、モーターローター111の特徴とモーターローター104の特徴とを併せ持つものである。
 図8(a)に示されるモーターローター121では、エンドリング39,41は、永久磁石37とほぼ同じ外径をなしている。保護層43は、永久磁石37及びエンドリング39,41を内側に内包するように配置されている。図8(b)に示されるモーターローター122は、モーターローター121の特徴とモーターローター102の特徴とを併せ持つものである。図8(c)に示されるモーターローター123は、モーターローター121の特徴とモーターローター103の特徴とを併せ持つものである。図8(d)に示されるモーターローター124は、モーターローター121の特徴とモーターローター104の特徴とを併せ持つものである。
 図9(a)に示されるモーターローター131は、モーターローター121の特徴とモーターローター111の特徴とを併せ持つものである。図9(b)に示されるモーターローター132は、モーターローター131の特徴とモーターローター102の特徴とを併せ持つものである。図9(c)に示されるモーターローター133は、モーターローター131の特徴とモーターローター103の特徴とを併せ持つものである。図9(d)に示されるモーターローター134は、モーターローター131の特徴とモーターローター104の特徴とを併せ持つものである。
 なお、モーターローター121~124、及びモーターローター131~134では、エンドリング39,41が保護層43に内包されており切削が困難であるので、保護層43の一部の切削によってモーターローターの回転バランスの調整が行われてもよい。
 また、上述の実施形態では、モーターローター25,102~134が過給機1の電動機21に適用された場合を例として説明しているが、上記モーターローター25,102~134は、電動コンプレッサにも適用可能である。
14 回転軸
25 モーターローター
31 インナースリーブ
37 永久磁石
37a 溝(表面処理部)
38s,38t 綾目ローレット部
43 保護層
50 樹脂部
51 樹脂部位(第1の樹脂部)
52 樹脂部位(第2の樹脂部)
53 樹脂部位(第3の樹脂部)
54 樹脂部位(第4の樹脂部)
55 接着層
102~104 モーターローター
111~114 モーターローター
121~124 モーターローター
131~134 モーターローター

Claims (11)

  1.  回転軸の周囲に配置される円筒状の磁石と、前記磁石の周囲に配置される円筒状の保護層と、前記磁石と前記保護層との隙間に充填された樹脂からなる第1の樹脂部と、を備え、
     前記磁石の外周面と前記保護層の内周面との少なくとも一方に設けられ、前記第1の樹脂部への密着を得るための表面処理部を有する、モーターローター。
  2.  前記回転軸と前記磁石との間に介在するインナースリーブと、
     前記インナースリーブと前記磁石との隙間に充填された樹脂からなる第2の樹脂部と、を更に備え、
     前記磁石の内周面と前記インナースリーブの外周面との少なくとも一方に設けられ、前記第2の樹脂部への密着を得るための表面処理部を有する、請求項1に記載のモーターローター。
  3.  前記回転軸と前記磁石との間に介在するインナースリーブを更に備え、
     前記インナースリーブと前記磁石とが接着剤によって接着されている、請求項1に記載のモーターローター。
  4.  前記磁石の前記回転軸方向の端面を覆う樹脂からなる第3の樹脂部を更に備える、請求項1~3の何れか1項に記載のモーターローター。
  5.  前記保護層の外周面を覆う樹脂からなる第4の樹脂部を更に備える、請求項1~4の何れか1項に記載のモーターローター。
  6.  前記表面処理部として、前記回転軸の軸線方向の成分を含む方向に延在する溝を有する、請求項1~5の何れか1項に記載のモーターローター。
  7.  前記表面処理部として、前記回転軸の周方向の成分を含む方向に延在する溝を有する、請求項1~6の何れか1項に記載のモーターローター。
  8.  前記表面処理部は、綾目ローレット加工が施された綾目ローレット部である、請求項1~7の何れか1項に記載のモーターローター。
  9.  前記保護層はCFRP製である、請求項1~8の何れか1項に記載のモーターローター。
  10.  前記表面処理部は前記磁石の外周面に設けられている、請求項1~9の何れか1項に記載のモーターローター。
  11.  回転軸の周囲に配置される円筒状の磁石と、前記磁石の周囲に配置される円筒状の保護層と、前記磁石と前記保護層との隙間に充填された樹脂からなる第1の樹脂部と、を備える、モーターローター。
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