JP2015142484A - Surface magnet type rotary electric machine - Google Patents

Surface magnet type rotary electric machine Download PDF

Info

Publication number
JP2015142484A
JP2015142484A JP2014015644A JP2014015644A JP2015142484A JP 2015142484 A JP2015142484 A JP 2015142484A JP 2014015644 A JP2014015644 A JP 2014015644A JP 2014015644 A JP2014015644 A JP 2014015644A JP 2015142484 A JP2015142484 A JP 2015142484A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnet
rotor
electric machine
magnet type
type
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2014015644A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
山田 裕之
Hiroyuki Yamada
裕之 山田
顕 杉浦
Akira Sugiura
顕 杉浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTN Corp, NTN Toyo Bearing Co Ltd filed Critical NTN Corp
Priority to JP2014015644A priority Critical patent/JP2015142484A/en
Publication of JP2015142484A publication Critical patent/JP2015142484A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a structure in which a permanent magnet can be inexpensively fixed in a simple method without reduction in performance and increase in the number of man-hours in a surface magnet type rotary electric machine.SOLUTION: Disclosed is a surface magnet type rotary electric machine comprising: a rotor 1 on which a rotor magnet 3 composed of a plurality of permanent magnets 30 is mounted; and a stator having a coil wound therearound. This rotary electric machine includes a notch 31 provided at the end of the permanent magnet 30 and a ring member 4 for magnet fixation formed in size corresponding to this notch 31. The ring member 4 is fitted to the notch 31 and the permanent magnet 30 is fixed to the rotor 1.

Description

この発明は、表面磁石型回転電機、すなわち、表面磁石型回転電動機又は表面磁石型発電機における永久磁石を固定する構造に関するものである。   The present invention relates to a structure for fixing a permanent magnet in a surface magnet type rotary electric machine, that is, a surface magnet type rotary electric motor or a surface magnet type generator.

永久磁石を用いた電動機又は発電機である永久磁石式回転電機は、磁石をロータあるいはステータ表面に配置する表面磁石型(SPM)と、磁石をロータの鉄心内部に組み込む埋込磁石型(IPM)とに大別される。   A permanent magnet type rotating electrical machine that is an electric motor or a generator using a permanent magnet includes a surface magnet type (SPM) in which a magnet is arranged on a rotor or stator surface, and an embedded magnet type (IPM) in which the magnet is incorporated in an iron core of a rotor. It is roughly divided into

この種の永久磁石式回転電機において、埋込磁石型の場合は、ロータの鉄心に磁石が挿入されるためのポケットが形成されており、このポケットに磁石を挿入することで磁石を容易に配置固定でき、ロータが回転した際に磁石の飛散などが生じる虞はない。   In this type of permanent magnet type rotating electrical machine, in the case of the embedded magnet type, a pocket for inserting a magnet is formed in the iron core of the rotor, and the magnet can be easily arranged by inserting the magnet into this pocket. It can be fixed, and there is no risk of magnet scattering or the like when the rotor rotates.

一方、表面磁石型の場合、ロータあるいはステータ表面に磁石を貼付けるような構造となるため、特に、インナーロータとして回転させた場合、遠心力による磁石の飛散や剥離、破損等が懸念される。さらに、磁石配置がハルバッハ型配列のように強い反発力を受けながら固定される場合は、より堅牢性を考慮する必要がある。   On the other hand, the surface magnet type has a structure in which a magnet is attached to the surface of the rotor or the stator. Therefore, particularly when rotated as an inner rotor, there is a concern about scattering, peeling, breakage, etc. of the magnet due to centrifugal force. Furthermore, when the magnet arrangement is fixed while receiving a strong repulsive force like the Halbach type arrangement, it is necessary to consider more robustness.

表面磁石型の永久磁石の固定方法が、特許文献1に開示されている。この特許文献1では、シャフトへロータ磁石を固定後、磁石外径部の表面全体を円管状のカーボンリングにより覆うことで磁石の飛散防止を図っている。また、隣接する磁石間にくさび形の金具を挿入することで、さらなる固定強度の向上を図っていた。   A method of fixing a surface magnet type permanent magnet is disclosed in Patent Document 1. In Patent Document 1, after the rotor magnet is fixed to the shaft, the entire surface of the magnet outer diameter portion is covered with a circular carbon ring to prevent scattering of the magnet. In addition, a wedge-shaped metal fitting is inserted between adjacent magnets to further improve the fixing strength.

また、特許文献2では、ロータコア外径側に予め磁石を嵌め込むスリットを設け、その突起部を磁石配置した後に、変形させて磁石を押え込む手法をとっていた。   Moreover, in patent document 2, the slit which inserts a magnet previously in the rotor core outer diameter side was provided, and after arrange | positioning the magnet part, the method of deform | transforming and pressing the magnet was taken.

特開2005−312250号公報JP 2005-312250 A 特開2004−23944号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-23944

上記したように、表面磁石型における磁石の飛散や剥離、破損等を防ぐためには、磁石外径側や隣接する磁石間を利用して機械的に磁石を押え込む構造が有効である。しかし、特許文献1のようなロータ磁石外径部にリング部材を設ける構造では、磁石(界磁)表面から電機子コイルまでの距離(モータギャップ)をリング部材の厚み分大きくする必要があり、これはモータ出力、モータ効率の低下を招くことになる。   As described above, in order to prevent scattering, peeling, breakage, and the like of the magnet in the surface magnet type, a structure in which the magnet is mechanically pressed using the magnet outer diameter side or between adjacent magnets is effective. However, in the structure in which the ring member is provided on the outer diameter part of the rotor magnet as in Patent Document 1, it is necessary to increase the distance (motor gap) from the magnet (field) surface to the armature coil by the thickness of the ring member. This leads to a decrease in motor output and motor efficiency.

また、磁石間部をくさび型部材で押える構造においても、磁石を隙間なく敷き詰めた構成に比べ、くさび部材の体積分、磁石体積を減少させることになり、界磁磁束の低下によりモータ出力、モータ効率の低下を招くことになる。   Also, in the structure in which the portion between the magnets is pressed by a wedge-shaped member, the volume of the wedge member and the volume of the magnet are reduced compared to the configuration in which the magnets are spread without gaps. The efficiency will be reduced.

また、特許文献2では、コアを変形させる手法をとっているが、通常、ロータコア(鉄心)には積層鋼板や圧粉磁心を使用するため、このように無理に変形させると積層鋼板の場合は積層部分が剥離したり、残留応力により磁気特性の低下を招くことになる。また、圧粉磁心の場合、変形はほぼ不可能で粉砕する可能性が高い。一方で積層鋼板や圧粉磁心を使用せず無垢材を用いれば、回転中の鉄損が増加し性能の低下を招くことになる。また、これらの手段はロータ磁石側面部に磁性体が回り込む形状になり、界磁磁束への影響も懸念され、さらに磁極数が多い場合はその工数も問題になる。   Further, in Patent Document 2, a method of deforming the core is taken, but usually, a laminated steel plate or a dust core is used for the rotor core (iron core). The laminated portion is peeled off or the magnetic characteristics are deteriorated due to residual stress. In the case of a dust core, deformation is almost impossible and the possibility of crushing is high. On the other hand, if a solid material is used without using a laminated steel plate or a dust core, the iron loss during rotation increases and the performance is lowered. In addition, these means have a shape in which a magnetic body wraps around the side surface of the rotor magnet, and there are concerns about the influence on the field magnetic flux.

そこで、この発明は、表面磁石型回転電機において、性能低下や工数の増加なく、安価でシンプルな方法で永久磁石を固定できる構造を提供することを課題とするものである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a structure that can fix a permanent magnet by an inexpensive and simple method in a surface magnet type rotating electric machine without causing a decrease in performance or an increase in man-hours.

前記の課題を解決するために、この発明は、複数の永久磁石からなるロータ磁石を取り付けたロータと、コイルを巻回したステータとからなる表面磁石型回転電機において、前記永久磁石の端部に設けられた切り欠き部と、この切り欠き部に対応する大きさに形成された磁石固定用のリング部材とを備え、前記切り欠き部に前記リング部材を嵌め込み、ロータに永久磁石を固定したことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a surface magnet type rotary electric machine including a rotor having a rotor magnet composed of a plurality of permanent magnets and a stator wound with a coil. A notch portion provided and a magnet fixing ring member formed in a size corresponding to the notch portion, the ring member being fitted into the notch portion, and a permanent magnet being fixed to the rotor It is characterized by.

また、前記ロータは、ロータコアの外周に複数の永久磁石を取り付けたインナーロータであり、前記永久磁石の軸方向の両端部に設けられた切り欠き部を有するように構成することができる。   The rotor is an inner rotor in which a plurality of permanent magnets are attached to the outer periphery of a rotor core, and can be configured to have cutout portions provided at both end portions in the axial direction of the permanent magnet.

また、前記ロータは、バックヨーク又は筺体部材の内周に複数の永久磁石を取り付けたアウターロータであり、前記永久磁石の軸方向の内周側の両端部に切り欠き部を設けるように構成することができる。   The rotor is an outer rotor in which a plurality of permanent magnets are attached to the inner periphery of a back yoke or a casing member, and is configured to be provided with notches at both ends on the inner periphery side in the axial direction of the permanent magnet. be able to.

また、前記ロータは、アキシアルギャップ型のロータであり、円板状のバックヨークに円板状に複数の永久磁石が配列され、各永久磁石の外周側と内周側の端部に切り欠き部を設けるように構成することができる。   Further, the rotor is an axial gap type rotor, a plurality of permanent magnets are arranged in a disk shape on a disk-shaped back yoke, and notches are formed at the outer peripheral side and inner peripheral side ends of each permanent magnet. It can comprise so that it may provide.

また、前記磁石の切り欠き部は、断面形状を矩形、又はテーパー状、もしくは円弧状に形成することができる。   Further, the cutout portion of the magnet may be formed in a rectangular shape, a tapered shape, or an arc shape in cross section.

また、前記ロータ磁極にハルバッハ型配列を適用することができる。   Further, a Halbach array can be applied to the rotor magnetic poles.

また、前記磁石固定用のリング部材は非磁性体で形成させることができる。   The magnet fixing ring member may be formed of a non-magnetic material.

以上のように、この発明は、磁石の軸方向端部において磁石を固定する構造にすることで、性能低下や工数の増加をほぼ無くし、表面磁石型回転電機を堅牢な構造にすることができる。   As described above, according to the present invention, the structure in which the magnet is fixed at the end portion in the axial direction of the magnet substantially eliminates the performance degradation and the increase in the number of man-hours, and can make the surface magnet type rotating electrical machine a robust structure. .

この発明の第1の実施形態を示す表面磁石型インナーロータ型電動機のロータを示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the rotor of the surface magnet type inner rotor type electric motor which shows 1st Embodiment of this invention. この発明の第1の実施形態を示す表面磁石型インナーロータ型電動機を示す概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing a surface magnet type inner rotor type electric motor showing a first embodiment of the present invention. ロータ磁石の磁石配列を示す模式図であり、(a)は、通常磁石配列、(b)はハルバッハ型配列である。It is a schematic diagram which shows the magnet arrangement | sequence of a rotor magnet, (a) is a normal magnet arrangement | sequence, (b) is a Halbach type | mold arrangement | sequence. ハルバッハ型配列における磁石がずれようとする方向を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the direction which the magnet in a Halbach type | mold arrangement | sequence tries to shift | deviate. この発明の第2の実施形態を示す表面磁石型アウターロータ型電動機のロータを示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the rotor of the surface magnet type outer rotor type | mold electric motor which shows 2nd Embodiment of this invention. この発明の第2の実施形態を示す表面磁石型アウターロータ型電動機を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the surface magnet type outer rotor type | mold electric motor which shows 2nd Embodiment of this invention. この発明の第3の実施形態を示すアキシアルギャップ型表面磁石型電動機のロータを示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the rotor of the axial gap type surface magnet type motor which shows 3rd Embodiment of this invention. この発明の第3の実施形態を示すアキシアルギャップ型表面磁石型電動機を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the axial gap type surface magnet type motor which shows 3rd Embodiment of this invention. ロータ磁石と磁石固定用のリング部材との嵌め込み態様を示す模式図であり、(a)は表面磁石型インナーロータ型電動機、(b)は表面磁石型アウターロータ型電動機又はアキシアルギャップ型表面磁石型電動機を示している。It is a schematic diagram which shows the fitting aspect of a rotor magnet and the ring member for magnet fixation, (a) is a surface magnet type inner rotor type electric motor, (b) is a surface magnet type outer rotor type electric motor or an axial gap type surface magnet type An electric motor is shown. ロータ磁石と磁石固定用のリング部材との嵌め込み態様の他の実施形態を示す模式図であり、(a)は表面磁石型インナーロータ型電動機、(b)は表面磁石型アウターロータ型電動機又はアキシアルギャップ型表面磁石型電動機を示している。It is a schematic diagram which shows other embodiment of the fitting aspect of a rotor magnet and a ring member for magnet fixation, (a) is a surface magnet type inner rotor type electric motor, (b) is a surface magnet type outer rotor type electric motor or an axial. A gap type surface magnet type electric motor is shown. ロータ磁石と磁石固定用のリング部材との嵌め込み態様の更に他の実施形態を示す模式図であり、(a)は表面磁石型インナーロータ型電動機、(b)は表面磁石型アウターロータ型電動機又はアキシアルギャップ型表面磁石型電動機を示している。It is a schematic diagram which shows other embodiment of the fitting aspect of a rotor magnet and a ring member for magnet fixation, (a) is a surface magnet type | mold inner rotor type | mold electric motor, (b) is a surface magnet type | mold outer rotor type | mold motor or An axial gap type surface magnet type electric motor is shown.

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。第1の実施形態は、表面磁石型回転電機の一例である表面磁石型のインナーロータ型電動機に、この発明を適用したものである。図1は、この発明の第1の実施形態を示す表面磁石型インナーロータ型電動機のロータを示す分解斜視図、図2は、この発明の第1の実施形態を示す表面磁石型インナーロータ型電動機を示す概略断面図である。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the first embodiment, the present invention is applied to a surface magnet type inner rotor type electric motor which is an example of a surface magnet type rotating electrical machine. FIG. 1 is an exploded perspective view showing a rotor of a surface magnet type inner rotor type electric motor showing a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a surface magnet type inner rotor type electric motor showing a first embodiment of the present invention. It is a schematic sectional drawing which shows.

図1及び図2に示すように、ロータ1は、シャフト2にロータコア2aが設けられている。ロータコア2aは、シャフト2よりも径が大きくなっている。このロータコア2aの外周にロータ磁石3が配置される。   As shown in FIGS. 1 and 2, the rotor 1 is provided with a rotor core 2 a on a shaft 2. The rotor core 2 a is larger in diameter than the shaft 2. A rotor magnet 3 is disposed on the outer periphery of the rotor core 2a.

このロータ磁石3の各永久磁石30は、軸方向の両端部の外径側にそれぞれ切り欠き部31を設けている。この実施形態においては、断面矩形形状の切り欠き部31が設けられている。   Each permanent magnet 30 of the rotor magnet 3 is provided with a notch 31 on the outer diameter side of both end portions in the axial direction. In this embodiment, a notch 31 having a rectangular cross section is provided.

このロータコア2aの外周に全ての永久磁石30を固定し、ロータ磁石3を配置するとロータ磁石3の両端部には、切り欠き部31が設けられる。この切り欠き部31に対応する大きさに形成された磁石固定用のリング部材4を嵌め込み、ロータ磁石3が固定される。この実施形態では、断面形状が矩形のリング部材4が用いられ、切り欠き部31にリング部材4を嵌め込むと、ロータ磁石3の両端部に段差が無い状態に一体化される。このリング部材4は、例えば、非磁性体で形成されている。尚、磁性体でリング部材4を形成してもよい。   When all the permanent magnets 30 are fixed to the outer periphery of the rotor core 2 a and the rotor magnet 3 is arranged, notches 31 are provided at both ends of the rotor magnet 3. The magnet fixing ring member 4 formed in a size corresponding to the notch 31 is fitted into the rotor magnet 3 to be fixed. In this embodiment, the ring member 4 having a rectangular cross-sectional shape is used, and when the ring member 4 is fitted into the notch 31, the rotor magnet 3 is integrated with no step difference. The ring member 4 is made of, for example, a nonmagnetic material. In addition, you may form the ring member 4 with a magnetic body.

ロータ1へのロータ磁石3の固定は、ロータコア2aの周囲に、全ての永久磁石30…を接着剤で仮固定した後、ロータ磁石3の両端部の切り欠き部31に磁石固定用のリング部材4を嵌めることにより行われる。   The rotor magnet 3 is fixed to the rotor 1 by temporarily fixing all the permanent magnets 30 around the rotor core 2a with an adhesive, and then fixing ring members for fixing magnets to the notches 31 at both ends of the rotor magnet 3. This is done by fitting 4.

そして、ロータ1の外周にモータギャップを有してステータコア5aにコイル5bが巻回されたステータ5を配置して、表面磁石型のインナーロータ型電動機が構成される。   A stator 5 having a motor gap on the outer periphery of the rotor 1 and having a coil 5b wound around a stator core 5a is arranged to constitute a surface magnet type inner rotor type electric motor.

このような構造にすることで、回転時の遠心力や磁気的作用力における永久磁石30の飛散や剥離、破損等を容易に防ぐことができる。また、この形状であれば、モータギャップ部や永久磁石30、30の間には、何も挿入しないため、モータギャップの増加や磁石体積の減少等による性能の低下はほぼ無い。さらに永久磁石30、30の間へくさび型部材をネジ固定したり、部材を変形させて固定する等の方法と比較すると、切り欠き部31にリング部材4を嵌め込むだけで良いので、工数やコストも極めて小さい。   By adopting such a structure, it is possible to easily prevent the permanent magnet 30 from being scattered, peeled off, damaged or the like due to centrifugal force or magnetic acting force during rotation. In addition, with this shape, nothing is inserted between the motor gap part and the permanent magnets 30 and 30, so that there is almost no deterioration in performance due to an increase in the motor gap or a decrease in the magnet volume. Furthermore, as compared with a method of fixing the wedge-shaped member between the permanent magnets 30 and 30 by screwing or deforming and fixing the member, it is only necessary to fit the ring member 4 into the notch 31, Cost is also very small.

図3にロータ磁石3の磁石配列を示す。磁石配列は、図3(a)に示す通常磁石配列以外に、(b)に示すハルバッハ型配列でもよい。図3において、磁石の周囲のハッチングは磁場エリアを示している。図3(a)に示す通常磁石配列は、永久磁石30aが径方向着磁され、これらをS極、N極が交互になるように配列されている。これに対して、ハルバッハ型配列は永久磁石30aが径方向着磁、永久磁石30bが周方向着磁となる。   FIG. 3 shows the magnet arrangement of the rotor magnet 3. The magnet arrangement may be a Halbach type arrangement shown in (b) other than the normal magnet arrangement shown in FIG. In FIG. 3, the hatching around the magnet indicates the magnetic field area. In the normal magnet arrangement shown in FIG. 3A, the permanent magnets 30a are magnetized in the radial direction, and these are arranged so that the S poles and the N poles are alternated. On the other hand, in the Halbach array, the permanent magnet 30a is radially magnetized and the permanent magnet 30b is circumferentially magnetized.

このハルバッハ型配列、図3(b)に示すように、磁石の配列方向に対し片側のみに強磁界を生成することが可能であり、さらに磁極の切替わり方が正弦波状となる特徴も持っている。図3(a)に示すN極とS極を交互に配置した通常磁石配列のものと比べ、より遠方まで強力な磁場を生成することが可能である。   As shown in FIG. 3B, this Halbach type arrangement can generate a strong magnetic field only on one side with respect to the arrangement direction of the magnets, and also has a feature that the magnetic poles are switched in a sine wave form. Yes. Compared with the normal magnet arrangement in which N poles and S poles are alternately arranged as shown in FIG. 3A, it is possible to generate a strong magnetic field farther away.

しかし、一方で、この配列は磁石が互いに強い反発力を受け、常に図4に示す矢印方向へずれようとする力が働いている。そのため磁石を強固に固定する必要があり、表面磁石型に用いる場合は特に磁石の飛散や剥離、破損等の防止を意識しなければならいが、この発明の磁石固定方法であれば、シンプルで容易、かつ安価に堅牢な構造が可能となる。   However, on the other hand, in this arrangement, the magnets receive a strong repulsive force against each other, and a force that always moves in the direction of the arrow shown in FIG. Therefore, it is necessary to firmly fix the magnet, and when using it for the surface magnet type, it must be conscious of prevention of scattering, peeling, breakage, etc. of the magnet, but the magnet fixing method of the present invention is simple and easy. In addition, a robust structure can be achieved at low cost.

第2の実施形態は、表面磁石型回転電機の一例である表面磁石型アウターロータ型電動機に、この発明を用いたものである。図5及び図6に示すように、ロータ1は、筒型のバックヨーク1bの内周にロータ磁石3が配置される。バックヨーク1bの代わりに、筺体部材を用いる場合もある。   In the second embodiment, the present invention is applied to a surface magnet type outer rotor type electric motor which is an example of a surface magnet type rotating electrical machine. As shown in FIGS. 5 and 6, in the rotor 1, the rotor magnet 3 is disposed on the inner periphery of a cylindrical back yoke 1b. A casing member may be used instead of the back yoke 1b.

このロータ磁石3の各永久磁石30は、軸方向の両端部の内周側に切り欠き部31を設けている。この実施形態においては、断面矩形形状の切り欠き部31が設けられている。   Each permanent magnet 30 of the rotor magnet 3 is provided with a notch 31 on the inner peripheral side of both end portions in the axial direction. In this embodiment, a notch 31 having a rectangular cross section is provided.

このバックヨーク10の内周に全ての永久磁石30を固定し、ロータ磁石3を配置するとロータ磁石3の内周側の両端部には、切り欠き部31が設けられる。この切り欠き部31に対応する大きさに形成された磁石固定用のリング部材4を嵌め込み、ロータ磁石3が固定される。この実施形態では、断面形状が矩形のリング部材4が用いられ、切り欠き部31にリング部材4を嵌め込むと、ロータ磁石3の両端部に段差が無い状態に一体化される。   When all the permanent magnets 30 are fixed to the inner periphery of the back yoke 10 and the rotor magnet 3 is disposed, notches 31 are provided at both ends on the inner periphery side of the rotor magnet 3. The magnet fixing ring member 4 formed in a size corresponding to the notch 31 is fitted into the rotor magnet 3 to be fixed. In this embodiment, the ring member 4 having a rectangular cross-sectional shape is used, and when the ring member 4 is fitted into the notch 31, the rotor magnet 3 is integrated with no step difference.

ロータ1へのロータ磁石3の固定は、バックヨーク10の内周に、全ての永久磁石30…を接着剤で仮固定した後、ロータ磁石3の両端部の切り欠き部31に磁石固定用のリング部材4を嵌めることにより行われる。   The rotor magnet 3 is fixed to the rotor 1 by temporarily fixing all the permanent magnets 30 to the inner periphery of the back yoke 10 with an adhesive, and then fixing the magnets to the notches 31 at both ends of the rotor magnet 3. This is done by fitting the ring member 4.

そして、ロータ1の内周にモータギャップを有してステータコア5aにコイル5bが巻回されたステータ5を配置して、表面磁石型のアウターロータ型電動機が構成される。   The stator 5 having a motor gap on the inner periphery of the rotor 1 and having the coil 5b wound around the stator core 5a is arranged to constitute a surface magnet type outer rotor type electric motor.

ところで、アウターロータ型電動機の場合は、遠心力が加わってもロータ磁石3の外周部のバックヨーク1b(または筐体部材)で機械的に抑えられるため堅牢性は比較的確保しやすい。しかし、ハルバッハ型配列を用いる場合は、先に述べたように互いの強い反発力で磁石が剥離する可能性があるため、この発明の固定方法は有効である。   By the way, in the case of an outer rotor type electric motor, even if a centrifugal force is applied, it is mechanically suppressed by the back yoke 1b (or casing member) on the outer peripheral portion of the rotor magnet 3, so that robustness is relatively easily secured. However, in the case of using the Halbach array, as described above, there is a possibility that the magnets are peeled off due to the strong repulsive force of each other, so the fixing method of the present invention is effective.

また、上記した第1、第2の実施形態では、ラジアルギャップ型電動機について説明したが、図7及び図8に示すようなアキシアルギャップ型電動機についても同様にこの発明を適用することができる。   In the first and second embodiments described above, the radial gap type motor has been described. However, the present invention can be similarly applied to an axial gap type motor as shown in FIGS.

この発明の第3の実施形態にかかわるアキシアルギャップ型電動機は、円板状のバックヨーク11に円板状にロータ磁石3が配列される。ロータ磁石3の各永久磁石30の外周側と内周側の端部にそれぞれ切り欠き部31を設けている。この切り欠き部31に対応する大きさに形成された磁石固定用のリング部材4をロータ磁石3の切り欠き部31に嵌め込んで、ロータ1が構成される。バックヨーク11の代わりに、筺体部材を用いる場合もある。バックヨーク10又は筺体部材にシャフトが取り付けられ、ロータ1が構成される。   In the axial gap type electric motor according to the third embodiment of the present invention, the rotor magnet 3 is arranged in a disc shape on a disc-like back yoke 11. Notch portions 31 are provided at the outer peripheral side and inner peripheral side ends of each permanent magnet 30 of the rotor magnet 3. The magnet fixing ring member 4 having a size corresponding to the notch 31 is fitted into the notch 31 of the rotor magnet 3 to constitute the rotor 1. A casing member may be used instead of the back yoke 11. A shaft is attached to the back yoke 10 or the casing member, and the rotor 1 is configured.

円板状のバックヨーク11のロータ磁石3の固定は。バックヨーク11の表面に全ての永久磁石30…が接着剤を用いて仮固定された後、切り欠き部31に磁石固定用のリング部材4を嵌め込んで行われる。   The rotor magnet 3 of the disk-shaped back yoke 11 is fixed. After all the permanent magnets 30 are temporarily fixed to the surface of the back yoke 11 using an adhesive, the magnet fixing ring member 4 is fitted into the notch 31.

そして、ロータ1のアキシアル方向に所定のモータギャップを有して、ステータコア5aにコイル5bが巻回されたステータ5を配置して、表面磁石型のアウターロータ型電動機が構成される。   Then, a stator 5 having a predetermined motor gap in the axial direction of the rotor 1 and having a coil 5b wound around the stator core 5a is arranged to constitute a surface magnet type outer rotor type electric motor.

また、上記した各実施形態では、図9(a)、(b)のように磁石固定用のリング部材4の断面形状が矩形のものを例として示したが、図10(a)、(b)のように断面形状がL字形状のリング部材4を用いてもよい。   Further, in each of the above-described embodiments, as shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b), the magnet fixing ring member 4 has a rectangular cross-sectional shape as an example, but FIGS. 10 (a) and 10 (b). The ring member 4 having an L-shaped cross section as shown in FIG.

また、図11(a)、(b)のように、切り欠き部の形状が磁石の内外径方向や軸方向のいずれにも開口しない溝状の切り欠き部31aとしても良い。   Further, as shown in FIGS. 11A and 11B, the shape of the notch may be a groove-like notch 31a that does not open in either the inner or outer diameter direction or the axial direction of the magnet.

また、上記した各実施形態は、切り欠き部31、31aが断面矩形状に形成されているが、切り欠き部31、31aは、断面矩形状に限らず、テーパー状、円弧状などに形成することもできる。この場合、リング部材4の断面形状は、切り欠き部31、31aの断面形状に対応させればよい。   In each of the above-described embodiments, the cutout portions 31 and 31a are formed in a rectangular cross section. However, the cutout portions 31 and 31a are not limited to a rectangular cross section, and are formed in a tapered shape or an arc shape. You can also. In this case, the cross-sectional shape of the ring member 4 may correspond to the cross-sectional shape of the notches 31 and 31a.

上記した実施形態は、電動機にこの発明を適用した例を説明したが、他の回転電機である発電機にも同様に適用ですることができる。   In the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to an electric motor has been described. However, the present invention can be similarly applied to a generator that is another rotating electric machine.

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   It should be thought that embodiment disclosed this time is an illustration and restrictive at no points. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.

1 ロータ
1b バックヨーク
2 シャフト
2a ロータコア
3 ロータ磁石
4 リング部材
5 ステータ
5a ステータコア
5b コイル
30 永久磁石
31、31a 切り欠き部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotor 1b Back yoke 2 Shaft 2a Rotor core 3 Rotor magnet 4 Ring member 5 Stator 5a Stator core 5b Coil 30 Permanent magnets 31 and 31a Notch

Claims (6)

複数の永久磁石からなるロータ磁石を取り付けたロータと、コイルを巻回したステータとからなる表面磁石型回転電機において、
前記永久磁石の端部に設けられた切り欠き部と、この切り欠き部に対応する大きさに形成された磁石固定用のリング部材とを備え、前記切り欠き部に前記リング部材を嵌め込み、ロータに永久磁石を固定したことを特徴とする表面磁石型回転電機。
In a surface magnet type rotating electrical machine composed of a rotor having a rotor magnet composed of a plurality of permanent magnets and a stator wound with a coil,
A notch provided at an end of the permanent magnet, and a magnet fixing ring member formed in a size corresponding to the notch, the ring member being fitted into the notch, and a rotor A surface magnet type rotating electric machine characterized in that a permanent magnet is fixed to the surface.
前記ロータは、ロータコアの外周に複数の永久磁石を取り付けたインナーロータであり、前記永久磁石の軸方向の両端部に切り欠き部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の表面磁石型回転電機。   2. The surface according to claim 1, wherein the rotor is an inner rotor in which a plurality of permanent magnets are attached to an outer periphery of a rotor core, and notches are provided at both ends of the permanent magnet in the axial direction. Magnet type rotating electrical machine. 前記ロータは、バックヨーク又は筺体部材の内周に複数の永久磁石を取り付けたアウターロータであり、前記永久磁石の軸方向の内周側の両端部に切り欠き部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の表面磁石型回転電機。   The rotor is an outer rotor in which a plurality of permanent magnets are attached to the inner periphery of a back yoke or a housing member, and notches are provided at both ends on the inner periphery side in the axial direction of the permanent magnet. The surface magnet type rotating electric machine according to claim 1. 前記ロータは、アキシアルギャップ型のロータであり、円板状のバックヨークに円板状に複数の永久磁石が配列され、各永久磁石の外周側と内周側の端部にそれぞれ切切り欠き部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の表面磁石型回転電機。   The rotor is an axial gap type rotor, in which a plurality of permanent magnets are arranged in a disk shape on a disk-shaped back yoke, and notches are formed at the outer peripheral side and inner peripheral side ends of each permanent magnet. The surface magnet type rotating electric machine according to claim 1, wherein the surface magnet type rotating electric machine is provided. 前記磁石の切り欠き部は、断面形状が矩形、又はテーパー状、もしくは円弧状に形成されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の表面磁石型回転電機。   5. The surface magnet type rotating electric machine according to claim 1, wherein the cutout portion of the magnet has a cross-sectional shape that is rectangular, tapered, or arcuate. . 前記ロータ磁極にハルバッハ型配列を適用していることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の表面磁石型回転電機。

The surface magnet type rotating electric machine according to any one of claims 1 to 5, wherein a Halbach type arrangement is applied to the rotor magnetic pole.

JP2014015644A 2014-01-30 2014-01-30 Surface magnet type rotary electric machine Pending JP2015142484A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014015644A JP2015142484A (en) 2014-01-30 2014-01-30 Surface magnet type rotary electric machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014015644A JP2015142484A (en) 2014-01-30 2014-01-30 Surface magnet type rotary electric machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015142484A true JP2015142484A (en) 2015-08-03

Family

ID=53772498

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014015644A Pending JP2015142484A (en) 2014-01-30 2014-01-30 Surface magnet type rotary electric machine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2015142484A (en)

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019103230A (en) * 2017-12-01 2019-06-24 橘コンサルタンツ株式会社 Rotor for rotary electric machine and method of manufacturing the same
WO2019131908A1 (en) * 2017-12-28 2019-07-04 株式会社デンソー Rotary electric machine
JP2019122237A (en) * 2017-12-28 2019-07-22 株式会社デンソー Rotary electric machine
JP2020018129A (en) * 2018-07-26 2020-01-30 株式会社デンソー Dynamo-electric machine
JP2020508035A (en) * 2017-02-16 2020-03-12 ハロディ ロボティクス アー/エス Humanoid direct drive robot
CN111566904A (en) * 2017-12-28 2020-08-21 株式会社电装 Rotating electrical machine
JP2020137387A (en) * 2019-02-26 2020-08-31 橘コンサルタンツ株式会社 Rotary motor and linear motor
US11110793B2 (en) 2017-12-28 2021-09-07 Denso Corporation Wheel driving apparatus
US11368073B2 (en) 2017-12-28 2022-06-21 Denso Corporation Rotating electrical machine
US11374465B2 (en) 2017-07-21 2022-06-28 Denso Corporation Rotating electrical machine
US11456637B2 (en) 2018-09-28 2022-09-27 Nidec Corporation Motor with rotor holder having first and second magnets with different intervals to holder
US11664707B2 (en) 2017-07-21 2023-05-30 Denso Corporation Rotating electrical machine
US11843334B2 (en) 2017-07-13 2023-12-12 Denso Corporation Rotating electrical machine
EP4290740A1 (en) * 2022-06-10 2023-12-13 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co KG Axial air gap electric machine for an aircraft
US11863023B2 (en) 2017-12-28 2024-01-02 Denso Corporation Rotating electrical machine
US11962194B2 (en) 2017-12-28 2024-04-16 Denso Corporation Rotating electric machine
US11979063B2 (en) 2017-12-28 2024-05-07 Denso Corporation Rotating electric machine
US11984778B2 (en) 2020-03-05 2024-05-14 Denso Corporation Rotating electric machine

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5242206U (en) * 1975-09-19 1977-03-25
JPS5488613U (en) * 1977-12-07 1979-06-22
JPS57180341A (en) * 1981-04-30 1982-11-06 Japan Servo Co Ltd Rotor
JPS5811983U (en) * 1981-07-15 1983-01-25 東芝機械株式会社 Magnet rotor of electromagnetic rotating machine
JPS60141151A (en) * 1983-12-28 1985-07-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Rotor of synchronous motor
JPS61169469U (en) * 1985-04-03 1986-10-21
JPH10271725A (en) * 1997-03-26 1998-10-09 Aisin Seiki Co Ltd Permanent-magnet rotor of very high-speed rotating machine
JP2007215291A (en) * 2006-02-08 2007-08-23 Honda Motor Co Ltd Rotor for motor

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5242206U (en) * 1975-09-19 1977-03-25
JPS5488613U (en) * 1977-12-07 1979-06-22
JPS57180341A (en) * 1981-04-30 1982-11-06 Japan Servo Co Ltd Rotor
JPS5811983U (en) * 1981-07-15 1983-01-25 東芝機械株式会社 Magnet rotor of electromagnetic rotating machine
JPS60141151A (en) * 1983-12-28 1985-07-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Rotor of synchronous motor
JPS61169469U (en) * 1985-04-03 1986-10-21
JPH10271725A (en) * 1997-03-26 1998-10-09 Aisin Seiki Co Ltd Permanent-magnet rotor of very high-speed rotating machine
JP2007215291A (en) * 2006-02-08 2007-08-23 Honda Motor Co Ltd Rotor for motor

Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020508035A (en) * 2017-02-16 2020-03-12 ハロディ ロボティクス アー/エス Humanoid direct drive robot
US11843334B2 (en) 2017-07-13 2023-12-12 Denso Corporation Rotating electrical machine
US11374465B2 (en) 2017-07-21 2022-06-28 Denso Corporation Rotating electrical machine
US11831228B2 (en) 2017-07-21 2023-11-28 Denso Corporation Rotating electrical machine
US11824428B2 (en) 2017-07-21 2023-11-21 Denso Corporation Rotating electrical machine
US11664708B2 (en) 2017-07-21 2023-05-30 Denso Corporation Rotating electrical machine
US11984795B2 (en) 2017-07-21 2024-05-14 Denso Corporation Rotating electrical machine
US11664707B2 (en) 2017-07-21 2023-05-30 Denso Corporation Rotating electrical machine
US11962228B2 (en) 2017-07-21 2024-04-16 Denso Corporation Rotating electrical machine
JP2019103230A (en) * 2017-12-01 2019-06-24 橘コンサルタンツ株式会社 Rotor for rotary electric machine and method of manufacturing the same
JP7072375B2 (en) 2017-12-01 2022-05-20 橘コンサルタンツ株式会社 Rotor for rotating equipment and its manufacturing method
US11368073B2 (en) 2017-12-28 2022-06-21 Denso Corporation Rotating electrical machine
JP7031539B2 (en) 2017-12-28 2022-03-08 株式会社デンソー Rotating machine
US11110793B2 (en) 2017-12-28 2021-09-07 Denso Corporation Wheel driving apparatus
CN111566904A (en) * 2017-12-28 2020-08-21 株式会社电装 Rotating electrical machine
US11664693B2 (en) 2017-12-28 2023-05-30 Denso Corporation Rotating electrical machine
US11979063B2 (en) 2017-12-28 2024-05-07 Denso Corporation Rotating electric machine
JP2019122237A (en) * 2017-12-28 2019-07-22 株式会社デンソー Rotary electric machine
WO2019131908A1 (en) * 2017-12-28 2019-07-04 株式会社デンソー Rotary electric machine
US11962194B2 (en) 2017-12-28 2024-04-16 Denso Corporation Rotating electric machine
US11863023B2 (en) 2017-12-28 2024-01-02 Denso Corporation Rotating electrical machine
JP2020018129A (en) * 2018-07-26 2020-01-30 株式会社デンソー Dynamo-electric machine
US11456637B2 (en) 2018-09-28 2022-09-27 Nidec Corporation Motor with rotor holder having first and second magnets with different intervals to holder
JP7372640B2 (en) 2019-02-26 2023-11-01 橘コンサルタンツ株式会社 Rotary motor and linear motor
JP2020137387A (en) * 2019-02-26 2020-08-31 橘コンサルタンツ株式会社 Rotary motor and linear motor
US11984778B2 (en) 2020-03-05 2024-05-14 Denso Corporation Rotating electric machine
EP4290740A1 (en) * 2022-06-10 2023-12-13 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co KG Axial air gap electric machine for an aircraft

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2015142484A (en) Surface magnet type rotary electric machine
JP6460159B2 (en) Rotor and motor
JP5240593B2 (en) Rotating electric machine
JP5851365B2 (en) Rotating electric machine
US9143014B2 (en) Rotor, dynamo-electric machine having the rotor and rotor manufacturing method
US9190878B2 (en) Rotor including anti-rotation feature for multi-pole structure
JP2012120326A (en) Interior magnet rotor, motor, and method for assembling motor
JP2012125000A (en) End plate and rotor for rotating electric machine using the same
JP5240592B2 (en) Rotating electric machine
JP2014045634A (en) Rotor and rotary electric machine including the same
JP2013188075A (en) Rotor of permanent magnet type rotary electrical machine
JP5745347B2 (en) Rotor and motor
JP2013219930A (en) Rotor
JP2013106499A (en) Rotary electric machine and rotor of rotary electric machine
JP2012016090A (en) Permanent magnet embedded motor
JP2011067070A (en) Motor
JP2011166952A (en) Permanent magnet rotary machine
JP2007116850A (en) Permanent-magnet rotating electric machine and cylindrical linear motor
JP2014128116A (en) Permanent magnet embedded rotary electric machine
JP5353804B2 (en) Axial gap type rotating electrical machine and manufacturing method thereof
JP2010057313A (en) Electric motor
JP6685166B2 (en) Axial gap type rotating electric machine
JP2015006110A (en) Motor device
JPWO2018131402A1 (en) Permanent magnet embedded rotor and electric motor equipped with the same
KR102155890B1 (en) Axial spoke type motor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20161226

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170815

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171010

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180327

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180522

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20181106