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公開番号2025104489
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-10
出願番号2023222324
出願日2023-12-28
発明の名称回転電機用回転子及び回転電機
出願人三菱重工業株式会社
代理人SSIP弁理士法人
主分類H02K 1/278 20220101AFI20250703BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】磁石の飛散を金属スリーブによって抑制するとともに金属スリーブの熱膨張に起因する回転子の振動の増大を抑制することができる回転電機用回転子を提供する。
【解決手段】回転電機用回転子であって、磁石と、金属材料によって構成され、磁石を覆うように設けられた金属スリーブと、非金属材料によって構成され、金属スリーブの外周面に装着された少なくとも1つの非金属スリーブと、を備え、少なくとも1つの非金属スリーブには、金属スリーブの外周面を部分的に露出させるように空隙が形成される。
【選択図】図3

特許請求の範囲【請求項１】
回転電機用回転子であって、
磁石と、
金属材料によって構成され、前記磁石を覆うように設けられた金属スリーブと、
非金属材料によって構成され、前記金属スリーブの外周面に装着された少なくとも１つの非金属スリーブと、
を備え、
前記少なくとも１つの非金属スリーブには、前記金属スリーブの前記外周面を部分的に露出させるように空隙が形成された、回転電機用回転子。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記非金属スリーブの厚さをｔ０、前記回転子の軸方向における前記空隙の大きさをｄとすると、ｄ＞ｔ０／５を満たす、請求項１に記載の回転電機用固定子。
【請求項３】
前記少なくとも１つの非金属スリーブは、
前記金属スリーブの前記外周面に装着された非金属第１スリーブと、
前記非金属第１スリーブに対して前記回転子の軸方向に間隔を空けて配置され、前記金属スリーブの前記外周面に装着された非金属第２スリーブと、
を含み、
前記空隙は、前記非金属第１スリーブと前記非金属第２スリーブとの間に形成された、請求項１に記載の回転電機用回転子。
【請求項４】
前記空隙は、前記非金属第１スリーブと前記非金属第２スリーブとの間に前記回転子の周方向における全体に亘って形成された、請求項３に記載の回転電機用回転子。
【請求項５】
前記空隙は、前記軸方向において前記金属スリーブの中央の位置を含む範囲に形成された、請求項４に記載の回転電機用回転子。
【請求項６】
前記金属スリーブの外周面には、前記回転子の径方向における外側に向けて突出する突出部が形成されており、
前記突出部は、前記非金属第１スリーブと前記非金属第２スリーブとの間に位置する、請求項３に記載の回転電機用固定子。
【請求項７】
前記突出部は、前記回転子の周方向における全体に亘って形成された、請求項６に記載の回転電機用固定子。
【請求項８】
前記非金属第１スリーブの端面は、前記軸方向における前記突出部の一方側の側面に接触し、
前記非金属第２スリーブの端面は、前記軸方向における前記突出部の他方側の側面に接触している、請求項６に記載の回転電機用固定子。
【請求項９】
前記軸方向における前記非金属第１スリーブが設けられる範囲での前記金属スリーブの厚さをｔ１、前記軸方向における前記非金属第２スリーブが設けられる範囲での前記金属スリーブの厚さをｔ２、前記軸方向における前記空隙が設けられる範囲での前記金属スリーブの厚さをｔ３とすると、ｔ３はｔ１及びｔ２の各々より大きい、請求項３に記載の回転電機用回転子。
【請求項１０】
前記非金属スリーブには前記回転子の径方向に貫通する貫通穴が形成されており、
前記空隙は前記貫通穴である、請求項１に記載の回転電機用回転子。
（【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、回転電機用回転子及び回転電機に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ＣＦＲＰ製の保護管を回転子軸に張り付けた永久磁石の外周面に容易且つ効率的に取り付けることを目的としたモータ回転子が開示されている。この回転子では、回転子軸の外周面に永久磁石が張り付けられ、ＣＦＲＰ製の保護管が永久磁石の外周面の全面を覆っている。回転子軸には中空室及び流通孔が形成されており、液体窒素などを内部に流通させることにより、回転子軸が熱収縮する。回転子軸が収縮して径が小さくなっている状態において、保護管を回転子軸に嵌入して永久磁石の外周側に配置する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－５０９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、回転電機用回転子において、磁石が破損した場合における磁石の飛散を抑制するために、磁石を覆う金属スリーブを設ける場合、金属スリーブは磁石の飛散を抑制する観点で高い強度を有するメリットがある一方で、渦電流によって発熱して膨張しやすい。金属スリーブが発熱により膨張すると、金属スリーブの内側に隙間が生じて、回転子の回転時に回転子の振動が増大する懸念がある。
【０００５】
上述の事情に鑑みて、本開示の少なくとも一実施形態は、磁石の飛散を金属スリーブによって抑制するとともに金属スリーブの熱膨張に起因する回転子の振動の増大を抑制することができる回転電機用回転子及び回転電機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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本開示の少なくとも一実施形態に係る回転電機用回転子は、
回転電機用回転子であって、
磁石と、
金属材料によって構成され、前記磁石を覆うように設けられた金属スリーブと、
非金属材料によって構成され、前記金属スリーブの外周面に装着された少なくとも１つの非金属スリーブと、
を備え、
前記少なくとも１つの非金属スリーブには、前記金属スリーブの外周面を部分的に露出させるように空隙が形成される。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の少なくとも一実施形態によれば、磁石の飛散を金属スリーブによって抑制するとともに金属スリーブの熱膨張に起因する回転子の振動の増大を抑制することができる回転電機用回転子及び回転電機が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本開示の回転電機の一実施形態に係るモータ２の一部を示す概略断面図である。
図１に示す断面における冷却ガスの流れを示す概略断面図である。
他の実施形態に係るモータ２の一部を示す概略断面図である。
他の実施形態に係るモータ２の一部を示す概略断面図である。
軸方向に分割された磁石１４の一例を説明するための概略断面図である。
図１～図４の各々に示したモータ２を適用可能な蒸気圧縮機５０の概略構成の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【００１０】
図１は、本開示の回転電機の一実施形態に係るモータ２の一部を示す概略断面図である。
図１に示すように、モータ２は、回転子４と、回転子４を回転可能に支持する軸受装置８と、固定子１０とを備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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