JP2004357418A - 回転電機のロータにおける永久磁石の固定構造 - Google Patents
回転電機のロータにおける永久磁石の固定構造 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】回転電機のロータコアに永久磁石を簡単な構造で確実に固定する。
【解決手段】モータのロータ１１は、ロータコア１３に形成した永久磁石支持孔１３ｃに永久磁石１４を嵌合させて固定してなり、永久磁石支持孔１３ｃの内周面ａと永久磁石１４との間に板ばね１５が配置される。その結果、簡単な構造かつ少ない工数で永久磁石１４をロータコア１３に強固に固定することができ、また永久磁石支持孔１３ｃの内周面ａに配置した板ばね１５で永久磁石１４をロータコア１３の径方向外側に付勢して永久磁石支持孔１３ｃの外周面ｂに押し付けるので、永久磁石１４に遠心力が作用しても該永久磁石１４ががたつくのを防止でき、しかも板ばね１５を装着する空間がロータコア１３のバックヨーク側となる径方向内側に在るため、前記空間が永久磁石１４が発生する磁束に与える影響を最小限に抑えてモータの性能を高めることができる。
【選択図】 図２
【解決手段】モータのロータ１１は、ロータコア１３に形成した永久磁石支持孔１３ｃに永久磁石１４を嵌合させて固定してなり、永久磁石支持孔１３ｃの内周面ａと永久磁石１４との間に板ばね１５が配置される。その結果、簡単な構造かつ少ない工数で永久磁石１４をロータコア１３に強固に固定することができ、また永久磁石支持孔１３ｃの内周面ａに配置した板ばね１５で永久磁石１４をロータコア１３の径方向外側に付勢して永久磁石支持孔１３ｃの外周面ｂに押し付けるので、永久磁石１４に遠心力が作用しても該永久磁石１４ががたつくのを防止でき、しかも板ばね１５を装着する空間がロータコア１３のバックヨーク側となる径方向内側に在るため、前記空間が永久磁石１４が発生する磁束に与える影響を最小限に抑えてモータの性能を高めることができる。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロータコアに形成した永久磁石支持孔に永久磁石を嵌合させて固定した回転電機のロータに関し、特にその永久磁石の固定構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転電機のヨークの内周面から内向きに突出させた複数の突起部間に磁石およびばね材を配置し、ばね材の弾発力で磁石を周方向に付勢して突起部の側面に押しつけて固定するものが、下記特許文献１により公知である。
【０００３】
また電動機のロータの積層鉄心の打ち抜き部に、エポキシ樹脂接着剤を塗布した希土類磁石を挿入して固定するものが、下記特許文献２により公知である。
【０００４】
また回転電機の回転子の積層鉄心に形成した通し孔に、非磁性材のケースに永久磁石片を収納した磁極ユニットを挿入して接着等の手段で固定するものが、下記特許文献３により公知である。
【０００５】
【特許文献１】
特公平７−２４４５０号公報
【特許文献２】
特開２０００−３２４７３８号公報
【特許文献３】
特開２００１−１６８０８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記特許文献１に記載されたものは、磁石をヨークの径方向に位置決めしないので、永久磁石の外周面とヨークの内周面との間に隙間が発生する場合があり、遠心力の変動で永久磁石ががたついたり脱落したりする可能性があった。
【０００７】
また上記特許文献２に記載されたものは、希土類磁石をエポキシ樹脂接着剤でロータの積層鉄心の打ち抜き部に接着するので、その組付工数が嵩む問題があった。
【０００８】
また上記特許文献３に記載されたものは、永久磁石片を収納する非磁性材のケースを必要とするのでコストが上昇するだけでなく、その非磁性材のケース接着するので組付工数が嵩む問題があった。
【０００９】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、回転電機のロータコアに永久磁石を簡単な構造で確実に固定することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、ロータコアに形成した永久磁石支持孔に永久磁石を嵌合させて固定した回転電機のロータにおいて、前記永久磁石支持孔の内周面と永久磁石の内周面との間に板ばねを配置したことを特徴とする、回転電機のロータにおける永久磁石の固定構造が提案される。
【００１１】
上記構成によれば、ロータコアに形成した永久磁石支持孔に永久磁石を嵌合させる際に、その永久磁石支持孔の内周面と永久磁石の内周面との間に板ばねを配置して該永久磁石を固定するので、簡単な構造で、かつ少ない工数で永久磁石を強固に固定することができる。また永久磁石支持孔の内周面に配置した板ばねで永久磁石をロータコアの径方向外側に付勢して永久磁石支持孔の外周面に押し付けるので、永久磁石に遠心力が作用しても該永久磁石ががたつくのを防止でき、しかも板ばねを装着する空間がロータコアのバックヨーク側となる径方向内側に在るため、前記空間が永久磁石が発生する磁束に与える影響を最小限に抑えて回転電機の性能を高めることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１３】
図１および図２は本発明の第１実施例を示すもので、図１はロータの斜視図、図２は図１の２−２線拡大断面図である。
【００１４】
図１および図２に示すように、モータのステータの内部に軸線Ｌまわりに回転自在に配置されるロータ１１は、ロータハブ１２と、ロータコア１３と、複数（実施例では１６個）の永久磁石１４…と、永久磁石１４…と同数の板ばね１５…と、第１端板１６と、第２端板１７とで構成される。
【００１５】
ロータハブ１２は、モータの回転軸が貫通するハブ本体部１２ａと、ハブ本体部１２ａから放射方向に延びる複数個（実施例では８個）のスポーク部１２ｂ…と、スポーク部１２ｂ…の先端を一体に連結する環状のロータコア支持部１２ｃとを備えており、ロータコア支持部１２ｃの軸線Ｌ方向一端面から径方向外向きにフランジ１２ｄが突出する。環状のロータコア１３は複数の鋼板を積層したもので、その外周面１３ａに沿うように等間隔で１６個の永久磁石支持孔１３ｃ…が形成される。各々の永久磁石支持孔１３ｃはロータコア１３の軸線Ｌ方向両端面に開口しており、そこに永久磁石１４および板ばね１５が嵌合する。
【００１６】
板ばね１５は断面形状が波状に湾曲した長方形の部材であって、永久磁石支持孔１３ｃの内周面ａと永久磁石１４の内周面との間のスリット状の空間に配置される。板ばね１５の弾発力で径方向外向きに付勢された永久磁石１４は、その外周面が永久磁石支持孔１３ｃの外周面ｂに当接して固定される。このとき、永久磁石１４の周方向両端面は、永久磁石支持孔１３ｃの周方向両端面ｃ，ｄに当接して位置決めされる。ロータコア１３の永久磁石支持孔１３ｃに永久磁石１４および板ばね１５を挿入するとき、永久磁石１４および板ばね１５を重ね合わせて同時に挿入することで、板ばね１５の座屈を防止して挿入作業を容易化することができる。
【００１７】
このようにして、板ばね１５…で永久磁石１４…を固定したロータコア１３は、その内周面１３ｂがロータコア支持部１２ｃの外周面に嵌合して固定される。その際に、ロータハブ１２のフランジ１２ｄとロータコア１３の一方の端面との間に第１端板１６を挟み、ロータハブ１２のロータコア支持部１２ｃに圧入した第２端板１７でロータコア１３の他方の端面を押さえることで、ロータハブ１２にロータコア１３を固定することができる。
【００１８】
以上のように、ロータコア１３に形成した永久磁石支持孔１３ｃに嵌合させた永久磁石１４の内周面と、前記永久磁石支持孔１３ｃの内周面ａとの間に板ばね１５を配置したので、簡単な構造で、かつ少ない工数で永久磁石１４を強固に固定することができる。特に、永久磁石支持孔１３ｃの内周面ａに配置した板ばね１５で永久磁石１４を付勢して永久磁石支持孔１３ｃの外周面ｂに押し付けるので、ロータコア１３の径方向外側に向けて作用する遠心力で永久磁石１４ががたつくのを防止できる。しかも板ばね１５を装着する空間がロータコア１３のバックヨーク側となる径方向内側に在るため、前記空間が永久磁石１４が発生する磁束に与える影響を最小限に抑えてモータの性能を高めることができる。
【００１９】
次に、図３に基づいて板ばね１５の他の実施例を説明する。
【００２０】
第１実施例の板ばね１５は、長方形の金属板を波状に湾曲させているが、図３（Ａ）に示す第２実施例の板ばね１５は、長方形の金属板を波状に屈曲させている。また図３（Ｂ）に示す第３実施例の板ばね１５は、長方形の金属板の２ヵ所を切り起こして山状のばね部１５ａ，１５ａを突出させている。また図３（Ｃ）に示す第４実施例の板ばね１５は、長方形の金属板の２ヵ所を切り起こして爪状のばね部１５ｂ，１５ｂを突出させている。
【００２１】
第２〜第４実施例の板ばね１５によっても、第１実施例の板ばね１５と同様の作用効果を達成することができるが、第１〜第３実施例の板ばね１５がＡ，Ｂ両方向に挿入可能であるのに対し、第４実施例の板ばね１５はＡ方向にのみ挿入可能である。
【００２２】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００２３】
例えば、永久磁石１４の表面にニッケルメッキを施しておけば、その永久磁石１４を永久磁石支持孔１３ｃに挿入する際に永久磁石１４自体に傷が付き難くなり、永久磁石１４の破損を一層確実に防止することができる。
【００２４】
また実施例ではモータのロータ１１を例示したが、本発明は発電機のロータに対しても適用することができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、ロータコアに形成した永久磁石支持孔に永久磁石を嵌合させる際に、その永久磁石支持孔の内周面と永久磁石の内周面との間に板ばねを配置して該永久磁石を固定するので、簡単な構造で、かつ少ない工数で永久磁石を強固に固定することができる。また永久磁石支持孔の内周面に配置した板ばねで永久磁石をロータコアの径方向外側に付勢して永久磁石支持孔の外周面に押し付けるので、永久磁石に遠心力が作用しても該永久磁石ががたつくのを防止でき、しかも板ばねを装着する空間がロータコアのバックヨーク側となる径方向内側に在るため、前記空間が永久磁石が発生する磁束に与える影響を最小限に抑えて回転電機の性能を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ロータの斜視図
【図２】図１の２−２線拡大断面図
【図３】第２〜第４実施例に係る板ばねの形状を示す図
【符号の説明】
１３ ロータコア
１３ｃ 永久磁石支持孔
１４ 永久磁石
１５ 板ばね
ａ 内周面
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロータコアに形成した永久磁石支持孔に永久磁石を嵌合させて固定した回転電機のロータに関し、特にその永久磁石の固定構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転電機のヨークの内周面から内向きに突出させた複数の突起部間に磁石およびばね材を配置し、ばね材の弾発力で磁石を周方向に付勢して突起部の側面に押しつけて固定するものが、下記特許文献１により公知である。
【０００３】
また電動機のロータの積層鉄心の打ち抜き部に、エポキシ樹脂接着剤を塗布した希土類磁石を挿入して固定するものが、下記特許文献２により公知である。
【０００４】
また回転電機の回転子の積層鉄心に形成した通し孔に、非磁性材のケースに永久磁石片を収納した磁極ユニットを挿入して接着等の手段で固定するものが、下記特許文献３により公知である。
【０００５】
【特許文献１】
特公平７−２４４５０号公報
【特許文献２】
特開２０００−３２４７３８号公報
【特許文献３】
特開２００１−１６８０８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記特許文献１に記載されたものは、磁石をヨークの径方向に位置決めしないので、永久磁石の外周面とヨークの内周面との間に隙間が発生する場合があり、遠心力の変動で永久磁石ががたついたり脱落したりする可能性があった。
【０００７】
また上記特許文献２に記載されたものは、希土類磁石をエポキシ樹脂接着剤でロータの積層鉄心の打ち抜き部に接着するので、その組付工数が嵩む問題があった。
【０００８】
また上記特許文献３に記載されたものは、永久磁石片を収納する非磁性材のケースを必要とするのでコストが上昇するだけでなく、その非磁性材のケース接着するので組付工数が嵩む問題があった。
【０００９】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、回転電機のロータコアに永久磁石を簡単な構造で確実に固定することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、ロータコアに形成した永久磁石支持孔に永久磁石を嵌合させて固定した回転電機のロータにおいて、前記永久磁石支持孔の内周面と永久磁石の内周面との間に板ばねを配置したことを特徴とする、回転電機のロータにおける永久磁石の固定構造が提案される。
【００１１】
上記構成によれば、ロータコアに形成した永久磁石支持孔に永久磁石を嵌合させる際に、その永久磁石支持孔の内周面と永久磁石の内周面との間に板ばねを配置して該永久磁石を固定するので、簡単な構造で、かつ少ない工数で永久磁石を強固に固定することができる。また永久磁石支持孔の内周面に配置した板ばねで永久磁石をロータコアの径方向外側に付勢して永久磁石支持孔の外周面に押し付けるので、永久磁石に遠心力が作用しても該永久磁石ががたつくのを防止でき、しかも板ばねを装着する空間がロータコアのバックヨーク側となる径方向内側に在るため、前記空間が永久磁石が発生する磁束に与える影響を最小限に抑えて回転電機の性能を高めることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１３】
図１および図２は本発明の第１実施例を示すもので、図１はロータの斜視図、図２は図１の２−２線拡大断面図である。
【００１４】
図１および図２に示すように、モータのステータの内部に軸線Ｌまわりに回転自在に配置されるロータ１１は、ロータハブ１２と、ロータコア１３と、複数（実施例では１６個）の永久磁石１４…と、永久磁石１４…と同数の板ばね１５…と、第１端板１６と、第２端板１７とで構成される。
【００１５】
ロータハブ１２は、モータの回転軸が貫通するハブ本体部１２ａと、ハブ本体部１２ａから放射方向に延びる複数個（実施例では８個）のスポーク部１２ｂ…と、スポーク部１２ｂ…の先端を一体に連結する環状のロータコア支持部１２ｃとを備えており、ロータコア支持部１２ｃの軸線Ｌ方向一端面から径方向外向きにフランジ１２ｄが突出する。環状のロータコア１３は複数の鋼板を積層したもので、その外周面１３ａに沿うように等間隔で１６個の永久磁石支持孔１３ｃ…が形成される。各々の永久磁石支持孔１３ｃはロータコア１３の軸線Ｌ方向両端面に開口しており、そこに永久磁石１４および板ばね１５が嵌合する。
【００１６】
板ばね１５は断面形状が波状に湾曲した長方形の部材であって、永久磁石支持孔１３ｃの内周面ａと永久磁石１４の内周面との間のスリット状の空間に配置される。板ばね１５の弾発力で径方向外向きに付勢された永久磁石１４は、その外周面が永久磁石支持孔１３ｃの外周面ｂに当接して固定される。このとき、永久磁石１４の周方向両端面は、永久磁石支持孔１３ｃの周方向両端面ｃ，ｄに当接して位置決めされる。ロータコア１３の永久磁石支持孔１３ｃに永久磁石１４および板ばね１５を挿入するとき、永久磁石１４および板ばね１５を重ね合わせて同時に挿入することで、板ばね１５の座屈を防止して挿入作業を容易化することができる。
【００１７】
このようにして、板ばね１５…で永久磁石１４…を固定したロータコア１３は、その内周面１３ｂがロータコア支持部１２ｃの外周面に嵌合して固定される。その際に、ロータハブ１２のフランジ１２ｄとロータコア１３の一方の端面との間に第１端板１６を挟み、ロータハブ１２のロータコア支持部１２ｃに圧入した第２端板１７でロータコア１３の他方の端面を押さえることで、ロータハブ１２にロータコア１３を固定することができる。
【００１８】
以上のように、ロータコア１３に形成した永久磁石支持孔１３ｃに嵌合させた永久磁石１４の内周面と、前記永久磁石支持孔１３ｃの内周面ａとの間に板ばね１５を配置したので、簡単な構造で、かつ少ない工数で永久磁石１４を強固に固定することができる。特に、永久磁石支持孔１３ｃの内周面ａに配置した板ばね１５で永久磁石１４を付勢して永久磁石支持孔１３ｃの外周面ｂに押し付けるので、ロータコア１３の径方向外側に向けて作用する遠心力で永久磁石１４ががたつくのを防止できる。しかも板ばね１５を装着する空間がロータコア１３のバックヨーク側となる径方向内側に在るため、前記空間が永久磁石１４が発生する磁束に与える影響を最小限に抑えてモータの性能を高めることができる。
【００１９】
次に、図３に基づいて板ばね１５の他の実施例を説明する。
【００２０】
第１実施例の板ばね１５は、長方形の金属板を波状に湾曲させているが、図３（Ａ）に示す第２実施例の板ばね１５は、長方形の金属板を波状に屈曲させている。また図３（Ｂ）に示す第３実施例の板ばね１５は、長方形の金属板の２ヵ所を切り起こして山状のばね部１５ａ，１５ａを突出させている。また図３（Ｃ）に示す第４実施例の板ばね１５は、長方形の金属板の２ヵ所を切り起こして爪状のばね部１５ｂ，１５ｂを突出させている。
【００２１】
第２〜第４実施例の板ばね１５によっても、第１実施例の板ばね１５と同様の作用効果を達成することができるが、第１〜第３実施例の板ばね１５がＡ，Ｂ両方向に挿入可能であるのに対し、第４実施例の板ばね１５はＡ方向にのみ挿入可能である。
【００２２】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００２３】
例えば、永久磁石１４の表面にニッケルメッキを施しておけば、その永久磁石１４を永久磁石支持孔１３ｃに挿入する際に永久磁石１４自体に傷が付き難くなり、永久磁石１４の破損を一層確実に防止することができる。
【００２４】
また実施例ではモータのロータ１１を例示したが、本発明は発電機のロータに対しても適用することができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、ロータコアに形成した永久磁石支持孔に永久磁石を嵌合させる際に、その永久磁石支持孔の内周面と永久磁石の内周面との間に板ばねを配置して該永久磁石を固定するので、簡単な構造で、かつ少ない工数で永久磁石を強固に固定することができる。また永久磁石支持孔の内周面に配置した板ばねで永久磁石をロータコアの径方向外側に付勢して永久磁石支持孔の外周面に押し付けるので、永久磁石に遠心力が作用しても該永久磁石ががたつくのを防止でき、しかも板ばねを装着する空間がロータコアのバックヨーク側となる径方向内側に在るため、前記空間が永久磁石が発生する磁束に与える影響を最小限に抑えて回転電機の性能を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ロータの斜視図
【図２】図１の２−２線拡大断面図
【図３】第２〜第４実施例に係る板ばねの形状を示す図
【符号の説明】
１３ ロータコア
１３ｃ 永久磁石支持孔
１４ 永久磁石
１５ 板ばね
ａ 内周面
Claims (1)
- ロータコア（１３）に形成した永久磁石支持孔（１３ｃ）に永久磁石（１４）を嵌合させて固定した回転電機のロータにおいて、
前記永久磁石支持孔（１３ｃ）の内周面（ａ）と永久磁石（１４）の内周面との間に板ばね（１５）を配置したことを特徴とする、回転電機のロータにおける永久磁石の固定構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003152423A JP2004357418A (ja) | 2003-05-29 | 2003-05-29 | 回転電機のロータにおける永久磁石の固定構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003152423A JP2004357418A (ja) | 2003-05-29 | 2003-05-29 | 回転電機のロータにおける永久磁石の固定構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004357418A true JP2004357418A (ja) | 2004-12-16 |
Family
ID=34047647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003152423A Pending JP2004357418A (ja) | 2003-05-29 | 2003-05-29 | 回転電機のロータにおける永久磁石の固定構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004357418A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2003
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