JP4666500B2 - Rotor of permanent magnet embedded motor - Google Patents
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Description
この発明は、永久磁石が挿入さていない永久磁石挿入穴の空隙部に対して、永久磁石挿入穴を径方向の内側、または外側にずらすことにより、永久磁石の周方向の位置決めを行う永久磁石埋込型モータの回転子に関するものである。 The present invention relates to a permanent magnet embedding in which a permanent magnet is positioned in the circumferential direction by shifting the permanent magnet insertion hole toward the inside or outside in the radial direction with respect to the gap portion of the permanent magnet insertion hole into which the permanent magnet is not inserted. The present invention relates to a rotor of a built-in motor.
従来、ロータの長孔を永久磁石よりも周方向に幅広く形成し、これらの長孔内に装填した永久磁石の周方向両側に空隙を設け、これらの空隙に挿入した非磁性金属製パイプの両端を永久磁石よりも突出させ、これら突出端を塑性変形させることによって永久磁石を長孔内に固定した永久磁石式ブラシレスDCモータが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
従来の永久磁石式ブラシレスDCモータの回転子は、永久磁石挿入穴の周方向両側に、磁束の漏れを防ぐための空隙を設け、磁束の漏れを防いでいた。しかし、磁束漏れを防ぐ空隙が存在するため、永久磁石の位置決めができず、固定用の突起を設けたり、非磁性のパイプを空隙に挿入したりすることにより、永久磁石の位置決めを行っていた。しかし、固定用の突起を設けることにより、磁束漏れが発生し、効率を悪化させる要因となっていた。また、非磁性パイプにより位置決めを行うと、高価になるという課題があった。 The rotor of the conventional permanent magnet type brushless DC motor has provided the space | gap for preventing the leakage of magnetic flux in the circumferential direction both sides of the permanent magnet insertion hole, and prevented the leakage of the magnetic flux. However, since there is a gap to prevent magnetic flux leakage, the permanent magnet cannot be positioned, and the permanent magnet has been positioned by providing a fixing projection or inserting a non-magnetic pipe into the gap. . However, the provision of the fixing protrusions causes magnetic flux leakage, which is a factor that deteriorates efficiency. In addition, when positioning is performed using a nonmagnetic pipe, there is a problem that the cost becomes high.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、永久磁石の位置決めのために大規模な永久磁石の位置決め装置が必要なく、特性を悪化させることのない永久磁石埋込型モータの回転子を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and does not require a large-scale permanent magnet positioning device for positioning the permanent magnet, and does not deteriorate the characteristics. An object is to provide a rotor for a motor.
この発明に係る永久磁石埋込型モータの回転子は、複数枚の電磁鋼板が積層される回転子鉄心と、この回転子鉄心に軸方向に貫通して設けられ、周方向に長い長孔状の永久磁石挿入穴と、この永久磁石挿入穴内の周方向両端部に形成される空隙部と、この空隙部の間に空隙部に連通して形成され、電磁鋼板の少なくとも所定距離離れた二枚においては、空隙部に対して径方向に所定距離ずれて配設される永久磁石挿入部と、この永久磁石挿入部に挿入される永久磁石と、回転子鉄心の両端部に設けられ、永久磁石の抜け止めとなる非磁性体の端板とを備えたことを特徴とする。 A rotor of a permanent magnet embedded motor according to the present invention includes a rotor core on which a plurality of electromagnetic steel plates are laminated, and a long hole shape that is provided in the rotor core so as to penetrate in the axial direction and is long in the circumferential direction. Two permanent magnet insertion holes, gaps formed at both ends in the circumferential direction in the permanent magnet insertion holes, and two sheets of electromagnetic steel plates that are formed in communication with the gaps between the gaps and separated by at least a predetermined distance The permanent magnet is provided at both ends of the permanent magnet insertion portion, the permanent magnet inserted into the permanent magnet insertion portion, and the permanent magnet. And an end plate made of a non-magnetic material that prevents the removal of the metal.
この発明に係る永久磁石埋込型モータの回転子は、上記構成により、永久磁石挿入穴内での永久磁石の位置決めができ、また、空隙部と永久磁石挿入穴を連通させることにより、磁束の漏れが少なく、永久磁石を内側、外側に配置しない状態とほぼ同じ特性を得ることができる。 The rotor of the embedded permanent magnet motor according to the present invention can position the permanent magnet in the permanent magnet insertion hole with the above-described configuration, and can also leak magnetic flux by communicating the gap and the permanent magnet insertion hole. Therefore, it is possible to obtain substantially the same characteristics as a state in which the permanent magnets are not arranged on the inner side and the outer side.
実施の形態1.
図1乃至図3は一般的な永久磁石埋込型モータの回転子を示す図で、図1は電磁鋼板の平面図、図2は回転子の斜視図、図3は回転子の断面図である。
図1に示す一般的な永久磁石埋込型モータの回転子の電磁鋼板1には、板厚が0.2〜0.5mmのものが使用される。図1の打ち抜き後の電磁鋼板1は、4個の長孔状の永久磁石挿入穴1aが周方向に配置され、永久磁石挿入穴1aの内側には、リベット(後述)を挿入するリベット挿入穴1bが4個設けられ、さらに、電磁鋼板1の中心付近に、シャフト(後述)が圧入等により固定されるシャフト挿入穴1cが形成されている。
1 to 3 are views showing a rotor of a general permanent magnet embedded motor, FIG. 1 is a plan view of an electromagnetic steel plate, FIG. 2 is a perspective view of the rotor, and FIG. 3 is a sectional view of the rotor. is there.
As the
図2に示す回転子2は、図1の電磁鋼板1を複数枚積層して回転子鉄心2cを形成し、4個の永久磁石(後述)を回転子鉄心2cの永久磁石挿入穴1aに挿入し、この永久磁石が永久磁石挿入穴1aから抜け落ちないように、回転子2の軸方向両端に非磁性体の端板3を合わせ、全体を4本のリベット4でかしめて固定する。そして、シャフト挿入穴1cにシャフト5を圧入、焼嵌等により挿入固定する。
The
図3の断面図に示すように、永久磁石6は永久磁石挿入穴1aの中央部に挿入され、永久磁石挿入穴1aに対して永久磁石6の長さが短い場合、永久磁石6の周方向両端には、永久磁石6が存在しない空隙部1dが形成される。空隙部1dが存在するため、永久磁石6は永久磁石挿入穴1aの中で移動可能なため、位置決めをすることができない。そのため、起動、運転、減速中に永久磁石6が永久磁石挿入穴1a内を移動し、騒音、振動の原因となる。
As shown in the cross-sectional view of FIG. 3, the
また、永久磁石6が永久磁石挿入穴1a内を移動すると、磁力のバランスがくずれ、コギングトルク、誘起電圧のひずみ、トルクリプルが増加する。従って、永久磁石6の位置を固定するため、永久磁石挿入穴1aに対して、永久磁石6の幅に合わせた突起や、永久磁石6が挿入さていない永久磁石挿入穴1aの空隙部1dの径方向の幅を永久磁石6の径方向の幅に対して狭くするなどの手段が取られてきた。
Further, when the
しかし、永久磁石6が挿入さていない永久磁石挿入穴1aの空隙部1dは磁極間の磁束の漏れを防ぐものであり、突起を設けることや、径方向の幅を狭めることにより磁束の漏れが大きくなり、特性の悪化につながっていた。
However, the
また、小型の永久磁石埋込型モータでは空隙部1dの幅が小さく、突起の占める割合が大きくなり、磁束の漏れが顕著になり特性の悪化につながっていた。
Further, in the small permanent magnet embedded motor, the width of the
図4乃至図7は実施の形態1を示す図で、図4は電磁鋼板1の平面図、図5は永久磁石埋込型モータの回転子の断面図、図6は別の永久磁石埋込型モータの回転子の断面図、図7は永久磁石埋込型モータの回転子の部分拡大断面図である。
4 to 7 show the first embodiment, FIG. 4 is a plan view of the
図4に示すように、電磁鋼板1の周方向に4個配設された長孔状の永久磁石挿入穴1aの永久磁石6が挿入される永久磁石挿入部1mが、永久磁石6が挿入されない周方向両端の空隙部1dよりも径方向内側に所定長さずれている。但し、永久磁石6が挿入される永久磁石挿入部1mと空隙部1dは連通している。これは、永久磁石6からの磁束の漏れを抑制するためである。
As shown in FIG. 4, the
図5に示すように、回転子鉄心2cの永久磁石挿入部1mに永久磁石6が挿入され、回転子2の両端に端板3(図2参照)を設け、全体をリベット4でかしめて固定する。
As shown in FIG. 5, the
このように構成することにより、永久磁石6が挿入される永久磁石挿入部1mの両端に段差が形成され、永久磁石6はその段差により位置決めされる。これにより、運転中に永久磁石6が永久磁石挿入穴1a内を動くことがなく、永久磁石6が位置決めされる。
By comprising in this way, a level | step difference is formed in the both ends of the permanent
また、永久磁石挿入部1mを内側にずらす長さは、永久磁石挿入部1mと空隙部1dとの連結部の径方向の寸法を、永久磁石6の厚さの最小値(公差を考慮した)より小さくすることにより、永久磁石6が永久磁石挿入部1mから空隙部1dにはみ出すことなく位置決めすることができる。
Further, the length for shifting the permanent
図6に示すように、回転子鉄心2cの長孔状の永久磁石挿入穴1aの永久磁石6が挿入される永久磁石挿入部1mが、永久磁石6が挿入されない周方向両端の空隙部1dよりも径方向外側に所定長さずらしてもよい。この場合も、永久磁石6が挿入される永久磁石挿入部1mと空隙部1dは連通している。
As shown in FIG. 6, the permanent
以上の説明では、回転子2の軸方向全体の電磁鋼板1における永久磁石挿入穴1aの永久磁石挿入部1mを空隙部1dに対し径方向にずらすようにしたが、電磁鋼板1全体ではなく、少なくとも永久磁石6の位置決めができる所定距離離れた二枚に施してもよい。この場合、空隙部1dは軸方向で位置が一致しないところが生じるが、特に問題はない。但し、一枚の電磁鋼板1に径方向にずれた永久磁石挿入部1mを施すのは、永久磁石6と端板3との間に隙間があり、且つ電磁鋼板1の板厚が0.2〜0.5mmと薄くガタツキが生じるので不可。
In the above description, the permanent
また、永久磁石挿入部1mを永久磁石6が挿入さていない空隙部1dより内側、外側に配置することにより、空隙部1dの径方向の幅を大きくすることが可能であり(例えば、図7参照)、永久磁石6の径方向の幅によらず、空隙部1dの径方向の幅を大きくすることが可能である。
Further, by arranging the permanent
実施の形態2.
図8乃至図11は実施の形態2を示す図で、図8は永久磁石埋込型モータの回転子の斜視図、図9は突起のない部分の回転子の断面図、図10は突起のある部分の回転子の断面図、図11は突起に代えて薄肉部を有する回転子の断面図である。
8 to 11 are diagrams showing the second embodiment. FIG. 8 is a perspective view of a rotor of a permanent magnet embedded motor, FIG. 9 is a cross-sectional view of a rotor without a protrusion, and FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view of a rotor having a thin portion instead of a protrusion.
図8に示すように、実施の形態2の回転子2は、電磁鋼板1の永久磁石挿入穴1aに突起(後述)があるものと、突起がないものとを組み合わせている。図8の例は、軸方向両端の数枚の電磁鋼板1は突起があり、軸方向中央部の電磁鋼板1は突起がない。
As shown in FIG. 8, the
突起のない軸方向中央部の回転子2の断面は図9のようになり、永久磁石挿入穴1a内で永久磁石6は位置決めされていない。
The cross section of the
永久磁石固定用突起1eを永久磁石挿入穴1aに設けた電磁鋼板1で構成される部分の断面を図10に示す。図10では、永久磁石固定用突起1eを永久磁石挿入穴1aの内側の長辺(周方向の辺)に2個設ける。そして、永久磁石固定用突起1eにより、空隙部1dと永久磁石挿入部1mとを仕切る。永久磁石固定用突起1eの間隔は、永久磁石6の周方向長さとほぼ同じにする。永久磁石固定用突起1eを永久磁石挿入穴1aの外側の長辺に2個設けてもよい。
FIG. 10 shows a cross section of a portion formed of the
通常、永久磁石固定用突起1eは、回転子2の電磁鋼板1全体に施すのが一般的であるが、特に小型モータのような空隙部1dの間隔が狭い場合、永久磁石固定用突起1eにより磁束漏れが生じ、特性を悪化させる原因となる。その磁束漏れを最小限とするため、その永久磁石固定用突起1eを積層される電磁鋼板1の数枚に施すことにより、磁束漏れの影響が小さくなり、特性の悪化を防ぐことができる。
Normally, the permanent magnet fixing protrusion 1e is generally applied to the entire
また、永久磁石固定用突起1eを設けた電磁鋼板1の最小の枚数は二枚であり(但し、その二枚は所定の距離離れている)、二枚にすることで磁束の漏れが最小限となる。
Further, the minimum number of the
また、永久磁石固定用突起1eのある電磁鋼板1を配置する位置は図8に示すように軸方向両端とは限らず、所定の間隔を置いて回転子2のどの位置に配置してもよい。
Further, the position where the
図11に永久磁石挿入部1mと永久磁石6が挿入されない空隙部1dを完全に分離する薄肉部1fを持つ回転子2の断面図を示す。小型モータのように空隙部1dの間隔が小さい時は、永久磁石固定用突起1eが製作不可能な場合がある。そのような場合には、完全に永久磁石挿入部1mと空隙部1dを分離するような薄肉部1fを持つ電磁鋼板1とする。薄肉部1fの周方向幅は、電磁鋼板1の板厚程度(0.2〜0.5mm)が好ましい。
FIG. 11 shows a cross-sectional view of the
回転子2全体に、図11に示す薄肉部1fを持った電磁鋼板1を配置すると、磁束の漏れが大きくなり特性が悪化する。そこで、図8に示す回転子2の突起が存在する電磁鋼板1の部分に、図11に示す薄肉部1fが存在する電磁鋼板1を使用することにより、薄肉部1fで永久磁石6の位置決めを行いながら、磁束の漏れを少なくすることが可能である。
If the
この場合も、薄肉部1fを設けた電磁鋼板1の最小の枚数は二枚であり(但し、その二枚は所定の距離離れている)、二枚にすることで磁束の漏れが最小限となる。
Also in this case, the minimum number of the
実施の形態3.
図12乃至図17は実施の形態3を示す図で、図12は永久磁石位置決め前の永久磁石埋込型モータの回転子の断面図、図13は永久磁石位置決め前の永久磁石埋込型モータの回転子の斜視図、図14は下部回転子鉄心を回転させて永久磁石を位置決めした永久磁石埋込型モータの回転子の斜視図、図15は永久磁石埋込型モータの上部回転子の断面図、図16は下部回転子の断面図、図17は図14のD−D断面図である。
12 to 17 show the third embodiment. FIG. 12 is a cross-sectional view of a rotor of an embedded permanent magnet motor before positioning of the permanent magnet. FIG. 13 is an embedded permanent magnet motor before positioning of the permanent magnet. FIG. 14 is a perspective view of a rotor of an embedded permanent magnet motor in which a permanent magnet is positioned by rotating a lower rotor core. FIG. 15 is a perspective view of an upper rotor of an embedded permanent magnet motor. FIG. 16 is a sectional view of the lower rotor, and FIG. 17 is a sectional view taken along the line DD of FIG.
図12に示すように、通常、永久磁石挿入部1mに対して永久磁石6は小さめに製作され、永久磁石6を永久磁石挿入部1mに確実に挿入可能な寸法としている。しかし、永久磁石6の寸法が小さいため、永久磁石6と永久磁石固定用突起1eとの間に隙間があり、運転中に永久磁石挿入部1m内を永久磁石6が動き、騒音の原因となる。
As shown in FIG. 12, normally, the
そこで、図13に示すように、回転子鉄心2cを上部回転子鉄心2a(回転子鉄心ブロックの一例)と下部回転子鉄心2b(回転子鉄心ブロックの一例)とに分ける。上部回転子鉄心2aと下部回転子鉄心2bは、夫々電磁鋼板同士がカシメ又は接着又は溶接等により軸方向に固定されている。上部回転子鉄心2aと下部回転子鉄心2bとの間は固定されていない。このような上部回転子鉄心2aと下部回転子鉄心2bとを重ね合わせ永久磁石6を永久磁石挿入部1mに挿入する。
Therefore, as shown in FIG. 13, the
図14に示すように、上部回転子鉄心2aを固定したまま、下部回転子鉄心2bを永久磁石6が上部回転子鉄心2aの永久磁石固定用突起1eと、下部回転子鉄心2bの永久磁石固定用突起1eに完全に接触するまで周方向に対して回転をさせる。
As shown in FIG. 14, while the
そのようにして永久磁石6が位置決めされた、リベット固定前の回転子2の断面は、図15、図16のようになる。図15に示すように、上部回転子鉄心2aでは各永久磁石6が夫々の永久磁石挿入部1m内で、反時計方向に移動して永久磁石固定用突起1eに当接して位置決めされている。
The cross section of the
また、図16に示すように、下部回転子鉄心2bでは各永久磁石6が夫々の永久磁石挿入部1m内で、時計方向に移動して永久磁石固定用突起1eに当接して位置決めされている。
Further, as shown in FIG. 16, in the
図17は図14のD−D断面図である。上部回転子鉄心2aの永久磁石固定用突起1eにより、永久磁石6の一端側を押さえ、下部回転子鉄心2bの永久磁石固定用突起1eにより永久磁石6の他端側を押さえることにより、永久磁石6は永久磁石固定用突起1eにより位置決めされる。これにより、永久磁石6の永久磁石挿入部1m内での移動による運転中の騒音を低減することができる。
17 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG. The
また、下部回転子鉄心2bを永久磁石挿入部1mと永久磁石6との隙間を埋めるように回転させるため、段スキュー(永久磁石6を軸に対し傾斜して配置する)と同様の効果を得ることができ、コギングトルク低減、トルクリプル低減が可能である。また、意図的に永久磁石挿入部1mと永久磁石6との隙間を大きくし、下部回転子鉄心2bの回転角度を大きく取り、段スキューの効果をより一層発生させることも可能である。
Further, since the
尚、上記の説明では、上部回転子鉄心2aと下部回転子鉄心2bの全ての電磁鋼板1の永久磁石挿入穴1aに永久磁石固定用突起1eが形成されているとしたが、上部回転子鉄心2aと下部回転子鉄心2b夫々の少なくとも一枚の電磁鋼板1に永久磁石固定用突起1eが形成されていればよい。
In the above description, the permanent magnet fixing protrusions 1e are formed in the permanent magnet insertion holes 1a of all the
また、図13に示す回転子鉄心2cは上部回転子鉄心2aと、下部回転子鉄心2bとに二分割したが、三分割以上とすることも可能である。三分割以上としたときは、一つ以上の回転子鉄心を固定し、一つ以上の回転子鉄心を回転させることにより、永久磁石固定用突起1eに永久磁石6を当接させ、永久磁石を位置決めすることが可能である。
Further, although the
また、電磁鋼板同士が軸方向にカシメ又は接着又は溶接等により固定されていない回転子鉄心においても、上部の一部を固定し、下部の一部を回転させることにより永久磁石挿入部1mと永久磁石6との一方の隙間を埋め、永久磁石6の位置決めを行うことが可能である。また、固定する箇所が上部でなくても、回転子の一部であればよく、また、回転させる場所も下部でなく、固定した部分以外であれば、永久磁石6を永久磁石固定用突起1eに当接させて、固定することが可能である。このとき、上部の固定される一部の少なくとも一枚の電磁鋼板1に永久磁石固定用突起1eが形成され、下部の回転される一部の少なくとも一枚の電磁鋼板1に永久磁石固定用突起1eが形成されていればよい。
Further, even in a rotor core in which electromagnetic steel sheets are not fixed in the axial direction by caulking, adhesion, welding, or the like, a permanent
実施の形態4.
図18、図19は実施の形態4を示す図で、図18は永久磁石固定前の永久磁石埋込型モータの回転子の部分拡大断面図、図19は永久磁石固定後の永久磁石埋込型モータの回転子の部分拡大断面図である。
通常、図18に示すように、永久磁石挿入穴1aに対して永久磁石6は小さめに製作されており、永久磁石6を永久磁石挿入穴1aに確実に挿入可能な寸法としている。しかし、永久磁石6の寸法が小さいため、永久磁石6と永久磁石挿入穴1aの径方向に隙間1gが発生する。この隙間1gが存在するため、永久磁石6は位置決めされていない状態となり、運転中に永久磁石6が移動し、騒音の原因となる。
18 and 19 show the fourth embodiment. FIG. 18 is a partially enlarged cross-sectional view of a rotor of a permanent magnet embedded motor before permanent magnet fixing. FIG. 19 shows permanent magnet embedded after permanent magnet fixing. It is a partial expanded sectional view of the rotor of a type | mold motor.
Usually, as shown in FIG. 18, the
そこで、図19に示すように、永久磁石挿入穴1aに永久磁石6を挿入後、外力を回転子2外部から径方向に加えることにより、その隙間1gを埋めることが可能である。また、永久磁石6が電磁鋼板1により押えられるため、運転中に永久磁石6が動くことがないため、騒音が低減する。
Therefore, as shown in FIG. 19, after inserting the
実施の形態5.
図20乃至図23は実施の形態5を示す図で、図20は永久磁石が挿入されていない永久磁石埋込型モータの回転子の部分拡大断面図、図21は永久磁石の断面図、図22は永久磁石挿入穴1aに突出部が存在し、永久磁石が挿入されていない永久磁石埋込型モータの回転子の部分拡大断面図、図23は永久磁石挿入穴1aに別の突出部が存在し、永久磁石が挿入されていない永久磁石埋込型モータの回転子の部分拡大断面図である。
20 to 23 show the fifth embodiment. FIG. 20 is a partially enlarged sectional view of a rotor of an embedded permanent magnet motor in which no permanent magnet is inserted. FIG. 21 is a sectional view of a permanent magnet. 22 is a partial enlarged cross-sectional view of a rotor of a permanent magnet embedded motor in which a protrusion is present in the permanent magnet insertion hole 1a and no permanent magnet is inserted, and FIG. 23 is another protrusion in the permanent magnet insertion hole 1a. It is a partial expanded sectional view of the rotor of the permanent magnet embedded type motor which exists and the permanent magnet is not inserted.
永久磁石6は通常耐水性、耐湿性を高めるため、コーティングが施される。永久磁石6の厚さは、永久磁石材料6aの厚さtpと、コーティング6bの厚さtcとに分けることができ、永久磁石6の厚さはtp+2tcとなる(図21参照)。図20に示す永久磁石挿入穴1aの幅(回転子の径方向)Aに対してtp<A<tp+2tcとすることにより、永久磁石挿入穴1aに永久磁石6を圧入して挿入することになる。また、A>tpのため、永久磁石材料6aは圧入しても削れることなく、コーティング6bのみに傷がつき、圧入することができる。永久磁石6を圧入することにより、永久磁石6の位置決めと保持することが可能であり、特別な位置決め装置を必要とせず永久磁石6の位置決めが可能である。
The
また、図22に示すように、各永久磁石挿入穴1aの長手方向の2辺の一部に対向する凹凸形状の突出部1hを設けてもよい。このときの突出部1h間の距離Bをtp<B<tp+2tcとすることにより、突出部1hにより永久磁石6が圧入され、また、突出部1h間の距離Bをtpよりも大きくしているため、永久磁石材料6aが削れることなく永久磁石6を位置決めすることが可能である。永久磁石挿入穴1aに永久磁石6を圧入する場合に、永久磁石挿入穴1aの長手方向の2辺の一部に永久磁石6が接触するだけであるから、圧入を容易に行える。
Moreover, as shown in FIG. 22, you may provide the uneven | corrugated shaped protrusion part 1h facing a part of two sides of the longitudinal direction of each permanent magnet insertion hole 1a. By setting the distance B between the protrusions 1h at this time to be tp <B <tp + 2tc, the
また、図23には別の形態の突出部1kを示す。平面状の突出部1kが、永久磁石挿入穴1aの長手方向の2辺の一部に対向するように設けられる。突出部1kを平面にすることにより、圧入する面積が大きくなるため、より強固に永久磁石6を保持することが可能である。
FIG. 23 shows another form of protrusion 1k. The planar protrusion 1k is provided so as to face a part of two sides in the longitudinal direction of the permanent magnet insertion hole 1a. By making the protruding portion 1k flat, the area to be press-fitted is increased, so that the
実施の形態6.
図24乃至図28は実施の形態6を示す図で、図24は永久磁石埋込型モータの回転子の断面図、図25は端板3の平面図、図26は永久磁石埋込型モータの回転子の斜視図、図27は変形例の永久磁石埋込型モータの回転子の断面図、図28は他の変形例の永久磁石埋込型モータの回転子の断面図である。
24 to 28 are diagrams showing the sixth embodiment. FIG. 24 is a sectional view of a rotor of a permanent magnet embedded motor, FIG. 25 is a plan view of an
実施の形態1乃至実施の形態5では、回転子2は、積層された電磁鋼板1と、永久磁石6を挿入するための永久磁石挿入穴1aと、永久磁石挿入穴1aまたは永久磁石挿入部1mに挿入された永久磁石6と、磁束の漏れを防ぐための空隙部1dと、回転子2の軸方向端面に装着された端板3と、端板3を固定するための非磁性体のリベット4とを備える。通常リベット4を通すリベット挿入穴1bは回転子2の中心部などの磁束の妨げにならず、また、空隙部1d、永久磁石挿入穴1aと同じ位置にならないように施される。
In the first to fifth embodiments, the
本実施の形態では、図24に示すように、非磁性体のリベット4が空隙部1d内を通るように端板3にリベット固定用穴3bを設け(図25参照)、また、挿入されたリベット4間の距離を永久磁石6の幅とほぼ同じにすることにより、永久磁石固定用突起1eや薄肉部1fを設けることなく、端板固定用のリベット4により永久磁石6も固定することができる。端板3は図25に示すように、空隙部1d内をリベット4が通り、永久磁石6を2個のリベット4で位置決めできるようにリベット固定用穴3bを設けるが、シャフト5が通るシャフト挿入穴3aも中心付近に設けられる。このような構成の回転子2の外観は、図26に示すようになる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 24, a
また、図27に示すようにリベット4の径が空隙部1dの径方向幅よりも大きい場合は、空隙部1dの形状をリベット4の形状と合わせることにより、リベット4を空隙部1d内に挿入することが可能であり、永久磁石6の位置決めを行うことができる。
27, when the diameter of the
リベット4が磁性体の場合、空隙部1d内にリベット4が存在すると、磁束がリベット4を通り、磁束の漏れが生じる。そのため、端板3を固定するリベット4が磁性体の場合、図28に示すように、リベット4を空隙部1dに対して内側(回転子2中心側)に埋込み、リベット4の一部が空隙部1d内に突出するようにすることにより、磁束の漏れを最小限にし、さらに、永久磁石6をリベット4により固定することが可能である。また、磁性体のリベット4を外側(回転子2外周側)に埋込み、リベット4の一部が空隙部1d内に突出するようにしても、内側に埋込んだと同様の効果を得ることができる。また、リベット4は非磁性体で構成してもよく、リベット4が磁性体のときより磁束の漏れが減り、永久磁石6をリベット4により固定することが可能である。
When the
実施の形態7.
図29乃至32は実施の形態7を示す図で、図29は永久磁石埋込型モータの回転子の斜視図、図30は永久磁石埋込型モータの回転子の断面図、図31、図32は図30のA−A断面図である。
図29、図30に示すように、回転子2は、積層された電磁鋼板1と、永久磁石6を挿入するための永久磁石挿入穴1aと、永久磁石挿入穴1aに挿入される永久磁石6と、磁束の漏れを防ぐための空隙部1dと、回転子鉄心2cの軸方向端面に装着される端板30と、端板30を固定するための磁性体または非磁性体のリベット4とを備える。
Embodiment 7 FIG.
29 to 32 are diagrams showing Embodiment 7, FIG. 29 is a perspective view of a rotor of an embedded permanent magnet motor, FIG. 30 is a cross-sectional view of the rotor of an embedded permanent magnet motor, FIG. 32 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
As shown in FIGS. 29 and 30, the
図31に示すように、端板30の電磁鋼板1と合わせられる面に、永久磁石固定用切り起し部30c(永久磁石固定用突出部の一例)を設け、その永久磁石固定用切り起し部30cが磁束の漏れを防ぐ空隙部1d内に収まるように構成する。その端板30の永久磁石固定用切り起し部30cを、リベット4で回転子鉄心2cを固定した状態において、永久磁石6の周方向両端を押えるような構造とする。このような構造にすると、端板30を固定すると同時にリベット4により永久磁石6を固定することが可能である。
As shown in FIG. 31, a permanent magnet fixing cut-and-raised
端板30の永久磁石固定用切り起し部30cを空隙部1d内に収まる事により永久磁石6の位置決めを行うので、回転子鉄心2cの電磁鋼板1の形状は従来のままで、金型を変更することなく永久磁石6の位置決めを行うことができる。また、端板30の永久磁石固定用切り起し部30cを、回転子2両端面のどちらかの端板30のみに設けることでも、永久磁石6の保持が可能である。
Since the
また、図32に示すように、永久磁石固定用切り起し部30cに代えて、プレス成形により形成される永久磁石固定用凸部30d(永久磁石固定用突出部の一例)としてもよい。これにより、同様の効果を奏する。
As shown in FIG. 32, instead of the permanent magnet fixing cut-and-raised
1 電磁鋼板、1a 永久磁石挿入穴、1b リベット挿入穴、1c シャフト挿入穴、1d 空隙部、1e 永久磁石固定用突起、1f 薄肉部、1g 隙間、1h 突出部、1k 突出部、1m 永久磁石挿入部、2 回転子、2a 上部回転子鉄心、2b 下部回転子鉄心、2c 回転子鉄心、3 端板、3a シャフト挿入穴、3b リベット固定用穴、4 リベット、5 シャフト、6 永久磁石、6a 永久磁石材料、6b コーティング、30 端板、30c 永久磁石固定用切り起し部、30d 永久磁石固定用凸部。 1 magnetic steel sheet, 1a permanent magnet insertion hole, 1b rivet insertion hole, 1c shaft insertion hole, 1d gap, 1e permanent magnet fixing projection, 1f thin wall, 1g clearance, 1h projection, 1k projection, 1m permanent magnet insertion Part, 2 rotor, 2a upper rotor core, 2b lower rotor core, 2c rotor core, 3 end plate, 3a shaft insertion hole, 3b rivet fixing hole, 4 rivet, 5 shaft, 6 permanent magnet, 6a permanent Magnet material, 6b coating, 30 end plate, 30c cut-and-raised part for fixing permanent magnet, 30d convex part for fixing permanent magnet.
Claims (3)
この回転子鉄心に軸方向に貫通して設けられ、周方向に長い長孔状の永久磁石挿入穴と、
この永久磁石挿入穴の中央部付近に圧入され、永久磁石材料の表面にコーティングが施された永久磁石と、
前記永久磁石挿入穴内の周方向両端部に形成される空隙部と、
前記回転子鉄心の両端部に設けられ、前記永久磁石の抜け止めとなる非磁性体の端板とを備え、
前記永久磁石挿入穴は長手方向の2辺の一部に対向して突出部が形成され、前記永久磁石材料の径方向の厚さをtp、前記コーティングの厚さをtc、前記突出部間の距離をBとしたとき、tp<B<tp+2tcの関係を満たし、前記永久磁石の前記コーティングが前記突出部に接触しながら前記永久磁石は前記永久磁石挿入穴に圧入されることを特徴とする永久磁石埋込型モータの回転子。 A rotor core on which a plurality of electromagnetic steel sheets are laminated;
A permanent magnet insertion hole that is provided in the rotor core so as to penetrate in the axial direction and is long in the circumferential direction,
A permanent magnet press-fitted near the center of the permanent magnet insertion hole and coated on the surface of the permanent magnet material;
A gap formed at both circumferential ends in the permanent magnet insertion hole;
A non-magnetic end plate provided at both ends of the rotor core and used to prevent the permanent magnet from coming off;
The permanent magnet insertion hole is formed with a protruding portion facing a part of two sides in the longitudinal direction, the thickness of the permanent magnet material in the radial direction is tp, the thickness of the coating is tc, and between the protruding portions When the distance is B, the relationship of tp <B <tp + 2tc is satisfied, and the permanent magnet is press-fitted into the permanent magnet insertion hole while the coating of the permanent magnet is in contact with the protrusion. Rotor of magnet-embedded motor.
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