JP2015091202A - Member for preventing magnet flotation and shatter, and rotor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、送風機用電動機のロータの磁石の浮上り及び飛散を防止するための磁石浮上り及び飛散防止部材、並びにロータに関するものである。 The present invention relates to, for example, a magnet floating and scattering preventing member for preventing floating and scattering of a magnet of a rotor of a blower motor, and a rotor.
高速回転(5000rpm〜50000rpm)する電動機のロータ軸部に直接、羽根車(翼)を取付けた構造の送風機は、増速機が不要となるため、コンパクトで、機械的損失が小さく、従来機よりも高効率となり、必要な動力が小さくなる。しかし、ロータの外周部に円筒状の磁石を固定した構造の高速で回転するロータは、外周部の磁石が遠心力により浮上ったり、飛散するという問題がある。 A blower with a structure in which an impeller (blade) is directly attached to a rotor shaft portion of an electric motor that rotates at high speed (5000 rpm to 50000 rpm) does not require a speed increaser. Is also highly efficient and requires less power. However, a rotor rotating at a high speed with a structure in which a cylindrical magnet is fixed to the outer periphery of the rotor has a problem that the magnet on the outer periphery floats or scatters due to centrifugal force.
そこで、上記問題を解決するために、磁石の外周面全体を円筒状の補強材で覆うことで磁石の浮上りと飛散を防止することが一般的に行われている。 Therefore, in order to solve the above problem, it is generally performed to prevent the magnet from rising and scattering by covering the entire outer peripheral surface of the magnet with a cylindrical reinforcing material.
この補強材としては、例えば特許文献1に開示されるような、ガラス繊維等を樹脂で含浸して固めた所謂繊維強化樹脂(FRP)製のものがある。 As this reinforcing material, there is a material made of so-called fiber reinforced resin (FRP) in which glass fiber or the like is impregnated with resin and hardened as disclosed in Patent Document 1, for example.
ところが、高速回転するロータの磁石の浮上りと飛散を上記FRP製の補強材で防止する場合、ガラス繊維のような引張弾性率の低い繊維では、FRP全体の剛性が低くなるため、遠心力の影響を受け、ひずみや変形が発生してしまう。 However, when the FRP reinforcing material prevents the floating and scattering of the magnet of the rotor that rotates at high speed, the fiber with low tensile elastic modulus such as glass fiber has a low rigidity of the entire FRP. It is affected and distortion and deformation occur.
さらに、ロータが回転する方向に繊維を配していない場合、FRPは遠心力に対する耐力を得られず、磁石の浮上りと飛散を防ぐことはできない(FRPは繊維が配向していない方向に対する耐力が弱いため。)。 Furthermore, when the fiber is not arranged in the direction in which the rotor rotates, the FRP cannot obtain the strength against centrifugal force and cannot prevent the magnet from floating and scattering (FRP is the strength against the direction in which the fibers are not oriented). Because it is weak.)
また、FRPは繊維の含有率が比較的低い(繊維の体積含有率が40〜60vol%)ため、仮に引張弾性率の高い繊維を用い、且つロータの回転方向に繊維を配した場合であっても、磁石の浮上りと飛散を防止する効果は十分でない。 In addition, since FRP has a relatively low fiber content (fiber volume content is 40 to 60 vol%), it is assumed that a fiber having a high tensile elastic modulus is used and the fiber is arranged in the rotational direction of the rotor. However, the effect of preventing the floating and scattering of the magnet is not sufficient.
即ち、FRPを用いて磁石の浮上りと飛散を防止するためには、a)引張弾性率の高い繊維を用いて、b)ロータが回転する方向に繊維を配し、且つc)FRPの繊維含有率を高くすることが不可欠となる。 That is, in order to prevent the floating and scattering of the magnet using FRP, a) using a fiber having a high tensile elastic modulus, b) arranging the fiber in the direction in which the rotor rotates, and c) the fiber of the FRP It is essential to increase the content.
本発明は、本発明者等の上述のような知見に基づいて完成したもので、ロータの軽量化を達成し、且つ高速回転時の磁石の浮上りと飛散を防ぐことができる実用性に秀れた磁石浮上り及び飛散防止部材並びにロータを提供するものである。 The present invention has been completed on the basis of the above-mentioned knowledge of the present inventors and the like, and is excellent in practicality that can achieve weight reduction of the rotor and can prevent the magnet from rising and scattering during high-speed rotation. A magnet floating and scattering prevention member and a rotor are provided.
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。 The gist of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
シャフト1と該シャフト1の周りに設けられる分割体を筒状に連設して成る磁石2とを有して5000rpm以上で回転するロータの該磁石2の外側に設けられ、前記磁石2の浮上り及び飛散を防止する筒状の磁石浮上り及び飛散防止部材であって、この磁石浮上り及び飛散防止部材3は、炭素繊維を前記磁石2の外周方向に沿って巻回積層して成る炭素繊維強化樹脂製のものであり、前記炭素繊維の体積含有率は75vol%以上であることを特徴とする磁石浮上り及び飛散防止部材に係るものである。
The magnet 1 is provided outside the
また、請求項1記載の磁石浮上り及び飛散防止部材において、前記炭素繊維は引張弾性率が230GPa以上のものであることを特徴とする磁石浮上り及び飛散防止部材に係るものである。 2. The magnet lifting and scattering prevention member according to claim 1, wherein the carbon fiber has a tensile elastic modulus of 230 GPa or more.
また、請求項2記載の磁石浮上り及び飛散防止部材において、前記炭素繊維は引張弾性率が475GPa以下のものであることを特徴とする磁石浮上り及び飛散防止部材に係るものである。
The magnet floating and scattering preventing member according to
また、請求項1〜3いずれか1項に記載の磁石浮上り及び飛散防止部材において、マトリックス樹脂のガラス転移温度は150℃以上であることを特徴とする磁石浮上り及び飛散防止部材に係るものである。 Further, in the magnet lifting and scattering prevention member according to any one of claims 1 to 3, the glass transition temperature of the matrix resin is 150 ° C or more, and the magnet lifting and scattering prevention member is characterized in that It is.
また、請求項1〜4いずれか1項に記載の磁石浮上り及び飛散防止部材において、前記炭素繊維の巻回角度は前記シャフト1の回転軸に対して85°以上90°未満に設定されていることを特徴とする磁石浮上り及び飛散防止部材に係るものである。 Further, in the magnet lifting and scattering prevention member according to any one of claims 1 to 4, the winding angle of the carbon fiber is set to 85 ° or more and less than 90 ° with respect to the rotation axis of the shaft 1. The present invention relates to a magnet floating and scattering preventing member characterized by having
また、請求項1〜5いずれか1項に記載の磁石浮上り及び飛散防止部材において、前記炭素繊維をフィラメントワインディング法により巻回積層して成るものであることを特徴とする磁石浮上り及び飛散防止部材に係るものである。 The magnet floating and scattering prevention member according to any one of claims 1 to 5, wherein the carbon fiber is wound and laminated by a filament winding method. This relates to the prevention member.
また、請求項1〜6いずれか1項に記載の磁石浮上り及び飛散防止部材において、前記炭素繊維の体積含有率は85vol%以下であることを特徴とする磁石浮上り及び飛散防止部材に係るものである。 Further, in the magnet lifting and scattering prevention member according to any one of claims 1 to 6, the volume content of the carbon fiber is 85 vol% or less, and the magnet lifting and scattering prevention member is provided. Is.
また、請求項1〜7いずれか1項に記載の磁石浮上り及び飛散防止部材において、前記磁石2は適宜な固定方法によりシャフト1に固定されていることを特徴とする磁石浮上り及び飛散防止部材に係るものである。
The magnet floating and scattering prevention member according to any one of claims 1 to 7, wherein the
また、請求項1〜8いずれか1項に記載の磁石浮上り及び飛散防止部材において、前記ロータは50000rpm以下で回転するロータであることを特徴とする磁石浮上り及び飛散防止部材に係るものである。 The magnet floating and scattering preventing member according to any one of claims 1 to 8, wherein the rotor is a rotor rotating at 50000 rpm or less, and the magnet floating and scattering preventing member is characterized in that is there.
また、請求項1〜9いずれか1項に記載の磁石浮上り及び飛散防止部材において、前記ロータは電動機用または発電機用のロータであることを特徴とする磁石浮上り及び飛散防止部材に係るものである。 The magnet floating and scattering prevention member according to any one of claims 1 to 9, wherein the rotor is a rotor for an electric motor or a generator. Is.
また、シャフト1と該シャフト1の周りに設けられた分割体を筒状に連設して成る磁石2とを設けた5000rpm以上で回転するロータであって、このロータは、請求項1〜10いずれか1項に記載の磁石浮上り及び飛散防止部材が設けられていることを特徴とするロータに係るものである。
A rotor that rotates at a speed of 5000 rpm or more provided with a shaft 1 and a
本発明は上述のように構成したから、ロータの軽量化を達成し、且つ高速回転時の磁石の浮上りと飛散を防ぐことができる実用性に秀れた磁石浮上り及び飛散防止部材並びにロータとなる。 Since the present invention is configured as described above, it is possible to reduce the weight of the rotor and to prevent the floating and scattering of the magnet during high-speed rotation, and the magnet floating and scattering preventing member and the rotor excellent in practicality can be prevented. It becomes.
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。 An embodiment of the present invention which is considered to be suitable will be briefly described with reference to the drawings showing the operation of the present invention.
例えば、送風機用電動機に設けたロータを5000rpm以上で高速回転させる。この際、磁石2の外周方向に沿って配される炭素繊維により遠心力に対する耐力が十分に発揮され、磁石2をシャフト1に強固に固着して磁石2の浮上りと飛散を良好に防止することができる。
For example, the rotor provided in the blower motor is rotated at a high speed of 5000 rpm or more. At this time, the carbon fiber disposed along the outer circumferential direction of the
また、炭素繊維の体積含有率が75vol%以上と非常に高いため、軽量で且つ高弾性である炭素繊維の特性が強調され、全体の剛性を確保しつつ軽量化を達成できる。 In addition, since the volume content of the carbon fiber is as high as 75 vol% or more, the characteristics of the carbon fiber that is lightweight and highly elastic are emphasized, and weight reduction can be achieved while ensuring the overall rigidity.
従って、本発明は、軽量であることは勿論、5000rpm以上の高速回転時においても、ひずみや変形が生じることなく、且つ磁石2をシャフト1に強固に固着させることで良好に磁石2の浮上りと飛散を防止でき、高速回転が可能な磁石浮上り及び飛散防止部材3となる。
Therefore, in the present invention, the
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。 Specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施例は、シャフト1と該シャフト1の周りに設けられた分割体を筒状に連設して成る磁石2とを有して5000rpm以上で回転するロータの該磁石2の外側に設けられ、前記磁石2の浮上りと飛散を防止する筒状の磁石浮上り及び飛散防止部材であって、この磁石浮上り及び飛散防止部材3は、炭素繊維を前記磁石2の外周方向に沿って巻回積層して成る炭素繊維強化樹脂製のものであり、前記炭素繊維の体積含有率は75vol%以上であるものである。
This embodiment is provided outside the
具体的には、シャフト1の磁石2と協働してロータを回転駆動するステータを備えた、5000rpm以上、50000rpm以下で回転する電動機のロータ端部に設けた羽根車で送風を行う送風機のロータに適用した例である。
Specifically, a rotor of a blower that blows air with an impeller provided at an end of a rotor of an electric motor that rotates at 5000 rpm or more and 50000 rpm or less, provided with a stator that rotates the rotor in cooperation with the
各部を具体的に説明する。 Each part will be specifically described.
シャフト1は金属製であり、シャフト1の軸方向中央部には、シャフト1と同芯の金属製で円柱状の下地部材4が固着されている。この下地部材4の外周面には、タイル状の磁石2が、全体としてシャフト1と同芯の円筒状を成すように適宜な固定方法により複数固定されている(図1〜3)。従って、シャフト1と磁石2とは一体に回転する。本実施例においては、磁石2は下地部材4の外周面略全面を覆うように取付けられている。磁石2を下地部材4に固定するための方法としては、接着剤(例えば、エポキシ系)による固定、図4に示すような、ネジ7・ボルトによる固定(図4(a)及び(c)参照)、または電気絶縁テープ8などを周囲に巻回することによる固定(図4(b)参照)などが採用できる。なお、図4(a)は、磁石2の中央部にネジ7を貫通させて下地部材4に固定する例であり、図4(c)は、押え板9を介して、磁石2の分割体の境界部分にネジ7を通して下地部材4に固定する例である。図4(c)においては、ネジ7は隣接する磁石2の角部を夫々面取りして形成したひし形の切欠部10を通すようにしている。
The shaft 1 is made of metal, and a columnar base member 4 made of metal concentric with the shaft 1 is fixed to the central portion of the shaft 1 in the axial direction. A plurality of tile-
下地部材4及び磁石2については、図1〜3で示した形状の他、様々な形状のものを適宜採用できる。例えば、下地部材4としては、全長の約半分の長さを有する筒状の下地部材4を、シャフト1の軸方向の中央付近で連結したものや、シャフト1と(下地部材4が)一体となったものを採用できる。また、磁石2としては、半円状の磁石2を筒状に連結したものを採用できる。上述した種々の下地部材4、及び磁石2を、適宜組合せたロータの態様を、図5に示す。図5(a)〜(f)は縦断面図、(g)及び(h)は横断面図である。図5(a)は本実施例、(b)は(a)においてシャフト1と下地部材4とを一体とした例、(c)は(a)において下地部材4及び磁石2をシャフト軸方向で2分割した例、(d)は(a)において磁石2をシャフト軸方向で多数分割した例、(e)は(d)において下地部材4とシャフト1とを一体とした例、(f)は(c)において磁石2をシャフト軸方向で更に多数分割した例、(g)は磁石2を上下2分割の半円筒状とした例、(h)は本実施例である。
About the base member 4 and the
本実施例は、この磁石2の外周面略全面を覆うように被嵌せしめられている。
In the present embodiment, the
具体的には、本実施例は、公知のフィラメントワインディング法を用いて樹脂を含浸した炭素繊維を前記磁石2上に精度良く巻回積層して形成される炭素繊維強化樹脂製であり、シャフト1の軸心に対する繊維の巻回角度が85°以上90°未満(より好ましくは88°以上90°未満)のフープ巻きにより形成されている。
Specifically, the present embodiment is made of a carbon fiber reinforced resin formed by accurately winding and laminating carbon fibers impregnated with a resin on the
従って、炭素繊維が磁石2の外周方向に沿って(ロータの回転方向に対して略平行に)配されることで、遠心力に対する耐力が十分に発揮されることになる。 Therefore, the carbon fiber is disposed along the outer circumferential direction of the magnet 2 (substantially parallel to the rotation direction of the rotor), so that the resistance to centrifugal force is sufficiently exhibited.
また、本実施例の炭素繊維の体積含有率(Vf)は、75vol%以上85vol%以下に設定されている。75vol%未満であると炭素繊維の特性が十分に生かされず耐力が不十分となる。また、85vol%より大きくすると繊維がバラけ易くなり耐力が不十分となる。 Moreover, the volume content (Vf) of the carbon fiber of a present Example is set to 75 vol% or more and 85 vol% or less. If it is less than 75 vol%, the characteristics of the carbon fiber are not fully utilized and the proof stress becomes insufficient. On the other hand, if it is larger than 85 vol%, the fibers are easily broken and the proof stress is insufficient.
ここで、Vfを75vol%以上とするためには、繊維に含浸される樹脂量を、一般的なFRPを成形する場合の約半分の18wt%程度としなければならない。しかし、この樹脂量では、繊維の配向を制御するために必要な樹脂量を確保できず、繊維がバラけ易くなってしまう。
Here, in order to make
この点、本実施例においては、磁石2の外周に炭素繊維を巻回積層する際には、図6に図示したように、ボビン5から引き出される炭素繊維6の磁石2への導入角度がシャフト1の軸心に対し可及的に90°に近くなるようにボビン5と巻回部位との位置関係を設定することで、糸道を最適化している。また、繊維に加わる張力を、均一化することで最適化している。
In this regard, in this embodiment, when the carbon fiber is wound and laminated on the outer periphery of the
これにより、繊維の体積含有率を可及的に高めるために樹脂量を可及的に少なくしても、繊維をバラけさせることなく繊維配向を制御することが可能となる。 Thereby, even if the amount of resin is reduced as much as possible in order to increase the volume content of the fiber as much as possible, the fiber orientation can be controlled without causing the fibers to be separated.
また、上述したように、円周上の磁石2に繊維を巻きつけるためには、磁石2の曲面に繊維が追従しなければならない。この追従性は、繊維の伸びが大きいほど良好となる。ここで、基材繊維がガラス繊維の場合、伸びが大きく追従性が高いことから、円周上の磁石2に繊維を良好に巻きつけることができる。一方、炭素繊維は、伸びがガラス繊維の半分以下であり、追従性が低いことから、円周上の磁石2に繊維を良好に巻きつけることが一般的には困難となるが、本実施例においては、上述したように糸道及び繊維に加わる張力を最適化することで、追従性が低い繊維であっても、円周上の磁石2へ良好に巻き付けられるようにしている。
Further, as described above, in order to wind the fiber around the
また、本実施例は、母材としてガラス転移温度(Tg)が150℃以上となるような樹脂を採用している。具体的には、主剤としての多官能エポキシ樹脂と酸無水物系硬化剤との混合物から成るものを採用している。従って、高速回転で生じる発熱に対しても剛性を維持できることになり、磁石2の浮上りと飛散防止をより確実に達成できる。
In this example, a resin having a glass transition temperature (Tg) of 150 ° C. or higher is used as a base material. Specifically, what consists of the mixture of the polyfunctional epoxy resin as a main ingredient and an acid anhydride type hardening | curing agent is employ | adopted. Therefore, rigidity can be maintained against heat generated by high-speed rotation, and the floating and scattering prevention of the
炭素繊維としては、密度が1.76g/cm3以上1.88g/cm3以下で、引張弾性率が230GPa以上475GPa以下のものを採用する。例えば、東レ株式会社製のT300(密度1.76g/cm3、引張弾性率230GPa)や、M50JB(密度1.88g/cm3、引張弾性率475GPa)等を採用できる。なお、上述した炭素繊維はPAN系であるが、同等の引張弾性率を有するピッチ系の炭素繊維を用いることも可能である。 As the carbon fiber, density of 1.76 g / cm 3 or more 1.88 g / cm 3 or less, the tensile modulus to adopt the following 475GPa least 230 GPa. For example, it can be employed in manufactured by Toray Industries, Inc. T300 (density 1.76 g / cm 3, tensile modulus 230 GPa) and, M50JB (density 1.88 g / cm 3, tensile modulus 475GPa) and the like. The carbon fibers described above are PAN-based, but pitch-based carbon fibers having an equivalent tensile elastic modulus can also be used.
一方、ガラス繊維は一般的に、密度が2.54g/cm3、引張弾性率が7.0GPaである。これを、引張弾性率と密度とのバランスを示す指標値(引張弾性率/密度)で示すと、7.0/2.54≒2.76となる。これに対して、本実施例の上記炭素繊維の上記指標値は、230/1.76〜475/1.88≒131〜253となる。指標値が高いほど、その繊維が、軽さと引張弾性率のバランスに優れていることを示す。即ち、上記炭素繊維は、軽さと引張弾性率のバランスの点で、ガラス繊維より大幅に優れた繊維であり、ロータに用いられるFRPの繊維基材に適した基材と言える。 On the other hand, the glass fiber generally has a density of 2.54 g / cm 3 and a tensile elastic modulus of 7.0 GPa. When this is indicated by an index value (tensile modulus / density) indicating the balance between the tensile modulus and density, 7.0 / 2.54≈2.76. On the other hand, the index value of the carbon fiber of the present example is 230 / 1.76 to 475 / 1.88≈131 to 253. A higher index value indicates that the fiber has a better balance between lightness and tensile modulus. That is, the carbon fiber is a fiber significantly superior to glass fiber in terms of the balance between lightness and tensile elastic modulus, and can be said to be a base material suitable for the fiber base material of FRP used in the rotor.
上記構成に係る炭素繊維強化樹脂の剛性が高いメカニズムについて説明する。 A mechanism in which the carbon fiber reinforced resin according to the above configuration has high rigidity will be described.
FRPの弾性率は、(Ef×Vf)+(Em×Vm)という式から算出される。ここで、Efは繊維の引張弾性率、Vfは繊維の体積含有率、Emは樹脂の弾性率、Vmは樹脂の体積含有率のことである。VfがそのFRPにおいて定められると、EfはEmと比べて、3オーダー以上大きいことから、FRPの弾性率は、Ef×Vf(特にEf)の値に大きく依存する。 The elastic modulus of FRP is calculated from the equation (Ef × Vf) + (Em × Vm). Here, Ef is the tensile modulus of the fiber, Vf is the volume content of the fiber, Em is the elastic modulus of the resin, and Vm is the volume content of the resin. If Vf is determined in the FRP, Ef is 3 orders or more larger than Em, and the elastic modulus of FRP greatly depends on the value of Ef × Vf (particularly Ef).
本実施例で採用する炭素繊維は、例えば引張弾性率が475GPaであり、FRPのVfは75vol%以上である。これより、Ef×Vfの値は、475×0.75で、356.25以上となる。一方、一般的なガラス繊維を用いた場合、ガラス繊維の引張弾性率は7.0GPaであり、(ガラス繊維を用いたFRPの)平均的なVfは55vol%である。これより、Ef×Vfの値は、7.0×0.55=3.85となる。 The carbon fiber employed in this example has a tensile modulus of 475 GPa, for example, and the VRP of FRP is 75 vol% or more. Accordingly, the value of Ef × Vf is 475 × 0.75, which is 356.25 or more. On the other hand, when a general glass fiber is used, the tensile elastic modulus of the glass fiber is 7.0 GPa, and the average Vf (of FRP using the glass fiber) is 55 vol%. Thus, the value of Ef × Vf is 7.0 × 0.55 = 3.85.
以上より、上記構成に係る炭素繊維強化樹脂は、ガラス繊維を用いた一般的なFRPと比べて弾性率が大幅に高く、ロータの高速回転部材として非常に優れた部材となる。 As described above, the carbon fiber reinforced resin according to the above configuration has a significantly higher elastic modulus than a general FRP using glass fibers, and is an excellent member as a high-speed rotating member of a rotor.
本実施例は上述のように構成したから、高速回転する電動機に設けたロータを5000rpm以上で高速回転させる際、磁石2の外周方向に沿って配される炭素繊維により遠心力に対する耐力が十分に発揮され、磁石2をシャフト1に強固に固着して磁石2の浮上りと飛散を良好に防止することができる。
Since the present embodiment is configured as described above, when the rotor provided in the motor that rotates at high speed is rotated at a high speed of 5000 rpm or higher, the carbon fiber disposed along the outer circumferential direction of the
また、炭素繊維の体積含有率が75vol%以上と非常に高いため、軽量で且つ高弾性である炭素繊維の特性が強調され、全体の剛性を確保しつつ軽量化を達成できる。
従って、本実施例は、軽量であることは勿論、5000rpm以上の高速回転時においてもひずみや変形が生じることなく、且つ磁石2をシャフト1に強固に固着させることで良好に磁石2の浮上りと飛散を防止できる、高速回転が可能な磁石浮上り及び飛散防止部材3となる。
In addition, since the volume content of the carbon fiber is as high as 75 vol% or more, the characteristics of the carbon fiber that is lightweight and highly elastic are emphasized, and weight reduction can be achieved while ensuring the overall rigidity.
Therefore, in this embodiment, the
本実施例の効果を裏付ける実験例について説明する。 An experimental example supporting the effect of the present embodiment will be described.
図7は、磁石浮上り及び飛散防止部材3のVf、繊維の引張弾性率、ガラス転移温度を変化させてロータの外観(変形の有無等)を評価した実験条件及び実験結果を示す表である。全てのサンプルはフィラメントワインディング法を用いたフープ巻きにより形成されている。また、比較例3を除くサンプルのマトリックス樹脂は、多官能エポキシ樹脂と酸無水物との混合物とし、比較例3は2官能エポキシ樹脂と酸無水物との混合物としている。
FIG. 7 is a table showing experimental conditions and experimental results for evaluating the appearance of the rotor (such as the presence or absence of deformation) by changing the Vf of the magnet floating and
実験結果から、Vfが75%未満の比較例1や、炭素繊維でなくガラス繊維を用いた比較例2や、ガラス転移温度が150℃未満である比較例3では、FRPの破損若しくは磁石の一部の浮上りを生じてしまうことが確認できた。一方、実施例1〜3は変形等が生じず、磁石2をシャフト1に強固に固着しておけることが確認できた。
From the experimental results, in Comparative Example 1 in which Vf is less than 75%, Comparative Example 2 in which glass fiber is used instead of carbon fiber, and Comparative Example 3 in which the glass transition temperature is less than 150 ° C., FRP breakage or magnet It was confirmed that the floating of the part would occur. On the other hand, it was confirmed that Examples 1 to 3 were not deformed and the
図8は、本実施例の磁石浮上り及び飛散防止部材3におけるVfと、必要張力に対する余裕率との関係を示したグラフである。必要張力に対する余裕率は、ロータの回転数が5000rpmの場合において、ひずみや変形が生じない下限の、必要張力に対する余裕率を基準(100%)として、その相対値をパーセント表示したものである。同グラフから、必要張力に対する余裕率が100%を上回るために必要なVf、即ち、ロータの回転数が5000rpmの場合において、ひずみや変形を生じないために必要なVfを把握することができる。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between Vf in the magnet lifting and
ここで、同グラフから、Vfが75.0%以上であれば、必要張力に対する余裕率が100%を上回ることを確認できた。即ち、ロータの回転数が5000rpmの場合、磁石浮上り及び飛散防止部材3のVfが75.0%以上であれば、(本実施例の磁石浮上り及び飛散防止部材3は)ひずみや変形を生じないことを確認できた。ひずみや変形が生じないことで、磁石浮上り及び飛散防止部材3は、磁石2をシャフト1に強固に固着して磁石2の浮上りと飛散を良好に防止することができる。
Here, it can be confirmed from the graph that when Vf is 75.0% or more, the margin ratio to the required tension exceeds 100%. That is, when the rotational speed of the rotor is 5000 rpm and the Vf of the magnet lifting and
以上から、本発明の構成によれば、ロータの高速回転時において磁石2の浮上りと飛散を良好に防止できる磁石浮上り及び飛散防止部材3が得られることが確認できた。
From the above, according to the configuration of the present invention, it was confirmed that the magnet lifting and
本発明に係る磁石浮上り及び飛散防止部材3並びにロータは、高速回転する電動機、発電機等の回転電機はもちろんのこと、これらを使用した送風機、ブロワ、圧縮機、タービン、ポンプ等の産業機器などの用途にも幅広く適用できる。
The magnet lifting and
1 シャフト
2 磁石
3 磁石浮上り及び飛散防止部材
1
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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