WO2022038727A1 - 回転電機の回転子および回転電機 - Google Patents

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WO2022038727A1
WO2022038727A1 PCT/JP2020/031378 JP2020031378W WO2022038727A1 WO 2022038727 A1 WO2022038727 A1 WO 2022038727A1 JP 2020031378 W JP2020031378 W JP 2020031378W WO 2022038727 A1 WO2022038727 A1 WO 2022038727A1
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WO
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rotor
magnet
electric machine
rotor core
core
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Application number
PCT/JP2020/031378
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English (en)
French (fr)
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淳也 鈴木
実透 矢部
英也 西川
正文 岡崎
Original Assignee
三菱電機株式会社
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Publication date
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Priority to US18/011,652 priority patent/US20230261534A1/en
Priority to EP20950292.1A priority patent/EP4203251A4/en
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Priority to JP2022543206A priority patent/JP7351015B2/ja
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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
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/278—Surface mounted magnets; Inset magnets
    • 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
    • H02K1/28—Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures

Definitions

  • This application relates to a rotor of a rotary electric machine and a rotary electric machine.
  • the rotor of a conventional rotary electric machine having a permanent magnet includes a holder base provided on the rotating shaft, a plurality of holder arms formed so as to project from the holder base in the axial direction of the rotating shaft, and a holder base and a holder. Some were equipped with a magnet holder that was connected to the arm and had an elastic bridge. (See, for example, Patent Document 1).
  • the present application discloses a technique for solving the above-mentioned problems, and an object thereof is to obtain a rotor and a rotary electric machine of a rotary electric machine capable of improving the positioning accuracy of a magnet in the circumferential direction.
  • the rotor of a rotary electric machine disclosed in the present application includes a rotor core fixed to an output shaft, a plurality of magnets arranged along the circumferential direction of the output shaft on the outer circumference of the rotor core, and extends along the axial direction of the output shaft. It is a rotor of a rotary electric machine including an arm portion and a plurality of magnet holders having a base portion for holding the arm portion, and the base portion includes a press-fitting pin to be press-fitted into a press-fitting hole provided on an end face of a rotor core.
  • the arm portion is provided with a holder rib that protrudes inward in the radial direction of the output shaft and whose one end surface in the circumferential direction serves as a holding surface, and a protrusion that is inserted into an insertion groove provided on the outer peripheral surface of the rotor core. , Arranged between the rotor core and the magnet holder, one end face in the circumferential direction abuts on the holding surface, and the other end face abuts on the core rib protruding from the rotor core.
  • the positioning accuracy of the magnet in the circumferential direction can be improved.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 5, and is a plan view of the first core plate according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 5, and is a plan view of the second core plate according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 5, and is a plan view of the third core plate according to the first embodiment. It is a figure which shows the assembly procedure of the rotor in Embodiment 1.
  • FIG. It is a perspective view which shows the rotor core with the magnet attached.
  • 8A is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG. 8A.
  • FIG. It is a figure which shows the assembly procedure of the rotor in Embodiment 2.
  • FIG. It is a perspective view of the magnet holder which concerns on Embodiment 3.
  • FIG. It is a perspective view of the rotor core which concerns on Embodiment 3.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a rotary electric machine according to the first embodiment.
  • the rotary electric machine 100 is mainly composed of a rotor 3 built in a hollow cylindrical motor case 1, that is, a rotor of the rotary electric machine, a stator 4, and an output shaft 2 penetrating the rotor 3.
  • the rotor 3 is fixed to the output shaft 2, and the outer peripheral surface of the rotor 3 faces the inner peripheral surface of the stator 4 via an air gap.
  • a plurality of pairs of permanent magnets (not shown) constituting field poles are arranged on the outer peripheral surface of the rotor 3.
  • a three-phase (U-phase, V-phase, W-phase) armature winding 5 is wound around the stator 4.
  • An annular wiring portion 6 is arranged in the vicinity of the upper side of the armature winding 5 in FIG. 1.
  • the armature winding 5 and the annular wiring portion 6 are connected to each other via the upper end portion of the armature winding 5 by welding or the like.
  • the winding end portion 7 provided in the annular wiring portion 6 extends through the frame 8 described later in the direction in which the axis of the rotary electric machine 100 extends, that is, in the axial direction of the output shaft 2.
  • the winding end portion 7 is connected to the armature winding 5 via the annular wiring portion 6.
  • output shaft direction refers to the axial direction of the output shaft 2
  • diametrical direction refers to the radial direction of the output shaft 2
  • circumferential direction refers to the radial direction of the output shaft 2.
  • the winding end 7 is a collection of three conductors connected to the end of the U-phase winding of the armature winding 5, the end of the V-phase winding, and the end of the W-phase winding. It is composed of.
  • a pair of first bearings 9a and a pair of second bearings 9b that rotatably support the output shaft 2 are provided above and below the rotor 3 in FIG. 1, respectively.
  • the first bearing 9a is attached to the central portion of the frame 8.
  • the frame 8 functions as a lid that closes the inside of the rotary electric machine 100.
  • the second bearing 9b is fixed to the structure 10 on the output side of the rotary electric machine 100.
  • the sensor rotor 11 is fixed to the end of the output shaft 2 on the opposite side (the side opposite to the side where the structure 10 on the output side is arranged).
  • a rotation sensor (not shown) is arranged on the counter-output side end surface of the sensor rotor 11 via a gap.
  • the sensor rotor 11 includes one or more pairs of permanent magnets.
  • the rotation sensor separated from the sensor rotor 11 detects a change in the magnetic field from the permanent magnet of the sensor rotor 11 that rotates with the rotation of the output shaft 2 and converts it into an electric signal, and this electric signal is converted into an electric signal. It is transmitted to the control device (not shown).
  • the sensor rotor 11 and the rotation sensor have been described as being of the magnetic sensor type, they may be other than the magnetic sensor type, and may be, for example, a resolver. Alternatively, it may be a Hall sensor.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the rotor according to the first embodiment.
  • a rotor core 12 is fixed to the output shaft 2, and a magnet 13 which is a segment type permanent magnet is attached to the outer periphery of the rotor core 12.
  • the magnet 13 is attached to the rotor core 12 by, for example, a magnet holder 14 made of synthetic resin, and is positioned and fixed.
  • the number of magnet holders 14 is the same as the number of magnets 13 attached to the rotor core 12.
  • a hollow cylindrical cover 15 is attached to the outside of the magnet 13.
  • the cover 15 has a function of preventing the fragments of the magnet 13 from scattering around when the magnet 13 is damaged and preventing the rotary electric machine 100 from being locked by the fragments of the magnet 13.
  • the rotor 3 in the first embodiment has a step skew structure, and the rotor 3 includes a two-step rotor core 12 that is displaced from each other in the circumferential direction.
  • the magnet holders 14 included in each rotor core 12 all have the same shape.
  • eight magnets 13 are attached to one rotor core 12 along the circumferential direction of the rotor core 12. Therefore, the magnets 13 are arranged in 8 ⁇ 2 rows in the entire rotor 3.
  • the magnets 13 having the same polarity in the adjacent rows are attached at positions shifted by a predetermined step angle in the circumferential direction.
  • FIG. 3 is a perspective view of the magnet holder according to the first embodiment.
  • the magnet holder 14 includes a base portion 17 whose one is radially inside the output shaft 2 and the other is radially outside when attached to the rotor core 12.
  • the base portion 17 has a fan shape that extends from the inside in the radial direction to the outside in the radial direction.
  • the arm portion 16 is provided at the center portion on the outer side in the radial direction. The arm portion 16 holds the magnet 13 in the radial direction and the circumferential direction, and extends in the output shaft direction.
  • a press-fit pin 18 is projected from the center of the base portion 17 on the surface of the base portion 17 on the arm portion 16 side.
  • the press-fit pin 18 is used to fix the magnet holder 14 to the rotor core 12.
  • the end portion on the outer side in the radial direction rises toward the arm portion to form a step, and an output axial holding portion 19 for holding the magnet 13 in the output axial direction is provided.
  • the output shaft direction holding unit 19 abuts on one end surface of the magnet 13 in the output shaft direction and holds the magnet 13 in the output shaft direction.
  • the base portion 17 is provided with a guide portion 20 having a taper formed on the side opposite to the arm portion (opposite side of the arm portion 16 side) of the radial outer end surface toward the inside in the radial direction.
  • the invitation portion 20 facilitates storage of the rotor core 12 in the cover 15 when the rotor 3 is assembled.
  • the base portion 17 may be appropriately provided with a through hole.
  • the arm portion 16 holds the magnet 13 in the radial direction by the radial inner side surface 16a. That is, as will be described later, when the magnet 13 is inserted between the rotor core 12 and the magnet holder 14, the radial inner side surface 16a of the arm portion 16 comes into contact with the radial outer surface of the magnet 13, and the magnet 13 is radially oriented. To hold. Further, the arm portion 16 is provided with a holder rib 21 for holding the circumferential side surface of the magnet 13. The holder rib 21 projects inward in the radial direction from the central portion in the circumferential direction of the arm portion 16. A notch 22 is provided on the base 17 side of the holder rib 21.
  • the length of the notch 22 in the output axis direction is set to be longer than twice the length of the press-fit pin 18.
  • a protrusion 23 for preventing disconnection that is, a protrusion, which further protrudes inward in the radial direction from the holder rib 21, is provided.
  • the pull-out prevention protrusion 23 prevents the magnet holder 14 from coming off in the circumferential direction when the magnet holder 14 is assembled to the rotor core 12.
  • FIG. 4 is a detailed view of the arm portion according to the first embodiment, and is a view when the arm portion 16 shown in FIG. 3 is viewed in the radial outward direction.
  • the width of the root portion of the pull-out prevention protrusion 23 in the circumferential direction is smaller than that of the tip portion, and the constricted portion 24 is formed.
  • one surface in the circumferential direction is the pressing surface 25, and the surface opposite to the pressing surface 25 is the relief surface 26.
  • FIG. 5 is a perspective view of the rotor core according to the first embodiment.
  • a plurality of core ribs 28 protruding outward in the radial direction are provided at both ends in the output axial direction of the outer peripheral surface 27 of the rotor core 12 having a substantially octagonal column shape at predetermined intervals in the circumferential direction.
  • the core rib 28 is positioned by pressing the magnet 13 against each other, and is provided at two locations for each magnet 13. Since eight magnets 13 are attached to one rotor core 12 in the first embodiment, 16 core ribs 28 are provided for one rotor core 12.
  • the insertion groove 29 is a groove into which the retaining protrusion 23 of the magnet holder 14 is inserted, and the circumferential width thereof is equal to or larger than the circumferential width of the retaining protrusion 23.
  • the lock groove 30 is a groove for preventing the pull-out prevention protrusion 23 from coming off to the outside in the radial direction, and has a shape in which the tip end portion of the pull-out prevention protrusion 23 fits.
  • the lengths of the insertion groove 29 and the lock groove 30 in the output axial direction are longer than the lengths of the individual protrusions 23 for preventing disconnection in the output axial direction.
  • a plurality of press-fitting holes 32 are provided on one end surface 31 in the output shaft direction at predetermined intervals in the circumferential direction.
  • the press-fit hole 32 is for press-fitting and fixing the press-fit pin 18 of the magnet holder 14.
  • eight press-fitting holes 32 are also provided.
  • the lengths of the insertion groove 29 and the lock groove 30 in the output axial direction can be appropriately changed as long as they are equal to or longer than the length in the output axial direction of the protrusion 23 for preventing disconnection.
  • the distance between the one-sided end surface 31 in the output axial direction and the lock groove 30 is smaller than the distance between the base portion 17 of the magnet holder 14 and the protrusion preventing protrusion 23.
  • FIG. 6A is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 5, and is a plan view of the first core plate according to the first embodiment.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 5, and is a plan view of the second core plate according to the first embodiment.
  • FIG. 6C is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 5, which is a plan view of the third core plate according to the first embodiment.
  • the rotor core 12 is configured by laminating a first core plate 33A, a second core plate 33B, and a third core plate 33C having a thickness of about 0.5 mm and made of an electromagnetic steel plate, and welding the laminated side surfaces. ..
  • a plurality of the first core plates 33A are laminated to form the output axial direction one side end surface 31 side end portion and the press-fit hole 32 of the rotor core 12.
  • a plurality of the second core plates 33B are laminated to form the central portion of the rotor core 12 and the insertion groove 29.
  • a plurality of the third core plates 33C are laminated to form an end portion and a lock groove 30 on the side opposite to the output axial direction one-side end surface 31 of the rotor core 12.
  • FIG. 7 is a diagram showing a rotor assembly procedure according to the first embodiment.
  • the protrusion 23 for preventing the magnet holder 14 from coming off is inserted into the insertion groove 29 of the rotor core 12 from the outside in the radial direction, then the magnet holder 14 is moved in the output shaft direction, and the press-fit pin 18 is inserted into the press-fit hole 32 of the rotor core 12. Press-fit and fix.
  • the magnet 13 is inserted in the output axis direction from the anti-base portion side of the magnet holder 14.
  • eight magnets 13 are inserted into one rotor core 12.
  • the magnet 13 is inserted into the gap 36 between the magnet holder 14 and the rotor core 12 by simultaneously pushing the magnet 13 until the pushing surface 34 of the magnet 13 is at the same height as the end surface 35 on the opposite side in the output axis direction of the rotor core 12.
  • the pushing surface 34 is an end surface of the magnet 13 on the side opposite to the base portion, and is a surface to be pressed when the magnet 13 is inserted.
  • the end face 35 on the opposite side in the output shaft direction is an end face in the output side direction opposite to the end face 31 on one side in the output shaft direction.
  • the magnet 13 and the magnet holder 14 are attached to the other rotor core 12 in the same procedure, the two rotor cores 12 are arranged side by side in the output axis direction with the centers aligned, and the two rotor cores to which the magnet 13 is attached are arranged.
  • the output shaft 2 is press-fitted into the hole at the center of 12.
  • the two rotor cores 12 are arranged so that the magnets 13 attached to the two rotor cores 12 have the same polarity. After press-fitting the output shaft 2, a part of the output shaft 2 protrudes from the rotor core 12.
  • the cover 15 is moved from the side opposite to the side on which the output shaft 2 protrudes to cover the two rotor cores 12, and both end portions of the cover 15 in the output shaft direction are bent inward in the radial direction to provide the bent portion 37.
  • the rotor 3 is completed.
  • the end faces 35 opposite to each other in the output axis direction are opposed to each other so that the magnet holders 14 attached to the two rotor cores 12 do not interfere with each other.
  • the length of the notch 22 in the output axis direction is set to be longer than twice the length of the press-fit pin 18, so that the protrusion 23 for preventing the magnet holder 14 from coming off is radially extended.
  • FIG. 8A which describes holding and positioning of the magnet 13
  • FIG. 8B is a sectional view taken along the line DD of FIG. 8A.
  • the magnet 13 has magnet holders 14 arranged on both sides in the circumferential direction, and both ends in the circumferential direction of the radial outer surface of the magnet 13 are the radial inner side surfaces 16a of the arm portions 16 of the magnet holders 14 on both sides. Are in contact with each other. As a result, the magnet 13 is pressed by the radial inner side surface 16a and held in the radial direction. Further, as shown in FIG.
  • the side surface 13a on one side in the circumferential direction of the magnet 13 abuts on the holding surface 25 of the holder rib 21 at the central portion thereof, and both upper and lower ends are separated from the core rib 28.
  • the side surface 13b on the opposite side in the circumferential direction of the magnet 13 is separated from the relief surface 26 of the holder rib 21 at the central portion thereof, and both upper and lower ends are in contact with the core rib 28. That is, the magnet 13 is held by the pressing surface 25 on one side in the circumferential direction and by the core rib 28 on the opposite side in the circumferential direction. In this way, since the magnet 13 is held on both sides in the circumferential direction, the positioning in the circumferential direction is accurate.
  • the magnet 13 has a holding means whose vertical position is shifted on one side in the circumferential direction and the opposite side in the circumferential direction. Both the lower end and the lower end are held and positioned in the circumferential direction.
  • the relief surface 26 has a dimensional relationship that does not protrude toward the magnet 13 from the core rib 28 when the magnet 13 is pressed against the core rib 28, and the magnet 13 is reliably pressed against the core rib 28. ing.
  • the holding surface provided on the holder rib of the magnet holder and the core rib of the rotor core enable the magnet to be fixed and positioned in the circumferential direction by supporting the magnet from both sides. This makes it possible to improve the positioning accuracy of the magnet in the circumferential direction. Further, by providing a relief surface on the opposite side of the pressing surface, the magnet is surely pressed against the core rib. This further improves the positioning accuracy of the magnet in the circumferential direction.
  • the holder rib of the magnet holder is provided with a notch to prevent interference with the core rib when it is inserted into the rotor core. Therefore, for each magnet, the core rib for positioning is provided at two locations at both ends in the output axial direction. It is possible to provide. As a result, the position of the magnet in the circumferential direction with respect to the rotor core can be determined with higher accuracy.
  • the output axis direction of the magnet is held by the magnets of the same polarity attached to the adjacent rotor cores and the output axis direction holding portion of the magnet holder, so that the deviation of the magnets in the output axis direction is prevented.
  • the output shaft can be held by adding the pressure input of the magnet holder and the rotor core. It is possible to fix the magnet more firmly in the direction.
  • the cover can be easily put on the rotor core.
  • Embodiment 2 will be described with reference to FIGS. 9 and 10.
  • the second embodiment is different from the first embodiment in that the output axial holding portion of the magnet holder is separated from the base portion and arranged on the opposite side to the base portion. Since the configurations of the rotary electric machine 100 and the rotor core 12 are the same as those in the first embodiment, the description thereof will be omitted.
  • FIG. 9 is a perspective view of the magnet holder according to the second embodiment.
  • the magnet holder 38 is composed of a base portion 17 and an arm portion 16 in the same manner as the magnet holder 14 of the first embodiment.
  • the press-fitting pin 18, the invitation portion 20, the holder rib 21, the notch portion 22, and the protrusion for preventing disconnection 23 are the same as those in the first embodiment.
  • output axial holding portions 39 extending on both sides in the circumferential direction are provided. Therefore, the base portion of the magnet holder 38 is not provided with the output axial direction holding portion 19.
  • the shape of the output axial direction holding portion 39 is the same as that of the output axial direction holding portion 19 of the first embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram showing a rotor assembly procedure according to the second embodiment.
  • the output shaft 2 is press-fitted into the central holes of the two rotor cores 12.
  • the point that the end faces 35 opposite to each other in the output axis direction face each other is the same as that of the first embodiment.
  • the magnet holder 38 is assembled to the rotor core 12 in which the output shaft 2 is press-fitted in the center. After inserting the protrusion 23 for preventing the magnet holder 38 from coming off from the outside in the radial direction into the insertion groove 29 of the rotor core 12, the magnet holder 38 is moved in the output shaft direction, and the press-fit pin 18 is press-fitted and fixed in the press-fit hole 32 of the rotor core 12. do. After that, eight magnets 13 are inserted into one rotor core 12 from the base portion 17 side of the magnet holder 38 assembled to the rotor core 12.
  • the magnet 13 is inserted into the gap 36 between the magnet holder 38 and the rotor core 12 by simultaneously pushing the magnet 13 until the pushing surface 34 of the magnet 13 becomes the same height as the output axial one-side end surface 31 of the rotor core 12. .. Finally, the cover 15 is placed on the two rotor cores 12 from the side opposite to the side on which the output shaft 2 protrudes, and both end portions of the cover 15 in the output shaft direction are bent inward in the radial direction to provide the bent portion 37 so that the rotor 3 can be formed. Complete. The holding and positioning of the magnet 13 are the same as those in the first embodiment.
  • the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
  • the output shaft direction holding portion is provided not on the base portion but on the anti-base portion side of the arm portion, it is possible to attach the magnet after press-fitting the output shaft into the rotor core, and the magnet when the output shaft is press-fitted into the rotor core. No misalignment occurs. Therefore, more accurate positioning is possible.
  • the output shafts can be press-fitted into each rotor core, it is not necessary to align the two rotor cores at the center when press-fitting the output shafts, which facilitates equipment configuration and improves workability. improves.
  • Embodiment 3 Next, the third embodiment will be described with reference to FIGS. 11 and 12.
  • the third embodiment is different from the first and second embodiments in that a plurality of protrusions for preventing the magnet holder from coming off are provided. Since the configuration of the rotary electric machine 100 is the same as that of the first embodiment, the description thereof will be omitted.
  • FIG. 11 is a perspective view of the magnet holder according to the third embodiment.
  • the magnet holder 40 is composed of a base portion 17 and an arm portion 16 in the same manner as the magnet holder 14 of the first embodiment.
  • the press-fitting pin 18, the output shaft direction holding portion 19, the invitation portion 20, and the notch portion 22 are the same as those in the first embodiment.
  • the holder rib 21 is provided with two protrusions 23 for preventing falling out, which are lined up along the output axis direction.
  • the shape of each of the protrusions 23 for preventing falling out is the same as that of the first and second embodiments. Further, the holder ribs 21 are the same as those in the first and second embodiments except for the number of protrusions 23 for preventing them from coming off.
  • FIG. 12 is a perspective view of the rotor core according to the third embodiment.
  • a plurality of core ribs 28 protruding outward in the radial direction are provided at both ends in the output axial direction of the outer peripheral surface 27 of the rotor core 41 having a substantially octagonal column shape at predetermined intervals in the circumferential direction. Similar to the first embodiment, the core rib 28 is positioned by pressing the magnet 13 against the core rib 28, but in the third embodiment, the core rib 28 is provided at three locations for each magnet 13. Further, since the eight magnets 13 are attached to one rotor core 41 in the third embodiment, the core ribs 28 are provided at 24 locations with respect to one rotor core 41.
  • two insertion grooves 29 and two lock grooves 30 are alternately provided along the output axial direction.
  • the upper insertion groove 29 and the lock groove 30 correspond to the pull-out prevention protrusion 23 which is closer to the base portion 17 in the magnet holder 40.
  • the lower insertion groove 29 and the lock groove 30 correspond to the pull-out prevention protrusion 23 farther from the base portion 17 in the magnet holder 40.
  • the lengths of the insertion grooves 29 and the lock grooves 30 in the output shaft direction are longer than the lengths of the corresponding protrusions 23 for preventing disconnection in the output shaft direction.
  • the distance between the one-sided end surface 31 in the output axial direction and the respective lock grooves 30 is smaller than the distance between the corresponding protrusions 23 for preventing disconnection and the base portion 17 of the magnet holder 40, respectively. ..
  • the press-fitting pin 18 is press-fitted into the press-fitting hole 32, each of the retaining protrusions 23 is fitted into the corresponding lock groove 30.
  • Other points of the rotor core 41 are the same as those of the rotor core 12 of the first embodiment.
  • the magnet holder 40 When assembling the rotor 3, the magnet holder 40 is moved in the output axial direction after inserting the two protrusions 23 for preventing the magnet holder 40 into the two insertion grooves 29 of the rotor core 41 from the radial outside.
  • the press-fit pin 18 is press-fitted and fixed in the press-fit hole 32 of the rotor core 41.
  • the insertion of the magnet 13, the press-fitting of the output shaft 2, and the assembly of the cover 15 are the same as those in the first embodiment.
  • the second embodiment may be combined with the third embodiment.
  • the magnet 13 is inserted from the base portion side as in the second embodiment.
  • the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Further, since a plurality of protrusions for preventing the magnet holder from coming off in the radial direction are provided, the stress applied to one protrusion for preventing the magnet holder is dispersed, and the durability of the magnet holder itself is improved.
  • the various features, embodiments, and functions described in one or more embodiments are applications of a particular embodiment. It is not limited to, but can be applied to embodiments alone or in various combinations. Therefore, innumerable variations not exemplified are envisioned within the scope of the techniques disclosed in the present application. For example, it is assumed that at least one component is modified, added or omitted, and further, at least one component is extracted and combined with the components of other embodiments.
  • the technique disclosed in the present application is applied to a rotary electric machine having a step skew structure, but the technique disclosed in the present application is applied to a motor having no step skew structure. Is also possible.
  • the plurality of magnet holders attached to one rotor core each have a base portion, and are in a divided state when viewed from the whole, but the base portion is used as a common base portion.
  • a magnet holder in which a plurality of arm portions are provided on a common base portion may be used.
  • the number of magnets and magnet holders is not limited to those described above.

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Abstract

周方向におけるマグネットの位置決め精度を向上させることができる回転電機の回転子および回転電機を得ることを目的とする。　ロータ（３）のロータコア（１２）に取り付けられるマグネットホルダ（１４）のベース部（１６）は、ロータコア（１２）の端面に設けられた圧入穴（３２）に圧入される圧入ピン（１８）を備えるとともに、マグネットホルダ（１４）のアーム部（１６）は、出力軸（２）の径方向内側に突出し、周方向における一方の端面が押さえ面（２５）となるホルダリブ（２１）と、ロータコア（１２）の外周面に設けられた挿入溝（２９）に挿入される抜け防止用突起部（２３）とを備える。マグネット（１３）は、ロータコア（１２）とマグネットホルダ（１４）の間に配置され、周方向における一方の端面が押さえ面（２５）に当接し、他方の端面がロータコア（１２）から突出するコアリブ（２８）に当接する。

Description

回転電機の回転子および回転電機
　本願は、回転電機の回転子および回転電機に関する。
　永久磁石を有する従来の回転電機の回転子には、回転軸に設けられたホルダベースと、回転軸の軸方向に向かってホルダベースから突出形成された複数個のホルダアームと、ホルダベースとホルダアームとを接続し、弾性を持つブリッジ部とを有するマグネットホルダを備えたものがあった。（例えば、特許文献１参照）。
国際公開第２００７／０８０８８８号公報
　しかしながら、特許文献１に記載のものでは、周方向におけるマグネットの位置決めと固定をブリッジ部の弾性により実現するため、周方向における永久磁石の位置決め精度が悪化し、コギングトルクおよびトルクリップルが発生する虞がある。また、このようなコギングトルクおよびトルクリップルは、回転電機の性能を悪化させる虞がある。
　本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、周方向におけるマグネットの位置決め精度を向上させることができる回転電機の回転子および回転電機を得ることを目的とする。
　本願に開示される回転電機の回転子は、出力軸に固定されたロータコアと、ロータコアの外周において出力軸の周方向に沿って配置される複数のマグネットと、出力軸の軸方向に沿って延びるアーム部およびアーム部を保持するベース部を有する複数のマグネットホルダとを備える回転電機の回転子であって、ベース部は、ロータコアの端面に設けられた圧入穴に圧入される圧入ピンを備えるとともに、アーム部は、出力軸の径方向内側に突出し、周方向における一方の端面が押さえ面となるホルダリブと、ロータコアの外周面に設けられた挿入溝に挿入される突起部とを備え、マグネットは、ロータコアとマグネットホルダの間に配置され、周方向における一方の端面が押さえ面に当接し、他方の端面がロータコアから突出するコアリブに当接するものである。
　本願に開示される回転電機の回転子によれば、周方向におけるマグネットの位置決め精度を向上させることができる。
実施の形態１における回転電機の断面図である。 実施の形態１におけるロータの分解斜視図である。 実施の形態１に係るマグネットホルダの斜視図である。 実施の形態１に係るアーム部の詳細図である。 実施の形態１に係るロータコアの斜視図である。 図５のＡ－Ａ断面図であり、実施の形態１に係る第１のコア板の平面図である。 図５のＢ－Ｂ断面図であり、実施の形態１に係る第２のコア板の平面図である。 図５のＣ－Ｃ断面図であり、実施の形態１に係る第３のコア板の平面図である。 実施の形態１におけるロータの組立手順を示す図である。 マグネットを取り付けた状態のロータコアを示す斜視図である。 図８ＡのＤ－Ｄ断面図である。 実施の形態２に係るマグネットホルダの斜視図である。 実施の形態２におけるロータの組立手順を示す図である。 実施の形態３に係るマグネットホルダの斜視図である。 実施の形態３に係るロータコアの斜視図である。
　本願の回転電機の回転子および回転電機について、図を参照にしながらその実施形態を以下に説明する。なお、各図において同一または同様の構成部分については同じ符号を付している。以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当事者の理解を容易にするため、既によく知られた事項の詳細説明および実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。
実施の形態１．
　実施の形態１を図１から図８Ｂに基づいて説明する。図１は、実施の形態１における回転電機の断面図である。回転電機１００は、中空円筒状のモータケース１に内蔵されたロータ３、すなわち回転電機の回転子と、ステータ４と、ロータ３を貫通する出力軸２とから主に構成されている。ロータ３は出力軸２に固定されており、ロータ３の外周面は、エアギャップを介してステータ４の内周面に対向している。また、ロータ３の外周面には、ロータ３の外周面に界磁極を構成する永久磁石（図示せず）が複数対配置されている。
　ステータ４には、三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の電機子巻線５が巻装されている。図１における電機子巻線５の上側近傍には、環状配線部６が配置されている。図示省略しているが、電機子巻線５と環状配線部６とは、溶接などにより、電機子巻線５の上端部を介して接続されている。環状配線部６に設けられた巻線端部７は、回転電機１００の軸線の延びる方向、すなわち出力軸２の軸方向に、後述のフレーム８を貫通して延びている。巻線端部７は、環状配線部６を介して電機子巻線５接続されていることとなる。なお、以下の説明において、「出力軸方向」は出力軸２の軸方向、「径方向」は出力軸２の径方向を指し、「周方向」は出力軸２の径方向を指すとする。
　巻線端部７は、電機子巻線５のＵ相巻線の端部と、Ｖ相巻線の端部と、Ｗ相巻線の端部とにそれぞれ接続された３本の導体がまとめられて構成されている。
　図１におけるロータ３の上方および下方には、それぞれ出力軸２を回転自在に支持する一対の第１の軸受け９ａと、一対の第２の軸受け９ｂが設けられている。第１の軸受け９ａはフレーム８の中央部に取り付けられている。フレーム８は、回転電機１００の内部を閉塞する蓋として機能している。第２の軸受け９ｂは、回転電機１００の出力側の構造体１０に固定されている。
　出力軸２の反出力側（出力側の構造体１０が配置されている側とは反対側）の端部には、センサロータ１１が固定されている。センサロータ１１の反出力側端面には、ギャップを介して回転センサ（図示せず）が配置されている。センサロータ１１は、１対または複数対の永久磁石を備えている。センサロータ１１から分離して配置された回転センサは、出力軸２の回転とともに回転するセンサロータ１１の永久磁石からの磁界の変化を検出して電気信号に変換し、この電気信号を回転電機１００の制御装置（図示なし）などに送信する。なお、センサロータ１１と回転センサは、磁気センサタイプであるとして説明したが、磁気センサタイプ以外であってもよく、例えばレゾルバであってもよい。あるいはホールセンサであってもよい。
　図２は、実施の形態１におけるロータの分解斜視図である。出力軸２にはロータコア１２が固定されており、ロータコア１２の外周にはセグメントタイプ永久磁石であるマグネット１３が取り付けられる。マグネット１３は、例えば合成樹脂製のマグネットホルダ１４によってロータコア１２に取り付けられ、位置決めおよび固定がなされる。マグネットホルダ１４の個数は、ロータコア１２に取り付けられるマグネット１３の個数と同数である。また、マグネット１３の外側には中空円筒状のカバー１５が取り付けられている。このカバー１５は、マグネット１３が破損した際に、マグネット１３の破片が周囲に飛散することを防ぎ、マグネット１３の破片により回転電機１００がロックしてしまうことを防止する機能を有する。実施の形態１におけるロータ３には、段スキュー構造が採用されており、ロータ３は、互いに周方向をずらした２段のロータコア１２を備える。それぞれのロータコア１２が備えるマグネットホルダ１４は全て同一形状となっている。また実施の形態１では、１つのロータコア１２において、ロータコア１２の周方向に沿ってマグネット１３が８個取り付けられる。このため、ロータ３全体ではマグネット１３が８×２列配置されることとなる。上述したようにロータ３には段スキュー構造が採用されているので、隣接列の同極性のマグネット１３は、周方向に所定のステップ角ずつずれた位置で取り付けられている。
　図３は、実施の形態１に係るマグネットホルダの斜視図である。マグネットホルダ１４は、ロータコア１２に取り付けられた際に一方が出力軸２の径方向内側となり他方が径方向外側にとなるベース部１７を備える。ベース部１７は、径方向内側から径方向外側に向かって広がる扇型をなしている。ベース部１７の一方の面においては、径方向外側の中央部にアーム部１６が設けられている。アーム部１６は、径方向および周方向についてマグネット１３を保持するものであり、出力軸方向に延びている。
　ベース部１７のアーム部１６側の面には、その中央部に圧入ピン１８が突設されている。圧入ピン１８は、マグネットホルダ１４をロータコア１２に固定するために用いられる。また、ベース部１７のアーム部１６側の面において、径方向外側の端部はアーム部側に盛り上がって段差をなし、マグネット１３を出力軸方向について保持するための出力軸方向保持部１９が設けられている。出力軸方向保持部１９は、出力軸方向についてのマグネット１３の片側端面に当接し、マグネット１３を出力軸方向について保持するものである。またベース部１７は、径方向外側端面の反アーム部側（アーム部１６側の反対側）が径方向内側に向かうテーパが形成され、誘い部２０が設けられている。誘い部２０により、ロータ３の組み立て時におけるカバー１５へのロータコア１２の収納が容易となっている。なお、マグネットホルダ１４の成形性を考慮して、ベース部１７には適宜貫通穴を設けても良い。
　アーム部１６は、その径方向内側面１６ａにより、径方向についてマグネット１３を保持する。すなわち、後述するようにロータコア１２とマグネットホルダ１４の間にマグネット１３が挿入された際に、マグネット１３の径方向外側面にアーム部１６の径方向内側面１６ａが当接し、径方向についてマグネット１３を保持する。また、アーム部１６には、マグネット１３の周方向側面を保持するためのホルダリブ２１が設けられている。ホルダリブ２１はアーム部１６の周方向中央部から径方向内側に向かって突出するものである。ホルダリブ２１のベース部１７側には、切り欠き部２２が設けられている。切り欠き部２２の出力軸方向の長さは、圧入ピン１８の長さの２倍よりも長く設定されている。また、ホルダリブ２１の反ベース部側（ベース部１７側の反対側）の端部には、ホルダリブ２１からさらに径方向内側に突出する抜け防止用突起部２３、すなわち突起部が設けられている。抜け防止用突起部２３は、マグネットホルダ１４をロータコア１２に組み付けた際に、マグネットホルダ１４の周方向の抜けを防止するものである。
　図４は、実施の形態１に係るアーム部の詳細図であり、図３で示したアーム部１６を径方向外向きの方向に見た場合の図である。抜け防止用突起部２３は、その根元部分が先端部と比較して周方向の幅が小さくなっており、くびれ部２４が形成されている。また、ホルダリブ２１は、周方向の一方の面が押さえ面２５となり、押さえ面２５と反対側の面が逃がし面２６となっている。詳細は後述するが、ロータコア１２にマグネット１３を取り付ける際に、押さえ面２５はマグネット１３の周方向側面に当接してマグネット１３を押さえ、逃がし面２６は、マグネット１３とは当接せずにマグネット１３から離間する。
　図５は、実施の形態１に係るロータコアの斜視図である。略八角柱形状をしたロータコア１２の外周面２７の出力軸方向両端部には、周方向について所定の間隔を空けて、径方向外側に突出するコアリブ２８が複数設けられている。コアリブ２８は、マグネット１３を押し当てて位置決めするものであり、各マグネット１３に対して２箇所ずつ設けられる。実施の形態１では８個のマグネット１３を１つのロータコア１２に取り付けるので、コアリブ２８は、１つのロータコア１２に対して１６箇所設けられている。
　それぞれのマグネット１３に対する２箇所のコアリブ２８の間には、挿入溝２９とロック溝３０が設けられている。挿入溝２９は、マグネットホルダ１４の抜け防止用突起部２３が挿入される溝であり、その周方向幅は、抜け防止用突起部２３の周方向幅以上である。ロック溝３０は、抜け防止用突起部２３の径方向外側への抜けを防止するための溝であり、抜け防止用突起部２３の先端部が嵌合する形状をなしている。挿入溝２９およびロック溝３０の出力軸方向長さは、個々の抜け防止用突起部２３の出力軸方向の長さよりも長くなっている。出力軸方向片側端面３１には、周方向に所定の間隔を空けて圧入穴３２が複数設けられている。圧入穴３２は、マグネットホルダ１４の圧入ピン１８が圧入固定されるものである。実施の形態１では８個のマグネット１３がロータコア１２に取り付けられるので、マグネットホルダ１４も８個組み付けられる。このため、圧入穴３２も８個設けられている。なお、挿入溝２９およびロック溝３０の出力軸方向長さは、抜け防止用突起部２３の出力軸方向長さ以上であれば適宜変更することが可能である。また、出力軸方向片側端面３１とロック溝３０との間の距離は、マグネットホルダ１４のベース部１７と抜け防止用突起部２３との間の距離よりも小さくなっている。これにより、圧入ピン１８が圧入穴３２に圧入される際に、抜け防止用突起部２３がロック溝３０に嵌合することとなる。
　図６Ａは、図５のＡ－Ａ断面図であり、実施の形態１に係る第１のコア板の平面図である。図６Ｂは、図５のＢ－Ｂ断面図であり、実施の形態１に係る第２のコア板の平面図である。また図６Ｃは、図５のＣ－Ｃ断面図であり、実施の形態１に係る第３のコア板の平面図である。ロータコア１２は、電磁鋼板からなる厚さ約０．５ｍｍの第１のコア板３３Ａ、第２のコア板３３Ｂ、および第３のコア板３３Ｃを積層し、積層側面を溶接することで構成される。第１のコア板３３Ａは、複数積層されてロータコア１２の出力軸方向片側端面３１側端部および圧入穴３２を構成するものである。第２のコア板３３Ｂは、複数積層されてロータコア１２の中央部および挿入溝２９を構成するものである。第３のコア板３３Ｃは、複数積層されてロータコア１２の出力軸方向片側端面３１と反対の側の端部およびロック溝３０を構成するものである。
　次に、実施の形態１におけるロータ３の組立手順について説明する。図７は、実施の形態１におけるロータの組立手順を示す図である。まず、マグネットホルダ１４の抜け防止用突起部２３を径方向外側からロータコア１２の挿入溝２９に挿入した後、マグネットホルダ１４を出力軸方向に移動させ、圧入ピン１８をロータコア１２の圧入穴３２に圧入固定する。この際、次に、マグネットホルダ１４の反ベース部側から、出力軸方向にマグネット１３を挿入する。実施の形態１では１つのロータコア１２に対して８個のマグネット１３を挿入する。マグネット１３の押し込み面３４がロータコア１２の出力軸方向反対側端面３５と同じ高さになるまで同時に押し込むことで、マグネット１３をマグネットホルダ１４とロータコア１２の隙間３６に挿入する。ここで、押し込み面３４は、マグネット１３の反ベース部側の端面であり、マグネット１３を挿入する際に押圧される面である。出力軸方向反対側端面３５は、出力軸方向片側端面３１とは反対側の出力側方向端面である。
　次に、同様の手順でもう１つのロータコア１２にも、マグネット１３およびマグネットホルダ１４を取り付け、中心を揃えて２つのロータコア１２を出力軸方向に並べて配置し、マグネット１３が取り付けられた２つのロータコア１２の中心の孔に出力軸２を圧入する。この際、２つのロータコア１２にそれぞれ取り付けられたマグネット１３が同極性となるように２つのロータコア１２を配置する。出力軸２の圧入後、出力軸２の一部はロータコア１２から突出した状態となる。最後に、出力軸２が突出する側と反対側からカバー１５を移動させて２つのロータコア１２に被せ、カバー１５の出力軸方向両側端部を径方向内側に折り曲げて折り曲げ部３７を設けることでロータ３が完成する。２つのロータコア１２を並べる際は、それぞれに取り付けられたマグネットホルダ１４が互いに干渉しないように、互いの出力軸方向反対側端面３５を対向させる。
　なお、マグネットホルダ１４において、切り欠き部２２の出力軸方向の長さが圧入ピン１８の長さの２倍よりも長く設定されているため、マグネットホルダ１４の抜け防止用突起部２３を径方向外側からロータコア１２の挿入溝２９に挿入してマグネットホルダ１４を出力軸方向に移動させる際、ホルダリブ２１がコアリブ２８に干渉することが防止され、マグネットホルダ１４の取り付けが容易になっている。
　次に、マグネット１３の保持および位置決めについて説明する、図８Ａは、マグネットを取り付けた状態のロータコアを示す斜視図であり、図８Ｂは、図８ＡのＤ－Ｄ断面図である。図８Ａに示すように、マグネット１３は、周方向両側にマグネットホルダ１４が配置され、マグネット１３の径方向外側面の周方向両端は、両側のマグネットホルダ１４のアーム部１６の径方向内側面１６ａにそれぞれ当接している。これにより、マグネット１３は径方向内側面１６ａに押さえられ、径方向について保持されている。また図８Ｂに示すように、一方で、マグネット１３の周方向片側側面１３ａは、その中央部においてホルダリブ２１の押さえ面２５に当接するとともに、上下の両端部はコアリブ２８から離間している。マグネット１３の周方向反対側側面１３ｂは、その中央部においてホルダリブ２１の逃がし面２６から離間するとともに、上下の両端部はコアリブ２８に当接している。すなわち、マグネット１３は、周方向片側については押さえ面２５によって保持され、周方向反対側についてはコアリブ２８により保持される。このように、マグネット１３は周方向の両側で保持されるため、周方向の位置決めが正確になされる。また、コアリブ２８と押さえ面２５では上下位置がことなることから、マグネット１３は、周方向片側と周方向反対側で上下位置をずらした保持手段を持つこととなり、この組み合わせで上端部、中央部、下端部のいずれもが周方向について保持および位置決めされる構成となっている。なお、逃がし面２６は、マグネット１３がコアリブ２８に押し当てられる際に、コアリブ２８よりもマグネット１３側に突出しない寸法関係となっており、マグネット１３がコアリブ２８に確実に押し当てられる構成となっている。
　以上のように構成された装置により得られる効果を説明する。
　実施の形態１では、マグネットホルダのホルダリブに設けた押さえ面と、ロータコアのコアリブとにより、周方向について、マグネットを両側から支持することにより周方向についての固定および位置決めを可能としている。これにより、周方向におけるマグネットの位置決め精度を向上させることが可能となっている。
　また、押さえ面の反対側に逃がし面を設けることで、マグネットを確実にコアリブに押し当てている。これにより、周方向におけるマグネットの位置決め精度をさらに向上させている。
　また、マグネットホルダのホルダリブに切り欠き部を設け、ロータコアへ挿入する際のコアリブとの干渉が防止されているので、それぞれのマグネットに対して、出力軸方向両端部の２箇所に位置決め用のコアリブを設けることが可能となっている。これにより、ロータコアに対するマグネットの周方向の位置をさらに高精度で決めることができる。
　また、マグネットホルダの抜け防止用突起部がロータコアのロック溝に嵌合することで、マグネットホルダの径方向の抜けを防止するとともに、マグネットホルダの反ベース部側が径方向に開いてしまうことを防止する。
　また、マグネットの出力軸方向は、隣り合うロータコアに取り付けられた同極性のマグネットと、マグネットホルダの出力軸方向保持部によって保持されるため、マグネットの出力軸方向のずれが防止されている。
　また、カバーの折り曲げ部の保持力のみでマグネットの出力軸方向を保持する場合と比較して、マグネットホルダと、ロータコアの圧入力も加えて保持することが可能となっていることから、出力軸方向について、より強固にマグネットを固定することが可能となっている。
　また、マグネットホルダのベース部に誘い部２０を設けたので、カバーを容易にロータコアに被せることができる。
　回転電機において、マグネットとロータコアの周方向および出力軸方向の位置ずれ、およびマグネットの挿入時に発生する径方向のがたつきによって、コギングトルクおよびトルクリップル等が発生すると、回転電機としての性能が悪化する虞がある。実施の形態１では、上記のように周方向、径方向、および出力軸方向において高精度な位置決めを実現するとともにより確実にマグネットを固定しているので、上記したコギングトルクおよびトルクリップル等を低減し、コギングトルクおよびトルクリップル等による、回転電機としての性能の悪化が抑制されている。
実施の形態２．
　次に、実施の形態２を図９および図１０に基づいて説明する。実施の形態２は、マグネットホルダの出力軸方向保持部をベース部から分離し、ベース部と反対側に配置した点が実施の形態１と異なる。なお、回転電機１００およびロータコア１２の構成は実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
　図９は、実施の形態２に係るマグネットホルダの斜視図である。マグネットホルダ３８は、実施の形態１のマグネットホルダ１４と同様に、ベース部１７およびアーム部１６により構成される。圧入ピン１８、誘い部２０、ホルダリブ２１、切り欠き部２２、および抜け防止用突起部２３についても実施の形態１と同様である。
　アーム部１６の反ベース部側には、周方向両側に延びる出力軸方向保持部３９が設けられている。このため、マグネットホルダ３８のベース部には出力軸方向保持部１９が設けられていない。出力軸方向保持部３９の形状は実施の形態１の出力軸方向保持部１９と同様である。
　次に、実施の形態２におけるロータ３の組立手順について説明する。図１０は、実施の形態２におけるロータの組立手順を示す図である。まず、出力軸２を２つのロータコア１２の中心の孔に圧入する。この際、互いの出力軸方向反対側端面３５を対向させる点は実施の形態１と同様である。
　次に、中心に出力軸２が圧入されたロータコア１２に対してマグネットホルダ３８を組み付ける。マグネットホルダ３８の抜け防止用突起部２３を径方向外側からロータコア１２の挿入溝２９に挿入した後、マグネットホルダ３８を出力軸方向に移動させ、圧入ピン１８をロータコア１２の圧入穴３２に圧入固定する。その後、ロータコア１２に組み付けられたマグネットホルダ３８のベース部１７側から、１つのロータコア１２に対して８個のマグネット１３を挿入する。この際、マグネット１３の押し込み面３４が、ロータコア１２の出力軸方向片側端面３１と同じ高さになるまで同時に押し込むことで、マグネット１３をマグネットホルダ３８とロータコア１２の隙間３６にマグネット１３を挿入する。最後に、出力軸２が突出する側と反対側からカバー１５を２つのロータコア１２に被せ、カバー１５の出力軸方向両側端部を径方向内側に折り曲げて折り曲げ部３７を設けることでロータ３が完成する。なお、マグネット１３の保持および位置決めについては実施の形態１と同様である。
　実施の形態２によれば、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
　また、出力軸方向保持部をベース部ではなくアーム部の反ベース部側に設けたので、ロータコアに出力軸を圧入した後にマグネットを組み付けることが可能となり、ロータコアに出力軸を圧入する際のマグネットの位置ずれが発生しない。このため、より高精度な位置決めが可能となる。また、１つずつのロータコアに出力軸を圧入することができるので、出力軸の圧入の際に２つロータコアを中心を揃えて配置する必要が無いこのため、設備構成が容易となり、作業性も向上する。
実施の形態３．
　次に、実施の形態３を図１１および図１２に基づいて説明する。実施の形態３は、マグネットホルダの抜け防止用突起部を複数備えた点が実施の形態１、２と異なる。なお、回転電機１００の構成は実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
　図１１は、実施の形態３に係るマグネットホルダの斜視図である。マグネットホルダ４０は、実施の形態１のマグネットホルダ１４と同様に、ベース部１７およびアーム部１６により構成される。圧入ピン１８、出力軸方向保持部１９、誘い部２０、および切り欠き部２２についても実施の形態１と同様である。
　ホルダリブ２１には、出力軸方向に沿って並ぶ２つの抜け防止用突起部２３が設けられている。それぞれの抜け防止用突起部２３の形状は実施の形態１、２と同様である。またホルダリブ２１も、抜け防止用突起部２３の個数以外については実施の形態１、２と同様である。
　図１２は、実施の形態３に係るロータコアの斜視図である。略八角柱形状をしたロータコア４１の外周面２７の出力軸方向両端部には、周方向について所定の間隔を空けて、径方向外側に突出するコアリブ２８が複数設けられている。コアリブ２８は、実施の形態１と同様、マグネット１３を押し当てて位置決めするものであるが、実施の形態３では各マグネット１３に対して３箇所ずつ設けられる。また、実施の形態３でも８個のマグネット１３を１つのロータコア４１に取り付けるので、コアリブ２８は、１つのロータコア４１に対して２４箇所設けられている。
　それぞれのマグネット１３に対する２箇所のコアリブ２８の間には、出力軸方向に沿って挿入溝２９とロック溝３０が交互に２つずつ設けられている。２つの挿入溝２９とロック溝３０のうち、上側の挿入溝２９とロック溝３０は、マグネットホルダ４０においてベース部１７に近い方の抜け防止用突起部２３に対応する。下側の挿入溝２９とロック溝３０は、マグネットホルダ４０においてベース部１７から遠い方の抜け防止用突起部２３に対応する。なお、実施の形態１と同様に、それぞれの挿入溝２９およびロック溝３０の出力軸方向長さはそれぞれ対応する抜け防止用突起部２３の出力軸方向の長さよりも長くなっている。また、出力軸方向片側端面３１と、それぞれのロック溝３０との間の距離は、それぞれ対応する抜け防止用突起部２３とマグネットホルダ４０のベース部１７との間の距離よりも小さくなっている。これにより、圧入ピン１８が圧入穴３２に圧入される際に、それぞれの抜け防止用突起部２３が対応するロック溝３０に嵌合することとなる。ロータコア４１のその他の点については、実施の形態１のロータコア１２と同様である。
　ロータ３を組み立てる際には、マグネットホルダ４０の２つの抜け防止用突起部２３を径方向外側からロータコア４１の２つの挿入溝２９に挿入した後、マグネットホルダ４０を出力軸方向に移動させることで、圧入ピン１８をロータコア４１の圧入穴３２に圧入固定する。マグネット１３の挿入、出力軸２の圧入、およびカバー１５の組付けについては、実施の形態１と同様である。
　なお、実施の形態３に実施の形態２を組み合わせてもよい。この場合、マグネット１３の挿入については、実施の形態２のようにベース部側から挿入する。
　実施の形態３によれば、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
　また、マグネットホルダの径方向の抜けを防止する抜け防止用突起部が複数設けられているので、１つの抜け防止用突起部にかかる応力が分散され、マグネットホルダ自身の耐久力が向上する。
　本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
　従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。例えば、実施の形態１から３では、本願に開示される技術を段スキュー構造の回転電機に適用した例を示したが、本願に開示される技術を段スキュー構造を有しないモータに適用することも可能である。また、実施の形態１から３では、１つのロータコアについて取り付けられる複数のマグネットホルダはそれぞれベース部を有し、全体から見た場合に分割された状態であるが、ベース部を共通のベース部とし、共通のベース部に複数のアーム部が設けられたマグネットホルダとしてもよい。また、マグネットおよびマグネットホルダの個数は、上述の説明のものに限定されない。
２　出力軸、３　ロータ、１２、４１　ロータコア、１３　マグネット、１４、３８、４０　マグネットホルダ、１５　カバー、１６　アーム部、１７　ベース部、１８　圧入ピン、１９、３９　出力軸方向保持部、２０　誘い部、２１　ホルダリブ、２２　切り欠き部、２３　抜け防止用突起部、２５　押さえ面、２６　逃がし面、２７　外周面、２８　コアリブ、２９　挿入溝、３０　ロック溝、３１　出力軸方向片側端面、３２　圧入穴、３６　隙間、３７　折り曲げ部、１００　回転電機

Claims (8)

  1. 　出力軸に固定されたロータコアと、
    　前記ロータコアの外周において前記出力軸の周方向に沿って配置される複数のマグネットと、
    　前記出力軸の軸方向に沿って延びるアーム部および前記アーム部を保持するベース部を有する複数のマグネットホルダと
    を備える回転電機の回転子であって、
    　前記ベース部は、前記ロータコアの端面に設けられた圧入穴に圧入される圧入ピンを備えるとともに、
    　前記アーム部は、前記出力軸の径方向内側に突出し、前記周方向における一方の端面が押さえ面となるホルダリブと、前記ロータコアの外周面に設けられた挿入溝に挿入される突起部とを備え、
    　前記マグネットは、前記ロータコアと前記マグネットホルダの間に配置され、前記周方向における一方の端面が前記押さえ面に当接し、他方の端面が前記ロータコアから突出するコアリブに当接することを特徴とする回転電機の回転子。
  2. 　前記ホルダリブは、前記ベース部がある側に予め定められた長さの切り欠き部が設けられている請求項１に記載の回転電機の回転子。
  3. 　前記ロータコアの外周面には、前記軸方向について前記挿入溝と隣接し、前記突起部と嵌合するロック溝が設けられている請求項１または２に記載の回転電機の回転子。
  4. 　前記ベース部は、前記周方向に延び、前記マグネットを前記軸方向について保持する出力軸方向保持部を備えている請求項１から３のいずれか１項に記載の回転電機の回転子。
  5. 　前記アーム部は、前記ベース部側と反対側の端部から前記周方向に延び、前記マグネットを前記軸方向について保持する出力軸方向保持部を備えている請求項１から３のいずれか１項に記載の回転電機の回転子。
  6. 　前記突起部は、前記軸方向に沿って複数設けられている請求項１から５のいずれか１項に記載の回転電機の回転子。
  7. 　前記ロータコアは、前記軸方向に沿って複数配置され、それぞれの前記ロータコアは、前記周方向について、予め定められた角度だけ互いにずらされている請求項１から６のいずれか１項に記載の回転電機の回転子。
  8. 　請求項１から７のいずれか１項に記載の回転電機の回転子を備えた回転電機。
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