回転電機
【課題】永久磁石の再利用や分別回収を容易にする回転電機を提供する。
【解決手段】筐体１１内に設けられた固定子１２と、固定子１２の内周側に設けられ固定子１２と同軸に設けられた回転軸２１を有する回転子１３と、回転子１３の外周面に所定の間隔を存して周方向に複数設けられた永久磁石２４と、回転子１３の軸方向の両端部に設けられ永久磁石を保持する保持板２７と、保持板２７を互いに接続するとともに当該保持板を回転子１３に固定する固定部材３３と、を備え、永久磁石２４は、軸方向の中央部分よりも厚さが薄く形成された段差部を軸方向の両端部に有し、保持板２７は、永久磁石２４の軸方向の端面に当接する円環状の本体部２８と、当該本体部２８の外縁部から永久磁石２４側に突出し、永久磁石２４の段差部に径方向の外周側から当接する抑え部２９とを有する。
【解決手段】筐体１１内に設けられた固定子１２と、固定子１２の内周側に設けられ固定子１２と同軸に設けられた回転軸２１を有する回転子１３と、回転子１３の外周面に所定の間隔を存して周方向に複数設けられた永久磁石２４と、回転子１３の軸方向の両端部に設けられ永久磁石を保持する保持板２７と、保持板２７を互いに接続するとともに当該保持板を回転子１３に固定する固定部材３３と、を備え、永久磁石２４は、軸方向の中央部分よりも厚さが薄く形成された段差部を軸方向の両端部に有し、保持板２７は、永久磁石２４の軸方向の端面に当接する円環状の本体部２８と、当該本体部２８の外縁部から永久磁石２４側に突出し、永久磁石２４の段差部に径方向の外周側から当接する抑え部２９とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転子の外周面に永久磁石を設けたいわゆる表面磁石型の回転電機がある。この永久磁石は、一般的に、接着剤やシート部材によって回転子に貼り付けられている（例えば、特許文献１、２参照）。この場合、高速回転型の回転電機の場合、永久磁石が受ける遠心力が大きくなる。そのため、永久磁石は、例えばその全体を接着剤や樹脂で覆うことにより、接着強度を高めた状態で回転子に強固に固定されている。
【０００３】
ところで、このような回転電機に用いられる永久磁石は、例えばネオジムやディスプロシウムなどのレアアースを含んでいる。そのため、レアアースの希少価値が高いこと、また、環境保全の観点などから、永久磁石の再利用や分別回収を行うことが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−７８２５７号公報
【特許文献１】特開２００１−２３１２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、永久磁石の再利用や分別回収を容易にする回転電機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の回転電機によれば、筐体内に設けられた固定子と、固定子の内周側に設けられ固定子と同軸に設けられた回転軸を有する回転子と、回転子の外周面に所定の間隔を存して周方向に複数設けられた永久磁石と、回転子の軸方向の両端部に設けられ永久磁石を保持する保持板と、保持板を互いに接続するとともに当該保持板を回転子に固定する固定部材と、を備え、永久磁石は、軸方向の中央部分よりも厚さが薄く形成された段差部を軸方向の両端部に有し、保持板は、永久磁石の軸方向の端面に当接する円環状の本体部と、当該本体部の外縁部から永久磁石側に突出し、永久磁石の段差部に径方向の外周側から当接する抑え部とを有する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態の回転電機の全体構成を模式的に示す図
【図２】第１実施形態の永久磁石を模式的に示す図
【図３】第１実施形態の永久磁石を回転子鉄心に設けた状態を模式的に示す図
【図４】第１実施形態の保持板を模式的に示す図
【図５】第１実施形態の回転子を模式的に示す図
【図６】第１実施形態の永久磁石の取り外し手順を模式的に示す図
【図７】第２実施形態の回転子を模式的に示す図その１
【図８】第２実施形態の保持板を模式的に示す図
【図９】第２実施形態の回転子の断面を模式的に示す図
【図１０】第２実施形態の回転子を模式的に示す図その２
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、回転電機の複数の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【０００９】
（第１実施形態）
以下、第１実施形態による回転電機について、図１から図６を参照しながら説明する。
図１に示すように、本実施形態による回転電機１０は、筐体１１内に固定子１２および回転子１３を備えている。以下、図１の左方向を正面側、右方向を後面側として説明する。筐体１１は、円筒状に形成された胴部１４と、胴部１４の正面側に配置された正面側ブラケット１５と、胴部１４の後面側に配置された後面側ブラケット１６とを組み合わせて構成されている。正面側ブラケット１５は、胴部１４の正面側の開口を塞ぐように設けられており、後面側ブラケット１６は、胴部１４の後面側の開口を塞ぐように設けられている。
【００１０】
固定子１２は、固定子鉄心１７および固定子コイル１８を有している。固定子鉄心１７は、例えば磁性鋼板を円環状に打ち抜いて成形した鉄心片を積層して円筒状に形成されている。この固定子鉄心１７は、内周側に、積層方向すなわち軸方向に延びる図示しないコイル挿入溝を複数有している。このコイル挿入溝は、固定子鉄心１７の内周側に、周方向の全域に渡って複数設けられている。この固定子１２は、胴部１４の内周側に配置された状態で筐体１１内に収納されている。
【００１１】
固定子コイル１８は、例えばＵ相、Ｖ相およびＷ相の三相からなるコイルであり、それぞれ固定子鉄心１７のコイル挿入溝に挿入されている。この固定子コイル１８は、コイル挿入溝に挿入された状態において、その一部が固定子鉄心１７の軸方向の両端部に露出している。固定子コイル１８の固定子鉄心１７の両端部に露出している部位は、周知のように、固定子鉄心１７の径方向の外側に拡開された後、ワニスなどを含浸させて固定されている。これにより、コイルエンド１９が形成される。このため、コイルエンド１９は、固定子鉄心１７の軸方向の両端部に形成されるとともに、固定子鉄心１７の周方向の全域に形成される。このような構成の固定子１２は、筐体１１に固定されている。
【００１２】
回転子１３は、回転子鉄心２０と回転軸２１とを有している。この回転子１３は、固定子１２の内周側に設けられている。回転子鉄心２０は、例えば磁性鋼板を円板状に打ち抜いて成形した鉄心片を積層して円筒状に形成されている。回転軸２１は、回転子鉄心２０の径方向の中心部に設けられている軸孔２２に圧入され、回転子鉄心２０に対して固定されている。なお、回転軸２１は、圧入に代えて、嵌合や挿入により回転子鉄心２０に固定してもよい。この回転軸２１は、回転子鉄心２０を挟んだ両端部側がそれぞれ軸受部材２３により回転可能に支持されている。より具体的には、回転軸２１は、正面側の一端部２１ａが軸受部材２３を介して正面側ブラケット１５に支持されており、後面側の他端部２１ｂが軸受部材２３を介して後面側ブラケット１６に支持されている。本実施形態の場合、軸受部材２３としてベアリングを用いている。また、回転軸２１は、一端部２０ａが筐体１１の外側に突出している。なお、回転軸２１は、中空に形成したものであってもよい。
【００１３】
回転子鉄心２０の外周面には、永久磁石２４が設けられている。つまり、本実施形態の回転電機１０は、いわゆるＳＰＭ（Surface Permanent Magnet）型の回転界磁形式回転電機である。また、回転電機１０は、永久磁石２４としてネオジム磁石が採用されている。ネオジム磁石は、周知のように、ネオジム、鉄、ホウ素などを主成分とする磁石であり、保磁力を向上させるためにディスプロシウムが添加されている。つまり、永久磁石は、レアアースを含んでいる。
【００１４】
この永久磁石２４は、図２に示すように、回転子鉄心２０に設けられた状態における外周部２４ａが、軸方向に対する断面視で回転子１３の外周面と相似する円弧状に形成されている。また、永久磁石２４は、内周部２４ｂが、軸方向に対する断面視で直線状に形成されている。このため、永久磁石２４は、いわゆるカマボコ形状をなしている。また、永久磁石２４は、図１および図２に示すように、軸方向の両端部に、中央部よりも厚さＷ１だけ窪んだ段差部２５が形成されている。この段差部２５は、外周面側が円弧状に形成されている。つまり、永久磁石２４は、軸方向の中央部分よりも厚さが薄く形成された段差部２５を軸方向の両端に有している。
【００１５】
この永久磁石２４は、図３に示すように、永久磁石２４は、回転子１３の外周面に、所定の間隔を存して周方向に複数、例えば本実施形態では１２個設けられている。このとき、周方向に隣接する永久磁石２４は、外周側の極性が互いに異なるように配置される。これにより、回転子１３には、１２個の磁極が形成される。また、永久磁石２４は、内周部２４ｂ側の一部が回転子鉄心２０の外縁部に形成された磁石溝２６に挿入されている。この磁石溝２６は、永久磁石２４の数に対応して設けられている。なお、永久磁石２４の数すなわち磁極の数は、一例であり、これに限定されない。
【００１６】
また、回転子鉄心２０には、図１に示すように、その軸方向の両側に、保持板２７がそれぞれ設けられている。各保持板は、例えばステンレス鋼などの非磁性体の金属材料で形成されている。保持板２７は、図４に示すように、全体として概ね円環状に形成され、永久磁石２４を軸方向の端面に当接する本体部２８と、本体部２８の外縁部から永久磁石２４側に突出し、永久磁石２４の段差部２５に外周側から当接する抑え部２９とを有している。この本体部２８は、周方向に分割された複数、例えば本実施形態の場合４枚の保持板片２７ａ、２７ｂ、２７ｃおよび２７ｄが組み合わされて構成されている。なお、図４では、保持板片２７ｄを破線にて示している。
【００１７】
各保持板片２７ａ〜２７ｄの抑え部２９は、その段差Ｗ２が永久磁石２４の段差部２５との厚さＷ１（図２参照）よりも小さく形成されている。この抑え部２９は、それぞれ３個の永久磁石２４の段差部２５の外周面側に当接している。つまり、各保持板片２７ａ〜２７ｄは、それぞれ３個の永久磁石２４を保持している。なお、保持板２７の分割数は、４枚に限らず、永久磁石２４の数や大きさなどに応じて任意に設定すればよい。
【００１８】
また、保持板２７は、本体部２８に、周方向に並んだ複数のねじ挿入孔３０およびタップ孔３１が設けられている。これらのねじ挿入孔３０およびタップ孔３１は、回転子鉄心の中心点と永久磁石２４の中心とを結ぶ仮想的な直線上に設けられている。つまり、ねじ挿入孔３０およびタップ孔３１は、周方向において永久磁石２４に対応する位置にそれぞれ設けられている。このため、保持板２７には、永久磁石２４の数と同じ数のタップ孔３１が設けられている。このねじ挿入孔３０は、図１に示すように、回転子鉄心２０に設けられているねじ貫通穴３２に対応する位置に設けられている。また、タップ孔３１は、図１に示すように、永久磁石２４の軸方向の端面に対応した位置に開口しているとともに、その内周面側にタップが設けられている。なお、タップ孔３１は、詳細は後述するが、回転子鉄心２０に設けられている保持板２７の少なくとも一方に設けられている。
【００１９】
この保持板２７は、図１および図５に示すように、回転子鉄心２０の軸方向の両端部に取り付けられ、ねじ貫通穴３２を貫通する固定部材３３により、永久磁石２４を軸方向の端面側から、且つ、段差部２５の外周面側から保持した状態で固定子鉄心１７に固定されている。本実施形態では、固定部材３３は、保持板２７および回転子鉄心２０を貫通する長ねじ３４と、その長ねじ３４に取り付けられるナット３５とから構成されている。なお、固定部材３３は、長ねじ３４とナット３５ではなく、他の構成であってもよい。また、長ねじ３４は、ナット３５が取り付けられる側の端部近傍にのみねじ溝が設けられた構成としてもよい。
【００２０】
このような固定子１２および回転子１３を備えた回転電機１０は、図示しない駆動回路から例えばＰＷＭ制御による駆動信号が各相の固定子コイル１８に対して供給される。その結果、固定子１２と回転子１３との間に回転力が働いて回転子１３および回転軸２１が回転し、回転軸２１に接続される図示しない駆動対象物が回転駆動される。
【００２１】
次に、回転電機１０の作用について説明する。
回転電機１０は、上記したように、永久磁石２４を軸方向の端面側および径方向の外側から保持板２７で保持している。換言すると、永久磁石２４は、接着剤などを用いることなく回転子鉄心２０に固定されている。また、回転電機１０は、永久磁石２４に段差部２５を設け、その段差部２５を保持板２７の抑え部２９により外周側から抑えている。これにより、回転電機１０の運転中に永久磁石２４に遠心力が加わった場合であっても、永久磁石２４は回転子鉄心２０の表面に保持される。したがって、永久磁石２４を回転子鉄心２０に固定するために接着剤などが不要となり、永久磁石２４を容易に回転子１３から取り外すことができる。
【００２２】
このとき、保持板２７の抑え部２９は、その厚さＷ２（図４参照）が段差部２５の段差Ｗ１（図２参照）よりも小さく形成されている。このため、永久磁石２４の外周部２４ａが回転子１３の最外縁を形成している。換言すると、永久磁石２４の外周部２４ａと固定子１２との間の距離は、従来のものと変化していない。したがって、保持板２７により永久磁石２４を保持する構成としたとしても、回転電機１０の特性に影響を与えることがない。
【００２３】
また、保持板２７は、周方向に複数の保持板片２７ａ〜２７ｄに分割されている。例えば保持板２７を１枚の円環状に形成した場合、図１の図示上方の永久磁石２４を抑えるために径方向の内側に図１の矢印Ｆａで示す力を加えると、図示下方の永久磁石２４側では抑え部２９が径方向の外側に移動してしまう。その場合、図示下方の永久磁石２４を抑える力が弱くなるおそれがある。そこで、保持板２７を複数の保持板片２７ａ〜２７ｄに分割することにより、図示上方の永久磁石２４を抑える例えば保持板片２７ａに対して径方向の内側に力を加えた場合であっても、図示下方の永久磁石２４を抑える例えば保持板片２７ｃは径方向の外側に移動することがない。したがって、複数の永久磁石２４を、回転子鉄心２０の外周側の全域において適切に保持することができる。
【００２４】
ところで、回転電機１０に用いられている永久磁石２４は、上記したようにネオジムやディスプロシウムなどのレアアースを含んでいる。そのため、レアアースの希少価値が高いこと、また、環境保全の観点などから、永久磁石２４の再利用や分別回収を行うことが望まれている。
【００２５】
そこで、本実施形態の回転電機１０は、回転子鉄心２０から永久磁石２４を取り外し可能に構成されている。すなわち、本実施形態の場合、永久磁石２４は、接着剤や樹脂による固着によって回転子鉄心２０に貼り付け固定されているのではなく、保持板２７により保持されている。このため、保持板２７を回転子鉄心２０から取り外すことにより、永久磁石２４を回転子鉄心２０から容易に取り外すことができる。したがって、回転電機１０を修理あるいは廃棄する場合などにおいて、永久磁石２４の再利用あるいは分別回収を容易に行うことができる。
【００２６】
ところで、例えば自動車用モータや産業用モータなどの回転電機１０の中には、高性能化のためにネオジム磁石の保磁力が高く設計されているものがある。その場合、着磁された永久磁石を回転子鉄心２０から取り外すことが困難なことがある。そのような場合であっても、本実施形態の回転電機１０によれば、永久磁石２４の取り外しを容易にすることができる。以下、永久磁石２４の取り外し方法について説明する。
【００２７】
保持板２７は、永久磁石２４の軸方向の端面に開口したタップ孔３１が設けられている。そこで、図６（Ａ）に示すように、回転子鉄心２０の一方の端部側、例えば図示右方側の保持板２７を回転子鉄心２０から取り外す。この場合、保持板２７は非磁性体で形成されていることから、永久磁石２４の保磁力が高い場合であっても容易に取り外すことができる。このとき、永久磁石２４の取り外しを容易にするために、保持板２７を外周側に若干ずらすようにするとなおよい。なお、図６では、説明の簡略化のために、回転子１３の片側のみを図示している。
【００２８】
次に、図６（Ｂ）に示すように、取り外したナット３５を長ねじ３４に取り付け、他方の端部側、例えば図示左方側の保持板２７を回転子鉄心２０に固定する。そして、保持板２７に設けられているタップ孔３１に、ねじ部が形成された取り外し治具３６を挿入する。この状態で取り外し治具３６を回転させることにより、図６（Ｃ）に示すように、永久磁石２４を軸方向に移動させる。この場合、保持板２７は回転子鉄心２０に固定されていることから、取り外し治具３６の回転に伴って永久磁石２４は軸方向すなわち図示右方に押し出されていく。また、このとき、永久磁石２４は、回転子１３の表面に形成された磁石溝２６に沿って軸方向に移動することから、回転子１３の表面で永久磁石２４がずれたり、隣接する永久磁石２４に接触したりすることがない。続いて、さらに取り外し治具３６を回転させることにより、図６（Ｄ）に示すように、永久磁石２４は回転子鉄心２０から取り外される。なお、タップ孔３１は、回転子鉄心２０に残される側、図６（Ａ）の場合は図示左方の保持板２７に設ければよく、必ずしも両方の保持板２７に設ける必要はない。
【００２９】
これにより、保磁力が高く、永久磁石２４を回転子鉄心２０の表面から取り外すのが困難な場合であっても、永久磁石２４を軸方向に移動させることができる。つまり、着磁された状態であっても、永久磁石２４を容易に取り外すことができる。そして、接着剤などを用いていないことから、取り外し後の永久磁石２４の再利用や分別回収が可能となり、レアアースの有効利用および環境負荷の低減を図ることができる。
【００３０】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態による回転電機を図７から図１０を参照しながら説明する。第２実施形態では、回転子の構成が第１実施形態と異なっている。
図７に示すように、第２実施形態の回転子４０は、軸方向に２個のブロックＡおよびブロックＢに分割されている。このブロックＡおよびブロックＢには、それぞれ永久磁石２４が設けられている。また、ブロックＡおよびブロックＢの永久磁石２４は、互いの中心位置が周方向にずれている。すなわち、回転子４０は、ブロックＡおよびブロックＢとの間に、軸方向に対して段階的なスキューが形成されている。そして、回転子鉄心２０の軸方向の両端部に保持板２７が設けられているとともに、回転子鉄心２０の中央部すなわち永久磁石２４の軸方向のブロックＡとブロックＢとの間である分割位置に対応して、中間保持板４１が設けられている。
【００３１】
この中間保持板４１は、保持板２７と同様に、周方向に分割された複数の保持板片４１ａ〜４１ｄにより概ね円環状に形成された本体部２８を有している。この本体部２８には、第１実施形態と同様に、図８に示すように、ねじ挿入孔３０およびタップ孔３１が設けられている。一方、中間保持板４１の抑え部４２は、本体部２８の外縁部から軸方向の両側に突出し、軸方向に隣接する双方の永久磁石２４の段差部２５に当接するように形成されている。つまり、中間保持板４１は、図７および図９に示すように、ブロックＡの永久磁石２４と、ブロックＢの永久磁石２４の双方を外周側および軸方向の両端側から保持している。
【００３２】
このような中間保持板４１を設けることにより、接着剤などを用いることなく、永久磁石２４を保持することができる。また、保持板２７あるいは中間保持板４１を取り外すことにより、永久磁石２４を取り外すことができる。
【００３３】
また、中間保持板４１を取り外し、両端の保持板２７を回転子鉄心２０に固定することにより、各ブロックＡ、Ｂに設けられている永久磁石２４を、第１実施形態の図６で説明したように、取り外し治具３６を用いることで容易に取り外すことができる。なお、図７または図９に示す回転子４０のような構成の場合、中間保持板４１にタップ孔３１を設けなくともよい。すなわち、回転子４０から中間保持板４１を取り外せば、図６（Ａ）に示す状態と実質的に同様の状態となるので、中間保持板４１にはねじ挿入孔３０のみが設けてあればよいためである。
【００３４】
また、中間保持板４１を複数設けた構成、すなわち、ブロック数が３以上の構成であってもよい。また、スキューを設ける場合には、所望のスキュー角に応じて回転子鉄心２０に設ける磁石溝２６やねじ貫通穴３２、および保持板２７または中間保持板４１にもうけるタップ孔３１などの配置を適宜設定すればよい。
また、スキューを必要としない場合、あるいは、軸方向に長い回転子４０を必要とする場合などには、図１０に示すように、軸方向の両端側に保持板２７を設けた第１実施形態の回転子１３を複数、例えば２個積層して回転子５０を構成してもよい。その場合であっても、上記したように永久磁石２４を容易に取り外すことができるなど同様の効果を得ることができる。勿論、３個以上のブロックを積層する場合も同様である。
【００３５】
（その他の実施形態）
永久磁石２４の下面側を回転子鉄心２０の外周に沿うように円弧状に形成し、回転子鉄心２０に取り付ける構成、すなわち、磁石溝２６を設けない構成としてもよい。
各実施形態ではＳＰＭ型の回転電機１０を例示したが、永久磁石が回転子鉄心の内部に埋め込まれたＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）型の回転電機であってもよい。この場合、保持板は、永久磁石を軸方向の両端面側から保持することから、抑え部２９を設けることなく、また、周方向に分割することなく一枚の円環状に形成してもよい。このような構成であっても、接着剤等を用いることなく永久磁石の保持が可能となることから、各実施形態で説明したように保持板を取り外すことにより永久磁石の再利用あるいは分別回収を容易に行うことができる。また、保磁力が高い永久磁石に対しては、保持板に設けたタップ孔に取り外し治具３６を挿入して永久磁石を軸方向にスライドさせることにより、永久磁石を容易に取り外すことができる。
【００３６】
実施形態の回転電機は、筐体内に設けられた固定子と、固定子の内周側に設けられ固定子と同軸に設けられた回転軸を有する回転子と、回転子の外周面に所定の間隔を存して周方向に複数設けられた永久磁石と、回転子の軸方向の両端部に設けられ永久磁石を保持する保持板と、保持板を互いに接続するとともに当該保持板を回転子に固定する固定部材と、を備え、永久磁石は、軸方向の中央部分よりも厚さが薄く形成された段差部を軸方向の両端部に有し、保持板は、永久磁石の軸方向の端面に当接する円環状の本体部と、当該本体部の外縁部から永久磁石側に突出し、永久磁石の段差部に径方向の外周側から当接する抑え部とを有する。
【００３７】
これにより、回転電機は、接着剤などを用いることなく永久磁石を保持すなわち回転子に固定することができる。また、永久磁石に段差部を設け、保持板の抑え部により段差部を外周側から抑えることにより、回転電機の運転時に遠心力が加わった場合であっても、永久磁石は保持板の抑え部により回転子側に抑えられた状態が維持される。したがって、永久磁石を保持するために接着剤などが不要となり、永久磁石を容易に回転子から取り外すことができる。
【００３８】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３９】
図面中、１０は回転電機、１１は筐体、１２は固定子、１３、４０、５０は回転子、２１は回転軸、２４は永久磁石、２５は段差部、２７は保持板、２７ａ〜２７ｄ、４１ａ〜４１ｄは保持板片、２８は本体部、２９、４２は抑え部、３１はタップ孔、３３は固定部材、３４は長ねじ（固定部材）、３５はナット（固定部材）、４１は中間保持板（保持板）を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転子の外周面に永久磁石を設けたいわゆる表面磁石型の回転電機がある。この永久磁石は、一般的に、接着剤やシート部材によって回転子に貼り付けられている（例えば、特許文献１、２参照）。この場合、高速回転型の回転電機の場合、永久磁石が受ける遠心力が大きくなる。そのため、永久磁石は、例えばその全体を接着剤や樹脂で覆うことにより、接着強度を高めた状態で回転子に強固に固定されている。
【０００３】
ところで、このような回転電機に用いられる永久磁石は、例えばネオジムやディスプロシウムなどのレアアースを含んでいる。そのため、レアアースの希少価値が高いこと、また、環境保全の観点などから、永久磁石の再利用や分別回収を行うことが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−７８２５７号公報
【特許文献１】特開２００１−２３１２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、永久磁石の再利用や分別回収を容易にする回転電機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の回転電機によれば、筐体内に設けられた固定子と、固定子の内周側に設けられ固定子と同軸に設けられた回転軸を有する回転子と、回転子の外周面に所定の間隔を存して周方向に複数設けられた永久磁石と、回転子の軸方向の両端部に設けられ永久磁石を保持する保持板と、保持板を互いに接続するとともに当該保持板を回転子に固定する固定部材と、を備え、永久磁石は、軸方向の中央部分よりも厚さが薄く形成された段差部を軸方向の両端部に有し、保持板は、永久磁石の軸方向の端面に当接する円環状の本体部と、当該本体部の外縁部から永久磁石側に突出し、永久磁石の段差部に径方向の外周側から当接する抑え部とを有する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態の回転電機の全体構成を模式的に示す図
【図２】第１実施形態の永久磁石を模式的に示す図
【図３】第１実施形態の永久磁石を回転子鉄心に設けた状態を模式的に示す図
【図４】第１実施形態の保持板を模式的に示す図
【図５】第１実施形態の回転子を模式的に示す図
【図６】第１実施形態の永久磁石の取り外し手順を模式的に示す図
【図７】第２実施形態の回転子を模式的に示す図その１
【図８】第２実施形態の保持板を模式的に示す図
【図９】第２実施形態の回転子の断面を模式的に示す図
【図１０】第２実施形態の回転子を模式的に示す図その２
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、回転電機の複数の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【０００９】
（第１実施形態）
以下、第１実施形態による回転電機について、図１から図６を参照しながら説明する。
図１に示すように、本実施形態による回転電機１０は、筐体１１内に固定子１２および回転子１３を備えている。以下、図１の左方向を正面側、右方向を後面側として説明する。筐体１１は、円筒状に形成された胴部１４と、胴部１４の正面側に配置された正面側ブラケット１５と、胴部１４の後面側に配置された後面側ブラケット１６とを組み合わせて構成されている。正面側ブラケット１５は、胴部１４の正面側の開口を塞ぐように設けられており、後面側ブラケット１６は、胴部１４の後面側の開口を塞ぐように設けられている。
【００１０】
固定子１２は、固定子鉄心１７および固定子コイル１８を有している。固定子鉄心１７は、例えば磁性鋼板を円環状に打ち抜いて成形した鉄心片を積層して円筒状に形成されている。この固定子鉄心１７は、内周側に、積層方向すなわち軸方向に延びる図示しないコイル挿入溝を複数有している。このコイル挿入溝は、固定子鉄心１７の内周側に、周方向の全域に渡って複数設けられている。この固定子１２は、胴部１４の内周側に配置された状態で筐体１１内に収納されている。
【００１１】
固定子コイル１８は、例えばＵ相、Ｖ相およびＷ相の三相からなるコイルであり、それぞれ固定子鉄心１７のコイル挿入溝に挿入されている。この固定子コイル１８は、コイル挿入溝に挿入された状態において、その一部が固定子鉄心１７の軸方向の両端部に露出している。固定子コイル１８の固定子鉄心１７の両端部に露出している部位は、周知のように、固定子鉄心１７の径方向の外側に拡開された後、ワニスなどを含浸させて固定されている。これにより、コイルエンド１９が形成される。このため、コイルエンド１９は、固定子鉄心１７の軸方向の両端部に形成されるとともに、固定子鉄心１７の周方向の全域に形成される。このような構成の固定子１２は、筐体１１に固定されている。
【００１２】
回転子１３は、回転子鉄心２０と回転軸２１とを有している。この回転子１３は、固定子１２の内周側に設けられている。回転子鉄心２０は、例えば磁性鋼板を円板状に打ち抜いて成形した鉄心片を積層して円筒状に形成されている。回転軸２１は、回転子鉄心２０の径方向の中心部に設けられている軸孔２２に圧入され、回転子鉄心２０に対して固定されている。なお、回転軸２１は、圧入に代えて、嵌合や挿入により回転子鉄心２０に固定してもよい。この回転軸２１は、回転子鉄心２０を挟んだ両端部側がそれぞれ軸受部材２３により回転可能に支持されている。より具体的には、回転軸２１は、正面側の一端部２１ａが軸受部材２３を介して正面側ブラケット１５に支持されており、後面側の他端部２１ｂが軸受部材２３を介して後面側ブラケット１６に支持されている。本実施形態の場合、軸受部材２３としてベアリングを用いている。また、回転軸２１は、一端部２０ａが筐体１１の外側に突出している。なお、回転軸２１は、中空に形成したものであってもよい。
【００１３】
回転子鉄心２０の外周面には、永久磁石２４が設けられている。つまり、本実施形態の回転電機１０は、いわゆるＳＰＭ（Surface Permanent Magnet）型の回転界磁形式回転電機である。また、回転電機１０は、永久磁石２４としてネオジム磁石が採用されている。ネオジム磁石は、周知のように、ネオジム、鉄、ホウ素などを主成分とする磁石であり、保磁力を向上させるためにディスプロシウムが添加されている。つまり、永久磁石は、レアアースを含んでいる。
【００１４】
この永久磁石２４は、図２に示すように、回転子鉄心２０に設けられた状態における外周部２４ａが、軸方向に対する断面視で回転子１３の外周面と相似する円弧状に形成されている。また、永久磁石２４は、内周部２４ｂが、軸方向に対する断面視で直線状に形成されている。このため、永久磁石２４は、いわゆるカマボコ形状をなしている。また、永久磁石２４は、図１および図２に示すように、軸方向の両端部に、中央部よりも厚さＷ１だけ窪んだ段差部２５が形成されている。この段差部２５は、外周面側が円弧状に形成されている。つまり、永久磁石２４は、軸方向の中央部分よりも厚さが薄く形成された段差部２５を軸方向の両端に有している。
【００１５】
この永久磁石２４は、図３に示すように、永久磁石２４は、回転子１３の外周面に、所定の間隔を存して周方向に複数、例えば本実施形態では１２個設けられている。このとき、周方向に隣接する永久磁石２４は、外周側の極性が互いに異なるように配置される。これにより、回転子１３には、１２個の磁極が形成される。また、永久磁石２４は、内周部２４ｂ側の一部が回転子鉄心２０の外縁部に形成された磁石溝２６に挿入されている。この磁石溝２６は、永久磁石２４の数に対応して設けられている。なお、永久磁石２４の数すなわち磁極の数は、一例であり、これに限定されない。
【００１６】
また、回転子鉄心２０には、図１に示すように、その軸方向の両側に、保持板２７がそれぞれ設けられている。各保持板は、例えばステンレス鋼などの非磁性体の金属材料で形成されている。保持板２７は、図４に示すように、全体として概ね円環状に形成され、永久磁石２４を軸方向の端面に当接する本体部２８と、本体部２８の外縁部から永久磁石２４側に突出し、永久磁石２４の段差部２５に外周側から当接する抑え部２９とを有している。この本体部２８は、周方向に分割された複数、例えば本実施形態の場合４枚の保持板片２７ａ、２７ｂ、２７ｃおよび２７ｄが組み合わされて構成されている。なお、図４では、保持板片２７ｄを破線にて示している。
【００１７】
各保持板片２７ａ〜２７ｄの抑え部２９は、その段差Ｗ２が永久磁石２４の段差部２５との厚さＷ１（図２参照）よりも小さく形成されている。この抑え部２９は、それぞれ３個の永久磁石２４の段差部２５の外周面側に当接している。つまり、各保持板片２７ａ〜２７ｄは、それぞれ３個の永久磁石２４を保持している。なお、保持板２７の分割数は、４枚に限らず、永久磁石２４の数や大きさなどに応じて任意に設定すればよい。
【００１８】
また、保持板２７は、本体部２８に、周方向に並んだ複数のねじ挿入孔３０およびタップ孔３１が設けられている。これらのねじ挿入孔３０およびタップ孔３１は、回転子鉄心の中心点と永久磁石２４の中心とを結ぶ仮想的な直線上に設けられている。つまり、ねじ挿入孔３０およびタップ孔３１は、周方向において永久磁石２４に対応する位置にそれぞれ設けられている。このため、保持板２７には、永久磁石２４の数と同じ数のタップ孔３１が設けられている。このねじ挿入孔３０は、図１に示すように、回転子鉄心２０に設けられているねじ貫通穴３２に対応する位置に設けられている。また、タップ孔３１は、図１に示すように、永久磁石２４の軸方向の端面に対応した位置に開口しているとともに、その内周面側にタップが設けられている。なお、タップ孔３１は、詳細は後述するが、回転子鉄心２０に設けられている保持板２７の少なくとも一方に設けられている。
【００１９】
この保持板２７は、図１および図５に示すように、回転子鉄心２０の軸方向の両端部に取り付けられ、ねじ貫通穴３２を貫通する固定部材３３により、永久磁石２４を軸方向の端面側から、且つ、段差部２５の外周面側から保持した状態で固定子鉄心１７に固定されている。本実施形態では、固定部材３３は、保持板２７および回転子鉄心２０を貫通する長ねじ３４と、その長ねじ３４に取り付けられるナット３５とから構成されている。なお、固定部材３３は、長ねじ３４とナット３５ではなく、他の構成であってもよい。また、長ねじ３４は、ナット３５が取り付けられる側の端部近傍にのみねじ溝が設けられた構成としてもよい。
【００２０】
このような固定子１２および回転子１３を備えた回転電機１０は、図示しない駆動回路から例えばＰＷＭ制御による駆動信号が各相の固定子コイル１８に対して供給される。その結果、固定子１２と回転子１３との間に回転力が働いて回転子１３および回転軸２１が回転し、回転軸２１に接続される図示しない駆動対象物が回転駆動される。
【００２１】
次に、回転電機１０の作用について説明する。
回転電機１０は、上記したように、永久磁石２４を軸方向の端面側および径方向の外側から保持板２７で保持している。換言すると、永久磁石２４は、接着剤などを用いることなく回転子鉄心２０に固定されている。また、回転電機１０は、永久磁石２４に段差部２５を設け、その段差部２５を保持板２７の抑え部２９により外周側から抑えている。これにより、回転電機１０の運転中に永久磁石２４に遠心力が加わった場合であっても、永久磁石２４は回転子鉄心２０の表面に保持される。したがって、永久磁石２４を回転子鉄心２０に固定するために接着剤などが不要となり、永久磁石２４を容易に回転子１３から取り外すことができる。
【００２２】
このとき、保持板２７の抑え部２９は、その厚さＷ２（図４参照）が段差部２５の段差Ｗ１（図２参照）よりも小さく形成されている。このため、永久磁石２４の外周部２４ａが回転子１３の最外縁を形成している。換言すると、永久磁石２４の外周部２４ａと固定子１２との間の距離は、従来のものと変化していない。したがって、保持板２７により永久磁石２４を保持する構成としたとしても、回転電機１０の特性に影響を与えることがない。
【００２３】
また、保持板２７は、周方向に複数の保持板片２７ａ〜２７ｄに分割されている。例えば保持板２７を１枚の円環状に形成した場合、図１の図示上方の永久磁石２４を抑えるために径方向の内側に図１の矢印Ｆａで示す力を加えると、図示下方の永久磁石２４側では抑え部２９が径方向の外側に移動してしまう。その場合、図示下方の永久磁石２４を抑える力が弱くなるおそれがある。そこで、保持板２７を複数の保持板片２７ａ〜２７ｄに分割することにより、図示上方の永久磁石２４を抑える例えば保持板片２７ａに対して径方向の内側に力を加えた場合であっても、図示下方の永久磁石２４を抑える例えば保持板片２７ｃは径方向の外側に移動することがない。したがって、複数の永久磁石２４を、回転子鉄心２０の外周側の全域において適切に保持することができる。
【００２４】
ところで、回転電機１０に用いられている永久磁石２４は、上記したようにネオジムやディスプロシウムなどのレアアースを含んでいる。そのため、レアアースの希少価値が高いこと、また、環境保全の観点などから、永久磁石２４の再利用や分別回収を行うことが望まれている。
【００２５】
そこで、本実施形態の回転電機１０は、回転子鉄心２０から永久磁石２４を取り外し可能に構成されている。すなわち、本実施形態の場合、永久磁石２４は、接着剤や樹脂による固着によって回転子鉄心２０に貼り付け固定されているのではなく、保持板２７により保持されている。このため、保持板２７を回転子鉄心２０から取り外すことにより、永久磁石２４を回転子鉄心２０から容易に取り外すことができる。したがって、回転電機１０を修理あるいは廃棄する場合などにおいて、永久磁石２４の再利用あるいは分別回収を容易に行うことができる。
【００２６】
ところで、例えば自動車用モータや産業用モータなどの回転電機１０の中には、高性能化のためにネオジム磁石の保磁力が高く設計されているものがある。その場合、着磁された永久磁石を回転子鉄心２０から取り外すことが困難なことがある。そのような場合であっても、本実施形態の回転電機１０によれば、永久磁石２４の取り外しを容易にすることができる。以下、永久磁石２４の取り外し方法について説明する。
【００２７】
保持板２７は、永久磁石２４の軸方向の端面に開口したタップ孔３１が設けられている。そこで、図６（Ａ）に示すように、回転子鉄心２０の一方の端部側、例えば図示右方側の保持板２７を回転子鉄心２０から取り外す。この場合、保持板２７は非磁性体で形成されていることから、永久磁石２４の保磁力が高い場合であっても容易に取り外すことができる。このとき、永久磁石２４の取り外しを容易にするために、保持板２７を外周側に若干ずらすようにするとなおよい。なお、図６では、説明の簡略化のために、回転子１３の片側のみを図示している。
【００２８】
次に、図６（Ｂ）に示すように、取り外したナット３５を長ねじ３４に取り付け、他方の端部側、例えば図示左方側の保持板２７を回転子鉄心２０に固定する。そして、保持板２７に設けられているタップ孔３１に、ねじ部が形成された取り外し治具３６を挿入する。この状態で取り外し治具３６を回転させることにより、図６（Ｃ）に示すように、永久磁石２４を軸方向に移動させる。この場合、保持板２７は回転子鉄心２０に固定されていることから、取り外し治具３６の回転に伴って永久磁石２４は軸方向すなわち図示右方に押し出されていく。また、このとき、永久磁石２４は、回転子１３の表面に形成された磁石溝２６に沿って軸方向に移動することから、回転子１３の表面で永久磁石２４がずれたり、隣接する永久磁石２４に接触したりすることがない。続いて、さらに取り外し治具３６を回転させることにより、図６（Ｄ）に示すように、永久磁石２４は回転子鉄心２０から取り外される。なお、タップ孔３１は、回転子鉄心２０に残される側、図６（Ａ）の場合は図示左方の保持板２７に設ければよく、必ずしも両方の保持板２７に設ける必要はない。
【００２９】
これにより、保磁力が高く、永久磁石２４を回転子鉄心２０の表面から取り外すのが困難な場合であっても、永久磁石２４を軸方向に移動させることができる。つまり、着磁された状態であっても、永久磁石２４を容易に取り外すことができる。そして、接着剤などを用いていないことから、取り外し後の永久磁石２４の再利用や分別回収が可能となり、レアアースの有効利用および環境負荷の低減を図ることができる。
【００３０】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態による回転電機を図７から図１０を参照しながら説明する。第２実施形態では、回転子の構成が第１実施形態と異なっている。
図７に示すように、第２実施形態の回転子４０は、軸方向に２個のブロックＡおよびブロックＢに分割されている。このブロックＡおよびブロックＢには、それぞれ永久磁石２４が設けられている。また、ブロックＡおよびブロックＢの永久磁石２４は、互いの中心位置が周方向にずれている。すなわち、回転子４０は、ブロックＡおよびブロックＢとの間に、軸方向に対して段階的なスキューが形成されている。そして、回転子鉄心２０の軸方向の両端部に保持板２７が設けられているとともに、回転子鉄心２０の中央部すなわち永久磁石２４の軸方向のブロックＡとブロックＢとの間である分割位置に対応して、中間保持板４１が設けられている。
【００３１】
この中間保持板４１は、保持板２７と同様に、周方向に分割された複数の保持板片４１ａ〜４１ｄにより概ね円環状に形成された本体部２８を有している。この本体部２８には、第１実施形態と同様に、図８に示すように、ねじ挿入孔３０およびタップ孔３１が設けられている。一方、中間保持板４１の抑え部４２は、本体部２８の外縁部から軸方向の両側に突出し、軸方向に隣接する双方の永久磁石２４の段差部２５に当接するように形成されている。つまり、中間保持板４１は、図７および図９に示すように、ブロックＡの永久磁石２４と、ブロックＢの永久磁石２４の双方を外周側および軸方向の両端側から保持している。
【００３２】
このような中間保持板４１を設けることにより、接着剤などを用いることなく、永久磁石２４を保持することができる。また、保持板２７あるいは中間保持板４１を取り外すことにより、永久磁石２４を取り外すことができる。
【００３３】
また、中間保持板４１を取り外し、両端の保持板２７を回転子鉄心２０に固定することにより、各ブロックＡ、Ｂに設けられている永久磁石２４を、第１実施形態の図６で説明したように、取り外し治具３６を用いることで容易に取り外すことができる。なお、図７または図９に示す回転子４０のような構成の場合、中間保持板４１にタップ孔３１を設けなくともよい。すなわち、回転子４０から中間保持板４１を取り外せば、図６（Ａ）に示す状態と実質的に同様の状態となるので、中間保持板４１にはねじ挿入孔３０のみが設けてあればよいためである。
【００３４】
また、中間保持板４１を複数設けた構成、すなわち、ブロック数が３以上の構成であってもよい。また、スキューを設ける場合には、所望のスキュー角に応じて回転子鉄心２０に設ける磁石溝２６やねじ貫通穴３２、および保持板２７または中間保持板４１にもうけるタップ孔３１などの配置を適宜設定すればよい。
また、スキューを必要としない場合、あるいは、軸方向に長い回転子４０を必要とする場合などには、図１０に示すように、軸方向の両端側に保持板２７を設けた第１実施形態の回転子１３を複数、例えば２個積層して回転子５０を構成してもよい。その場合であっても、上記したように永久磁石２４を容易に取り外すことができるなど同様の効果を得ることができる。勿論、３個以上のブロックを積層する場合も同様である。
【００３５】
（その他の実施形態）
永久磁石２４の下面側を回転子鉄心２０の外周に沿うように円弧状に形成し、回転子鉄心２０に取り付ける構成、すなわち、磁石溝２６を設けない構成としてもよい。
各実施形態ではＳＰＭ型の回転電機１０を例示したが、永久磁石が回転子鉄心の内部に埋め込まれたＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）型の回転電機であってもよい。この場合、保持板は、永久磁石を軸方向の両端面側から保持することから、抑え部２９を設けることなく、また、周方向に分割することなく一枚の円環状に形成してもよい。このような構成であっても、接着剤等を用いることなく永久磁石の保持が可能となることから、各実施形態で説明したように保持板を取り外すことにより永久磁石の再利用あるいは分別回収を容易に行うことができる。また、保磁力が高い永久磁石に対しては、保持板に設けたタップ孔に取り外し治具３６を挿入して永久磁石を軸方向にスライドさせることにより、永久磁石を容易に取り外すことができる。
【００３６】
実施形態の回転電機は、筐体内に設けられた固定子と、固定子の内周側に設けられ固定子と同軸に設けられた回転軸を有する回転子と、回転子の外周面に所定の間隔を存して周方向に複数設けられた永久磁石と、回転子の軸方向の両端部に設けられ永久磁石を保持する保持板と、保持板を互いに接続するとともに当該保持板を回転子に固定する固定部材と、を備え、永久磁石は、軸方向の中央部分よりも厚さが薄く形成された段差部を軸方向の両端部に有し、保持板は、永久磁石の軸方向の端面に当接する円環状の本体部と、当該本体部の外縁部から永久磁石側に突出し、永久磁石の段差部に径方向の外周側から当接する抑え部とを有する。
【００３７】
これにより、回転電機は、接着剤などを用いることなく永久磁石を保持すなわち回転子に固定することができる。また、永久磁石に段差部を設け、保持板の抑え部により段差部を外周側から抑えることにより、回転電機の運転時に遠心力が加わった場合であっても、永久磁石は保持板の抑え部により回転子側に抑えられた状態が維持される。したがって、永久磁石を保持するために接着剤などが不要となり、永久磁石を容易に回転子から取り外すことができる。
【００３８】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３９】
図面中、１０は回転電機、１１は筐体、１２は固定子、１３、４０、５０は回転子、２１は回転軸、２４は永久磁石、２５は段差部、２７は保持板、２７ａ〜２７ｄ、４１ａ〜４１ｄは保持板片、２８は本体部、２９、４２は抑え部、３１はタップ孔、３３は固定部材、３４は長ねじ（固定部材）、３５はナット（固定部材）、４１は中間保持板（保持板）を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に設けられた固定子と、
前記固定子の内周側に設けられ前記固定子と同軸に設けられた回転軸を有する回転子と、
前記回転子の外周面に所定の間隔を存して周方向に複数設けられた永久磁石と、
前記回転子の軸方向の両端部に設けられ、前記永久磁石を保持する保持板と、
前記保持板を互いに接続するとともに当該保持板を前記回転子に固定する固定部材と、を備え、
前記永久磁石は、軸方向の中央部分よりも厚さが薄く形成された段差部を軸方向の両端部に有し、
前記保持板は、前記永久磁石の軸方向の端面に当接する円環状の本体部と、当該本体部の外縁部から前記永久磁石側に突出し、前記永久磁石の前記段差部に径方向の外周側から当接する抑え部とを有することを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記回転子の軸方向の両端部に設けられている少なくとも一方の前記保持板は、前記本体部を板厚方向に貫通し、前記永久磁石と当接する側の面において当該永久磁石の軸方向の端面に対応する位置に開口し、その内周側にタップが立てられたタップ孔を有することを特徴とする請求項１記載の回転電機。
【請求項３】
前記保持板は、周方向に分割された複数の保持板片から構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の回転電機。
【請求項４】
前記回転子は、軸方向に複数のブロックに分割され、
前記永久磁石は、前記回転子の前記ブロックにそれぞれ設けられ、
前記回転子の前記ブロック間に前記保持板を設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の回転電機。
【請求項５】
前記回転子の前記ブロック間に設けられる前記保持板の前記抑え部は、本体部の外縁部から軸方向の両側に突出し、軸方向に隣接する双方の前記永久磁石の前記段差部に当接することを特徴とする請求項４記載の回転電機。
【請求項６】
前記回転子に設けられている永久磁石は、軸方向に隣接する永久磁石に対して、その中心位置が周方向にずれていることを特徴とする請求項４または５記載の回転電機。
【請求項７】
筐体内に設けられた固定子と、
前記固定子の内周側に設けられ前記固定子と同軸に設けられている回転軸を有する回転子と、
前記回転子の内部に周方向に所定の間隔を存して複数設けられた永久磁石と、
前記回転子の軸方向の両端部に設けられ、前記永久磁石を保持する保持板と、
前記保持板を互いに接続するとともに当該保持板を前記回転子に固定する固定部材と、を備え、
前記回転子の軸方向の両端部に設けられている少なくとも一方の前記保持板は、前記本体部を板厚方向に貫通し、前記永久磁石と当接する側の面において当該永久磁石の軸方向の端面に対応する位置に開口し、その内周側にタップが立てられたタップ孔を有することを特徴とする回転電機。
【請求項１】
筐体内に設けられた固定子と、
前記固定子の内周側に設けられ前記固定子と同軸に設けられた回転軸を有する回転子と、
前記回転子の外周面に所定の間隔を存して周方向に複数設けられた永久磁石と、
前記回転子の軸方向の両端部に設けられ、前記永久磁石を保持する保持板と、
前記保持板を互いに接続するとともに当該保持板を前記回転子に固定する固定部材と、を備え、
前記永久磁石は、軸方向の中央部分よりも厚さが薄く形成された段差部を軸方向の両端部に有し、
前記保持板は、前記永久磁石の軸方向の端面に当接する円環状の本体部と、当該本体部の外縁部から前記永久磁石側に突出し、前記永久磁石の前記段差部に径方向の外周側から当接する抑え部とを有することを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記回転子の軸方向の両端部に設けられている少なくとも一方の前記保持板は、前記本体部を板厚方向に貫通し、前記永久磁石と当接する側の面において当該永久磁石の軸方向の端面に対応する位置に開口し、その内周側にタップが立てられたタップ孔を有することを特徴とする請求項１記載の回転電機。
【請求項３】
前記保持板は、周方向に分割された複数の保持板片から構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の回転電機。
【請求項４】
前記回転子は、軸方向に複数のブロックに分割され、
前記永久磁石は、前記回転子の前記ブロックにそれぞれ設けられ、
前記回転子の前記ブロック間に前記保持板を設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の回転電機。
【請求項５】
前記回転子の前記ブロック間に設けられる前記保持板の前記抑え部は、本体部の外縁部から軸方向の両側に突出し、軸方向に隣接する双方の前記永久磁石の前記段差部に当接することを特徴とする請求項４記載の回転電機。
【請求項６】
前記回転子に設けられている永久磁石は、軸方向に隣接する永久磁石に対して、その中心位置が周方向にずれていることを特徴とする請求項４または５記載の回転電機。
【請求項７】
筐体内に設けられた固定子と、
前記固定子の内周側に設けられ前記固定子と同軸に設けられている回転軸を有する回転子と、
前記回転子の内部に周方向に所定の間隔を存して複数設けられた永久磁石と、
前記回転子の軸方向の両端部に設けられ、前記永久磁石を保持する保持板と、
前記保持板を互いに接続するとともに当該保持板を前記回転子に固定する固定部材と、を備え、
前記回転子の軸方向の両端部に設けられている少なくとも一方の前記保持板は、前記本体部を板厚方向に貫通し、前記永久磁石と当接する側の面において当該永久磁石の軸方向の端面に対応する位置に開口し、その内周側にタップが立てられたタップ孔を有することを特徴とする回転電機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−２１７８０（Ｐ２０１３−２１７８０Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５１８１７（Ｐ２０１１−１５１８１７）
【出願日】平成２３年７月８日（２０１１．７．８）
【出願人】（５００４１４８００）東芝産業機器製造株式会社 (137)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月８日（２０１１．７．８）
【出願人】（５００４１４８００）東芝産業機器製造株式会社 (137)
【Ｆターム（参考）】
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