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JP2024006524A - Rotor of rotary electric machine and manufacturing method for the same - Google Patents

Rotor of rotary electric machine and manufacturing method for the same Download PDF

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JP2024006524A
JP2024006524A JP2022107513A JP2022107513A JP2024006524A JP 2024006524 A JP2024006524 A JP 2024006524A JP 2022107513 A JP2022107513 A JP 2022107513A JP 2022107513 A JP2022107513 A JP 2022107513A JP 2024006524 A JP2024006524 A JP 2024006524A
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JP
Japan
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rotor
resin
magnet
permanent magnet
coating layer
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JP2022107513A
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Japanese (ja)
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悟 佐藤
Satoru Sato
紘平 安田
Kohei Yasuda
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

To provide a highly reliable rotor of a rotary electric machine having high crack resistance in a slot for a magnet under a heat cycle environment by efficiently mitigating stress to resin and a manufacturing method for the same.SOLUTION: A rotor 100 of a rotary electric machine includes a rotor core 1 provided with slots 2 for a magnet along the circumferential direction, a permanent magnet 3 located in the slots 2 for the magnet and fixed with a magnet fixing resin 5, and a stress relaxation layer formed on the surface of the permanent magnet 3 and in which a part of the magnet fixing resin 5 is modified.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本願は、回転電機の回転子およびその製造方法に関するものである。 The present application relates to a rotor of a rotating electric machine and a method of manufacturing the same.

回転電機として、回転子に設けられた磁石用スロット内に永久磁石を埋設した構造をもつIPMモ-タ(Interior Permanent Magnet Motor)が知られている。自動車の電動化に加えて、産業用ロボットおよび鉄道などの近年の技術進展に伴い、それらを制御するIPMモ-タにも高効率・高精度化が要求されている。 As a rotating electrical machine, an IPM motor (Interior Permanent Magnet Motor) is known which has a structure in which permanent magnets are embedded in magnet slots provided in a rotor. In addition to the electrification of automobiles, with the recent technological advances in industrial robots and railways, the IPM motors that control them are also required to be highly efficient and precise.

一般に、IPMモ-タの回転子は、複数の鉄心片を積層して、カシメまたは溶接により結合した積層鉄心に形成された磁石用スロットに、永久磁石を挿入し、その後、スロット内に樹脂を注入し、硬化させることで永久磁石を積層鉄心に固定して製造される。 Generally, in the rotor of an IPM motor, a permanent magnet is inserted into a magnet slot formed in a laminated core made by laminating multiple core pieces and joined together by caulking or welding, and then a resin is inserted into the slot. It is manufactured by fixing a permanent magnet to a laminated core by injecting it and curing it.

IPMモ-タの回転子は、高いヒ-トサイクル耐性が求められる。IPMモ-タで使用される希土類永久磁石は導電率が高く、永久磁石に交流磁界がかかると渦電流損と呼ばれるエネルギ-の損失が生じる。このとき、鉄心回転子に設けられた磁石用スロット内の永久磁石の温度は高くなる。また寒冷地での使用を想定し、-40℃程度の低温環境に適応することも必要である。 The rotor of an IPM motor is required to have high heat cycle resistance. Rare earth permanent magnets used in IPM motors have high electrical conductivity, and when an alternating magnetic field is applied to the permanent magnets, energy loss called eddy current loss occurs. At this time, the temperature of the permanent magnets in the magnet slots provided in the core rotor increases. In addition, assuming use in cold regions, it is necessary to adapt to environments as low as -40°C.

樹脂、積層鉄心および永久磁石はそれぞれ熱膨張率が異なる。そのため、上記のようなヒ-トサイクル環境下においては、線膨張係数差に起因して発生する応力により樹脂部にクラックが発生し、回転子の高速回転にともなって樹脂が飛散する懸念があった。 The resin, the laminated core, and the permanent magnet each have different coefficients of thermal expansion. Therefore, under the above-mentioned heat cycle environment, there is a risk that cracks will occur in the resin part due to the stress generated due to the difference in linear expansion coefficient, and that the resin will scatter as the rotor rotates at high speed. Ta.

クラック対策として、例えば特許文献1においては、永久磁石の一方の端面と、積層鉄心の一方の端面とが同一平面を構成し、永久磁石が積層鉄心の端面に露出することで、永久磁石に生じる変位を、積層鉄心の外側に逃がし、樹脂内に発生する応力を緩和させる永久磁石固定方法が開示されている。 As a countermeasure against cracks, for example, in Patent Document 1, one end face of the permanent magnet and one end face of the laminated core constitute the same plane, and the permanent magnet is exposed to the end face of the laminated core, causing cracks to occur in the permanent magnet. A method of fixing a permanent magnet is disclosed in which displacement is released to the outside of a laminated core and stress generated within the resin is alleviated.

また、特許文献2においては、永久磁石の表面が絶縁性の不織布で覆われており、永久磁石の熱膨張、熱収縮を不織布がその厚さ方向に変形することにより緩和し樹脂にクラックが発生することを抑制する方法が開示されている。 In addition, in Patent Document 2, the surface of the permanent magnet is covered with an insulating non-woven fabric, and the non-woven fabric deforms in its thickness direction to alleviate the thermal expansion and contraction of the permanent magnet, causing cracks in the resin. A method for suppressing this is disclosed.

特開2017-22886号(段落0036、図11)JP 2017-22886 (Paragraph 0036, Figure 11) 特開2019-140773号(段落0024、図3)JP 2019-140773 (Paragraph 0024, Figure 3)

しかしながら、樹脂への応力を緩和する方法はクラック抑制に有効な手段であるが、特許文献1に記載された回転子では、磁石を回転子端部に移動させるための特殊なツ-ルが必要になるという問題があった。また、特許文献2に記載された回転子では、不織布分のクリアランスを設け、磁石を覆う不織布を均一に貼付する工程が必要になるという問題があった。 However, although the method of relieving stress on the resin is an effective means for suppressing cracks, the rotor described in Patent Document 1 requires a special tool to move the magnets to the ends of the rotor. There was a problem with becoming. Further, the rotor described in Patent Document 2 has a problem in that it requires a step of providing a clearance for the nonwoven fabric and uniformly pasting the nonwoven fabric covering the magnets.

本願は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、効率的に樹脂への応力を緩和し、かつヒ-トサイクル環境下において磁石用スロット内で高い耐クラック性を有する信頼性の高い回転電機の回転子およびその製造方法を提供することを目的とする。 The present application was made in order to solve the above-mentioned problems, and provides a reliable material that efficiently relieves stress on the resin and has high crack resistance in the magnet slot under a heat cycle environment. An object of the present invention is to provide a rotor for a rotating electrical machine with high performance and a method for manufacturing the same.

本願に開示される回転電機の回転子は、外周方向に沿ってスロットが設けられた回転子鉄心と、前記スロット内に配設され、樹脂で固定された永久磁石と、前記永久磁石の表面に形成され、前記樹脂の一部が変性された応力緩和層と、を備えたことを特徴とする。 A rotor of a rotating electric machine disclosed in the present application includes a rotor core having slots provided along the outer circumferential direction, a permanent magnet arranged in the slot and fixed with resin, and a surface of the permanent magnet. and a stress relaxation layer in which a portion of the resin is modified.

本願に開示される回転電機の回転子の製造方法は、永久磁石の表面にコーティング層を形成する工程と、回転子鉄心に設けられたスロット内に前記永久磁石を挿入する工程と、前記スロットと前記永久磁石の間に樹脂を注入し、加熱処理をすることにより前記永久磁石を前記スロット内に固定するとともに、前記樹脂の一部が前記コーティング層により変性された応力緩和層を形成する工程と、を含むことを特徴とする。 The method for manufacturing a rotor for a rotating electric machine disclosed in the present application includes the steps of forming a coating layer on the surface of a permanent magnet, inserting the permanent magnet into a slot provided in a rotor core, and inserting the permanent magnet into a slot provided in a rotor core. Injecting a resin between the permanent magnets and fixing the permanent magnets in the slots by heat treatment, and forming a stress relaxation layer in which a portion of the resin is modified by the coating layer. It is characterized by including the following.

本願に開示される回転電機の回転子によれば、特殊なツ-ル、および余分なクリアランスを確保することなく、効率的に磁石表面に応力緩和層を導入できる。また、ヒ-トサイクル環境下において樹脂へのクラック発生を抑制できる。 According to the rotor of a rotating electric machine disclosed in the present application, a stress relaxation layer can be efficiently introduced onto the surface of a magnet without using special tools or securing extra clearance. Furthermore, it is possible to suppress the occurrence of cracks in the resin under a heat cycle environment.

実施の形態1に係る回転電機の回転子の構成を示す平面図である。1 is a plan view showing the configuration of a rotor of a rotating electric machine according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る回転電機の回転子の構成を示す磁石用スロット部の部分拡大断面図である。FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view of a magnet slot portion showing the configuration of a rotor of the rotating electrical machine according to the first embodiment. 実施の形態1に係る回転電機の回転子での永久磁石の構成を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of permanent magnets in the rotor of the rotating electric machine according to the first embodiment. 実施の形態1に係る回転電機の回転子での永久磁石の熱処理前後の磁石用スロット中の変化を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing changes in the magnet slots before and after heat treatment of the permanent magnets in the rotor of the rotating electrical machine according to the first embodiment. 実施の形態1に係る回転電機の回転子での永久磁石の他の構成を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing another configuration of permanent magnets in the rotor of the rotating electric machine according to the first embodiment. 実施の形態1に係る回転電機の回転子の製造方法での製造工程の手順を示すフローチャート図である。FIG. 3 is a flowchart showing the steps of a manufacturing process in a method for manufacturing a rotor of a rotating electric machine according to the first embodiment.

実施の形態1.
以下、本願の回転電機の回転子の好適な実施の形態は図面を用いて説明する。図1は、本願の実施の形態1に係る回転電機の回転子100の構成を示す平面図である。図2は、図1のAA矢視断面図である。図3は、回転電機の回転子100に備える永久磁石3の構成を示す斜視図である。
Embodiment 1.
Hereinafter, preferred embodiments of the rotor of the rotating electric machine of the present application will be described using the drawings. FIG. 1 is a plan view showing the configuration of a rotor 100 of a rotating electrical machine according to Embodiment 1 of the present application. FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA in FIG. FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the permanent magnet 3 provided in the rotor 100 of the rotating electrical machine.

図1および図2に示すように、本実施の形態1に係る回転電機の回転子100は、回転子鉄心1と、回転子鉄心1に設けられた磁石用スロット2に埋設された永久磁石3とを有する。また、回転子鉄心1の中央部には、シャフト用スロット4が設けられている。磁石用スロット2は、回転子鉄心1の周方向に沿って複数個設けられている。なお、図1では、磁石用スロット2の数を4個とし、磁石用スロット2にはそれぞれ永久磁石3が埋設された4極の回転子の場合を例示しているが、回転子の極数は特に限定されない。また、磁石用スロット2は、磁石の位置を規定するための突起状の構造や、漏れ磁束の発生を防止するフラックスバリアが設けられていてもよい。なお、図1では長方形の形状を例示しているが、磁石用スロット2の形状は特に限定されない。 As shown in FIGS. 1 and 2, a rotor 100 of a rotating electric machine according to the first embodiment includes a rotor core 1 and permanent magnets 3 embedded in magnet slots 2 provided in the rotor core 1. and has. Furthermore, a shaft slot 4 is provided in the center of the rotor core 1. A plurality of magnet slots 2 are provided along the circumferential direction of the rotor core 1. In addition, in FIG. 1, the number of magnet slots 2 is four, and a case of a four-pole rotor in which a permanent magnet 3 is embedded in each magnet slot 2 is illustrated, but the number of poles of the rotor is not particularly limited. Further, the magnet slot 2 may be provided with a protruding structure for defining the position of the magnet or a flux barrier for preventing generation of leakage magnetic flux. Although FIG. 1 illustrates a rectangular shape, the shape of the magnet slot 2 is not particularly limited.

永久磁石3は、図3(a)に示すように、通常、直方体形状で設けられ、表面処理として図示しないメッキまたはエポキシ樹脂の塗装が施されている。本実施の形態1では、永久磁石3は、図3(b)に示すように、永久磁石3が磁石用スロット2へ挿入される前に、コ-ティング層6が、これらの表面処理層の上層部に予め塗布されている。コ-ティング層6は、直方体形状の永久磁石3の6面、すなわち、幅の広い正面および背面、幅の狭い縦面、幅の広い横面の各2面の計6面を覆うように備えられていることが好ましいが、これに限るものではない。磁石挿入時の作業性の観点から、永久磁石3の6面すべてではなく、図3(c)に示すように、少なくとも直方体の頂点8か所を覆うような形状でもよい。コ-ティング層6の材質は、液状樹脂または油脂を挙げることができる。 As shown in FIG. 3A, the permanent magnet 3 is usually provided in the shape of a rectangular parallelepiped, and is subjected to surface treatment such as plating or epoxy resin coating (not shown). In the first embodiment, as shown in FIG. 3(b), the coating layer 6 of the permanent magnet 3 is coated with these surface treatment layers before the permanent magnet 3 is inserted into the magnet slot 2. It is pre-applied to the upper layer. The coating layer 6 is provided so as to cover a total of six sides of the rectangular parallelepiped-shaped permanent magnet 3, that is, two sides each of the wide front and back sides, the narrow vertical side, and the wide horizontal side. Although it is preferable that it is, it is not limited to this. From the viewpoint of workability during magnet insertion, the permanent magnet 3 may have a shape that covers at least eight vertices of the rectangular parallelepiped, as shown in FIG. 3(c), instead of all six sides. The material of the coating layer 6 may be liquid resin or oil.

永久磁石3は、磁石用スロット2の中に配置される。回転子鉄心1とコ-ティング層6の間には、磁石固定用樹脂5が充填される。磁石固定用樹脂5は、充填時に液状、回転子使用時には硬化して永久磁石3を固定できればよく、熱硬化性樹脂、例えばエポキシ樹脂等を挙げることができる。 A permanent magnet 3 is placed in the magnet slot 2. A magnet fixing resin 5 is filled between the rotor core 1 and the coating layer 6. The magnet fixing resin 5 may be in a liquid state when filled, and may be hardened when the rotor is used to fix the permanent magnet 3, and may be a thermosetting resin such as an epoxy resin.

磁石固定用樹脂5の充填方法としては、特に限定されず、当該技術分野において公知の方法を用いることができる。例えば、磁石用スロット2の上部から樹脂を直接流し込む方法、または注型口を持つ金型を用いて加圧しながら樹脂を流し込む方法等が挙げられる。 The method of filling the magnet fixing resin 5 is not particularly limited, and any method known in the technical field can be used. For example, there may be a method of directly pouring the resin from the upper part of the magnet slot 2, or a method of pouring the resin while applying pressure using a mold having a casting spout.

磁石固定用樹脂5は、充填後、硬化させるために加熱処理を行う。磁石固定用樹脂5の加熱処理条件は特に限定されないが、回転子鉄心1と永久磁石3を接着固定できるよう、例えば120℃で2時間処理を行う。 After being filled, the magnet fixing resin 5 is heated to be cured. Although the heat treatment conditions for the magnet fixing resin 5 are not particularly limited, the treatment is performed at, for example, 120° C. for 2 hours so that the rotor core 1 and the permanent magnets 3 can be adhesively fixed.

図4は、実施の形態1に係る回転電機の回転子100での熱処理前後の磁石用スロット2中の変化を示す断面図であり、図4(a)は加熱処理前、図4(b)は加熱処理後を示す。図4(a)および図4(b)に示すように、磁石固定用樹脂5とコ-ティング層6が混合または反応し、磁石表面付近で硬化することで、応力緩和層7を形成する。 FIG. 4 is a cross-sectional view showing changes in the magnet slot 2 before and after heat treatment in the rotor 100 of the rotating electrical machine according to the first embodiment, FIG. 4(a) shows before heat treatment, FIG. 4(b) shows indicates after heat treatment. As shown in FIGS. 4(a) and 4(b), the magnet fixing resin 5 and the coating layer 6 are mixed or reacted and hardened near the magnet surface, thereby forming a stress relaxation layer 7.

応力緩和層7は、磁石固定用樹脂5の組成をベースとし、コ-ティング層6の成分が取り込まれた組成を持つ。コ-ティング層6は、長鎖炭化水素系の化学構造を有するため、磁石固定用樹脂5を変性させて可塑化させる効果を持つ。そのため、応力緩和層7は、磁石固定用樹脂5に比べて低い弾性率を示す。 The stress relaxation layer 7 has a composition based on the composition of the magnet fixing resin 5 and incorporates the components of the coating layer 6. Since the coating layer 6 has a long-chain hydrocarbon-based chemical structure, it has the effect of modifying and plasticizing the magnet fixing resin 5. Therefore, the stress relaxation layer 7 exhibits a lower elastic modulus than the magnet fixing resin 5.

このように、本実施の形態1に係る回転電機の回転子100は、円形の電磁鋼板で積層された回転子鉄心1と、回転子鉄心1の軸方向に貫通した磁石用スロット2と、磁石用スロット2に挿入された永久磁石3と、永久磁石3を固定する磁石固定用樹脂5からなる樹脂部で構成されており、永久磁石3の表面には応力緩和層7を備えることで、ヒ-トサイクルによって樹脂部に生じる応力が、応力緩和層によって緩和され、クラックの発生を予防することが可能となる。 As described above, the rotor 100 of the rotating electrical machine according to the first embodiment includes the rotor core 1 laminated with circular electromagnetic steel sheets, the magnet slots 2 penetrating the rotor core 1 in the axial direction, and the magnet slots 2. It consists of a resin part consisting of a permanent magnet 3 inserted into a slot 2 and a magnet fixing resin 5 that fixes the permanent magnet 3. By providing a stress relaxation layer 7 on the surface of the permanent magnet 3, - The stress generated in the resin part by cycling is alleviated by the stress relaxation layer, making it possible to prevent the occurrence of cracks.

以下、本実施の形態1の回転電機の回転子100に用いられる材料について説明する。
回転子鉄心1としては、特に限定されず、電磁鋼板を積層してなる鋼板積層体の他、鉄、鉄-シリコン系合金、鉄-炭素系合金などの軟磁性金属粉末、または軟磁性金属酸化物粉末がシリコ-ン樹脂などの樹脂バインダ-で被覆された磁性粉末などからなる圧粉磁心、高密度圧粉磁心などから成形することによって得ることができる。成形方法としては、特に限定されず、材料を削り出す方法、所望の形状にプレス加工した電磁鋼板を積層する方法などを用いることができる。その中でも、ケイ素鋼板を積層してなる鋼板積層体を成形して得られる回転子鉄心1が好ましく、特に、渦電流損を防止する観点から、表面に絶縁膜を形成したケイ素鋼板を積層してなる鋼板積層体を成形して得られる回転子鉄心1がより好ましい。ケイ素鋼板の厚さは、特に限定されないが、一般に0.2mm~0.5mmである。
The materials used for the rotor 100 of the rotating electric machine according to the first embodiment will be described below.
The rotor core 1 is not particularly limited, and may include a steel plate laminate formed by laminating electromagnetic steel sheets, soft magnetic metal powder such as iron, iron-silicon alloy, iron-carbon alloy, or soft magnetic metal oxide. It can be obtained by molding a powder magnetic core made of magnetic powder coated with a resin binder such as silicone resin, or a high-density powder magnetic core. The forming method is not particularly limited, and a method of cutting out material, a method of laminating electromagnetic steel sheets pressed into a desired shape, and the like can be used. Among them, the rotor core 1 obtained by forming a steel plate laminate made of laminated silicon steel plates is preferable.In particular, from the viewpoint of preventing eddy current loss, the rotor core 1 is preferably made by laminating silicon steel plates with an insulating film formed on the surface. More preferably, the rotor core 1 is obtained by molding a steel plate laminate. The thickness of the silicon steel plate is not particularly limited, but is generally 0.2 mm to 0.5 mm.

永久磁石3としては、希土類磁石、フェライト磁石、アルニコ磁石などが挙げられるが、その中でも高出力が得られる希土類磁石が好ましい。希土類磁石の例としては、ネオジウム-鉄-ホウ素系、サマリウム-鉄-窒素系などが挙げられる。その中でも、磁石としての性能に優れるネオジウム-鉄-ホウ素系の焼結磁石が好ましい。また、ネオジウム-鉄-ホウ素系の焼結磁石は、結晶と結晶との界面(結晶粒界)に沿ってディスプロシウム、テルビウムなどを拡散させる拡散法により、結晶粒界部分のネオジウムだけをディスプロシウムまたはテルビウムで置換して結晶粒界の保磁力を強化してもよい。また、表面処理として、亜鉛、クロム、ニッケル、スズ、金、銀、ロジウム、クロム亜鉛などのメッキ、または、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂などの塗装が施されている。 Examples of the permanent magnet 3 include rare earth magnets, ferrite magnets, alnico magnets, etc. Among them, rare earth magnets are preferred because they can provide high output. Examples of rare earth magnets include neodymium-iron-boron magnets and samarium-iron-nitrogen magnets. Among these, neodymium-iron-boron based sintered magnets are preferred because of their excellent performance as magnets. In addition, neodymium-iron-boron based sintered magnets use a diffusion method that diffuses dysprosium, terbium, etc. along the interfaces between crystals (grain boundaries), dispersing only the neodymium at the grain boundaries. The coercive force of grain boundaries may be strengthened by substitution with prosium or terbium. In addition, as a surface treatment, plating with zinc, chromium, nickel, tin, gold, silver, rhodium, chrome-zinc, etc., or coating with epoxy resin, polyimide resin, polyamide resin, fluororesin, etc. is performed.

永久磁石3は、各種の磁石の中から1種類を選択して用いることができ、回転電機の所望のモ-タ特性を得るために、複数の磁石を組み合わせて用いてもよい。また、磁石用スロット2に埋設される永久磁石3は、所定の形状に予め成形した単一の永久磁石3を用いればよいが、渦電流および温度低減などの観点から、複数個に分割した永久磁石3を用いたり、複数個に分割した永久磁石3(3a、3b、3c)を接合して一体化したものを用いたりしてもよい(図5参照)。また、永久磁石3にスリットを入れたものを用いてもよい。 One type of permanent magnet 3 can be selected from various types of magnets, and a plurality of magnets may be used in combination in order to obtain desired motor characteristics of the rotating electric machine. The permanent magnet 3 embedded in the magnet slot 2 may be a single permanent magnet 3 pre-formed into a predetermined shape, but from the viewpoint of reducing eddy current and temperature, the permanent magnet 3 is divided into a plurality of pieces. The magnet 3 may be used, or a plurality of divided permanent magnets 3 (3a, 3b, 3c) joined and integrated may be used (see FIG. 5). Alternatively, a permanent magnet 3 with slits may be used.

磁石固定用樹脂5は、回転子鉄心1と永久磁石3の隙間に充填できるよう、熱硬化性樹脂が好ましい。熱硬化性樹脂の例としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノ-ル樹脂、シリコ-ン樹脂などが挙げられる。これらの樹脂は、単独または2種以上を組み合わせて用いることができるが、その中でも、応力緩和層7を形成するために、コ-ティング層6と好適な混和性、反応性を示すエポキシ樹脂が特に好ましい。 The magnet fixing resin 5 is preferably a thermosetting resin so that the gap between the rotor core 1 and the permanent magnet 3 can be filled. Examples of thermosetting resins include epoxy resins, acrylic resins, phenolic resins, and silicone resins. These resins can be used alone or in combination of two or more, but among them, in order to form the stress relaxation layer 7, an epoxy resin that exhibits suitable miscibility and reactivity with the coating layer 6 is used. Particularly preferred.

コ-ティング層6の例としては、磁石固定用樹脂5と混合し、加熱処理により反応するものであれば特に限定されるものではなく、エポキシ樹脂、フェノ-ル樹脂、ポリアミド樹脂、シリコ-ン樹脂、または、これらの2種以上の混合物が挙げられる。これらのうち特に好ましいのは、長鎖炭化水素構造を分子内に有するもので、例えばエポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油、不飽和脂肪酸エステルがエポキシ化されたエポキシ化脂肪酸イソブチル、エポキシ化脂肪酸2-エチルヘキシル、脂環エポキシとして、4,5-エポキシシクロヘキサン-1,2-ジカルボン酸ジ2-エチルヘキシル、4,5-エポキシシクロヘキサン-1,2-ジカルボン酸ジ(9,10-エポキシステアリル)、シラン系として、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-トリエトキシシリル-N-(1,3-ジメチル-ブチリデン)プロピルアミン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-イソシアネ-トプロピルトリエトキシシラン、3-トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物、変性シリコ-ン樹脂として、アミノ変性、エポキシ変性、カルボキシ変性、フェノ-ル変性シリコ-ン樹脂などが挙げられる。変性シリコ-ン樹脂は、側鎖、方末端、両末端、側鎖両末端いずれかがアミノ変性、エポキシ変性、カルボキシ変性、フェノ-ル変性されていればよい。 Examples of the coating layer 6 include epoxy resin, phenol resin, polyamide resin, silicone, etc., as long as it is mixed with the magnet fixing resin 5 and reacts with heat treatment. Examples include resins and mixtures of two or more thereof. Particularly preferred among these are those having a long-chain hydrocarbon structure in the molecule, such as epoxidized soybean oil, epoxidized linseed oil, epoxidized fatty acid isobutyl epoxidized unsaturated fatty acid ester, and epoxidized fatty acid 2 - Ethylhexyl, alicyclic epoxy, di2-ethylhexyl 4,5-epoxycyclohexane-1,2-dicarboxylate, di(9,10-epoxystearyl) 4,5-epoxycyclohexane-1,2-dicarboxylate, silane As a system, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3 - Glycidoxypropyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane Roxypropyltriethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3- Aminopropyltriethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N-(1,3-dimethyl-butylidene)propylamine, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, 3- Examples of trimethoxysilylpropylsuccinic anhydride and modified silicone resins include amino-modified, epoxy-modified, carboxy-modified, and phenol-modified silicone resins. The modified silicone resin may be amino-modified, epoxy-modified, carboxy-modified, or phenol-modified at either the side chain, one end, both ends, or both ends of the side chain.

また、コ-ティング層6には、反応基を持たない油脂も適用可能であり、脂肪族二塩基酸系として、アジピン酸ビス-2-エチルヘキシル、アジピン酸ビスイソノニル、アジピン酸ビスイソデシル、アゼライン酸ビス-2-エチルヘキシル、セバシン酸ビス-2-エチルヘキシル、フタル酸エステル系として、ジ-2一エチルヘキシルフタレ-ト、トリメットエステル酸エステル系としてトリ-2一エチルヘキシルフタレ-ト、リン酸エステル系として、リブチルホスヘ-ト、トリス-2一エチルヘキシルホスヘ-トなどが挙げられる。これらの油脂は単独または2種以上を組み合わせてもよい。 In addition, fats and oils without reactive groups can also be applied to the coating layer 6, and examples of aliphatic dibasic acids include bis-2-ethylhexyl adipate, bisisononyl adipate, bisisodecyl adipate, and bis-azelaate. 2-Ethylhexyl, bis-2-ethylhexyl sebacate, phthalate esters, di-2-ethylhexyl phthalate, trimethyl esters, tri-2-ethylhexyl phthalate, phosphate esters , butyl phosphate, tris-2-ethylhexyl phosphate and the like. These fats and oils may be used alone or in combination of two or more.

上記のようにして製造される本実施の形態1に係る回転電機の回転子100は、各種環境下において使用することができる。例えば、寒冷地で使用される回転電機は、-40℃程度の環境下に曝されることがあるが、本実施の形態1に係る回転電機の回転子100は、低温環境下でも磁石用スロット2内で永久磁石3を樹脂のクラック無しに接着固定することができるため、安定して使用することができる。また、回転電機の使用温度領域は、部材(例えば、回転子鉄心、永久磁石)の温度上昇、渦電流などに起因して150℃以上の高温になるのが通常であるが、本実施の形態1に係る回転電機の回転子100は、高温環境下でも磁石用スロット2内で永久磁石3を樹脂のクラック無しに接着固定することができるため、使用することができる。 The rotor 100 of the rotating electric machine according to the first embodiment manufactured as described above can be used in various environments. For example, a rotating electric machine used in a cold region may be exposed to an environment of about -40°C, but the rotor 100 of the rotating electric machine according to the first embodiment has magnet slots even in a low-temperature environment. Since the permanent magnet 3 can be adhesively fixed within the resin without cracking, it can be used stably. Further, the operating temperature range of a rotating electric machine is normally 150°C or higher due to temperature rise of members (for example, rotor core, permanent magnet), eddy current, etc., but in this embodiment The rotor 100 of the rotating electric machine according to No. 1 can be used even in a high-temperature environment because the permanent magnet 3 can be adhesively fixed within the magnet slot 2 without cracking the resin.

次に、実施例を示す。ただし、本願はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。 Next, examples will be shown. However, the present application is not limited to the following examples unless the gist of the present application is exceeded.

(実施例1)
図6は、本実施の形態1に係る回転電機の回転子100の製造方法での製造工程の手順を示すフローチャート図である。
(Example 1)
FIG. 6 is a flowchart showing the steps of the manufacturing process in the method for manufacturing the rotor 100 of a rotating electric machine according to the first embodiment.

まず最初に、表面に絶縁膜が形成されたケイ素鋼板(0.3mm)を積層して機械的にかしめることにより、磁石用スロットを有する回転子鉄心1(直径140mm、高さ40mm)を作製した(ステップS601)。磁石用スロット2としては、図1に示すような、横45mm、縦8mmの磁石用スロット2を4つ設けた。 First, a rotor core 1 (diameter 140 mm, height 40 mm) having magnet slots was fabricated by laminating silicon steel plates (0.3 mm) with an insulating film formed on their surfaces and mechanically caulking them. (Step S601). As the magnet slots 2, four magnet slots 2 each having a width of 45 mm and a length of 8 mm were provided as shown in FIG.

続いて、磁石固定用の磁石固定用樹脂5として、60℃での粘度が2~3Pa・sである酸無水物硬化型エポキシ樹脂を準備した(ステップS602)。このエポキシ樹脂は、120℃環境で2時間静置することで硬化させることができ、硬化後のガラス転移温度は160℃~170℃、曲げ弾性率は15~20GPaである。 Subsequently, an acid anhydride-curing epoxy resin having a viscosity of 2 to 3 Pa·s at 60° C. was prepared as the magnet fixing resin 5 for fixing the magnet (step S602). This epoxy resin can be cured by standing in a 120°C environment for 2 hours, and has a glass transition temperature of 160°C to 170°C and a flexural modulus of 15 to 20GPa after curing.

次いで、表面に亜鉛メッキが施された直方体状(42mm×7.5mm×38mm)のネオジウム-鉄-ホウ素系の焼結した永久磁石3の6面にコ-ティング層6として液状樹脂であるエポキシ化アマニ油を垂れ落ちない量塗布した(ステップS603)。 Next, epoxy, which is a liquid resin, is applied as a coating layer 6 on six sides of a rectangular parallelepiped-shaped (42 mm x 7.5 mm x 38 mm) neodymium-iron-boron sintered permanent magnet 3 whose surface is galvanized. Chemical linseed oil was applied in an amount that would not drip (step S603).

続いて、回転子鉄心1を80℃に予熱した後、磁石用スロット2に、エポキシ化アマニ油が塗布された永久磁石3を挿入した(ステップS604)。 Subsequently, after preheating the rotor core 1 to 80° C., the permanent magnet 3 coated with epoxidized linseed oil was inserted into the magnet slot 2 (step S604).

次いで、磁石用スロット2に、酸無水物硬化型エポキシ樹脂を、回転子鉄心1の上面とフラットになるように注入する(ステップS605)。 Next, an acid anhydride-curing epoxy resin is injected into the magnet slot 2 so that it is flush with the upper surface of the rotor core 1 (step S605).

最後に、120℃、2時間加熱処理することで、回転電機の回転子100となるサンプル1を完成させた。 Finally, sample 1, which will become rotor 100 of a rotating electric machine, was completed by heat treatment at 120° C. for 2 hours.

(実施例2)
上記したサンプル1において、図3(c)に例示すように磁石の頂点8か所にコ-ティング層6として液状樹脂であるエポキシ化アマニ油を塗布したサンプル2を作成した。なお、この回転電機の回転子100において、コ-ティング層6の塗布場所以外の他の構成は、上記したサンプル1と同じである。
(Example 2)
In Sample 1 described above, Sample 2 was prepared by applying epoxidized linseed oil, which is a liquid resin, as a coating layer 6 to eight vertices of the magnet, as illustrated in FIG. 3(c). Note that the other configurations of the rotor 100 of this rotating electrical machine other than the location where the coating layer 6 is applied are the same as those of the sample 1 described above.

(実施例3)
上記したサンプル1において、コ-ティング層6を、液状樹脂であるエポキシ化アマニ油から、液状樹脂である脂肪酸エステル系のエポキシ化脂肪酸イソブチルに変えたサンプル3を作成した。なお、この回転電機の回転子100において、コ-ティング層6の種類以外の他の構成は、上記したサンプル1と同じである。
(Example 3)
Sample 3 was prepared in which the coating layer 6 of Sample 1 was changed from epoxidized linseed oil, which is a liquid resin, to epoxidized fatty acid isobutyl, which is a fatty acid ester, which is a liquid resin. Note that, in the rotor 100 of this rotating electric machine, the other configurations other than the type of coating layer 6 are the same as in Sample 1 described above.

(実施例4)
上記したサンプル1において、コ-ティング層6を、液状樹脂であるエポキシ化アマニ油から、液状樹脂であるシラン系の3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランに変えたサンプル4を作成した。なお、この回転電機の回転子100において、コ-ティング層6の種類以外の他の構成は、上記したサンプル1と同じである。
(Example 4)
Sample 4 was prepared by changing the coating layer 6 from epoxidized linseed oil, which is a liquid resin, to silane-based 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, which is a liquid resin, in Sample 1 described above. Note that, in the rotor 100 of this rotating electric machine, the other configurations other than the type of coating layer 6 are the same as in Sample 1 described above.

(実施例5)
上記したサンプル1において、コ-ティング層6を、液状樹脂であるエポキシ化アマニ油から、液状樹脂であり、変性シリコ-ン樹脂系のポリシロキサンの両末端部がアミン変性されたアミン変性シリコ-ン樹脂に変えたサンプル5を作成した。なお、この回転電機の回転子100において、コ-ティング層6の種類以外の他の構成は、上記したサンプル1と同じである。
(Example 5)
In the above sample 1, the coating layer 6 is made of epoxidized linseed oil, which is a liquid resin, and amine-modified silicone, which is a liquid resin and has both ends of a modified silicone resin-based polysiloxane modified with amines. Sample 5 was created using a different resin. Note that, in the rotor 100 of this rotating electric machine, the other configurations other than the type of coating layer 6 are the same as in Sample 1 described above.

(実施例6)
上記したサンプル1において、コ-ティング層6を、液状樹脂であるエポキシ化アマニ油から、脂肪族二塩基酸系の油脂として、アジピン酸ビス2-エチルヘキシルに変えたサンプル6を作成した。なお、この回転電機の回転子100において、コ-ティング層6の種類以外の他の構成は、上記したサンプル1と同じである。
(Example 6)
Sample 6 was prepared by changing the coating layer 6 from epoxidized linseed oil, which is a liquid resin, to bis-2-ethylhexyl adipate, which is an aliphatic dibasic acid oil, in Sample 1 described above. Note that, in the rotor 100 of this rotating electric machine, the other configurations other than the type of coating layer 6 are the same as in Sample 1 described above.

(実施例7)
サンプル1において、永久磁石を3分割し(14mm×7.5mm×38mm)、それぞれ6面全面に、コ-ティング層6としてエポキシ化アマニ油でコ-ティングし、磁石用スロット2内で列設(図5参照)するように挿入して、サンプル7を作成した。エポキシ化アマニ油でコ-ティングした場合、分割部の磁石を接着させる接着剤は不要で、所定の部分へ磁石を挿入できた。通常、磁石挿入位置の精度を高めるため、分割磁石は仮止めに接着剤を用いる。今回、コ-ティング層のみで分割磁石の仮止めができることが確認できた。なお、この回転電機の回転子100において、永久磁石3を3分割した以外の他の構成は、上記したサンプル1と同じである。
(Example 7)
In sample 1, the permanent magnet was divided into three parts (14 mm x 7.5 mm x 38 mm), and each of the six sides was coated with epoxidized linseed oil as a coating layer 6, and arranged in rows in the magnet slot 2. (See FIG. 5) to create sample 7. When coated with epoxidized linseed oil, there was no need for an adhesive to attach the magnets in the divided parts, and the magnets could be inserted into the designated areas. Normally, in order to increase the accuracy of the magnet insertion position, adhesive is used to temporarily fix the divided magnets. This time, we have confirmed that split magnets can be temporarily fixed using only a coating layer. In addition, in the rotor 100 of this rotating electric machine, the other structure is the same as the above-mentioned sample 1 except that the permanent magnet 3 is divided into three parts.

(比較例1)
比較のため、上記したサンプル1において、コ-ティング層6を、永久磁石3の表面に備えないサンプル8を作成した。なお、この回転電機の回転子において、コ-ティング層が無い以外の他の構成は、上記したサンプル1と同じである。
(Comparative example 1)
For comparison, a sample 8 was prepared in which the coating layer 6 was not provided on the surface of the permanent magnet 3 in the sample 1 described above. The rotor of this rotating electric machine has the same structure as Sample 1 described above except that there is no coating layer.

上記の実施例1~7のサンプル1~7および比較例1のサンプル8を用いて応力緩和層の形成、ヒ-トサイクルへの耐性を確認した。応力緩和層の形成は、以下のように行った。サンプル1~8を図1のA-A断面で切断し、永久磁石3の表面の状態を観察した。サンプル1~7では、応力緩和層に相当する部分での変色、および針を用いた触診により、磁石固定用樹脂部に対して弾性を示した。 Using Samples 1 to 7 of Examples 1 to 7 and Sample 8 of Comparative Example 1, the formation of stress relaxation layers and resistance to heat cycles were confirmed. The stress relaxation layer was formed as follows. Samples 1 to 8 were cut along the AA cross section in FIG. 1, and the surface condition of the permanent magnet 3 was observed. Samples 1 to 7 showed elasticity with respect to the resin part for fixing the magnet, as determined by discoloration in the portion corresponding to the stress relaxation layer and palpation using a needle.

サンプル1、2、7では、コ-ティング層として液状樹脂であるエポキシ化アマニ油を使用した。エポキシ化アマニ油は、分子骨格内に複数のエポキシ基と、炭素数7の炭化水素基を複数備えている。磁石固定用樹脂5がコーティング層6として使用されるエポキシ化アマニ油のエポキシ基と反応し、炭化水素基が反応生成物に可塑性を付与することがわかった。 In samples 1, 2, and 7, epoxidized linseed oil, which is a liquid resin, was used as the coating layer. Epoxidized linseed oil has a plurality of epoxy groups and a plurality of hydrocarbon groups each having seven carbon atoms in its molecular skeleton. It has been found that the magnet fixing resin 5 reacts with the epoxy groups of the epoxidized linseed oil used as the coating layer 6, and the hydrocarbon groups impart plasticity to the reaction product.

サンプル3では、コ-ティング層6として液状樹脂であるエポキシ化脂肪酸イソブチルを使用した。エポキシ化脂肪酸イソブチルは、分子骨格内にエポキシ基と、炭素数7の炭化水素基を複数備えている。磁石固定用樹脂5がコーティング層6として使用されるエポキシ化脂肪酸イソブチルのエポキシ基と反応し、炭化水素基が反応生成物に可塑性を付与することがわかった。 In sample 3, epoxidized fatty acid isobutyl, which is a liquid resin, was used as the coating layer 6. Epoxidized fatty acid isobutyl has an epoxy group and a plurality of hydrocarbon groups each having 7 carbon atoms in its molecular skeleton. It was found that the magnet fixing resin 5 reacts with the epoxy group of the epoxidized fatty acid isobutyl used as the coating layer 6, and the hydrocarbon group imparts plasticity to the reaction product.

サンプル4では、コ-ティング層6として液状樹脂であるシラン系の3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランを使用した。3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランは、シランカップリング剤としての適用が知られている。3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランは分子骨格内にエポキシ基と、炭素数7、ケイ素数1の直鎖状の分子構造を備えている。磁石固定用樹脂5がコーティング層として使用される3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランのエポキシ基と反応し、炭素、ケイ素からなる直鎖状の化学構造が反応生成物に可塑性を付与することがわかった。 In sample 4, silane-based 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, which is a liquid resin, was used as the coating layer 6. 3-Glycidoxypropylmethyldiethoxysilane is known to be used as a silane coupling agent. 3-Glycidoxypropylmethyldiethoxysilane has an epoxy group in its molecular skeleton and a linear molecular structure with 7 carbon atoms and 1 silicon. The magnet fixing resin 5 reacts with the epoxy group of 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane used as a coating layer, and the linear chemical structure consisting of carbon and silicon imparts plasticity to the reaction product. I understand.

サンプル5では、コ-ティング層6として液状樹脂であり、変性シリコ-ン樹脂系のポリシロキサンの両末端部がアミン変性されたアミン変性シリコ-ン樹脂を使用した。アミン変性シリコ-ン樹脂は、分子骨格内にエポキシ樹脂と反応するアミノ基と、ポリシロキサン構造を備えている。磁石固定用樹脂5がコーティング層6として使用されるアミン変性シリコ-ン樹脂のアミノ基と反応し、ポリシロキサン骨格が反応生成物に可塑性を付与することがわかった。 In sample 5, the coating layer 6 was a liquid resin, and an amine-modified silicone resin in which both ends of a modified silicone resin-based polysiloxane were amine-modified was used. Amine-modified silicone resin has an amino group that reacts with an epoxy resin and a polysiloxane structure in its molecular skeleton. It was found that the magnet fixing resin 5 reacts with the amino groups of the amine-modified silicone resin used as the coating layer 6, and the polysiloxane skeleton imparts plasticity to the reaction product.

サンプル6では、コ-ティング層6の油脂として、アジピン酸ビス2-エチルヘキシルを使用した。アジピン酸ビス2-エチルヘキシルは、炭素数22で構成されており、分子両端部にエチルへキシル基を備えている。磁石固定用樹脂5がコーティング層6として使用されるアジピン酸ビス2-エチルヘキシルと混合することで、反応生成物が可塑化することがわかった。 In sample 6, bis-2-ethylhexyl adipate was used as the oil in coating layer 6. Bis-2-ethylhexyl adipate has 22 carbon atoms and has ethylhexyl groups at both ends of the molecule. It has been found that when the magnet fixing resin 5 is mixed with bis-2-ethylhexyl adipate used as the coating layer 6, the reaction product is plasticized.

一方、サンプル8では、永久磁石3と磁石固定用樹脂5との界面において、サンプル1~7のような変色および弾性の変化は確認できなかった。 On the other hand, in Sample 8, no discoloration or change in elasticity as in Samples 1 to 7 was observed at the interface between the permanent magnet 3 and the magnet fixing resin 5.

次に、上記したサンプル1~8を用いて、クラック耐性を評価した。試験は、作成した回転電機の回転子をヒ-トサイクル試験槽内に設置し、-40℃~160℃条件で200サイクル経過するまで放置した後、回転子の外観でクラック発生の有無を確認した。サンプル1~7では磁石固定樹脂周辺にクラックは見られなかったが、サンプル8では磁石固定樹脂周辺に、微小なクラックが確認された。 Next, crack resistance was evaluated using Samples 1 to 8 described above. In the test, the rotor of the created rotating electric machine was placed in a heat cycle test tank and left to stand for 200 cycles at -40℃ to 160℃, after which the appearance of the rotor was checked to see if there were any cracks. did. In Samples 1 to 7, no cracks were observed around the magnet fixing resin, but in Sample 8, minute cracks were observed around the magnet fixing resin.

上記の結果から、永久磁石3の表面にコ-ティング層6を施し、コ-ティング層6と永久磁石3を固定する磁石固定用樹脂5が磁石用スロット2内で加熱処理されることにより形成される、応力緩和層7を設けることで、磁石固定樹脂のクラック発生を抑制できることがわかった。 From the above results, it can be seen that the coating layer 6 is formed on the surface of the permanent magnet 3, and the magnet fixing resin 5 that fixes the coating layer 6 and the permanent magnet 3 is heated in the magnet slot 2. It has been found that by providing the stress relaxation layer 7, it is possible to suppress the occurrence of cracks in the magnet fixing resin.

以上のように、本実施の形態1に係る回転電機の回転子100によれば、外周方向に沿って磁石用スロット2が設けられた回転子鉄心1と、磁石用スロット2内に配設され、磁石固定用樹脂5で固定された永久磁石3と、永久磁石3の表面に形成され、磁石固定用樹脂5の一部が変性された応力緩和層と、を備えるようにしたので、また、本実施の形態1に係る回転電機の回転子の製造方法によれば、永久磁石3の表面に長鎖炭化水素系の材料を含むコーティング層6を形成する工程と、回転子鉄心1に設けられた磁石用スロット2内に永久磁石3を挿入する工程と、磁石用スロット2と永久磁石3の間に磁石固定用樹脂5を注入し、加熱処理をすることにより永久磁石3を磁石用スロット2内に固定するとともに、磁石固定用樹脂5の一部がコーティング層6により変性された応力緩和層7を形成する工程と、を含むようにしたので、効率良く磁石表面に応力緩和層を導入できる。また、ヒ-トサイクル環境下において磁石固定樹脂のクラック発生を抑え、永久磁石を堅固に接着固定することができる信頼性の高い回転電機の回転子を提供することができる。 As described above, according to the rotor 100 of the rotating electric machine according to the first embodiment, the rotor core 1 has the magnet slots 2 provided along the outer circumferential direction, and the rotor core 1 has the magnet slots 2 disposed in the magnet slots 2. Since the permanent magnet 3 is fixed with the magnet fixing resin 5 and the stress relaxation layer is formed on the surface of the permanent magnet 3 and a part of the magnet fixing resin 5 is modified, According to the method for manufacturing a rotor of a rotating electrical machine according to the first embodiment, the process of forming the coating layer 6 containing a long-chain hydrocarbon material on the surface of the permanent magnet 3, and the step of forming the coating layer 6 containing a long-chain hydrocarbon material on the surface of the permanent magnet 3, The permanent magnet 3 is inserted into the magnet slot 2 by inserting the permanent magnet 3 into the magnet slot 2, injecting the magnet fixing resin 5 between the magnet slot 2 and the permanent magnet 3, and performing heat treatment. Since the structure includes the step of fixing the magnet in the magnet and forming a stress relaxation layer 7 in which a part of the magnet fixing resin 5 is modified by the coating layer 6, it is possible to efficiently introduce the stress relaxation layer to the magnet surface. . Furthermore, it is possible to provide a rotor for a highly reliable rotating electrical machine that can suppress the occurrence of cracks in the magnet fixing resin under a heat cycle environment and firmly fix permanent magnets with adhesive.

本願は、様々な例示的な実施の形態が記載されているが、実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。 Although this application describes various exemplary embodiments, the various features, aspects, and functions described in the embodiments are not limited to the application of particular embodiments, and are not intended to be used alone. , or can be applied to the embodiments in various combinations. Accordingly, countless variations not illustrated are envisioned within the scope of the technology disclosed herein. For example, this includes cases in which at least one component is modified, added, or omitted, and cases in which at least one component is extracted and combined with other components.

1 回転子鉄心、2 磁石用スロット、3 永久磁石、5 磁石固定用樹脂、6 コ-ティング層、6 コーティング層、7 応力緩和層、100 回転電機の回転子。 1 rotor core, 2 slot for magnet, 3 permanent magnet, 5 resin for fixing magnet, 6 coating layer, 6 coating layer, 7 stress relaxation layer, 100 rotor of rotating electric machine.

Claims (10)

外周方向に沿ってスロットが設けられた回転子鉄心と、
前記スロット内に配設され、樹脂で固定された永久磁石と、
前記永久磁石の表面に形成され、前記樹脂の一部が変性された応力緩和層と、
を備えたことを特徴とする回転電機の回転子。
a rotor core with slots provided along the outer circumference;
a permanent magnet disposed within the slot and fixed with resin;
a stress relaxation layer formed on the surface of the permanent magnet and partially modified with the resin;
A rotor for a rotating electrical machine characterized by comprising:
前記応力緩和層は、前記応力緩和層以外の前記樹脂よりも弾性率が低いことを特徴とする請求項1に記載の回転電機の回転子。 The rotor of a rotating electrical machine according to claim 1, wherein the stress relaxation layer has a lower elastic modulus than the resin other than the stress relaxation layer. 前記応力緩和層は、長鎖炭化水素系の材料を含むことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の回転電機の回転子。 3. The rotor of a rotating electric machine according to claim 1, wherein the stress relaxation layer includes a long-chain hydrocarbon material. 永久磁石の表面にコーティング層を形成する工程と、
回転子鉄心に設けられたスロット内に前記永久磁石を挿入する工程と、
前記スロットと前記永久磁石の間に樹脂を注入し、加熱処理をすることにより前記永久磁石を前記スロット内に固定するとともに、前記樹脂の一部が前記コーティング層により変性された応力緩和層を形成する工程と、
を含むことを特徴とする回転電機の回転子の製造方法。
forming a coating layer on the surface of the permanent magnet;
inserting the permanent magnet into a slot provided in the rotor core;
A resin is injected between the slot and the permanent magnet, and heat treatment is performed to fix the permanent magnet in the slot, and a portion of the resin is modified by the coating layer to form a stress relaxation layer. The process of
A method of manufacturing a rotor for a rotating electrical machine, the method comprising:
前記応力緩和層は、前記樹脂よりも弾性率が低いことを特徴とする請求項4に記載の回転電機の回転子の製造方法。 5. The method of manufacturing a rotor for a rotating electric machine according to claim 4, wherein the stress relaxation layer has a lower elastic modulus than the resin. 前記コーティング層は、長鎖炭化水素系の材料を含むことを特徴とする請求項5に記載の回転電機の回転子の製造方法。 6. The method of manufacturing a rotor for a rotating electric machine according to claim 5, wherein the coating layer includes a long-chain hydrocarbon material. 前記コーティング層は、液状樹脂を塗布して形成することを特徴とする請求項4から請求項6のいずれか1項に記載の回転電機の回転子の製造方法。 7. The method for manufacturing a rotor of a rotating electrical machine according to claim 4, wherein the coating layer is formed by applying a liquid resin. 前記コーティング層は、油脂を塗布して形成することを特徴とする請求項4から請求項6のいずれか1項に記載の回転電機の回転子の製造方法。 7. The method for manufacturing a rotor of a rotating electric machine according to claim 4, wherein the coating layer is formed by applying oil or fat. 前記応力緩和層は、前記コーティング層と前記液状樹脂とが反応することで変性して形成することを特徴とする請求項7に記載の回転電機の回転子の製造方法。 8. The method of manufacturing a rotor for a rotating electric machine according to claim 7, wherein the stress relaxation layer is formed by being modified by reacting the coating layer with the liquid resin. 前記応力緩和層は、前記コーティング層と前記油脂とが混合することで変性して形成することを特徴とする請求項8に記載の回転電機の回転子の製造方法。 9. The method of manufacturing a rotor for a rotating electrical machine according to claim 8, wherein the stress relaxation layer is formed by being modified by mixing the coating layer and the oil or fat.
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