JP5589662B2 - 分割型回転子及び電動機 - Google Patents
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Description
本発明は、分割型回転子及び電動機に関し、特に、永久磁石を内蔵する回転子として用いて好適なものである。
従来から、高い効率と高い耐久性とを有するＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）モータが用いられている。このＩＰＭモータでは、永久磁石を内蔵した回転子を用いている。
本発明者は、このようなＩＰＭモータにおける永久磁石からの漏れ磁束を抑制する技術として、特願２００９−３７０４５号に記載されている技術を提案している。この技術では、回転子として、複数の鉄心片を組み合わせて構成される分割型回転子を採用する。この分割型回転子は、相対的に分割型回転子の外周側に配置された複数の外周側鉄心片と、相対的に分割型回転子の回転軸側に配置された回転軸側鉄心片とのそれぞれの間に、分割型回転子の外周方向で間隔を有して２つの永久磁石を配置すると共に、外周側鉄心片と回転軸側鉄心片との間の磁路を遮断するように外周側鉄心片及び回転軸側鉄心片に非磁性体の鉄心片結合部材を嵌め合わせるようにする。
このようにすることにより、永久磁石からの漏れ磁束が発生することを従来よりも抑制することができる。
また、本発明者は、以上のような分割型回転子の外周側鉄心片と回転軸側鉄心片とを結合させるための技術として、特願２０１０−３２８１６号に記載されている技術を提案している。この技術では、外周側鉄心片に形成された貫通孔に鉄心片結合部材を挿入し、その鉄心片結合部材の両端を、回転子の回転軸方向における両端に配置される端板に固定するようにする。
本発明者は、このようなＩＰＭモータにおける永久磁石からの漏れ磁束を抑制する技術として、特願２００９−３７０４５号に記載されている技術を提案している。この技術では、回転子として、複数の鉄心片を組み合わせて構成される分割型回転子を採用する。この分割型回転子は、相対的に分割型回転子の外周側に配置された複数の外周側鉄心片と、相対的に分割型回転子の回転軸側に配置された回転軸側鉄心片とのそれぞれの間に、分割型回転子の外周方向で間隔を有して２つの永久磁石を配置すると共に、外周側鉄心片と回転軸側鉄心片との間の磁路を遮断するように外周側鉄心片及び回転軸側鉄心片に非磁性体の鉄心片結合部材を嵌め合わせるようにする。
このようにすることにより、永久磁石からの漏れ磁束が発生することを従来よりも抑制することができる。
また、本発明者は、以上のような分割型回転子の外周側鉄心片と回転軸側鉄心片とを結合させるための技術として、特願２０１０−３２８１６号に記載されている技術を提案している。この技術では、外周側鉄心片に形成された貫通孔に鉄心片結合部材を挿入し、その鉄心片結合部材の両端を、回転子の回転軸方向における両端に配置される端板に固定するようにする。
ところで、ハイブリッドカーや電気自動車の駆動モータでは、モータの小型化のために、モータの回転数を高くすることが望まれる。また、ハイブリッドカーや電気自動車の急加速時や急減速時には、モータの回転数が急激に変動する。このようにモータの回転数が高くなったり、モータの回転数が急激に変動したりすると、回転子に作用する遠心力が大きくなる。
しかしながら、特願２０１０−３２８１６号に記載されているように鉄心片結合部材を単に端板に固定するだけでは、外周側鉄心片がガタつく虞がある。鉄心片結合部材と外周側鉄心片の貫通孔との寸法精度により、鉄心片結合部材の径よりも外周側鉄心片の貫通孔の径の方が大きくなることがあるからである。したがって、回転子に作用する遠心力が大きくなると、外周側鉄心片が回転子の外側（分割型回転子の外周面側）に変位することにより、外周側鉄心片が固定子と接触し、モータの回転が停止してしまう虞がある。
しかしながら、特願２０１０−３２８１６号に記載されているように鉄心片結合部材を単に端板に固定するだけでは、外周側鉄心片がガタつく虞がある。鉄心片結合部材と外周側鉄心片の貫通孔との寸法精度により、鉄心片結合部材の径よりも外周側鉄心片の貫通孔の径の方が大きくなることがあるからである。したがって、回転子に作用する遠心力が大きくなると、外周側鉄心片が回転子の外側（分割型回転子の外周面側）に変位することにより、外周側鉄心片が固定子と接触し、モータの回転が停止してしまう虞がある。
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、相対的に外周側に配置された外周側鉄心片と、相対的に回転軸側に配置された回転軸側鉄心片とのそれぞれの間に永久磁石を配置する構成の分割型回転子に作用する遠心力により、外周側鉄心片が外側に変位することを確実に防止することができるようにすることを目的とする。
本発明の分割型回転子は、相対的に外周側に配置された外周側鉄心片と、相対的に回転軸側に配置された回転軸側鉄心片と、前記外周側鉄心片と前記回転軸側鉄心片との間において、周方向で間隔を有して配置された複数の永久磁石と、前記回転軸方向における両端に配置された２つの端板と、を有し、前記外周側鉄心片と前記端板に、回転軸方向の貫通孔が形成されている分割型回転子であって、前記貫通孔に挿入される鉄心片結合部材と、前記鉄心片結合部材を固定するに際し、前記鉄心片結合部材の回転軸方向の両端側の部分で、当該鉄心片結合部材に対して前記回転軸に向かう方向の応力を付与する回転軸方向応力付与部材と、を有し、前記永久磁石の、前記分割型回転子における外周側の端面よりも当該外周側の領域における透磁率が、前記外周側鉄心片及び前記回転軸側鉄心片の透磁率よりも低いことを特徴とする。
本発明の電動機は、前記分割型回転子と、内周が前記分割型回転子の外周と間隔を有して相互に対向するように配置された固定子とを有することを特徴とする。
本発明の電動機は、前記分割型回転子と、内周が前記分割型回転子の外周と間隔を有して相互に対向するように配置された固定子とを有することを特徴とする。
本発明によれば、外周側鉄心片の回転軸方向の貫通孔に挿入される鉄心片結合部材を固定するに際し、鉄心片結合部材の回転軸方向の両端側の部分で、当該鉄心片結合部材に対して回転軸の方向の応力を付与するようにした。したがって、分割型回転子に作用する遠心力により、外周側鉄心片が外側に変位することを確実に防止することができる。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
図１は、分割型回転子の適用例であるＩＰＭモータの回転軸に垂直な方向からＩＰＭモータを切ったときの断面図の一例を示す。また、図２は、ＩＰＭモータの回転軸に沿ってＩＰＭモータを切ったときの分割型回転子の断面図の一例を示す。具体的に図２は、図１のＡ−Ａ´方向から見た分割型回転子の断面図である。尚、各図では、説明の都合上、必要な部分の概略だけを示している。
図１及び図２において、ＩＰＭモータは、固定子（ステータ）１１０と、分割型回転子（ロータ）１２０と、ケース１３０と、回転軸１４０と、端板１５０と、を有している。
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
図１は、分割型回転子の適用例であるＩＰＭモータの回転軸に垂直な方向からＩＰＭモータを切ったときの断面図の一例を示す。また、図２は、ＩＰＭモータの回転軸に沿ってＩＰＭモータを切ったときの分割型回転子の断面図の一例を示す。具体的に図２は、図１のＡ−Ａ´方向から見た分割型回転子の断面図である。尚、各図では、説明の都合上、必要な部分の概略だけを示している。
図１及び図２において、ＩＰＭモータは、固定子（ステータ）１１０と、分割型回転子（ロータ）１２０と、ケース１３０と、回転軸１４０と、端板１５０と、を有している。
固定子１１０は、周方向に延在するヨークと、ヨークの内周側から軸心方向に延在する複数のティースとを有している。複数のティースは、周方向において略等間隔で設けられている（図１に示す例では、１２個のティースが設けられている）。尚、ティースには、図示しない巻線が巻き回されている。
ケース１３０は、焼き嵌め等が行われることにより、固定子１１０の周囲（外周）から固定子１１０に密接して、固定子１１０を固定する。ケース１３０は、例えば、鉄等の磁性体あるいはアルミニウム等の非磁性体により構成される。
ケース１３０は、焼き嵌め等が行われることにより、固定子１１０の周囲（外周）から固定子１１０に密接して、固定子１１０を固定する。ケース１３０は、例えば、鉄等の磁性体あるいはアルミニウム等の非磁性体により構成される。
分割型回転子１２０は、外周側鉄心片１２１ａ〜１２１ｄと、回転軸側鉄心片１２２と、鉄心片結合部材１２３ａ〜１２３ｄと、永久磁石１２４ａ〜１２４ｈと、回転軸方向応力付与部材１２５ａ〜１２５ｄ等と、絶縁部材１２６ａ〜１２６ｄ等と、を有し、これらを組み合わせることにより形成される。
永久磁石１２４ａ〜１２４ｈは、直方体形状を有している。図１に示すように、永久磁石１２４ａ〜１２４ｈは、分割型回転子１２０の周方向において、相互に間隔を有して配設されている。また、永久磁石１２４ａ〜１２４ｈにおける、分割型回転子１２０の周方向における両端面のうち、一端面が相対的に分割型回転子１２０の外周側に位置し、他端面が相対的に分割型回転子１２０の回転軸側に位置するようにする。このとき、分割型回転子１２０の周方向において、相対的に分割型回転子１２０の外周側に位置している端面同士が、回転軸側鉄心片１２２を介して相互に間隔を有して隣接し、相対的に分割型回転子１２０の回転軸側に位置している端面同士が相互に間隔を有して隣接するように、それぞれの永久磁石１２４ａ〜１２４ｈが、分割型回転子１２０の周方向において、相互に間隔を有して配置されるようにする。
永久磁石１２４ａ〜１２４ｈは、直方体形状を有している。図１に示すように、永久磁石１２４ａ〜１２４ｈは、分割型回転子１２０の周方向において、相互に間隔を有して配設されている。また、永久磁石１２４ａ〜１２４ｈにおける、分割型回転子１２０の周方向における両端面のうち、一端面が相対的に分割型回転子１２０の外周側に位置し、他端面が相対的に分割型回転子１２０の回転軸側に位置するようにする。このとき、分割型回転子１２０の周方向において、相対的に分割型回転子１２０の外周側に位置している端面同士が、回転軸側鉄心片１２２を介して相互に間隔を有して隣接し、相対的に分割型回転子１２０の回転軸側に位置している端面同士が相互に間隔を有して隣接するように、それぞれの永久磁石１２４ａ〜１２４ｈが、分割型回転子１２０の周方向において、相互に間隔を有して配置されるようにする。
このようにして配設されている永久磁石１２４ａ〜１２４ｈのうち、相対的に分割型回転子１２０の回転軸側に位置している端面同士が相互に間隔を有して隣接している２つの永久磁石（例えば永久磁石１２４ａ、１２４ｂ）により分割型回転子１２０の１つのポール（極）を形成するようにしている。そして、分割型回転子１２０の周方向において、異なる極が交互に存在するようにしている。
尚、以下の説明において、外周、回転軸と称した場合には、特に断らない限り、それぞれ分割型回転子１１の外周、回転軸を示すものとする。
尚、以下の説明において、外周、回転軸と称した場合には、特に断らない限り、それぞれ分割型回転子１１の外周、回転軸を示すものとする。
外周側鉄心片１２１ａ〜１２１ｄは、相対的に分割型回転子１２０の外周側に配置される鉄心片である。図１に示すように、本実施形態では、分割型回転子１２０の極毎に外周側鉄心片１２１ａ〜１２１ｄが個別に設けられている。
図３は、外周側鉄心片１２１ａの構成の一例を示す図である。具体的に説明すると、図３（ａ）は、図１に示した方向（回転軸１４０に沿った方向）から見た外周側鉄心片１２１ａの外観図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ´方向から見た外周側鉄心片１２１ａの断面図である。尚、外周側鉄心片１２１ａ以外の外周側鉄心片１２１ｂ〜１２１ｄは、外周側鉄心片１２１ａと同じ構成を有するので、それらの図示及び説明を省略する。
図３は、外周側鉄心片１２１ａの構成の一例を示す図である。具体的に説明すると、図３（ａ）は、図１に示した方向（回転軸１４０に沿った方向）から見た外周側鉄心片１２１ａの外観図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ´方向から見た外周側鉄心片１２１ａの断面図である。尚、外周側鉄心片１２１ａ以外の外周側鉄心片１２１ｂ〜１２１ｄは、外周側鉄心片１２１ａと同じ構成を有するので、それらの図示及び説明を省略する。
外周側鉄心片１２１ａは、図３（ａ）に示すような形に打ち抜かれた複数の電磁鋼板を図３（ｂ）に示すように、その厚み方向に積み重ねることにより形成される。ただし、電磁鋼板以外の磁性体板を用いて外周側鉄心片１２１ａを形成するようにしてもよい。
図３に示すように、外周側鉄心片１２１ａの周方向における中央の回転軸側の領域（外周側鉄心片１２１ａの外周側よりも回転軸側に近い領域であって、出来るだけ回転軸側に近い領域）には、後述する鉄心片結合部材１２３ａを挿入するための貫通孔１２７が形成されている。
図３に示すように、外周側鉄心片１２１ａの周方向における中央の回転軸側の領域（外周側鉄心片１２１ａの外周側よりも回転軸側に近い領域であって、出来るだけ回転軸側に近い領域）には、後述する鉄心片結合部材１２３ａを挿入するための貫通孔１２７が形成されている。
回転軸側鉄心片１２２は、相対的に分割型回転子１２０の回転軸側に配置される鉄心片である。図１に示すように、本実施形態では、単一の回転軸側鉄心片１２２が設けられている。
図４は、回転軸側鉄心片１２２の構成の一例を示す図である。具体的に説明すると、図４（ａ）は、図１に示した方向（回転軸１４０に沿った方向）から見た回転軸側鉄心片１２２の外観図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ´方向から見た回転軸側鉄心片１２２の断面図である。
図４に示すように、回転軸側鉄心片１２２の中心の領域には、回転軸１４０を挿入するための貫通孔１２８が形成されている。
回転軸側鉄心片１２２は、図４（ａ）に示すような形に打ち抜かれた複数の電磁鋼板を図４（ｂ）に示すように、その厚み方向に積み重ねることにより形成される。
そして、図１に示すように、本実施形態では、外周側鉄心片１２１ａ〜１２１ｄの外周方向の端面と、回転軸側鉄心片１２２の外周方向の端面のうち、永久磁石１２４ａ〜１２４ｈよりも外周側に突出した端面と、の間に隙間１２９ａ〜１２９ｈができるように、外周側鉄心片１２１ａ〜１２１ｄ、回転軸側鉄心片１２２、及び永久磁石１２４ａ〜１２４ｈを構成している。本実施形態では、このようにすることによって、永久磁石１２４ａ〜１２４ｈの外周方向における端面のうち、相対的に外周側に位置している端面よりも外周側の領域に隙間１２９ａ〜１２９ｈができるようにしている。よって、当該外周側の領域（隙間１２９ａ〜１２９ｈ）の透磁率は、外周側鉄心片１２１及び回転軸側鉄心片１２２の透磁率よりも低くなる。
図４は、回転軸側鉄心片１２２の構成の一例を示す図である。具体的に説明すると、図４（ａ）は、図１に示した方向（回転軸１４０に沿った方向）から見た回転軸側鉄心片１２２の外観図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ´方向から見た回転軸側鉄心片１２２の断面図である。
図４に示すように、回転軸側鉄心片１２２の中心の領域には、回転軸１４０を挿入するための貫通孔１２８が形成されている。
回転軸側鉄心片１２２は、図４（ａ）に示すような形に打ち抜かれた複数の電磁鋼板を図４（ｂ）に示すように、その厚み方向に積み重ねることにより形成される。
そして、図１に示すように、本実施形態では、外周側鉄心片１２１ａ〜１２１ｄの外周方向の端面と、回転軸側鉄心片１２２の外周方向の端面のうち、永久磁石１２４ａ〜１２４ｈよりも外周側に突出した端面と、の間に隙間１２９ａ〜１２９ｈができるように、外周側鉄心片１２１ａ〜１２１ｄ、回転軸側鉄心片１２２、及び永久磁石１２４ａ〜１２４ｈを構成している。本実施形態では、このようにすることによって、永久磁石１２４ａ〜１２４ｈの外周方向における端面のうち、相対的に外周側に位置している端面よりも外周側の領域に隙間１２９ａ〜１２９ｈができるようにしている。よって、当該外周側の領域（隙間１２９ａ〜１２９ｈ）の透磁率は、外周側鉄心片１２１及び回転軸側鉄心片１２２の透磁率よりも低くなる。
尚、本実施形態では、複数の電磁鋼板を積み重ねることにより回転軸側鉄心片１２２を形成するようにしたが、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、図４に示したものと同じ外形を有する磁性体（鉄等）を用いて回転軸側鉄心片を一体で形成するようにしてもよい。分割型回転子１２０の回転軸側には、直流の磁束は発生するが高周波の磁束が発生しないため、このようにしても分割型回転子１２０の性能に大きな影響を与えないからである。
鉄心片結合部材１２３ａ〜１２３ｄの（加工前の）形状は、図３に示した貫通孔１２７ａに合わせた形状（円柱形状）であり、外周側鉄心片１２１ａ〜１２１ｄに形成されている貫通孔１２７ａに挿入される。
本実施形態では、鉄心片結合部材１２３ａ〜１２３ｄを磁性体により（一体で）形成するようにしている。ただし、鉄心片結合部材１２３を非磁性体（又は外周側鉄心片１２１及び回転軸側鉄心片１２２よりも透磁率が低い磁性体）で形成するようにしてもよい。
本実施形態では、鉄心片結合部材１２３ａ〜１２３ｄを磁性体により（一体で）形成するようにしている。ただし、鉄心片結合部材１２３を非磁性体（又は外周側鉄心片１２１及び回転軸側鉄心片１２２よりも透磁率が低い磁性体）で形成するようにしてもよい。
前述したように、貫通孔１２７ａは、外周側鉄心片１２１ａの回転軸側（外周側鉄心片１２１ａの外周面から遠い位置）に形成されている。したがって、鉄心片結合部材１２３、端板１５０、外周側鉄心片１２１により閉回路（電気回路）が構成されるようにしても、固定子１１０からの交流磁界が、この閉回路に錯交することによる誘導起電力（誘導電流）の発生を低減できる。
また、鉄心片結合部材１２３は、分割型回転子１２０の回転により発生する遠心力によって変形しない強度を有している。
また、鉄心片結合部材１２３は、分割型回転子１２０の回転により発生する遠心力によって変形しない強度を有している。
端板１５０ａ、１５０ｂは、非磁性体（又は透磁率の低い磁性体）で形成される。ただし、必ずしもこのようにする必要はなく、永久磁石１２４ａ〜１２４ｈに近い領域だけを非磁性体とし、その他の領域を磁性体とする端板を採用してもよい。本実施形態では、図２に示すように、端板１５０ａ、１５０ｂには、回転軸１４０の方向に貫通する貫通孔１５１が形成されている。この貫通孔１５１は、外周側鉄心片１２１ａ〜１２１ｄに形成されている貫通孔１２７と略同じ大きさを有している。鉄心片結合部材１２３は、外周側鉄心片１２１ａ〜１２１ｄに形成されている貫通孔１２７と、端板１５０ａ、１５０ｂに形成されている貫通孔１５１、１５２とを合わせた状態で当該貫通孔１２７、１５１、１５２に挿入される。本実施形態では、図２に示すように、当該貫通孔１２７、１５１、１５２に挿入された鉄心片結合部材１２３の両端面と、端板１５０ａ、１５０ｂの表面とが略面一になるようにしている。また、端板１５０ａ、１５０ｂには、端板１５０ａ、１５０ｂの側面と、端板１５０ａ、１５０ｂの貫通孔１５１、１５２とを繋ぐ螺子孔が形成されている。この螺子孔に合計８個の金属製の螺子が回転軸方向応力付与部材１２５ａ〜１２５ｄとして個別に挿入される（螺子止めされる）。尚、図２では表記の都合上、これらの螺子と螺子孔の部分も直線で表している。このとき、回転軸方向応力付与部材１２５ａ〜１２５ｄ（螺子）の先端面と鉄心片結合部材１２３ａ、１２３ｃとの間に絶縁部材１２６ａ〜１２６ｄが配置される。渦電流の影響により分割型回転子１２０が絶縁不良を起こすことをより確実に防止するためである。図２に示すように、本実施形態では、螺子孔に挿入された回転軸方向応力付与部材１２５ａ〜１２５ｄの露出面は、端板１５０ａ、１５０ｂの側面と略面一になるようにしている。また、回転軸方向応力付与部材１２５ａ〜１２５ｄは、分割型回転子１２０の回転により発生する遠心力によって変形しない強度を有している。
尚、図２では、鉄心片結合部材１２３ａ、１２３ｃを固定する様子を示しているが、鉄心片結合部材１２３ｂ、１２３ｄについても、鉄心片結合部材１２３ａ、１２３ｃと同じようにして固定される。
尚、図２では、鉄心片結合部材１２３ａ、１２３ｃを固定する様子を示しているが、鉄心片結合部材１２３ｂ、１２３ｄについても、鉄心片結合部材１２３ａ、１２３ｃと同じようにして固定される。
以上のように本実施形態では、相対的に分割型回転子１２０の外周側に位置する外周側鉄心片１２１ａ〜１２１ｄと、相対的に分割型回転子１２０の回転軸側に位置する回転軸側鉄心片１２２とに回転子の鉄心を分割し、それら外周側鉄心片１２１ａ〜１２１ｄに形成された貫通孔１２７と、端板１５０ａ、１５０ｂに形成された貫通孔１５１、１５２と、に鉄心片結合部材１２３ａ〜１２３ｄを挿入する。そして、鉄心片結合部材１２３ａ〜１２３ｄの両端側を固定するために、端板１５０ａ、１５０ｂの側面と、当該端板１５０ａ、１５０ｂの貫通孔１５１とを分割型回転子１１０の径方向に沿って繋ぐ螺子孔に、螺子形状の回転軸方向応力付与部材１２５を挿入する。したがって、鉄心片結合部材１２３ａ、１２３ｃを端板１５０ａ、１５０ｂに固定する際に、回転軸方向応力付与部材１２５ａ〜１２５ｄから、鉄心片結合部材１２３ａ、１２３ｃに対して回転軸１４０の方向（図２に示す矢印の方向）に応力を与えることができる。したがって、鉄心片結合部材１２３ａ〜１２３ｄの固定力を、分割型回転子１１０が回転することにより発生する遠心力と反対方向に作用させることができる。よって、分割型回転子１１０に作用する遠心力により、外周側鉄心片１２１ａ〜１２１ｄが外側に変位することを従来よりも確実に防止することができる。尚、回転軸１４０の方向の応力の大きさが分割型回転子１２０の遠心力に対抗できる大きさになるようにすることは勿論である。
また、永久磁石１２４ａ〜１２４ｈの周方向における端面のうち、相対的に外周側に位置している端面よりも外周側の領域に隙間１２９ａ〜１２９ｈができるようにしたので、当該外周側の領域を介して、永久磁石１２４ａ〜１２４ｄの外周側の端面と回転軸側の端面との間で漏れ磁束が生じることを従来よりも抑制することができ、この漏れ磁束によって鉄心が飽和することを従来よりも抑制することができる。したがって、固定子１１０等で発生した磁束が永久磁石１２４ａ〜１２４ｄに進入することを可及的に防止することができ、永久磁石１２４ａ〜１２４ｄの温度が上昇し、永久磁石１２４ａ〜１２４ｄの磁石としての機能が低下してしまうことを従来よりも抑制することができる。これにより、例えば、永久磁石１２４ａ〜１２４ｄとして、耐熱性を高めたネオジウム−鉄−ボロン（Ｎｅ−Ｆｅ−Ｂ）のような特定の材料を用いなくてもよくなる。
また、永久磁石１２４ａ〜１２４ｄの外周側の端面と回転軸側の端面との間で漏れ磁束が生じることを従来よりも抑制することができるようにしたことにより、永久磁石１２４ａ〜１２４ｄから固定子１１０の方向に伝わる磁束を増加させることもでき、ＩＭＰモータのトルクが低下することを抑制することができる。
以上のように、本実施形態では、従来よりも高性能且つ高強度のＩＰＭモータを容易に形成することができる。
以上のように、本実施形態では、従来よりも高性能且つ高強度のＩＰＭモータを容易に形成することができる。
尚、本実施形態では、鉄心片結合部材１２３ａ〜１２３ｄを回転軸方向応力付与部材１２５だけで固定するようにした。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、回転軸方向応力付与部材１２５に加えて、ハトメ等を使用して、鉄心片結合部材１２３ａ〜１２３ｄの一端と他端（回転軸１４０の方向の両端）を、それぞれ端板１５０ａ、１５０ｂに固定してもよい。
また、本実施形態では、鉄心片結合部材１２３ａ〜１２３ｄを、１つの外周側鉄心片１２１ａ〜１２１ｄに対して１つずつ設けた場合を例に挙げて示したが、鉄心片結合部材１２３を１つの外周側鉄心片１２１ａ〜１２１ｄに対して複数個ずつ設けるようにしてもよい。また、鉄心片結合部材１２３の横断面の形状は円に限定されるものではない。また、絶縁部材１２６の代わりに鉄心片結合部材１２３の先端に絶縁処理を施してもよい。
また、本実施形態では、鉄心片結合部材１２３ａ〜１２３ｄを、１つの外周側鉄心片１２１ａ〜１２１ｄに対して１つずつ設けた場合を例に挙げて示したが、鉄心片結合部材１２３を１つの外周側鉄心片１２１ａ〜１２１ｄに対して複数個ずつ設けるようにしてもよい。また、鉄心片結合部材１２３の横断面の形状は円に限定されるものではない。また、絶縁部材１２６の代わりに鉄心片結合部材１２３の先端に絶縁処理を施してもよい。
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。前述した第１の実施形態では、螺子形状の回転軸方向応力付与部材１２５を個別にねじ孔に挿入して、鉄心片結合部材１２３ａ〜１２３ｄを固定するようにして、鉄心片結合部材１２３ａ〜１２３ｄに回転軸１４０の方向の応力を与えるようにした。これに対し、本実施形態では、楔形状の回転軸方向応力付与部材１２５を用いて鉄心片結合部材に回転軸１４０の方向の応力を与えるようにする。このように本実施形態と前述した第１の実施形態とは、鉄心片結合部材に回転軸１４０の方向の応力を与えるようにするための構成が主として異なる。したがって、本実施形態の説明において、前述した第１の実施形態と同一の部分については、図１〜図４に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。前述した第１の実施形態では、螺子形状の回転軸方向応力付与部材１２５を個別にねじ孔に挿入して、鉄心片結合部材１２３ａ〜１２３ｄを固定するようにして、鉄心片結合部材１２３ａ〜１２３ｄに回転軸１４０の方向の応力を与えるようにした。これに対し、本実施形態では、楔形状の回転軸方向応力付与部材１２５を用いて鉄心片結合部材に回転軸１４０の方向の応力を与えるようにする。このように本実施形態と前述した第１の実施形態とは、鉄心片結合部材に回転軸１４０の方向の応力を与えるようにするための構成が主として異なる。したがって、本実施形態の説明において、前述した第１の実施形態と同一の部分については、図１〜図４に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。
本実施形態の分割型回転子２２０と、前述した第１の実施形態の分割型回転子１２０とでは、外周側鉄心片１２１ａ〜１２１ｄと、回転軸側鉄心片１２２と、鉄心片結合部材１２３ａ〜１２３ｄと、永久磁石１２４ａ〜１２４ｈの構成は同じである。
よって、本実施形態の分割型回転子の適用例であるＩＰＭモータの回転軸に垂直な方向からＩＰＭモータを切ったときの断面図の一例は、図１に示したものと同じになる。一方、ＩＰＭモータの回転軸に沿ってＩＰＭモータを切ったときの分割型回転子の断面図の一例は、図５のようになる。図５は、第１の実施形態で説明した図２に対応する図である。
よって、本実施形態の分割型回転子の適用例であるＩＰＭモータの回転軸に垂直な方向からＩＰＭモータを切ったときの断面図の一例は、図１に示したものと同じになる。一方、ＩＰＭモータの回転軸に沿ってＩＰＭモータを切ったときの分割型回転子の断面図の一例は、図５のようになる。図５は、第１の実施形態で説明した図２に対応する図である。
図５において、端板２５０は、第１の実施形態の端板１５０と同様に、非磁性体（又は透磁率の低い磁性体）で形成される。ただし、必ずしもこのようにする必要はなく、永久磁石１２４ａ〜１２４ｈに近い領域だけを非磁性体とし、その他の領域を磁性体とする端板を採用してもよい。
図６は、ＩＰＭモータの回転軸に垂直な方向から端板２５０ａを切ったときの断面図である。すなわち、図６は、図５のＡ−Ａ´方向から見た端板２５０ａの断面図である。具体的に図６（ａ）は、回転軸方向応力付与部材２２５が挿入される前の様子を示し、図６（ｂ）は、回転軸方向応力付与部材２２５が挿入された後の様子を示す。尚、端板２５０ｂも端板２５０ａと同じ構成であるので、ここでは、その図示及び説明を省略する。
図６は、ＩＰＭモータの回転軸に垂直な方向から端板２５０ａを切ったときの断面図である。すなわち、図６は、図５のＡ−Ａ´方向から見た端板２５０ａの断面図である。具体的に図６（ａ）は、回転軸方向応力付与部材２２５が挿入される前の様子を示し、図６（ｂ）は、回転軸方向応力付与部材２２５が挿入された後の様子を示す。尚、端板２５０ｂも端板２５０ａと同じ構成であるので、ここでは、その図示及び説明を省略する。
本実施形態では、図６（ａ）に示すように、端板２５０ａには、その側面から、径方向（分割型回転子２２０の回転半径の方向）に対して斜め方向に孔２５１ａ〜２５１ｄが形成されている。この孔２５１ａ〜２５１ｄは、鉄心片結合部材１２３ａ〜１２３ｄが挿入される回転軸方向の貫通孔２５２（図５を参照）の外周側の領域と繋がっている。したがって、この貫通孔２５２に鉄心片結合部材１２３ａ〜１２３ｄが挿入されると、図６（ａ）に示すように、鉄心片結合部材１２３ａ〜１２３ｄの外周側部分が孔２５１ａ〜２５１ｄに露出する（孔２５１ａ〜２５１ｄの内側に張り出す）。
図７は、回転軸方向応力付与部材２２５ａの構成の一例を示す図である。具体的に図７（ａ）は、回転軸方向応力付与部材２２５ａをその上方から見た図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＡ−Ａ´方向から見た断面図であり、図７（ｃ）は、図７（ａ）のＢ−Ｂ´方向から見た断面図である。尚、その他の回転軸方向応力付与部材２２５も回転軸方向応力付与部材２２５ａと同じ構成を有しているので、その図示及び説明を省略する。
図７は、回転軸方向応力付与部材２２５ａの構成の一例を示す図である。具体的に図７（ａ）は、回転軸方向応力付与部材２２５ａをその上方から見た図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＡ−Ａ´方向から見た断面図であり、図７（ｃ）は、図７（ａ）のＢ−Ｂ´方向から見た断面図である。尚、その他の回転軸方向応力付与部材２２５も回転軸方向応力付与部材２２５ａと同じ構成を有しているので、その図示及び説明を省略する。
図７に示すように、回転軸方向応力付与部材２２５は、楔形状（水平方向の断面が同一の台形）のものである。
図６（ｂ）に示すように、孔２５１ａ〜２５１ｄに対して、図７に示すような合計８個の楔形状の回転軸方向応力付与部材２２５ａ、２２５ｃ、２２５ｅ、２２５ｆが、その幅狭側を先端側にして個別に挿入される。回転軸方向応力付与部材２２５ａ、２２５ｃ、２２５ｅ、２２５ｆの回転軸１４０側の側面の一部は、鉄心片結合部材１２３ａ〜１２３ｄの外周側部分と接触し、且つ、回転軸方向応力付与部材２２５ａ、２２５ｃ、２２５ｅ、２２５ｆの外周側の側面の少なくとも一部は、孔２５１ａ〜２５１ｄの外周側の側面と接触している。また、孔２５１ａ〜２５１ｄに挿入された回転軸方向応力付与部材２２５ａ、２２５ｃ、２２５ｅ、２２５ｆの基端面が、端板２５０ａの外周面よりも突出しないようにする。
図６（ｂ）に示すように、孔２５１ａ〜２５１ｄに対して、図７に示すような合計８個の楔形状の回転軸方向応力付与部材２２５ａ、２２５ｃ、２２５ｅ、２２５ｆが、その幅狭側を先端側にして個別に挿入される。回転軸方向応力付与部材２２５ａ、２２５ｃ、２２５ｅ、２２５ｆの回転軸１４０側の側面の一部は、鉄心片結合部材１２３ａ〜１２３ｄの外周側部分と接触し、且つ、回転軸方向応力付与部材２２５ａ、２２５ｃ、２２５ｅ、２２５ｆの外周側の側面の少なくとも一部は、孔２５１ａ〜２５１ｄの外周側の側面と接触している。また、孔２５１ａ〜２５１ｄに挿入された回転軸方向応力付与部材２２５ａ、２２５ｃ、２２５ｅ、２２５ｆの基端面が、端板２５０ａの外周面よりも突出しないようにする。
以上のようにして、回転軸方向応力付与部材２２５ａ、２２５ｃ、２２５ｅ、２２５ｆを孔２５１ａ〜２５１ｄに挿入することによって、鉄心片結合部材１２３ａ〜１２３ｄを固定する際に、回転軸方向応力付与部材２２５から鉄心片結合部材１２３ａ〜１２３ｄに対して、回転軸１４０の方向に応力を与えることができる。この応力の大きさが分割型回転子２２０の遠心力に対抗できる大きさになるようにすることは勿論である。また、回転軸方向応力付与部材２２５から鉄心片結合部材１２３ａ〜１２３ｄに対して、回転軸１４０の方向に応力を与えることができるように、孔２５１ａ〜２５１ｄの向き及び回転軸方向応力付与部材２２５の形状を決定する必要があることも勿論である。
また、回転軸方向応力付与部材２２５の材質は、分割型回転子２２０が回転しても、以上のようにして鉄心片結合部材１２３ａ〜１２３ｄを固定することができる（変形しない程度の）強度を有していれば、どのようなものであっても良い。ただし、回転軸方向応力付与部材２２５を導体で構成する場合には、回転軸方向応力付与部材２２５と鉄心片結合部材１２３ａ〜１２３ｄとの間を電気的に絶縁することが好ましい。渦電流の影響により分割型回転子２２０が絶縁不良を起こすことをより確実に防止するためである。
以上のように本実施形態では、端板２５０ａ、２５０ｂの回転軸方向の貫通孔２５２に挿入された鉄心片結合部材１２３ａ〜１２３ｄの外周側部分が露出するように、端板２５０ａ、２５０ｂの側面から径方向に対して斜めの方向に形成された孔２５１ａ〜２５１ｄに、楔形状の回転軸方向応力付与部材２２５ａ、２２５ｃ、２２５ｅ、２２５ｆを挿入することによって、鉄心片結合部材１２３ａ〜１２３ｄの両端側を、端板２５０ａ、２５０ｂに固定するようにした。したがって、本実施形態のようにしても、第１の実施形態で説明したのと同じ効果を奏する。
尚、本実施形態では、楔形状の回転軸方向応力付与部材２２５として、水平方向の断面が同一の台形のものを例に挙げて説明した。しかしながら、回転軸方向応力付与部材２２５は、楔形状（先端側にいくに従って幅狭になる形状）になっていれば、どのような形状であってもよい。例えば、水平方向の断面が同一の三角形のものを楔形状の回転軸方向応力付与部材２２５として採用するようにしてもよい。
また、本実施形態でも、第１の実施形態で説明した変形例を採用することができる。
尚、本実施形態では、楔形状の回転軸方向応力付与部材２２５として、水平方向の断面が同一の台形のものを例に挙げて説明した。しかしながら、回転軸方向応力付与部材２２５は、楔形状（先端側にいくに従って幅狭になる形状）になっていれば、どのような形状であってもよい。例えば、水平方向の断面が同一の三角形のものを楔形状の回転軸方向応力付与部材２２５として採用するようにしてもよい。
また、本実施形態でも、第１の実施形態で説明した変形例を採用することができる。
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。前述した第１、第２の実施形態では、端板１５０、２５０に孔を形成し、その孔に回転軸方向応力付与部材１２５、２２５を挿入することによって、鉄心片結合部材１２３を固定する際に、鉄心片結合部材１２３に対して回転軸１４０の方向の応力を与えた。これに対し、本実施形態では、端板の回転軸方向の外側端面に取り付けられた回転軸方向応力付与部材によって、鉄心片結合部材１２３を固定する際に、鉄心片結合部材１２３に対して回転軸１４０の方向に応力を与えるようにする。このように本実施形態と前述した第１、第２の実施形態とは、鉄心片結合部材に回転軸１４０の方向の応力を与えるようにするための構成が主として異なる。したがって、本実施形態の説明において、前述した第１、第２の実施形態と同一の部分については、図１〜図７に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。前述した第１、第２の実施形態では、端板１５０、２５０に孔を形成し、その孔に回転軸方向応力付与部材１２５、２２５を挿入することによって、鉄心片結合部材１２３を固定する際に、鉄心片結合部材１２３に対して回転軸１４０の方向の応力を与えた。これに対し、本実施形態では、端板の回転軸方向の外側端面に取り付けられた回転軸方向応力付与部材によって、鉄心片結合部材１２３を固定する際に、鉄心片結合部材１２３に対して回転軸１４０の方向に応力を与えるようにする。このように本実施形態と前述した第１、第２の実施形態とは、鉄心片結合部材に回転軸１４０の方向の応力を与えるようにするための構成が主として異なる。したがって、本実施形態の説明において、前述した第１、第２の実施形態と同一の部分については、図１〜図７に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。
本実施形態の分割型回転子３２０と、前述した第１、第２の実施形態の分割型回転子１２０、２２０とでは、外周側鉄心片１２１ａ〜１２１ｄと、回転軸側鉄心片１２２と、永久磁石１２４ａ〜１２４ｈの構成は同じである。また、本実施形態の分割型回転子３２３ａ〜３２３ｄと、前述した第１、第２の実施形態の鉄心片結合部材１２３ａ〜１２３ｄとでは、図２、図５、図８に示すように、両端部の凹部の有無が異なるだけである。
よって、本実施形態の分割型回転子の適用例であるＩＰＭモータの回転軸に垂直な方向からＩＰＭモータを切ったときの断面図の一例は、図１に示したものと同じになる。一方、ＩＰＭモータの回転軸に沿ってＩＰＭモータを切ったときの分割型回転子の断面図の一例は、図８のようになる。図８は、第１の実施形態で説明した図２及び第２の実施形態で説明した図５に対応する図である。
よって、本実施形態の分割型回転子の適用例であるＩＰＭモータの回転軸に垂直な方向からＩＰＭモータを切ったときの断面図の一例は、図１に示したものと同じになる。一方、ＩＰＭモータの回転軸に沿ってＩＰＭモータを切ったときの分割型回転子の断面図の一例は、図８のようになる。図８は、第１の実施形態で説明した図２及び第２の実施形態で説明した図５に対応する図である。
図８において、端板３５０ａ、３５０ｂは、第１、第２の実施形態の端板１５０、２５０と同様に、非磁性体（又は透磁率の低い磁性体）で形成される。ただし、必ずしもこのようにする必要はなく、永久磁石１２４ａ〜１２４ｈに近い領域だけを非磁性体とし、その他の領域を磁性体とする端板を採用してもよい。
図９は、ＩＰＭモータの回転軸に垂直な方向から端板３５０ａを切ったときの断面図である。すなわち、図９は、図８のＡ−Ａ´方向から見た端板３５０ａの断面図である。具体的に説明すると、図９（ａ）は、端板３５０ａに取り付けた後、回転軸方向応力付与部材３２５ａを回転させる前の様子を示し、図９（ｂ）は、回転軸方向応力付与部材３２５ａを回転させた後の様子を示す。また、図９（ｃ）は、回転軸方向応力付与部材３２５ａに形成される孔９０１の形状の一例を示す。尚、端板３５０ｂ、回転軸方向応力付与部材３２５ｂは、それぞれ端板３５０ａ、回転軸方向応力付与部材３２５ａと同じ構成であるので、ここでは、それらの図示及び説明を省略する。
図９は、ＩＰＭモータの回転軸に垂直な方向から端板３５０ａを切ったときの断面図である。すなわち、図９は、図８のＡ−Ａ´方向から見た端板３５０ａの断面図である。具体的に説明すると、図９（ａ）は、端板３５０ａに取り付けた後、回転軸方向応力付与部材３２５ａを回転させる前の様子を示し、図９（ｂ）は、回転軸方向応力付与部材３２５ａを回転させた後の様子を示す。また、図９（ｃ）は、回転軸方向応力付与部材３２５ａに形成される孔９０１の形状の一例を示す。尚、端板３５０ｂ、回転軸方向応力付与部材３２５ｂは、それぞれ端板３５０ａ、回転軸方向応力付与部材３２５ａと同じ構成であるので、ここでは、それらの図示及び説明を省略する。
図８に示すように、端板３５０ａの上面（回転軸１４０方向の外側端面）と、回転軸方向応力付与部材３２５ａの上面（回転軸１４０方向の外側端面）とが略面一になると共に、端板３５０ａの側面と、回転軸方向応力付与部材３２５ａの側面とが略面一になるように、端板３５０ａの上面外周側は、回転軸方向応力付与部材３２５ａの形状に合わせて凹んでいる。
図８及び図９に示すように、回転軸方向応力付与部材３２５ａは、中空円筒形状（リング形状）を有する。回転軸方向応力付与部材３２５ａには、回転軸１４０方向の貫通孔９０１ａ〜９０１ｄが、回転軸方向応力付与部材３２５ａの周方向で略等間隔を有して形成されている。貫通孔９０１の数は、鉄心片結合部材３２３の数と同数となる。本実施形態では、鉄心片結合部材３２３の数は４つであるので、貫通孔９０１の数も４つとなる。
図９（ｃ）に示すように、貫通孔９０１ａは、周方向における一端が相対的に回転軸１４０側に位置し、他端が相対的に外周側に位置するように周方向に対して傾斜している。また、貫通孔９０１ａの周方向における他端部（相対的に外周側に位置する端部）の幅Ｗ1は、この貫通孔９０１ａに挿入される鉄心片結合部材３２３ａの横断面の直径よりも少し大きい。一方、貫通孔９０１ａの周方向における一端部（相対的に回転軸１４０側に位置する端部）の幅Ｗ2は、鉄心片結合部材３２３ａの横断面の直径と略同じである。このように、貫通孔９０１ａの幅Ｗは、他端側から一端側に向けて徐々に幅狭になっている。
図９（ｃ）に示すように、貫通孔９０１ａは、周方向における一端が相対的に回転軸１４０側に位置し、他端が相対的に外周側に位置するように周方向に対して傾斜している。また、貫通孔９０１ａの周方向における他端部（相対的に外周側に位置する端部）の幅Ｗ1は、この貫通孔９０１ａに挿入される鉄心片結合部材３２３ａの横断面の直径よりも少し大きい。一方、貫通孔９０１ａの周方向における一端部（相対的に回転軸１４０側に位置する端部）の幅Ｗ2は、鉄心片結合部材３２３ａの横断面の直径と略同じである。このように、貫通孔９０１ａの幅Ｗは、他端側から一端側に向けて徐々に幅狭になっている。
鉄心片結合部材３２３ａ〜３２３ｄが、それぞれ貫通孔９０１ａ〜９０１ｄの他端部に位置するように、端板３５０ａの上面外周側の凹んでいる領域に、回転軸方向応力付与部材３２５ａを取り付ける。その後、回転軸方向応力付与部材３２５ａを図９の紙面に向かって反時計回りの方向に回転させ、鉄心片結合部材３２３ａ〜３２３ｄを、それぞれ貫通孔９０１ａ〜９０１ｄの一端部に位置させる（図９（ｂ）を参照）。
以上のようにすることによって、鉄心片結合部材３２３ａ〜３２３ｄを固定する際に、回転軸方向応力付与部材３２５ａから鉄心片結合部材３２３ａ〜３２３ｄに対して、回転軸１４０の方向に応力を与えることができる。この応力の大きさが分割型回転子３２０の遠心力に対抗できる大きさになるようにすることは勿論である。また、回転軸方向応力付与部材３２５ａから鉄心片結合部材３２３ａ〜３２３ｄに対して、回転軸１４０の方向に応力を与えることができるように、貫通孔９０１ａ〜９０１ｄの形状を決定する必要があることも勿論である。
以上のようにすることによって、鉄心片結合部材３２３ａ〜３２３ｄを固定する際に、回転軸方向応力付与部材３２５ａから鉄心片結合部材３２３ａ〜３２３ｄに対して、回転軸１４０の方向に応力を与えることができる。この応力の大きさが分割型回転子３２０の遠心力に対抗できる大きさになるようにすることは勿論である。また、回転軸方向応力付与部材３２５ａから鉄心片結合部材３２３ａ〜３２３ｄに対して、回転軸１４０の方向に応力を与えることができるように、貫通孔９０１ａ〜９０１ｄの形状を決定する必要があることも勿論である。
また、回転軸方向応力付与部材３２５ａ、３２５ｂを固定するために、本実施形態では、図８に示すように、鉄心片結合部材３２３ａ〜３２３ｄの側面のうち、回転軸方向応力付与部材３２５ａ、３２５ｂと接する領域の一部に凹部を形成しておく。一方、回転軸方向応力付与部材３２５ａ、３２５ｂの孔９０１ａ〜９０１ｄの周面のうち、鉄心片結合部材３２３ａ〜３２３ｄに形成されている凹部に対応する位置に、当該凹部に合う凸部を形成しておく。前述したようにして鉄心片結合部材３２３ａ〜３２３ｄを回転させた際に、これらの凹部と凸部とが合わさることにより、回転軸方向応力付与部材３２５ａ、３２５ｂが分割型固定子３２０に固定される。尚、回転軸方向応力付与部材３２５ａ、３２５ｂと分割型固定子３２０とを固定する方法は、このような方法に限定されるものではない。また、このような凹部を形成すること以外の鉄心片結合部材３２３ａ〜３２３ｄの構成は、第１、第２の実施形態で説明したものと同じである。
また、回転軸方向応力付与部材３２５の材質は、分割型回転子３２０が回転しても、以上のようにして鉄心片結合部材３２３ａ〜３２３ｄを固定することができ、且つ、回転軸方向応力付与部材３２５を分割型回転子３２０に固定することができる（変形しない程度の）強度を有していれば、どのようなものであっても良い。ただし、回転軸方向応力付与部材３２５を導体で構成する場合には、回転軸方向応力付与部材３２５ａ、３２５ｂと鉄心片結合部材３２３ａ〜３２３ｄとの間を電気的に絶縁することが好ましい。渦電流の影響により分割型回転子３２０が絶縁不良を起こすことをより確実に防止するためである。
以上のように本実施形態では、鉄心片結合部材３２３ａ〜３２３ｄの両端側を、端板３５０ａ、３５０ｂに固定するに際し、リング形状の回転軸方向応力付与部材３２５ａ、３２５ｄに形成されている貫通孔９０１ａ〜９０１ｂの相対的に外周側に位置する他端部に鉄心片結合部材３２３ａ〜３２３ｄを挿入しておく。そして、回転軸方向応力付与部材３２５ａ、３２５ｄを回転させ、回転軸方向応力付与部材３２５ａ、３２５ｂに形成されている貫通孔９０１ａ〜９０１ｂの相対的に回転軸１４０側に位置する一端部に鉄心片結合部材３２３ａ〜３２３ｄを位置させる。貫通孔９０１ａ〜９０１ｂの他端部の幅は、鉄心片結合部材３２３ａ〜３２３ｄの横断面の直径（大きさ）よりも大きく、一端部の幅は、鉄心片結合部材３２３ａ〜３２３ｄの横断面の直径（大きさ）と略同じになっている。よって、このように回転軸方向応力付与部材３２５ａ、３２５ｄを回転させると、回転軸方向応力付与部材３２５ａ、３２５ｂから、鉄心片結合部材３２３ａ〜３２３ｄに対して回転軸１４０の方向（図９（ｂ）に示す矢印の方向）の応力を与えることができ、第１の実施形態で説明したのと同じ効果を奏する。
尚、本実施形態では、貫通孔９０１ａ〜９０１ｄの他端（図９（ｃ）の紙面に向かって左側）が相対的に外周側に位置し、一端（図９（ｃ）の紙面に向かって右側）が回転軸１４０側に位置するようにした。しかしながら、貫通孔９０１ａ〜９０１ｄの他端（図９（ｃ）の紙面に向かって左側）が相対的に回転軸１４０側に位置し、一端（図９（ｃ）の紙面に向かって右側）が外周側に位置するようにしてもよい。ただし、このようにした場合には、図９に向かって時計回りの方向に回転軸方向応力付与部材３２５ａ、３２５ｂを回転させる。すなわち、鉄心片結合部材３２３ａ〜３２３ｄを、貫通孔９０１ａ〜９０１ｄの相対的に外周側の端部に位置させた状態で回転軸方向応力付与部材３２５ａ、３２５ｂを回転させ、鉄心片結合部材３２３ａ〜３２３ｄを、貫通孔９０１ａ〜９０１ｄの相対的に回転軸１４０側の端部に位置させるようにする。
また、本実施形態では、回転軸方向応力付与部材３２５ａ、３２５ｂを回転させるようにしたが、分割型回転子３２０の本体側を回転させるようにしてもよい。すなわち、回転軸方向応力付与部材３２５ａ、３２５ｂを分割型回転子３２０の本体に対して相対的に回転させるようにしていればよい。
また、本実施形態でも、第１の実施形態で説明した変形例を採用することができる。
また、本実施形態でも、第１の実施形態で説明した変形例を採用することができる。
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。本実施形態では、焼き嵌めを利用して、鉄心片結合部材１２３に対して回転軸１４０の方向に応力を与えるようにする。このように本実施形態と前述した第１〜第３の実施形態とは、鉄心片結合部材に回転軸１４０の方向の応力を与えるようにするための構成が主として異なる。したがって、本実施形態の説明において、前述した第１〜第３の実施形態と同一の部分については、図１〜図９に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。本実施形態では、焼き嵌めを利用して、鉄心片結合部材１２３に対して回転軸１４０の方向に応力を与えるようにする。このように本実施形態と前述した第１〜第３の実施形態とは、鉄心片結合部材に回転軸１４０の方向の応力を与えるようにするための構成が主として異なる。したがって、本実施形態の説明において、前述した第１〜第３の実施形態と同一の部分については、図１〜図９に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。
本実施形態の分割型回転子４２０と、前述した第１の実施形態の分割型回転子１２０とでは、外周側鉄心片１２１ａ〜１２１ｄと、回転軸側鉄心片１２２と、永久磁石１２４ａ〜１２４ｈの構成は同じである。
また、第１の実施形態の鉄心片結合部材１２３ａ〜１２３ｄは、その取り付け後に、その先端面が、端板１５０ａ、１５０ｂの上面（回転軸１４０方向の外側の端面）と略面一となる長さを有している。これに対し、本実施形態の鉄心片結合部材４２３ａ〜４２３ｄは、その取り付け後に、その先端面が、端板４５０ａ、４５０ｂの上面よりも突出する長さを有している（図１０を参照）。このように、本実施形態の鉄心片結合部材４２３ａ〜４２３ｄと、第１の実施形態の鉄心片結合部材１２３ａ〜１２３ｄは、長さのみが異なる。
また、第１の実施形態の鉄心片結合部材１２３ａ〜１２３ｄは、その取り付け後に、その先端面が、端板１５０ａ、１５０ｂの上面（回転軸１４０方向の外側の端面）と略面一となる長さを有している。これに対し、本実施形態の鉄心片結合部材４２３ａ〜４２３ｄは、その取り付け後に、その先端面が、端板４５０ａ、４５０ｂの上面よりも突出する長さを有している（図１０を参照）。このように、本実施形態の鉄心片結合部材４２３ａ〜４２３ｄと、第１の実施形態の鉄心片結合部材１２３ａ〜１２３ｄは、長さのみが異なる。
また、第１の実施形態の端板１５０ａ、１５０ｂには、回転軸方向応力付与部材１２５を挿入するための孔が形成されているが、本実施形態の端板４５０ａ、４５０ｂには、このような孔は形成されない。このように本実施形態の端板４５０ａ、４５０ｂと、第１の実施形態の端板１５０ａ、１５０ｂは、この孔の有無のみが異なる。
よって、本実施形態の分割型回転子の適用例であるＩＰＭモータの回転軸に垂直な方向からＩＰＭモータを切ったときの断面図の一例は、図１に示したものと同じになる。一方、ＩＰＭモータの回転軸に沿ってＩＰＭモータを切ったときの分割型回転子の断面図の一例は、１０５のようになる。図１０は、第１、第２、第３の実施形態で説明した図２、図５、図８に対応する図である。
よって、本実施形態の分割型回転子の適用例であるＩＰＭモータの回転軸に垂直な方向からＩＰＭモータを切ったときの断面図の一例は、図１に示したものと同じになる。一方、ＩＰＭモータの回転軸に沿ってＩＰＭモータを切ったときの分割型回転子の断面図の一例は、１０５のようになる。図１０は、第１、第２、第３の実施形態で説明した図２、図５、図８に対応する図である。
図１０に示すように、本実施形態では、中空円筒形状（リング形状）の回転軸方向応力付与部材４２５ａ、４２５ｂを用いるようにしている。回転軸方向応力付与部材４２５ａ、４２５ｂは、（取り付け後の）鉄心片結合部材４２３ａ〜４２３ｄの端板４５０ａ、４５０ｂからの突出高さと略同じ高さを有する。また、回転軸方向応力付与部材４２５ａ、４２５ｂの内径は、回転軸１４０の中心から鉄心片結合部材４２３ａ〜４２３ｄの外周側の側端までの最短距離と略同じ長さである。一方、回転軸方向応力付与部材４２５ａ、４２５ｂの外径は、分割型回転子４２０の外径と略同じであり、回転軸方向応力付与部材４２５ａ、４２５ｂの側面と端板４５０ａ、４５０ｂの側面とが略面一になるようにしている。
回転軸方向応力付与部材４２５ａ、４２５ｂは、焼き嵌めを利用して端板４５０ａ、４５０ｂの上面に取り付けられる。すなわち、回転軸方向応力付与部材４２５ａ、４２５ｂは、予め昇温して膨張した状態で、その内周面と鉄心片結合部材４２３ａ〜４２３ｄの外周側とが相互に対向するように、端板４５０ａ、４５０ｂの上面に取り付けられる。その後、回転軸方向応力付与部材４２５ａ、４２５ｂの温度が低下して回転軸方向応力付与部材４２５ａ、４２５ｂが収縮すると、その内周面の一部が鉄心片結合部材４２３ａ〜４２３ｄの外周面と密着するようにする。これにより、鉄心片結合部材４２３ａ〜４２３ｄを鉄心片結合部材４２３ａ〜４２３ｄに固定する際に、回転軸方向応力付与部材４２５ａ、４２５ｂから鉄心片結合部材４２３ａ〜４２３ｄに対して、回転軸１４０の方向の応力を与えることができる。この応力の大きさが分割型回転子４２０の遠心力に対抗できる大きさになるようにすることは勿論である。
回転軸方向応力付与部材４２５ａ、４２５ｂの材質は、以上のような焼き嵌めを行うことができ（熱膨張及び熱収縮が可能であり）、分割型回転子４２０が回転しても以上のようにして鉄心片結合部材４２３ａ〜４２３ｄを固定することができ、且つ、回転軸方向応力付与部材４２５を分割型回転子４２０に固定することができる（変形しない程度の）強度を有していれば、どのようなものであっても良い。ただし、回転軸方向応力付与部材４２５を導体で構成する場合には、回転軸方向応力付与部材４２５ａ、４２５ｂと鉄心片結合部材４２３ａ〜４２３ｄとの間を電気的に絶縁することが好ましい。渦電流の影響により分割型回転子４２０が絶縁不良を起こすことをより確実に防止するためである。
回転軸方向応力付与部材４２５ａ、４２５ｂの材質は、以上のような焼き嵌めを行うことができ（熱膨張及び熱収縮が可能であり）、分割型回転子４２０が回転しても以上のようにして鉄心片結合部材４２３ａ〜４２３ｄを固定することができ、且つ、回転軸方向応力付与部材４２５を分割型回転子４２０に固定することができる（変形しない程度の）強度を有していれば、どのようなものであっても良い。ただし、回転軸方向応力付与部材４２５を導体で構成する場合には、回転軸方向応力付与部材４２５ａ、４２５ｂと鉄心片結合部材４２３ａ〜４２３ｄとの間を電気的に絶縁することが好ましい。渦電流の影響により分割型回転子４２０が絶縁不良を起こすことをより確実に防止するためである。
以上のように本実施形態では、鉄心片結合部材４２３ａ〜４２３ｄを、端板４５０ａ、４５０ｂの上面よりも突出させ、この突出した部分に対して、リング状の回転軸方向応力付与部材４２５ａ、４２５ｂを、焼き嵌めを行うことによって外周側から密着させるようにした。したがって、回転軸方向応力付与部材４２５ａ、４２５ｂによって鉄心片結合部材４２３ａ〜４２３ｄを外周側から回転軸１４０の方向に押さえ付けることができる。よって、本実施形態のようにしても、第１の実施形態で説明したのと同じ効果を奏する。
尚、本実施形態では、焼き嵌めを行うことにより、回転軸方向応力付与部材４２５ａ、４２５ｂから、鉄心片結合部材４２３ａ〜４２３ｄに対して、回転軸１４０の方向に応力を与えるようにした。しかしながら、嵌め合い加工を行っていれば、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、冷やし嵌めを行うようにしてもよい。
また、本実施形態では、鉄心片結合部材４２３ａ〜４２３ｄを用いるようにしたが、鉄心片結合部材４２３ａ〜４２３ｄを用いずに、端板４５０ａ、４５０ｂを焼き嵌めしてもよい。このようにした場合、鉄心片結合部材４２３ａ〜４２３ｄの両端面と、端板４５０ａ、４５０ｂの表面とが略面一になるようにする。あるいは、分割型回転子４２０を予め昇温して膨張した状態で構成してもよい。このような場合には、端板４５０ａ、４５０ｂと、外周側鉄心片１２１ａ〜１２１ｄ及び回転軸側鉄心片１２２との熱膨張率を異ならせるようにする。すなわち、端板４５０ａ、４５０ｂの熱膨張率を、外周側鉄心片１２１ａ〜１２１ｄ及び回転軸側鉄心片１２２の熱膨張率よりも大きくし、端板４５０ａ、４５０ｂの収縮量を、外周側鉄心片１２１ａ〜１２１ｄ及び回転軸側鉄心片１２２の収縮量よりも小さくする。
また、本実施形態でも、第１の実施形態で説明した変形例を採用することができる。
また、本実施形態では、鉄心片結合部材４２３ａ〜４２３ｄを用いるようにしたが、鉄心片結合部材４２３ａ〜４２３ｄを用いずに、端板４５０ａ、４５０ｂを焼き嵌めしてもよい。このようにした場合、鉄心片結合部材４２３ａ〜４２３ｄの両端面と、端板４５０ａ、４５０ｂの表面とが略面一になるようにする。あるいは、分割型回転子４２０を予め昇温して膨張した状態で構成してもよい。このような場合には、端板４５０ａ、４５０ｂと、外周側鉄心片１２１ａ〜１２１ｄ及び回転軸側鉄心片１２２との熱膨張率を異ならせるようにする。すなわち、端板４５０ａ、４５０ｂの熱膨張率を、外周側鉄心片１２１ａ〜１２１ｄ及び回転軸側鉄心片１２２の熱膨張率よりも大きくし、端板４５０ａ、４５０ｂの収縮量を、外周側鉄心片１２１ａ〜１２１ｄ及び回転軸側鉄心片１２２の収縮量よりも小さくする。
また、本実施形態でも、第１の実施形態で説明した変形例を採用することができる。
（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。本実施形態では、前述した第１の実施形態の鉄心片結合部材を他の部材と電気的に絶縁した状態で取り付けるようにした場合について説明する。このように本実施形態と前述した第１の実施形態とは、鉄心片結合部材を電気的に絶縁した状態にすることによる構成が主として異なる。したがって、本実施形態の説明において、前述した第１の実施形態と同一の部分については、図１〜図４に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。本実施形態では、前述した第１の実施形態の鉄心片結合部材を他の部材と電気的に絶縁した状態で取り付けるようにした場合について説明する。このように本実施形態と前述した第１の実施形態とは、鉄心片結合部材を電気的に絶縁した状態にすることによる構成が主として異なる。したがって、本実施形態の説明において、前述した第１の実施形態と同一の部分については、図１〜図４に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。
図１１は、分割型回転子の適用例であるＩＰＭモータの回転軸に垂直な方向からＩＰＭモータを切ったときの断面図の一例を示す。また、図１２は、ＩＰＭモータの回転軸に沿って、図１１に示すＩＰＭモータ１１００を切ったときの分割型回転子の断面図の一例を示す。具体的に図１２は、図１１のＡ−Ａ´方向から見た分割型回転子の断面図である。
本実施形態の外周側鉄心片５２１ａ〜５２１ｄは、図３に示した鉄心片結合部材１２３ａ〜１２３ｄに対し、貫通孔（図３に示す貫通孔１２７）の大きさが異なるだけである。すなわち、本実施形態の外周側鉄心片５２１ａ〜５２１ｄに形成される貫通孔の直径（大きさ）は、図１２に示す絶縁部材５３０ａ〜５３０ｄの分だけ、図３に示した鉄心片結合部材１２３ａ〜１２３ｄに形成される貫通孔１２７の直径よりも大きい。
図１２に示すように、本実施形態の端板５５０ａ、５５０ｂは、図２に示した端板１５０ａ、１５０ｂに対し、回転軸１４０の方向に貫通する貫通孔の大きさ及び形状が異なるだけである。本実施形態では、鉄心片結合部材５２３ａ〜５２３ｄを、合計４個の金属製の螺子としている（尚、図１２では表記の都合上、これらの螺子の部分を直線で表している）。また、図１１、図１２に示すように、鉄心片結合部材５２３ａ〜５２３ｄの側周部を覆うように、合計４個の絶縁部材５３０ａ〜５３０ｄが、鉄心片結合部材５２３ａ〜５２３ｄ毎に個別に配置される。よって、端板５５０ａ、５５０ｂの回転軸１４０の方向を貫通する貫通孔の大きさ及び形状は、これら鉄心片結合部材５２３ａ〜５２３ｄと、その側周部を覆う絶縁部材５３０ａ〜５３０ｄに合わせたものとなる。
図１２に示すように、本実施形態の端板５５０ａ、５５０ｂは、図２に示した端板１５０ａ、１５０ｂに対し、回転軸１４０の方向に貫通する貫通孔の大きさ及び形状が異なるだけである。本実施形態では、鉄心片結合部材５２３ａ〜５２３ｄを、合計４個の金属製の螺子としている（尚、図１２では表記の都合上、これらの螺子の部分を直線で表している）。また、図１１、図１２に示すように、鉄心片結合部材５２３ａ〜５２３ｄの側周部を覆うように、合計４個の絶縁部材５３０ａ〜５３０ｄが、鉄心片結合部材５２３ａ〜５２３ｄ毎に個別に配置される。よって、端板５５０ａ、５５０ｂの回転軸１４０の方向を貫通する貫通孔の大きさ及び形状は、これら鉄心片結合部材５２３ａ〜５２３ｄと、その側周部を覆う絶縁部材５３０ａ〜５３０ｄに合わせたものとなる。
鉄心片結合部材５２３ａ、５２３ｃと絶縁部材５３０ａ、５３０ｃは、外周側鉄心片５２１ａ〜５２１ｄに形成されている貫通孔と、端板５５０ａ、５５０ｂに形成されている貫通孔とを合わせた状態で当該貫通孔に挿入される。本実施形態では、このようにして鉄心片結合部材５２３ａ、５２３ｃを貫通孔に挿入する際に、鉄心片結合部材５２３ａ、５２３ｃの先端（螺子山のある側の先端）と端板５５０ｂとの接合点で回転軸１４０に沿う方向に、端板５５０ｂを加圧することにより、鉄心片結合部材５２３ａ、５２３ｃを端板５５０ａ、５５０ｂに固定する。ただし、本実施形態では、回転軸方向応力付与部材５２５ａ〜５２５ｄにより鉄心片結合部材５２３ａ、５２３ｃを固定するので、この加圧による固定については、必ずしも行う必要はない。
また、本実施形態では、図１２に示すように、当該貫通孔に挿入された鉄心片結合部材５２３及び絶縁部材５３０の両端面と、端板５５０ａ、５５０ｂの表面とが略面一になるようにしている。また、端板５５０ａ、５５０ｂには、当該端板５５０ａ、５５０ｂの側面と、端板５５０ａ、５５０ｂの回転軸１４０方向の貫通孔とを繋ぐ螺子孔が形成されている。この螺子孔に合計８個の金属製の螺子が回転軸方向応力付与部材５２５ａ〜５２５ｄとして個別に挿入される（螺子止めされる）。図１２に示すように、本実施形態では、螺子孔に挿入された回転軸方向応力付与部材５２５ａ〜５２５ｄの露出面は、端板５５０ａ、５５０ｂの側面と略面一になるようにしている。尚、図１２では表記の都合上、これらの螺子と螺子孔の部分を直線で表している。
また、図１２では、鉄心片結合部材５２３ａ、５２３ｃを固定する様子を示しているが、鉄心片結合部材５２３ｂ、５２３ｄについても、鉄心片結合部材５２３ａ、５２３ｃと同じようにして固定される。
また、図１２では、鉄心片結合部材５２３ａ、５２３ｃを固定する様子を示しているが、鉄心片結合部材５２３ｂ、５２３ｄについても、鉄心片結合部材５２３ａ、５２３ｃと同じようにして固定される。
また、本実施形態では、絶縁部材５３０ａ〜５３０ｄにより、鉄心片結合部材５２３ａ〜５２３ｄと、端板５５０ａ、５５０ｂ及び外周側鉄心片５２１ａ〜５２１ｄとが電気的に絶縁されているので、鉄心片結合部材５２３ａ〜５２３ｄ及び外周側鉄心片５２１ａ〜５２１ｄによる閉回路（電気回路）や、鉄心片結合部材５２３ａ〜５２３ｄ、外周側鉄心片５２１ａ〜５２１ｄ、及び端板５５０ａ、５５０ｂによる閉回路（電気回路）が形成されることはない。よって、鉄心片結合部材５２３ａ〜５２３ｄは磁性体により（一体で）形成しても非磁性体（又は外周側鉄心片５２１及び回転軸側鉄心片１２２よりも透磁率が低い磁性体）により（一体で）形成してもよい。
また、鉄心片結合部材５２３ａ〜５２３ｄ及び回転軸方向応力付与部材５２５ａ〜５２５ｄは、分割型回転子５２０の回転により発生する遠心力によって変形しない強度を有している。
また、鉄心片結合部材５２３ａ〜５２３ｄ及び回転軸方向応力付与部材５２５ａ〜５２５ｄは、分割型回転子５２０の回転により発生する遠心力によって変形しない強度を有している。
本実施形態では、このようにすることによって、鉄心片結合部材５２３ａ、５２３ｃを端板５５０ａ、５５０ｂに固定する際に、回転軸方向応力付与部材５２５ａ〜５２５ｄから、鉄心片結合部材５２３ａ、５２３ｃに対して回転軸１４０の方向（図１２に示す矢印の方向）の応力を与えることができる。ここで、回転軸１４０の方向の応力の大きさが分割型回転子５２０の遠心力に対抗できる大きさになるようにすることは勿論である。
以上のように本実施形態では、絶縁部材５３０ａ〜５３０ｄによって、鉄心片結合部材５１３ａ〜５１３ｄが、外周側鉄心片５１１ａ〜５１１ｄ及び端板５５０ａ、５５０ｂと電気的に絶縁されるようにした。したがって、第１の実施形態で説明した効果に加え、鉄心片結合部材５１３、外周側鉄心片５２１、端板５５０による閉回路が形成されることを防止することができ、分割型固定子５２０からの交流磁界が回転軸側鉄心片１１２を通るように、回転軸側鉄心片１１２を永久磁石１２４ａ〜１２４ｄよりも外周側に突出させても、分割型回転子３１０の鉄損が増加することを防止することができる。
尚、鉄心片結合部材５２３ａ〜５２３ｄを一部に含む（電気的な）閉回路が形成されないように、鉄心片結合部材５２３ａ〜５２３ｄが他の部材と電気的に絶縁されるようにしていれば、鉄心片結合部材５１３ａ〜５１３ｄが、外周側鉄心片５１１ａ〜５１１ｄ及び端板５５０ａ、５５０ｂと電気的に絶縁される必要はない。例えば、鉄心片結合部材５１３ａ〜５１３ｄが、外周側鉄心片５１１ａ〜５１１ｄと、端板５５０ａ、５５０ｂの何れか一方と電気的に絶縁されるようにしてもよい。
また、本実施形態のように、鉄心片結合部材を絶縁する構成は、前述した第２〜第４の実施形態についても採用することができる。また、絶縁部材５３０の代わりに、鉄心片結合部材５２３の側周部に絶縁処理を施してもよい。この他、本実施形態でも、第１の実施形態で説明した変形例を採用することができる。
また、本実施形態のように、鉄心片結合部材を絶縁する構成は、前述した第２〜第４の実施形態についても採用することができる。また、絶縁部材５３０の代わりに、鉄心片結合部材５２３の側周部に絶縁処理を施してもよい。この他、本実施形態でも、第１の実施形態で説明した変形例を採用することができる。
尚、前述した各実施形態では、電動機としてＩＰＭモータを例に挙げて説明したが、ＩＰＭモータ以外の電動機又は発電機（すなわち回転電機）であっても前述した各実施形態を適用することが可能である。
また、前述した各実施形態では、分割型回転子の外周方向に複数の外周側鉄心片を、永久磁石により形成されるポール（極）毎に１つの割合で間隔を有して配置する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、永久磁石の外周方向における端面の側方を通ろうとする磁路を隙間や非磁性体等によって遮断する構成を採っていれば、外周側鉄心片は永久磁石により形成されるポール（極）毎に複数あってもよい。
また、前述した各実施形態では、分割型回転子の外周方向に複数の外周側鉄心片を、永久磁石により形成されるポール（極）毎に１つの割合で間隔を有して配置する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、永久磁石の外周方向における端面の側方を通ろうとする磁路を隙間や非磁性体等によって遮断する構成を採っていれば、外周側鉄心片は永久磁石により形成されるポール（極）毎に複数あってもよい。
尚、以上説明した本発明の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
１００、１１００ ＩＰＭモータ
１１０ 固定子（ステータ）
１２０、２２０、３２０、４２０、５２０ 分割型回転子（ロータ）
１２１、５２１ 外周側鉄心片
１２２ 回転軸側鉄心片
１２３、３２３ 鉄心片結合部材
１２４ 永久磁石
１３０ ケース
１４０ 回転軸
１５０、２５０、３５０、４５０、５５０ 端板
１２５、２２５、３２５、４２５、５２５ 回転軸方向応力付与部材
１２６ 絶縁部材
５３０ 絶縁部材
１１０ 固定子（ステータ）
１２０、２２０、３２０、４２０、５２０ 分割型回転子（ロータ）
１２１、５２１ 外周側鉄心片
１２２ 回転軸側鉄心片
１２３、３２３ 鉄心片結合部材
１２４ 永久磁石
１３０ ケース
１４０ 回転軸
１５０、２５０、３５０、４５０、５５０ 端板
１２５、２２５、３２５、４２５、５２５ 回転軸方向応力付与部材
１２６ 絶縁部材
５３０ 絶縁部材
Claims (5)
- 相対的に外周側に配置された外周側鉄心片と、
相対的に回転軸側に配置された回転軸側鉄心片と、
前記外周側鉄心片と前記回転軸側鉄心片との間において、周方向で間隔を有して配置された複数の永久磁石と、
前記回転軸方向における両端に配置された２つの端板と、を有し、
前記外周側鉄心片と前記端板に、回転軸方向の貫通孔が形成されている分割型回転子であって、
前記貫通孔に挿入される鉄心片結合部材と、
前記鉄心片結合部材を固定するに際し、前記鉄心片結合部材の回転軸方向の両端側の部分で、当該鉄心片結合部材に対して前記回転軸に向かう方向の応力を付与する回転軸方向応力付与部材と、
を有し、
前記永久磁石の、前記分割型回転子における外周側の端面よりも当該外周側の領域における透磁率が、前記外周側鉄心片及び前記回転軸側鉄心片の透磁率よりも低いことを特徴とする分割型回転子。 - 前記端板には、当該端板の側面と、当該端板に形成された前記貫通孔とを繋ぐ第２の螺子孔が形成されており、
前記回転軸方向応力付与部材は、前記第２の螺子孔に挿入された螺子形状のものであり、
前記螺子形状の回転軸方向応力付与部材によって、前記鉄心片結合部材に、前記回転軸に向かう方向の応力が付与されていることを特徴とする請求項１に記載の分割型回転子。 - 前記端板には、当該端板の側面から、径方向に対して斜めの方向に向けて孔が形成されており、
前記端板に形成されている前記貫通孔の外周側の領域と、前記端板に形成されている前記孔とが繋がっていることにより、前記貫通孔に挿入された前記鉄心片結合部材の外周側部分が、前記端板に形成されている前記孔に露出されており、
前記回転軸方向応力付与部材は、前記端板に形成されている前記孔に、幅狭側を先端側にして挿入された楔形状のものであり、
前記楔形状の回転軸方向応力付与部材の回転軸側の側面の一部は、前記鉄心片結合部材の外周側部分と接触し、且つ、前記楔形状の回転軸方向応力付与部材の外周側の側面の少なくとも一部は、前記端板に形成されている前記孔の外周側の側面と接触しており、
前記楔形状の回転軸方向応力付与部材によって、前記鉄心片結合部材に、前記回転軸に向かう方向の応力が付与されていることを特徴とする請求項１に記載の分割型回転子。 - 前記回転軸方向応力付与部材は、前記端板の回転軸側方向の外側端面の上で、前記回転軸と同軸で回転することが可能なリング形状のものであり、
前記リング形状の回転軸方向応力付与部材には、前記鉄心片結合部材と同じ数の回転軸方向の貫通孔が形成されており、
前記リング形状の回転軸方向応力付与部材に形成された貫通孔の面方向の形状は、当該貫通孔の周方向における一端が相対的に回転軸側に位置し、他端が相対的に外周側に位置するように周方向に対して傾斜しており、
前記鉄心片結合部材の先端部分が、前記リング形状の回転軸方向応力付与部材に形成された前記貫通孔の一端部分に挿入された後、前記リング形状の回転軸方向応力付与部材を、前記分割型回転子の本体に対して相対的に回転させることにより、前記鉄心片結合部材の先端部分が、前記リング形状の回転軸方向応力付与部材に形成された貫通孔の他端部分に位置されており、
前記リング形状の回転軸方向応力付与部材によって、前記鉄心片結合部材に、前記回転軸に向かう方向の応力が付与されていることを特徴とする請求項１に記載の分割型回転子。 - 請求項１〜４の何れか１項に記載の分割型回転子と、
内周が前記分割型回転子の外周と間隔を有して相互に対向するように配置された固定子とを有することを特徴とする電動機。
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