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公開番号2024157473
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-07
出願番号2023071885
出願日2023-04-25
発明の名称永久磁石式電動機
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類H02K 1/276 20220101AFI20241030BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】外筒リングにおいて低温時の局所的な応力集中部の形成が抑制される永久磁石式電動機を提供する。
【解決手段】内周側ロータコア36の外径D2は、外周側ロータコア38の外径D1よりも小さくされ、外筒リング42と内周側ロータコア36の突部36bとの間には、内周側ロータコア36の熱膨張率に応じた径方向の空隙Gが形成されていることから、低温時において内周側ロータコア36の突部36bが外筒リング42の一部に干渉して外筒リング42を局所的に変形させることが緩和されて外筒リング42の歪みが抑制されるので、外筒リング42の応力集中が抑制される。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
内周側ロータコア及び外周側ロータコアとそれらの間に径方向に挟まれた永久磁石とが外筒リングによって固定されたロータを、有する永久磁石式電動機であって、
内周側ロータコアは、平面形状が多角形を成す本体部と、前記多角形の本体部の各隅部から外筒リングに向かって放射状に突き出す突部とを有し、
前記内周側ロータコアの外径は前記外周側ロータコアの外径よりも小さくされ、
前記外筒リングと前記内周側ロータコアの突部との間には、前記内周側ロータコアの熱膨張率に応じた空隙が形成されている
ことと特徴とする永久磁石式電動機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、内周側ロータコア及び外周側ロータコアとそれらの間に挟まれた永久磁石とが外筒リングによって固定されたロータを、有する永久磁石式電動機に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
永久磁石がロータに埋設された永久磁石式電動機の一種に、ロータの回転中心線側において電磁鋼板が複数枚積層された内周側ロータコアと、前記内周側ロータコアの外周に配置された複数個の永久磁石と、前記永久磁石の外周において電磁鋼板が複数枚積層された外周側ロータコアと、前記外周側ロータコアの外周側に嵌め着けられ、前記内周側ロータコア、前記永久磁石、及び外周側ロータコアを前記外周側ロータコアの外周側から中心側に押しつける非磁性の外筒リングと、を有し、ステータの回転磁束変化に同期して回転するロータを、備えた永久磁石式電動機がある。たとえば、特許文献１に記載された永久磁石式電動機がそれである。
【０００３】
このような永久磁石式電動機に対して、リラクタンストルクを発生させて効率を向上させることができるように、特許文献２に示されるように、平面形状が多角形をなす内周側ロータコア本体部の各隅部から外筒リングに向かってそれぞれ放射状に突き出す突部を形成することが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１３－１１５８９９号公報
特開平１１－２９９１５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、内周側ロータコア及び外周側ロータコアとそれらの間に挟まれたた永久磁石とは、熱膨張係数が相互に異なっていて、低温状態では内周側ロータコア及び外周側ロータコアが永久磁石よりも収縮が大きい場合には、内周側ロータコアの隅部が外筒リングを局所的に外側へ変形させて応力集中部を形成するという問題があった。特に、外筒リングがＣＦＲＰなどの非磁性且つ非金属である薄い材料である場合に、そのような問題が顕著となる。
【０００６】
本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、外筒リングにおいて低温時の局所的な応力集中部の形成が抑制される永久磁石式電動機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の要旨とするところは、（ａ）内周側ロータコア及び外周側ロータコアとそれらの間に径方向に挟まれた永久磁石とが外筒リングによって固定されたロータを、有する永久磁石式電動機であって、（ｂ）内周側ロータコアは、平面形状が多角形を成す本体部と、前記多角形の本体部の各隅部から外筒リングに向かって放射状に突き出す突部とを有し、（ｃ）前記内周側ロータコアの外径は前記外周側ロータコアの外径よりも小さくされ、前記外筒リングと前記内周側ロータコアの突部との間には、熱膨張率に応じた空隙が形成されていることにある。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の永久磁石式電動機によれば、前記内周側ロータコアの外径は前記外周側ロータコアの外径よりも小さくされ、前記外筒リングと前記内周側ロータコアの突部との間には、熱膨張率に応じた空隙が形成されていることから、低温時において前記内周側ロータコアの隅部から突き出した突起が前記外筒リングに干渉することが緩和されて前記外筒リングの歪みが抑制されるので、前記外筒リングの応力集中が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の一実施例の永久磁石式電動機が車両に適用された場合の概略構成を説明する図である。
図１の永久磁石式電動機のロータ構造を説明する断面の模式図である。
図１の永久磁石式電動機の常温時における外筒リングと内周側ロータコアの隅部から突き出す突起との位置関係を説明する模式図である。
図１の永久磁石式電動機の低温時における外筒リングと内周側ロータコアの隅部から突き出す突起との位置関係を説明する模式図である。
従来の永久磁石式電動機の常温時における外筒リングと内周側ロータコアの隅部から突き出す突起との位置関係を説明する模式図である。
従来の永久磁石式電動機の低温時における外筒リングと内周側ロータコアの隅部から突き出す突起との位置関係を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例】
（【００１１】以降は省略されています）

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