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公開番号2025104519
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-10
出願番号2023222382
出願日2023-12-28
発明の名称電動機、及び電動機の製造方法
出願人三菱重工業株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H02K 1/22 20060101AFI20250703BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】より容易に製造できるとともに、高い性能を有する電動機、及び電動機の製造方法を提供する。
【解決手段】複数の磁石のうち、磁化方向が軸線に対する径方向を向くポールピースでは、軸線方向から見て、ポールピースの周方向両側の端面に沿って内周側に向かって延びる一対の直線のなす角度であるはさみ角が、軸線から周方向両側の端面にかけて延びる一対の直線のなす角度よりも大きく設定され、ポールピースの周方向の寸法が、円周長を磁石を周方向に配列した数で除して得られる値である磁石幅と等しくなる仮想円の径方向位置が、磁石の径方向における中央部よりも径方向内側に位置している。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
軸線を中心とする円形断面を有し、コイルが内蔵されたステータと、
前記軸線を中心とする筒状をなし、前記ステータを外周側から覆うアウターロータと、
を備える電動機であって、
前記アウターロータは、
ロータ本体と、
該ロータ本体の内周側に周方向に、ハルバッハ配列された複数の磁石と、
を有し、
前記複数の磁石のうち、磁化方向が前記軸線に対する径方向を向くポールピースでは、前記軸線方向から見て、前記ポールピースの周方向両側の端面に沿って内周側に向かって延びる一対の直線のなす角度であるはさみ角が、前記軸線から前記周方向両側の端面の外周側端部にかけて延びる一対の直線のなす角度よりも大きく設定され、
前記ポールピースの周方向の寸法が、円周長を磁石を周方向に配列した数で除して得られる値である磁石幅と等しくなる仮想円の径方向位置が、前記磁石の径方向における中央部よりも径方向内側に位置している電動機。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記複数の磁石は、周方向に隣り合う一対の前記ポールピース同士の間に配列される遷移ピースをさらに有し、前記遷移ピースと隣り合う前記ポールピースの周方向端面と前記遷移ピースの周方向端面は、前記軸線Ｘ方向から見て、平行をなしている。
請求項１に記載の電動機。
【請求項３】
前記ポールピースの外周面と前記ロータ本体の内周面とを結合する第一接着層と、
前記遷移ピース同士、又は前記遷移ピースと前記ポールピースの周方向を向く端面に設けられ、該遷移ピース同士、又は前記遷移ピースと前記ポールピースとを周方向に結合する第二接着層と、
をさらに備え、
前記第二接着層を形成する第二接着剤は、前記第一接着層を形成する第一接着剤よりも伸び率が大きい請求項２に記載の電動機。
【請求項４】
前記磁石の外周側を向く２つの角部には、内周側を向く残余の２つの角部よりも大きな切り欠き部が形成されている請求項１から３のいずれか一項に記載の電動機。
【請求項５】
軸線を中心とする円形断面を有し、コイルが内蔵されたステータと、
前記軸線を中心とする筒状をなし、前記ステータを外周側から覆うアウターロータと、
を備える電動機であって、
前記アウターロータは、
ロータ本体と、
該ロータ本体の内周側に周方向に、ハルバッハ配列された複数の磁石を有し、
該複数の磁石は、磁化方向が前記軸線に対する径方向を向くポールピースと、周方向に隣り合う一対の前記ポールピース同士の間に配列される遷移ピースと、を有し、
前記ポールピースの外周面と前記ロータ本体の内周面とを結合する第一接着層と、
前記遷移ピース同士、又は前記遷移ピースと前記ポールピースの周方向を向く端面に設けられ、該遷移ピース同士、又は前記遷移ピースと前記ポールピースとを周方向に結合する第二接着層と、
をさらに備え、
前記第二接着層を形成する第二接着剤は、前記第一接着層を形成する第一接着剤よりも伸び率が大きい電動機。
【請求項６】
前記はさみ角は、３６０°／極数の値である請求項１に記載の電動機。
【請求項７】
請求項２に記載の電動機の製造方法であって、
前記ロータ本体を準備するステップと、
該ロータ本体の内周面上で周方向に間隔をあけて前記ポールピースを取り付けるステップと、
前記遷移ピース同士を周方向に結合することで遷移ピース組立体を形成するステップと、
前記遷移ピース組立体を、前記ロータ本体の内周面における前記ポールピース同士の間に内周側からはめ込むステップと、
を含む電動機の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電動機、及び電動機の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
電動機の一種として、アウターロータ型と呼ばれる形式が知られている。この種の電動機は、内周側に配置されたステータと、当該ステータを外周側から覆うアウターロータと、を主に備える。ステータにはコイルが内蔵され、アウターロータにはロータ本体の内周側に磁石が内蔵されている。アウターロータは、ステータの軸線回りに回転可能に支持されている。コイルに電流を供給すると、コイルと磁石との間で電磁力が生じ、アウターロータが軸線回りに回転駆動される。
【０００３】
ここで、アウターロータに用いられる磁石の配列として、ハルバッハ配列と呼ばれるものが実用化されている。この配列では、軸線方向から見て、周方向に配列された複数の磁石の磁化方向が、周方向一方側の磁石から他方側の磁石に向かうに従って次第に回転するように変化している（例えば下記特許文献１参照）。この配列では、磁化方向が軸線に対する径方向を向く磁石をポールピース（極ピース）と呼び、隣り合う一対のポールピース同士の間に配置される磁石を遷移ピースと呼ぶことがある。これら、扇形状をし、且つ、一定の径方向幅のある磁石（ポールピースと遷移ピース）をロータ本体内周面に十分狭い磁石同士の隙間で円環状に配列させるには、その幾何形状的な制約から、一部もしくは全体の磁石を軸線方向に挿入することでアウターロータを製造する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
米国特許出願公開第２０２０／０３５８３４５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、すでに着磁済みの磁石は、周囲の他の磁石の磁力による影響を受けるため、上述のように、一部もしくは全体の磁石を軸方向に挿入するプロセスを伴う配列手法には改善の余地がある。
【０００６】
本開示は上記課題を解決するためになされたものであって、より容易に製造できるとともに、高い性能を有する電動機、及び電動機の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本開示に係る電動機は、軸線を中心とする円形断面を有し、コイルが内蔵されたステータと、前記軸線を中心とする筒状をなし、前記ステータを外周側から覆うアウターロータと、を備える電動機であって、前記アウターロータは、ロータ本体と、該ロータ本体の内周側に周方向に、ハルバッハ配列された複数の磁石と、を有し、前記複数の磁石のうち、磁化方向が前記軸線に対する径方向を向くポールピースでは、前記軸線方向から見て、前記ポールピースの周方向両側の端面に沿って内周側に向かって延びる一対の直線のなす角度であるはさみ角が、前記軸線から前記周方向両側の端面の外周側端部にかけて延びる一対の直線のなす角度よりも大きく設定され、前記ポールピースの周方向の寸法が、円周長を磁石を周方向に配列した数で除して得られる値である磁石幅と等しくなる仮想円の径方向位置が、前記磁石の径方向における中央部よりも径方向内側に位置している。
【０００８】
本開示に係る電動機は、軸線を中心とする円形断面を有し、コイルが内蔵されたステータと、前記軸線を中心とする筒状をなし、前記ステータを外周側から覆うアウターロータと、を備える電動機であって、前記アウターロータは、ロータ本体と、該ロータ本体の内周側に周方向に、ハルバッハ配列された複数の磁石を有し、該複数の磁石は、磁化方向が前記軸線に対する径方向を向くポールピースと、周方向に隣り合う一対の前記ポールピース同士の間に配列される遷移ピースと、を有し、前記ポールピースの外周面と前記ロータ本体の内周面とを結合する第一接着層と、前記遷移ピース同士、又は前記遷移ピースと前記ポールピースの周方向を向く端面に設けられ、該遷移ピース同士、又は前記遷移ピースと前記ポールピースとを周方向に結合する第二接着層と、をさらに備え、前記第二接着層を形成する第二接着剤は、前記第一接着層を形成する第一接着剤よりも伸び率が大きい。
【０００９】
本開示に係る電動機の製造方法は、上記の電動機の製造方法であって、前記ロータ本体を準備するステップと、該ロータ本体の内周面上で周方向に間隔をあけて前記ポールピースを取り付けるステップと、前記遷移ピース同士を周方向に結合することで遷移ピース組立体を形成するステップと、前記遷移ピース組立体を、前記ロータ本体の内周面における前記ポールピース同士の間に内周側からはめ込むステップと、を含む。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、より容易に製造できるとともに、高い性能を有する電動機、及び電動機の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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