JP3498569B2 - 電動機 - Google Patents
電動機Info
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- permanent magnet
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- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、産業用機械などの
駆動源に用いられる電動機の、特に冷却構造に関するも
のである。 【０００２】 【従来の技術】近年、電動機には、小形化，高効率化が
求められており、高磁束密度の永久磁石と高密度巻線技
術を組合せた電動機が主流であり、巻線が発生する熱を
効率よく放散する必要がある。 【０００３】特に、回転子に永久磁石を用いた電動機に
おいては、固定子巻線の発熱は、自らの巻線抵抗値を増
加させ、かつ、永久磁石の磁束を減少させ、損失が増大
し効率が低下するのを抑制する必要があり、従来から固
定子外側に設けたアルミニュウム製フィン付フレームで
放熱する冷却構造が一般的に知られている。 【０００４】図５において、２１はフレーム、２２はブ
ラケット、２３は固定子鉄心、２４は固定子巻線、２５
は回転子鉄心、２６は永久磁石、２７は回転軸、２８は
軸受で、回転軸２７を回転自在に支承している。２９は
電動機内部の雰囲気である。３１はデイスクであり回転
子鉄心２５に固定されており、３２は外周部にファン３
３を備えたリングでデイスク３１に固定され一緒に回転
する。 【０００５】この構成により永久磁石２６を、電動機内
部の雰囲気から熱遮断するものである（例えば、特開平
９−３７５１８号公報参照）。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、固定子巻線２４の発熱により加熱された
電動機内部の雰囲気２９から永久磁石２６を熱遮断する
効果はあるが、部品点数が増加して高価格になるという
問題点を有していた。 【０００７】また、リングの外周部に取付けたファン
は、外径が大きければ、内気を攪拌する上では都合がよ
いが、組み立てる上では、永久磁石と固定子鉄心とのギ
ャップをファンが通過できる距離まで広くする必要があ
る。ギャップを広くすることは、電動機の効率を悪化さ
せることになるので、通常のギャップを維持しようとす
ると永久磁石が固定子鉄心内に組み込み後にファンを取
り付ける必要があった。 【０００８】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、部品点数の増加を抑制しながら固定子巻線の温度上
昇を抑制できる小形，高効率で低コストの電動機を提供
することを目的とする。 【０００９】 【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、回転軸と、前記回転軸の円周方向に複数個
片に分割した永久磁石と、前記永久磁石の複数個片間に
装着した薄板状の仕切板とからなる回転子を備え、前記
仕切板は、少なくとも前記永久磁石の片側端面から軸線
方向に突出して固着したことを特徴とする電動機であ
る。 【００１０】これにより固定子巻線が電動機内部に発す
る熱は、仕切板により電動機内部の雰囲気が攪拌され、
固定子鉄心やブラケットを介して大気中に放散し放熱効
果を高めることができる。 【００１１】 【発明の実施の形態】本発明は、固定子と永久磁石型回
転子を備えた電動機において、回転軸と、前記回転軸の
円周方向に複数個片に分割した永久磁石と、前記永久磁
石の複数個片間に装着した薄板状の仕切板とからなる回
転子を備え、前記仕切板は、回転軸の段付部に当接する
切欠部を内側に設け少なくとも前記永久磁石の片側端面
から軸線方向に突出して固着したことを特徴とする電動
機である。 【００１２】 【００１３】 【００１４】このように、仕切板は、永久磁石の個片の
位置決めと電動機内部の雰囲気を攪拌させるファンを兼
ね備えるもので、固定子巻線の発熱をフレームおよびブ
ラケットを介し電動機外部へ放熱して巻線抵抗値の増加
を抑制できるので、熱による損失を抑制できる。 【００１５】また、高磁束密度の極異方性永久磁石を用
いることができるので電動機の高効率化が達成できる。 【００１６】また、仕切板に設けた切欠部を回転軸の段
付部に当接させるだけで、仕切板の軸方向位置決めが可
能になり、バランスのよい安定したファン機能を発揮で
きる。 【００１７】さらに、仕切板を絶縁材料で構成したの
で、固定子巻線が発生する磁束内にある仕切板は、うず
電流による損失が発生しない。 【００１８】このように仕切板は、永久磁石の個片の位
置決め機能とファン機能を併せ持つもので、部品点数と
組立工数の抑制を図り、安価で冷却機能も備えた高効率
の電動機を提供することができる。 【００１９】 【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
て説明する。 【００２０】図１において、１はフレーム、２はブラケ
ット、３は固定子鉄心、４は固定子巻線、５は軸５ａと
積層鉄心５ｂとで構成した回転軸、６は偶数個片に分割
された極異方性の永久磁石、７は分割された各永久磁石
６の間に装着した仕切板である。仕切板７は永久磁石６
の両端面から軸方向に突出して永久磁石６とともに回転
軸５に接着剤で固定されている。８は軸受で、回転軸
５，永久磁石６，仕切板７とで構成した回転子９（図４
参照）を回転自在に支承している。 【００２１】回転子９が回転するとこの回転子９の一部
である仕切板７も一緒に回転して、電動機内部の雰囲気
１０を攪拌循環する。これにより固定子巻線４が発生し
た熱をフレーム１およびブラケット２を介し電動機外部
に放散するのを促進する。 【００２２】この結果、固定子巻線の温度上昇を抑制で
き電気抵抗値の増大を抑制できる。つまり発熱による損
失の抑制が可能になり、高磁束密度の永久磁石を用いた
高効率の電動機を提供することができる。 【００２３】なお、回転軸は軸だけで構成してもよい。
また、仕切板は、ブラケットの片方に突起部がある場合
は、そのブラケットの反対側にある永久磁石の片端面側
だけ軸方向に突出すればよい。さらに、出力トルク値が
許容されれば、永久磁石は極異方性永久磁石に限らず、
ラジアル異方性永久磁石でもよい。 【００２４】図２および図３において、７ａ，７ｂは仕
切板に設けた切欠部の一例で、それぞれ図示した矢印方
向から回転軸の段付部５ｃに当接させて装着すること
で、軸方向の突出量を簡単かつ一定の寸法で得ることが
できる。これにより、組立工数の低減と高速回転しても
バランスのよい安定した回転子を簡単に得ることができ
るので、低コストの電動機が得られる。 【００２５】また、上記実施例において、仕切板に電気
絶縁材料を用いることで、固定子巻線の磁束により発生
する仕切板内のうず電流をなくし、高効率の電動機を提
供できる。 【００２６】 【発明の効果】上記実施例から明らかなように請求項１
記載の発明によれば、分割した永久磁石を分割方向の位
置決め機能と、永久磁石の端面から突出させてファン機
能の両方を仕切板に持たせたもので、回転子の一部であ
る仕切板が回転することで電動機内部の雰囲気を攪拌
し、固定子巻線の発熱による電気抵抗値の増大を抑制し
て損失の低減が図れるので、高効率の電動機が得られ
る。また、仕切板に回転軸の段付部に当接する切欠部を
一体構成することで組立工数の低減とバランスのよい回
転子が得られ、さらに、電気絶縁材料で構成した仕切板
はうず電流による損失の発生がなく、高効率で低コスト
の電動機を得ることができる。 【００２７】
駆動源に用いられる電動機の、特に冷却構造に関するも
のである。 【０００２】 【従来の技術】近年、電動機には、小形化，高効率化が
求められており、高磁束密度の永久磁石と高密度巻線技
術を組合せた電動機が主流であり、巻線が発生する熱を
効率よく放散する必要がある。 【０００３】特に、回転子に永久磁石を用いた電動機に
おいては、固定子巻線の発熱は、自らの巻線抵抗値を増
加させ、かつ、永久磁石の磁束を減少させ、損失が増大
し効率が低下するのを抑制する必要があり、従来から固
定子外側に設けたアルミニュウム製フィン付フレームで
放熱する冷却構造が一般的に知られている。 【０００４】図５において、２１はフレーム、２２はブ
ラケット、２３は固定子鉄心、２４は固定子巻線、２５
は回転子鉄心、２６は永久磁石、２７は回転軸、２８は
軸受で、回転軸２７を回転自在に支承している。２９は
電動機内部の雰囲気である。３１はデイスクであり回転
子鉄心２５に固定されており、３２は外周部にファン３
３を備えたリングでデイスク３１に固定され一緒に回転
する。 【０００５】この構成により永久磁石２６を、電動機内
部の雰囲気から熱遮断するものである（例えば、特開平
９−３７５１８号公報参照）。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、固定子巻線２４の発熱により加熱された
電動機内部の雰囲気２９から永久磁石２６を熱遮断する
効果はあるが、部品点数が増加して高価格になるという
問題点を有していた。 【０００７】また、リングの外周部に取付けたファン
は、外径が大きければ、内気を攪拌する上では都合がよ
いが、組み立てる上では、永久磁石と固定子鉄心とのギ
ャップをファンが通過できる距離まで広くする必要があ
る。ギャップを広くすることは、電動機の効率を悪化さ
せることになるので、通常のギャップを維持しようとす
ると永久磁石が固定子鉄心内に組み込み後にファンを取
り付ける必要があった。 【０００８】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、部品点数の増加を抑制しながら固定子巻線の温度上
昇を抑制できる小形，高効率で低コストの電動機を提供
することを目的とする。 【０００９】 【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、回転軸と、前記回転軸の円周方向に複数個
片に分割した永久磁石と、前記永久磁石の複数個片間に
装着した薄板状の仕切板とからなる回転子を備え、前記
仕切板は、少なくとも前記永久磁石の片側端面から軸線
方向に突出して固着したことを特徴とする電動機であ
る。 【００１０】これにより固定子巻線が電動機内部に発す
る熱は、仕切板により電動機内部の雰囲気が攪拌され、
固定子鉄心やブラケットを介して大気中に放散し放熱効
果を高めることができる。 【００１１】 【発明の実施の形態】本発明は、固定子と永久磁石型回
転子を備えた電動機において、回転軸と、前記回転軸の
円周方向に複数個片に分割した永久磁石と、前記永久磁
石の複数個片間に装着した薄板状の仕切板とからなる回
転子を備え、前記仕切板は、回転軸の段付部に当接する
切欠部を内側に設け少なくとも前記永久磁石の片側端面
から軸線方向に突出して固着したことを特徴とする電動
機である。 【００１２】 【００１３】 【００１４】このように、仕切板は、永久磁石の個片の
位置決めと電動機内部の雰囲気を攪拌させるファンを兼
ね備えるもので、固定子巻線の発熱をフレームおよびブ
ラケットを介し電動機外部へ放熱して巻線抵抗値の増加
を抑制できるので、熱による損失を抑制できる。 【００１５】また、高磁束密度の極異方性永久磁石を用
いることができるので電動機の高効率化が達成できる。 【００１６】また、仕切板に設けた切欠部を回転軸の段
付部に当接させるだけで、仕切板の軸方向位置決めが可
能になり、バランスのよい安定したファン機能を発揮で
きる。 【００１７】さらに、仕切板を絶縁材料で構成したの
で、固定子巻線が発生する磁束内にある仕切板は、うず
電流による損失が発生しない。 【００１８】このように仕切板は、永久磁石の個片の位
置決め機能とファン機能を併せ持つもので、部品点数と
組立工数の抑制を図り、安価で冷却機能も備えた高効率
の電動機を提供することができる。 【００１９】 【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
て説明する。 【００２０】図１において、１はフレーム、２はブラケ
ット、３は固定子鉄心、４は固定子巻線、５は軸５ａと
積層鉄心５ｂとで構成した回転軸、６は偶数個片に分割
された極異方性の永久磁石、７は分割された各永久磁石
６の間に装着した仕切板である。仕切板７は永久磁石６
の両端面から軸方向に突出して永久磁石６とともに回転
軸５に接着剤で固定されている。８は軸受で、回転軸
５，永久磁石６，仕切板７とで構成した回転子９（図４
参照）を回転自在に支承している。 【００２１】回転子９が回転するとこの回転子９の一部
である仕切板７も一緒に回転して、電動機内部の雰囲気
１０を攪拌循環する。これにより固定子巻線４が発生し
た熱をフレーム１およびブラケット２を介し電動機外部
に放散するのを促進する。 【００２２】この結果、固定子巻線の温度上昇を抑制で
き電気抵抗値の増大を抑制できる。つまり発熱による損
失の抑制が可能になり、高磁束密度の永久磁石を用いた
高効率の電動機を提供することができる。 【００２３】なお、回転軸は軸だけで構成してもよい。
また、仕切板は、ブラケットの片方に突起部がある場合
は、そのブラケットの反対側にある永久磁石の片端面側
だけ軸方向に突出すればよい。さらに、出力トルク値が
許容されれば、永久磁石は極異方性永久磁石に限らず、
ラジアル異方性永久磁石でもよい。 【００２４】図２および図３において、７ａ，７ｂは仕
切板に設けた切欠部の一例で、それぞれ図示した矢印方
向から回転軸の段付部５ｃに当接させて装着すること
で、軸方向の突出量を簡単かつ一定の寸法で得ることが
できる。これにより、組立工数の低減と高速回転しても
バランスのよい安定した回転子を簡単に得ることができ
るので、低コストの電動機が得られる。 【００２５】また、上記実施例において、仕切板に電気
絶縁材料を用いることで、固定子巻線の磁束により発生
する仕切板内のうず電流をなくし、高効率の電動機を提
供できる。 【００２６】 【発明の効果】上記実施例から明らかなように請求項１
記載の発明によれば、分割した永久磁石を分割方向の位
置決め機能と、永久磁石の端面から突出させてファン機
能の両方を仕切板に持たせたもので、回転子の一部であ
る仕切板が回転することで電動機内部の雰囲気を攪拌
し、固定子巻線の発熱による電気抵抗値の増大を抑制し
て損失の低減が図れるので、高効率の電動機が得られ
る。また、仕切板に回転軸の段付部に当接する切欠部を
一体構成することで組立工数の低減とバランスのよい回
転子が得られ、さらに、電気絶縁材料で構成した仕切板
はうず電流による損失の発生がなく、高効率で低コスト
の電動機を得ることができる。 【００２７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における電動機の断面図
【図２】本発明の実施例における切欠部を備えた仕切板
の装着図 【図３】本発明の他の実施例における切欠部を備えた仕
切板の装着図 【図４】本発明の実施例における回転子の部分斜視図 【図５】従来の電動機の断面図 【符号の説明】 ５ 回転軸 ５ｃ 段付部 ６ 永久磁石 ７ 仕切板 ７ａ，７ｂ 切欠部
の装着図 【図３】本発明の他の実施例における切欠部を備えた仕
切板の装着図 【図４】本発明の実施例における回転子の部分斜視図 【図５】従来の電動機の断面図 【符号の説明】 ５ 回転軸 ５ｃ 段付部 ６ 永久磁石 ７ 仕切板 ７ａ，７ｂ 切欠部
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フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平９−9539（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−223833（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−174528（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−131006（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−340652（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−103053（ＪＰ，Ａ)
実開 昭62−68454（ＪＰ，Ｕ)
実開 平６−66261（ＪＰ，Ｕ)
実公 昭40−2907（ＪＰ，Ｙ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02K 9/00 - 9/28
H02K 1/17,1/27
H02K 15/03
H02K 21/00 - 21/48
H02K 29/00 - 29/14
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】固定子と永久磁石型回転子を備えた電動機
において、回転軸と、前記回転軸の円周方向に複数個片
に分割した永久磁石と、前記永久磁石の複数個片間に装
着した薄板状の仕切板とからなる回転子を備え、前記仕
切板は、回転軸の段付部に当接する切欠部を内側に設け
少なくとも前記永久磁石の片側端面から軸線方向に突出
して固着したことを特徴とする電動機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08337598A JP3498569B2 (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08337598A JP3498569B2 (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 電動機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11285205A JPH11285205A (ja) | 1999-10-15 |
| JP3498569B2 true JP3498569B2 (ja) | 2004-02-16 |
Family
ID=13800684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08337598A Expired - Fee Related JP3498569B2 (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 電動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3498569B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6460382B1 (en) * | 1999-10-18 | 2002-10-08 | Lg Electronics Inc. | Structure of driving unit in drum type washing machine |
| JP6255566B2 (ja) * | 2013-06-12 | 2018-01-10 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電動機および電気機器 |
-
1998
- 1998-03-30 JP JP08337598A patent/JP3498569B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11285205A (ja) | 1999-10-15 |
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