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公開番号2025072853
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-12
出願番号2023183256
出願日2023-10-25
発明の名称回転子および回転電機、並びに回転子および回転電機の製造方法
出願人三菱電機株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H02K 1/276 20220101AFI20250501BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】 IPM構造の回転子の回転子鉄心板間に隙間を設けた場合において、回転子鉄心における磁路を担う部分の縮小を抑制し、磁束を有効活用する回転子を地峡する。
【解決手段】回転子20は、回転軸となる主軸30と、主軸30の径方向外側に配置された回転子鉄心40と、回転子鉄心40の内部に配置され、磁極面51を有する磁石50と、を備える。回転子鉄心40は、複数の回転子鉄心板60が軸方向に隙間を設けて積層される構成であり、回転子鉄心板60には、磁石50が配置される磁石穴70と、磁石穴70において磁石50の磁極面51が配置される側の端部に、磁石50の磁極面51に沿って設けられ、軸方向に突出する第一凸部81と、が形成されている。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
回転軸となる主軸と、
前記主軸の径方向外側に配置された回転子鉄心と、
前記回転子鉄心の内部に配置され、磁極面を有する磁石と、を備え、
前記回転子鉄心は、複数の回転子鉄心板が軸方向に隙間を設けて積層される構成であり、
前記回転子鉄心板には、前記磁石が配置される磁石穴と、前記磁石穴において前記磁石の前記磁極面が配置される側の端部に、前記磁石の前記磁極面に沿って設けられ、軸方向に突出する第一凸部と、が形成されている、
回転子。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記第一凸部は、前記磁石の前記磁極面に接するように設けられる、
請求項１に記載の回転子。
【請求項３】
前記第一凸部は、前記第一凸部が形成された前記回転子鉄心板と軸方向に隣り合う前記回転子鉄心板の軸方向端面と接し、軸方向に隣り合う前記回転子鉄心板間に隙間を設けている、
請求項１に記載の回転子。
【請求項４】
前記回転子鉄心板の外周部のうち、前記磁石の前記磁極面と対向する位置に周方向に沿って設けられ、軸方向に突出する第二凸部をさらに備える、
請求項１に記載の回転子。
【請求項５】
前記第二凸部は、前記第二凸部が形成された前記回転子鉄心板と軸方向に隣り合う前記回転子鉄心板の軸方向端面と接し、軸方向に隣り合う前記回転子鉄心板間に隙間を設けている、
請求項４に記載の回転子。
【請求項６】
回転軸となる主軸と、
前記主軸の径方向外側に配置された内側回転子鉄心と、
前記内側回転子鉄心の径方向外側に配置され、磁極面を有する磁石と、
前記磁石の径方向外側に配置された外側回転子鉄心と、を備え、
前記内側回転子鉄心の径方向外側に配置された前記磁石および前記外側回転子鉄心から構成された構造体が、前記主軸に対して周方向に複数配置され、隣り合う前記構造体の周方向端面の間に隙間が設けられており、
前記内側回転子鉄心は、複数の内側回転子鉄心板が軸方向に隙間を設けて積層される構成であり、
前記外側回転子鉄心は、複数の外側回転子鉄心板が軸方向に隙間を設けて積層される構成であり、
前記内側回転子鉄心板と前記外側回転子鉄心板との少なくとも一方の回転子鉄心板には、前記磁石の前記磁極面が配置される側の端部に、前記磁石の前記磁極面に沿って設けられ、軸方向に突出する第三凸部が形成されている、
回転子。
【請求項７】
前記第三凸部は、前記磁石の前記磁極面に接するように設けられる、
請求項６に記載の回転子。
【請求項８】
前記第三凸部は、前記第三凸部が形成された前記回転子鉄心板と軸方向に隣り合う前記回転子鉄心板の軸方向端面と接し、軸方向に隣り合う前記回転子鉄心板間に隙間を設けている、
請求項６に記載の回転子。
【請求項９】
前記外側回転子鉄心板の径方向外側の端部に、周方向に沿って設けられ、軸方向に突出する第四凸部をさらに備える、
請求項６に記載の回転子。
【請求項１０】
前記第四凸部は、前記第四凸部が形成された前記回転子鉄心板と軸方向に隣り合う前記回転子鉄心板の軸方向端面と接し、軸方向に隣り合う前記回転子鉄心板間に隙間を設けている、
請求項９に記載の回転子。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、回転子および回転電機、並びに回転子および回転電機の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、回転電機の回転子の構造として、回転子鉄心の内部に複数の磁石が配置されたＩＰＭ（ＩｎｔｅｒｉｏｒＰｅｒｍａｎｅｎｔＭａｇｎｅｔ）構造と、回転子鉄心の外周表面に磁石が配置されたＳＰＭ（ＳｕｒｆａｃｅＰｅｒｍａｎｅｎｔＭａｇｎｅｔ）構造と、が知られている。回転子鉄心は、主軸の軸方向に積層された複数の回転子鉄心板により構成される。
【０００３】
ＳＰＭ構造の回転子では、材料コストの低減および軽量化のため、回転子鉄心板の使用枚数を減らしたものがある。例えば、特許文献１では、回転子鉄心板は、軸方向に対向する回転子鉄心板と軸方向に当接する凸部を有し、軸方向に対向する回転子鉄心板との間に隙間が設けられるように配設されるため、回転子鉄心板の使用枚数を減らすことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１９－１６５６１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の方法をＩＰＭ構造の回転子に適用する場合、すなわち、回転子鉄心板間に隙間を設ける場合、回転子鉄心における磁路を担う部分が縮小するため、磁束を有効活用することができないという問題がある。
【０００６】
本開示は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、ＩＰＭ構造の回転子の回転子鉄心板間に隙間を設けた場合において、回転子鉄心における磁路を担う部分の縮小を抑制することで、磁束を有効活用することができる回転子および回転電機、並びに回転子および回転電機の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示に係る回転子は、回転軸となる主軸と、主軸の径方向外側に配置された回転子鉄心と、回転子鉄心の内部に配置され、磁極面を有する磁石と、を備える。回転子鉄心は、複数の回転子鉄心板が軸方向に隙間を設けて積層される構成であり、回転子鉄心板には、磁石が配置される磁石穴と、磁石穴において磁石の磁極面が配置される側の端部に、磁石の磁極面に沿って設けられ、軸方向に突出する第一凸部と、が形成されている。
【０００８】
本開示に係る回転子は、回転軸となる主軸と、主軸の径方向外側に配置された内側回転子鉄心と、内側回転子鉄心の径方向外側に配置され、磁極面を有する磁石と、磁石の径方向外側に配置された外側回転子鉄心と、を備える。内側回転子鉄心の径方向外側に配置された磁石および外側回転子鉄心から構成された構造体が、主軸に対して周方向に複数配置され、隣り合う構造体の周方向端面の間に隙間が設けられている。内側回転子鉄心は、複数の内側回転子鉄心板が軸方向に隙間を設けて積層される構成であり、外側回転子鉄心は、複数の外側回転子鉄心板が軸方向に隙間を設けて積層される構成であり、内側回転子鉄心板と外側回転子鉄心板との少なくとも一方の回転子鉄心板には、磁石の磁極面が配置される側の端部に、磁石の磁極面に沿って設けられ、軸方向に突出する第三凸部が形成されている。
【０００９】
本開示に係る回転電機は、上記いずれかの回転子と、回転子の径方向に対向して配置された固定子と、を備える。
【００１０】
本開示に係る回転子の製造方法は、回転子鉄心板に、磁極面を有する磁石が配置される磁石穴と、磁石穴において磁石の磁極面が配置される側の端部に、磁石の磁極面に沿って設けられ、軸方向に突出する第一凸部と、を形成する形成工程と、複数の回転子鉄心板を、軸方向に隣り合う回転子鉄心板との間に隙間を設けて積層し、回転子鉄心を形成する積層工程と、回転軸となる主軸および磁石を回転子鉄心の内部に配置し、主軸と、磁石と、回転子鉄心と、を結合する結合工程と、磁石に磁力を付与する着磁工程と、を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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