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公開番号2024161673
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-20
出願番号2023076531
出願日2023-05-08
発明の名称回転電機の回転子、回転電機及び回転電機の回転子の製造方法
出願人三菱電機株式会社
代理人弁理士法人ぱるも特許事務所
主分類H02K 1/276 20220101AFI20241113BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】回転子コアに永久磁石を固定するに際して、永久磁石、および永久磁石の皮膜が損傷することを防止し、回転電機の信頼性を確保する。
【解決手段】回転子コア10に設けられるとともに回転軸33の軸方向に対して貫通して設けられた複数個の磁石挿入孔11と、磁石挿入孔11に設置された永久磁石12を有し、磁石挿入孔11における永久磁石12の径方向内側面121と対向する面には突起16を形成するとともに、突起16が回転軸33に対して垂直方向に突出することにより永久磁石12を磁石挿入孔11の径方向外側面13に押し付け固定する。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
円筒状の回転子コアと、前記回転子コアの中央部に固定された回転軸と、前記回転子コアに設けられるとともに前記回転軸の軸方向に対して貫通して設けられた複数個の磁石挿入孔と、前記磁石挿入孔に設置された永久磁石を有する回転電機の回転子において、
前記回転子コアにおいて前記磁石挿入孔における永久磁石の径方向内側面と対向する面には突起が形成されるとともに、前記突起が前記回転軸に対して垂直方向に突出することにより前記永久磁石が前記磁石挿入孔の径方向外側面に押し付け固定される回転電機の回転子。
続きを表示（約 520 文字）【請求項２】
前記突起には空洞で構成された変形構造が形成されている請求項１に記載の回転電機の回転子。
【請求項３】
前記永久磁石を前記磁石挿入孔に前記軸方向から挿入する際、前記変形構造は変形する請求項２に記載の回転電機の回転子の製造方法。
【請求項４】
前記突起に前記軸方向において屈曲させる曲げ加工を施し、前記回転子コアを前記軸方向に圧縮することにより、前記突起の屈曲が戻され、前記突起が前記回転軸に対して垂直方向に突出する請求項１又は請求項２に記載の回転電機の回転子の製造方法。
【請求項５】
前記回転子コアの内径において、変形前の内径が変形後の内径よりも小さくなるように形成するとともに、
前記磁石挿入孔に前記永久磁石を挿入した後、前記回転子コアの変形前の内径面が前記回転子コアの変形後の内径面へ拡張されることにより、前記突起が前記永久磁石の前記径方向内側面に突き当たる請求項１又は請求項２に記載の回転電機の回転子の製造方法。
【請求項６】
請求項１又は請求項２に記載の回転子と、前記回転子の径方向外側に所定の間隔を隔てて配置される固定子とを備えた回転電機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本願は、回転電機の回転子、回転電機及び回転電機の回転子の製造方法に関するものである。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、ハイブリッド自動車（ＨＶ：ＨＹＢＲＩＤＶＥＨＩＣＬＥ）および電気自動車（ＥＶ：ＥＬＥＣＴＲＩＣＶＥＨＩＣＬＥ）の生産台数が増え、高速回転、および高トルクのモータが求められている。ＩＰＭ（ＩＮＴＥＲＩＯＲＰＥＲＭＡＮＥＮＴＭＡＧＮＥＴ）回転電機は、磁石を回転子コア内部に埋め込むことにより、磁石の保持力が高く、高速回転に向いている。
【０００３】
また、磁気回路において、ヨークの一部を、吸引および反発するリラクタンストルクとして利用できるため、磁石によるトルクとリラクタンストルクとの合成トルクにより、大きなトルクを生み出すことができる。ＩＰＭ回転電機の回転子は、回転電機の回転中心となる軸と、磁力を発生する永久磁石と、永久磁石を保持し、磁束線を効率よく径方向外側に出すための回転子コアとから構成される。回転子コアには予め回転中心に対して対称になるように複数のスロットが設けられており、永久磁石をスロットに挿入、固定した後、回転軸を挿入固定する。
【０００４】
例えば、従来の回転電機の回転子においては、電磁鋼板のうちの少なくとも一の電磁鋼板である第１電磁鋼板は、磁石挿入孔の側面に、一部が磁石挿入孔に向かって突出し、磁石挿入孔に挿入される永久磁石によって軸方向に屈曲可能に構成される突出部を有し、永久磁石は、屈曲する突出部と磁石挿入孔との間に固定されるものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１９－１４６４４８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の回転電機の回転子においては、回転子コアへの永久磁石の固定方法を、回転子コアのスロットに形成された突起が永久磁石挿入時に永久磁石の皮膜を擦りながら軸方向に屈曲し、回転子コアのスロット内に機械的に固定されていた。従って永久磁石の皮膜を損傷し、使用環境によっては錆が発生し、回転電機としての性能劣化につながるという問題があった。
また、接着剤又は樹脂を用いて回転子スロットに永久磁石を固定する場合には、接着剤又は樹脂の材料費がかさみ、コスト高になるという問題があった。
【０００７】
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、回転子コアに永久磁石を固定するに際して、永久磁石、および永久磁石の皮膜が損傷することを防止し、回転電機の信頼性を確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願に開示される回転電機の回転子は、
円筒状の回転子コアと、前記回転子コアの中央部に固定された回転軸と、前記回転子コアに設けられるとともに前記回転軸の軸方向に対して貫通して設けられた複数個の磁石挿入孔と、前記磁石挿入孔に設置された永久磁石を有するものであって、
前記回転子コアにおいて前記磁石挿入孔における永久磁石の径方向内側面と対向する面には突起が形成されるとともに、前記突起が前記回転軸に対して垂直方向に突出することにより前記永久磁石が前記磁石挿入孔の径方向外側面に押し付け固定されるものである。
また、本願に開示される回転電機は、上記の回転電機の回転子と、前記回転子の径方向外側に所定の間隔を隔てて配置される固定子とを備えたものである。
更に本願に開示される回転電機の回転子の製造方法は、突起に空洞で構成された変形構造を形成し、永久磁石を磁石挿入孔に軸方向から挿入する際、前記変形構造は変形するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本願に開示される回転電機の回転子、回転電機及び回転電機の回転子の製造方法によれば、回転子コアに永久磁石を固定するに際して、永久磁石、および永久磁石の皮膜が損傷することを防止し、回転電機の信頼性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施の形態１による回転電機の構成を示す平面断面図である。
実施の形態１による回転電機の回転子コアの形状を示す平面断面図である。
図２におけるＡ－Ａ線断面図である。
回転子コアに永久磁石を挿入固定する状態を示した断面図である。
回転子コアに永久磁石を挿入固定する状態を示した断面図である。
回転子コアに永久磁石を挿入固定した後の状態を示す部分平面図である。
実施の形態１による回転子コアを示す平面図である。
図７におけるＢ－Ｂ線断面図である。
比較例１による回転子コアを示す平面図である。
図９におけるＣ－Ｃ線断面図である。
面内変形により固定した状態を示す断面図である。
面外変形により固定した状態を示す断面図である。
実施の形態２による回転電機の回転子コアの形状を示す部分平面図である。
実施の形態３による回転電機の回転子コアの形状を示す部分平面図である。
実施の形態４による回転電機の回転子コアの形状を示す部分平面図である。
図１６Ａは回転電機の回転子の回転子コアへ永久磁石を挿入固定するための装置を示す平面図である。図１６Ｂは回転電機の回転子の回転子コアへ永久磁石を挿入固定するための装置を示す断面図である。
実施の形態４による回転電機の回転子コアの形状を示す部分平面図である。
実施の形態４による回転電機の回転子コアの形状を示す部分平面図である。
実施の形態５による回転電機の回転子コアの形状を示す部分平面図である。
実施の形態６による回転電機の回転子コアの形状を示す部分平面図である。
実施の形態６による回転子コアに永久磁石を挿入固定する状態を示した断面図である。
実施の形態６による回転子コアに永久磁石を挿入固定する状態を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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