JP5691544B2 - Axial gap type rotating machine - Google Patents
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Description
本発明は、ロータ及びステータが回転軸に沿う回転軸方向で対向配置されるアキシャルギャップ型回転機(電動機や発電機)に関するものである。 The present invention relates to an axial gap type rotating machine (an electric motor or a generator) in which a rotor and a stator are arranged to face each other in a rotating shaft direction along a rotating shaft.
下記特許文献1には、アキシャルギャップ型回転機のロータ構造が開示されている。このロータ構造は、複数の永久磁石を円板状部材の周方向に設けた複数の穴に挿通させ、周方向で隣接する永久磁石の間に複数対の磁束透過部を軸方向外側から接合して設け、半径方向で永久磁石よりも内側に一対のシャフト固定部を軸方向外側から接合して設け、半径方向で永久磁石よりも外側に一対の外環を軸方向外側から接合する構成となっている。 Patent Document 1 below discloses a rotor structure of an axial gap type rotating machine. In this rotor structure, a plurality of permanent magnets are inserted through a plurality of holes provided in the circumferential direction of the disk-shaped member, and a plurality of pairs of magnetic flux transmitting portions are joined from the axially outer side between the permanent magnets adjacent in the circumferential direction. A pair of shaft fixing parts are joined from the outside in the axial direction inside the permanent magnet in the radial direction, and a pair of outer rings are joined from the outside in the radial direction outside the permanent magnet. ing.
ところで、従来では、上記ロータ構造のように、永久磁石を予め組み込んでから、回転軸にロータを取り付けることがなされている。
しかしながら、例えば、低回転且つ大トルクのアキシャルギャップ型回転機においては、1個当りの永久磁石の磁力が大きく、それらを予めロータに組み込んでしまうと、モータ組立の際に、ステータに設けられた鉄心等に対して大きな磁力(例えば、直径1m規模のロータにネオジム磁石を設けた場合は約十数トン)が作用してしまい、ロータの取り付けが容易でないという問題がある。また、永久磁石は、脆性材料であるため、何らかの理由で割れや破損等が生じた場合は、交換のためにロータを回転軸から取り外さなければならない。したがって、上記の大きな吸引力に抗してロータを取り外さなければならず、永久磁石の交換作業性が悪いという問題がある。
By the way, conventionally, as in the rotor structure described above, a permanent magnet is previously incorporated, and then the rotor is attached to the rotating shaft.
However, for example, in a low-rotation and large-torque axial gap type rotating machine, the magnetic force of each permanent magnet is large, and if they are incorporated in the rotor in advance, they are provided on the stator during motor assembly. A large magnetic force (for example, about a dozen tons when a neodymium magnet is provided on a 1 m diameter rotor) acts on an iron core or the like, and there is a problem that the mounting of the rotor is not easy. Further, since the permanent magnet is a brittle material, the rotor must be removed from the rotating shaft for replacement if it is cracked or broken for some reason. Therefore, the rotor must be removed against the large attractive force described above, and there is a problem that the replacement workability of the permanent magnet is poor.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ロータの取り付け及び永久磁石の交換が容易となるアキシャルギャップ型回転機の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an axial gap type rotating machine that facilitates attachment of a rotor and replacement of a permanent magnet.
上記の課題を解決するために、本発明は、ロータ及びステータが回転軸に沿う回転軸方向で対向配置されるアキシャルギャップ型回転機であって、上記ロータは、上記回転軸周りの周方向に配設された複数の永久磁石を有しており、上記複数の永久磁石を個別に上記回転軸と直交する半径方向に着脱自在とさせる着脱機構を有するという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、回転軸にロータを取り付けた状態で、半径方向から個別に1個ずつ永久磁石を着脱することが可能となる。したがって、ロータの取り付け前に予め永久磁石を組み込む必要はなく、また、永久磁石の交換時においてもロータを回転軸から取り外す必要はなくなるので、ロータの取り付け及び永久磁石の交換の作業性を向上させることができる。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides an axial gap type rotating machine in which a rotor and a stator are arranged to face each other in a rotation axis direction along the rotation axis, and the rotor is arranged in a circumferential direction around the rotation axis. A configuration is adopted in which a plurality of permanent magnets are provided, and an attachment / detachment mechanism is provided that allows the plurality of permanent magnets to be individually attached / detached in a radial direction perpendicular to the rotation axis.
By adopting this configuration, in the present invention, it is possible to attach and detach the permanent magnets one by one from the radial direction with the rotor attached to the rotating shaft. Therefore, it is not necessary to incorporate a permanent magnet in advance before mounting the rotor, and it is not necessary to remove the rotor from the rotating shaft even when replacing the permanent magnet, so that the workability of mounting the rotor and replacing the permanent magnet is improved. be able to.
また、本発明においては、上記着脱機構は、上記永久磁石の周りをフレームで枠状に囲った磁石ユニットと、上記ステータと対向する回転軸方向一方側に、上記半径方向に沿って上記磁石ユニットを保持する保持面を有すると共に、上記回転軸方向一方側と逆側の回転軸方向他方側から上記磁石ユニットを上記保持面に締結固定自在なロータディスクと、を有するという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、ロータディスクの保持面を半径方向に沿って形成することで、永久磁石を枠フレームと共に半径方向に保持面に沿って移動させることができる。また、ロータディスクのステータと対向する面側においては、回転軸方向におけるステータとロータとの隙間が狭く、磁石ユニットを締結固定するためのスペースが確保できないので、ロータディスクに貫通孔等を設け、磁石ユニットの保持面側に対してスペースが確保できる逆側から磁石ユニットを保持面に締結固定自在とさせることで、作業性を向上させる。
In the present invention, the attachment / detachment mechanism includes the magnet unit surrounded by a frame around the permanent magnet, and the magnet unit along the radial direction on one side in the rotation axis direction facing the stator. And a rotor disk capable of fastening and fixing the magnet unit to the holding surface from the other side of the rotation axis direction opposite to the one side of the rotation axis direction.
By adopting this configuration, in the present invention, the permanent magnet can be moved along with the frame frame along the holding surface in the radial direction by forming the holding surface of the rotor disk along the radial direction. In addition, on the surface side of the rotor disk facing the stator, the gap between the stator and the rotor in the direction of the rotation axis is narrow, and a space for fastening and fixing the magnet unit cannot be secured. Workability is improved by allowing the magnet unit to be fastened and fixed to the holding surface from the opposite side where a space can be secured with respect to the holding surface side of the magnet unit.
また、本発明においては、上記着脱機構は、上記ロータディスクの外周側において、上記保持面に対して上記回転軸方向一方側に突出し上記磁石ユニットと上記半径方向で対向可能な対向位置と、上記対向位置から退避する退避位置との間で上記回転軸方向に移動自在なアウターホルダを有するという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、アウターホルダが対向位置に位置するとき磁石ユニットにかかる半径方向の遠心力を受けさせることができ、また、アウターホルダが退避位置に位置するとき、磁石ユニットを保持面に沿って半径方向に移動させて着脱させることができる。
Further, in the present invention, the attachment / detachment mechanism is provided on the outer peripheral side of the rotor disk so as to protrude to one side in the rotational axis direction with respect to the holding surface and to be opposed to the magnet unit in the radial direction, A configuration is adopted in which an outer holder that is movable in the direction of the rotation axis is provided between a retracted position that retracts from the facing position.
By adopting this configuration, in the present invention, it is possible to receive a radial centrifugal force applied to the magnet unit when the outer holder is located at the opposing position, and when the outer holder is located at the retracted position, the magnet The unit can be attached and detached by moving in the radial direction along the holding surface.
また、本発明においては、上記着脱機構は、上記ロータディスクの半径方向中心側において、上記保持面に対して上記回転軸方向一方側に突出し上記磁石ユニットと上記半径方向で対向可能な突出部を有するという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、磁石ユニットをロータディスクの中心側に向けて保持面に沿って半径方向に移動させたときに突出部に係止させて半径方向の挿入位置の位置決めをさせることができる。
In the present invention, the attachment / detachment mechanism may have a protrusion that protrudes to the one side of the rotation axis with respect to the holding surface and faces the magnet unit in the radial direction on the radial center side of the rotor disk. The structure of having is adopted.
By adopting this configuration, in the present invention, when the magnet unit is moved in the radial direction along the holding surface toward the center side of the rotor disk, the radial insertion position is determined by being locked to the protruding portion. Can be made.
また、本発明においては、上記保持面に形成された溝と、上記保持面に保持される第1の磁石ユニットと、該第1の磁石ユニットと上記周方向で隣り合って保持される第2の磁石ユニットと、で形成される隙間に半径方向に挿入し該隙間を充填するキー部材を有するという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、半径方向からキー部材を挿入することで、第1の磁石ユニットとそれと隣り合う第2の磁石ユニットとの間のガタツキをなくし、また、トルクをロータディスクに伝達させることができる。
In the present invention, the groove formed on the holding surface, the first magnet unit held on the holding surface, and the second magnet held adjacent to the first magnet unit in the circumferential direction. And a magnet member that includes a key member that is inserted in a radial direction into a gap formed by the magnet unit and fills the gap.
By adopting this configuration, in the present invention, by inserting the key member from the radial direction, the backlash between the first magnet unit and the second magnet unit adjacent to the first magnet unit is eliminated, and torque is transmitted to the rotor. Can be transmitted to the disc.
本発明によれば、ロータ及びステータが回転軸に沿う回転軸方向で対向配置されるアキシャルギャップ型回転機であって、上記ロータは、上記回転軸周りの周方向に配設された複数の永久磁石を有しており、上記複数の永久磁石を個別に上記回転軸と直交する半径方向に着脱自在とさせる着脱機構を有するという構成を採用することによって、回転軸にロータを取り付けた状態で、半径方向から個別に1個ずつ永久磁石を着脱することが可能となる。したがって、ロータの取り付け前に予め永久磁石を組み込む必要はなく、また、永久磁石の交換時においてもロータを回転軸から取り外す必要はなくなるので、ロータの取り付け及び永久磁石の交換の作業性を向上させることができる。
したがって、本発明では、ロータの取り付け及び永久磁石の交換が容易となるアキシャルギャップ型回転機が得られる。
According to the present invention, there is provided an axial gap type rotating machine in which a rotor and a stator are arranged to face each other in a rotation axis direction along the rotation axis, and the rotor is a plurality of permanent magnets arranged in a circumferential direction around the rotation axis. In a state where the rotor is attached to the rotating shaft by adopting a configuration having a magnet and having an attaching / detaching mechanism that individually attaches and detaches the plurality of permanent magnets in a radial direction perpendicular to the rotating shaft, It becomes possible to attach and detach the permanent magnets one by one from the radial direction. Therefore, it is not necessary to incorporate a permanent magnet in advance before installing the rotor, and it is not necessary to remove the rotor from the rotating shaft even when the permanent magnet is replaced. be able to.
Therefore, according to the present invention, an axial gap type rotating machine can be obtained in which the attachment of the rotor and the replacement of the permanent magnet are facilitated.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
本実施形態では、アキシャルギャップ型回転機として、アキシャルギャップ型の超電導モータを例示する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings used for the following description, the scale of each member is appropriately changed in order to make each member a recognizable size.
In the present embodiment, an axial gap type superconducting motor is exemplified as the axial gap type rotating machine.
図1は、本発明の実施形態における超電導モータ1を示す概略構成図である。
超電導モータ1は、図1に示すように、モータフレーム10と、回転軸20と、ロータ30と、ステータ40と、を有している。本実施形態の超電導モータ1は、船舶等に用いられる大型(例えばロータ30の直径が1m規模)の超電導モータであり、低回転且つ大トルクを得る構成となっている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a superconducting motor 1 according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the superconducting motor 1 includes a
モータフレーム10は、回転軸20を軸支する固定側軸受11及び自由側軸受12を有する。固定側軸受11は、回転軸20に沿う方向(以下、回転軸方向と称する)に働く力を受け止めるスラスト軸受(例えば、円錐ころ軸受)から構成される。一方、自由側軸受12は、回転軸方向に働く力を逃がすラジアル軸受(例えば、円筒ころ軸受)から構成される。
The
回転軸20は、固定側軸受11と、自由側軸受12とに軸支され、モータフレーム10を貫通して回転自在に設けられている。そして、回転軸20の固定側軸受11によって軸支されてモータフレーム10から外部に延びる側(図1において紙面左側)が、出力側となっている。
The rotary shaft 20 is pivotally supported by the fixed side bearing 11 and the free side bearing 12, and is rotatably provided through the
モータフレーム10の内側には、ロータ30と、ステータ40とが配置されている。
ロータ30は、回転軸20にその回転軸方向に間をあけて、ステータ40を回転軸方向で挟み込むようにして一対で設けられている。ロータ30は、回転軸20と接続され、回転軸20と一体的に回転する。
A
The
ロータ30には、ステータ40が設けられる側に永久磁石31が設けられ、さらに、永久磁石31の背面の磁路としてバックヨーク32が設けられている。
In the
ステータ40は、モータフレーム10に対して固定されている。ステータ40は、電機子コア41を回転軸方向に貫通して配置する孔部42を有する断熱冷媒容器(電機子コイル容器)43を有する。断熱冷媒容器43の中心部には、回転軸20が挿通する孔部44が形成されている。
The
断熱冷媒容器43は、超電導コイル45を内部に収容すると共に極低温に保持する電機子用断熱冷媒容器であって、内部に液体窒素、液体ヘリウム、液体ネオン等の冷媒を収容する構成となっている。本実施形態の断熱冷媒容器43は、GFRP(ガラス繊維強化プラスチック)材料から形成されている。 The adiabatic refrigerant container 43 is an armature adiabatic refrigerant container that accommodates the superconducting coil 45 and keeps it at an extremely low temperature, and contains a refrigerant such as liquid nitrogen, liquid helium, or liquid neon. Yes. The heat insulating refrigerant container 43 of the present embodiment is formed from a GFRP (glass fiber reinforced plastic) material.
超電導コイル45は、ビスマス系やイットリウム系等の超電導材から形成されるテープ状のものを孔部42周りに巻回したコイルユニットを、回転軸方向に複数配設して構成されている。断熱冷媒容器43には、回転軸20周りの周方向に等間隔で6つの孔部42が設けられており、それぞれの周りに超電導コイル45が設けられている。
The superconducting coil 45 is configured by arranging a plurality of coil units in the direction of the rotation axis, each of which is formed by winding a tape-shaped member formed of a bismuth-based or yttrium-based superconducting material around the
電機子コア41は、超電導コイル45がつくる磁束を増幅させると共に、該磁束を集めるように機能する(FLC:フラックスコレクタ)。本実施形態の電機子コア41は、積層鋼板から構成されている。電機子コア41は、超電導コイル45が周囲に配置された孔部42のそれぞれに回転軸方向に挿通して配置され、電機子プレート46,47によって保持されている。
The armature core 41 functions to amplify the magnetic flux generated by the superconducting coil 45 and collect the magnetic flux (FLC: flux collector). The armature core 41 of this embodiment is composed of laminated steel plates. The armature core 41 is disposed by being inserted in the direction of the rotation axis in each of the
上記構成の超電導モータ1は、外部から超電導コイル45に交流電流を供給することにより、該交流周期に応じて電機子コア41の回転軸方向両端にN極、S極を交互に出現させ、その回転磁界によりロータ30の永久磁石31との間で、吸引力・反発力を作用させることによって、ロータ30を回転させる。そして、ロータ30と一体的に接続された回転軸20を軸周りに回転させることで、超電導モータ1は、低回転且つ大トルクの回転駆動力を得る。
The superconducting motor 1 having the above-described configuration causes the N pole and the S pole to alternately appear at both ends of the armature core 41 in the rotation axis direction according to the AC cycle by supplying an AC current to the superconducting coil 45 from the outside. The
上記のとおり、この大トルクの回転駆動力は、ステータ40において超電導現象により超電導コイル45に大電流を流し電機子コア41を磁化して発生させた強磁界と、ロータ30に設けた永久磁石31の強磁界の周方向の磁力により発生するが、それと同時に電機子コア41と永久磁石31の間には、回転軸方向にも強大な磁力が作用する。この超電導モータ1では、回転軸方向においてステータ40を挟んだ位置に一対でロータ30を設け、この回転軸方向の磁力を相殺させる構成となっている。
As described above, this large torque rotational driving force is generated by the strong magnetic field generated by flowing a large current through the superconducting coil 45 by the superconducting phenomenon in the
上記構成の超電導モータ1におけるロータ30は、複数の永久磁石31を個別に回転軸20と直交する半径方向に着脱自在とさせる着脱機構を有する。
以下、この着脱機構について図2〜図5を参照しつつ詳しく説明する。
The
Hereinafter, this attachment / detachment mechanism will be described in detail with reference to FIGS.
図2は、本発明の実施形態におけるロータ30の構成を示す正面図である。図3は、本発明の実施形態におけるロータ30の構成を示す斜視図である。なお、図3においては、後述するアウターホルダ70やネジ穴等の図示を省略している。図4は、図2におけるA−A断面で視たロータ30の構成を示す図である。図5は、本発明の実施形態におけるロータ30の構成を示す背面図である。
FIG. 2 is a front view showing the configuration of the
永久磁石31は、略扇形状となっている(図2及び図3参照)。永久磁石31は、磁石フレーム50によって枠状に囲まれて個別にユニット化された磁石ユニット60となっている。磁石フレーム50は、永久磁石31の一対の直線辺に沿って設けられる直線辺フレーム51,52と、永久磁石31の内径側の円弧辺と外径側の円弧辺に沿って設けられる円弧辺フレーム53,54とを、枠状に締結固定して形成されている。
The
直線辺フレーム51,52は、永久磁石31を厚み方向(回転軸方向)で挟み込む挟持部55を有する(図3参照)。円弧辺フレーム53,54には、厚み方向(回転軸方向)にネジ孔56が形成されている(図2参照)。
The straight side frames 51 and 52 have a sandwiching
円弧辺フレーム54の中央部の絶縁材54aは、ネジ部材54b(図2参照)の螺入により半径方向で永久磁石31と接触する。また、永久磁石31の一対の直線辺の少なくとも一部は、直線辺フレーム51,52に接触する構成となっている。これにより、永久磁石31と磁石フレーム50とを少なくとも3点接触させ、半径方向及び周方向のガタツキをなくしている。また、永久磁石31と磁石フレーム50との隙間の適所は、不図示の接着剤により充填されている。
The insulating
上記構成の磁石ユニット60は、ロータディスク61の保持面61aに締結固定自在とされている。ロータディスク61の中心部には、回転軸20を嵌め込む孔部62が形成されている。ロータディスク61のステータ40と対向する回転軸方向一方側(図4において紙面左側)に、半径方向に沿って磁石ユニット60を保持する保持面61aが形成されている。
The
ロータディスク61の回転軸方向一方側には、図3に示すように、バックヨーク32が埋設されている。バックヨーク32は、ロータディスク61内に環状に設けられている。
As shown in FIG. 3, a
ロータディスク61の中心側には、保持面61aに対して回転軸方向一方側に突出し、磁石ユニット60と半径方向で対向可能な突出部66が設けられている。突出部66には、磁石ユニット60の先端部を嵌め込んで位置決めする溝66aが複数(本実施形態では1ロータあたり8個)形成されている。
On the center side of the
ロータディスク61の内環部63及び外環部64には、溝66aにより位置決めされた磁石ユニット60を、回転軸方向一方側と逆側の回転軸方向他方側(図4において紙面右側)から保持面61aに締結固定自在とさせる孔部67が形成されている。孔部67は、ネジ孔56と回転軸方向で一致する位置に形成されている。
In the
図3に示すように、外環部64の保持面61aには、キー溝(溝)68が形成されている。キー溝68は、保持面61aに保持されるある特定の磁石ユニット60A(第1の磁石ユニット)と、周方向で隣り合って保持される磁石ユニット60B(第2の磁石ユニット)との隙間に対応する位置に形成されている。そして、キー溝68と、磁石ユニット60Aと、磁石ユニット60Bと、で形成される隙間には、半径方向にキー部材69が挿入される構成となっている。
As shown in FIG. 3, a key groove (groove) 68 is formed on the holding
ロータディスク61の外周側には、保持面61aに対して回転軸方向一方側に突出し、磁石ユニット60と半径方向で対向可能な対向位置(図4において実線で示す)と、当該対向位置から退避する退避位置(図4において2点鎖線で示す)との間で回転軸方向に移動自在なアウターホルダ70が設けられている。
On the outer peripheral side of the
アウターホルダ70は、環状に形成されており、半径方向においてネジ部材の螺入により磁石ユニット60を固定する固定部71が複数設けられている(図2及び図4参照)。アウターホルダ70は、ロータディスク61の回転軸方向他方側に設けられたネジ部材72の螺入解除により、ロータディスク61の外周に沿って、回転軸方向に移動自在となる構成となっている。また、アウターホルダ70は、回転軸方向他方側から磁石ユニット60を締結固定する外環部64側のネジ部材73の螺入を阻害しないように切り欠き部70aが形成されている(図5参照)。
The
続いて、上記構成の超電導モータ1におけるロータ30の取り付け及び永久磁石31の交換作業について説明する。
Subsequently, the attachment of the
ロータ30を回転軸20に取り付ける場合は、先ず、磁石ユニット60を取り外した状態でロータディスク61のみを回転軸20に取り付ける。具体的には、孔部62に回転軸20を挿通させて、回転軸方向にロータディスク61を移動させ、図1に示すような位置で固定する。このように磁石のない状態でモータの基本構造を組立てることにより、組立時の磁力作用を排除し、安全かつ精度良く組立作業をおこなうことができる。
When attaching the
ロータディスク61を回転軸20に取り付けたら、ネジ部材72の螺入解除を行い、アウターホルダ70を退避位置に移動させる。そして、磁石ユニット60を半径方向から1個ずつ保持面61aに沿って挿入する(図2において矢印で示す)。このように、磁石ユニット60を個別に取り付けることで、磁力の影響を低減させ、作業性を向上させることができる。また、半径方向から磁石ユニット60を挿入することで、ロータディスク61の取り付け後であっても、ロータ30とステータ40との狭い隙間で永久磁石31の組み付けが可能となる。
When the
磁石ユニット60をロータディスク61の中心側に向けて保持面61aに沿って半径方向に移動させ、磁石ユニット60の先端部を突出部66の溝66aに嵌め込ませ位置決めする。
The
次に、回転軸方向他方側(図4において紙面右側)から孔部67にネジ部材73を挿入し、その先端部をネジ孔56に螺入して、磁石ユニット60を保持面61aに締結固定する。このように、スペースを確保できる回転軸方向他方側から磁石ユニット60を保持面61aに締結固定自在とさせることで、作業性を向上させることができる。
Next, the
磁石ユニット60を個別に保持面61aに締結固定したら、次に、隣り合う磁石ユニット60A,60Bとキー溝68との隙間に、キー部材69を半径方向から挿入する(図3参照)。このように、半径方向からキー部材69を挿入し、当該隙間を充填することで、第1の磁石ユニット60Aとそれと隣り合う第2の磁石ユニット60Bとの間のガタツキをなくし、また、トルクをロータディスク61に伝達させることができる。
After the
キー部材69を挿入したら、最後に、アウターホルダ70を対向位置に移動させ、ネジ部材を半径方向に螺入して固定部71で磁石ユニット60Aを半径方向で固定する。これにより、磁石ユニット60にかかる半径方向の遠心力をアウターホルダ70に受けさせることができる。
以上により、ロータ30の取り付け作業が終了する。
When the
Thus, the mounting operation of the
一方、永久磁石31を交換する場合には、先ず、固定部71における固定解除を行い、ネジ部材72を螺入解除する。そして、アウターホルダ70を対向位置から退避位置に移動させる。次に、キー部材69を半径方向に引き抜き、回転軸方向他方側(図4において紙面右側)からネジ部材73の螺入解除を行い、磁石ユニット60の保持面61aに対する締結固定を解除し、治具等を用いて交換するべき磁石ユニット60を保持面61aに沿って半径方向に取り外す。
そして、上記と逆の手順を踏んで、新たな磁石ユニット60をロータディスク61に取り付けることとなる。
以上により、永久磁石31の交換作業が終了する。
On the other hand, when replacing the
Then, a
Thus, the replacement work of the
したがって、上述の本実施形態によれば、ロータ30及びステータ40が回転軸20に沿う回転軸方向で対向配置される超電導モータ1であって、ロータ30は、回転軸20周りの周方向に配設された複数の永久磁石31を有しており、上記複数の永久磁石31を個別に上記回転軸20と直交する半径方向に着脱自在とさせる着脱機構を有するという構成を採用することによって、回転軸20にロータ30を取り付けた状態で、半径方向から個別に1個ずつ永久磁石31を着脱することが可能となる。したがって、ロータ30の取り付け前に予め永久磁石31を組み込む必要はなく、また、永久磁石31の交換時においてもロータ30を回転軸20から取り外す必要はなくなるので、ロータ30の取り付け及び永久磁石31の交換の作業性を向上させることができる。
したがって、本発明では、ロータ30の取り付け及び永久磁石31の交換が容易となる超電導モータ1が得られる。
Therefore, according to the above-described embodiment, the superconducting motor 1 in which the
Therefore, in the present invention, the superconducting motor 1 in which the attachment of the
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring drawings, this invention is not limited to the said embodiment. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described embodiments are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
例えば、上記実施形態では、アキシャルギャップ型回転機として超電導モータを採用したが、他の構成の電動機、あるいは、発電機であっても、本発明を適用することができる。 For example, in the above embodiment, a superconducting motor is employed as the axial gap type rotating machine, but the present invention can be applied to an electric motor or a generator having another configuration.
1…超電導モータ(アキシャルギャップ型回転機)、20…回転軸、30…ロータ、31…永久磁石、40…ステータ、50…磁石フレーム(フレーム)、60(60A,60B)…磁石ユニット(第1の磁石ユニット、第2の磁石ユニット)、61…ロータディスク、61a…保持面、66…突出部、68…キー溝(溝)、69…キー部材、70…アウターホルダ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Superconducting motor (axial gap type rotary machine), 20 ... Rotating shaft, 30 ... Rotor, 31 ... Permanent magnet, 40 ... Stator, 50 ... Magnet frame (frame), 60 (60A, 60B) ... Magnet unit (first Magnet unit, second magnet unit), 61 ... rotor disk, 61a ... holding surface, 66 ... protrusion, 68 ... key groove (groove), 69 ... key member, 70 ... outer holder
Claims (3)
前記ロータは、前記回転軸周りの周方向に配設された複数の永久磁石を有しており、
前記複数の永久磁石を個別に前記回転軸と直交する半径方向に着脱自在とさせる着脱機構を有し、
前記着脱機構は、
前記永久磁石の周りをフレームで枠状に囲った磁石ユニットと、
前記ステータと対向する回転軸方向一方側に、前記半径方向に沿って前記磁石ユニットを保持する保持面を有すると共に、前記回転軸方向一方側と逆側の回転軸方向他方側から前記磁石ユニットを前記保持面に締結固定自在なロータディスクと、
前記ロータディスクの外周側において、前記保持面に対して前記回転軸方向一方側に突出し前記磁石ユニットと前記半径方向で対向可能な対向位置と、前記対向位置から退避する退避位置との間で前記回転軸方向に移動自在なアウターホルダと、を有することを特徴とするアキシャルギャップ型回転機。 An axial gap type rotating machine in which a rotor and a stator are arranged to face each other in a rotating shaft direction along the rotating shaft,
The rotor has a plurality of permanent magnets arranged in a circumferential direction around the rotation axis,
Have a detachable mechanism for detachably said plurality of permanent magnets in the radial direction orthogonal to the rotation axis separately,
The attachment / detachment mechanism is
A magnet unit surrounded by a frame around the permanent magnet;
A holding surface for holding the magnet unit along the radial direction is provided on one side of the rotation axis direction facing the stator, and the magnet unit is mounted from the other side of the rotation axis direction opposite to the one side of the rotation axis direction. A rotor disk that can be fastened and fixed to the holding surface;
On the outer peripheral side of the rotor disk, between the facing position that protrudes to the one side in the rotation axis direction with respect to the holding surface and can face the magnet unit in the radial direction, and the retreat position that retreats from the facing position An axial gap type rotating machine comprising: an outer holder that is movable in a rotation axis direction .
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