KR100950829B1

KR100950829B1 - 회전 전기기계의 회전자, 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR100950829B1
Application number: KR1020080013369A
Authority: KR
Inventors: 아키히로 야마무라; 요시히토 아사오; 사토루 아쿠츠; 카즈히사 타카시마
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2007-10-23
Filing date: 2008-02-14
Publication date: 2010-04-02
Also published as: US20100018032A1; US8413315B2; FR2922693A1; JP4671997B2; US20090102304A1; KR20090041300A; US7741747B2; DE102008012628B4; JP2009106065A; CN101420140A; FR2922693B1; DE102008012628A1; CN101420140B

Abstract

본 발명의 과제는 코깅 토오크의 악화나 변동이 생기는 일이 없고, 또한 대형화나 비용의 증가를 초래하는 일이 없는 회전 전기기계의 회전자를 제공하기 위한 것으로서, 상기 과제를 해결하는 수단에 있어서, 회전자 철심(2)에 고정되어 상기 회전자 철심의 둘레 방향으로 간극을 두고 배치된 복수개의 자극(3)을 구비한 회전 전기기계의 회전자로서, 상기 복수개의 자극(3)의 외주면에 장착된 통형상의 비자성 링(4)을 구비하고, 상기 비자성 링은, 상기 복수개의 자극의 외주면에 각각 맞닿는 복수의 내경 팽출부(41)를 갖는다.

회전 전기기계의 회전자

Description

회전 전기기계의 회전자, 및 그 제조 방법{ROTOR OF ROTARY ELECTRIC MACHINE AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}

본 발명은, 복수개의 자극을 갖는 회전 전기기계의 회전자, 및 그 회전자의 제조 방법에 관한 것이다.

회전자축의 외주에 고정된 적층 철심의 외주에 복수개의 영구 자석을 갖는 회전 전기기계의 회전자에 있어서, 이들의 영구 자석의 축방향의 양단부를 비자성 부재로 이루어지는 커버에 의해 덮도록 한 구성은 이미 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

특허 문헌 1에 개시된 종래의 회전 전기기계의 회전자는, 회전자에 마련된 비자성 커버는, 접착제에 의해 영구 자석에 고정되어 있다. 이와 같이 구성된 종래의 회전 전기기계의 회전자에 의하면, 적층 철심과 영구 자석의 고정, 및 영구 자석과 커버와의 고정에 의해, 회전자의 둘레 방향에 대한 영구 자석의 위치를 확정하여 고정할 수 있다.

또한, 다른 종래의 회전 전기기계의 회전자로서, 계철(繼鐵)의 외주에 영구 자석을 배치하고, 영구 자석의 외주를 비자성 부재로 이루어지는 체결 고리(緊締環)에 의해 덮고, 그 체결 고리를 볼트 등의 체결 부재에 의해 계철(繼鐵)의 외주측에서 반경 방향의 내측에 압착 고정하도록 한 구성이 이미 개시되어 있다(예를 들면 특허 문헌 2 참조).

특허 문헌 2에 개시된 종래의 회전 전기기계의 회전자는, 체결 고리를 외주측에서 계철측에 밀어 넣음으로써 영구 자석에 대한 긴박력(緊縛力)이 생기고, 영구 자석의 둘레 방향의 위치가 확정된다.

특허 문헌 1 : 일본국 특개2001-25193호 공보

특허 문헌 2 : 일본국 실개소55-120285호 공보

특허 문헌 1에 개시된 종래의 회전 전기기계의 회전자인 경우, 접착제가 경화하기까지의 동안, 또는 접착제가 충분한 고정력을 갖지 않는 경우에는, 영구 자석의 둘레 방향 위치를 확정하여 고정할 수 없다. 영구 자석의 둘레 방향 위치는, 회전 전기기계의 코킹 토오크에 큰 영향을 주기 때문에, 영구 자석의 둘레 방향 위치가 소정의 위치에 고정될 수 없는 경우, 코깅 토오크의 악화나 변동이 생기고, 회전 전기기계에 진동이나 소음이 생기는 문제가 있다.

또한, 특허 문헌 2에 개시된 종래의 회전 전기기계의 회전자인 경우, 체결 고리를 고정하기 위한 볼트 등의 체결 부재를 필요로 하기 때문에 재료비 및 가공비 등의 증대를 초래한다. 또한, 영구 자석 사이의 간극을 체결 부재의 치수 이상으로 크게 취할 필요가 있고, 회전 전기기계의 체격을 바꾸지 않는다면 토오크의 저하가 생긴다. 또한, 그 토오크 저하를 보충하기 위해서는 회전 전기기계의 축길이를 길게 하는 등의 대형화를 초래하여, 제조 비용의 증가를 초래하게 된다.

본 발명은, 종래의 회전 전기기계의 회전자에 있어서의 전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 코깅 토오크의 악화나 변동이 생기는 일이 없고, 또한 대형화나 비용의 증가를 초래하는 일이 없는 회전 전기기계의 회전자를 제공하는 것을 목적으로 한 것이다.

또한, 본 발명은, 코깅 토오크의 악화나 변동이 생기는 일이 없는 회전 전기기계의 회전자를, 비용의 증대를 초래하는 일 없이 용이하게 제조할 수 있는 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명에 관한 회전 전기기계의 회전자는, 회전자 철심에 고정되어 상기 회전자 철심의 둘레 방향으로 간극을 두고 배치된 복수개의 자극을 구비한 회전 전기기계의 회전자로서, 상기 복수개의 자극의 외주면에 장착된 통형상의 비자성 링을 구비하고, 상기 비자성 링은, 상기 복수개의 자극의 외주면에 각각 맞닿는 복수의 내경 팽출부를 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명에 관한 회전 전기기계의 회전자의 제조 방법은, 회전자 철심에 고정되어 상기 회전자 철심의 둘레 방향으로 간극을 두고 배치된 복수개의 자극과, 상기 복수개의 자극의 외주면에 각각 맞닿는 복수의 내경 팽출부를 갖는 비자성 링을 구비한 회전 전기기계의 회전자의 제조 방법으로서, 복수의 내경 팽출부를 구비한 통형상의 비자성 링을 상기 자극의 외주면에 장착하는 공정과, 상기 장착된 비자성 링의 적어도 한쪽의 축방향 단부에 상기 비자성 링의 반경 방향 내측으로 연출(延出)하는 반경 방향 연출부를 형성하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 제조 방법이다.

또한, 본 발명에 관한 회전 전기기계의 회전자의 제조 방법은, 회전자 철심에 고정되어 상기 회전자 철심의 둘레 방향으로 간극을 두고 배치된 복수개의 자극과, 상기 복수개의 자극의 외주면에 각각 맞닿는 복수의 내경 팽출부를 갖는 비자성 링을 구비한 회전 전기기계의 회전자의 제조 방법으로서, 개략 원통 형상의 비자성 링을 상기 복수개의 자극의 외주면에 밀어 넣는 공정과, 상기 밀려 들어간 비 자성 링의 적어도 한쪽의 축방향 단부에 상기 비자성 링의 반경 방향 내측으로 연출하는 반경 방향 연출부를 형성하는 공정을 구비하고, 상기 비자성 링의 상기 복수의 내경 팽출부는, 상기 밀어 넣음에 의거하여 상기 개략 원통 형상의 비자성 링이 변형함에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 제조 방법이다.

또한, 본 발명에 관한 회전 전기기계의 회전자의 제조 방법은, 회전자 철심에 고정되어 상기 회전자 철심의 둘레 방향으로 간극을 두고 배치된 복수개의 자극과, 상기 복수개의 자극의 외주면에 각각 맞닿는 복수의 내경 팽출부를 갖는 비자성 링을 구비한 회전 전기기계의 회전자의 제조 방법으로서, 개략 원통 형상의 비자성 링을 상기 복수개의 자극의 외주면에 가열 끼워맞춤하는 공정과, 상기 가열 끼워맞춤된 비자성 링의 적어도 한쪽의 축방향 단부에 상기 비자성 링의 반경 방향 내측으로 연출하는 반경 방향 연출부를 형성하는 공정을 구비하고, 상기 비자성 링의 상기 복수의 내경 팽출부는, 상기 가열 끼워맞춤에 의거하여 상기 개략 원통 형상의 비자성 링이 변형함에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 제조 방법이다.

본 발명에 관한 회전 전기기계의 회전자에 의하면, 복수개의 자극의 외주면에 장착된 통형상의 비자성 링은, 상기 복수개의 자극의 외주면에 각각 맞닿는 복수의 내경 팽출부를 갖고 있기 때문에, 복수개의 자극을 확실하게 회전자의 소정 위치에 고정할 수 있고, 코깅 토오크의 악화나 변동이 생기는 일이 없고, 또한 대형화나 비용의 증가를 초래하는 일이 없는 회전 전기기계를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 회전 전기기계의 회전자의 제조 방법에 의하면, 복수 의 내경 팽출부를 구비한 통형상의 비자성 링을 상기 자극의 외주면에 장착하는 공정과, 상기 장착된 비자성 링의 적어도 한쪽의 축방향 단부에 상기 비자성 링의 반경 방향 내측으로 연출하는 반경 방향 연출부를 형성하는 공정을 구비하고 있기 때문에, 코깅 토오크의 악화나 변동이 생기는 일이 없고 또한 대형화나 비용의 증가를 초래하는 일이 없는 회전 전기기계를, 비용의 증대를 초래하는 일 없이 용이하게 제조할 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 회전 전기기계의 회전자의 제조 방법에 의하면, 개략 원통 형상의 비자성 링을 상기 복수개의 자극의 외주면에 밀어 넣는 공정과, 상기 밀려 들어간 비자성 링의 적어도 한쪽의 축방향 단부에 상기 비자성 링의 반경 방향 내측으로 연출하는 반경 방향 연출부를 형성하는 공정을 구비하고, 상기 비자성 링의 상기 복수의 내경 팽출부는, 상기 밀어 넣음에 의거하여 상기 개략 원통 형상의 비자성 링이 변형함에 의해 형성되도록 하였기 때문에, 복수의 내경 팽출부를 갖는 비자성 링을 용이하게 형성할 수 있고, 코깅 토오크의 악화나 변동이 생기는 일이 없고 또한 대형화나 비용의 증가를 초래하는 일이 없는 회전 전기기계를, 비용의 증대를 초래하는 일 없이 용이하게 제조할 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 회전 전기기계의 회전자의 제조 방법에 의하면, 개략 원통 형상의 비자성 링을 상기 복수개의 자극의 외주면에 가열 끼워맞춤하는 공정과, 상기 가열 끼워맞춤된 비자성 링의 적어도 한쪽의 축방향 단부에 상기 비자성 링의 반경 방향 내측으로 연출하는 반경 방향 연출부를 형성하는 공정을 구비하고, 상기 비자성 링의 상기 복수의 내경 팽출부는, 상기 가열 끼워맞춤에 의거하여 상 기 개략 원통 형상의 비자성 링이 변형함에 의해 형성되도록 하였기 때문에, 복수의 내경 팽출부를 갖는 비자성 링을 용이하게 형성할 수 있고, 코깅 토오크의 악화나 변동이 생기는 일이 없고 또한 대형화나 비용의 증가를 초래하는 일이 없는 회전 전기기계를, 비용의 증대를 초래하는 일 없이 용이하게 제조할 수 있다.

실시의 형태 1.

이하, 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 회전 전기기계의 회전자에 관해, 도 1 내지 도 3에 의거하여 설명한다. 도 1은, 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 회전 전기기계의 회전자를 횡단면으로 도시하는 설명도, 도 2는, 그 회전자를 종단면으로 도시하는 설명도, 도 3은, 그 회전자를 횡단면으로 도시하는 설명도이다. 도 1 및 도 2에서 회전 전기기계의 회전자 축(1)은, 한 쌍의 브래킷(도시 생략)에 각각 마련된 축받이(도시 생략)에 회동 자유롭게 지지된다. 고리 형상의 자성(磁性) 박판이 축방향으로 적층되어 통형상으로 구성된 회전자 철심(2)은, 그 중앙 관통구멍에 회전자 축(1)이 밀어 넣음 등의 방법에 의해 삽입되어 회전자 축(1)과 일체로 고정되어 있다.

회전자 철심(2)의 축방향의 일단에는, 그 철심 단면(端面)에 코킹 등의 수단에 의해 단판(21)이 고정되어 있다. 도 1 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 회전자 철심(2)은, 그 횡단면이 정 10각형으로 형성되고, 그 외주면에, 길이 방향이 회전자 철심(2)의 축방향으로 늘어나는 직사각형의 평탄면에 의해 형성된 10개의 자극 고정부(22)를 구비하고 있다.

영구 자석에 의해 구성된 자극(3)은, 직사각형의 평탄면으로 구성된 저면과, 이 저면에 대해 거의 수직을 이룬 평면으로 구성된 사방의 측면과, 이들의 측면에 이어지고 회전자 철심(2)의 둘레 방향으로 개략 원호형상을 이룬 외주면을 구비하고 있다. 이와 같이 구성된 10개의 자극(3)은, 각각의 저면이 회전자 철심(2)의 각각의 자극 고정부(22)에 접착제에 의해 접착됨에 의해, 회전자 철심(2)에 고정되어 있다. 이들의 10개의 자극(3)은, 회전자 축(1)의 축심을 중심으로 하여 회전자 철심(2)의 둘레 방향으로 간극(10)을 두어 등(等)피치로 배치되어 있다.

비자성체인 스테인리스 강에 의해 형성된 비자성 링(4)은, 회전자 철심(2)에 고정된 10개의 자극(3)의 외주면을 덮도록 장착되어 있다. 비자성 링(4)은, 자극(3)과 동수(同數)인 10개의 원호형상의 내경 팽출부(41)를 구비하고, 외형이 이들의 내경 팽출부(41)를 부드러운 능선(稜線)으로 한 개략 정10각형의 통형상체를 이루고 있다.

비자성 링(4)은, 그 중경 팽출부(41)의 내주면이 각각의 자극(3)의 외주면과 접촉하고, 각각의 자극(3)에 대해 비자성 링(4)의 반경 방향 내측을 향하는 가세력을 주고 있다. 또한, 비자성 링(4)은, 그 중경 팽출부(41) 상호간의 거의 중앙부에 위치하는 부위에 소경부(42)가 형성되고, 그 중 소경부(42)의 내주면이 최소의 반경이 되고, 내경 팽출부(41)의 내주면이 최대의 반경이 되도록 구성되어 있다. 복수개의 자극(3)의 외접원주(外接圓周) 길이(L)와, 비자성 링(4)의 내주(內周) 길이(L1)의 관계는, [L>L1]로 설정되어 있다.

비자성 링(4)의 내경 팽출부(41)의 내주면의 반경은, 회전자 철심(2)의 축심 으로부터 자극(3)의 원호형상의 외주면까지의 거리와 동등하게 설정되어 있고, 비자성 링(4)의 인장력에 의거하여, 각각의 자극(3)은 회전자 철심(2)의 반경 방향 내측을 향하는 가세력이 주어지게 되어, 회전자 철심(2)의 자극 고정부(21)에 확실하게 고정된다.

또한, 전술한 바와 같이, 비자성 링(4)은, 내경 팽출부(41)와 소경부(42)를 갖는 개략 정10각형의 형상을 하고 있고, 소경부(42)가 인접하는 자극 상호간의 간극(10)에 배치되어 있기 때문에, 각각의 자극(3)의 회전자 철심(2)에서의 둘레 방향 위치는, 확실하게 규제된다. 따라서, 각각의 자극(3)의 회전자 철심(2)에서의 둘레 방향 위치가 회전 전기기계의 운전중의 진동 등에 의해 변동하는 일은 없다.

여기서, 회전자 철심(2), 자극(3), 비자성 링(4)의 구성을 일반화하여 설명하면, 회전 전기기계의 회전자의 극수(極數), 즉 자극(3)의 수를 n이라고 하면, 비자성 링(4)은 개략 정n각형 형상으로 형성되고, 각각의 자극(3)은, 회전자의 둘레 방향에 등피치로 배설된다. 회전자 축(1)의 축심을 중심으로 하여, 인접하는 자극(3)의 각각의 중앙부를 통과하는 축이 이루는 각도(θ)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, [θ=360°/n]이 된다.

비자성 링(4)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 그 축방향의 양단부를 고정자 철심(2)의 반경 방향 내측을 향하고 절곡하여 반경 방향 내측으로 연출하도록 형성한 반경 방향 연출부(43, 44)를 가지며, 그 한쪽의 반경 방향 연출부(43)는 회전자 철심(2)의 한쪽의 축방향 단부의 단판(21)에 맞닿고, 다른쪽의 반경 방향 연출부(44)는 회전자 철심(2)의 다른쪽의 축방향 단면에 맞닿아 있다. 회전자 철심(2) 의 자극 고정부(22)의 축방향 길이(H)와, 자극(3)의 저면의 축방향 길이(H1)의 관계는, [H>H1]이 되도록 설정되어 있고, 자극(3)의 한쪽의 축방향 단면은, 회전자 철심(2)의 축방향 단면의 축방향 내측이 되도록 배치되어 있다.

전술한 바와 같이 비자성 링(4)의 축방향 양단부에 반경 방향 연출부(43, 44)를 마련하고 있기 때문에, 비자성 링(4)의 축방향의 위치 어긋남을 규제할 수 있다. 또한, 비자성 링(4)의 반경 방향 연출부(43)의 내면에 자극(3)의 축방향의 일단면을 맞닿게 함으로써, 자극(3)의 축방향 위치의 규제력을 향상시킬 수 있다.

또한, 비자성 링(4)의 반경 방향 연출부(43, 44)에 의해 자극(3)의 축방향의 양단면이 덮히기 때문에, 외부로부터의 이물에 대해 자극(3)의 양단면을 보호할 수 있음과 함께, 자극(3)이 만일 파손되어도, 외부로의 자극(3)의 비산을 방지할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 자극(3)의 철심 부착면인 저면의 축방향 길이(H1)는, 회전자 철심(2)의 자극 고정부(22)의 축방향 길이(H)보다 짧게 설정되어 있기 때문에, 자극(3)의 축방향 단면을 비자성 링(4) 및 회전자 철심(2)의 자극 고정부(22)에 대해 축방향 내측에 위치시킬 수 있고, 자극(3)의 축방향 단면을 보호할 수 있다.

또한, 이 실시의 형태 1에서는, 비자성 링(4)으로서, 스테인리스 강을 사용하고 있기 때문에, 비자성 링(4)을 경량화하며, 또한 고강도로 할 수 있고, 자극(3)에의 가세력을 높여서 자극(3)에 높은 규제력을 줄 수가 있다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 회전 전기기계의 회전자에 의하면, 비자성체에 의해 형성된 비자성 링(4)이 영구 자석에 의해 형성된 자 극(3)에 대해, 회전자 철심(2)의 반경 방향 내측을 향하는 가세력을 줌과 함께, 비자성 링(4)의 내경 팽출부에 의해 자극(3)의 둘레 방향 위치를 규제할 수 있다. 따라서 코깅 토오크 대책에 유효한 바의 자극 위치의 배치 규제가 용이해진다.

또한, 자극(3)은, 비자성 링(4)의 내경 팽출부(41)를 이용하여 회전자 철심(2)의 둘레 방향에 등피치로 배치되어 있는 둘레 방향 위치가 규제되어 있고, 그 위치가 변동하는 일이 없기 때문에, 자극의 둘레 방향 위치의 변동에 의해 코깅 토오크가 증대하는 일은 없고 코깅 토오크를 저감할 수 있다. 또한, 자극(3)이 둘레 방향에 등피치로 배치되어 있음에 의해 비자성 링(4)에 생기는 인장력이 균등하게 되기 때문에, 자극(3)의 위치 어긋남이 생기기 어렵고, 자극(3)을 소정의 위치에 확실하게 규제할 수 있다.

실시의 형태 2,

다음에, 본 발명의 실시의 형태 2에 관한 회전 전기기계의 회전자에 관해, 도 4, 및 도 5에 의거하여 설명한다. 도 4는, 본 발명의 실시의 형태 2에 의한 회전 전기기계의 회전자를 횡단면으로 도시하는 설명도, 도 5는, 그 회전자를 일부 확대 횡단면으로 도시하는 설명도이다. 도 4에서, 영구 자석으로 이루어지는 자극(3)의 외주면로 배설된 비자성체인 알루미늄으로 이루어지는 비자성 링(4)의 내주면은, 인접하는 자극 상호간에 있어서, 인접하는 자극(3)의 외주면을 통과하는 접선(12)의 위, 또는 그 접선(12) 보다도 회전자 철심(2)측에 위치하는 형상을 갖는다. 즉, 도 5에 도시하는 바와 같이, 인접하는 자극(3)의 외주면을 통과하는 접선(12)과, 비자성 링(4)의 내주면 사이의 회전자 철심(2)의 반경 방향의 거리(d) 는, 접선(12)으로부터 회전자 철심(2)의 반경 방향 내측의 방향을 정(正)으로 하여 [d≥0]로 설정되어 있다. 그리고, 그 밖의 구성은, 실시의 형태 1의 회전 전기기계의 회전자와 같다.

비자성 링(4)의 내주면이 인접하는 자극(3)의 외주의 접선(12)과 합치하는 경우, 기하학상, 비자성 링(4)의 최소 둘레 길이이고 재료 사용량을 적게 할 수 있음과 함께, 자석에 대해, 지름방향 및 둘레 방향의 높은 가세력을 얻을 수 있고, 강고한 위치 규제를 할 수 있다. 또한, 비자성 링(4)의 내주면이 인접하는 자극(3)의 외주의 접선(12)보다 내경측인 경우는, 자극(3)과 비자성 링(4)의 내주면의 접촉면이 증가하기 때문에, 특히 둘레 방향의 위치 규제 정밀도가 향상한다.

이상과 같이 구성된 실시의 형태 2에 관한 회전 전기기계의 회전자에 의하면, 비자성 링(4)의 내주면이, 인접하는 자극(3, 3)의 외주면의 접선(12)의 위에 겹쳐지고, 또는 회전자의 반경 방향 내측에 존재하기 때문에, 자극(3)과 비자성 링(4)의 내주면의 접촉면이 증가하기 때문에, 자극(3)의 둘레 방향의 위치에 대한 규제 효과가 특히 현저하고, 자극(3)의 배치 위치의 정밀도가 향상한다.

또한, 본 발명의 실시의 형태 2에 의하면, 비자성 링(4)을 알루미늄에 의해 구성하고 있기 때문에, 보다 염가이며 또한 경량화할 수 있다. 또한, 일반적으로, 영구 자석으로 이루어지는 자극(3)의 잔류 자속밀도는 온도가 상승하면 저하되는데, 본 발명의 실시의 형태 2에서는, 비자성 링(4)을 높은 열전도성을 갖는 알루미늄으로 구성하고 있고, 전술한 바와 같이, [d≥0]로 설정하여 자극(3)의 외주면에 비자성 링(4)이 맞닿는 면적을 크게 하고 있는 것과 어울려서, 자극(3)의 발열을 비자성 링(4)에 의해 효과적으로 확산시켜서, 회전자의 회전에 의한 비자성 링(4)의 외주면에서의 열의 방출을 크게 할 수 있고, 자극(3)의 내감자성(耐減磁性)을 향상할 수 있음과 함께 회전 전기기계의 특성을 향상시킬 수 있다.

실시의 형태 3.

다음에, 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 회전 전기기계의 회전자에 관해, 도 6에 의거하여 설명한다. 도 6은, 본 발명의 실시의 형태 3에 의한 회전 전기기계의 회전자를 횡단면으로 도시하는 설명도이다. 실시의 형태 1 및 실시의 형태 2에 의하면, 자극(3)의 위치 규제는, 접착제에 의한 회전자 철심(2)의 자극 고정부(22)와의 접착력과, 비자성 링(4)의 둘레 방향 위치 규제력만에 의해 주고 있지만, 이 실시의 형태 3에 의한 회전 전기기계의 회전자에 의하면, 회전자 철심(2)에, 자극(3)의 둘레 방향의 위치를 규제하는 위치 결정 기구를 구비하도록 한 것이다.

즉, 도 6에서, 위치 결정 기구(6)는, 회전자 철심(2)의 외주면에 회전자 철심(2)의 축방향에 따라 연재(延在)하는 돌조체(突條體)에 의해 구성되고, 스테인리스 강, 또는 알루미늄, 또는 수지 등의 비자성 재료에 의해 형성되어 있다. 이 위치 결정 기구(6)는, 회전자 철심(2)의 둘레면(周面)에 10개 마련되어 있고, 각각의 위치 결정 기구(6)는, 회전자 철심(2)의 둘레 방향으로 간격을 두고 배치되어 있다.

각각의 위치 결정 기구(6)는, 회전자 철심(2)의 외주면의 능선부에 형성된 축방향으로 늘어나는 오목홈(61) 내에 밀려 들어가 고정되고, 회전자 철심(2)의 축 방향 길이와 거의 동일 길이로 형성되어 있고, 그 둘레 방향의 적어도 1측면이 자극(3)의 둘레 방향의 적어도 1측면에 맞닿아서 그 자극(3)의 둘레 방향의 위치를 규제하고 있다.

각각의 위치 결정 기구(6)는, 오목홈(61) 내에 삽입하여 접착제에 의해 접착하여 고정하여도 좋고, 또는 오목홈(61)을 마련하는 일 없이 단지 접착제에 의해 접착하여 고정하여도 좋고, 나아가서는, 오목홈(61)을 마련하는 일 없이 용접 등의 수단에 의해 회전자 철심(2)의 외주면에 고정하여도 좋다. 그리고, 그 밖의 구성은, 실시의 형태 1 또는 2와 같다.

본 발명의 실시의 형태 3에 의한 회전 전기기계의 회전자에 의하면, 자극(3)을 위치 결정 기구(6)에 맞닿게 하여 배치함으로써 둘레 방향의 위치를 확실하게 규제할 수 있다. 또한, 내경 팽출부(41)를 갖는 다각형 형상의 비자성 링(4)에 의한 자극(3)에 대한 둘레 방향 위치의 규제력과 어울려서, 극히 높은 위치 규제력을 얻는 것이 가능해진다. 또한, 위치 결정 기구(6)를 구성하는 재료는 임의로 선택할 수 있지만, 전술한 바와 같이 스테인리스 강이나 알루미늄, 또는 수지 등의 비자성 재료를 이용하면, 자극 사이에서의 누설 자속을 저감하고, 토오크의 향상을 도모할 수 있다.

실시의 형태 4.

다음에, 본 발명의 실시의 형태 4에 관한 회전 전기기계의 회전자에 관해, 도 7, 및 도 8에 의거하여 설명한다. 도 7은, 본 발명의 실시의 형태 4에 의한 회전 전기기계의 회전자를 횡단면으로 도시하는 설명도, 도 8은, 그 회전자를 비자성 링 장착 전의 상태를 도시하는 설명도이다. 도 7 및 도 8에서, 위치 결정 기구(13)는, 회전자 철심(2)의 외주면에서 반경 방향 외측으로 연출한 철조체(凸條體)에 의해 구성되어 있다. 이 위치 결정 수단(13)은, 회전자 철심(2)을 구성하는 자성 박판과 일체로 타발(打拔, die-cut)되어 형성된다.

이와 같이 하여 구성된 10개의 위치 결정 수단(13)은, 회전자 철심(2)의 능선부에 따라 축방향으로 연재되고, 각각의 위치 결정 수단(13)은, 회전자 철심(2)의 축방향 길이와 거의 동일 길이로 형성되어 있고, 그 둘레 방향의 적어도 1측면이 자극(3)의 둘레 방향의 적어도 1측면에 맞닿아서 그 자극(3)의 둘레 방향의 위치를 규제하고 있다. 그리고, 그 밖의 구성은, 실시의 형태 1 또는 2와 같다.

본 발명의 실시의 형태 4에 의한 회전 전기기계의 회전자에 의하면, 자극(3)의 둘레 방향의 위치 결정 기구(13)를 회전자 철심(2)과 일체로 형성하고 있기 때문에, 구성이 간단하게 되고, 또한 제조가 용이해진다. 또한, 실시의 형태 3의 경우와 마찬가지로, 내경 팽출부(41)를 갖는 다각형 형상의 비자성 링(4)에 의한 둘레 방향의 규제력과 어울려서, 자극(3)에 대한 더욱 높은 위치 규제력을 얻을 수 있다.

실시의 형태 5.

본 발명의 실시의 형태 5에 관한 회전 전기기계의 회전자에 관해, 도 9, 및 도 10에 의거하여 설명한다. 도 9는, 본 발명의 실시의 형태 5에 의한 회전 전기기계의 회전자를 횡단면으로 도시하는 설명도, 도 10은, 그 회전자를 종단면으로 도시하는 설명도이다. 도 9 및 도 10에서, 위치 결정 기구(14)는, 회전자 철심(2)의 외주면으로부터 반경 방향 외측으로 연출하는 축방향 길이의 짧은 철조체에 의해 구성되어 있다. 이 위치 결정 기구(14)는, 회전자 철심(2)의 외주면의 하나의 능선부에 3개씩, 축방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 이들의 위치 결정 기구(14)는, 각각의 회전자 철심(2)을 구성하는 자성 박판과 일체로 타발되어 형성된다. 또한, 회전자 철심(2)의 외주면의 하나의 능선부에 마련하는 위치 결정 기구(14)의 수는, 임의로 설정할 수 있음은 물론이다.

이와 같이 하여 구성된 위치 결정 기구(14)는, 회전자 철심(2)의 능선부에 따라 축방향으로 연재되고, 각각의 위치 결정 기구(14)는, 그 둘레 방향의 적어도 1측면이 자극(3)의 둘레 방향의 적어도 1측면에 맞닿아서 그 자극(3)의 둘레 방향의 위치를 규제하고 있다. 그리고, 그 밖의 구성은, 실시의 형태 1 또는 2와 같다.

본 발명의 실시의 형태 5에 의한 회전 전기기계의 회전자에 의하면, 내경 팽출부(41)를 갖는 다각형 형상의 비자성 링(4)에 의한 둘레 방향의 규제력과 어울려서, 자극(3)에 대한 더욱 높은 위치 규제력을 얻을 수 있음과 함께, 실시의 형태 4의 경우에 비하여 자극 사이에 존재하는 위치 결정 기구인 자성체의 체적을 감소시킬 수 있고, 자극 사이에서의 누설 자속을 저감하고, 회전 전기기계의 토오크의 향상을 도모할 수 있다.

실시의 형태 6.

다음에, 본 발명의 실시의 형태 6에 관한 회전 전기기계의 회전자에 관해, 도 11 및 도 12에 의거하여 설명한다. 도 11은, 본 발명의 실시의 형태 6에 의한 회전 전기기계의 회전자를 횡단면으로 도시하는 설명도, 도 12는, 그 회전자의 비 자성 링을 도시하는 설명도이다. 도 11에서, 비자성 링(4)은, 실시의 형태 1 내지 5의 경우와 마찬가지로, 자극(3)의 수와 동수의 내경 팽출부(41), 및 소경부(42)를 구비하고 있다. 또한, 회전자 철심(2)의 외주면에는, 실시의 형태 4와 같은 위치 규제 기구(13)를 구비하고 있다. 또한, 위치 결정 기구(13)는, 실시의 형태 3 또는 5에서의 위치 결정 기구와 같은 구성으로 하여도 좋다. 또한, 실시의 형태 1 또는 2의 경우와 마찬가지로, 위치 결정 기구를 마련하지 않아도 좋다.

비자성 링(4)은, 도 12의 (a)에 도시하는 비자성체인 스테인리스 강에 의해 구성된 평판(411)을, 우선, 도 12의 (b)에 도시하는 바와 같이, 그 긴변 방향으로 만곡시켜서, 자극(3)과 동수의 내경 팽출부(41)를 갖는 개략 다각형 형상의 통형상으로 성형한다. 이 때, 평판(411)의 양단부는 소정 치수만큼 겹처진다.

그리고 나서, 그 겹친 부분을 실시의 형태 1의 경우와 마찬가지로, TIG 용접, 또는, 레이저 용접이나 초음파 용접 등에 의해 접합하여 접합부(413)를 형성한다.

비자성 링(4)의 접합부(413)는, 자극(3) 사이에 배치되고, 자극(3)과 간섭하지 않도록 배설된다. 따라서, 비자성 링(4)의 접합부(413)의 두께가 타부위에 비하여 커도, 그 접합부(413)가 자극(3)의 외주면에 맞닿는 일은 없다. 또한, 자극 사이에 대응하는 비자성 링(4)의 위치는 외형 치수가 가장 작은 위치이기 때문에, 비자성 링(4)의 최대의 외경부보다도 비자성 링(4)의 접합부(413)의 외경을 작게 할 수 있다.

또한, 비자성 링(4)의 접합부(413)를 자극 사이에 배치함에 의해, 접합 부(413)와 자극(3)의 간섭을 회피하면서 확실하게 자극(3)의 둘레 방향 위치를 규제할 수 있다. 또한, 비자성 링(4)의 접합부(413)는, 비자성 링의 타부위에 비하여 강도 저하의 우려가 있다고 하여도, 변형이 크고 특히 강도를 필요로 하는 자극(3)의 외주면과의 접촉을 피하고 있기 때문에, 접합부(413)의 강도적으로도 적합한 배치로 된다. 그 밖의 구성은, 실시의 형태 1 내지 5의 어느 하나와 같다.

이와 같이 구성한 본 발명의 실시의 형태 6에 관한 회전 전기기계의 회전자에 의하면, 평판(411)을 만곡함에 의해 비자성 링(4)을 작성함으로써, 프레스 가공에 의한 딥드로잉 등에 의한 제조 방법에 비하여 재료 수율이 향상한다. 또한, 박육(薄肉), 균육(均肉) 재료로서의 비자성 링(4)의 형성이 가능해지고, 비자성 링 상태의 것을 소정 길이로 잘라내는 경우 등에 비하여, 염가로 제작할 수 있다.

실시의 형태 7.

본 발명의 실시의 형태 7에 관한 회전 전기기계의 회전자에 관해, 도 13에 의거하여 설명한다. 도 13은, 본 발명의 실시의 형태 7에 의한 회전 전기기계의 회전자를 종단면으로 도시하는 설명도이다. 도 13에서, 비자성 링(4)은, 그 한쪽의 축방향 단부에, 반경 방향 내측으로 절곡하여 그 반경 방향으로 연출하는 반경 방향 연출부(43)와, 이 반경 방향 연출부(43)의 반경 방향 내단부(內端部)로부터 축방향으로 절곡하여 축방향으로 연출하는 축방향 연출부(45)를 구비한다. 그 밖의 구성은, 실시의 형태 1 내지 6의 어느 하나와 같다.

이와 같이, 비자성 링(4)에 축방향 연출부(45)를 마련함으로써, 복수의 자극(3)에 대한 회전자 철심(2)의 반경 방향의 내측으로의 가세력을 향상시킬 수 있 다. 또한, 축방향 연출부(45)의 연출 길이를 조절함으로써 비자성 링(4)의 축방향 길이의 편차를 흡수하고, 축방향 양단부의 반경 방향 연출부(43, 44) 사이의 축방향 길이를 임의로 형성할 수 있다.

또한, 비자성 링(4)은 축방향 연출부(45)를 구비하고 있기 때문에, 그 축방향 연출부(45)의 축방향 단부로부터 자극(3)의 축방향 단면까지의 거리가 커지고, 외부로부터의 이물 진입이나 자극(3)의 파손시의 자극 파편의 비산을 보다 확실하게 방지할 수 있다.

실시의 형태 8.

다음에, 실시의 형태 8에 관한 회전 전기기계의 회전자에 관해 설명한다. 도 14는, 본 발명의 실시의 형태 8에 의한 회전 전기기계의 회전자를 종단면으로 도시하는 설명도이다. 도 14에서, 비자성 링(4)은, 그 축방향 양단부의 부근에, 타부위에 비하여 반경 방향의 외측으로 돌출한 대경부(46, 47)를 구비하고 있다. 그 밖의 구성은, 실시의 형태 1 내지 6의 어느 하나와 같다. 또한, 실시의 형태 7과 마찬가지로 축방향 연출부(45)를 형성하여도 좋다.

이 실시의 형태 8에 의한 회전 전기기계의 회전자에 의하면, 비자성 링(4)의 대경부(46, 47)만의 외형 치수를 크게 형성함으로써, 그 대경부(46, 47)와 고정자의 간극이 축소하여, 회전자의 축방향 단부로부터의 이물의 침입을 억제할 수 있다. 또한, 대경부(46, 47)를 형성하기 위한 가공에 의해 비자성 링(4)이 보다 경화(硬化)되기 때문에, 자극(3)에 대한 위치 규제력이나 비자성 링(4) 자신의 위치 규제력을 높일 수 있다.

실시의 형태 9.

다음에, 본 발명의 실시의 형태 9에 관한 회전 전기기계의 회전자의 제조 방법에 관해 설명한다. 이하의 설명에서는, 도 1 내지 도 3에 도시하는 실시의 형태 1에 관한 회전 전기기계의 회전자를 제조하는 경우에 관해 설명한다. 도 15 및 도 16은, 본 발명의 실시의 형태 9에 의한 회전 전기기계의 회전자의 제조 방법을 설명하는 설명도이다. 우선, 비자성 링(4)의 작성 방법에 관해 설명한다. 도 15의 (a)에 도시하는 비자성체인 스테인리스 강의 평판(411)을 작성한다. 평판(411)은, 직사각형을 이루고, 그 긴변의 길이는 제조하여야 할 비자성 링(4)의 둘레 방향의 길이와 동일한 치수로 하고, 단변의 길이는 제조하여야 할 비자성 링(4)의 축방향의 길이와 동일한 치수로 한다.

다음에, 이와 같이 작성된 스테인리스 강의 평판(411)을, 도 15의 (b)에 도시하는 바와 같이, 그 긴변 방향으로 만곡시킴에 의해 비자성 링형상으로 성형한다. 이 때, 평판(411)은, 회전자 철심(2)에 재치되는 자극(3)의 수와 동수의 내경 팽출부(41)를 갖는 다각형 형상으로 만곡된다. 그리고 나서, 이 만곡된 평판(411)의 양단면을 맞대여서 TIG 용접에 의해 접합하여, 비자성 링(4)을 완성시킨다. 또한, 평판(411)의 양단면을 접합한 접합부(412)는, 그 밖의 접합 방법, 예를 들면 레이저 용접이나 초음파 용접 등을 이용하여 형성하여도 좋음은 물론이다.

이와 같이, 평판(411)을 만곡함에 의해 비자성 링(4)을 작성함으로써, 프레스 가공에 의한 딥드로잉 등에 의한 제조 방법에 비하여 재료 수율이 향상한다. 또한, 박육, 균육 재료로서의 비자성 링(4)의 형성이 가능해지고, 비자성 링 상태의 것을 소정 길이로 잘라내는 경우 등에 비하여, 염가로 제작할 수 있다.

다음에, 도 16에 도시하는 바와 같이, 전술한 바와 같이 하여 작성한 비자성 링(4)의 축방향의 일단부에, 직경이 축방향 외측을 향하여 서서히 커지는 도입부(414)를 형성한다. 또한, 회전자 철심(2)의 외주에 마련되어 있는 자극 고정부(22)에, 영구 자석으로 이루어지는 자극(3)의 저면을 접착제에 의해 접착한다. 또한, 자극(3)을 자극 고정부(22)에 접착하지 않고, 자극 고정부(22)에 재치한 자극(3)을 어떠한 치구에 의해 지지시켜도 좋다.

다음에, 비자성 링(4)을, 회전자 철심(2)에 대해 상대적으로 도 16의 화살표 A의 방향으로 이동시켜서, 비자성 링(4)의 도입부(414)측으로부터 복수개의 자극(3)을 삽입하고, 비자성 링(4)을 복수개의 자극(3)의 외주면에 장착한다. 이 때, 각각의 자극(3)의 외주면은, 비자성 링(4)의 내경 팽출부(41)의 내주면에 대응하여 삽입된다. 비자성 링(4)에는 도입부(414)가 형성되어 있기 때문에, 자극(3)의 외주면에의 비자성 링(4)의 삽입은 용이해진다.

다음에, 비자성 링(4)이 복수개의 자극(3)의 축방향의 거의 소정 위치까지 장착된 때, 비자성 링(4)의 축방향 양단부를, 도 2에 도시하는 바와 같이 비자성 링(4)의 반경 방향 내측을 향하여 절곡하여 반경 방향으로 연재되는 반경 방향 연재부(43, 44)를 형성하고, 그 한쪽의 반경 방향 연재부(43)를 회전자 철심(2)의 한쪽의 축방향 단부의 단판(21)에 맞대고, 다른쪽의 반경 방향 연재부(44)를 회전자 철심(2)의 다른쪽의 축방향 단면에 맞댄다. 이상과 같이 하여 도 1 내지 도 3에 도시하는 회전자의 실시의 형태 1에 관한 회전 전기기계의 회전자를 제조한다.

이상 기술한 본 발명의 실시의 형태 9에 의한 회전자의 제조 방법에 의하면, 비자성 링(4)에 의해 복수개의 자극(3)을 확실하게 회전자의 소정 위치에 고정할 수 있고, 코깅 토오크의 악화나 변동이 생기는 일이 없고, 또한 대형화나 비용의 증가를 초래하는 일이 없는 회전 전기기계를 용이하게 제조할 수 있다.

실시의 형태 10.

다음에, 본 발명의 실시의 형태 10에 관한 회전 전기기계의 회전자의 제조 방법에 관해 설명한다. 전술한 실시의 형태 9에 의하면, 비자성 링(4)에 미리 자극수와 동수의 내경 팽출부(41)를 형성하고, 이 비자성 링(4)을 복수의 자극(3)의 외주면에 장착하도록 하였지만, 이하 기술하는 실시의 형태 10에 의하면, 비자성 링(4)을 미리 원관(圓管)형상으로 형성하고, 이 비자성 링(4)을 회전자 철심(2)에 장착된 복수개의 자극(3)의 외주면에 밀어 넣음으로써 비자성 링(4)을 변형시켜서, 자극수와 동수의 내경 팽출부(41)를 갖는 비자성 링(4)을 형성하도록 한 것이다.

이하의 설명에서는, 도 1 내지 도 3에 도시하는 실시의 형태 1에 관한 회전 전기기계의 회전자를 제조하는 경우에 관해 설명한다. 우선, 전술한 도 15의 (a)에 도시하는 비자성체의 평판(411)을, 그 긴변 방향으로 개략 원형 형상으로 만곡시킴에 의해 원관형상의 비자성 링(4)(도시 생략)을 형성한다. 링형상으로 만곡시킨 평판(411)의 양단면을 맞대어 접합하는 방법, 및 비자성 링(4)의 축방향의 일단부에 도입부(413)를 형성하는 점에 관해서는 전술한 실시의 형태 9에 의한 제조 방법의 경우와 같다.

다음에, 이와 같이 하여 형성한 원관형상의 비자성 링(4)을, 회전자 철심(2) 에 대해 상대적으로 이동시켜서, 그 도입부(414)측으로부터 복수개의 자극(3)의 외주면에 밀어 넣는다. 이 때, 비자성 링(4)의 내주면이 복수개의 자극(3)의 외주면에 압접됨에 의해 비자성 링(4)이 변형하여, 필연적으로 복수개의 자극(3)의 수와 같은 수의 내경 팽출부(41)를 구비한 다각형 형상의 비자성 링(4)이 형성된다.

밀려 들어간 비자성 링(4)의 축방향 양단부에 반경 방향 연출부(43, 44)를 형성하고, 각각의 반경 방향 연출부(43, 44)를 회전자 철심(2)의 축방향 단부에 마련된 단판(21), 및 회전자 철심(2)의 축방향 단면에 맞닿게 하는 점에 관해서는, 전술한 실시의 형태 9에 관한 제조 방법의 경우와 같다. 이상과 같이 하여 도 1 내지 도 3에 도시하는 실시의 형태 1에 관한 회전 전기기계의 회전자를 제조한다.

이상 기술한 본 발명의 실시의 형태 10에 관한 회전자의 제조 방법에 의하면, 밀어 넣음 전의 비자성 링(4)은, 원관형상으로 형성하면 좋고, 다각형 형상으로 할 필요가 없기 때문에 비자성 링(4)의 제조가 용이해진다. 또한, 비자성 링(4)은 밀려 들어감으로써 내주면이 복수의 자극(3)에 맞닿아서 내경 팽출부(41)가 형성되기 때문에, 미리 비자성 링(4)에 내경 팽출부를 형성하는 실시의 형태 9의 경우와 같이 내경 팽출부와 자극의 외주면의 위치를 맞추어서 삽입할 필요가 없고, 비자성 링 밀어 넣을 때의 둘레 방향 위치 결정이 불필요해진다.

또한, 비자성 링(4)이, 밀어 넣음 과정에서 둘레 방향으로 신장하기 때문에, 자극(3)의 외주면을 포함한 회전자의 외경, 및 비자성 링(4)의 내경 치수의 편차를 흡수할 수 있다.

실시의 형태 11.

다음에, 본 발명의 실시의 형태 11에 관한 제조 방법에 관해 설명한다. 전술한 실시의 형태 10에 의하면, 원관형상의 비자성 링(4)을 복수개의 자극(3)의 외주면에 밀어 넣었지만, 실시의 형태 11에 의하면, 비자성 링(4)을 미리 원관형상으로 형성하고, 이 비자성 링(4)을 회전자 철심(2)에 장착된 복수개의 자극(3)의 외주면에 가열 끼워맞춤에 의해 비자성 링을 변형시켜서, 자극수와 동수의 내경 팽출부(41)를 갖는 비자성 링(4)을 형성하도록 한 것이다.

이하의 설명에서는, 도 1 내지 도 3에 도시하는 실시의 형태 1에 관한 회전 전기기계의 회전자를 제조하는 경우에 관해 설명한다. 우선, 실시의 형태 10에 의한 제조 방법의 경우와 마찬가지로, 미리 원관형상으로 형성한 비자성체로 이루어지는 비자성 링(4)을 형성한다. 또한, 전술한 바와 같이 하여 작성한 비자성 링(4)의 축방향의 일단부에, 직경이 축방향 외측을 향하여 서서히 커지는 도입부(414)를 형성한다.

다음에, 이 비자성 링(4)을 가열하여 열팽창시킨 후, 회전자 철심(2)에 대해 상대적으로 이동시켜서, 그 도입부(414)측으로부터 복수개의 자극(3)의 외주면에 가열 끼워맞춤한다.

그 후, 가열 끼워맞춤된 비자성 링(4)은 냉각되어 수축하고, 비자성 링(4)의 내주면이 복수개의 자극(3)의 외주면에 압접된다. 이 때 비자성 링(4)이 변형하고, 필연적으로 복수개의 자극(3)의 수와 같은 수의 내경 팽출부(41)를 구비한 다각형 형상의 비자성 링(4)이 형성된다.

다음에, 가열 끼워맞춤으로 장착된 비자성 링(4)의 축방향 양단부에 반경 방 향 연출부(43, 44)를 형성하고, 각각의 반경 방향 연출부(43, 44)를 회전자 철심(2)의 축방향 단부에 마련된 단판(21), 및 회전자 철심(2)의 축방향 단면에 맞대는 점에 관해서는, 전술한 실시의 형태 9 또는 10의 경우와 같다. 이상과 같이 하여 도 1 내지 도 3에 도시하는 실시의 형태 1에 관한 회전 전기기계의 회전자를 제조한다.

이상 기술한 본 발명의 실시의 형태 11에 의한 회전자의 제조 방법에 의하면, 비자성 링(4)의 열팽창을 이용하여 비자성 링(4)을 용이하게 자극의 외주면에 장착할 수 있고, 게다가, 비자성 링(4)을 원관형상으로 형성하여 두면 좋기 때문에 그 제조가 용이해진다. 또한, 비자성 링(4)의 내경 팽출부(41)와 자극(3)의 위치를 맞출 필요가 없기 때문에, 비자성 링(4)의 가열 끼워맞춤시의 둘레 방향 위치 결정이 불필요해진다. 또한, 열응력에 의해 자극(3)에 대한 축방향 내측을 향하는 가세력을 보다 크게할 수 있다.

실시의 형태 12.

다음에, 본 발명의 실시의 형태 12에 의한 회전자의 제조 방법에 관해 설명한다. 이하의 설명에서는, 도 1 내지 도 3에 도시하는 실시의 형태 1에 관한 회전 전기기계의 회전자를 제조하는 경우에 관해 설명한다. 도 17은, 본 발명의 실시의 형태 12에 의한 회전 전기기계의 회전자의 제조 방법을 설명하는 설명도이다. 도 17에서, 우선, 비자성체에 의해 구성된 평판을, 그 긴변 방향으로 만곡시켜서 개략 원관형상의 비자성 링(4)을 형성한다. 그 형성의 방법은, 전술한 실시의 형태 10 또는 11과 같다.

다음에, 그 원관형상으로 형성한 비자성 링(4)의 축방향의 일단부에, 반경 방향의 내측으로 절곡되어 반경 방향의 내측으로 연출하는 반경 방향 연출부(44)를 형성한다. 또한, 비자성 링(4)의 다른쪽의 축방향 단부에 도입부(414)를 형성한다. 이 도입부(414)의 형성은, 반경 방향 연출부(44)의 형성과 동시라도 좋고, 다른 시점이라도 좋다.

다음에, 이와 같이 하여 형성한 비자성 링(4)을, 도 17에 도시하는 화살표 A 방향으로 복수개의 자극(3)을 장착한 회전자 철심(2)에 대해 상대적으로 이동시켜서, 그 도입부(414)측으로부터 복수개의 자극(3)의 외주면에 밀어 넣는다. 이 때, 비자성 링(4)은, 그 반경 방향 연출부(44)가 회전자 철심(2)의 축방향 단면에 맞닿는 위치까지 밀려 들어가 복수개의 자극(3)의 외주면에 장착된다.

비자성 링(4)은, 복수개의 자극(3)의 외주면에 밀려 들어감으로써, 비자성 링(4)의 내주면이 복수개의 자극(3)의 외주면에 압접되어 변형하고, 필연적으로 복수개의 자극(3)의 수와 동등한 수의 내경 팽출부(41)가 형성된다. 그 후, 도 2에 도시하는 반경 방향 연출부(43)를 형성하고, 단판(21)에 맞대인다. 이상과 같이 하여 도 1 내지 도 3에 도시하는 실시의 형태 1에 관한 회전 전기기계의 회전자를 제조한다.

이상 기술한 본 발명의 실시의 형태 12에 관한 회전자의 제조 방법에 의하면, 비자성 링(4)의 한쪽의 축방향 단부에, 미리 반경 방향 연출부(44)를 형성하고 있기 때문에, 그 반경 방향 연출부(44)를 기준으로 하여 비자성 링(4)의 축방향 위치 결정을 행할 수가 있다. 또한, 반경 방향 연출부(44)를 형성함으로써 비자성 링(4)의 강성이 향상함과 함께, 자극(3)의 외주면으로의 밀어 넣을 때에는, 이와 같이 강성이 높아진 비자성 링(4)의 축방향 단면에 맞대여 삽입함으로써, 가압에 의한 비자성 링(4)의 변형을 방지할 수 있다.

실시의 형태 13.

다음에, 본 발명의 실시의 형태 13에 관한 회전자의 제조 방법에 관해 설명한다. 이하의 설명에서는, 도 1 내지 도 3에 도시하는 실시의 형태 1에 관한 회전 전기기계의 회전자를 제조하는 경우에 관해 설명한다. 도 18은, 본 발명의 실시의 형태 13에 의한 회전 전기기계의 회전자의 제조 방법을 설명하는 설명도이다. 도 18에서, 우선, 비자성 링(4)을, 전술한 실시의 형태 10 내지 12의 경우와 마찬가지로, 비자성체에 의해 구성된 평판(411)을, 그 긴변 방향으로 만곡시켜서 개략 원관형상으로 형성한다.

다음에, 그 원관형상으로 형성한 비자성 링(4)의 축방향의 일단부에, 반경 방향의 내측으로 절곡되어 반경 방향의 내측으로 연출하는 반경 방향 연출부(48)를 형성한다. 이 반경 방향 연출부(48)는, 비자성 링(4)의 외주면에 대해 직각을 초과하는 각도로 절곡되어 형성된다. 또한, 비자성 링(4)의 다른쪽의 축방향 단부에 도입부(414)를 형성한다. 이 도입부(414)의 형성은, 반경 방향 연출부(48)의 형성과 동시라도 좋고, 다른 시점이라도 좋다.

다음에, 이와 같이 하여 형성한 비자성 링(4)을, 도 18에 도시하는 화살표 A 방향으로 복수개의 자극(3)을 장착한 회전자 철심(2)에 대해 상대적으로 이동시켜서, 그 도입부(413)측으로부터 복수개의 자극(3)의 외주면에 밀어 넣는다. 이 때, 비자성 링(4)은, 그 반경 방향 연출부(48)가 회전자 철심(2)의 축방향 단면에 맞닿아서 그 절곡 각도가 외주면에 대해 개략 직각이 되는 위치까지 밀려 들어가 복수개의 자극(3)의 외주면에 장착된다.

이상 기술한 본 발명의 실시의 형태 13에 관한 회전자의 제조 방법에 의하면, 비자성 링(4)의 한쪽의 축방향 단부에, 미리 그 외주면에 대해 직각을 초과하는 각도로 절곡되어 형성된 반경 방향 연출부(48)를 형성하고 있기 때문에, 그 반경 방향 연출부(48)를 기준으로 하여 비자성 링(4)의 축방향 위치 결정을 행할 수가 있음과 함께, 비자성 링 삽입 후에 그 다른쪽의 축방향 단부에 반경 방향 연출부(43)를 형성함으로써, 반경 방향 연출부(48)가 비자성 링(4)에 대해 축방향으로 가세력을 주어, 비자성 링(4)의 위치 어긋남을 억제할 수가 있다.

또한, 반경 방향 연출부(48)를 형성함으로써 비자성 링(4)의 강성이 향상함과 함께, 자극(3)의 외주면에의 밀어 넣을 때에는, 이와 같이 강성이 높아진 비자성 링(4)의 축방향 단면에 맞대여 삽입함으로써, 가압에 의한 비자성 링(4)의 변형을 방지할 수 있다.

실시의 형태 9 내지 13의 변형례

또한, 전술한 실시의 형태 9 내지 13에 관한 회전 전기기계의 회전자의 제조 방법에서는, 실시의 형태 1에 관한 회전 전기기계의 회전자를 제조하는 경우에 관해 기술하였지만, 실시의 형태 2 내지 8에 관한 회전 전기기계의 회전자의 제조에 관해서도, 실시의 형태 9 내지 13에 관한 회전 전기기계의 회전자의 제조 방법을 적용할 수 있음은 물론이다. 단, 도 11 및 도 12에 도시하는 실시의 형태 6의 회전자를 제조하는 경우는, 평판을 만곡시켜서 형성한 비자성 링의 양단부는, 겹처서 접합하는 점에서, 전술한 제조 방법의 경우와는 다르다. 또한, 도 13에 도시하는 실시의 형태 7에 관한 회전자를 제조하는 경우는, 전술하는 공정 외에 축방향 연출부(45)를 형성하는 공정이 더해지고, 도 14에 도시하는 실시의 형태 8에 관한 회전자를 제조하는 경우는, 대경부(46, 47)를 형성하는 공정이 더해진다.

도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 회전 전기기계의 회전자를 횡단면으로 도시하는 설명도.

도 2는 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 회전 전기기계의 회전자를 종단면으로 도시하는 설명도.

도 3은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 회전 전기기계의 회전자를 횡단면으로 도시하는 설명도.

도 4는 본 발명의 실시의 형태 2에 의한 회전 전기기계의 회전자를 횡단면으로 도시하는 설명도.

도 5는 본 발명의 실시의 형태 2에 의한 회전 전기기계의 회전자를 일부 확대 횡단면으로 도시하는 설명도.

도 6은 본 발명의 실시의 형태 3에 의한 회전 전기기계의 회전자를 횡단면으로 도시하는 설명도.

도 7은 본 발명의 실시의 형태 4에 의한 회전 전기기계의 회전자를 횡단면으로 도시하는 설명도.

도 8은 본 발명의 실시의 형태 4에 의한 회전 전기기계의 회전자를 비자성 링 장착 전의 상태를 도시하는 설명도.

도 9는 본 발명의 실시의 형태 5에 의한 회전 전기기계의 회전자를 횡단면으로 도시하는 설명도.

도 10은 본 발명의 실시의 형태 5에 의한 회전 전기기계의 회전자를 종단면 으로 도시하는 설명도.

도 11은 본 발명의 실시의 형태 6에 의한 회전 전기기계의 회전자를 횡단면으로 도시하는 설명도.

도 12는 본 발명의 실시의 형태 6에 의한 회전 전기기계의 회전자의 비자성 링을 도시하는 설명도.

도 13은 본 발명의 실시의 형태 7에 의한 회전 전기기계의 회전자를 종단면으로 도시하는 설명도.

도 14는 본 발명의 실시의 형태 8에 의한 회전 전기기계의 회전자를 종단면으로 도시하는 설명도.

도 15는 본 발명의 실시의 형태 9에 의한 회전 전기기계의 회전자의 제조 방법을 설명하는 설명도.

도 16은 본 발명의 실시의 형태 9에 의한 회전 전기기계의 회전자의 제조 방법을 설명하는 설명도.

도 17은 본 발명의 실시의 형태 12에 의한 회전 전기기계의 회전자의 제조 방법을 설명하는 설명도.

도 18은 본 발명의 실시의 형태 13에 의한 회전 전기기계의 회전자의 제조 방법을 설명하는 설명도.

(부호의 설명)

1 : 회전자 축

2 : 회전자 철심

21 : 단판

22 : 자극 고정부

3 : 자극

4 : 비자성 링

41 : 내경 팽출부

42 : 소경부

43, 44, 48 : 반경 방향 연출부

45 : 축방향 연출부

46, 47 : 대경부

411 : 평판

412, 413 : 접합부

6, 13, 14 : 위치 결정 기구

12 : 접선

Claims

회전자 철심에 고정되어 상기 회전자 철심의 둘레 방향으로 간극을 두고 배치된 복수개의 자극과, 상기 복수개의 자극의 외주면에 장착된 통형상의 비자성 링을 구비한 회전 전기기계의 회전자로서, 상기 비자성 링은, 상기 복수개의 자극의 외주면에 각각 맞닿는 복수의 내경 팽출부와, 적어도 한쪽의 축방향 단부에 마련되고 상기 비자성 링의 반경 방향 내측으로 연출하는 반경 방향 연출부와, 상기 반경 방향 연출부의 반경 방향 내단부로부터 상기 비자성 링의 축방향으로 연출하는 축방향 연출부를 구비한 것을 특징으로 하는 회전 전기기계의 회전자.
회전자 철심에 고정되어 상기 회전자 철심의 둘레 방향으로 간극을 두고 배치된 복수개의 자극과, 상기 복수개의 자극의 외주면에 장착된 통형상의 비자성 링을 구비한 회전 전기기계의 회전자로서, 상기 회전자 철심은, 상기 복수개의 자극의 둘레 방향의 위치 결정을 행하는 위치 결정 기구를 구비하고, 상기 비자성 링은, 상기 복수개의 자극의 외주면에 각각 맞닿는 복수의 내경 팽출부를 구비한 것을 특징으로 하는 회전 전기기계의 회전자.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 비자성 링은, 인접하는 상기 자극의 외주면의 접선에 겹쳐지는 위치 또는 상기 접선보다 회전자의 축심측의 위치에 존재하는 내주면을 적어도 일부에 갖는 내주 형상을 구비한 것을 특징으로 하는 회전 전기기계의 회전자.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 반경 방향 연출부는, 상기 비자성 링의 외주면에 대해 직각 이상의 각도로 절곡되어 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 회전 전기기계의 회전자.
삭제
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 비자성 링은, 적어도 한쪽의 축방향 단부의 부근에, 외형 치수가 다른 부위의 외형 치수보다 크게 형성된 대경부를 구비한 것을 특징으로 하는 회전 전기기계의 회전자.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 비자성 링은, 스테인리스 강에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 회전 전기기계의 회전자.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 비자성 링은, 알루미늄에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 회전 전기기계의 회전자.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 복수개의 자극은, 상기 회전자 철심의 둘레 방향으로 등 피치로 배설되어 있는 것을 특징으로 하는 회전 전기기계의 회전자.
삭제
제 2항에 있어서,

상기 위치 결정 기구는, 상기 회전자 철심의 외주면에 고착되고 상기 회전자 철심의 축방향으로 늘어나는 비자성체에 의해 형성된 돌조체에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 회전 전기기계의 회전자.
제 2항에 있어서,

상기 위치 결정 기구는, 상기 회전자 철심과 일체로 형성되고 상기 회전자 철심의 축방향으로 늘어나는 돌조부에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 회전 전기기계의 회전자.
제 2항에 있어서,

상기 위치 결정 기구는, 상기 회전자 철심의 축방향으로 이산하여 배설되어 있는 것을 특징으로 하는 회전 전기기계의 회전자.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 복수개의 자극의 축방향 길이는, 상기 회전자 철심에 마련된 자극 고정부의 축방향 길이 보다 작게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 회전 전기기계의 회전자.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 비자성 링은, 평판형상의 재료를 만곡시켜서 그 양단부를 접합함에 의해 형성되고, 상기 접합된 부위가 상기 자극 사이의 간극에 대응하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 회전 전기기계의 회전자.
회전자 철심에 고정되어 상기 회전자 철심의 둘레 방향으로 간극을 두고 배치된 복수개의 자극과, 상기 복수개의 자극의 외주면에 각각 맞닿는 복수의 내경 팽출부를 갖는 비자성 링을 구비한 회전 전기기계의 회전자의 제조 방법으로서, 복수의 내경 팽출부를 구비한 통형상의 비자성 링을 상기 자극의 외주면에 장착하는 공정과, 상기 장착된 비자성 링의 적어도 한쪽의 축방향 단부에 상기 비자성 링의 반경 방향 내측으로 연출하는 반경 방향 연출부를 형성하는 공정과, 상기 반경 방향 연출부의 반경 방향 내단부로부터 상기 비자성 링의 축방향으로 연출하는 축방향 연출부를 형성하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 회전 전기기계의 회전자의 제조 방법.
회전자 철심에 고정되어 상기 회전자 철심의 둘레 방향으로 간극을 두고 배치된 복수개의 자극과, 상기 복수개의 자극의 외주면에 각각 맞닿는 복수의 내경 팽출부를 갖는 비자성 링을 구비한 회전 전기기계의 회전자의 제조 방법으로서, 개략 원통형상의 비자성 링을 상기 복수개의 자극의 외주면에 압입하는 공정과, 상기 압입된 비자성 링의 적어도 한쪽의 축방향 단부에 상기 비자성 링의 반경 방향 내측으로 연출하는 반경 방향 연출부를 형성하는 공정을 구비하고, 상기 비자성 링의 상기 복수의 내경 팽출부는, 상기 압입에 의거하여 상기 개략 원통형상의 비자성 링이 변형함에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 회전 전기기계의 회전자의 제조 방법.
제 17항에 있어서,

상기 개략 원통형상의 비자성 링은, 상기 복수개의 자극의 외주면에 압입되기 전에 미리 한쪽의 축방향 단부에 반경 방향 내측으로 연출하는 반경 방향 연출부를 형성하고, 상기 형성한 반경 방향 연출부에 의거하여 상기 자극에 대한 상기 비자성 링의 축방향의 위치 결정을 행하는 것을 특징으로 하는 회전 전기기계의 회전자의 제조 방법.
회전자 철심에 고정되어 상기 회전자 철심의 둘레 방향으로 간극을 두고 배치된 복수개의 자극과, 상기 복수개의 자극의 외주면에 각각 맞닿는 복수의 내경 팽출부를 갖는 비자성 링을 구비한 회전 전기기계의 회전자의 제조 방법으로서, 개략 원통형상의 비자성 링을 상기 복수개의 자극의 외주면에 가열 끼워맞춤 하는 공정과, 상기 가열 끼워맞춤 되는 비자성 링의 적어도 한쪽의 축방향 단부에 상기 비자성 링의 반경 방향 내측으로 연출하는 반경 방향 연출부를 형성하는 공정을 구비하고, 상기 비자성 링의 상기 복수의 내경 팽출부는, 상기 가열 끼워맞춤에 의거하여 상기 개략 원통형상의 비자성 링이 변형함에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 회전 전기기계의 회전자의 제조 방법.