[实用新型]保持构件、转子以及旋转电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及在旋转电机的转子外周使用的保持构件、包括该保持构件的转子、以及包括该转子的旋转电机。

背景技术

公知有这样一种同步电动机，该同步电动机构成为：在转子的外周面具备磁体，利用筒状的保持构件向径向内侧压缩并保持该磁体。在这种同步电动机中，为了能够高速旋转，需要具备以能承受较大的离心力的方式设计的保持构件，从而防止在离心力的作用下磁体自转子脱离、转子自身破损。

根据这样的观点，提案有这样一种旋转电机：将配置于转子的外周面的永磁体利用以覆盖该永磁体的方式设于该永磁体的外周的碳纤维强化塑料(CFRP)制的保持构件压缩并保持(例如参照专利文献1)。

在专利文献1所公开的技术中，保持构件与磁体区间的轴线方向上的全长相等，磁体区间与定子铁芯的层叠长度大致相等。因此，保持构件成为与定子铁芯的轴线方向区间大致相同的尺寸，并以大约收纳在定子铁芯中的方式组装。

另外，还提案有一种防止保持构件的卷绕终止端部剥离的构造。(例如参照专利文献2)。

专利文献1：日本特开2014-212680号公报

专利文献2：日本特开2002-315241号公报

实用新型内容

实用新型要解决的问题

在将专利文献1所述的CFRP制的保持构件应用于旋转电机中的情况下，容易实施通过增大对保持构件赋予的周向上的张力从而提高保持强度的方法。然而，实际上，张力变得越大，则保持构件的卷绕开始端部、卷绕终止端部在该张力的作用下剥离的风险越高。一旦开始剥离，则剥离逐渐行进、并达到破坏的情况较多。因而，不采用对该部分的对策而单纯地提高张力来增大保持强度的方法是有限制的。

在旨在高度旋转的旋转电机的情况下，在该旋转电机中应用的保持构件大多通过将线状、绳状、或带状的连续的纤维束卷绕于成为芯材的夹具并成形为筒状(管状)的FRP。这是被称为长纤维缠绕(以下称为FW)的制造方法。在利用该制造方法进行制造的情况下，在对卷绕成筒状的纤维施加有较高的张力的状态下，若进一步施加严酷的环境条件，则产生所述开始端、终止端的固定松开这样的问题。所述严酷的环境条件是指因高速旋转而与风之间的摩擦、振动、因转子的发热而产生的高温、或旋转时与停止时之间的温度循环等。作为针对上述问题的对策，考虑有在利用FW制作保持构件时仅针对卷绕开始的部分和卷绕终止的部分增加卷绕次数并细致地进行固定的方法。但是，这样一来，径向上的厚度增大，而可能导致保持构件与定子铁芯摩擦。在保持构件与定子铁芯产生了摩擦的情况下，由摩擦而最终可能引起端部的固定松开的问题。

在旨在旋转电机的进一步高速化的情况下，在磁体上产生的离心力也变得更大，与此相对应地，需要提高保持构件的纤维的张力。另外，作为想要使电动机进一步高输出化的情况下的一个方法，存在增大磁体的厚度的方法。若增大磁体的厚度，则磁体的质量增大，与此相对应地，在磁体上产生的离心力也增大。因而，为了能够克服这样增大的离心力，需要提高保持构件的纤维的张力。另外，若利用所述的方法且利用FW制作保持构件并提高纤维的张力，则在卷绕的开始端和终止端，保持构件变为大径，而产生与定子铁芯摩擦而固定松开的问题。该问题成为了以往的旋转电机的高速化、高输出化的障碍。

另外，在专利文献2中，公开有一种设置转子壳体和凸缘部这样的构件并在该构件设置纤维的卡定部而约束纤维的端部的方法。

然而，在该方法中，转子壳体和凸缘部的质量妨碍了高速旋转化。因此，即使特意利用轻量的纤维保持磁体部，也存在由于对于转子壳体和凸缘部的离心力的强度不足而导致对最高转速产生制约的问题。为了避免该问题，需要牢固并可靠地对该保持构件的开始端和终止端进行处理，需要即使在较高的张力下也不会松开的端部处理。

本实用新型即是鉴于上述这样的情况而做成的，其目的在于提供使旋转电机的转子中的磁体的保持构件的张力充分、并且不会导致该保持构件与定子摩擦的保持构件、具备该保持构件的转子以及具备该转子的旋转电机。

用于解决问题的方案