JP2002218684A - 回転機の回転子 - Google Patents
回転機の回転子Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 回転軸４の周囲に永久磁石５を同じ極性が向
かい合うように放射状に配置し、該永久磁石間の隙間を
積層した磁性材（例、電磁鋼板）で埋めて磁極部２と
し、該永久磁石の外周側および内周側を非磁性材（例、
アルミニウム）で充填して非磁性部３として構成した回
転機の回転子では、外周方向の位置によって磁束密度が
大きく異なっていた。そのため、固定子との間の磁気吸
引力が大きく変化し、回転が滑らかに行われないという
コギング現象が生じていた。 【解決手段】 永久磁石５を、回転子１の軸方向に対し
周方向に傾斜するよう配設する。周方向に傾斜するよう
配設されるので、回転子１の外周方向の位置が変わって
も、磁束密度が大きく変化することがなくなる。そのた
め、コギング現象が抑制される。
かい合うように放射状に配置し、該永久磁石間の隙間を
積層した磁性材（例、電磁鋼板）で埋めて磁極部２と
し、該永久磁石の外周側および内周側を非磁性材（例、
アルミニウム）で充填して非磁性部３として構成した回
転機の回転子では、外周方向の位置によって磁束密度が
大きく異なっていた。そのため、固定子との間の磁気吸
引力が大きく変化し、回転が滑らかに行われないという
コギング現象が生じていた。 【解決手段】 永久磁石５を、回転子１の軸方向に対し
周方向に傾斜するよう配設する。周方向に傾斜するよう
配設されるので、回転子１の外周方向の位置が変わって
も、磁束密度が大きく変化することがなくなる。そのた
め、コギング現象が抑制される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発電機又は電動機
等の回転機の回転子に関するものである。
等の回転機の回転子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】回転機の回転子には、回転軸の周囲に永
久磁石を同じ極性が向かい合うように放射状に配置し、
永久磁石間の隙間を磁性材で埋めて磁極部とし、永久磁
石の外周側および該永久磁石と該磁極部の内周側を非磁
性材で充填して非磁性部とした構造のものがある（いわ
ゆるＩＰＭ(Interrir Permanent Magnet) 型の回転
子）。図５は、そのような従来の回転子を示す図であ
る。図５において、１は回転子、２は磁極部、３は非磁
性部、４は回転軸、５は永久磁石、Ｌ1 ，Ｌ2 は外周軸
方向直線、Ｘ，Ｙは断面位置を示す符号、Ｐ1X，Ｐ1Yは
外周軸方向直線Ｌ1 とＸ−Ｘ断面，Ｙ−Ｙ断面との交
点，Ｐ2X，Ｐ2Yは外周軸方向直線Ｌ2 とＸ−Ｘ断面，Ｙ
−Ｙ断面との交点である。図５（１）は側方から見た図
であり、図５（２）は非磁性部３の一部を切り欠いて側
方から見た図である。
久磁石を同じ極性が向かい合うように放射状に配置し、
永久磁石間の隙間を磁性材で埋めて磁極部とし、永久磁
石の外周側および該永久磁石と該磁極部の内周側を非磁
性材で充填して非磁性部とした構造のものがある（いわ
ゆるＩＰＭ(Interrir Permanent Magnet) 型の回転
子）。図５は、そのような従来の回転子を示す図であ
る。図５において、１は回転子、２は磁極部、３は非磁
性部、４は回転軸、５は永久磁石、Ｌ1 ，Ｌ2 は外周軸
方向直線、Ｘ，Ｙは断面位置を示す符号、Ｐ1X，Ｐ1Yは
外周軸方向直線Ｌ1 とＸ−Ｘ断面，Ｙ−Ｙ断面との交
点，Ｐ2X，Ｐ2Yは外周軸方向直線Ｌ2 とＸ−Ｘ断面，Ｙ
−Ｙ断面との交点である。図５（１）は側方から見た図
であり、図５（２）は非磁性部３の一部を切り欠いて側
方から見た図である。
【０００３】磁極部２は、磁性材（例、電磁鋼板）の薄
い板を積層して構成される。非磁性部３は、非磁性金属
材（例、アルミニウム）で構成される。その構成の仕方
は、磁性板を積層して永久磁石を組み込んだ後、非磁性
金属材を溶融して鋳込んだり、あるいは非磁性金属材で
カシメたりすることによって行う。図６は、図５の回転
子のＸ−Ｘ断面を示す図である。なお、従来の回転子１
は、軸方向には同じ構成とされているので、Ｙ−Ｙ断面
もＸ−Ｘ断面と同じである。従って、ここではＸ−Ｘ断
面のみを示している。符号は図５のものに対応し、３
Ａ，３Ｂは非磁性部である。
い板を積層して構成される。非磁性部３は、非磁性金属
材（例、アルミニウム）で構成される。その構成の仕方
は、磁性板を積層して永久磁石を組み込んだ後、非磁性
金属材を溶融して鋳込んだり、あるいは非磁性金属材で
カシメたりすることによって行う。図６は、図５の回転
子のＸ−Ｘ断面を示す図である。なお、従来の回転子１
は、軸方向には同じ構成とされているので、Ｙ−Ｙ断面
もＸ−Ｘ断面と同じである。従って、ここではＸ−Ｘ断
面のみを示している。符号は図５のものに対応し、３
Ａ，３Ｂは非磁性部である。
【０００４】非磁性部３Ａは永久磁石５より外周側の非
磁性部であり、非磁性部３Ｂは永久磁石５より内周側の
非磁性部である。両者は、図５より理解されるように、
回転子１の軸方向の端面を介してつながっている。永久
磁石５は、回転軸４の周囲に放射状に配置されており、
しかも同じ極性が向かい合うようにされている。従っ
て、例えば、Ｎ極とＮ極とが向かい合っている隙間に積
層形成されている磁極部２の外周面（回転子表面）に
は、Ｎ極が生ぜしめられる。同様に、Ｓ極とＳ極とが向
かい合っている隙間に積層形成されている磁極部２の外
周面（回転子表面）には、Ｓ極が生ぜしめられる。
磁性部であり、非磁性部３Ｂは永久磁石５より内周側の
非磁性部である。両者は、図５より理解されるように、
回転子１の軸方向の端面を介してつながっている。永久
磁石５は、回転軸４の周囲に放射状に配置されており、
しかも同じ極性が向かい合うようにされている。従っ
て、例えば、Ｎ極とＮ極とが向かい合っている隙間に積
層形成されている磁極部２の外周面（回転子表面）に
は、Ｎ極が生ぜしめられる。同様に、Ｓ極とＳ極とが向
かい合っている隙間に積層形成されている磁極部２の外
周面（回転子表面）には、Ｓ極が生ぜしめられる。
【０００５】図７は、従来の回転子の磁極配置と磁束密
度の分布を示す図である。符号は図５，図６のものに対
応している。図７（２）は磁極配置を示している。但
し、円弧状の回転子表面を、直線状に展開して示してい
る。図７（１）は、その磁極配置における磁束密度であ
る。磁束密度０より上の部分はＮ極の磁束密度を表し、
下の部分はＳ極の磁束密度を表している。φM はこの磁
極構造での磁束密度の最大値である。磁束密度の分布
は、図示するように、永久磁石５の真上では０（中性）
である。Ｓ磁極の部分では、両側の永久磁石５に近い部
分では磁束密度大であり、両側の永久磁石５から最も離
れた中央部分では低くなっている。Ｎ磁極の部分でも同
様に、両側の永久磁石５に近い部分では磁束密度大であ
り、両側の永久磁石５から最も離れた中央部分では低く
なっている。
度の分布を示す図である。符号は図５，図６のものに対
応している。図７（２）は磁極配置を示している。但
し、円弧状の回転子表面を、直線状に展開して示してい
る。図７（１）は、その磁極配置における磁束密度であ
る。磁束密度０より上の部分はＮ極の磁束密度を表し、
下の部分はＳ極の磁束密度を表している。φM はこの磁
極構造での磁束密度の最大値である。磁束密度の分布
は、図示するように、永久磁石５の真上では０（中性）
である。Ｓ磁極の部分では、両側の永久磁石５に近い部
分では磁束密度大であり、両側の永久磁石５から最も離
れた中央部分では低くなっている。Ｎ磁極の部分でも同
様に、両側の永久磁石５に近い部分では磁束密度大であ
り、両側の永久磁石５から最も離れた中央部分では低く
なっている。
【０００６】ところで、外周軸方向直線Ｌ1 上の点Ｐ1X
は永久磁石５の真上の点であるから、その磁束密度は０
である。点Ｐ1Yもやはり永久磁石５の真上の点であるか
ら、その磁束密度は同じく０である。このように、外周
軸方向直線Ｌ1 を辿って行った場合、その直下の回転子
１の内部構造は同じであるから、どの点も磁束密度は同
じである。外周軸方向直線Ｌ2 の点Ｐ2Xは隣接する永久
磁石５の中間部分の真上の点であり、その磁束密度はφ
2 であるとする。点Ｐ2Yもやはり隣接する永久磁石５の
中間部分の真上の点であるから、その磁束密度は同じく
φ2 である。外周軸方向直線Ｌ2 上の点は、どの点でも
磁束密度はφ2 である。このように、従来の回転子１で
は、各外周軸方向直線を辿って行った場合、どの点も磁
束密度は同じであるが、外周軸方向直線が異なると磁束
密度は異なった値となっていた。
は永久磁石５の真上の点であるから、その磁束密度は０
である。点Ｐ1Yもやはり永久磁石５の真上の点であるか
ら、その磁束密度は同じく０である。このように、外周
軸方向直線Ｌ1 を辿って行った場合、その直下の回転子
１の内部構造は同じであるから、どの点も磁束密度は同
じである。外周軸方向直線Ｌ2 の点Ｐ2Xは隣接する永久
磁石５の中間部分の真上の点であり、その磁束密度はφ
2 であるとする。点Ｐ2Yもやはり隣接する永久磁石５の
中間部分の真上の点であるから、その磁束密度は同じく
φ2 である。外周軸方向直線Ｌ2 上の点は、どの点でも
磁束密度はφ2 である。このように、従来の回転子１で
は、各外周軸方向直線を辿って行った場合、どの点も磁
束密度は同じであるが、外周軸方向直線が異なると磁束
密度は異なった値となっていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】（問題点）前記した従
来の回転子では、コギング現象が発生し、回転が滑らか
にならないという問題点があった。 （問題点の説明）図７（１）に示したように、磁極面上
の磁束密度が、永久磁石の近くでは大きく、隣接する永
久磁石からも離れた両者の中間部分では、それに比べて
相当小さくなっている。そのため、回転子の回転角度位
置が違えば、固定子との間で働く磁気吸引力が大きく変
化し、回転が滑らかに行われないというコギング現象が
生じていた。本発明は、以上のような問題点を解決する
ことを課題とするものである。
来の回転子では、コギング現象が発生し、回転が滑らか
にならないという問題点があった。 （問題点の説明）図７（１）に示したように、磁極面上
の磁束密度が、永久磁石の近くでは大きく、隣接する永
久磁石からも離れた両者の中間部分では、それに比べて
相当小さくなっている。そのため、回転子の回転角度位
置が違えば、固定子との間で働く磁気吸引力が大きく変
化し、回転が滑らかに行われないというコギング現象が
生じていた。本発明は、以上のような問題点を解決する
ことを課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明では、回転軸の周囲に永久磁石を同じ極性が
向かい合うように放射状に配置し、該永久磁石間の隙間
を磁性材で埋めて磁極部とし、該永久磁石の外周側およ
び該永久磁石と該磁極部の内周側を非磁性材で充填して
非磁性部として構成した回転機の回転子において、前記
永久磁石が前記回転子の軸方向に対し周方向に傾斜する
よう配設することとする。なお、前記の磁極部は磁性板
を積層して構成しても良いし、一体の磁性材によって構
成することも出来る。また、１箇所に配設する永久磁石
を複数の分割磁石から成るようにしてもよい。
め、本発明では、回転軸の周囲に永久磁石を同じ極性が
向かい合うように放射状に配置し、該永久磁石間の隙間
を磁性材で埋めて磁極部とし、該永久磁石の外周側およ
び該永久磁石と該磁極部の内周側を非磁性材で充填して
非磁性部として構成した回転機の回転子において、前記
永久磁石が前記回転子の軸方向に対し周方向に傾斜する
よう配設することとする。なお、前記の磁極部は磁性板
を積層して構成しても良いし、一体の磁性材によって構
成することも出来る。また、１箇所に配設する永久磁石
を複数の分割磁石から成るようにしてもよい。
【０００９】（解決する動作の概要）永久磁石を、回転
子の軸方向に対し周方向に傾斜させて配設したので、回
転子の角度位置によって磁束密度の平均値が大きく異な
るということがなくなる。そのため、どの回転角度位置
でもほぼ同じ回転トルクが生ぜしめられ、コギング現象
が生じなくなる。
子の軸方向に対し周方向に傾斜させて配設したので、回
転子の角度位置によって磁束密度の平均値が大きく異な
るということがなくなる。そのため、どの回転角度位置
でもほぼ同じ回転トルクが生ぜしめられ、コギング現象
が生じなくなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の回転子を示
す図である。符号は図５のものに対応し、Ａ，Ｂ，Ｃは
断面位置を示す符号、Ｌ3 ，Ｌ4 は外周軸方向直線であ
り、Ｐ3A，Ｐ3B，Ｐ3Cは外周軸方向直線Ｌ3 とＡ−Ａ断
面，Ｂ−Ｂ断面，Ｃ−Ｃ断面との交点、Ｐ 4A，Ｐ4B，Ｐ
4Cは外周軸方向直線Ｌ4 とＡ−Ａ断面，Ｂ−Ｂ断面，Ｃ
−Ｃ断面との交点である。構成上、図５の従来例と相違
する点は、磁極部２および非磁性部３が、軸方向に対し
て周方向に傾斜して設けられている点である。傾斜して
設ける理由は、回転子の外周を軸方向に辿って行った場
合、どの外周軸方向直線を辿って行っても（例えば、外
周軸方向直線Ｌ3 を辿って行っても、Ｌ4 を辿って行っ
ても）、磁束密度を軸方向で平均すると、ほぼ同じ値と
なるようにするためである。
基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の回転子を示
す図である。符号は図５のものに対応し、Ａ，Ｂ，Ｃは
断面位置を示す符号、Ｌ3 ，Ｌ4 は外周軸方向直線であ
り、Ｐ3A，Ｐ3B，Ｐ3Cは外周軸方向直線Ｌ3 とＡ−Ａ断
面，Ｂ−Ｂ断面，Ｃ−Ｃ断面との交点、Ｐ 4A，Ｐ4B，Ｐ
4Cは外周軸方向直線Ｌ4 とＡ−Ａ断面，Ｂ−Ｂ断面，Ｃ
−Ｃ断面との交点である。構成上、図５の従来例と相違
する点は、磁極部２および非磁性部３が、軸方向に対し
て周方向に傾斜して設けられている点である。傾斜して
設ける理由は、回転子の外周を軸方向に辿って行った場
合、どの外周軸方向直線を辿って行っても（例えば、外
周軸方向直線Ｌ3 を辿って行っても、Ｌ4 を辿って行っ
ても）、磁束密度を軸方向で平均すると、ほぼ同じ値と
なるようにするためである。
【００１１】図４は、本発明の回転子の断面Ａ，Ｂ，Ｃ
での磁極配置と磁束密度の分布を示す図であり、符号は
図７，図１のものに対応している。なお、図４（１）は
Ａ断面のもの、図４（２）はＢ断面のもの、図４（３）
はＣ断面のものである。外周軸方向直線Ｌ3 を、Ａ断面
で永久磁石５の真上の中央の点Ｐ3Aを通る外周軸方向直
線とすると、永久磁石５が軸方向に対し周方向に傾斜し
て設けられているので、それとＢ断面，Ｃ断面との交点
Ｐ3B，Ｐ3Cは、永久磁石５の真上の点とはならない（傾
斜の度合に応じてズレている）。そのため、各点での磁
束密度も、図示するように、点Ｐ3Aでは０、点Ｐ3Bでは
−φ3B、点Ｐ3Cでは−φ3Cというように異なったものに
なる。そして、外周軸方向直線Ｌ3 全体にわたっての磁
束密度は、外周軸方向直線Ｌ3 上の点についてのこのよ
うな磁束密度を平均したものとなる。
での磁極配置と磁束密度の分布を示す図であり、符号は
図７，図１のものに対応している。なお、図４（１）は
Ａ断面のもの、図４（２）はＢ断面のもの、図４（３）
はＣ断面のものである。外周軸方向直線Ｌ3 を、Ａ断面
で永久磁石５の真上の中央の点Ｐ3Aを通る外周軸方向直
線とすると、永久磁石５が軸方向に対し周方向に傾斜し
て設けられているので、それとＢ断面，Ｃ断面との交点
Ｐ3B，Ｐ3Cは、永久磁石５の真上の点とはならない（傾
斜の度合に応じてズレている）。そのため、各点での磁
束密度も、図示するように、点Ｐ3Aでは０、点Ｐ3Bでは
−φ3B、点Ｐ3Cでは−φ3Cというように異なったものに
なる。そして、外周軸方向直線Ｌ3 全体にわたっての磁
束密度は、外周軸方向直線Ｌ3 上の点についてのこのよ
うな磁束密度を平均したものとなる。
【００１２】外周軸方向直線Ｌ4 を、Ａ断面で隣接する
永久磁石５の中間部分の真上の点Ｐ 4Aを通る外周軸方向
直線とすると、永久磁石５が軸方向に対し周方向に傾斜
して設けられているので、それとＢ断面，Ｃ断面との交
点Ｐ4B，Ｐ4Cは、隣接する永久磁石５の中間部分の真上
の点とはならない。従って、外周軸方向直線Ｌ3 の場合
と同様、外周軸方向直線Ｌ4 上の点Ｐ4A，Ｐ4B，Ｐ4Cの
磁束密度は同じとはならない。他の外周軸方向直線につ
いても同様である。そして、各外周軸方向直線にわたっ
ての前記のような平均した磁束密度は、永久磁石等の傾
斜配設により略同じとされるので、回転子の回転角度位
置によって、吸引力が大きかったり小さかったりするこ
とが殆どなくなる。従って、回転は滑らかとなり、コギ
ング現象は殆ど生じなくなる。なお、傾斜方向は、図１
とは逆方向としてもよい（即ち、図１では右上がりに傾
斜したものとしているが、右下がりに傾斜させてもよ
い。）。また、傾斜による永久磁石５の左端と右端との
ずれの大きさは、回転子１に対向している固定子（図示
せず）のコイルスロットの間隔と同程度にするのが好適
である。
永久磁石５の中間部分の真上の点Ｐ 4Aを通る外周軸方向
直線とすると、永久磁石５が軸方向に対し周方向に傾斜
して設けられているので、それとＢ断面，Ｃ断面との交
点Ｐ4B，Ｐ4Cは、隣接する永久磁石５の中間部分の真上
の点とはならない。従って、外周軸方向直線Ｌ3 の場合
と同様、外周軸方向直線Ｌ4 上の点Ｐ4A，Ｐ4B，Ｐ4Cの
磁束密度は同じとはならない。他の外周軸方向直線につ
いても同様である。そして、各外周軸方向直線にわたっ
ての前記のような平均した磁束密度は、永久磁石等の傾
斜配設により略同じとされるので、回転子の回転角度位
置によって、吸引力が大きかったり小さかったりするこ
とが殆どなくなる。従って、回転は滑らかとなり、コギ
ング現象は殆ど生じなくなる。なお、傾斜方向は、図１
とは逆方向としてもよい（即ち、図１では右上がりに傾
斜したものとしているが、右下がりに傾斜させてもよ
い。）。また、傾斜による永久磁石５の左端と右端との
ずれの大きさは、回転子１に対向している固定子（図示
せず）のコイルスロットの間隔と同程度にするのが好適
である。
【００１３】次に、前記したような構造の本発明の回転
子を製造する方法について説明する。第１の方法として
は、次のようなものがある。 磁極部２を形成する電磁鋼板を積層し、軸方向に永久
磁石を挿入する（これは従来と同じ）。 その状態で永久磁石が軸方向に対し周方向に傾斜する
よう、電磁鋼板をずらす（電磁鋼板の薄い各１枚１枚
は、少しづつずれる。）。 永久磁石の外周側，電磁鋼板および永久磁石の内周側
に、溶融した非磁性金属材（例、アルミニウム）を鋳込
む。
子を製造する方法について説明する。第１の方法として
は、次のようなものがある。 磁極部２を形成する電磁鋼板を積層し、軸方向に永久
磁石を挿入する（これは従来と同じ）。 その状態で永久磁石が軸方向に対し周方向に傾斜する
よう、電磁鋼板をずらす（電磁鋼板の薄い各１枚１枚
は、少しづつずれる。）。 永久磁石の外周側，電磁鋼板および永久磁石の内周側
に、溶融した非磁性金属材（例、アルミニウム）を鋳込
む。
【００１４】第２の方法としては、次のようなものがあ
る。 電磁鋼板を積層し、治具を使用して軸方向に対し周方
向に傾斜させる。 永久磁石を挿入すべき穴に、永久磁石を挿入する。 永久磁石の外周側，電磁鋼板および永久磁石の内周側
に、溶融した非磁性金属材を鋳込む。
る。 電磁鋼板を積層し、治具を使用して軸方向に対し周方
向に傾斜させる。 永久磁石を挿入すべき穴に、永久磁石を挿入する。 永久磁石の外周側，電磁鋼板および永久磁石の内周側
に、溶融した非磁性金属材を鋳込む。
【００１５】ところで、電磁鋼板の各薄板は順次周方向
にずらされるから、もし電磁鋼板として従来と同様の全
て同一形状のものを使用したとすると、積層した電磁鋼
板の、軸方向の一方の端部の永久磁石挿入用の口と他方
の端部の永久磁石挿入用の口とをつなぐ穴は、直線的に
つながる穴とはならない。あたかも円柱の表面を斜めに
うねるが如くにしてつながる穴となる。従って、それに
挿入する永久磁石の形状も、そのうねった穴に挿入し得
る形状のものとする必要がある。
にずらされるから、もし電磁鋼板として従来と同様の全
て同一形状のものを使用したとすると、積層した電磁鋼
板の、軸方向の一方の端部の永久磁石挿入用の口と他方
の端部の永久磁石挿入用の口とをつなぐ穴は、直線的に
つながる穴とはならない。あたかも円柱の表面を斜めに
うねるが如くにしてつながる穴となる。従って、それに
挿入する永久磁石の形状も、そのうねった穴に挿入し得
る形状のものとする必要がある。
【００１６】もし永久磁石として、従来使用していたの
と同様の形状のもの（直方体状のもの）を使用したいと
いうことであれば、電磁鋼板に開ける永久磁石挿入用穴
は、上記のうねりを打ち消すよう考慮して開ける必要が
ある。即ち、電磁鋼板を打ち抜き形成する際、その電磁
鋼板の積層位置に応じて永久磁石挿入用穴の打ち抜き位
置を少しづつ変えてやり、積層して所要の角度だけ軸方
向に傾斜させた場合に出来上がる永久磁石挿入穴が、直
線的な穴となるようにする。しかし、このように電磁鋼
板毎に打ち抜き位置を変えてやるなどということは、煩
雑に耐えず、製造コストも大となる。電磁鋼板打ち抜き
工程でのコストを小とするため、どの電磁鋼板も同じ形
状で打ち抜き形成するようにしようとするなら、永久磁
石挿入穴を少し大き目にしておけばよい。そうすれば、
永久磁石挿入穴がうねった穴となっても、穴の大きさに
余裕があるので、直方体状の永久磁石を挿入することが
出来るからである。
と同様の形状のもの（直方体状のもの）を使用したいと
いうことであれば、電磁鋼板に開ける永久磁石挿入用穴
は、上記のうねりを打ち消すよう考慮して開ける必要が
ある。即ち、電磁鋼板を打ち抜き形成する際、その電磁
鋼板の積層位置に応じて永久磁石挿入用穴の打ち抜き位
置を少しづつ変えてやり、積層して所要の角度だけ軸方
向に傾斜させた場合に出来上がる永久磁石挿入穴が、直
線的な穴となるようにする。しかし、このように電磁鋼
板毎に打ち抜き位置を変えてやるなどということは、煩
雑に耐えず、製造コストも大となる。電磁鋼板打ち抜き
工程でのコストを小とするため、どの電磁鋼板も同じ形
状で打ち抜き形成するようにしようとするなら、永久磁
石挿入穴を少し大き目にしておけばよい。そうすれば、
永久磁石挿入穴がうねった穴となっても、穴の大きさに
余裕があるので、直方体状の永久磁石を挿入することが
出来るからである。
【００１７】図２は、本発明で使用する永久磁石５の１
例を示す図である。図２（１）は平面図、図２（２）は
正面図、図２（３）は側面図であり、５−１は上面、５
−２は下面、５−３は左端辺、５−４は右端辺である。
正面図に示すように、上面５−１，下面５−２とも少し
上方に湾曲するような形状としている。これは前記した
うねりに対応させたものであり、このように湾曲させる
ことにより、回転子の回転軸中心より半径方向に見た永
久磁石５の存在位置（分布状況）を、出来るだけ均等に
することが出来る（もし、円筒表面に軸方向斜めに直方
体状の永久磁石を置いたとすると、円筒表面に接してい
る部分は円筒中心より円筒半径だけ離れた位置に存在し
ているが、接していない部分は該半径より遠い位置に存
在することになる。図２のように湾曲させれば、円筒中
心よりほぼ同じ位置に存在するようにすることが出来
る。）。また、図２（１）の平面図に示すように、傾斜
させる方向に応じ、左端辺５−３と右端辺５−４とを斜
めの辺とし、全体として平行四辺形にすれば、永久磁石
５を図１（２）の配設位置に配設した際、永久磁石５の
両端を回転子１の端面と平行にすることが出来る。
例を示す図である。図２（１）は平面図、図２（２）は
正面図、図２（３）は側面図であり、５−１は上面、５
−２は下面、５−３は左端辺、５−４は右端辺である。
正面図に示すように、上面５−１，下面５−２とも少し
上方に湾曲するような形状としている。これは前記した
うねりに対応させたものであり、このように湾曲させる
ことにより、回転子の回転軸中心より半径方向に見た永
久磁石５の存在位置（分布状況）を、出来るだけ均等に
することが出来る（もし、円筒表面に軸方向斜めに直方
体状の永久磁石を置いたとすると、円筒表面に接してい
る部分は円筒中心より円筒半径だけ離れた位置に存在し
ているが、接していない部分は該半径より遠い位置に存
在することになる。図２のように湾曲させれば、円筒中
心よりほぼ同じ位置に存在するようにすることが出来
る。）。また、図２（１）の平面図に示すように、傾斜
させる方向に応じ、左端辺５−３と右端辺５−４とを斜
めの辺とし、全体として平行四辺形にすれば、永久磁石
５を図１（２）の配設位置に配設した際、永久磁石５の
両端を回転子１の端面と平行にすることが出来る。
【００１８】図３は、本発明で使用する永久磁石５の他
の例を示す図である。図３において、５−５，５−６は
傾斜カット面、５Ａ〜５Ｆは分割磁石である。図３
（１）は、永久磁石挿入穴への挿入方向に対して直角方
向の面において、その角（コーナー）となる部分を適宜
カットして傾斜面としたものを示している。図示した例
では、右上の角，左上の角の２つの角をカットして、傾
斜カット面５−５，５−６としている。このようにすれ
ば、永久磁石挿入用穴に挿入し易くなる。なお、カット
する角の数は必要に応じて３つとしてもよいし、４つと
することも出来る。
の例を示す図である。図３において、５−５，５−６は
傾斜カット面、５Ａ〜５Ｆは分割磁石である。図３
（１）は、永久磁石挿入穴への挿入方向に対して直角方
向の面において、その角（コーナー）となる部分を適宜
カットして傾斜面としたものを示している。図示した例
では、右上の角，左上の角の２つの角をカットして、傾
斜カット面５−５，５−６としている。このようにすれ
ば、永久磁石挿入用穴に挿入し易くなる。なお、カット
する角の数は必要に応じて３つとしてもよいし、４つと
することも出来る。
【００１９】図３（２）は、挿入方向に上，中，下の３
つに分割し、分割磁石５Ａ〜５Ｃとしたものである。ま
た図３（３）は、挿入方向に対し直角方向に３つに分割
し、分割磁石５Ａ〜５Ｃとしたものである。分割数は２
つにしても良いし、４つまたはそれ以上とすることも出
来る。このように分割すれば、少しづつズレて納まるこ
とが出来るから、やはり永久磁石挿入用穴に挿入し易く
なる。なお、前記の実施形態では、磁極部２は薄い電磁
鋼板を積層して構成するとしたが、回転子１のサイズ等
によっては、一体の磁性材で構成するようにすることも
出来る。また、本発明は、前記したタイプの回転子のみ
ならず、さまざまなタイプのものに適用することが可能
である。
つに分割し、分割磁石５Ａ〜５Ｃとしたものである。ま
た図３（３）は、挿入方向に対し直角方向に３つに分割
し、分割磁石５Ａ〜５Ｃとしたものである。分割数は２
つにしても良いし、４つまたはそれ以上とすることも出
来る。このように分割すれば、少しづつズレて納まるこ
とが出来るから、やはり永久磁石挿入用穴に挿入し易く
なる。なお、前記の実施形態では、磁極部２は薄い電磁
鋼板を積層して構成するとしたが、回転子１のサイズ等
によっては、一体の磁性材で構成するようにすることも
出来る。また、本発明は、前記したタイプの回転子のみ
ならず、さまざまなタイプのものに適用することが可能
である。
【００２０】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明の回転機の回転
子によれば、永久磁石を、回転子の軸方向に対し周方向
に傾斜させて配設したので、回転子の角度位置によって
磁束密度の平均値が大きく異なるということがなくな
る。そのため、どの回転角度位置でもほぼ同じ回転トル
クが生ぜしめられ、コギング現象を生じなくすることが
出来る。
子によれば、永久磁石を、回転子の軸方向に対し周方向
に傾斜させて配設したので、回転子の角度位置によって
磁束密度の平均値が大きく異なるということがなくな
る。そのため、どの回転角度位置でもほぼ同じ回転トル
クが生ぜしめられ、コギング現象を生じなくすることが
出来る。
【図１】 本発明の回転子を示す図
【図２】 本発明で使用する永久磁石の１例を示す図
【図３】 本発明で使用する永久磁石の他の例を示す図
【図４】 本発明の回転子の断面Ａ，Ｂ，Ｃでの磁極配
置と磁束密度の分布を示す図
置と磁束密度の分布を示す図
【図５】 従来の回転子を示す図
【図６】 従来の回転子の断面を示す図
【図７】 従来の回転子の磁極配置と磁束密度の分布を
示す図
示す図
１…回転子、２…磁極部、３，３Ａ，３Ｂ…非磁性部、
４…回転軸、５…永久磁石、５−１…上面、５−２…下
面、５−３…左端辺、５−４…右端辺、５−５，５−６
…傾斜カット面、５Ａ〜５Ｆ…分割磁石、Ａ〜５Ｆ
４…回転軸、５…永久磁石、５−１…上面、５−２…下
面、５−３…左端辺、５−４…右端辺、５−５，５−６
…傾斜カット面、５Ａ〜５Ｆ…分割磁石、Ａ〜５Ｆ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｋ 15/02 Ｈ０２Ｋ 15/02 Ｌ
Claims (4)
- 【請求項１】 回転軸の周囲に永久磁石を同じ極性が向
かい合うように放射状に配置し、該永久磁石間の隙間を
磁性材で埋めて磁極部とし、該永久磁石の外周側および
該永久磁石と該磁極部の内周側を非磁性材で充填して非
磁性部として構成した回転機の回転子において、前記永
久磁石が前記回転子の軸方向に対し周方向に傾斜するよ
う配設したことを特徴とする回転機の回転子。 - 【請求項２】 磁極部は磁性板を積層して構成したこと
を特徴とする請求項１記載の回転機の回転子。 - 【請求項３】 磁極部は一体の磁性材により構成したこ
とを特徴とする請求項１記載の回転機の回転子。 - 【請求項４】 １箇所に配設する永久磁石を複数の分割
磁石から成るようにしたことを特徴とする請求項１，２
または３記載の回転機の回転子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001005903A JP2002218684A (ja) | 2001-01-15 | 2001-01-15 | 回転機の回転子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001005903A JP2002218684A (ja) | 2001-01-15 | 2001-01-15 | 回転機の回転子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002218684A true JP2002218684A (ja) | 2002-08-02 |
Family
ID=18873874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001005903A Pending JP2002218684A (ja) | 2001-01-15 | 2001-01-15 | 回転機の回転子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002218684A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7362024B2 (en) | 2004-09-13 | 2008-04-22 | Lg Electronics Inc | Rotor of BLDC motor |
| US7679246B2 (en) * | 2003-10-15 | 2010-03-16 | Rigaku Corporation | Actuator |
| CN102306963A (zh) * | 2011-09-14 | 2012-01-04 | 天津市松正电动汽车技术股份有限公司 | 一种永磁电机转子 |
| CN101425372B (zh) * | 2008-08-08 | 2012-02-29 | 哈尔滨工业大学 | 使用斜面导磁结构转子的磁阻式单极旋转变压器 |
| CN102969862A (zh) * | 2012-12-04 | 2013-03-13 | 浙江三星机电股份有限公司 | 一种外转子式无刷直流电机 |
| CN110535269A (zh) * | 2019-10-10 | 2019-12-03 | 安徽安凯汽车股份有限公司 | 一种永磁同步电机转子分段斜极结构 |
-
2001
- 2001-01-15 JP JP2001005903A patent/JP2002218684A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7679246B2 (en) * | 2003-10-15 | 2010-03-16 | Rigaku Corporation | Actuator |
| US7362024B2 (en) | 2004-09-13 | 2008-04-22 | Lg Electronics Inc | Rotor of BLDC motor |
| CN101425372B (zh) * | 2008-08-08 | 2012-02-29 | 哈尔滨工业大学 | 使用斜面导磁结构转子的磁阻式单极旋转变压器 |
| CN102306963A (zh) * | 2011-09-14 | 2012-01-04 | 天津市松正电动汽车技术股份有限公司 | 一种永磁电机转子 |
| CN102969862A (zh) * | 2012-12-04 | 2013-03-13 | 浙江三星机电股份有限公司 | 一种外转子式无刷直流电机 |
| CN110535269A (zh) * | 2019-10-10 | 2019-12-03 | 安徽安凯汽车股份有限公司 | 一种永磁同步电机转子分段斜极结构 |
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| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040818 |
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| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050411 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050426 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050823 |