JP7204027B1 - 回転電機及びそのローター - Google Patents

Abstract

【課題】組立作業性の低下を抑制することができる回転電機及びそのローターを得ることを目的とする。【解決手段】ローターシャフト８に一対の溝８ａが設けられている。また、各第１エンドプレート１４は、複数の第１突起部１４ｂを有している。また、各第１先端１４ｃは、溝８ａに挿入されている。そして、各第１突起部１４ｂは、第１先端１４ｃが端面１１ｃに近付く方向へ弾性変形している。これにより、第１プレート主部１４ａは、複数の第１突起部１４ｂのそれぞれの復元力により、端面１１ｃに接する方向へ押されている。【選択図】図７

Description

本開示は、回転電機及びそのローターに関するものである。

従来の電動機のローターでは、ローターシャフトにかしめ加工を施すことによって、エンドプレートがローターシャフトに固定されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４－２２２３４８号公報

上記のような従来の電動機のローターでは、ローターシャフトにかしめ加工を施す必要があるため、組立作業性が低下する。

本開示は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、組立作業性の低下を抑制することができる回転電機及びそのローターを得ることを目的とする。

本開示に係る回転電機のローターは、磁石挿入孔とシャフト挿入孔とが設けられているローターコア、磁石挿入孔に挿入されている永久磁石、シャフト挿入孔に挿入されているローターシャフト、及びローターシャフトの軸方向におけるローターコアの端面に当てられており、磁石挿入孔からの永久磁石の抜けを阻止するエンドプレート体を備え、ローターシャフトの外周面には、ローターシャフトの周方向に沿って溝が設けられており、エンドプレート体は、第１エンドプレートを有しており、第１エンドプレートは、環状の第１プレート主部と、それぞれ第１プレート主部から第１プレート主部の内側へ突出している複数の第１突起部とを有しており、各第１突起部の先端である第１先端は、溝に挿入されており、各第１突起部は、第１先端が端面に近付く方向へ弾性変形しており、第１プレート主部は、複数の第１突起部のそれぞれの復元力により端面に接する方向へ押されている。

本開示の回転電機及びそのローターによれば、組立作業性の低下を抑制することができる。

実施の形態１による回転電機の断面図である。 図１のローターを示す斜視図である。 図２のローターの断面図である。 図２のローターコアと複数の永久磁石とを示す斜視図である。 図３の第１エンドプレートを示す斜視図である。 図３の第２エンドプレートを示す斜視図である。 図３の要部を拡大して示す断面図である。

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１による回転電機の断面図である。図において、回転電機は、ハウジング１、第１軸受２、第２軸受３、ステーター４、及びローター５を有している。

第１軸受２及び第２軸受３は、ハウジング１に保持されている。第１軸受２と第２軸受３とは、互いに対向している。

ステーター４は、円環状のステーターコア６と、複数のステーターコイル７とを有している。ステーターコア６は、ハウジング１内に固定されている。複数のステーターコイル７は、それぞれステーターコア６に巻かれている。

ローター５は、ローターシャフト８と、ローター本体９とを有している。ローターシャフト８は、第１軸受２及び第２軸受３を介して、ハウジング１に回転可能に保持されている。図１は、ローターシャフト８の軸心Ｃに沿う回転電機の断面を示している。

ローター本体９は、ハウジング１内においてローターシャフト８に固定されており、ローターシャフト８と一体に回転する。ローター本体９の外周面は、隙間を介してステーターコア６の内周面に対向している。

図２は、図１のローター５を示す斜視図であり、ローター本体９の一部を破断して示している。図３は、図２のローター５の断面図であり、ローターシャフト８の軸心Ｃに沿う断面を示している。

ローター本体９は、円環状のローターコア１１と、複数の永久磁石１２と、一対のエンドプレート体１３とを有している。

ローターコア１１は、複数の円環状の磁性鋼板がローターシャフト８の軸方向に積層されて構成されている。ローターシャフト８の軸方向は、軸心Ｃに平行な方向である。複数の磁性鋼板は、複数のかしめ部１１ｄにおいて、一体化されている。

図４は、図２のローターコア１１と複数の永久磁石１２とを示す斜視図である。ローターコア１１の中心には、シャフト挿入孔１１ａが設けられている。ローターシャフト８は、シャフト挿入孔１１ａに挿入されている。また、ローターシャフト８は、ローターコア１１を貫通している。

ローターコア１１には、ローターシャフト８の周方向に互いに等間隔をおいて、複数の磁石挿入孔１１ｂが設けられている。複数の磁石挿入孔１１ｂは、軸心Ｃを中心とする同一の円周上に位置している。また、各磁石挿入孔１１ｂは、ローターシャフト８の軸方向に沿って、ローターコア１１の全体に連続して設けられている。

各永久磁石１２は、対応する磁石挿入孔１１ｂに挿入されている。ローターシャフト８の軸方向における各永久磁石１２の寸法は、ローターシャフト８の軸方向におけるローターコア１１の寸法と同じである。各永久磁石１２は、複数の分割磁石がローターシャフト８の軸方向に並べられて構成されてもよい。

図３に戻って、各エンドプレート体１３は、ローターシャフト８の軸方向におけるローターコア１１の端面１１ｃに当てられている。これにより、各エンドプレート体１３は、複数の磁石挿入孔１１ｂを覆い、複数の磁石挿入孔１１ｂからの複数の永久磁石１２の抜けを阻止している。

各エンドプレート体１３は、円環状の第１エンドプレート１４と、円環状の第２エンドプレート１５とを有している。第２エンドプレート１５は、対応する端面１１ｃに接している。第１エンドプレート１４は、第２エンドプレート１５に接している。即ち、第２エンドプレート１５は、端面１１ｃと第１エンドプレート１４との間に介在している。

ローターシャフト８の外周面には、ローターシャフト８の軸方向に互いに間隔をおいて、一対の溝８ａが設けられている。各溝８ａは、ローターシャフト８の周方向に沿って設けられている。また、各溝８ａは、ローターシャフト８の全周に渡って連続して設けられている。ローターシャフト８の周方向は、軸心Ｃを中心とする円周に沿う方向である。

ローターコア１１は、ローターシャフト８の軸方向について、一対の溝８ａの間に配置されている。

図５は、図３の第１エンドプレート１４を示す斜視図である。第１エンドプレート１４は、円環状の第１プレート主部１４ａと、複数の第１突起部１４ｂとを有している。

複数の第１突起部１４ｂは、それぞれ第１プレート主部１４ａから、第１プレート主部１４ａの内側へ突出している。即ち、各第１突起部１４ｂは、ローターシャフト８へ向けて突出している。また、各第１突起部１４ｂは、弾性変形可能である。

ローターシャフト８の周方向における各第１突起部１４ｂの寸法は、第１プレート主部１４ａから離れるに従って、連続して小さくなっている。

図６は、図３の第２エンドプレート１５を示す斜視図である。第２エンドプレート１５は、円環状の第２プレート主部１５ａと、複数の第２突起部１５ｂとを有している。

複数の第２突起部１５ｂは、それぞれ第２プレート主部１５ａから、第２プレート主部１５ａの内側へ突出している。即ち、各第２突起部１５ｂは、ローターシャフト８へ向けて突出している。また、各第２突起部１５ｂは、弾性変形可能である。

ローターシャフト８の周方向における各第２突起部１５ｂの寸法は、第２プレート主部１５ａから離れるに従って、連続して小さくなっている。

実施の形態１では、図２に示すように、複数の第１突起部１４ｂと複数の第２突起部１５ｂとが、ローターシャフト８の周方向に交互に配置されている。

図７は、図３の要部を拡大して示す断面図である。各第１突起部１４ｂの先端である第１先端１４ｃは、溝８ａに挿入されている。各第１突起部１４ｂは、第１先端１４ｃが端面１１ｃに近付く方向へ弾性変形している。各第１先端１４ｃは、溝８ａの側面に接している。

第１プレート主部１４ａは、複数の第１突起部１４ｂのそれぞれの復元力により、端面１１ｃに接する方向へ押されている。これにより、第１プレート主部１４ａは、第２プレート主部１５ａを端面１１ｃに押し付けている。

各第２突起部１５ｂの先端である第２先端１５ｃは、溝８ａに挿入されている。また、各第２先端１５ｃは、溝８ａの底面に接している。

各第２突起部１５ｂは、第２エンドプレート１５がローターシャフト８に装着される際に、弾性変形する。また、各第２突起部１５ｂは、第２先端１５ｃが溝８ａ内に挿入されると、復元する。このため、ローター５の組立後には、各第２突起部１５ｂは、第２プレート主部１５ａとともに端面１１ｃに接している。

このような回転電機及びそのローター５では、ローターシャフト８に一対の溝８ａが設けられている。また、各第１エンドプレート１４は、複数の第１突起部１４ｂを有している。また、各第１先端１４ｃは、溝８ａに挿入されている。そして、各第１突起部１４ｂは、第１先端１４ｃが端面１１ｃに近付く方向へ弾性変形している。これにより、第１プレート主部１４ａは、複数の第１突起部１４ｂのそれぞれの復元力により、端面１１ｃに接する方向へ押されている。

このため、各第１エンドプレート１４にローターシャフト８を通し、各第１突起部１４ｂを弾性変形させて溝８ａに挿入することにより、各第１エンドプレート１４をローターシャフト８に容易に装着することができ、組立作業性の低下を抑制することができる。

また、各第１エンドプレート１４をローターシャフト８に装着することにより、ローターコア１１の位置決めを容易に行うことができる。

また、複数の第１突起部１４ｂが弾性変形することにより、ローターコア１１の積層公差を吸収することができる。また、複数の磁石挿入孔１１ｂからの複数の永久磁石１２の抜けを、より確実に阻止することができる。

また、ローターシャフト８に一対の溝８ａを設けるだけで、ローターコア１１の両側にエンドプレート体１３を容易に配置することができる。

また、端面１１ｃと第１エンドプレート１４との間に、第２エンドプレート１５が介在している。このため、第１エンドプレート１４の厚さ寸法と、第２エンドプレート１５の厚さ寸法とをそれぞれ小さくすることができ、エンドプレート体１３のローターシャフト８への装着をさらに容易にすることができる。

また、複数の第２突起部１５ｂは、それぞれ端面１１ｃに接している。このため、ローターシャフト８に対してローターコア１１をより安定して位置決めすることができる。

なお、一対のエンドプレート体１３の間にローターコア１１が挟み込まれる構造においては、複数のかしめ部１１ｄは省略されてもよい。

また、１つのエンドプレート体１３に、２枚以上の第１エンドプレート１４が用いられてもよい。

また、１つのエンドプレート体１３に、２枚以上の第２エンドプレート１５が用いられてもよい。

また、各第２突起部１５ｂは、第２プレート主部１５ａが端面１１ｃに接した状態において、第２先端１５ｃが端面１１ｃから離れる方向へ変形していてもよい。

また、第２エンドプレート１５は、省略されてもよい。即ち、エンドプレート体１３は、第１エンドプレート１４のみによって構成されてもよい。

また、溝８ａは、ローターシャフト８の周方向に沿って断続的に設けられていてもよい。

また、実施の形態１のエンドプレート体１３は、ローターシャフト８の軸方向におけるローターコア１１の一端のみに適用されてもよい。

５ ローター、８ ローターシャフト、８ａ 溝、１１ ローターコア、１１ａ シャフト挿入孔、１１ｂ 磁石挿入孔、１１ｃ 端面、１２ 永久磁石、１３ エンドプレート体、１４ 第１エンドプレート、１４ａ 第１プレート主部、１４ｂ 第１突起部、１４ｃ 第１先端、１５ 第２エンドプレート、１５ａ 第２プレート主部、１５ｂ 第２突起部、１５ｃ 第２先端。

Claims (4)

1. 磁石挿入孔とシャフト挿入孔とが設けられているローターコア、
   前記磁石挿入孔に挿入されている永久磁石、
   前記シャフト挿入孔に挿入されているローターシャフト、及び
   前記ローターシャフトの軸方向における前記ローターコアの端面に当てられており、前記磁石挿入孔からの前記永久磁石の抜けを阻止するエンドプレート体
   を備え、
   前記ローターシャフトの外周面には、前記ローターシャフトの周方向に沿って溝が設けられており、
   前記エンドプレート体は、第１エンドプレートを有しており、
   前記第１エンドプレートは、
   環状の第１プレート主部と、
   それぞれ前記第１プレート主部から前記第１プレート主部の内側へ突出している複数の第１突起部と
   を有しており、
   各前記第１突起部の先端である第１先端は、前記溝に挿入されており、
   各前記第１突起部は、前記第１先端が前記端面に近付く方向へ弾性変形しており、
   前記第１プレート主部は、前記複数の第１突起部のそれぞれの復元力により前記端面に接する方向へ押されている回転電機のローター。
2. 前記エンドプレート体は、前記端面と前記第１エンドプレートとの間に介在している第２エンドプレートをさらに有しており、
   前記第２エンドプレートは、
   環状の第２プレート主部と、
   それぞれ前記第２プレート主部から前記第２プレート主部の内側へ突出している複数の第２突起部と
   を有しており、
   各前記第２突起部の先端である第２先端は、前記溝に挿入されている請求項１に記載の回転電機のローター。
3. 各前記第２突起部は、前記端面に接している請求項２に記載の回転電機のローター。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のローター
   を備えている回転電機。

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