JP2012105447A - Permanent magnet rotor and manufacturing method thereof - Google Patents

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Hiroe Fukuzumi
Kimiyasu Furusawa
Taizo Iwami
Takafumi Kawasaki
Giichi Ukai
公康 古澤
貴文 河嵜
泰造 石見
弘枝 福住
義一 鵜飼
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
三菱電機株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a permanent magnet rotor which can achieve a highly efficient structure of a rotary electric machine with a reduced torque pulsation by minimizing and uniformizing an air gap between a rotor and a stator, and also to provide a manufacturing method thereof.SOLUTION: The permanent magnet rotor comprises a rotor core 2 and permanent magnet pieces 3 coupled to the outer peripheral surface of the rotor core 2 via a separation part at equal intervals. The outer peripheral surface of each of the permanent magnet pieces is ground with a grind stone 8 with a rotation axis of the rotor as a center, in the circumferential direction of the rotor, and coaxially with the rotation axis of the rotor, thereby achieving the permanent magnet rotor whose outer peripheral surface is processed to have high roundness.

Description

この発明は、永久磁石片を回転子コアの外周面に配置した永久磁石回転子及びその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a permanent magnet rotor in which permanent magnet pieces are arranged on the outer peripheral surface of a rotor core, and a method for manufacturing the same.

一般的な永久磁石回転子の製造方法においては、回転子に取り付ける個々の磁石片は、予めその内周面、外周面及び両端面を所望の精度で加工されており、複数の永久磁石片を所定の間隔を介して回転子コアに装着することにより回転子を製造する。(例えば特許文献1)
また、回転子コアに永久磁石片を接着した後、磁石片の表面形状と摺嵌する凹部を有する砥石により、永久磁石片を軸方向に研削加工する方法が開示されている。(例えば特許文献2)
In a general method of manufacturing a permanent magnet rotor, each magnet piece to be attached to the rotor has its inner peripheral surface, outer peripheral surface, and both end surfaces processed in advance with a desired accuracy. A rotor is manufactured by attaching to a rotor core via a predetermined interval. (For example, Patent Document 1)
Moreover, after bonding a permanent magnet piece to a rotor core, the method of grinding a permanent magnet piece to an axial direction with the grindstone which has a recessed part slidingly fitted with the surface shape of a magnet piece is disclosed. (For example, Patent Document 2)

特開平10−42498号公報 (段落0015 図1)Japanese Patent Laid-Open No. 10-42498 (paragraph 0015, FIG. 1) 特開平11−89141号公報 (段落0036 図9)Japanese Patent Laid-Open No. 11-89141 (paragraph 0036, FIG. 9)

回転電機の性能に寄与する一要因としてエアギャップ(回転子の表面と固定子の表面との間の隙間)の均一性があげられる。
このエアギャップは、均一かつ小さいことが望ましい。何故なら、エアギャップが大きい場合、回転電機の効率の低下を引き起こし、エアギャップが不均一な場合は、コギングトルクやトルクリップル等のトルク脈動が増大し回転電機の性能劣化をもたらすからである。
しかしながら、上述の特許文献1に記載の回転子の場合、組み立て前に永久磁石片を加工するため、永久磁石片の加工精度及び回転子コアの加工精度に加え、永久磁石片の装着時の取り付け精度のばらつきが重畳されてエアギャップの精度が決まる。
従って、エアギャップを均一化し、縮小化することが難しく、万一、回転子と固定子が接触してしまうような場合は、回転電機がロックしてしまう不良を発生させる。
これを防止するには、永久磁石片の内外周及び両端面を全て予め精度良く加工しておく必要があり、生産性が悪く高コストであるという課題があった。
また、特許文献2では、回転子コアに永久磁石片を接着した後、磁石片の表面形状と摺嵌する凹部を有する砥石により、永久磁石片を軸方向に研削加工する方法が示されているが、この研削方法では回転子の周方向全体のエアギャップを均一化することはできないという問題があった。
One factor contributing to the performance of the rotating electrical machine is the uniformity of the air gap (the gap between the rotor surface and the stator surface).
This air gap is desirably uniform and small. This is because when the air gap is large, the efficiency of the rotating electrical machine is reduced, and when the air gap is not uniform, torque pulsations such as cogging torque and torque ripple are increased, resulting in performance deterioration of the rotating electrical machine.
However, in the case of the rotor described in Patent Document 1 described above, since the permanent magnet piece is processed before assembly, in addition to the processing accuracy of the permanent magnet piece and the processing accuracy of the rotor core, attachment when the permanent magnet piece is mounted. The accuracy gap is determined by superimposing the variation in accuracy.
Therefore, it is difficult to make the air gap uniform and reduce, and in the unlikely event that the rotor and the stator come into contact with each other, a defect that the rotating electric machine is locked occurs.
In order to prevent this, it is necessary to process all the inner and outer peripheries and both end surfaces of the permanent magnet piece in advance with high accuracy, and there is a problem that the productivity is low and the cost is high.
Patent Document 2 discloses a method of grinding a permanent magnet piece in the axial direction with a grindstone having a recess that slides on the surface shape of the magnet piece after the permanent magnet piece is bonded to the rotor core. However, this grinding method has a problem that the air gap in the entire circumferential direction of the rotor cannot be made uniform.

この発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、生産性良く、低コストに、回転子と固定子との間のエアギャップを均一かつ最小化できる回転子の製造方法と、その製造方法によって製造する永久磁石回転子の提供を目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem, and is a method for manufacturing a rotor capable of uniformly and minimizing the air gap between the rotor and the stator with high productivity and low cost. An object of the present invention is to provide a permanent magnet rotor manufactured by the manufacturing method.

この発明に係る永久磁石片回転子の製造方法は、複数個のセグメント形永久磁石片を回転子コアの外周面に、回転子コアの周方向に隣接する各永久磁石片間の隙間である離間部を設けて等間隔に配置する永久磁石片配置工程と、
永久磁石片配置工程の後、各永久磁石片の外周面を回転子コアと同軸円周方向に研削加工する外周面研削工程とを有するものである。
In the method for manufacturing a permanent magnet piece rotor according to the present invention, a plurality of segment-type permanent magnet pieces are separated from the outer peripheral surface of the rotor core, which is a gap between the permanent magnet pieces adjacent in the circumferential direction of the rotor core. A permanent magnet piece arrangement step of providing a portion and arranging them at equal intervals;
After the permanent magnet piece arranging step, there is an outer peripheral surface grinding step of grinding the outer peripheral surface of each permanent magnet piece in the circumferential direction coaxial with the rotor core.

この発明に係る永久磁石回転子の製造方法は、
複数個のセグメント形永久磁石片を回転子コアの外周面に、回転子コアの周方向に隣接する各永久磁石片間の隙間である離間部を設けて等間隔に配置する永久磁石片配置工程と、
永久磁石片配置工程の後、各永久磁石片の外周面を回転子コアと同軸円周方向に研削加工する外周面研削工程とを有するものなので、
生産性良く低コストに、永久磁石回転子の周囲に配設した永久磁石の外周面を、永久磁石回転子の軸心に対し真円度良く研削加工できる。これにより、永久磁石回転子の外側に空隙を介して配置される固定子との隙間(エアギャップ)を縮小することができると共に、均一化することができる。
これにより、コギングトルクやトルクリップル等のトルク脈動の発生を低減できる。
また、固定子と永久磁石回転子の間での磁束の流れを円滑化して回転電機の高効率化に寄与する永久磁石回転子を得ることができる。
The manufacturing method of the permanent magnet rotor according to the present invention is as follows:
Permanent magnet piece arrangement step of arranging a plurality of segment-type permanent magnet pieces on the outer peripheral surface of the rotor core at equal intervals by providing spaced portions as gaps between the permanent magnet pieces adjacent in the circumferential direction of the rotor core When,
Since the outer peripheral surface grinding step of grinding the outer peripheral surface of each permanent magnet piece in the circumferential direction coaxial with the rotor core after the permanent magnet piece arranging step,
The outer peripheral surface of the permanent magnet disposed around the permanent magnet rotor can be ground with good roundness with respect to the axis of the permanent magnet rotor with good productivity and low cost. Thereby, while being able to reduce the clearance gap (air gap) with the stator arrange | positioned through a space | gap on the outer side of a permanent magnet rotor, it can equalize.
Thereby, generation | occurrence | production of torque pulsations, such as a cogging torque and a torque ripple, can be reduced.
In addition, it is possible to obtain a permanent magnet rotor that contributes to improving the efficiency of the rotating electrical machine by smoothing the flow of magnetic flux between the stator and the permanent magnet rotor.

この発明の実施の形態1に係る永久磁石回転子の製造方法によって製造する永久磁石回転子の斜視図である。It is a perspective view of the permanent magnet rotor manufactured by the manufacturing method of the permanent magnet rotor which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図1に係る永久磁石回転子の断面図である。It is sectional drawing of the permanent magnet rotor which concerns on FIG. この発明の実施の形態1に係る永久磁石回転子の製造方法の外周面研削工程を示す図である。It is a figure which shows the outer peripheral surface grinding process of the manufacturing method of the permanent magnet rotor which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る永久磁石回転子の製造方法によって製造する永久磁石回転子の他の1例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another example of the permanent magnet rotor manufactured with the manufacturing method of the permanent magnet rotor which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る永久磁石回転子の永久磁石片間の離間部に接着剤を充填した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which filled the space | interval part between the permanent magnet pieces of the permanent magnet rotor which concerns on Embodiment 1 of this invention with the adhesive agent. この発明の実施の形態1に係る永久磁石回転子の製造方法によって製造する永久磁石回転子の他の1例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another example of the permanent magnet rotor manufactured with the manufacturing method of the permanent magnet rotor which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る永久磁石回転子の製造方法によって製造する永久磁石回転子の他の1例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another example of the permanent magnet rotor manufactured with the manufacturing method of the permanent magnet rotor which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る永久磁石回転子の製造方法によって製造する永久磁石回転子の他の1例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows another example of the permanent magnet rotor manufactured with the manufacturing method of the permanent magnet rotor which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2に係る永久磁石回転子の製造方法によって製造する永久磁石回転子の断面図である。It is sectional drawing of the permanent magnet rotor manufactured with the manufacturing method of the permanent magnet rotor which concerns on Embodiment 2 of this invention. 図9の永久磁石回転子の離間部に接着剤を充填した永久磁石回転子の断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of a permanent magnet rotor in which an adhesive is filled in a separation portion of the permanent magnet rotor of FIG. 9. この発明の実施の形態3に係る永久磁石回転子の製造方法によって製造する永久磁石回転子の断面図である。It is sectional drawing of the permanent magnet rotor manufactured by the manufacturing method of the permanent magnet rotor which concerns on Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態4に係る永久磁石回転子の製造方法によって製造する永久磁石回転子の断面図である。It is sectional drawing of the permanent magnet rotor manufactured by the manufacturing method of the permanent magnet rotor which concerns on Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態4に係る永久磁石回転子の製造方法によって製造する永久磁石回転子の他の一例の断面図である。It is sectional drawing of another example of the permanent magnet rotor manufactured by the manufacturing method of the permanent magnet rotor which concerns on Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態5に係る永久磁石回転子の製造方法によって製造する永久磁石回転子の断面図である。It is sectional drawing of the permanent magnet rotor manufactured by the manufacturing method of the permanent magnet rotor which concerns on Embodiment 5 of this invention. この発明の実施の形態6に係る永久磁石回転子の製造方法によって製造する永久磁石回転子の断面図である。It is sectional drawing of the permanent magnet rotor manufactured by the manufacturing method of the permanent magnet rotor which concerns on Embodiment 6 of this invention. この発明の実施の形態6に係る永久磁石回転子の製造方法によって製造する永久磁石回転子の他の一例の断面図である。It is sectional drawing of another example of the permanent magnet rotor manufactured with the manufacturing method of the permanent magnet rotor which concerns on Embodiment 6 of this invention. この発明の実施の形態7に係る永久磁石回転子の製造方法によって製造する永久磁石回転子の断面図である。It is sectional drawing of the permanent magnet rotor manufactured by the manufacturing method of the permanent magnet rotor which concerns on Embodiment 7 of this invention. この発明の実施の形態8に係る永久磁石回転子の製造方法によって製造する永久磁石回転子の斜視図である。It is a perspective view of the permanent magnet rotor manufactured by the manufacturing method of the permanent magnet rotor which concerns on Embodiment 8 of this invention. この発明の実施の形態8に係る永久磁石回転子の製造方法によって製造する永久磁石回転子の断面図である。It is sectional drawing of the permanent magnet rotor manufactured with the manufacturing method of the permanent magnet rotor which concerns on Embodiment 8 of this invention. この発明の実施の形態9に係る永久磁石回転子の製造方法によって製造する永久磁石回転子の断面図である。It is sectional drawing of the permanent magnet rotor manufactured by the manufacturing method of the permanent magnet rotor which concerns on Embodiment 9 of this invention. この発明の実施の形態9に係る永久磁石回転子の製造方法によって製造する永久磁石回転子の他の一例の断面図である。It is sectional drawing of another example of the permanent magnet rotor manufactured by the manufacturing method of the permanent magnet rotor which concerns on Embodiment 9 of this invention.

実施の形態1.
以下、この発明に係る永久磁石回転子の製造方法の実施の形態1と、その方法によって製造される永久磁石回転子について、図を用いて説明する。
図1は、この発明に係る永久磁石回転子の製造方法で製造する、永久磁石回転子100の斜視図である。図2は図1に示す永久磁石回転子100(以下回転子100という)の断面図である。この回転子100は、内周側に巻線が施された複数の突極を有する固定子(図示せず)の内部に、この固定子と空隙を介して回転自在に配置され、回転電機を構成するものである。
図1及び図2において、回転子軸1の外周部に回転子コア2が装着され、回転子コア2の外周面には、等間隔に離間してセグメント形永久磁石片3(以下永久磁石片3という)が配置されている。隣接する永久磁石片3の間の空間をこの明細書では離間部4と呼ぶ。
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, Embodiment 1 of a method for manufacturing a permanent magnet rotor according to the present invention and a permanent magnet rotor manufactured by the method will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view of a permanent magnet rotor 100 manufactured by the method for manufacturing a permanent magnet rotor according to the present invention. 2 is a cross-sectional view of the permanent magnet rotor 100 (hereinafter referred to as the rotor 100) shown in FIG. The rotor 100 is rotatably disposed inside a stator (not shown) having a plurality of salient poles wound on the inner peripheral side via the stator and a gap, and It constitutes.
1 and 2, a rotor core 2 is mounted on the outer peripheral portion of the rotor shaft 1, and a segment-type permanent magnet piece 3 (hereinafter referred to as a permanent magnet piece) is spaced apart from the outer peripheral surface of the rotor core 2 at equal intervals. 3) is arranged. The space between the adjacent permanent magnet pieces 3 is referred to as a separation portion 4 in this specification.

回転子コア2は、例えば、円筒径の継鉄やプレス加工した磁性体の薄板を積層したものを使用する。積層タイプの回転子コアの場合は、簡便なプレス加工により作製することができるため、生産性が良く安価に構成できる。
永久磁石片3は、使用者が設計する磁極数によって適宜必要数準備される。永久磁石片3の内周面は、この永久磁石片3が装着される回転子コア2の外周面の曲面に対応し、所望の寸法精度で加工されており、また、永久磁石片3の両端面も所望の寸法精度で予め加工されている。そして、回転子軸1は回転子コア2の内径に圧入又は焼きばめ等で固定されている。
永久磁石片3は、回転子コア2の外周面上に所定の間隔に離間して配置され、例えば接着剤によって回転子コア2に固定されている。
The rotor core 2 is, for example, a laminate of cylindrical yokes or pressed magnetic thin plates. In the case of a laminated type rotor core, since it can be produced by a simple pressing process, it can be constructed with high productivity and at a low cost.
The necessary number of permanent magnet pieces 3 is appropriately prepared depending on the number of magnetic poles designed by the user. The inner peripheral surface of the permanent magnet piece 3 corresponds to the curved surface of the outer peripheral surface of the rotor core 2 to which the permanent magnet piece 3 is mounted, and is processed with a desired dimensional accuracy. The surface is also processed in advance with a desired dimensional accuracy. The rotor shaft 1 is fixed to the inner diameter of the rotor core 2 by press fitting or shrink fitting.
The permanent magnet pieces 3 are arranged on the outer peripheral surface of the rotor core 2 at a predetermined interval and are fixed to the rotor core 2 with an adhesive, for example.

図3は外周面研削工程を示す図である。
永久磁石片3の配置工程に続いて、図3に示すように、各永久磁石片3の外周面を回転子100の軸を中心として円周方向に砥石8で研削加工する。これにより、各永久磁石片3の外周面が回転子100の軸心を中心とした円と一致する形状に形成される。
続いて、図示しない着磁装置で永久磁石片3が着磁され、回転子100が完成する。
FIG. 3 is a diagram showing an outer peripheral surface grinding step.
Following the step of arranging the permanent magnet pieces 3, as shown in FIG. 3, the outer peripheral surface of each permanent magnet piece 3 is ground with a grindstone 8 in the circumferential direction around the axis of the rotor 100. Thereby, the outer peripheral surface of each permanent magnet piece 3 is formed in a shape that coincides with a circle centered on the axis of the rotor 100.
Subsequently, the permanent magnet piece 3 is magnetized by a magnetizing device (not shown), and the rotor 100 is completed.

この実施の形態1によれば、個々の永久磁石片3の少なくとも外周部分は予め高精度に加工されている必要がないので、プロセス工程の削減が可能となり、回転子100の生産性を向上させ、回転子100の低コスト化を実現できる。
また、永久磁石片3の外周面は回転子100の軸心に対し、真円度良く加工されているので、回転子100の外側に配置されている固定子との隙間(エアギャップ)を縮小化することができると共に、均一化することができる。従って、エアギャップのばらつきに起因するコギングトルクやトルクリップルといったトルク脈動を抑制することができ、又、固定子と回転子100の間での磁束の流れが円滑化し、回転電機の効率を向上することが可能である。
According to the first embodiment, since at least the outer peripheral portion of each permanent magnet piece 3 does not need to be processed with high accuracy in advance, the process steps can be reduced, and the productivity of the rotor 100 can be improved. The cost reduction of the rotor 100 can be realized.
Further, since the outer peripheral surface of the permanent magnet piece 3 is processed with good roundness with respect to the axial center of the rotor 100, the gap (air gap) with the stator disposed outside the rotor 100 is reduced. And can be made uniform. Therefore, torque pulsation such as cogging torque and torque ripple due to variation in the air gap can be suppressed, and the flow of magnetic flux between the stator and the rotor 100 is smoothed to improve the efficiency of the rotating electrical machine. It is possible.

使用する永久磁石片3の外周面は所望の研削加工後の外径よりも若干大きめな寸法のものを用いることが好ましく、これにより仕上げ研削加工後の形状、寸法を最終的に要する形状、寸法に一致させることができる。更には、予め最終加工後の形状とほぼ一致するように形成しておくことで、研削加工代を小さくすることができるので、生産性が向上する。   It is preferable that the outer peripheral surface of the permanent magnet piece 3 to be used has a dimension slightly larger than the outer diameter after the desired grinding, so that the shape and dimension after final grinding are finally required. Can match. Furthermore, since the grinding allowance can be reduced by forming in advance so as to substantially match the shape after the final machining, productivity is improved.

図4は、この発明の実施の形態1に係る永久磁石回転子の製造方法によって製造する永久磁石回転子の他の1例を示す断面図である。
上述した回転子100においては、断面が円形の回転子コア2と、この回転子コア2の外周面の曲面に対応する内周面を有する永久磁石片3を用いたが、図4に示すように、平坦な底面を有する弓形の永久磁石片31と、この永久磁石片31の配置に対応し、永久磁石片31の底面の平坦面に対応する平面の切り欠き部5が複数形成された回転子コア21とを選択してもよい。なぜなら、内周面が曲面である永久磁石片3を加工することは難しく、底面が平坦である永久磁石片31では、この平坦面を基準面とすることができるので永久磁石片31の加工や作製が容易となる。加えて、回転子コア21に配置する際も曲面同士を位置決め及び配置固定するのに比べて、永久磁石片31の平坦面と切り欠き部5を有する回転子コア21の平坦面同士を位置決め及び配置固定する方が容易である。
これにより、生産工程の簡略化が図られ、生産性が向上し、コスト削減を図ることができる。
更には、切り欠き部5を有する回転子コア21において隣接する切り欠き部5同士の間の曲面部分も平坦面に加工し、多角形の回転子コアとしてもよい。
4 is a cross-sectional view showing another example of a permanent magnet rotor manufactured by the method of manufacturing a permanent magnet rotor according to Embodiment 1 of the present invention.
In the rotor 100 described above, the rotor core 2 having a circular cross section and the permanent magnet piece 3 having the inner peripheral surface corresponding to the curved surface of the outer peripheral surface of the rotor core 2 are used, as shown in FIG. In addition, a rotation in which a plurality of flat cutout portions 5 corresponding to the flat surface of the bottom surface of the permanent magnet piece 31 corresponding to the arrangement of the permanent magnet piece 31 is formed. The child core 21 may be selected. This is because it is difficult to process the permanent magnet piece 3 whose inner peripheral surface is a curved surface, and in the permanent magnet piece 31 having a flat bottom surface, this flat surface can be used as a reference surface. Manufacture is easy. In addition, when positioning the rotor core 21, the flat surfaces of the permanent magnet pieces 31 and the flat surfaces of the rotor core 21 having the notch portions 5 are positioned and fixed as compared with positioning and fixing the curved surfaces. It is easier to fix.
As a result, the production process can be simplified, productivity can be improved, and cost can be reduced.
Furthermore, in the rotor core 21 having the notch portion 5, the curved surface portion between the adjacent notch portions 5 may be processed into a flat surface to form a polygonal rotor core.

図5は、図4の離間部4に接着剤6を充填した状態を示す断面図である。
回転子コア21への永久磁石片31の装着に接着剤を使用する場合、図5に示すように、接着剤6が永久磁石片31の両端面まで及んでいてもよい。これにより、永久磁石片31と回転子コア21の接触面のみが接着されている場合に比して、接着面積が増大し、接着強度を向上させることができる。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state where the spacing portion 4 of FIG. 4 is filled with the adhesive 6.
When an adhesive is used to attach the permanent magnet piece 31 to the rotor core 21, the adhesive 6 may extend to both end faces of the permanent magnet piece 31 as shown in FIG. 5. Thereby, compared with the case where only the contact surface of the permanent magnet piece 31 and the rotor core 21 is bonded, the bonding area can be increased and the bonding strength can be improved.

また、図6に示す永久磁石片32のように、永久磁石片32の角の辺を面取りやフィレット加工で予め削っておいてもよい。これにより、永久磁石片32の外周面を研削加工する際の永久磁石片32のチッピングや欠けを防止することができると共に、永久磁石片32の回転方向両端部分の磁石量が減少することにより、この永久磁石片32の磁束密度分布が正弦波に近付くため、コギングトルクを低減する効果も生まれる。   Further, like the permanent magnet piece 32 shown in FIG. 6, the corners of the permanent magnet piece 32 may be cut in advance by chamfering or filleting. As a result, chipping and chipping of the permanent magnet piece 32 when grinding the outer peripheral surface of the permanent magnet piece 32 can be prevented, and the amount of magnets at both ends in the rotational direction of the permanent magnet piece 32 is reduced. Since the magnetic flux density distribution of the permanent magnet piece 32 approaches a sine wave, an effect of reducing the cogging torque is also produced.

また、上述の実施の形態では、永久磁石片3の内周面及び両端面が予め所望の寸法精度で加工されているものを使用したが、研削加工をせずに焼きっぱなしの永久磁石片を使用してもよい。本発明による永久磁石回転子の製造方法によれば、装着する永久磁石片の外周面は後の研削加工において精度よく加工されるためエアギャップは均一に形成される一方、当然ながら、内周面及び両端面が未加工であれば回転電機としての性能は永久磁石片3の使用に比べて劣る。しかし、そこまでの性能や効率を必要とせず、加工工程を削除することによるコスト低減の効果の方が大きい場合には有効である。   Further, in the above-described embodiment, the permanent magnet piece 3 whose inner peripheral surface and both end faces are processed in advance with a desired dimensional accuracy is used. May be used. According to the method of manufacturing a permanent magnet rotor according to the present invention, the outer peripheral surface of the permanent magnet piece to be mounted is processed with high precision in the subsequent grinding process, so that the air gap is formed uniformly. And if both end faces are unprocessed, the performance as a rotating electric machine is inferior to the use of the permanent magnet piece 3. However, it is effective when the performance and efficiency up to that point are not required and the effect of cost reduction by deleting the machining process is larger.

更には、回転子コア2に装着する永久磁石片は、初期の形状は、図7のように、外周面が平坦面の永久磁石片33であってもよい。外周面が曲面である永久磁石片3を加工することは難しく、外周面が平坦面である永久磁石片33では、この平坦面を基準面とすることができるので永久磁石片33の加工や作製が容易となる。
これにより、生産性の向上によるコスト削減ができる。しかしながら、後加工の研削加工では破線で示す通り、永久磁石片33の研削加工代が増加することによる生産性の低下、コストアップを引き起こす虞もあるので、例えば、磁極数が多く、外周面が平坦面の永久磁石片33を使用しても研削工程での削り代が少ない場合等に、特に好ましい形態である。
なお、切り欠き部5を有する回転子コア21を使用する場合は、永久磁石片33の内周面側は元々平坦面であるので、単なる断面が四角形の永久磁石片33を使用すればよいことになり、更にコスト低減の効果がある。
Furthermore, the initial shape of the permanent magnet piece mounted on the rotor core 2 may be a permanent magnet piece 33 having a flat outer peripheral surface as shown in FIG. It is difficult to process the permanent magnet piece 3 whose outer peripheral surface is a curved surface, and in the permanent magnet piece 33 whose outer peripheral surface is a flat surface, this flat surface can be used as a reference surface. Becomes easy.
Thereby, the cost can be reduced by improving the productivity. However, in the post-grinding process, as shown by the broken line, there is a risk that the productivity of the permanent magnet piece 33 increases due to an increase in the grinding allowance. Even if the flat permanent magnet piece 33 is used, this is a particularly preferable form when the machining allowance in the grinding process is small.
In addition, when using the rotor core 21 which has the notch part 5, since the inner peripheral surface side of the permanent magnet piece 33 is originally a flat surface, what is necessary is just to use the permanent magnet piece 33 with a simple cross section. In addition, there is an effect of cost reduction.

図8は、この発明の実施の形態1に係る永久磁石回転子の製造方法によって製造する永久磁石回転子の他の1例を示す斜視図である。
図8に示すように、回転子軸1の軸方向に2列以上で永久磁石片34を配置し、それらが周方向に互いにずらされて配置されている構成にすることも可能である。該構成において、回転子部分は上部の回転子と下部の回転子に区分され、上下の永久磁石片と固定子コアの位置関係を異ならせることにより、上下のコギングトルクが相殺し合いコギングトルクが低減される。従って、コギングトルクやトルクリップルといったトルク脈動を更に低減させることができるので、回転電機の効率の向上や高性能化に繋がる。
他方、このようなスキュー構成とする場合、必要な永久磁石片34の総数が増加する。例えば、軸方向に2列にした場合は1列で構成する場合の2倍の個数の永久磁石片34が必要となり、個々の永久磁石片の内外周及び両端面全てを所望の精度で予め加工しておかなければならない従来の永久磁石回転子の製造方法ではコスト増加に直結する。しかしながら、本発明においては、永久磁石片34の外周面は回転子コア21に取り付けられた後、一括で研削加工されるので、使用する永久磁石片34の個数が増加する場合は、その効果はより大きいものとなる。
FIG. 8 is a perspective view showing another example of the permanent magnet rotor manufactured by the method of manufacturing a permanent magnet rotor according to Embodiment 1 of the present invention.
As shown in FIG. 8, it is also possible to arrange the permanent magnet pieces 34 in two or more rows in the axial direction of the rotor shaft 1 so that they are shifted from each other in the circumferential direction. In this configuration, the rotor part is divided into an upper rotor and a lower rotor, and the positional relationship between the upper and lower permanent magnet pieces and the stator core is made different so that the upper and lower cogging torques cancel each other and the cogging torque is reduced. Is done. Therefore, torque pulsations such as cogging torque and torque ripple can be further reduced, leading to improvement in efficiency and higher performance of the rotating electrical machine.
On the other hand, in the case of such a skew configuration, the total number of necessary permanent magnet pieces 34 increases. For example, in the case of two rows in the axial direction, twice as many permanent magnet pieces 34 as in the case of a single row are required, and all the inner and outer peripheries and both end surfaces of each permanent magnet piece are processed in advance with a desired accuracy. In the conventional method of manufacturing a permanent magnet rotor that must be maintained, the cost is directly increased. However, in the present invention, since the outer peripheral surface of the permanent magnet piece 34 is attached to the rotor core 21 and then ground at once, the effect is increased when the number of permanent magnet pieces 34 to be used increases. It will be bigger.

回転子コア2、21への回転子軸1の取り付け工程や、着磁工程は上記手順に拘るものではなく、例えば、回転子軸1を回転子コア2、21に装着する圧入あるいは焼きばめ工程は、永久磁石片3、31,32,33,34の回転子コア2、21への配置工程後であってもよく、あるいは永久磁石片3等の研削加工工程後であってもよい。更に、永久磁石片3等は予め個々に着磁されているものを回転子コア2、21に配置する手順としてもよい。   The process of attaching the rotor shaft 1 to the rotor cores 2 and 21 and the magnetizing process are not related to the above procedure. For example, press-fitting or shrink-fitting for mounting the rotor shaft 1 to the rotor cores 2 and 21 The process may be after the placement process of the permanent magnet pieces 3, 31, 32, 33, 34 to the rotor cores 2 and 21, or after the grinding process of the permanent magnet pieces 3 and the like. Further, the permanent magnet pieces 3 and the like that are individually magnetized in advance may be arranged on the rotor cores 2 and 21.

また、永久磁石片は選択する材料や目的とする回転電機の使用環境によって、表面処理されることが望ましい。表面処理工程では、その材料、方法は、使用者が適宜選択すればよく、例えば、簡易的なスプレー塗装や、金属材料のメッキや蒸着、樹脂材料をコートする等の方法が挙げられる。又、回転子軸1に表面処理材が被覆されることが望ましくない場合は、その部分にマスキング処理を施し、永久磁石片3等の表面等の必要な部分のみを表面処理すればよい。   Further, it is desirable that the permanent magnet piece is surface-treated depending on the material to be selected and the intended use environment of the rotating electrical machine. In the surface treatment step, the material and method may be appropriately selected by the user, and examples thereof include simple spray coating, plating or vapor deposition of a metal material, and coating with a resin material. If it is not desirable to coat the rotor shaft 1 with a surface treatment material, the portion may be masked so that only the necessary portion such as the surface of the permanent magnet piece 3 is surface treated.

実施の形態2.
この発明に係る永久磁石回転子の製造方法によって製造される永久磁石回転子の実施の形態2を、図9を用いて実施の形態1と異なる部分を中心に説明する。
図9は、この発明の実施の形態2に係る永久磁石回転子の製造方法によって製造する永久磁石回転子の断面図である。
この実施の形態で使用する永久磁石回転子の製造方法自体は実施の形態1と同様である。この実施の形態で使用する回転子コア22の外周面は、隣り合う各永久磁石片31の両端部間の離間部4に対面する部分を切り欠いて平坦面7を形成してある。
この構成では、各永久磁石片31の両端部分では回転子コア22との間に下部空隙41が離間部4と一体として形成され、永久磁石片31の両端部分はこの永久磁石片31の中央部分に比して、見かけ上、エアギャップが大きくなっていることと等価と考えることができる。エアギャップの大きい部分では磁束密度の減少があるので、両端部分での空隙磁束密度は中央部分に比して減少割合が大きくなるため、各永久磁石片31の空隙磁束密度分布自体は正弦波に近付くことになる。
従って、高調波の発生を低減させることができ、コギングトルクやトルクリップルといったトルク脈動を低減させることができるので、回転電機の効率の向上や高性能化に繋がる。
Embodiment 2. FIG.
A second embodiment of a permanent magnet rotor manufactured by the method of manufacturing a permanent magnet rotor according to the present invention will be described with reference to FIG. 9 focusing on parts different from the first embodiment.
FIG. 9 is a cross-sectional view of a permanent magnet rotor manufactured by the method of manufacturing a permanent magnet rotor according to Embodiment 2 of the present invention.
The manufacturing method of the permanent magnet rotor used in this embodiment is the same as that in the first embodiment. The outer peripheral surface of the rotor core 22 used in this embodiment is formed with a flat surface 7 by notching a portion facing the separation portion 4 between both end portions of each adjacent permanent magnet piece 31.
In this configuration, the lower air gap 41 is formed integrally with the separation portion 4 between the end portions of each permanent magnet piece 31 and the rotor core 22, and both end portions of the permanent magnet piece 31 are the central portions of the permanent magnet piece 31. It can be considered that this is equivalent to an increase in the air gap. Since there is a decrease in magnetic flux density in the portion where the air gap is large, the rate of decrease in the air gap magnetic flux density at both end portions is larger than that in the central portion. Therefore, the air gap magnetic flux density distribution of each permanent magnet piece 31 is sinusoidal. It will approach.
Therefore, generation of harmonics can be reduced, and torque pulsations such as cogging torque and torque ripple can be reduced, leading to improvement in efficiency and higher performance of the rotating electrical machine.

また、図10に示すように、回転子コア22の平坦面7と、これを挟む2個の永久磁石片31の端部で囲まれる空間、すなわち、下部空隙41と一体を成す離間部4に接着剤を充填しても良い。なぜなら、永久磁石片31の内周面の、回転子コア22の外周面と接する部分のみが接着される場合は、接着領域が減少することにより接着強度が不足する虞があるからである。
離間部4に接着剤を充填することにより、図9のように永久磁石片31と回転子コア22の接する面のみが接着されている場合に比して、接着面積が増大し、接着強度を向上させることができる。
Further, as shown in FIG. 10, the space surrounded by the flat surface 7 of the rotor core 22 and the ends of the two permanent magnet pieces 31 sandwiching the rotor core 22, that is, the separation portion 4 integrally formed with the lower gap 41. An adhesive may be filled. This is because when only the portion of the inner peripheral surface of the permanent magnet piece 31 that is in contact with the outer peripheral surface of the rotor core 22 is bonded, there is a possibility that the bonding strength may be insufficient due to a decrease in the bonding region.
By filling the spacing portion 4 with an adhesive, as compared with the case where only the surface where the permanent magnet piece 31 and the rotor core 22 are in contact with each other as shown in FIG. Can be improved.

また、実施の形態1の一例として図8に提示した、回転子軸1方向に2列以上で永久磁石片3を配置し、それらが周方向に互いにずらされて配置されている構成(スキュー構成)を、本実施の形態2に適用することもできる。その際は、回転子コア22に形成する平坦面7も永久磁石片31のずれ量に対応させてずらして加工しておけばよい。回転子コア22の平坦面7もずらされて形成されているため、空隙磁束密度分布を更に正弦波に近付けることができるので、高調波の発生を更に低減させることができ、コギングトルクやトルクリップルといったトルク脈動の低減効果が増大し、更なる回転電機の効率向上が図られる。
また、永久磁石片31の軸方向が回転子軸1の軸方向に対して傾斜されているスキュー構成を適用することができ、トルク脈動を低減させる効果が増進される。
In addition, the configuration (skew configuration) presented in FIG. 8 as an example of Embodiment 1 in which the permanent magnet pieces 3 are arranged in two or more rows in the direction of the rotor shaft 1 and are shifted from each other in the circumferential direction. ) Can also be applied to the second embodiment. In that case, the flat surface 7 formed on the rotor core 22 may be shifted and processed in accordance with the shift amount of the permanent magnet piece 31. Since the flat surface 7 of the rotor core 22 is also formed to be shifted, the gap magnetic flux density distribution can be made closer to a sine wave, so that the generation of harmonics can be further reduced, and cogging torque and torque ripple can be reduced. Such an effect of reducing torque pulsation increases, and the efficiency of the rotating electrical machine is further improved.
Further, a skew configuration in which the axial direction of the permanent magnet piece 31 is inclined with respect to the axial direction of the rotor shaft 1 can be applied, and the effect of reducing torque pulsation is enhanced.

実施の形態3.
この発明に係る永久磁石回転子の製造方法によって製造される永久磁石回転子の実施の形態3を、図11を用いて実施の形態1と異なる部分を中心に説明する。
図11は、この発明の実施の形態3に係る永久磁石回転子の製造方法によって製造する永久磁石回転子の断面図である。
この実施の形態では、使用する永久磁石片35は、回転子コア23の外周面に装着される内周側が回転子軸1方向に円弧状に膨らんだ凸形状に形成されており、永久磁石片35の中央部分の厚みL1が両端部分の厚みL2に比して大きくなっている。更に、回転子コア23の外周面は永久磁石片35の内周面の凸形状に対応する凹形状に加工されており、各永久磁石片35が回転子コア23の凹部に装着されている。
Embodiment 3 FIG.
A third embodiment of a permanent magnet rotor manufactured by the method of manufacturing a permanent magnet rotor according to the present invention will be described with reference to FIG. 11 focusing on the differences from the first embodiment.
FIG. 11 is a cross-sectional view of a permanent magnet rotor manufactured by the method of manufacturing a permanent magnet rotor according to Embodiment 3 of the present invention.
In this embodiment, the permanent magnet piece 35 to be used is formed in a convex shape in which the inner peripheral side attached to the outer peripheral surface of the rotor core 23 swells in an arc shape in the direction of the rotor shaft 1. The thickness L1 of the central portion of 35 is larger than the thickness L2 of both end portions. Further, the outer peripheral surface of the rotor core 23 is processed into a concave shape corresponding to the convex shape of the inner peripheral surface of the permanent magnet piece 35, and each permanent magnet piece 35 is mounted in the concave portion of the rotor core 23.

このように永久磁石片35の中央部分の厚みL1が両端部分の厚みL2に比して大きくなっているので、空隙磁束密度分布が正弦波に近くなり、高調波の発生を低減させることができ、コギングトルクやトルクリップルといったトルク脈動を低減させることができるという効果があり、回転電機の効率の向上や高性能化に繋がる。   As described above, since the thickness L1 of the central portion of the permanent magnet piece 35 is larger than the thickness L2 of the both end portions, the air gap magnetic flux density distribution becomes close to a sine wave, and the generation of harmonics can be reduced. There is an effect that torque pulsation such as cogging torque and torque ripple can be reduced, which leads to improvement in efficiency and high performance of the rotating electrical machine.

実施の形態4.
この発明に係る永久磁石回転子の製造方法によって製造される永久磁石回転子の実施の形態4を、図12を用いて実施の形態1と異なる部分を中心に説明する。
図12は、この発明の実施の形態4に係る永久磁石回転子の製造方法によって製造する永久磁石回転子の断面図である。
使用する永久磁石片36は回転子コア24に装着される内周側が皿状に形成されていると共に、この永久磁石片36の内周面の中央部は平坦面に加工され、両端部は円弧状に形成されている。これに対応し、回転子コア24の外周面は、上述の永久磁石片36の内周面の形状に対応するよう中央部に平坦面71を有する皿状に加工されており、各永久磁石片36がこの回転子コア24の凹部に装着されている。
Embodiment 4 FIG.
Embodiment 4 of the permanent magnet rotor manufactured by the method for manufacturing a permanent magnet rotor according to the present invention will be described with reference to FIG. 12, focusing on the differences from the first embodiment.
FIG. 12 is a cross-sectional view of a permanent magnet rotor manufactured by the method of manufacturing a permanent magnet rotor according to Embodiment 4 of the present invention.
The permanent magnet piece 36 to be used is formed in a dish shape on the inner peripheral side to be mounted on the rotor core 24, the central portion of the inner peripheral surface of the permanent magnet piece 36 is processed into a flat surface, and both end portions are circular. It is formed in an arc shape. Correspondingly, the outer peripheral surface of the rotor core 24 is processed into a dish shape having a flat surface 71 at the center so as to correspond to the shape of the inner peripheral surface of the permanent magnet piece 36 described above. 36 is mounted in the recess of the rotor core 24.

このように永久磁石片36の中央部分の平坦面71では、厚みL1は両端部分の厚みL2に比して大きくなっているので、空隙磁束密度分布を正弦波に近付ける効果があり、高調波の発生を低減させることができ、コギングトルクやトルクリップルといったトルク脈動が低減されるので、回転電機の効率の向上や高性能化に繋がる。
実施の形態3の永久磁石片35のように、内周面、外周面を共に曲面とし、それぞれの面を異なる曲率に加工することは非常に難しく、永久磁石片35そのものが高価になる虞がある。
本実施の形態のように、磁石底面が平坦面71である永久磁石片36では平坦面71を基準面として製造することができるので永久磁石片36の加工や作製が容易となる。
加えて、回転子コア24の凹部の加工も容易となり、更には配置する際の位置決め及び固定も容易となるので、生産性が向上し、コスト削減を図ることができる。
Thus, in the flat surface 71 at the center portion of the permanent magnet piece 36, the thickness L1 is larger than the thickness L2 at both end portions, so that there is an effect of bringing the gap magnetic flux density distribution closer to a sine wave, Occurrence can be reduced, and torque pulsations such as cogging torque and torque ripple are reduced, leading to improved efficiency and higher performance of the rotating electrical machine.
Like the permanent magnet piece 35 of the third embodiment, it is very difficult to make both the inner peripheral surface and the outer peripheral surface curved and process each surface into different curvatures, and the permanent magnet piece 35 itself may be expensive. is there.
As in the present embodiment, the permanent magnet piece 36 whose bottom surface is the flat surface 71 can be manufactured using the flat surface 71 as a reference surface, so that the permanent magnet piece 36 can be easily processed and manufactured.
In addition, the processing of the concave portion of the rotor core 24 is facilitated, and further, positioning and fixing at the time of arrangement are facilitated, so that productivity can be improved and cost reduction can be achieved.

また、図12に図示されている永久磁石片36は内周面の中央部のみを平坦化した皿状となっているが、図13に示すように平坦面71の両側も平面化させる平坦面72とすることにより永久磁石片36が回転子コア25に接する内周面の形状を多角形にしても同様の効果が得られる。   Further, the permanent magnet piece 36 shown in FIG. 12 has a dish shape in which only the central portion of the inner peripheral surface is flattened, but as shown in FIG. 13, a flat surface on which both sides of the flat surface 71 are flattened. By adopting 72, the same effect can be obtained even if the shape of the inner peripheral surface where the permanent magnet piece 36 contacts the rotor core 25 is a polygon.

実施の形態5.
この発明に係る永久磁石回転子の製造方法によって製造される永久磁石回転子の実施の形態5を、図14を用いて実施の形態3と異なる部分を中心に説明する。
図14は、この実施の形態に係る永久磁石回転子の製造方法によって製造する永久磁石回転子の断面図である。
永久磁石片35が回転子コア23に接着剤61によって配置固定された状態を示している。ここで、接着剤61は軟磁性体の粉末を含有しており、これにより、回転子コア23と永久磁石片35との間での磁束を流れやすくすることができ、回転電機の駆動における低電流化を図り、回転電機の効率向上を実現できる。
Embodiment 5 FIG.
A fifth embodiment of a permanent magnet rotor manufactured by the method of manufacturing a permanent magnet rotor according to the present invention will be described with reference to FIG. 14 focusing on the differences from the third embodiment.
FIG. 14 is a cross-sectional view of a permanent magnet rotor manufactured by the method of manufacturing a permanent magnet rotor according to this embodiment.
The state where the permanent magnet pieces 35 are arranged and fixed to the rotor core 23 by the adhesive 61 is shown. Here, the adhesive 61 contains a soft magnetic powder, which can facilitate the flow of magnetic flux between the rotor core 23 and the permanent magnet piece 35, and can reduce the driving force of the rotating electrical machine. The current can be increased and the efficiency of the rotating electrical machine can be improved.

更には、粒径分布の小さな軟磁性体の粉末粒子を使用することにより、軟磁性体の粉末粒子にスペーサとしての機能を付与することもでき、この場合、接着剤61の層の厚みのばらつきを低減でき、回転電機の性能を向上させることが可能である。
また、このような軟磁性体の粉末を含有する接着剤61を用いた場合にも、図5のように接着剤61が永久磁石片35の両端面まで及んでいてもよく、永久磁石片35と回転子コア23の隙間のみが接着されている場合に比して、接着面積が増大し、接着強度を向上させることができるという同様の効果が更に得られる。
Further, by using soft magnetic powder particles having a small particle size distribution, the soft magnetic powder particles can be provided with a function as a spacer. In this case, the thickness of the adhesive 61 layer varies. And the performance of the rotating electrical machine can be improved.
Further, when the adhesive 61 containing such soft magnetic powder is used, the adhesive 61 may extend to both end surfaces of the permanent magnet piece 35 as shown in FIG. As compared with the case where only the gap between the rotor core 23 and the rotor core 23 is bonded, the same effect that the bonding area is increased and the bonding strength can be improved is further obtained.

実施の形態6.
この発明に係る永久磁石回転子の製造方法によって製造される永久磁石回転子の実施の形態6を、図15を用いて実施の形態3と異なる部分を中心に説明する。
図15は、この実施の形態に係る永久磁石回転子の製造方法によって製造する永久磁石回転子の断面図である。
本実施の形態で使用される回転子コア26の外周面には、隣り合う永久磁石片38間の離間部に向けて外周側に広がる凸部9が形成されている。
この凸部9は、永久磁石片38を回転子コア26へ位置決めする際のガイドの機能を果たし、組立工程が容易化される。
つまり、凸部9は外側ほど広がる形状をしているので、回転子コア26に永久磁石片38を装着するには、回転子コア26の端部から各永久磁石片38をスライドさせて挿入することになる。これにより永久磁石片38の両端面が凸部9によって支持されることになり、高回転時等、永久磁石片38に力がかかる場合でも永久磁石片38の位置ずれを防止できる。
Embodiment 6 FIG.
Embodiment 6 of the permanent magnet rotor manufactured by the method of manufacturing a permanent magnet rotor according to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 15 is a cross-sectional view of a permanent magnet rotor manufactured by the method of manufacturing a permanent magnet rotor according to this embodiment.
On the outer peripheral surface of the rotor core 26 used in the present embodiment, a convex portion 9 is formed that spreads toward the outer peripheral side toward a separation portion between adjacent permanent magnet pieces 38.
The convex portion 9 serves as a guide when positioning the permanent magnet piece 38 to the rotor core 26, and the assembly process is facilitated.
That is, since the convex portion 9 has a shape that expands toward the outside, in order to attach the permanent magnet piece 38 to the rotor core 26, each permanent magnet piece 38 is slid and inserted from the end of the rotor core 26. It will be. As a result, both end surfaces of the permanent magnet piece 38 are supported by the projections 9, and even when a force is applied to the permanent magnet piece 38, such as during high rotation, the displacement of the permanent magnet piece 38 can be prevented.

また、接着剤6あるいは軟磁性体粉を含有する接着剤61を凸部9の端面にまで塗布することにより、接着領域を増加することができ、接着強度を向上することができる。
更に、凸部9の高さが高い場合、上述した位置決め時のガイド機能や位置ずれ防止、接着強度向上といった効果がより効果的になり、図16のように、永久磁石片3の外周面と一致する高さが最大の効果を生む。
更にまた、図16に示すように、凸部91の高さを永久磁石片38の外周面よりも若干高めに加工しておいて、永久磁石片38を回転子軸1を中心に研削加工する際に、回転子コア27も一緒に研削してもよい。このとき、永久磁石片38の両端面は凸部91によって支持されると共に、研削時の砥石8によって与えられる力が分散され、永久磁石片38のチッピングや欠けが抑制され、回転子100の生産性が向上し、歩留まりが増加する。
Further, by applying the adhesive 6 or the adhesive 61 containing soft magnetic powder to the end face of the convex portion 9, the adhesion area can be increased and the adhesive strength can be improved.
Further, when the height of the convex portion 9 is high, the above-described effects such as the guide function at the time of positioning, the prevention of displacement, and the improvement of the adhesive strength become more effective, and as shown in FIG. The matching height produces the maximum effect.
Furthermore, as shown in FIG. 16, the height of the convex portion 91 is processed to be slightly higher than the outer peripheral surface of the permanent magnet piece 38, and the permanent magnet piece 38 is ground around the rotor shaft 1. In this case, the rotor core 27 may be ground together. At this time, both end surfaces of the permanent magnet piece 38 are supported by the convex portions 91, and the force applied by the grindstone 8 at the time of grinding is dispersed, so that chipping and chipping of the permanent magnet piece 38 are suppressed, and the rotor 100 is produced. Improve the yield and increase the yield.

実施の形態7.
この発明に係る永久磁石回転子の製造方法によって製造される永久磁石回転子の実施の形態7を、図17を用いて実施の形態3と異なる部分を中心に説明する。
図17は、この実施の形態に係る永久磁石回転子の製造方法によって製造する永久磁石回転子の断面図である。
本実施の形態で使用される永久磁石片39の内周面の中央部分には予め凹部10が形成されており、回転子コア28の外周面には永久磁石片39の凹部10に対応する凸部11が設けられている。
この凸部11が永久磁石片39を回転子コア28へ位置決めする際のガイドの機能を果たし、組立工程が容易化される。又、永久磁石片39の凹部10が回転子コア28の凸部11に嵌合することによって支持されているので、高回転時等、永久磁石片39に力がかかる場合の位置ずれ防止に寄与するという効果もある。又、接着剤6が塗布される領域が凹部10及び凸部11のために増大することになるので、接着強度を向上することができる。
Embodiment 7 FIG.
A seventh embodiment of a permanent magnet rotor manufactured by the method of manufacturing a permanent magnet rotor according to the present invention will be described with reference to FIG. 17 focusing on parts different from the third embodiment.
FIG. 17 is a cross-sectional view of a permanent magnet rotor manufactured by the method of manufacturing a permanent magnet rotor according to this embodiment.
A concave portion 10 is formed in advance in the central portion of the inner peripheral surface of the permanent magnet piece 39 used in the present embodiment, and a convex corresponding to the concave portion 10 of the permanent magnet piece 39 is formed on the outer peripheral surface of the rotor core 28. Part 11 is provided.
The convex portion 11 serves as a guide when positioning the permanent magnet piece 39 to the rotor core 28, and the assembly process is facilitated. Further, since the concave portion 10 of the permanent magnet piece 39 is supported by being fitted to the convex portion 11 of the rotor core 28, it contributes to prevention of displacement when force is applied to the permanent magnet piece 39, such as at high rotation. There is also an effect of doing. Moreover, since the area | region where the adhesive agent 6 is apply | coated increases for the recessed part 10 and the convex part 11, adhesive strength can be improved.

また、凹部10、凸部11の配置は逆でも良いのは言うまでもなく、凹部を蟻溝形状とし、凸部を吸い付き桟形状とすることによって更に接合強度を増すこともできる。
更にまた、本実施の形態の回転子コア28に図15において説明した永久磁石片38の両端部に位置する凸部9を併設してもよく、その場合、更なる位置決め効果、位置ずれ防止効果及び接着強化が実現できる。
Needless to say, the arrangement of the concave portion 10 and the convex portion 11 may be reversed, and it is possible to further increase the bonding strength by forming the concave portion into a dovetail shape and the convex portion into a sucking bar shape.
Furthermore, the rotor core 28 according to the present embodiment may be provided with the convex portions 9 positioned at both ends of the permanent magnet piece 38 described in FIG. And adhesion strengthening can be realized.

実施の形態8.
この発明に係る永久磁石回転子の製造方法によって製造される永久磁石回転子の実施の形態8を、図18を用いて実施の形態1と異なる部分を中心に説明する。
図18は、この実施の形態に係る永久磁石回転子の製造方法によって製造する永久磁石回転子の斜視図である。
各永久磁石片3の外周面は、環状部材12によって嵌合し一体化されており、万が一、永久磁石片3が破損した場合に、その破片等が容易に飛散することを防止することができる。また、この環状部材12は研削加工後に露出した永久磁石片3の外周面を保護し、腐食を防止するという効果もある。
環状部材12は非磁性体の材料であれば、素材は特に限定されるものではなく、例えばステンレスや樹脂材料等を使用することができ、使用者が適宜選択すればよい。
本発明による永久磁石回転子の製造方法によれば、各永久磁石片3の外周面は回転子軸1の軸心に対し、真円度よく加工されているので、環状部材12を嵌合することは難しくなく、その結果、環状部材12を簡単な構造としながらも、永久磁石片3の腐食や飛散を防止することができ、コストの低減を図ることが可能になる。
Embodiment 8 FIG.
An eighth embodiment of a permanent magnet rotor manufactured by the method of manufacturing a permanent magnet rotor according to the present invention will be described with reference to FIG. 18 focusing on the differences from the first embodiment.
FIG. 18 is a perspective view of a permanent magnet rotor manufactured by the method of manufacturing a permanent magnet rotor according to this embodiment.
The outer peripheral surface of each permanent magnet piece 3 is fitted and integrated by the annular member 12, and if the permanent magnet piece 3 is broken, it is possible to prevent the broken pieces from being easily scattered. . The annular member 12 also has an effect of protecting the outer peripheral surface of the permanent magnet piece 3 exposed after grinding and preventing corrosion.
The material of the annular member 12 is not particularly limited as long as it is a non-magnetic material. For example, stainless steel or a resin material can be used, and the user may select it appropriately.
According to the method for manufacturing a permanent magnet rotor according to the present invention, the outer peripheral surface of each permanent magnet piece 3 is processed with good roundness with respect to the axis of the rotor shaft 1, so that the annular member 12 is fitted. As a result, it is possible to prevent the permanent magnet pieces 3 from being corroded and scattered, while reducing the cost, while the annular member 12 has a simple structure.

また、図19に示すように、永久磁石片3の内周面と回転子コア2の外周面を固定する際に、接着剤6を用いずに、回転子コア2の外周面に配置した永久磁石片3をそのまま環状部材12により覆い、その後、永久磁石片3の端面と回転子コア2の外周面、及び環状部材12によって形成される空間に接着剤6あるいは樹脂材料13を流し込み、固定することも可能である。
この場合、各永久磁石片3がその間に流し込まれた接着剤6あるいは樹脂材料13によって環状に一体化されていることにより、回転電機の駆動時に永久磁石片3にかかる力が均一化されることにより、永久磁石片3が受ける力を分散し、永久磁石片3の破損等の障害が抑制されるという効果がある。
Further, as shown in FIG. 19, when the inner peripheral surface of the permanent magnet piece 3 and the outer peripheral surface of the rotor core 2 are fixed, the permanent disposed on the outer peripheral surface of the rotor core 2 without using the adhesive 6. The magnet piece 3 is covered with the annular member 12 as it is, and then the adhesive 6 or the resin material 13 is poured into the end surface of the permanent magnet piece 3, the outer peripheral surface of the rotor core 2, and the space formed by the annular member 12 and fixed. It is also possible.
In this case, each permanent magnet piece 3 is annularly integrated by the adhesive 6 or the resin material 13 poured between them, so that the force applied to the permanent magnet piece 3 is equalized when the rotating electrical machine is driven. Thus, there is an effect that the force received by the permanent magnet piece 3 is dispersed, and failures such as breakage of the permanent magnet piece 3 are suppressed.

実施の形態9.
この発明に係る永久磁石回転子の製造方法によって製造される永久磁石回転子の実施の形態9を、図20を用いて実施の形態1と異なる部分を中心に説明する。
図20は、この実施の形態に係る永久磁石回転子の製造方法によって製造する永久磁石回転子の断面図である。
Embodiment 9 FIG.
A ninth embodiment of a permanent magnet rotor manufactured by the method of manufacturing a permanent magnet rotor according to the present invention will be described with reference to FIG. 20, focusing on the differences from the first embodiment.
FIG. 20 is a cross-sectional view of a permanent magnet rotor manufactured by the method of manufacturing a permanent magnet rotor according to this embodiment.

永久磁石片3が回転子コア2の外周面に配置された後に、永久磁石片3の外周面が回転子軸1の軸心を中心に周方向に研削加工されることによって作製された回転子100は、続いて永久磁石片3の外周面を覆うように樹脂材料13で一体成形されている。
これにより、永久磁石片3を外周面側からも固定することができ、回転電機駆動時の永久磁石片3の位置ずれ等を防止することができる。更には、万が一、永久磁石片3が破損した場合にも、その破片等が容易に飛散するのを防止する効果を有する。
また、研削加工後に露出した永久磁石片3の外周面は樹脂材料13によって保護されていることにより、永久磁石片3の腐食を防止する効果がある。
一体成形に用いる樹脂材料は特に限定されるものではなく、例えばPOM(ポリアセタール)やPPS(ポリフェニレンサルファイド)等を使用することができ、使用者が回転電機の使用目的や環境によって適宜選択すればよい。
After the permanent magnet piece 3 is disposed on the outer peripheral surface of the rotor core 2, the outer peripheral surface of the permanent magnet piece 3 is ground in the circumferential direction around the axis of the rotor shaft 1. 100 is integrally molded with the resin material 13 so as to cover the outer peripheral surface of the permanent magnet piece 3.
Thereby, the permanent magnet piece 3 can be fixed also from the outer peripheral surface side, and the position shift etc. of the permanent magnet piece 3 at the time of a rotary electric machine drive can be prevented. Furthermore, even if the permanent magnet piece 3 is broken, it has an effect of preventing the broken pieces from being easily scattered.
Further, since the outer peripheral surface of the permanent magnet piece 3 exposed after grinding is protected by the resin material 13, there is an effect of preventing the corrosion of the permanent magnet piece 3.
The resin material used for the integral molding is not particularly limited. For example, POM (polyacetal), PPS (polyphenylene sulfide), or the like can be used, and the user may select appropriately according to the purpose and environment of use of the rotating electrical machine. .

本発明による永久磁石回転子の製造方法によれば、各永久磁石片3の外周面は回転子軸1の軸心に対し、真円度良く加工されているので、回転子100を一体成形する際の金型への挿入や位置決めが容易であり、更にバリや樹脂漏れなどの成形不良を抑制し、精度良く樹脂成形を行うことができる。従って、金型が比較的簡単な構造で構成されることができ、コスト低減にも繋がる。   According to the method of manufacturing a permanent magnet rotor according to the present invention, the outer peripheral surface of each permanent magnet piece 3 is machined with good roundness with respect to the axis of the rotor shaft 1, so the rotor 100 is integrally formed. It is easy to insert and position in the mold, and further, molding defects such as burrs and resin leakage can be suppressed, and resin molding can be performed with high accuracy. Therefore, the mold can be configured with a relatively simple structure, which leads to cost reduction.

また、この実施の形態に係る永久磁石回転子の他の一例の断面図である図21に示すように、樹脂の流れ込む領域を各永久磁石片3の端面と回転子コア2の外周面の隙間に限定し、永久磁石片3の外周面は露出するようにしてもよい。この場合は、永久磁石片3の外周面が樹脂材料で被覆されていないので、樹脂材料の厚みによるエアギャップの減少がなく、効率良く磁束を流すことができ、回転電機の効率化が図られる。   Further, as shown in FIG. 21 which is a cross-sectional view of another example of the permanent magnet rotor according to the present embodiment, the resin flows into the gap between the end face of each permanent magnet piece 3 and the outer peripheral face of the rotor core 2. However, the outer peripheral surface of the permanent magnet piece 3 may be exposed. In this case, since the outer peripheral surface of the permanent magnet piece 3 is not covered with the resin material, there is no reduction in the air gap due to the thickness of the resin material, and the magnetic flux can be flowed efficiently, and the efficiency of the rotating electrical machine can be improved. .

更にまた、永久磁石片3が回転子コア2の外周面に配置された後、永久磁石片3の外周面を研削加工することなく、図21に示すように樹脂で一体成形をした後に、この永久磁石片3の外周面を樹脂層と一緒に回転子軸1の軸心を中心に周方向に研削加工することにより、図21の回転子を得ることもできる。この場合、永久磁石片3は樹脂層によって支持されているので、研削時の砥石8によって与えられる力が分散され、永久磁石片3のチッピングや欠けが抑制され、回転子の生産性が向上し、歩留まりを向上させることができる。   Furthermore, after the permanent magnet piece 3 is disposed on the outer peripheral surface of the rotor core 2, the outer peripheral surface of the permanent magnet piece 3 is integrally molded with resin as shown in FIG. The rotor shown in FIG. 21 can be obtained by grinding the outer peripheral surface of the permanent magnet piece 3 together with the resin layer in the circumferential direction around the axis of the rotor shaft 1. In this case, since the permanent magnet piece 3 is supported by the resin layer, the force applied by the grindstone 8 during grinding is dispersed, chipping and chipping of the permanent magnet piece 3 are suppressed, and the productivity of the rotor is improved. Yield can be improved.

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。   The present invention is not limited to the embodiment described above. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has any configuration substantially the same as the technical idea described in the claims of the present invention, and the same effects can be obtained by the present invention. Are included in the technical scope.

1 回転子軸、2,21,22,23,24,25,26,28 回転子コア、
3,31,32,33,34,35,36,38,39 セグメント形永久磁石片、
4 離間部、41 下部空隙、5 切り欠き部、6,61 接着剤、
7,71,72 平坦面、8 砥石、9,91 凸部、10 凹部、11 凸部、
12 環状部材、13 樹脂材料、100 永久磁石回転子。
1 rotor shaft, 2, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 28 rotor core,
3, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 38, 39 segment permanent magnet pieces,
4 spacing part, 41 lower gap, 5 notch part, 6,61 adhesive,
7, 71, 72 flat surface, 8 grindstone, 9, 91 convex part, 10 concave part, 11 convex part,
12 annular member, 13 resin material, 100 permanent magnet rotor.

Claims (18)

  1. 複数個のセグメント形永久磁石片を回転子コアの外周面に、前記回転子コアの周方向に隣接する前記各永久磁石片間の隙間である離間部を設けて等間隔に配置する永久磁石片配置工程と、
    前記永久磁石片配置工程の後、前記各永久磁石片の外周面を前記回転子コアと同軸円周方向に研削加工する外周面研削工程とを有する永久磁石回転子の製造方法。
    Permanent magnet pieces having a plurality of segment-shaped permanent magnet pieces arranged at equal intervals on the outer peripheral surface of the rotor core by providing spaced portions as gaps between the permanent magnet pieces adjacent in the circumferential direction of the rotor core. The placement process;
    The manufacturing method of a permanent magnet rotor which has the outer peripheral surface grinding process of grinding the outer peripheral surface of each said permanent magnet piece to the said rotor core and a coaxial circumferential direction after the said permanent magnet piece arrangement | positioning process.
  2. 前記外周面研削工程の後に前記永久磁石回転子の外周面を環状部材で覆う環状部材嵌合工程を有する請求項1に記載の永久磁石回転子の製造方法。 The manufacturing method of the permanent magnet rotor of Claim 1 which has the annular member fitting process of covering the outer peripheral surface of the said permanent magnet rotor with an annular member after the said outer peripheral surface grinding process.
  3. 前記永久磁石片配置工程と前記外周面研削工程の間に、前記各永久磁石片と前記回転子コアの外周を樹脂で封止する封止工程を有する請求項1に記載の永久磁石回転子の製造方法。 2. The permanent magnet rotor according to claim 1, further comprising a sealing step of sealing an outer periphery of each permanent magnet piece and the rotor core with a resin between the permanent magnet piece arranging step and the outer peripheral surface grinding step. Production method.
  4. 請求項1又は請求項2に記載の製造方法で製造した永久磁石回転子であって、前記各永久磁石片外周面の前記永久磁石回転子の回転軸垂直方向断面形状は、前記回転軸を中心とする円弧形状である永久磁石回転子。 The permanent magnet rotor manufactured by the manufacturing method according to claim 1 or 2, wherein a vertical cross-sectional shape of the permanent magnet rotor on the outer circumferential surface of each permanent magnet piece is centered on the rotation axis. A permanent magnet rotor having an arc shape.
  5. 請求項3に記載の製造方法で製造した永久磁石回転子であって、前記永久磁石回転子の外周面の、回転軸垂直方向の断面形状は、前記回転軸を中心とする円形状である永久磁石回転子。 The permanent magnet rotor manufactured by the manufacturing method according to claim 3, wherein a cross-sectional shape of the outer peripheral surface of the permanent magnet rotor in a direction perpendicular to the rotation axis is a circular shape centering on the rotation axis. Magnet rotor.
  6. 前記回転子コアの外周面の前記各永久磁石片取付面及び、前期各永久磁石片の前記回転子コアに取り付けられる面はいずれも平面加工されている請求項4又は請求項5に記載の永久磁石回転子。 6. The permanent magnet according to claim 4, wherein each of the permanent magnet piece mounting surfaces on the outer peripheral surface of the rotor core and the surface of each permanent magnet piece attached to the rotor core in the previous period are processed flat. Magnet rotor.
  7. 前記回転子コアの外周面の前記各永久磁石片取付面以外の部分も平面加工されている請求項6に記載の永久磁石回転子。 The permanent magnet rotor according to claim 6, wherein a portion of the outer peripheral surface of the rotor core other than the permanent magnet piece mounting surface is planarized.
  8. 前記各永久磁石片の回転方向両端部の下面と前記回転子コアとの間には、前記両端部の一端から他端方向に次第に狭くなる下部空隙が、前記離間部と一体として形成されている請求項4乃至請求項7のいずれか1項に記載の永久磁石回転子。 Between the lower surface of the rotation direction both ends of each permanent magnet piece and the rotor core, a lower gap gradually narrowing from one end of the both ends toward the other end is formed integrally with the separation portion. The permanent magnet rotor according to any one of claims 4 to 7.
  9. 請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の製造方法で製造した永久磁石回転子であって、前記各永久磁石片の前記回転子コアに接する面の、前記永久磁石回転子回転軸垂直方向断面形状は、前記回転軸方向に膨らむ円弧形状である永久磁石回転子。 4. The permanent magnet rotor manufactured by the manufacturing method according to claim 1, wherein a surface of each permanent magnet piece in contact with the rotor core is the permanent magnet rotor rotating shaft. The permanent magnet rotor has a vertical cross-sectional shape that is an arc shape that swells in the rotation axis direction.
  10. 請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の製造方法で製造した永久磁石回転子であって、前記各永久磁石片の前記回転子コアに接する面の、前記永久磁石回転子回転軸垂直方向断面形状は、前記回転軸方向に膨らむ、両端部が円弧形状の皿形である永久磁石回転子。 4. The permanent magnet rotor manufactured by the manufacturing method according to claim 1, wherein a surface of each permanent magnet piece in contact with the rotor core is the permanent magnet rotor rotating shaft. The perpendicular cross-sectional shape is a permanent magnet rotor that swells in the direction of the rotation axis and has a circular arc shape at both ends.
  11. 請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の製造方法で製造した永久磁石回転子であって、前記各永久磁石片の前記回転子コアに接する面の、前記永久磁石回転子回転軸垂直方向断面形状は、前記回転軸方向に膨らむ、3辺が直線の皿形である永久磁石回転子。 4. The permanent magnet rotor manufactured by the manufacturing method according to claim 1, wherein a surface of each permanent magnet piece in contact with the rotor core is the permanent magnet rotor rotating shaft. The vertical sectional shape is a permanent magnet rotor that swells in the direction of the rotation axis and has a three-sided linear dish shape.
  12. 前記回転子コアは、前記回転子コアの軸方向に設けた、前記回転子コアの外周側周方向に広がる凸部を有し、前記各永久磁石片を前記回転子コアの端部から隣接する凸部間に挿入することにより前記各永久磁石片を前記回転子コアに嵌合し、前記各永久磁石片の前記回転子コア外周方向への移動を制限する請求項9乃至請求項11のいずれか1項に記載の永久磁石回転子。 The rotor core has a convex portion provided in an axial direction of the rotor core and extending in a circumferential direction on the outer periphery side of the rotor core, and the permanent magnet pieces are adjacent to an end portion of the rotor core. Any one of claims 9 to 11, wherein each permanent magnet piece is fitted into the rotor core by being inserted between convex portions, and movement of each permanent magnet piece in the outer circumferential direction of the rotor core is limited. The permanent magnet rotor according to claim 1.
  13. 前記回転子コアの前記各永久磁石片取付面と前記各永久磁石片の前記回転子コアに取り付けられる面に、相互に位置決めをするための凹部又は凸部を設けた請求項9乃至請求項11のいずれか1項に記載の永久磁石回転子。 The concave portion or the convex portion for positioning each other is provided on each permanent magnet piece mounting surface of the rotor core and a surface of each permanent magnet piece attached to the rotor core. The permanent magnet rotor according to any one of the above.
  14. 前記位置決めするための凹部又は凸部は、前記回転子コアの軸方向に設けたアリ溝と、吸い付き桟である請求項13に記載の永久磁石回転子。 The permanent magnet rotor according to claim 13, wherein the concave portion or the convex portion for positioning is a dovetail groove provided in an axial direction of the rotor core and a suction bar.
  15. 前記各永久磁石片の回転方向両上端部は前記永久磁石片配置工程の前に面取りされている請求項4乃至請求項14のいずれか1項に記載の永久磁石回転子。 The permanent magnet rotor according to any one of claims 4 to 14, wherein both upper end portions in the rotation direction of the permanent magnet pieces are chamfered before the permanent magnet piece arranging step.
  16. 前記各永久磁石片は、前記回転子コア軸方向にスキューして配置されている請求項4乃至請求項15のいずれが1項に記載の永久磁石回転子。 The permanent magnet rotor according to any one of claims 4 to 15, wherein each of the permanent magnet pieces is arranged to be skewed in the rotor core axial direction.
  17. 前記永久磁石片配置工程において、前記各永久磁石片を所定の位置に接着すると共に、前記離間部を接着剤で封止する請求項4乃至請求項16のいずれか1項に記載の永久磁石回転子。 The permanent magnet rotation according to any one of claims 4 to 16, wherein, in the permanent magnet piece arranging step, each permanent magnet piece is bonded to a predetermined position, and the separation portion is sealed with an adhesive. Child.
  18. 前記接着剤は、軟磁性体の粉末を含有する請求項17に記載の永久磁石回転子。 The permanent magnet rotor according to claim 17, wherein the adhesive contains a soft magnetic powder.
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