JP2001069700A - 永久磁石回転電機 - Google Patents
永久磁石回転電機Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数に分割した永久磁石で複数極の中の１極
分の磁極を形成する場合において、永久磁石の固定を容
易且つ経済的に行うことができる永久磁石回転電機を提
供する。 【解決手段】 磁性体で形成したマグネットスペーサ１
３を、回転子鉄心１１の軸方向に関する中央部に、回転
子鉄心１１の径方向に突出させてこの回転子鉄心１１の
周方向に亘って設け、さらに軸方向で隣接する永久磁石
１２ａ、１２ｂを相対向させ、これらの永久磁石１２
ａ、１２ｂを前記マグネットスペーサ１３の両面にその
磁力によりそれぞれ吸着させて永久磁石１２ａ、１２ｂ
を固定するようにした。
分の磁極を形成する場合において、永久磁石の固定を容
易且つ経済的に行うことができる永久磁石回転電機を提
供する。 【解決手段】 磁性体で形成したマグネットスペーサ１
３を、回転子鉄心１１の軸方向に関する中央部に、回転
子鉄心１１の径方向に突出させてこの回転子鉄心１１の
周方向に亘って設け、さらに軸方向で隣接する永久磁石
１２ａ、１２ｂを相対向させ、これらの永久磁石１２
ａ、１２ｂを前記マグネットスペーサ１３の両面にその
磁力によりそれぞれ吸着させて永久磁石１２ａ、１２ｂ
を固定するようにした。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は永久磁石回転電機に関
し、特に回転子鉄芯の表面に永久磁石を貼着して界磁を
形成した永久磁石電動機に適用して有用なものである。 【０００２】 【従来の技術】円柱状の回転子の表面に永久磁石を貼着
して界磁を形成した永久磁石回転電機において、回転子
の軸方向長さが長くなり、長い永久磁石が必要になった
場合、これを単体の永久磁石で形成するのには限界があ
るため、単体の永久磁石を幾つか並べて一つの磁極を形
成している。すなわち、図１０に示すように、回転子鉄
心１の表面に貼着される永久磁石は、この回転子鉄心１
の軸方向に例えば２分割した永久磁石２ａ、２ｂで２分
割して形成してある。ここで、永久磁石２ａ、２ｂは、
回転子鉄心１の中央部で相対向して当接され、１極分の
磁極を形成するともに、両端面である永久磁石２ａの左
端面及び永久磁石２ｂの右端面をエンドカバー３、４に
当接させて固定してある。エンドカバー３、４は回転子
鉄心１の両端面にボルト５、６でそれぞれ固着してあ
る。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上述の如き従来技術に
おいては、複数の永久磁石２ａ、２ｂを回転子鉄心１の
表面に並べて組み立てるとき、周方向で隣接する永久磁
石２ａ、２ｂ同志が反発するため組立が困難である。す
なわち、永久磁石２ａ２ｂを回転子鉄心１の表面に並べ
て組み立てるとき、永久磁石同志の反発力で離れるた
め、各永久磁石２ａ、２ｂを強制的に固定する必要があ
り、作業性が悪いという問題がある。また、永久磁石の
両端面を固定するためのエンドカバー３、４が必要にな
り、部品点数の増加及びコストの高騰を招来するという
問題もある。 【０００４】なお、未着磁の永久磁石の素材を組み立て
た後に着磁するという方法もあるが、着磁装置が大がか
りになるため、予め着磁された永久磁石を使うことが多
い。 【０００５】本発明は、上記従来技術に鑑み、複数に分
割した永久磁石で複数極の中の１極分の磁極を形成する
場合において、永久磁石の固定を容易且つ経済的に行う
ことができる永久磁石回転電機を提供することを目的と
する。 【０００６】上記目的を達成する本発明の構成は、次の
点を特徴とする。 【０００７】１） 円柱状の鉄芯の周方向に関する複数
箇所で、この鉄芯の外周面に永久磁石を配置するととも
に、各永久磁石を軸方向に複数に分割して構成した回転
子を有する永久磁石回転電機において、磁性体で形成し
たマグネットスペーサを、鉄芯の軸方向に関する中央部
に、鉄芯の径方向に突出させてこの鉄芯の周方向に亘っ
て設け、さらに軸方向で隣接する永久磁石を相対向さ
せ、これらの永久磁石を前記マグネットスペーサの両面
にその磁力によりそれぞれ吸着させた回転子を有するこ
と。 【０００８】２） 上記１）に記載する永久磁石回転電
機において、マグネットスペーサは、環状部材で形成し
たこと。 【０００９】３） 上記１）に記載する永久磁石回転電
機において、マグネットスペーサは、永久磁石の横断面
形状と同形状の複数の扇形部材で形成したこと。 【００１０】４） 上記１）に記載する永久磁石回転電
機において、マグネットスペーサは、針金状の部材で形
成したこと。 【００１１】５） 上記１）に記載する永久磁石回転電
機において、マグネットスペーサは、鉄芯の周方向に形
成した溝に下端部を挿入することができるように形成す
るとともに、一箇所を切り欠いてＣ形に開くことができ
るように形成した環状部材であること。 【００１２】６） 上記１）に記載する永久磁石回転電
機において、マグネットスペーサは、鉄芯の周方向に形
成した溝に挿入する下端部と、この下端部に上方で連続
する永久磁石の横断面形状と同形状の吸着部とを有する
複数の扇形部材で形成したこと。 【００１３】７） 上記１）に記載する永久磁石回転電
機において、マグネットスペーサは、鉄芯を機械加工す
ることにより鉄芯の軸方向に関する中央部に、鉄芯の径
方向に突出させてこの鉄芯の周方向に亘って設けたこ
と。 【００１４】８） 円柱状の鉄芯の周方向に関する複数
箇所で、この鉄芯の外周面に永久磁石を配置するととも
に、各永久磁石を軸方向に複数に分割して構成した回転
子を有する永久磁石回転電機において、鉄芯は鋼板を軸
方向に積層して形成するとともに、この積層鋼板の一枚
を、鉄芯の軸方向に関する中央部で、鉄芯の径方向に突
出する突出部を有するマグネットスペーサとし、さらに
このマグネットスペーサの突出部の両面に、軸方向で隣
接する永久磁石を相対向させてその磁力によりそれぞれ
吸着させた回転子を有すること。 【００１５】９） 円柱状の鉄芯の周方向に関する複数
箇所で、この鉄芯の外周面に永久磁石を配置するととも
に、各永久磁石を軸方向に複数に分割して構成した回転
子を有する永久磁石回転電機において、磁性体で形成し
た少なくとも３個のマグネットスペーサを、鉄芯の軸方
向に関する両端部とこの両端部の間とに、鉄芯の径方向
に突出させてこの鉄芯の周方向に亘って設けるととも
に、各マグネットスペーサの下端部には、凸部である爪
部を軸方向に突出させて設け、さらに軸方向で隣接する
マグネットスペーサ間に永久磁石をその磁力によりそれ
ぞれ吸着させた回転子を有すること。 【００１６】 【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づき詳細に説明する。 【００１７】各実施の形態は、その回転子に特徴がある
ので、この回転子部分のみを抽出して説明する。各実施
の形態における回転子は、円柱状の回転子鉄心の周方向
に関する複数箇所で、この回転子鉄心の外周面に、軸方
向に関し複数分割した永久磁石を配置したものであり、
磁性体で形成したマグネットスペーサを有する点を共通
の特徴とするものである。マグネットスペーサは、回転
子鉄心の軸方向に関する中央部に、その径方向に突出さ
せてその周方向に亘って設けてある。 【００１８】図１は本発明の第１の実施の形態に係る永
久磁石回転電機の回転子を示す縦断面図（ａ）及びその
マグネットスペーサを示す側面図（ｂ）である。図１
（ａ）に示すように、回転子鉄心１１には、磁性体で形
成したマグネットスペーサ１３が、回転子鉄心１１の軸
方向に関する中央部に、この回転子鉄心１１の径方向に
突出させてその周方向に亘って設けてある。ここで、マ
グネットスペーサ１３は、図１（ｂ）にこの部分を抽出
して示すように、永久磁石１２ａ、１２ｂが当接する部
分が幅広の扇形形状となった環状部材で形成してある。
このとき、環状の内径は回転子鉄心１１の外径と略同一
に形成してあり、回転子鉄心１１に嵌め込んで固定し得
る。また、図１（ａ）に示すように、永久磁石１２ａ、
１２ｂは、２分割されて複数極のうちの１極を形成する
ものであり、前記マグネットスペーサ１３の両面にその
磁力によりそれぞれ吸着させてある。このことにより、
永久磁石１２ａ、１２ｂをマグネットスペーサ１３に固
定することができる。 【００１９】かくして、マグネットスペーサ１３は、周
方向で隣接する永久磁石１２ａ、１２ｂ同志の反発を抑
え、当該永久磁石１２ａ、１２ｂの固定を簡単にする。
このとき、本形態によれば、マグネットスネペーサ１３
の製造工程が簡潔になり、コストダウンを図ることもで
きる。 【００２０】図２は本発明の第２の実施の形態に係る永
久磁石回転電機の回転子を示す縦断面図（ａ）及びその
マグネットスペーサを示す側面図（ｂ）である。本形態
は、図１に示す第１の実施の形態に対し、マグネットス
ペーサ２３の構成のみが異なる。そこで、図１と同一部
分には同一番号を付し、重複する説明は省略する。本形
態に係るマグネットスペーサ２３は、図２（ｂ）にこの
部分を抽出して示すように、永久磁石１２ａ、１２ｂの
横断面形状と同形状の複数の扇形部材で形成してある。
すなわち、各扇形部材を回転子鉄心１１の表面に周方向
に亘り配設・固定したものである。永久磁石１２ａ、１
２ｂは前記マグネットスペーサ２３の両面にその磁力に
よりそれぞれ吸着させてある。 【００２１】かくして、マグネットスペーサ２３は、周
方向で隣接する永久磁石１２ａ、１２ｂ同志の反発を抑
え、当該永久磁石１２ａ、１２ｂの固定を簡単にする。
このとき、本形態によれば、マグネットスネペーサ１３
の製造工程が簡単になり、コストダウンを図ることもで
きる。また、第１の実施の形態に場合よりも磁束漏れの
低減が可能になる。 【００２２】図３は本発明の第３の実施の形態に係る永
久磁石回転電機の回転子を示す縦断面図（ａ）及びその
マグネットスペーサを示す側面図（ｂ）である。本形態
は、図１に示す第１の実施の形態に対し、マグネットス
ペーサ３３の構成のみが異なる。そこで、図１と同一部
分には同一番号を付し、重複する説明は省略する。本形
態に係るマグネットスペーサ３３は、図３（ｂ）にこの
部分を抽出して示すように、針金状の部材で形成してあ
る。すなわち、各針金状の部材を回転子鉄心１１の表面
に周方向に亘り配設・固定したものである。永久磁石１
２ａ、１２ｂは前記マグネットスペーサ３３の両面にそ
の磁力によりそれぞれ吸着させてある。 【００２３】かくして、マグネットスペーサ３３は、周
方向で隣接する永久磁石１２ａ、１２ｂ同志の反発を抑
え、当該永久磁石１２ａ、１２ｂの固定を簡単にする。
このとき、本形態によれば、マグネットスペーサ３３の
作製が最も簡単であり、コストダウンを図ることができ
る。 【００２４】図４は本発明の第４の実施の形態に係る永
久磁石回転電機の回転子を示す縦断面図（ａ）及びその
マグネットスペーサを示す側面図（ｂ）である。本形態
は、図１に示す第１の実施の形態に対し、回転子鉄心４
１及びマグネットスペーサ４３の構成のみが異なる。そ
こで、図１と同一部分には同一番号を付し、重複する説
明は省略する。本形態に係る回転子鉄心４１の軸方向に
関する中央部には周方向に亘り溝４１ａが形成してあ
る。マグネットスペーサ４３は、図４（ｂ）にこの部分
を抽出して示すように、回転子鉄心１１の上記溝４１ａ
に下端部を挿入することができるように形成するととも
に、一箇所を切り欠いてＣ形に開くことができるように
形成した環状部材である。このマグネットスペーサ４３
を回転子鉄心１１に装着する際には、Ｃ形の環状部材の
切欠部分４３ａを開いて溝４１ａに嵌め込むことにより
回転子鉄心４１に固定する。永久磁石１２ａ、１２ｂは
前記マグネットスペーサ４３の両面にその磁力によりそ
れぞれ吸着させてある。 【００２５】かくして、マグネットスペーサ４３は、周
方向で隣接する永久磁石１２ａ、１２ｂ同志の反発を抑
え、当該永久磁石１２ａ、１２ｂの固定を簡単にする。
このとき、本形態によれば、回転子鉄心４１の溝４１ａ
により永久磁石１２ａ、１２ｂの軸方向の位置決めがで
き、またマグネットスペーサ４３の固定も図ることがで
きる。 【００２６】図５は本発明の第５の実施の形態に係る永
久磁石回転電機の回転子を示す縦断面図（ａ）及びその
マグネットスペーサを示す側面図（ｂ）である。本形態
は、図１に示す第１の実施の形態に対し、回転子鉄心５
１及びマグネットスペーサ５３の構成のみが異なる。そ
こで、図１と同一部分には同一番号を付し、重複する説
明は省略する。本形態に係る回転子鉄心５１の軸方向に
関する中央部には周方向に亘り溝５１ａが形成してあ
る。マグネットスペーサ５３は、図５（ｂ）にこの部分
を抽出して示すように、回転子鉄心４１の上記溝５１ａ
に挿入する下端部と、この下端部に上方で連続する永久
磁石１２ａ、１２ｂの横断面形状と同形状の吸着部とを
有する複数の扇形部材で形成したものである。このマグ
ネットスペーサ５３を回転子鉄心５３に固定する際に
は、扇形部材である各マグネットスペーサ５３を溝５１
ａに嵌め込むことにより回転子鉄心５１に固定する。永
久磁石１２ａ、１２ｂは前記マグネットスペーサ４３の
両面にその磁力によりそれぞれ吸着させてある。 【００２７】かくして、マグネットスペーサ５３は、周
方向で隣接する永久磁石１２ａ、１２ｂ同志の反発を抑
え、当該永久磁石１２ａ、１２ｂの固定を簡単にする。
このとき、本形態によれば、上記第４の実施の形態と同
様に、回転子鉄心５１の溝５１ａにより永久磁石１２
ａ、１２ｂの軸方向の位置決めができ、またマグネット
スペーサ５３の固定も図ることができる。さらに、第４
の実施の形態よりも磁束の漏れを低減することができ
る。 【００２８】図６は本発明の第６の実施の形態に係る永
久磁石回転電機の回転子を示す縦断面図（ａ）及びその
マグネットスペーサを示す側面図（ｂ）である。本形態
は、図１に示す第１の実施の形態に対し、回転子鉄心６
１及びマグネットスペーサ６３の構成のみが異なる。そ
こで、図１と同一部分には同一番号を付し、重複する説
明は省略する。本形態に係る回転子鉄心６１はマグネッ
トスペーサ６３を一体的に有するものである。すなわ
ち、マグネットスペーサ６３は、回転子鉄心６１を機械
加工することにより回転子鉄心６１の軸方向に関する中
央部に、回転子鉄心６１の径方向に突出させてその周方
向に亘って形成したものである。永久磁石１２ａ、１２
ｂは前記マグネットスペーサ６３の両面にその磁力によ
りそれぞれ吸着させてある。 【００２９】かくして、マグネットスペーサ６３は、周
方向で隣接する永久磁石１２ａ、１２ｂ同志の反発を抑
え、当該永久磁石１２ａ、１２ｂの固定を簡単にする。
このとき、本形態によれば、回転子鉄心６１とマグネッ
トスペーサ６３が同一の部品となるので、部品点数が減
り、この点でコストダウンを図ることができる。 【００３０】図７は本発明の第７の実施の形態に係る永
久磁石回転電機の回転子を示す縦断面図（ａ）及びその
マグネットスペーサを示す側面図（ｂ）である。本形態
は、図１に示す第１の実施の形態に対し、回転子鉄心７
１及びマグネットスペーサ７３の構成のみが異なる。そ
こで、図１と同一部分には同一番号を付し、重複する説
明は省略する。本形態に係る回転子鉄心７１は、鋼板を
軸方向に積層して形成するとともに、この積層鋼板の一
枚を、当該回転子鉄心７１の軸方向に関する中央部で、
その径方向に突出する突出部を有するマグネットスペー
サ７３としたものである。永久磁石１２ａ、１２ｂは前
記マグネットスペーサ７３の両面にその磁力によりそれ
ぞれ吸着させてある。 【００３１】かくして、マグネットスペーサ７３は、周
方向で隣接する永久磁石１２ａ、１２ｂ同志の反発を抑
え、当該永久磁石１２ａ、１２ｂの固定を簡単にする。
このとき、本形態によれば、マグネットスペーサ７３が
積層鋼板と一緒に固定されるので、永久磁石１２ａ、１
２ｂの軸方向の位置決めができ、またマグネットスペー
サ７３自体の固定も図ることができる。 【００３２】図８は本発明の第８の実施の形態に係る永
久磁石回転電機の回転子を示す縦断面図（ａ）及びその
マグネットスペーサを示す側面図（ｂ）である。また、
図９（ａ）はこの回転子を一部切り欠いて示す斜視図、
図９（ｂ）はその爪部を抽出して示す拡大図である。本
形態は、図１に示す第１の実施の形態に対し、回転子鉄
心８１及びマグネットスペーサ８３、８４、８５の構成
のみが異なる。そこで、図１と同一部分には同一番号を
付し、重複する説明は省略する。本形態に係る回転子
は、磁性体で形成した３個のマグネットスペーサ８３、
８４、８５を、回転子鉄心８１の軸方向に関する両端部
とその中央部とに（必ずしもこの様な３箇所に限定する
必要はない。永久磁石１２ａ、１２ｂの数に合わせて適
宜設ければ良い。）、この回転子鉄心８１の径方向に突
出させてこの回転子鉄心８１の周方向に亘って設けてあ
る。すなわち、本形態では中央部のみならず、両端部に
もマグネットスペーサ８４、８５を設け、これらマグネ
ットスペーサ８４、８５で永久磁石１２ａ、１２ｂの左
端面若しくは右端面の位置を規制するようになってい
る。また、各マグネットスペーサ８３〜８５の下端部に
は、凸部である爪部８３ａ、８３ｂ、８４ａ、８４ｂ、
８５ａ、８５ｂが軸方向に突出させて設けてある。爪部
８３ａ、８３ｂ、８４ａ、８４ｂ、８５ａ、８５ｂは磁
極の数（周方向に関する永久磁石１２ａ、１２ｂの数）
に合わせて周方向に関し、複数個設ける。永久磁石１２
ａ、１２ｂは前記マグネットスペーサ（８３，８４）、
（８３，８５）の端面にその磁力によりそれぞれ吸着さ
せてある。かかる状態の永久磁石１２ａ、１２ｂは爪部
８３ａ、８３ｂ、８４ｂ、８５ａを介してマグネットス
ペーサ８３、８４、８５をその中心方向に押さえる役目
を果たす。 【００３３】かくして、マグネットスペーサ８３〜８５
は、周方向で隣接する永久磁石１２ａ、１２ｂ同志の反
発を抑え、当該永久磁石１２ａ、１２ｂの固定を簡単に
する。このとき、本形態によれば、マグネットスペーサ
８４、８５が永久磁石１２ａ、１２ｂの軸方向の位置を
規制するので、これら永久磁石１２ａ、１２ｂが軸方向
にずれることはない。また、永久磁石１２ａ、１２ｂは
爪部８３ａ、８３ｂ、８４ｂ、８５ａを介してマグネッ
トスペーサ８３、８４、８５をその中心方向に押さえて
いるので、マグネットスペーサ８３〜８５の遠心方向へ
の抜けを防止することもできる。 【００３４】なお、上記第２、第３又は第５の実施の形
態におけるマグネットスペーサ２３、３３、５３は永久
磁石１２ａ、１２ｂの固定後において、取り外すことも
できる。 【００３５】 【発明の効果】以上実施の形態とともに詳細に説明した
通り、本発明によれば、分割した永久磁石をマグネット
スペーサにその磁力により吸着するようにしたので、永
久磁石同志の反発を抑え、その回転子鉄心の表面に対す
る固定を簡単に行うことができる。さらに、〔請求項
９〕に記載する発明によれば、永久磁石の軸方向のずれ
を防止するとともに、遠心方向への抜けを防止して回転
子と固定子間のギャップを最小に保持することができ、
同時にこのマグネットスペーサの固定鉄心に対する接触
を防止することができる。
し、特に回転子鉄芯の表面に永久磁石を貼着して界磁を
形成した永久磁石電動機に適用して有用なものである。 【０００２】 【従来の技術】円柱状の回転子の表面に永久磁石を貼着
して界磁を形成した永久磁石回転電機において、回転子
の軸方向長さが長くなり、長い永久磁石が必要になった
場合、これを単体の永久磁石で形成するのには限界があ
るため、単体の永久磁石を幾つか並べて一つの磁極を形
成している。すなわち、図１０に示すように、回転子鉄
心１の表面に貼着される永久磁石は、この回転子鉄心１
の軸方向に例えば２分割した永久磁石２ａ、２ｂで２分
割して形成してある。ここで、永久磁石２ａ、２ｂは、
回転子鉄心１の中央部で相対向して当接され、１極分の
磁極を形成するともに、両端面である永久磁石２ａの左
端面及び永久磁石２ｂの右端面をエンドカバー３、４に
当接させて固定してある。エンドカバー３、４は回転子
鉄心１の両端面にボルト５、６でそれぞれ固着してあ
る。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上述の如き従来技術に
おいては、複数の永久磁石２ａ、２ｂを回転子鉄心１の
表面に並べて組み立てるとき、周方向で隣接する永久磁
石２ａ、２ｂ同志が反発するため組立が困難である。す
なわち、永久磁石２ａ２ｂを回転子鉄心１の表面に並べ
て組み立てるとき、永久磁石同志の反発力で離れるた
め、各永久磁石２ａ、２ｂを強制的に固定する必要があ
り、作業性が悪いという問題がある。また、永久磁石の
両端面を固定するためのエンドカバー３、４が必要にな
り、部品点数の増加及びコストの高騰を招来するという
問題もある。 【０００４】なお、未着磁の永久磁石の素材を組み立て
た後に着磁するという方法もあるが、着磁装置が大がか
りになるため、予め着磁された永久磁石を使うことが多
い。 【０００５】本発明は、上記従来技術に鑑み、複数に分
割した永久磁石で複数極の中の１極分の磁極を形成する
場合において、永久磁石の固定を容易且つ経済的に行う
ことができる永久磁石回転電機を提供することを目的と
する。 【０００６】上記目的を達成する本発明の構成は、次の
点を特徴とする。 【０００７】１） 円柱状の鉄芯の周方向に関する複数
箇所で、この鉄芯の外周面に永久磁石を配置するととも
に、各永久磁石を軸方向に複数に分割して構成した回転
子を有する永久磁石回転電機において、磁性体で形成し
たマグネットスペーサを、鉄芯の軸方向に関する中央部
に、鉄芯の径方向に突出させてこの鉄芯の周方向に亘っ
て設け、さらに軸方向で隣接する永久磁石を相対向さ
せ、これらの永久磁石を前記マグネットスペーサの両面
にその磁力によりそれぞれ吸着させた回転子を有するこ
と。 【０００８】２） 上記１）に記載する永久磁石回転電
機において、マグネットスペーサは、環状部材で形成し
たこと。 【０００９】３） 上記１）に記載する永久磁石回転電
機において、マグネットスペーサは、永久磁石の横断面
形状と同形状の複数の扇形部材で形成したこと。 【００１０】４） 上記１）に記載する永久磁石回転電
機において、マグネットスペーサは、針金状の部材で形
成したこと。 【００１１】５） 上記１）に記載する永久磁石回転電
機において、マグネットスペーサは、鉄芯の周方向に形
成した溝に下端部を挿入することができるように形成す
るとともに、一箇所を切り欠いてＣ形に開くことができ
るように形成した環状部材であること。 【００１２】６） 上記１）に記載する永久磁石回転電
機において、マグネットスペーサは、鉄芯の周方向に形
成した溝に挿入する下端部と、この下端部に上方で連続
する永久磁石の横断面形状と同形状の吸着部とを有する
複数の扇形部材で形成したこと。 【００１３】７） 上記１）に記載する永久磁石回転電
機において、マグネットスペーサは、鉄芯を機械加工す
ることにより鉄芯の軸方向に関する中央部に、鉄芯の径
方向に突出させてこの鉄芯の周方向に亘って設けたこ
と。 【００１４】８） 円柱状の鉄芯の周方向に関する複数
箇所で、この鉄芯の外周面に永久磁石を配置するととも
に、各永久磁石を軸方向に複数に分割して構成した回転
子を有する永久磁石回転電機において、鉄芯は鋼板を軸
方向に積層して形成するとともに、この積層鋼板の一枚
を、鉄芯の軸方向に関する中央部で、鉄芯の径方向に突
出する突出部を有するマグネットスペーサとし、さらに
このマグネットスペーサの突出部の両面に、軸方向で隣
接する永久磁石を相対向させてその磁力によりそれぞれ
吸着させた回転子を有すること。 【００１５】９） 円柱状の鉄芯の周方向に関する複数
箇所で、この鉄芯の外周面に永久磁石を配置するととも
に、各永久磁石を軸方向に複数に分割して構成した回転
子を有する永久磁石回転電機において、磁性体で形成し
た少なくとも３個のマグネットスペーサを、鉄芯の軸方
向に関する両端部とこの両端部の間とに、鉄芯の径方向
に突出させてこの鉄芯の周方向に亘って設けるととも
に、各マグネットスペーサの下端部には、凸部である爪
部を軸方向に突出させて設け、さらに軸方向で隣接する
マグネットスペーサ間に永久磁石をその磁力によりそれ
ぞれ吸着させた回転子を有すること。 【００１６】 【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づき詳細に説明する。 【００１７】各実施の形態は、その回転子に特徴がある
ので、この回転子部分のみを抽出して説明する。各実施
の形態における回転子は、円柱状の回転子鉄心の周方向
に関する複数箇所で、この回転子鉄心の外周面に、軸方
向に関し複数分割した永久磁石を配置したものであり、
磁性体で形成したマグネットスペーサを有する点を共通
の特徴とするものである。マグネットスペーサは、回転
子鉄心の軸方向に関する中央部に、その径方向に突出さ
せてその周方向に亘って設けてある。 【００１８】図１は本発明の第１の実施の形態に係る永
久磁石回転電機の回転子を示す縦断面図（ａ）及びその
マグネットスペーサを示す側面図（ｂ）である。図１
（ａ）に示すように、回転子鉄心１１には、磁性体で形
成したマグネットスペーサ１３が、回転子鉄心１１の軸
方向に関する中央部に、この回転子鉄心１１の径方向に
突出させてその周方向に亘って設けてある。ここで、マ
グネットスペーサ１３は、図１（ｂ）にこの部分を抽出
して示すように、永久磁石１２ａ、１２ｂが当接する部
分が幅広の扇形形状となった環状部材で形成してある。
このとき、環状の内径は回転子鉄心１１の外径と略同一
に形成してあり、回転子鉄心１１に嵌め込んで固定し得
る。また、図１（ａ）に示すように、永久磁石１２ａ、
１２ｂは、２分割されて複数極のうちの１極を形成する
ものであり、前記マグネットスペーサ１３の両面にその
磁力によりそれぞれ吸着させてある。このことにより、
永久磁石１２ａ、１２ｂをマグネットスペーサ１３に固
定することができる。 【００１９】かくして、マグネットスペーサ１３は、周
方向で隣接する永久磁石１２ａ、１２ｂ同志の反発を抑
え、当該永久磁石１２ａ、１２ｂの固定を簡単にする。
このとき、本形態によれば、マグネットスネペーサ１３
の製造工程が簡潔になり、コストダウンを図ることもで
きる。 【００２０】図２は本発明の第２の実施の形態に係る永
久磁石回転電機の回転子を示す縦断面図（ａ）及びその
マグネットスペーサを示す側面図（ｂ）である。本形態
は、図１に示す第１の実施の形態に対し、マグネットス
ペーサ２３の構成のみが異なる。そこで、図１と同一部
分には同一番号を付し、重複する説明は省略する。本形
態に係るマグネットスペーサ２３は、図２（ｂ）にこの
部分を抽出して示すように、永久磁石１２ａ、１２ｂの
横断面形状と同形状の複数の扇形部材で形成してある。
すなわち、各扇形部材を回転子鉄心１１の表面に周方向
に亘り配設・固定したものである。永久磁石１２ａ、１
２ｂは前記マグネットスペーサ２３の両面にその磁力に
よりそれぞれ吸着させてある。 【００２１】かくして、マグネットスペーサ２３は、周
方向で隣接する永久磁石１２ａ、１２ｂ同志の反発を抑
え、当該永久磁石１２ａ、１２ｂの固定を簡単にする。
このとき、本形態によれば、マグネットスネペーサ１３
の製造工程が簡単になり、コストダウンを図ることもで
きる。また、第１の実施の形態に場合よりも磁束漏れの
低減が可能になる。 【００２２】図３は本発明の第３の実施の形態に係る永
久磁石回転電機の回転子を示す縦断面図（ａ）及びその
マグネットスペーサを示す側面図（ｂ）である。本形態
は、図１に示す第１の実施の形態に対し、マグネットス
ペーサ３３の構成のみが異なる。そこで、図１と同一部
分には同一番号を付し、重複する説明は省略する。本形
態に係るマグネットスペーサ３３は、図３（ｂ）にこの
部分を抽出して示すように、針金状の部材で形成してあ
る。すなわち、各針金状の部材を回転子鉄心１１の表面
に周方向に亘り配設・固定したものである。永久磁石１
２ａ、１２ｂは前記マグネットスペーサ３３の両面にそ
の磁力によりそれぞれ吸着させてある。 【００２３】かくして、マグネットスペーサ３３は、周
方向で隣接する永久磁石１２ａ、１２ｂ同志の反発を抑
え、当該永久磁石１２ａ、１２ｂの固定を簡単にする。
このとき、本形態によれば、マグネットスペーサ３３の
作製が最も簡単であり、コストダウンを図ることができ
る。 【００２４】図４は本発明の第４の実施の形態に係る永
久磁石回転電機の回転子を示す縦断面図（ａ）及びその
マグネットスペーサを示す側面図（ｂ）である。本形態
は、図１に示す第１の実施の形態に対し、回転子鉄心４
１及びマグネットスペーサ４３の構成のみが異なる。そ
こで、図１と同一部分には同一番号を付し、重複する説
明は省略する。本形態に係る回転子鉄心４１の軸方向に
関する中央部には周方向に亘り溝４１ａが形成してあ
る。マグネットスペーサ４３は、図４（ｂ）にこの部分
を抽出して示すように、回転子鉄心１１の上記溝４１ａ
に下端部を挿入することができるように形成するととも
に、一箇所を切り欠いてＣ形に開くことができるように
形成した環状部材である。このマグネットスペーサ４３
を回転子鉄心１１に装着する際には、Ｃ形の環状部材の
切欠部分４３ａを開いて溝４１ａに嵌め込むことにより
回転子鉄心４１に固定する。永久磁石１２ａ、１２ｂは
前記マグネットスペーサ４３の両面にその磁力によりそ
れぞれ吸着させてある。 【００２５】かくして、マグネットスペーサ４３は、周
方向で隣接する永久磁石１２ａ、１２ｂ同志の反発を抑
え、当該永久磁石１２ａ、１２ｂの固定を簡単にする。
このとき、本形態によれば、回転子鉄心４１の溝４１ａ
により永久磁石１２ａ、１２ｂの軸方向の位置決めがで
き、またマグネットスペーサ４３の固定も図ることがで
きる。 【００２６】図５は本発明の第５の実施の形態に係る永
久磁石回転電機の回転子を示す縦断面図（ａ）及びその
マグネットスペーサを示す側面図（ｂ）である。本形態
は、図１に示す第１の実施の形態に対し、回転子鉄心５
１及びマグネットスペーサ５３の構成のみが異なる。そ
こで、図１と同一部分には同一番号を付し、重複する説
明は省略する。本形態に係る回転子鉄心５１の軸方向に
関する中央部には周方向に亘り溝５１ａが形成してあ
る。マグネットスペーサ５３は、図５（ｂ）にこの部分
を抽出して示すように、回転子鉄心４１の上記溝５１ａ
に挿入する下端部と、この下端部に上方で連続する永久
磁石１２ａ、１２ｂの横断面形状と同形状の吸着部とを
有する複数の扇形部材で形成したものである。このマグ
ネットスペーサ５３を回転子鉄心５３に固定する際に
は、扇形部材である各マグネットスペーサ５３を溝５１
ａに嵌め込むことにより回転子鉄心５１に固定する。永
久磁石１２ａ、１２ｂは前記マグネットスペーサ４３の
両面にその磁力によりそれぞれ吸着させてある。 【００２７】かくして、マグネットスペーサ５３は、周
方向で隣接する永久磁石１２ａ、１２ｂ同志の反発を抑
え、当該永久磁石１２ａ、１２ｂの固定を簡単にする。
このとき、本形態によれば、上記第４の実施の形態と同
様に、回転子鉄心５１の溝５１ａにより永久磁石１２
ａ、１２ｂの軸方向の位置決めができ、またマグネット
スペーサ５３の固定も図ることができる。さらに、第４
の実施の形態よりも磁束の漏れを低減することができ
る。 【００２８】図６は本発明の第６の実施の形態に係る永
久磁石回転電機の回転子を示す縦断面図（ａ）及びその
マグネットスペーサを示す側面図（ｂ）である。本形態
は、図１に示す第１の実施の形態に対し、回転子鉄心６
１及びマグネットスペーサ６３の構成のみが異なる。そ
こで、図１と同一部分には同一番号を付し、重複する説
明は省略する。本形態に係る回転子鉄心６１はマグネッ
トスペーサ６３を一体的に有するものである。すなわ
ち、マグネットスペーサ６３は、回転子鉄心６１を機械
加工することにより回転子鉄心６１の軸方向に関する中
央部に、回転子鉄心６１の径方向に突出させてその周方
向に亘って形成したものである。永久磁石１２ａ、１２
ｂは前記マグネットスペーサ６３の両面にその磁力によ
りそれぞれ吸着させてある。 【００２９】かくして、マグネットスペーサ６３は、周
方向で隣接する永久磁石１２ａ、１２ｂ同志の反発を抑
え、当該永久磁石１２ａ、１２ｂの固定を簡単にする。
このとき、本形態によれば、回転子鉄心６１とマグネッ
トスペーサ６３が同一の部品となるので、部品点数が減
り、この点でコストダウンを図ることができる。 【００３０】図７は本発明の第７の実施の形態に係る永
久磁石回転電機の回転子を示す縦断面図（ａ）及びその
マグネットスペーサを示す側面図（ｂ）である。本形態
は、図１に示す第１の実施の形態に対し、回転子鉄心７
１及びマグネットスペーサ７３の構成のみが異なる。そ
こで、図１と同一部分には同一番号を付し、重複する説
明は省略する。本形態に係る回転子鉄心７１は、鋼板を
軸方向に積層して形成するとともに、この積層鋼板の一
枚を、当該回転子鉄心７１の軸方向に関する中央部で、
その径方向に突出する突出部を有するマグネットスペー
サ７３としたものである。永久磁石１２ａ、１２ｂは前
記マグネットスペーサ７３の両面にその磁力によりそれ
ぞれ吸着させてある。 【００３１】かくして、マグネットスペーサ７３は、周
方向で隣接する永久磁石１２ａ、１２ｂ同志の反発を抑
え、当該永久磁石１２ａ、１２ｂの固定を簡単にする。
このとき、本形態によれば、マグネットスペーサ７３が
積層鋼板と一緒に固定されるので、永久磁石１２ａ、１
２ｂの軸方向の位置決めができ、またマグネットスペー
サ７３自体の固定も図ることができる。 【００３２】図８は本発明の第８の実施の形態に係る永
久磁石回転電機の回転子を示す縦断面図（ａ）及びその
マグネットスペーサを示す側面図（ｂ）である。また、
図９（ａ）はこの回転子を一部切り欠いて示す斜視図、
図９（ｂ）はその爪部を抽出して示す拡大図である。本
形態は、図１に示す第１の実施の形態に対し、回転子鉄
心８１及びマグネットスペーサ８３、８４、８５の構成
のみが異なる。そこで、図１と同一部分には同一番号を
付し、重複する説明は省略する。本形態に係る回転子
は、磁性体で形成した３個のマグネットスペーサ８３、
８４、８５を、回転子鉄心８１の軸方向に関する両端部
とその中央部とに（必ずしもこの様な３箇所に限定する
必要はない。永久磁石１２ａ、１２ｂの数に合わせて適
宜設ければ良い。）、この回転子鉄心８１の径方向に突
出させてこの回転子鉄心８１の周方向に亘って設けてあ
る。すなわち、本形態では中央部のみならず、両端部に
もマグネットスペーサ８４、８５を設け、これらマグネ
ットスペーサ８４、８５で永久磁石１２ａ、１２ｂの左
端面若しくは右端面の位置を規制するようになってい
る。また、各マグネットスペーサ８３〜８５の下端部に
は、凸部である爪部８３ａ、８３ｂ、８４ａ、８４ｂ、
８５ａ、８５ｂが軸方向に突出させて設けてある。爪部
８３ａ、８３ｂ、８４ａ、８４ｂ、８５ａ、８５ｂは磁
極の数（周方向に関する永久磁石１２ａ、１２ｂの数）
に合わせて周方向に関し、複数個設ける。永久磁石１２
ａ、１２ｂは前記マグネットスペーサ（８３，８４）、
（８３，８５）の端面にその磁力によりそれぞれ吸着さ
せてある。かかる状態の永久磁石１２ａ、１２ｂは爪部
８３ａ、８３ｂ、８４ｂ、８５ａを介してマグネットス
ペーサ８３、８４、８５をその中心方向に押さえる役目
を果たす。 【００３３】かくして、マグネットスペーサ８３〜８５
は、周方向で隣接する永久磁石１２ａ、１２ｂ同志の反
発を抑え、当該永久磁石１２ａ、１２ｂの固定を簡単に
する。このとき、本形態によれば、マグネットスペーサ
８４、８５が永久磁石１２ａ、１２ｂの軸方向の位置を
規制するので、これら永久磁石１２ａ、１２ｂが軸方向
にずれることはない。また、永久磁石１２ａ、１２ｂは
爪部８３ａ、８３ｂ、８４ｂ、８５ａを介してマグネッ
トスペーサ８３、８４、８５をその中心方向に押さえて
いるので、マグネットスペーサ８３〜８５の遠心方向へ
の抜けを防止することもできる。 【００３４】なお、上記第２、第３又は第５の実施の形
態におけるマグネットスペーサ２３、３３、５３は永久
磁石１２ａ、１２ｂの固定後において、取り外すことも
できる。 【００３５】 【発明の効果】以上実施の形態とともに詳細に説明した
通り、本発明によれば、分割した永久磁石をマグネット
スペーサにその磁力により吸着するようにしたので、永
久磁石同志の反発を抑え、その回転子鉄心の表面に対す
る固定を簡単に行うことができる。さらに、〔請求項
９〕に記載する発明によれば、永久磁石の軸方向のずれ
を防止するとともに、遠心方向への抜けを防止して回転
子と固定子間のギャップを最小に保持することができ、
同時にこのマグネットスペーサの固定鉄心に対する接触
を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る永久磁石回転
電機の回転子を示す図で、（ａ）はその縦断面図、
（ｂ）はそのマグネットスペーサを示す側面図である。 【図２】本発明の第２の実施の形態に係る永久磁石回転
電機の回転子を示す図で、（ａ）はその縦断面図、
（ｂ）はそのマグネットスペーサを示す側面図である。 【図３】本発明の第３の実施の形態に係る永久磁石回転
電機の回転子を示す図で、（ａ）はその縦断面図、
（ｂ）はそのマグネットスペーサを示す側面図である。 【図４】本発明の第４の実施の形態に係る永久磁石回転
電機の回転子を示す図で、（ａ）はその縦断面図、
（ｂ）はそのマグネットスペーサを示す側面図である。 【図５】本発明の第５の実施の形態に係る永久磁石回転
電機の回転子を示す図で、（ａ）はその縦断面図、
（ｂ）はそのマグネットスペーサを示す側面図である。 【図６】本発明の第６の実施の形態に係る永久磁石回転
電機の回転子を示す図で、（ａ）はその縦断面図、
（ｂ）はそのマグネットスペーサを示す側面図である。 【図７】本発明の第７の実施の形態に係る永久磁石回転
電機の回転子を示す図で、（ａ）はその縦断面図、
（ｂ）はそのマグネットスペーサを示す側面図である。 【図８】本発明の第８の実施の形態に係る永久磁石回転
電機の回転子を示す図で、（ａ）はその縦断面図、
（ｂ）はそのマグネットスペーサを示す側面図である。 【図９】図８に示す回転子を一部切り欠いて示す斜視図
（ａ）及びその爪部を抽出して示す拡大図（ｂ）であ
る。 【図１０】従来技術に係る永久磁石回転電機の回転子を
示す図で、（ａ）はその縦断面図、（ｂ）はその左側面
図である。 【符号の説明】 １１、４１、５１、６１、７１、８１ 回転子鉄
心 １２ａ、１２ｂ 永久磁石 １３、２３、３３、４３、５３、６３、７３、８３、８
４、８５ マグネットスペーサ ４１ａ、５１ａ 溝 ８３ａ、８３ｂ、８４ａ、８４ｂ、８５ａ、８５ｂ
爪部
電機の回転子を示す図で、（ａ）はその縦断面図、
（ｂ）はそのマグネットスペーサを示す側面図である。 【図２】本発明の第２の実施の形態に係る永久磁石回転
電機の回転子を示す図で、（ａ）はその縦断面図、
（ｂ）はそのマグネットスペーサを示す側面図である。 【図３】本発明の第３の実施の形態に係る永久磁石回転
電機の回転子を示す図で、（ａ）はその縦断面図、
（ｂ）はそのマグネットスペーサを示す側面図である。 【図４】本発明の第４の実施の形態に係る永久磁石回転
電機の回転子を示す図で、（ａ）はその縦断面図、
（ｂ）はそのマグネットスペーサを示す側面図である。 【図５】本発明の第５の実施の形態に係る永久磁石回転
電機の回転子を示す図で、（ａ）はその縦断面図、
（ｂ）はそのマグネットスペーサを示す側面図である。 【図６】本発明の第６の実施の形態に係る永久磁石回転
電機の回転子を示す図で、（ａ）はその縦断面図、
（ｂ）はそのマグネットスペーサを示す側面図である。 【図７】本発明の第７の実施の形態に係る永久磁石回転
電機の回転子を示す図で、（ａ）はその縦断面図、
（ｂ）はそのマグネットスペーサを示す側面図である。 【図８】本発明の第８の実施の形態に係る永久磁石回転
電機の回転子を示す図で、（ａ）はその縦断面図、
（ｂ）はそのマグネットスペーサを示す側面図である。 【図９】図８に示す回転子を一部切り欠いて示す斜視図
（ａ）及びその爪部を抽出して示す拡大図（ｂ）であ
る。 【図１０】従来技術に係る永久磁石回転電機の回転子を
示す図で、（ａ）はその縦断面図、（ｂ）はその左側面
図である。 【符号の説明】 １１、４１、５１、６１、７１、８１ 回転子鉄
心 １２ａ、１２ｂ 永久磁石 １３、２３、３３、４３、５３、６３、７３、８３、８
４、８５ マグネットスペーサ ４１ａ、５１ａ 溝 ８３ａ、８３ｂ、８４ａ、８４ｂ、８５ａ、８５ｂ
爪部
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 円柱状の鉄芯の周方向に関する複数箇所
で、この鉄芯の外周面に永久磁石を配置するとともに、
各永久磁石を軸方向に複数に分割して構成した回転子を
有する永久磁石回転電機において、 磁性体で形成したマグネットスペーサを、鉄芯の軸方向
に関する中央部に、鉄芯の径方向に突出させてこの鉄芯
の周方向に亘って設け、さらに軸方向で隣接する永久磁
石を相対向させ、これらの永久磁石を前記マグネットス
ペーサの両面にその磁力によりそれぞれ吸着させた回転
子を有することを特徴とする永久磁石回転電機。 【請求項２】 〔請求項１〕に記載する永久磁石回転電
機において、 マグネットスペーサは、環状部材で形成したことを特徴
とする永久磁石回転電機。 【請求項３】 〔請求項１〕に記載する永久磁石回転電
機において、 マグネットスペーサは、永久磁石の横断面形状と同形状
の複数の扇形部材で形成したことを特徴とする永久磁石
回転電機。 【請求項４】 〔請求項１〕に記載する永久磁石回転電
機において、 マグネットスペーサは、針金状の部材で形成したことを
特徴とする永久磁石回転電機。 【請求項５】 〔請求項１〕に記載する永久磁石回転電
機において、 マグネットスペーサは、鉄芯の周方向に形成した溝に下
端部を挿入することができるように形成するとともに、
一箇所を切り欠いてＣ形に開くことができるように形成
した環状部材であることを特徴とする永久磁石回転電
機。 【請求項６】 〔請求項１〕に記載する永久磁石回転電
機において、 マグネットスペーサは、鉄芯の周方向に形成した溝に挿
入する下端部と、この下端部に上方で連続する永久磁石
の横断面形状と同形状の吸着部とを有する複数の扇形部
材で形成したことを特徴とする永久磁石回転電機。 【請求項７】 〔請求項１〕に記載する永久磁石回転電
機において、 マグネットスペーサは、鉄芯を機械加工することにより
鉄芯の軸方向に関する中央部に、鉄芯の径方向に突出さ
せてこの鉄芯の周方向に亘って設けたことを特徴とする
永久磁石回転電機。 【請求項８】 円柱状の鉄芯の周方向に関する複数箇所
で、この鉄芯の外周面に永久磁石を配置するとともに、
各永久磁石を軸方向に複数に分割して構成した回転子を
有する永久磁石回転電機において、 鉄芯は鋼板を軸方向に積層して形成するとともに、この
積層鋼板の一枚を、鉄芯の軸方向に関する中央部で、鉄
芯の径方向に突出する突出部を有するマグネットスペー
サとし、さらにこのマグネットスペーサの突出部の両面
に、軸方向で隣接する永久磁石を相対向させてその磁力
によりそれぞれ吸着させた回転子を有することを特徴と
する永久磁石回転電機。 【請求項９】 円柱状の鉄芯の周方向に関する複数箇所
で、この鉄芯の外周面に永久磁石を配置するとともに、
各永久磁石を軸方向に複数に分割して構成した回転子を
有する永久磁石回転電機において、 磁性体で形成した少なくとも３個のマグネットスペーサ
を、鉄芯の軸方向に関する両端部とこの両端部の間と
に、鉄芯の径方向に突出させてこの鉄芯の周方向に亘っ
て設けるとともに、各マグネットスペーサの下端部に
は、凸部である爪部を軸方向に突出させて設け、さらに
軸方向で隣接するマグネットスペーサ間に永久磁石をそ
の磁力によりそれぞれ吸着させた回転子を有することを
特徴とする永久磁石回転電機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24481599A JP2001069700A (ja) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | 永久磁石回転電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24481599A JP2001069700A (ja) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | 永久磁石回転電機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001069700A true JP2001069700A (ja) | 2001-03-16 |
Family
ID=17124373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24481599A Pending JP2001069700A (ja) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | 永久磁石回転電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001069700A (ja) |
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-
1999
- 1999-08-31 JP JP24481599A patent/JP2001069700A/ja active Pending
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