JP6630986B2 - Rotor and motor - Google Patents

Description

本発明は、ロータおよびモータに関するものである。   The present invention relates to a rotor and a motor.

従来から、モータの一形態として、ロータを構成する磁性体のロータコアに永久磁石を埋め込んだＩＰＭ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）モータが知られている。この種のモータは、周方向に隣り合う永久磁石の間に、磁性体（ロータコア）が存在することになるので、永久磁石からの磁束量のうち、ロータコア側に迂回する磁束量が多くなって漏れ磁束が増加してしまう。このため、ステータに巻装されている巻線に鎖交する磁束が減少し、モータ特性が低下してしまう。そこで、ＩＰＭモータにおいて、モータ特性の低下を防止するためにさまざまな技術が開示されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, as one form of a motor, an IPM (Interior Permanent Magnet) motor in which a permanent magnet is embedded in a rotor core of a magnetic material constituting a rotor is known. In this type of motor, since a magnetic material (rotor core) exists between the permanent magnets adjacent in the circumferential direction, of the magnetic flux from the permanent magnets, the amount of magnetic flux bypassing to the rotor core increases. Leakage flux increases. For this reason, the magnetic flux linked to the winding wound on the stator decreases, and the motor characteristics deteriorate. Therefore, various techniques have been disclosed for the IPM motor in order to prevent a decrease in motor characteristics.

例えば、ロータを、回転軸と、回転軸の外周面に外嵌固定され円筒状の非磁性体と、非磁性体の外周面に放射状に配置される磁性体の複数のロータコアと、非磁性体の外周面に放射状に配置され、かつ周方向で隣り合うロータコア間に配置される複数の永久磁石と、により構成したものがある（例えば、特許文献１参照）。
ここで、特許文献１では、非磁性体へのロータコアの固定を、非磁性体の外周面に形成されたダブテール溝部と、ロータコアの基端に形成されたダブテール突起部との嵌合により行っている。 For example, a rotor, a rotating shaft, a cylindrical non-magnetic material externally fixed to the outer circumferential surface of the rotating shaft, a plurality of rotor cores of a magnetic material radially arranged on the outer circumferential surface of the non-magnetic material, And a plurality of permanent magnets that are radially arranged on the outer peripheral surface and are arranged between rotor cores that are adjacent in the circumferential direction (for example, see Patent Document 1).
Here, in Patent Document 1, the fixing of the rotor core to the non-magnetic material is performed by fitting a dovetail groove formed on the outer peripheral surface of the non-magnetic material with a dovetail protrusion formed at the base end of the rotor core. I have.

特開２０１４−１８００９６号公報JP 2014-18096 A

ところで、ダブテール溝部とダブテール突起部との嵌合だけでは、ロータコアにかかるトルク荷重等を、ダブテール溝部とダブテール突起部とで受けることになり、非磁性体に対するロータコアの固着力を十分確保しにくい。とりわけ、小型のモータにあっては、ダブテール溝部とダブテール突起部との嵌合箇所の強度が低下してしまう。このため、ロータコアによって永久磁石を確実に保持できないばかりか、ロータコアにかかる遠心力によって回転軸からロータコアが脱落してしまう可能性がある。
また、ダブテール溝部とダブテール突起部との嵌合箇所の強度を確保しようとすると、モータ全体が大型化してしまう可能性がある。
さらに、ダブテール溝部とダブテール突起部との嵌合では、ロータコアを精度よく組み付けることが困難である。 By the way, only by fitting the dovetail groove and the dovetail protrusion, torque load or the like applied to the rotor core is received by the dovetail groove and the dovetail protrusion, and it is difficult to sufficiently secure the fixing force of the rotor core to the non-magnetic material. In particular, in the case of a small motor, the strength of the fitting portion between the dovetail groove and the dovetail protrusion is reduced. For this reason, not only can the permanent magnet not be securely held by the rotor core, but also the rotor core may fall off the rotating shaft due to centrifugal force applied to the rotor core.
Further, if it is attempted to ensure the strength of the fitting portion between the dovetail groove and the dovetail protrusion, the entire motor may be increased in size.
Further, it is difficult to accurately assemble the rotor core with the fitting of the dovetail groove and the dovetail protrusion.

そこで、本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、大型化を防止しつつロータコアを強固に固定できると共に、ロータコアを精度よく組み付けることが可能なロータおよびモータを提供するものである。   Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a rotor and a motor that can firmly fix a rotor core while preventing an increase in size and that can accurately assemble the rotor core. is there.

上記の課題を解決するために、本発明に係るロータは、少なくとも外周面に非磁性体を有する回転軸と、前記回転軸の外周面に取付けられ、放射状に配置される複数のロータコアと、前記複数のロータコアの間に配置される複数の永久磁石と、を備え、前記非磁性体に、軸方向に沿って延びる凹部が形成されていると共に、前記ロータコアの基端に、前記凹部に嵌る凸部が形成されており、前記凹部は、周方向で対向する面が平行となるように当該凹部の開口側に形成されたキー溝部と、前記キー溝部の径方向内側に、径方向内側に向かうに従って末広がりとなるように形成されたダブテール溝部と、が連通形成されたものであり、前記凸部は、前記キー溝部に嵌るキー部と、前記ダブテール溝部に嵌るダブテール突起部と、が一体成形されたものであり、前記ロータコアは、前記キー部の径方向外側に連接する位置に当該キー部よりも周方向の幅が狭くなるように形成された括れ部を有し、前記永久磁石は、前記非磁性体の径方向外側位置で前記ロータコアに固定されると共に、前記ロータコアの前記括れ部に径方向外側から対向して配置される径方向内側端を有し、周方向において、前記ダブテール溝部と前記ダブテール突起部との間に隙間が形成されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a rotor according to the present invention includes a rotating shaft having a non-magnetic material on at least an outer peripheral surface thereof, a plurality of rotor cores mounted on the outer peripheral surface of the rotating shaft and radially arranged, A plurality of permanent magnets disposed between the plurality of rotor cores, wherein a concave portion extending in the axial direction is formed in the non- magnetic body, and a convex fit into the concave portion is provided at a base end of the rotor core. A concave portion, and the concave portion is formed on the opening side of the concave portion such that surfaces facing each other in the circumferential direction are parallel to each other, and radially inward of the key groove portion toward the radially inward side of the key groove portion. And a dovetail groove formed so as to be divergent according to the following.The convex portion is formed integrally with a key portion that fits into the key groove portion and a dovetail protrusion that fits into the dovetail groove portion. Is intended, the rotor core has a constricted portion having a diameter direction than the key unit at a position connected to the outer circumferential direction of the width is formed to be narrower in the key portion, the permanent magnets, the non The magnetic body is fixed to the rotor core at a radially outer position, and has a radially inner end disposed opposite to the constricted portion of the rotor core from the radially outer side. A gap is formed between the dovetail projection and the dovetail projection.

このように構成することで、キー溝部とキー部とを嵌合させて回転軸に対するロータコアの位置決めを精度よく行うことができる。これに加え、ダブテール溝部とダブテール突起部との間に隙間を形成することにより、これらダブテール溝部とダブテール突起部との製造誤差を隙間で吸収することができる。このため、キー溝部およびキー部に余計な負荷がかかることを防止できると共に、キー溝部とキー部とによる回転軸に対するロータコアの位置決めを、確実に行うことができる。
また、ダブテール溝部とダブテール突起部との嵌合により、回転軸からのロータコアの抜けを防止でき、回転軸にロータコアを固定できる。これに加え、キー溝部とキー部とにより、ロータコアにかかるトルク荷重を受けることができるので、回転軸へのロータコアの固定強度を高めることができる。
ここで、ロータコア側に凹部を形成するよりも回転軸側に凹部を形成すると、ロータコア側に凸部を形成することになるので、ロータコアの剛性を高め易い。ロータコアは、回転軸と比較して剛性が弱いので、回転軸側に凹部を形成することにより、結果的に回転軸へのロータコアの固定強度を高めることができる。
また、凹部の開口側にキー溝部を形成し、このキー溝部の径方向内側にダブテール溝部を形成することにより、凹部の形成を容易にできる。さらに、キー溝部およびキー部によってロータコアに係るトルク荷重を受け易くすることができる。
また、上記のように構成することで、永久磁石を利用して、回転軸に対するロータコアの径方向の抜けを容易に防止できる。 With such a configuration, the key groove portion and the key portion can be fitted to each other to accurately position the rotor core with respect to the rotating shaft. In addition, by forming a gap between the dovetail groove and the dovetail protrusion, the manufacturing error between the dovetail groove and the dovetail protrusion can be absorbed by the gap. For this reason, it is possible to prevent an unnecessary load from being applied to the key groove portion and the key portion, and it is possible to reliably position the rotor core with respect to the rotating shaft by the key groove portion and the key portion.
Further, by fitting the dovetail groove and the dovetail protrusion, the rotor core can be prevented from coming off from the rotating shaft, and the rotor core can be fixed to the rotating shaft. In addition to this, the torque load applied to the rotor core can be received by the key groove portion and the key portion, so that the fixing strength of the rotor core to the rotating shaft can be increased.
Here, if the concave portion is formed on the rotating shaft side rather than the concave portion formed on the rotor core side, a convex portion is formed on the rotor core side, so that the rigidity of the rotor core is easily increased. Since the rigidity of the rotor core is lower than that of the rotating shaft, by forming the concave portion on the rotating shaft side, the fixing strength of the rotor core to the rotating shaft can be increased as a result.
Also, by forming a key groove on the opening side of the concave portion and forming a dovetail groove portion on the radial inside of the key groove portion, the concave portion can be easily formed. Further, the torque load on the rotor core can be easily received by the key groove portion and the key portion.
In addition, with the configuration described above, it is possible to easily prevent the rotor core from coming off in the radial direction with respect to the rotating shaft by using the permanent magnet.

本発明に係るロータは、前記隙間に、充填剤が充填されていることを特徴とする。   The rotor according to the present invention is characterized in that the gap is filled with a filler.

このように構成することで、回転軸へのロータコアの固定強度を、さらに高めることができる。   With this configuration, the fixing strength of the rotor core to the rotating shaft can be further increased.

本発明に係るモータは、上記に記載のロータと、前記ロータの周囲を取り囲むように形成され、巻線が巻装されているステータと、を備えたことを特徴とする。   A motor according to the present invention includes: the rotor described above; and a stator formed so as to surround a periphery of the rotor and wound with a winding.

このように構成することで、大型化を防止しつつロータコアを強固に固定できると共に、ロータコアを精度よく組み付けることが可能なモータを提供できる。   With this configuration, it is possible to provide a motor that can firmly fix the rotor core while preventing an increase in size and that can accurately assemble the rotor core.

本発明によれば、キー溝部とキー部とを嵌合させて回転軸に対するロータコアの位置決めを精度よく行うことができる。これに加え、ダブテール溝部とダブテール突起部との間に隙間を形成することにより、これらダブテール溝部とダブテール突起部との製造誤差を隙間で吸収することができる。このため、キー溝部およびキー部に余計な負荷がかかることを防止できると共に、キー溝部とキー部とによる回転軸に対するロータコアの位置決めを、確実に行うことができる。
また、ダブテール溝部とダブテール突起部との嵌合により、回転軸からのロータコアの抜けを防止でき、回転軸にロータコアを固定できる。これに加え、キー溝部とキー部とにより、ロータコアにかかるトルク荷重を受けることができるので、回転軸へのロータコアの固定強度を高めることができる。 According to the present invention, it is possible to accurately position the rotor core with respect to the rotating shaft by fitting the key groove portion and the key portion. In addition, by forming a gap between the dovetail groove and the dovetail protrusion, the manufacturing error between the dovetail groove and the dovetail protrusion can be absorbed by the gap. For this reason, it is possible to prevent an unnecessary load from being applied to the key groove portion and the key portion, and it is possible to reliably position the rotor core with respect to the rotating shaft by the key groove portion and the key portion.
Further, by fitting the dovetail groove and the dovetail projection, the rotor core can be prevented from coming off from the rotating shaft, and the rotor core can be fixed to the rotating shaft. In addition to this, the torque load applied to the rotor core can be received by the key groove portion and the key portion, so that the fixing strength of the rotor core to the rotating shaft can be increased.

本発明の第１実施形態におけるブラシレスモータの概略構成図である。It is a schematic structure figure of a brushless motor in a 1st embodiment of the present invention. 図１のＡ部拡大図である。It is the A section enlarged view of FIG. 図２のＢ部拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a portion B in FIG. 2. 本発明の第２実施形態におけるロータの一部を拡大した概略構成図である。It is the schematic structure figure which expanded a part of rotor in a 2nd embodiment of the present invention. 図４のＣ部拡大図である。It is the C section enlarged view of FIG. 本発明の第３実施形態におけるロータの一部を拡大した概略構成図である。It is the schematic structure figure which expanded a part of rotor in a 3rd embodiment of the present invention. 参考例におけるロータの概略構成図である。It is a schematic structure figure of a rotor in a reference example . 図７のＤ部拡大図である。It is the D section enlarged view of FIG.

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

（第１実施形態）
（ブラシレスモータ）
図１は、ブラシレスモータ１の概略構成図である。
同図に示すように、ブラシレスモータ１は、いわゆるインナーロータである。ブラシレスモータ１は、ステータ２と、ステータ２の径方向内側に回転自在に配置されたロータ３とを有している。
なお、以下の説明では、ロータ３の軸方向を単に軸方向、ロータ３の回転方向を周方向、ロータ３の径方向を単に径方向と称して説明する。 (1st Embodiment)
(Brushless motor)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the brushless motor 1.
As shown in FIG. 1, the brushless motor 1 is a so-called inner rotor. The brushless motor 1 has a stator 2 and a rotor 3 rotatably arranged radially inside the stator 2.
In the following description, the axial direction of the rotor 3 will be referred to simply as the axial direction, the rotational direction of the rotor 3 as the circumferential direction, and the radial direction of the rotor 3 as the radial direction.

（ステータ）
ステータ２は、略円筒状のステータハウジング１１と、ステータハウジング１１に内嵌固定されている略円筒状のステータコア１２と、により構成されている。
ステータコア１２は、外周部を形成する環状のコア本体１５を有している。コア本体１５は、ステータコア１２の環状の磁路を形成する部分である。コア本体１５の外周面が、ステータハウジング１１の内周面に焼嵌め等によって固定されている。 (Stator)
The stator 2 includes a substantially cylindrical stator housing 11 and a substantially cylindrical stator core 12 fixedly fitted in the stator housing 11.
The stator core 12 has an annular core body 15 forming an outer peripheral portion. The core body 15 is a portion that forms an annular magnetic path of the stator core 12. The outer peripheral surface of the core body 15 is fixed to the inner peripheral surface of the stator housing 11 by shrink fitting or the like.

コア本体１５には、径方向内側に向かって複数（例えば、本実施形態では１２個）のティース部１４が周方向に等間隔で突設されている。各ティース部１４は、軸方向平面視で略Ｔ字状に形成されている。各ティース部１４には、絶縁性の樹脂から成るインシュレータを装着した上からコイル（何れも不図示）が巻回されている。
また、周方向に隣接するティース部１４間には、蟻溝状のスロット１７が軸方向に延びて形成されている。これらスロット１７に、不図示のコイルが挿通されて収納される。 A plurality of (for example, 12 in this embodiment) teeth portions 14 are provided on the core body 15 at equal intervals in the circumferential direction toward the inside in the radial direction. Each tooth part 14 is formed in a substantially T-shape in plan view in the axial direction. A coil (neither is shown) is wound around each tooth portion 14 after an insulator made of an insulating resin is mounted.
A dovetail-shaped slot 17 is formed between the teeth 14 adjacent in the circumferential direction so as to extend in the axial direction. A coil (not shown) is inserted and stored in these slots 17.

各コイルの端末部は、不図示の基板を介して外部電源に電気的に接続されており、これによって、コイルに電流が供給される。コイルに電流が供給されることにより、各ティース部１４に磁界が形成される。
なお、ステータコア１２は、周方向に分割して各々ティース部１４を有する複数のコアユニットを互いに接合して構成してもよいし、周方向に分割せずに一体成形としてもよい。 The terminal portion of each coil is electrically connected to an external power supply via a substrate (not shown), whereby a current is supplied to the coil. When a current is supplied to the coil, a magnetic field is formed in each tooth portion 14.
The stator core 12 may be divided in the circumferential direction and a plurality of core units each having the tooth portion 14 may be joined to each other, or may be integrally formed without being divided in the circumferential direction.

（ロータ）
図２は、図１のＡ部拡大図である。
図１、図２に示すように、ロータ３は、例えばアルミ焼結材等の非磁性材により形成された回転軸２１と、回転軸２１の外周面に取付けられ、放射状に配置される複数のロータコア２２と、周方向で隣接するロータコア２２間に配置される複数の永久磁石２３と、により構成されている。 (Rotor)
FIG. 2 is an enlarged view of a portion A in FIG.
As shown in FIGS. 1 and 2, the rotor 3 includes a rotating shaft 21 formed of a nonmagnetic material such as a sintered aluminum material, and a plurality of radially arranged radially-mounted rotating shafts 21. It is constituted by a rotor core 22 and a plurality of permanent magnets 23 arranged between rotor cores 22 circumferentially adjacent to each other.

ロータコア２２は、電磁鋼板を複数積層したり、軟磁性粉を加圧成形したりすることにより形成されたものである。ロータコア２２は、回転軸２１の外周面側（以下、基端２２ａ側という）から径方向外側端（以下、先端２２ｂという）に向かって末広がりとなるように軸方向平面視で略扇状に形成されている。ロータコア２２の先端２２ｂは、径方向外側に向かって膨出するように円弧状に形成されている。   The rotor core 22 is formed by laminating a plurality of electromagnetic steel sheets or by pressing soft magnetic powder under pressure. The rotor core 22 is formed in a substantially fan-like shape in plan view in the axial direction so as to widen from the outer peripheral surface side (hereinafter, referred to as a base end 22a side) of the rotating shaft 21 toward a radially outer end (hereinafter, referred to as a distal end 22b). ing. The tip 22b of the rotor core 22 is formed in an arc shape so as to bulge radially outward.

ここで、ロータコア２２の先端２２ｂの曲率半径Ｒ１の中心Ｃ１は、回転軸２１の軸心Ｃ２に対して所定間隔δ１だけ偏心している。このため、ロータコア２２の先端２２ｂとステータコア１２のティース部１４の先端とのエアギャップＧは、先端２２ｂの周方向中央から先端２２ｂの周方向外側に向かうに従って漸次広くなる。
また、回転軸２１の外周面のうち、各ロータコア２２に対応する位置には、凹部３１が軸方向に沿って形成されている。一方、各ロータコア２２の基端２２ａには、凹部３１に嵌る凸部３２が軸方向全体に渡って形成されている。 Here, the center C1 of the radius of curvature R1 of the tip end 22b of the rotor core 22 is eccentric by a predetermined interval δ1 with respect to the axis C2 of the rotating shaft 21. Therefore, the air gap G between the tip 22b of the rotor core 22 and the tip of the teeth portion 14 of the stator core 12 gradually increases from the center in the circumferential direction of the tip 22b toward the outside in the circumferential direction of the tip 22b.
Further, a concave portion 31 is formed along the axial direction at a position corresponding to each rotor core 22 on the outer peripheral surface of the rotating shaft 21. On the other hand, at the base end 22a of each rotor core 22, a convex portion 32 that fits into the concave portion 31 is formed over the entire axial direction.

（凹部および凸部）
図３は、図２のＢ部拡大図である。
同図に示すように、凹部３１は、開口側に形成されたキー溝部３３と、キー溝部３３の径方向内側に形成されたダブテール溝部３４と、が連通形成されたものである。キー溝部３３は、周方向で対向する内側面３３ａ，３３ｂ同士が略平行となるように形成されている。また、内側面３３ａ，３３ｂの間の幅Ｗ１は、ロータコア２２の基端２２ａにおける周方向の幅Ｗ２の幅よりも大きく設定されている。 (Concave and convex)
FIG. 3 is an enlarged view of a portion B in FIG.
As shown in the figure, the concave portion 31 is formed by communicating a key groove portion 33 formed on the opening side and a dovetail groove portion 34 formed radially inside the key groove portion 33. The key groove portion 33 is formed such that inner side surfaces 33a and 33b facing each other in the circumferential direction are substantially parallel to each other. The width W1 between the inner side surfaces 33a and 33b is set to be larger than the width W2 in the circumferential direction at the base end 22a of the rotor core 22.

ダブテール溝部３４は、キー溝部３３の径方向内側端から径方向内側に向かうに従って漸次溝幅が大きくなるように末広がり状に形成されている。換言すれば、ダブテール溝部３４は、軸方向平面視で略等脚台形状に形成されており、上底の長さがキー溝部３３の幅と同一に設定されている。また、ダブテール溝部３４の下底３４ａと脚３４ｂとが接続される角部３４ｃは、円弧状に形成されている。   The dovetail groove portion 34 is formed in a divergent shape so that the groove width gradually increases from the radially inner end of the key groove portion 33 toward the radially inner side. In other words, the dovetail groove portion 34 is formed in a substantially isosceles trapezoidal shape in plan view in the axial direction, and the length of the upper base is set to be the same as the width of the key groove portion 33. The corner 34c where the lower bottom 34a of the dovetail groove 34 and the leg 34b are connected is formed in an arc shape.

一方、凸部３２は、キー溝部３３に嵌るキー部３５と、ダブテール溝部３４に嵌るダブテール突起部３６と、が一体成形されたものである。キー部３５は、キー溝部３３に対応するように直方体状に形成されている。キー部３５の幅Ｗ３は、キー溝部３３の幅Ｗ１とほぼ同一に設定されている。これにより、回転軸２１に対するロータコア２２の周方向の位置決めを、精度よく行うことができる。
このように、キー部３５の幅Ｗ３は、ロータコア２２の基端２２ａにおける周方向の幅Ｗ２よりも大きく設定されているので、ロータコア２２の基端２２ａと凸部３２との接続部には、ロータコア２２の周方向両側に、括れ部３７が形成される。 On the other hand, the convex portion 32 is formed by integrally molding a key portion 35 that fits into the key groove portion 33 and a dovetail protrusion portion 36 that fits into the dovetail groove portion 34. The key portion 35 is formed in a rectangular parallelepiped shape so as to correspond to the key groove portion 33. The width W3 of the key portion 35 is set substantially equal to the width W1 of the key groove portion 33. Thereby, the circumferential positioning of the rotor core 22 with respect to the rotating shaft 21 can be performed with high accuracy.
As described above, since the width W3 of the key portion 35 is set to be larger than the circumferential width W2 at the base end 22a of the rotor core 22, the connecting portion between the base end 22a of the rotor core 22 and the protrusion 32 has: A constricted portion 37 is formed on both circumferential sides of the rotor core 22.

ダブテール突起部３６は、ダブテール溝部３４に対応するように、径方向内側に向かうに従って漸次突起幅が大きくなるように末広がり状に形成されている。換言すれば、ダブテール突起部３６は、軸方向平面視で略等脚台形状に形成されており、上底の長さがキー部３５の幅と同一に設定されている。また、ダブテール突起部３６の下底３６ａと脚３６ｂとが接続される角部３６ｃは、丸面取りされている。   The dovetail projections 36 are formed so as to diverge so as to correspond to the dovetail grooves 34 so that the projection width gradually increases toward the inside in the radial direction. In other words, the dovetail projection 36 is formed in a substantially equilateral trapezoidal shape in plan view in the axial direction, and the length of the upper base is set to be the same as the width of the key portion 35. A corner 36c where the lower bottom 36a of the dovetail projection 36 and the leg 36b are connected is chamfered.

ここで、回転軸２１の凹部３１にロータコア２２の凸部３２を嵌め込んだ状態では、ダブテール溝部３４の下底３４ａにダブテール突起部３６の下底３６ａが当接する。これにより、回転軸２１に対するロータコア２２の径方向の位置決めが精度よく行われる。   Here, in a state where the convex portion 32 of the rotor core 22 is fitted into the concave portion 31 of the rotating shaft 21, the lower bottom 36 a of the dovetail protrusion 36 contacts the lower bottom 34 a of the dovetail groove 34. Thereby, the radial positioning of the rotor core 22 with respect to the rotating shaft 21 is performed with high accuracy.

また、ダブテール溝部３４の脚３４ｂとダブテール突起部３６の脚３６ｂとの間、およびダブテール溝部３４の角部３４ｃとダブテール突起部３６の角部３６ｃとの間には、それぞれ隙間Ｓが形成されている。この隙間Ｓには、充填剤Ｊが充填されている。すなわち、隙間Ｓは、ダブテール溝部３４、およびダブテール突起部３６の製造誤差を吸収する役割を有していると共に、充填剤Ｊを充填するための充填部として機能している。
なお、充填剤Ｊの充填タイミングは、回転軸２１の凹部３１にロータコア２２の凸部３２を嵌合させた後でもよいし、凹部３１または凸部３２の少なくとも何れか一方に、予め充填剤Ｊを塗布した状態で、凹部３１に凸部３２を嵌合させてもよい。また、充填剤Ｊとしては、接着剤や樹脂等が挙げられる。 Further, gaps S are formed between the leg 34b of the dovetail groove 34 and the leg 36b of the dovetail protrusion 36, and between the corner 34c of the dovetail groove 34 and the corner 36c of the dovetail protrusion 36, respectively. I have. The gap S is filled with the filler J. That is, the gap S has a function of absorbing a manufacturing error of the dovetail groove 34 and the dovetail protrusion 36 and also functions as a filling portion for filling the filler J.
The filling timing of the filler J may be after the protrusion 32 of the rotor core 22 is fitted into the recess 31 of the rotating shaft 21 or at least one of the recess 31 and the protrusion 32 may be filled in advance with the filler J. The convex portion 32 may be fitted into the concave portion 31 in a state where the is applied. In addition, examples of the filler J include an adhesive and a resin.

このような構成のもと、ロータ３が回転すると、図２に示すように、ロータコア２２の先端２２ｂに慣性力による力Ｆ１（先端倒し力Ｆ１）が作用し、これがトルク荷重となってロータコア２２の基端２２ａ側に力Ｆａが作用する。また、ロータコア２２には、遠心力Ｆ２が作用する。さらには、ステータ２の各ティース部１４に形成される磁界による磁気的な吸引力が作用する。これら力Ｆａ、遠心力Ｆ２および磁気的な吸引力の合力（以下、凹部３１にかかる荷重という）は、回転軸２１の凹部３１で受けることになる。したがって、凹部３１を構成するキー溝部３３の深さＨ１、およびダブテール溝部３４の脚３４ｂ間の角度θ１は、凹部３１にかかる荷重に基づいて決定される。   When the rotor 3 rotates in such a configuration, as shown in FIG. 2, a force F1 (tip tipping force F1) due to an inertial force acts on the tip 22b of the rotor core 22, which becomes a torque load and becomes a torque load. A force Fa acts on the base end 22a side. A centrifugal force F2 acts on the rotor core 22. Further, a magnetic attraction force due to a magnetic field formed in each tooth portion 14 of the stator 2 acts. The combined force of the force Fa, the centrifugal force F2, and the magnetic attractive force (hereinafter, referred to as a load applied to the concave portion 31) is received by the concave portion 31 of the rotating shaft 21. Accordingly, the depth H1 of the key groove 33 constituting the recess 31 and the angle θ1 between the legs 34b of the dovetail groove 34 are determined based on the load applied to the recess 31.

図２、図３に示すように、ロータコア２２を扇状に形成することにより、隣接する各ロータコア２２の対向する側面２２ｃは、略平行になっている。このようなロータコア２２間に配置される永久磁石２３は、平板状に形成されており、接着剤によりロータコア２２、および回転軸２１に接着固定されている。なお、接着剤としては、常温硬化のエポキシタイプが用いられる。これにより、永久磁石２３の減磁も防止できる。しかしながら、常温硬化の接着剤は硬化時間が長いので、硬化時間が短く、かつ接着強度の高い嫌気性接着剤を用いてもよい。   As shown in FIGS. 2 and 3, by forming the rotor core 22 in a fan shape, the opposing side surfaces 22 c of the adjacent rotor cores 22 are substantially parallel. The permanent magnet 23 disposed between the rotor cores 22 is formed in a flat plate shape, and is fixed to the rotor core 22 and the rotating shaft 21 by an adhesive. In addition, as the adhesive, a room temperature curing epoxy type is used. Thereby, the demagnetization of the permanent magnet 23 can also be prevented. However, since the room temperature curing adhesive has a long curing time, an anaerobic adhesive having a short curing time and high adhesive strength may be used.

また、永久磁石２３は、軸方向からみたときの外周の四隅となる箇所に、それぞれ丸面取り部２３ａが形成されている。そして、永久磁石２３の径方向内側端の２つの丸面取り部２３ａは、それぞれロータコア２２の括れ部３７に配置されている。
ここで、永久磁石２３は、径方向内側端が回転軸２１の外周面に当接することにより、径方向の位置決めが行われている。また、ロータコア２２の括れ部３７に永久磁石２３の丸面取り部２３ａが配置されることにより、永久磁石２３の径方向の位置決めが行われる。
このように取り付けられた永久磁石２３の径方向外側端は、ロータコア２２が扇状に形成されているので、露出した状態になる。 The permanent magnet 23 has round chamfers 23a at four corners on the outer periphery when viewed from the axial direction. The two round chamfers 23 a at the radially inner ends of the permanent magnets 23 are respectively disposed in the constricted portions 37 of the rotor core 22.
Here, the permanent magnet 23 is positioned in the radial direction by its radial inner end abutting on the outer peripheral surface of the rotating shaft 21. In addition, by positioning the round chamfered portion 23a of the permanent magnet 23 in the constricted portion 37 of the rotor core 22, positioning of the permanent magnet 23 in the radial direction is performed.
The radially outer end of the permanent magnet 23 thus attached is exposed since the rotor core 22 is formed in a fan shape.

このため、各永久磁石２３の径方向両端では、永久磁石２３の厚さ方向一面から厚さ方向他面側に磁束が回り込もうとする（図２における矢印Ｙ１参照）が、磁路が絶たれているので磁束の回り込みが防止される。
一方、永久磁石２３の径方向内側端は、非磁性材からなる回転軸２１に当接しているので、磁路が絶たれている。このため、永久磁石２３の厚さ方向一面から厚さ方向他面への磁束の回り込みが防止される。 For this reason, at both ends in the radial direction of each permanent magnet 23, the magnetic flux tries to flow from one surface in the thickness direction of the permanent magnet 23 to the other surface in the thickness direction (see arrow Y <b> 1 in FIG. 2), but the magnetic path is cut off. As a result, the wraparound of the magnetic flux is prevented.
On the other hand, the radially inner end of the permanent magnet 23 is in contact with the rotating shaft 21 made of a non-magnetic material, so that the magnetic path is cut off. This prevents the magnetic flux from flowing from one surface in the thickness direction of the permanent magnet 23 to the other surface in the thickness direction.

このように、上述の第１実施形態では、回転軸２１に凹部３１を形成する一方、ロータコア２２に凸部３２を形成し、これら凹部３１と凸部３２とを嵌合させることにより、回転軸２１にロータコア２２を固着させている。そして、凹部３１を、キー溝部３３とダブテール溝部３４とにより構成する一方、凸部３２を、凹部３１に対応するようにキー部３５とダブテール突起部３６とにより構成している。
このため、キー溝部３３とキー部３５とにより、回転軸２１に対するロータコア２２の位置決めを精度よく行うことができる。 As described above, in the first embodiment described above, while the concave portion 31 is formed on the rotary shaft 21, the convex portion 32 is formed on the rotor core 22, and the concave portion 31 The rotor core 22 is fixed to 21. The concave portion 31 is constituted by a key groove portion 33 and a dovetail groove portion 34, while the convex portion 32 is constituted by a key portion 35 and a dovetail projecting portion 36 corresponding to the concave portion 31.
For this reason, the positioning of the rotor core 22 with respect to the rotating shaft 21 can be accurately performed by the key groove portion 33 and the key portion 35.

また、ダブテール溝部３４の脚３４ｂとダブテール突起部３６の脚３６ｂとの間、およびダブテール溝部３４の角部３４ｃとダブテール突起部３６の角部３６ｃとの間に、それぞれ隙間Ｓを形成している。このため、ダブテール溝部３４とダブテール突起部３６との製造誤差を、隙間Ｓで吸収することができる。よって、キー溝部３３およびキー部３５に余計な負荷がかかることを防止できると共に、キー溝部３３とキー部３５とによるロータコア２２の位置決めを確実に行うことができる。   Further, gaps S are formed between the leg 34b of the dovetail groove 34 and the leg 36b of the dovetail protrusion 36, and between the corner 34c of the dovetail groove 34 and the corner 36c of the dovetail protrusion 36, respectively. . Therefore, the manufacturing error between the dovetail groove 34 and the dovetail protrusion 36 can be absorbed by the gap S. Therefore, it is possible to prevent an unnecessary load from being applied to the key groove portion 33 and the key portion 35, and it is possible to reliably position the rotor core 22 by the key groove portion 33 and the key portion 35.

また、ダブテール溝部３４とダブテール突起部３６との嵌合により、回転軸２１からのロータコア２２の抜けを防止でき、回転軸２１にロータコア２２を確実に固定できる。これに加え、キー溝部３３とキー部３５、およびダブテール溝部３４とダブテール突起部３６とにより、凹部３１にかかる荷重を効率よく受けることができるので、回転軸２１へのロータコア２２の固定強度を高めることができる。   Further, the fitting of the dovetail groove portion 34 and the dovetail protrusion portion 36 can prevent the rotor core 22 from coming off from the rotating shaft 21, and can securely fix the rotor core 22 to the rotating shaft 21. In addition, the load applied to the concave portion 31 can be efficiently received by the key groove portion 33 and the key portion 35 and the dovetail groove portion 34 and the dovetail protrusion portion 36, so that the fixing strength of the rotor core 22 to the rotating shaft 21 is increased. be able to.

また、凹部３１と凸部３２との間に形成される隙間Ｓに充填剤Ｊを充填することにより、回転軸２１へのロータコア２２の固定強度を、さらに高めることができる。
さらに、回転軸２１に凹部３１を形成し、ロータコア２２に凸部３２を形成することにより、回転軸２１やロータコア２２の剛性を確保し易い。つまり、回転軸２１は、ロータコア２２と比較して剛性が高いので、凹部３１を形成する。これに対し、回転軸２１と比較して剛性が低くなり易いロータコア２２に凸部３２を形成することにより、ロータコア２２の剛性を高めることができる。この結果、回転軸２１へのロータコア２２の固定強度を高めることができる。 Further, by filling the gap J formed between the concave portion 31 and the convex portion 32 with the filler J, the fixing strength of the rotor core 22 to the rotating shaft 21 can be further increased.
Further, by forming the concave portion 31 on the rotating shaft 21 and forming the convex portion 32 on the rotor core 22, the rigidity of the rotating shaft 21 and the rotor core 22 can be easily secured. That is, the rotating shaft 21 has higher rigidity than the rotor core 22, and thus forms the concave portion 31. On the other hand, the rigidity of the rotor core 22 can be increased by forming the protrusions 32 on the rotor core 22 whose rigidity tends to be lower than that of the rotating shaft 21. As a result, the fixing strength of the rotor core 22 to the rotating shaft 21 can be increased.

また、凹部３１を構成するキー溝部３３とダブテール溝部３４は、キー溝部３３を凹部３１の開口側に配置し、ダブテール溝部３４をキー溝部３３の径方向内側に配置している。このため、凹部３１の開口側にダブテール溝部３４を形成する場合と比較して、凹部３１を容易に形成することができる。さらに、キー溝部３３およびキー部３５によって、ロータコア２２に係るトルク荷重を受け易くすることができる。   The key groove 33 and the dovetail groove 34 constituting the recess 31 are arranged such that the key groove 33 is located on the opening side of the recess 31 and the dovetail groove 34 is located radially inside the key groove 33. Therefore, the concave portion 31 can be easily formed as compared with the case where the dovetail groove portion 34 is formed on the opening side of the concave portion 31. Furthermore, the torque load on the rotor core 22 can be easily received by the key groove portion 33 and the key portion 35.

また、ロータコア２２の基端２２ａに括れ部３７を形成し、この括れ部３７に永久磁石２３の径方向内側端の２つの丸面取り部２３ａを配置している。このため、永久磁石２３やロータコア２２の括れ部３７が、ロータコア２２の径方向外側への抜けを防止する抜け止め部として機能する。このため、ロータコア２２にかかる遠心力Ｆ２によって、このロータコア２２が回転軸２１から脱落してしまうことを確実に防止できる。   Further, a constricted portion 37 is formed at the base end 22 a of the rotor core 22, and the two round chamfered portions 23 a at the radially inner end of the permanent magnet 23 are disposed on the constricted portion 37. Therefore, the permanent magnet 23 and the constricted portion 37 of the rotor core 22 function as a retaining portion for preventing the rotor core 22 from coming off in the radial direction. Therefore, it is possible to reliably prevent the rotor core 22 from dropping off from the rotating shaft 21 due to the centrifugal force F2 applied to the rotor core 22.

さらに、ロータコア２２の先端２２ｂの曲率半径Ｒ１の中心Ｃ１は、回転軸２１の軸心Ｃ２に対して所定間隔δ１だけ偏心している。このため、ロータコア２２の先端２２ｂとステータコア１２のティース部１４の先端とのエアギャップＧは、先端２２ｂの周方向中央から先端２２ｂの周方向外側に向かうに従って漸次広くなる。よって、ロータコア２２の外周面における周方向の磁束変化をできる限り滑らかにすることができ、コギングトルクを低下できる。   Furthermore, the center C1 of the radius of curvature R1 of the tip 22b of the rotor core 22 is eccentric with respect to the axis C2 of the rotating shaft 21 by a predetermined interval δ1. Therefore, the air gap G between the tip 22b of the rotor core 22 and the tip of the teeth portion 14 of the stator core 12 gradually increases from the center in the circumferential direction of the tip 22b toward the outside in the circumferential direction of the tip 22b. Therefore, the change in the magnetic flux in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the rotor core 22 can be made as smooth as possible, and the cogging torque can be reduced.

（第２実施形態）
次に、図４、図５に基づいて、第２実施形態について説明する。
図４は、第２実施形態におけるロータ２０３の一部を拡大した概略構成図であって、前述の図２に対応している。図５は、図４のＣ部拡大図である。なお、第１実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明を省略する（以下の実施形態についても同様）。
図４、図５に示すように、第２実施形態では、回転軸２１に形成されたダブテール溝部３４の下底３４ａとロータコア２２に形成されたダブテール突起部３６の下底３６ａとの間にも隙間Ｓが形成される。この点、前述の第１実施形態と第２実施形態との相違点である。 (2nd Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram in which a part of the rotor 203 in the second embodiment is enlarged, and corresponds to FIG. 2 described above. FIG. 5 is an enlarged view of a portion C in FIG. Note that the same reference numerals are given to the same aspects as the first embodiment, and description thereof will be omitted (the same applies to the following embodiments).
As shown in FIGS. 4 and 5, in the second embodiment, between the lower bottom 34 a of the dovetail groove 34 formed on the rotating shaft 21 and the lower bottom 36 a of the dovetail protrusion 36 formed on the rotor core 22. A gap S is formed. This is a difference between the first embodiment and the second embodiment.

換言すれば、凸部３２のキー部３５の長さＬ１は、凹部３１のキー溝部３３の溝深さＨ１よりも長くなるように設定されており、且つ凹部３１のダブテール溝部３４の溝深さＨ２は、凸部３２のダブテール突起部３６の長さＬ２よりも深く設定されている。そして、ダブテール溝部３４の脚３４ｂとダブテール突起部３６の脚３６ｂとの間、ダブテール溝部３４の角部３４ｃとダブテール突起部３６の角部３６ｃとの間、およびダブテール溝部３４の下底３４ａとダブテール突起部３６の下底３６ａとの間のそれぞれに、隙間Ｓが形成されている。   In other words, the length L1 of the key portion 35 of the convex portion 32 is set to be longer than the groove depth H1 of the key groove portion 33 of the concave portion 31, and the groove depth of the dovetail groove portion 34 of the concave portion 31. H2 is set to be deeper than the length L2 of the dovetail projection 36 of the projection 32. Then, between the leg 34b of the dovetail groove 34 and the leg 36b of the dovetail protrusion 36, between the corner 34c of the dovetail groove 34 and the corner 36c of the dovetail protrusion 36, and between the lower bottom 34a of the dovetail groove 34 and the dovetail. A gap S is formed between the protrusion 36 and the lower bottom 36a.

このような構成のもと、ロータコア２２は、回転軸２１に対し、径方向に沿って若干スライド移動可能に構成されている。そして、凹部３１と凸部３２との間に形成されている隙間Ｓは、回転軸２１に対するロータコア２２の位置（突出長さ）を調整する調整代としての役割を有している。換言すれば、キー部３５のキー溝部３３よりも長い分、およびダブテール溝部３４のダブテール突起部３６よりも長い分が、それぞれ回転軸２１に対するロータコア２２の位置（突出長さ）を調整する調整代としての役割を有している。   With such a configuration, the rotor core 22 is configured to be slightly slidable with respect to the rotating shaft 21 along the radial direction. The gap S formed between the concave portion 31 and the convex portion 32 has a role as an adjustment margin for adjusting the position (projection length) of the rotor core 22 with respect to the rotating shaft 21. In other words, a portion longer than the key groove portion 33 of the key portion 35 and a portion longer than the dovetail protrusion portion 36 of the dovetail groove portion 34 each adjust the position (projection length) of the rotor core 22 with respect to the rotation shaft 21. As a role.

また、隙間Ｓには、充填剤Ｊが充填されている。すなわち、隙間Ｓは、ダブテール溝部３４、およびダブテール突起部３６の製造誤差を吸収する役割を有していると共に、充填剤Ｊを充填するための充填部として機能している。
なお、充填剤Ｊの充填タイミングは、回転軸２１の凹部３１にロータコア２２の凸部３２を嵌合させた後でもよいし、凹部３１または凸部３２の少なくとも何れか一方に、予め充填剤Ｊを塗布した状態で、凹部３１に凸部３２を嵌合させてもよい。また、充填剤Ｊとしては、接着剤や樹脂等が挙げられる。 The gap S is filled with the filler J. That is, the gap S has a function of absorbing a manufacturing error of the dovetail groove 34 and the dovetail protrusion 36 and also functions as a filling portion for filling the filler J.
The filling timing of the filler J may be after the protrusion 32 of the rotor core 22 is fitted into the recess 31 of the rotating shaft 21 or at least one of the recess 31 and the protrusion 32 may be filled in advance with the filler J. The convex portion 32 may be fitted into the concave portion 31 in a state where the is applied. In addition, examples of the filler J include an adhesive and a resin.

このような構成のもと、回転軸２１にロータコア２２を組み付けるにあたって、まず、回転軸２１と同心円上に、円筒状で磁化された治具（不図示）を配置する。続いて、回転軸２１の凹部３１にロータコア２２の凸部３２を嵌合させるようにして、回転軸２１にロータコア２２を組み付けていく。   In assembling the rotor core 22 to the rotating shaft 21 with such a configuration, first, a cylindrical magnetized jig (not shown) is arranged concentrically with the rotating shaft 21. Subsequently, the rotor core 22 is assembled to the rotating shaft 21 so that the convex portion 32 of the rotor core 22 is fitted to the concave portion 31 of the rotating shaft 21.

このとき、治具に、磁性体であるロータコア２２が磁気的に吸引される。そして、ロータコア２２は、回転軸２１に対して径方向に沿ってスライド移動可能に構成されているので、先端２２ｂが治具の内周面に当接する。これにより、ロータコア２２の径方向の位置決めが精度よく行われる。そして、回転軸２１へのロータコア２２の組付けが完了する。   At this time, the rotor core 22, which is a magnetic material, is magnetically attracted to the jig. Since the rotor core 22 is configured to be slidable in the radial direction with respect to the rotation shaft 21, the tip 22b abuts on the inner peripheral surface of the jig. Thereby, the radial positioning of the rotor core 22 is performed with high accuracy. Then, the assembly of the rotor core 22 to the rotating shaft 21 is completed.

なお、凹部３１と凸部３２との間の隙間Ｓに充填剤Ｊを充填するタイミングは、凹部３１に凸部３２を嵌合させた後でも、嵌合させる前でもよい。凹部３１に凸部３２を嵌合させる前に、これら凹部３１や凸部３２に充填剤Ｊを塗布した場合であっても、充填剤Ｊの硬化前にロータコア２２の位置決めを完了させればよい。   The timing of filling the gap S between the concave portion 31 and the convex portion 32 with the filler J may be after the convex portion 32 is fitted into the concave portion 31 or before the fitting. Even when the filler J is applied to the concave portions 31 and the convex portions 32 before the convex portions 32 are fitted to the concave portions 31, the positioning of the rotor core 22 may be completed before the filler J is cured. .

したがって、上述の第２実施形態によれば、前述の第１実施形態と同様の効果に加え、ロータコア２２の位置決めをさらに精度よく行うことができる。すなわち、キー溝部３３とキー部３５とにより回転軸２１に対するロータコア２２の周方向の移動を規制しつつ、回転軸２１に対するロータコア２２の突出長さを調整できる。この結果、回転軸２１に対するロータコア２２の突出長さのばらつきを極力抑えることができる。
よって、ロータコア２２の先端２２ｂとステータコア１２のティース部１４（何れも第２実施形態では不図示）の先端とのエアギャップＧが全周に渡って精度よく形成され、モータ性能を向上させることができる。 Therefore, according to the above-described second embodiment, in addition to the same effect as the above-described first embodiment, the positioning of the rotor core 22 can be performed with higher accuracy. That is, the protrusion length of the rotor core 22 with respect to the rotating shaft 21 can be adjusted while restricting the circumferential movement of the rotor core 22 with respect to the rotating shaft 21 by the key groove portion 33 and the key portion 35. As a result, it is possible to minimize variations in the protruding length of the rotor core 22 with respect to the rotating shaft 21.
Therefore, the air gap G between the tip 22b of the rotor core 22 and the tip of the teeth 14 (both not shown in the second embodiment) of the stator core 12 is formed with high precision over the entire circumference, and the motor performance can be improved. it can.

なお、上述の第１、第２実施形態では、ロータコア２２の先端２２ｂの曲率半径Ｒ１の中心Ｃ１は、回転軸２１の軸心Ｃ２に対して所定間隔δ１だけ偏心している場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、曲率半径Ｒ１の中心Ｃ１と回転軸２１の軸心Ｃ２とが同軸上に位置するように、ロータコア２２の先端２２ｂを形成してもよい。   In the above-described first and second embodiments, the case where the center C1 of the radius of curvature R1 of the tip end 22b of the rotor core 22 is eccentric with respect to the axis C2 of the rotating shaft 21 by the predetermined interval δ1 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the tip 22b of the rotor core 22 may be formed so that the center C1 of the radius of curvature R1 and the axis C2 of the rotating shaft 21 are located coaxially.

（第３実施形態）
次に、図６に基づいて、第３実施形態について説明する。
図６は、第３実施形態におけるロータ３０３の一部を拡大した概略構成図であって、前述の図２に対応している。
同図に示すように、第３実施形態では、ロータコア２２の先端２２ｂで、かつ周方向両側縁に、爪部４１が一体成形されている。この点、前述の第１実施形態と第３実施形態との相違点である。
爪部４１は、永久磁石２３の径方向への抜けを防止するための抜け止め部として機能するものである。爪部４１の径方向外側の面、つまり、爪部４１の外周面は、ロータコア２２の先端２２ｂの円弧形状に沿うように形成されている。 (Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram in which a part of the rotor 303 in the third embodiment is enlarged, and corresponds to FIG. 2 described above.
As shown in the figure, in the third embodiment, the claw portions 41 are integrally formed at the tip end 22b of the rotor core 22 and on both side edges in the circumferential direction. This is a difference between the first embodiment and the third embodiment.
The claw portion 41 functions as a retaining portion for preventing the permanent magnet 23 from coming off in the radial direction. The outer surface of the claw portion 41 in the radial direction, that is, the outer peripheral surface of the claw portion 41 is formed so as to follow the arc shape of the tip end 22 b of the rotor core 22.

ここで、前述の第１実施形態では、ロータコア２２の先端２２ｂの曲率半径Ｒ１の中心Ｃ１は、回転軸２１の軸心Ｃ２に対して所定間隔δ１だけ偏心している（図１参照）。この形状を第３実施形態のロータコア２２に採用すると、隣接するロータコア２２間の径方向内側に爪部４１が食い込む形となり、この分、永久磁石２３の径方向の長さが短くなってしまう。永久磁石２３の径方向の長さが短くなると、永久磁石２３の有効磁束が低下してしまう。
このため、第３実施形態のロータコア２２の先端２２ｂの曲率半径Ｒ１’の中心は、回転軸２１の軸心Ｃ２と同軸上に設定することが望ましい。これにより、永久磁石２３の径方向の長さを十分確保することができ、永久磁石２３の有効磁束を十分確保することができる。 Here, in the first embodiment described above, the center C1 of the radius of curvature R1 of the tip end 22b of the rotor core 22 is eccentric with respect to the axis C2 of the rotating shaft 21 by a predetermined interval δ1 (see FIG. 1). If this shape is adopted for the rotor core 22 of the third embodiment, the claw portion 41 will bite into the radially inner side between the adjacent rotor cores 22, and the radial length of the permanent magnet 23 will be reduced accordingly. When the radial length of the permanent magnet 23 is reduced, the effective magnetic flux of the permanent magnet 23 is reduced.
For this reason, it is desirable that the center of the radius of curvature R1 ′ of the tip end 22b of the rotor core 22 of the third embodiment be set coaxially with the axis C2 of the rotating shaft 21. Accordingly, the radial length of the permanent magnet 23 can be sufficiently secured, and the effective magnetic flux of the permanent magnet 23 can be sufficiently secured.

また、爪部４１の周方向への突出高さＴ１、および爪部４１の径方向の幅Ｗ４は、ほぼ同一寸法に設定されている。爪部４１の突出高さＴ１、および爪部４１の径方向の幅Ｗ４は、爪部４１の剛性を確保でき、かつ永久磁石２３の径方向への抜けを防止できる寸法に設定されていればよい。例えば、ロータコア２２を、電磁鋼板を積層して形成した場合、爪部４１の突出高さＴ１、および爪部４１の径方向の幅Ｗ４は、電磁鋼板の板厚程度に設定されていればよい。これにより、永久磁石２３の径方向への抜けを確実に防止でき、かつ爪部４１の剛性を十分確保できる。   The protrusion height T1 of the claw portion 41 in the circumferential direction and the radial width W4 of the claw portion 41 are set to be substantially the same. The protrusion height T1 of the claw portion 41 and the radial width W4 of the claw portion 41 are set to dimensions that can secure the rigidity of the claw portion 41 and prevent the permanent magnet 23 from being removed in the radial direction. Good. For example, when the rotor core 22 is formed by laminating electromagnetic steel plates, the protruding height T1 of the claw portion 41 and the radial width W4 of the claw portion 41 may be set to approximately the thickness of the electromagnetic steel plate. . Thereby, the permanent magnet 23 can be reliably prevented from coming off in the radial direction, and the rigidity of the claw portion 41 can be sufficiently ensured.

したがって、上述の第３実施形態によれば、前述の第１実施形態と同様の効果に加え、永久磁石２３の径方向への抜けを確実に防止できる。
また、永久磁石２３の位置精度を高めることができるので、モータ特性を向上できる。
さらに、爪部４１という簡素な構造で永久磁石２３の径方向への抜けを防止できるので、このような抜け止め防止機能を設けてもロータコア２２の大型化を抑制できる。 Therefore, according to the above-described third embodiment, in addition to the same effects as in the above-described first embodiment, the permanent magnet 23 can be reliably prevented from coming off in the radial direction.
Further, since the position accuracy of the permanent magnet 23 can be improved, the motor characteristics can be improved.
Further, since the permanent magnet 23 can be prevented from coming off in the radial direction with a simple structure of the claw portion 41, even if such a function for preventing the permanent magnet 23 from being provided is provided, it is possible to suppress the rotor core 22 from being enlarged.

なお、上述の第３実施形態では、ロータコア２２の先端２２ｂで、かつ周方向両側縁に爪部４１が一体成形されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、ロータコア２２の先端２２ｂで、かつ周方向両側縁の少なくとも何れか一方に爪部４１が設けられていればよい。この場合、各爪部４１によって全ての永久磁石２３の径方向への抜けを防止できるように、各爪部４１を配置することが望ましい。
また、ロータコア２２に爪部４１が一体成形されていなくてもよく、ロータコア２２とは別体に爪部４１を設けてもよい。
さらに、爪部４１の形状は、上述の第３実施形態の形状に限られるものではなく、永久磁石２３の径方向への抜けを防止できる形状であればよい。 In the above-described third embodiment, a case has been described in which the claw portions 41 are integrally formed at the tip end 22b of the rotor core 22 and on both side edges in the circumferential direction. However, the present invention is not limited to this, and the claw portion 41 may be provided at the tip 22 b of the rotor core 22 and at least one of both circumferential edges. In this case, it is desirable to dispose each claw 41 so that each claw 41 can prevent all of the permanent magnets 23 from coming off in the radial direction.
Further, the claw portion 41 may not be formed integrally with the rotor core 22, and the claw portion 41 may be provided separately from the rotor core 22.
Further, the shape of the claw portion 41 is not limited to the shape of the above-described third embodiment, and may be any shape as long as the permanent magnet 23 can be prevented from coming off in the radial direction.

（参考例）
次に、図７、図８に基づいて、第４実施形態について説明する。
図７は、参考例におけるロータ４０３の概略構成図である。
同図に示すように、第１実施形態と参考例との相違点は、第１実施形態では回転軸２１に凹部３１を形成する一方、ロータコア２２に凸部３２を形成したが、参考例では、回転軸２１に凸部４３２を形成する一方、ロータコア２２に凹部４３１を形成する点にある。 ( Reference example )
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of the rotor 403 in the reference example .
As shown in the figure it is different from the reference example and the first embodiment, whereas in the first embodiment to form a recess 31 in the rotary shaft 21 has formed the convex portion 32 to the rotor core 22, in Reference Example The point is that while the convex portion 432 is formed on the rotating shaft 21, the concave portion 431 is formed on the rotor core 22.

図８は、図７のＤ部拡大図である。
同図に示すように、ロータコア２２の基端２２ａに形成された凹部４３１は、開口側にダブテール溝部４３４が形成され、ダブテール溝部４３４の径方向外側にキー溝部４３３が形成されている。ダブテール溝部４３４は、開口側から径方向外側に向かうに従って漸次溝幅を大きくなるように末広がり状に形成されている。換言すれば、ダブテール溝部４３４は、軸方向平面視で略等脚台形状に形成されている。キー溝部４３３の周方向の幅は、ダブテール溝部４３４の下底の長さと同一に設定されている。 FIG. 8 is an enlarged view of a portion D in FIG.
As shown in the figure, the concave portion 431 formed in the base end 22a of the rotor core 22 has a dovetail groove 434 formed on the opening side, and a key groove 433 formed radially outside the dovetail groove 434. The dovetail groove portion 434 is formed in a divergent shape so that the groove width gradually increases from the opening side toward the outside in the radial direction. In other words, the dovetail groove portion 434 is formed in a substantially equilateral trapezoidal shape in an axial plan view. The circumferential width of the key groove 433 is set to be equal to the length of the lower bottom of the dovetail groove 434.

一方、回転軸２１の外周面に形成された凸部４３２は、凹部４３１に対応するように、回転軸２１の外周面からダブテール突起部４３６、キー部４３５の順に配置され、一体成形されている。キー部４３５の幅は、キー溝部４３３の幅とほぼ同一に設定されている。   On the other hand, the convex portion 432 formed on the outer peripheral surface of the rotating shaft 21 is arranged in the order of the dovetail projection 436 and the key portion 435 from the outer peripheral surface of the rotating shaft 21 so as to correspond to the concave portion 431, and is integrally formed. . The width of the key portion 435 is set substantially equal to the width of the key groove portion 433.

このように構成した場合であっても、前述の第１実施形態と同様の効果を奏することができる。   Even in the case of such a configuration, the same effects as in the first embodiment can be obtained.

なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications of the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention.

さらに、上述の実施形態では、回転軸２１が、例えばアルミ焼結材により形成されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、少なくとも外周面の凹部３１，４３１が形成可能な範囲が非磁性体により構成されていればよい。
また、回転軸２１を、アルミ焼結材に代わって、例えば樹脂により形成することも可能である。樹脂で形成する場合、ロータコア２２を金型内に位置決めし、樹脂モールドによって回転軸２１を形成することも可能である。 Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the rotating shaft 21 is formed of, for example, an aluminum sintered material has been described. However, the present invention is not limited to this, and it is sufficient that at least the range in which the concave portions 31 and 431 on the outer peripheral surface can be formed is made of a nonmagnetic material.
Further, the rotating shaft 21 can be formed of, for example, a resin instead of the aluminum sintered material. When the rotor shaft 22 is formed of a resin, the rotor core 22 can be positioned in a mold, and the rotating shaft 21 can be formed by a resin mold.

また、各実施形態を組み合わせることも可能である。例えば、第２実施形態と第３実施形態とを組み合わせ、第２実施形態のロータコア２２に、第３実施形態の爪部４１を設けてもよい。   Further, it is also possible to combine the embodiments. For example, the second embodiment and the third embodiment may be combined, and the claw portion 41 of the third embodiment may be provided on the rotor core 22 of the second embodiment.

１…ブラシレスモータ（モータ）、２…ステータ、３，２０３，３０３，４０３…ロータ、２１…回転軸（非磁性体）、２２…ロータコア、２２ａ…基端、２３…永久磁石、２３ａ…丸面取り部（角部）、３１，４３１…凹部、３２，４３２…凸部、３３，４３３…キー溝部、３３ａ，３３ｂ…内側面（面）、３４，４３４…ダブテール溝部、３５，４３５…キー部、３６，４３６…ダブテール突起部、３７…括れ部、Ｊ…充填剤、Ｓ…隙間 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Brushless motor (motor), 2 ... Stator, 3, 203, 303, 403 ... Rotor, 21 ... Rotating shaft (nonmagnetic material), 22 ... Rotor core, 22a ... Base end, 23 ... Permanent magnet, 23a ... Round chamfering Part (corner), 31, 431 ... concave part, 32, 432 ... convex part, 33, 433 ... key groove part, 33a, 33b ... inner side surface (surface), 34, 434 ... dovetail groove part, 35, 435 ... key part, 36, 436: dovetail projection, 37: constricted portion, J: filler, S: gap

Claims (3)

少なくとも外周面に非磁性体を有する回転軸と、
前記回転軸の外周面に取付けられ、放射状に配置される複数のロータコアと、
前記複数のロータコアの間に配置される複数の永久磁石と、
を備え、
前記非磁性体に、軸方向に沿って延びる凹部が形成されていると共に、前記ロータコアの基端に、前記凹部に嵌る凸部が形成されており、
前記凹部は、
周方向で対向する面が平行となるように当該凹部の開口側に形成されたキー溝部と、
前記キー溝部の径方向内側に、径方向内側に向かうに従って末広がりとなるように形成されたダブテール溝部と、
が連通形成されたものであり、
前記凸部は、
前記キー溝部に嵌るキー部と、
前記ダブテール溝部に嵌るダブテール突起部と、
が一体成形されたものであり、
前記ロータコアは、前記キー部の径方向外側に連接する位置に当該キー部よりも周方向の幅が狭くなるように形成された括れ部を有し、
前記永久磁石は、前記非磁性体の径方向外側位置で前記ロータコアに固定されると共に、前記ロータコアの前記括れ部に径方向外側から対向して配置される径方向内側端を有し、
周方向において、前記ダブテール溝部と前記ダブテール突起部との間に隙間が形成されていることを特徴とするロータ。 A rotating shaft having a non-magnetic material on at least the outer peripheral surface,
A plurality of rotor cores attached to the outer peripheral surface of the rotating shaft and radially arranged,
A plurality of permanent magnets disposed between the plurality of rotor cores;
With
A concave portion extending along the axial direction is formed in the nonmagnetic material, and a convex portion that fits into the concave portion is formed at a base end of the rotor core ,
The recess is
A key groove portion formed on the opening side of the concave portion so that surfaces facing each other in the circumferential direction are parallel,
A radially inner side of the key groove portion, a dovetail groove portion formed so as to expand toward the radially inner side ,
Is formed communication,
The protrusion is
A key portion that fits in the key groove portion;
A dovetail projection that fits into the dovetail groove,
Are integrally molded,
The rotor core has a constricted portion formed to be narrower in a circumferential direction than the key portion at a position connected radially outside the key portion,
The permanent magnet is fixed to the rotor core at a radially outer position of the non-magnetic body, and has a radially inner end disposed to face the constricted portion of the rotor core from a radially outer side,
A rotor, wherein a gap is formed between the dovetail groove and the dovetail protrusion in a circumferential direction. 前記隙間に、充填剤が充填されていることを特徴とする請求項１に記載のロータ。   The rotor according to claim 1, wherein the gap is filled with a filler. 請求項１または２に記載のロータと、
前記ロータの周囲を取り囲むように形成され、巻線が巻装されているステータと、
を備えたことを特徴とするモータ。 A rotor according to claim 1 or 2 ,
A stator formed to surround the periphery of the rotor and wound with a winding;
A motor comprising:

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