JP6901907B2 - 回転子鉄心の製造方法 - Google Patents
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Description
m1≧m2≧・・・mL−1≧mL ・・・ (1)
m1≧m2≧・・・mK−1≧mK ・・・ (2)
m1≧m2≧・・・mJ−1≧mJ ・・・ (3)
[1]本実施形態の一つの例に係る回転子鉄心の製造方法は、複数の永久磁石を用意し、複数の永久磁石の重量を個々に取得する第1の工程と、第1の工程の後に、複数の永久磁石のうち相対的に重い永久磁石と相対的に軽い永久磁石とをそれぞれ少なくとも一つずつ組み合わせて一組の磁石組とすることで、第1〜第N(Nは2以上の自然数)の磁石組を得る第2の工程と、所定の回転軸周りで回転するように構成された鉄心本体であって、回転軸の周方向に並ぶ第1〜第Nの取付部を有する鉄心本体を用意する第3の工程と、第1〜第Nの磁石組を、第1〜第Nの取付部のうち任意の取付部に一つずつ取り付ける第4の工程とを含む。
M1≧M2≧・・・MN−1≧MN ・・・ (4)
この場合、比較的重い磁石組同士又は比較的軽い磁石組同士が周方向において隣り合わなくなるので、回転子鉄心全体としての重量バランスが高まる。そのため、いっそう優れた重量バランスの回転子鉄心を得ることが可能となる。
M1≧M2≧・・・MN−1≧MN ・・・ (5)
この場合、同程度の重量を有する2つの磁石組は、回転軸を間において対向するので、取付部のうち互いに最も遠い位置に取り付けられる。そのため、比較的重い磁石組同士又は比較的軽い磁石組同士が周方向においてまとまり難くなるので、回転子鉄心全体としての重量バランスが高まる。従って、いっそう優れた重量バランスの回転子鉄心を得ることが可能となる。
M1≧M2≧・・・MN−1≧MN ・・・ (6)
この場合、各対をなす磁石組のうち相対的に重い磁石組同士又は相対的に軽い磁石組同士が回転軸の周方向において隣り合わないので、磁石組の重量が当該周方向において一方に偏り難くなる。そのため、回転子鉄心全体としての重量バランスが高まる。従って、いっそう優れた重量バランスの回転子鉄心を得ることが可能となる。
m1≧m2≧・・・mL−1≧mL ・・・ (7)
m1≧m2≧・・・mK−1≧mK ・・・ (8)
m1≧m2≧・・・mJ−1≧mJ ・・・ (9)
以下に、本開示に係る実施形態の一例について、図面を参照しつつより詳細に説明する。以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
まず、図1〜図3を参照して、回転子積層鉄心1(回転子鉄心)の構成について説明する。回転子積層鉄心1は、回転子(ロータ)の一部である。回転子積層鉄心1に端面板及びシャフトが取り付けられることにより、回転子が構成される。回転子が固定子(ステータ)と組み合わせられることにより、電動機(モータ)が構成される。本実施形態における回転子積層鉄心1は、埋込磁石型(IPM)モータに用いられる。回転子積層鉄心1は、図1に示されるように、積層体10(鉄心本体)と、複数の永久磁石12と、複数の樹脂材料14とを備える。
ここで、磁石組20の詳細について説明する。本実施形態では、磁石組20は任意の2つの永久磁石12の組み合わせではなく、所定の条件を満たす2つの永久磁石12の組み合わせにより構成されている。具体的には、12個の永久磁石121〜1212の重量m1〜m12が式10を満たす場合、相対的に重い永久磁石121〜126と相対的に軽い永久磁石127〜1212とがそれぞれ一つずつ組み合わされて一組の磁石組20とされてもよい(条件1)。
m1≧m2≧・・・≧m11≧m12 ・・・ (10)
磁石組201:永久磁石121(重量m1)と永久磁石1212(重量m12)との組み合わせ
磁石組202:永久磁石122(重量m2)と永久磁石1211(重量m11)との組み合わせ
磁石組203:永久磁石123(重量m3)と永久磁石1210(重量m10)との組み合わせ
磁石組204:永久磁石124(重量m4)と永久磁石129(重量m9)との組み合わせ
磁石組205:永久磁石125(重量m5)と永久磁石128(重量m8)との組み合わせ
磁石組206:永久磁石126(重量m6)と永久磁石127(重量m7)との組み合わせ
すなわち、12個の永久磁石121〜1212のうち最も重い永久磁石121と最も軽い永久磁石1212とを一つずつ組み合わせて一組の磁石組201を得て、残余の10個の永久磁石122〜1211のうち最も重い永久磁石122と最も軽い永久磁石1211とを一つずつ組み合わせて一組の磁石組202を得るという手順を繰り返して、磁石組201〜206を得てもよい。
M1≧M2≧M3≧M4≧M5≧M6 ・・・ (11)
1:磁石組201,202/磁石組203,204/磁石組205,206
2:磁石組201,202/磁石組203,205/磁石組204,206
3:磁石組201,202/磁石組203,206/磁石組204,205
4:磁石組201,203/磁石組202,204/磁石組205,206
5:磁石組201,203/磁石組202,205/磁石組204,206
6:磁石組201,203/磁石組202,206/磁石組204,205
7:磁石組201,204/磁石組202,203/磁石組205,206
8:磁石組201,204/磁石組202,205/磁石組203,206
9:磁石組201,204/磁石組202,206/磁石組203,205
10:磁石組201,205/磁石組202,203/磁石組204,206
11:磁石組201,205/磁石組202,204/磁石組203,206
12:磁石組201,205/磁石組202,206/磁石組203,204
13:磁石組201,206/磁石組202,203/磁石組204,205
14:磁石組201,206/磁石組202,204/磁石組203,205
15:磁石組201,206/磁石組202,205/磁石組203,204
そして、この条件7を満たすことのできる6つの磁石挿入孔161〜166と6つの磁石組201〜206との組み合わせも、回転子積層鉄心1の上下をひっくり返したときに同一となる組み合わせを除外すると、表3に示されるように、15通り存在する。
続いて、図6を参照して、回転子積層鉄心1の製造装置100について説明する。
続いて、回転子積層鉄心1の製造方法について説明する。まず、積層体10を形成する(第3の工程)。具体的には、コントローラ160の指示に基づいて、送出装置120によって電磁鋼板ESを打抜装置130に送り出し、打抜装置130によって電磁鋼板ESの被加工部位を所定形状に打ち抜く。これにより、打抜部材Wが形成される。この打ち抜き加工を繰り返すことにより、複数の打抜部材Wが互いにカシメ部18によって締結されながら所定枚数積層されて、一つの積層体10が製造される。
以上のような本実施形態では、条件1又は2に従って永久磁石121〜1212を2つずつ組み合わせ、これにより磁石組201〜206を構成している。すなわち、条件1においては、12個の永久磁石121〜1212のうち相対的に重い永久磁石12と相対的に軽い永久磁石12とをそれぞれ一つずつ組み合わせて一組の磁石組20とすることで、磁石組201〜206が得られる。そのため、各磁石組201〜206の重量が均等化される。従って、単に各永久磁石12の重量を計測して所定の磁石組20を得るという極めてシンプルな手法により、重量バランスに優れた回転子積層鉄心1を効率的に生産することが可能となる。
以上、本開示に係る実施形態について詳細に説明したが、本発明の要旨の範囲内で種々の変形を上記の実施形態に加えてもよい。例えば、上記の実施形態では、2つの永久磁石12を組み合わせて一組の磁石組20を構成していたが、一組の磁石組20が3つ以上の永久磁石12の組み合わせによって構成されていてもよい。
m1≧m2≧・・・m5≧m6 ・・・ (12)
m1≧m2≧・・・mL−1≧mL ・・・ (13)
m1≧m2≧・・・mK−1≧mK ・・・ (14)
m1≧m2≧・・・mJ−1≧mJ ・・・ (15)
Claims (11)
- 複数の永久磁石を用意し、前記複数の永久磁石の重量を個々に取得する第1の工程と、
前記第1の工程の後に、前記複数の永久磁石のうち相対的に重い永久磁石と相対的に軽い永久磁石とをそれぞれ少なくとも一つずつ組み合わせて一組の磁石組とすることで、第1〜第N(Nは2以上の自然数)の磁石組を得る第2の工程と、
所定の回転軸周りで回転するように構成された鉄心本体であって、前記回転軸の周方向に並ぶ第1〜第Nの取付部を有する鉄心本体を用意する第3の工程と、
前記第1〜第Nの磁石組を、前記第1〜第Nの取付部のうち任意の取付部に一つずつ取り付ける第4の工程とを含み、
前記第2の工程では、前記複数の永久磁石のうち最も重い永久磁石と最も軽い永久磁石とを一つずつ組み合わせて一組の磁石組とすることを繰り返すことにより、前記第1〜第Nの磁石組を得る、回転子鉄心の製造方法。
- 複数の永久磁石を用意し、前記複数の永久磁石の重量を個々に取得する第1の工程と、
前記第1の工程の後に、前記複数の永久磁石のうち相対的に重い永久磁石と相対的に軽い永久磁石とをそれぞれ少なくとも一つずつ組み合わせて一組の磁石組とすることで、第1〜第N(Nは2以上の自然数)の磁石組を得る第2の工程と、
所定の回転軸周りで回転するように構成された鉄心本体であって、前記回転軸の周方向に並ぶ第1〜第Nの取付部を有する鉄心本体を用意する第3の工程と、
前記第1〜第Nの磁石組を、前記第1〜第Nの取付部のうち任意の取付部に一つずつ取り付ける第4の工程とを含み、
前記第2の工程では、前記複数の永久磁石のうち最も重い永久磁石と最も軽い永久磁石と任意の永久磁石とを一つずつ組み合わせて一組の磁石組とすることを繰り返すことにより、前記第1〜第Nの磁石組を得る、回転子鉄心の製造方法。
- 複数の永久磁石を用意し、前記複数の永久磁石の重量を個々に取得する第1の工程と、
前記第1の工程の後に、前記複数の永久磁石のうち相対的に重い永久磁石と相対的に軽い永久磁石とをそれぞれ少なくとも一つずつ組み合わせて一組の磁石組とすることで、第1〜第N(Nは2以上の自然数)の磁石組を得る第2の工程と、
所定の回転軸周りで回転するように構成された鉄心本体であって、前記回転軸の周方向に並ぶ第1〜第Nの取付部を有する鉄心本体を用意する第3の工程と、
前記第1〜第Nの磁石組を、前記第1〜第Nの取付部のうち任意の取付部に一つずつ取り付ける第4の工程とを含み、
前記第2の工程では、前記複数の永久磁石のうち最も重い永久磁石と最も軽い永久磁石と中央値を示す重さを有する永久磁石とを一つずつ組み合わせて一組の磁石組とすることを繰り返すことにより、前記第1〜第Nの磁石組を得る、回転子鉄心の製造方法。
- 複数の永久磁石を用意し、前記複数の永久磁石の重量を個々に取得する第1の工程と、
前記第1の工程の後に、前記複数の永久磁石のうち相対的に重い永久磁石と相対的に軽い永久磁石とをそれぞれ少なくとも一つずつ組み合わせて一組の磁石組とすることで、第1〜第N(Nは2以上の自然数)の磁石組を得る第2の工程と、
所定の回転軸周りで回転するように構成された鉄心本体であって、前記回転軸の周方向に並ぶ第1〜第Nの取付部を有する鉄心本体を用意する第3の工程と、
前記第1〜第Nの磁石組を、前記第1〜第Nの取付部のうち任意の取付部に一つずつ取り付ける第4の工程と、
前記第2の工程の後で且つ前記第4の工程の前に、前記第1〜第Nの磁石組の重量を個々に取得する第5の工程とを含み、
前記第5の工程で取得した前記第1〜第Nの磁石組の重量M1,M2,・・・MN−1,MNが式1を満たす場合、前記第4の工程では、前記第1〜第Nの磁石組のうち第a(aは、2〜N−1の自然数)の磁石組が前記第1〜第Nの磁石組のうち第a−1の磁石組及び前記第1〜第Nの磁石組のうち第a+1の磁石組と前記回転軸の周方向において隣り合わないように、前記第1〜第Nの磁石組を前記第1〜第Nの取付部に一つずつ取り付ける、回転子鉄心の製造方法。
M1≧M2≧・・・MN−1≧MN ・・・ (1)
- 複数の永久磁石を用意し、前記複数の永久磁石の重量を個々に取得する第1の工程と、
前記第1の工程の後に、前記複数の永久磁石のうち相対的に重い永久磁石と相対的に軽い永久磁石とをそれぞれ少なくとも一つずつ組み合わせて一組の磁石組とすることで、第1〜第N(Nは2以上の自然数)の磁石組を得る第2の工程と、
所定の回転軸周りで回転するように構成された鉄心本体であって、前記回転軸の周方向に並ぶ第1〜第Nの取付部を有する鉄心本体を用意する第3の工程と、
前記第1〜第Nの磁石組を、前記第1〜第Nの取付部のうち任意の取付部に一つずつ取り付ける第4の工程と、
前記第2の工程の後で且つ前記第4の工程の前に、前記第1〜第Nの磁石組の重量を個々に取得する第5の工程とを含み、
前記第5の工程で取得した前記第1〜第Nの磁石組の重量M1,M2,・・・MN−1,MNが式2を満たす場合、前記第4の工程では、前記第1〜第Nの磁石組のうち第b(bは、1〜Nの奇数)の磁石組と前記第1〜第Nの磁石組のうち第c(cは、c=b+1を満たし且つ1〜Nの偶数)の磁石組とが前記回転軸を間において対向するように、前記第1〜第Nの磁石組を前記第1〜第Nの取付部に一つずつ取り付ける、回転子鉄心の製造方法。
M1≧M2≧・・・MN−1≧MN ・・・ (2)
- 前記第4の工程では、前記第1〜第Nの磁石組のうち奇数の磁石組同士が前記回転軸の周方向において隣り合わず、且つ、前記第1〜第Nの磁石組のうち偶数の磁石組同士が前記回転軸の周方向において隣り合わないように、前記第1〜第Nの磁石組を前記第1〜第Nの取付部に一つずつ取り付ける、請求項5に記載の方法。
- 複数の永久磁石を用意し、前記複数の永久磁石の重量を個々に取得する第1の工程と、
前記第1の工程の後に、前記複数の永久磁石のうち相対的に重い永久磁石と相対的に軽い永久磁石とをそれぞれ少なくとも一つずつ組み合わせて一組の磁石組とすることで、第1〜第N(Nは2以上の自然数)の磁石組を得る第2の工程と、
所定の回転軸周りで回転するように構成された鉄心本体であって、前記回転軸の周方向に並ぶ第1〜第Nの取付部を有する鉄心本体を用意する第3の工程と、
前記第1〜第Nの磁石組を、前記第1〜第Nの取付部のうち任意の取付部に一つずつ取り付ける第4の工程と、
前記第2の工程の後で且つ前記第4の工程の前に、前記第1〜第Nの磁石組の重量を個々に取得する第5の工程とを含み、
前記第2の工程では、前記複数の永久磁石のうち相対的に重い永久磁石と相対的に軽い永久磁石とをそれぞれ少なくとも一つずつ組み合わせて一組の磁石組とすることで、第1〜第N(Nは6以上の自然数)の磁石組を得て、
前記第4の工程では、前記第5の工程で取得した前記第1〜第Nの磁石組の重量M1,M2,・・・MN−1,MNが式3を満たす場合、前記第1〜第Nの磁石組のうちから任意の磁石組を2つずつ選択してN/2個の対をなし、当該各対のうち相対的に重い磁石組同士が前記回転軸の周方向において隣り合わず、当該各対のうち相対的に軽い磁石組同士が前記回転軸の周方向において隣り合わず、且つ、当該各対をなす磁石組が前記回転軸を間において対向するように、前記第1〜第Nの磁石組を前記第1〜第Nの取付部に一つずつ取り付ける、回転子鉄心の製造方法。
M1≧M2≧・・・MN−1≧MN ・・・ (3) - 第1〜第L(Lは5以上の自然数)の永久磁石を用意し、前記第1〜第Lの永久磁石の重量を個々に取得する第1の工程と、
所定の回転軸周りで回転するように構成された鉄心本体であって、前記回転軸の周方向に並ぶ第1〜第Lの取付部を有する鉄心本体を用意する第2の工程と、
前記第1の工程で取得した前記第1〜第Lの永久磁石の重量m1,m2,・・・mL−1,mLが式4を満たす場合、前記第1〜第Lの永久磁石のうち第d(dは、2〜L−1の自然数)の永久磁石が前記第1〜第Lの永久磁石のうち第d−1の永久磁石及び前記第1〜第Lの永久磁石のうち第d+1の永久磁石と前記回転軸の周方向において隣り合わないように、前記第1〜第Lの永久磁石を前記第1〜第Lの取付部に一つずつ取り付ける第3の工程とを含む、回転子鉄心の製造方法。
m1≧m2≧・・・mL−1≧mL ・・・ (4)
- 第1〜第K(Kは4以上の偶数)の永久磁石を用意し、前記第1〜第Kの永久磁石の重量を個々に取得する第1の工程と、
所定の回転軸周りで回転するように構成された鉄心本体であって、前記回転軸の周方向に並ぶ第1〜第Kの取付部を有する鉄心本体を用意する第2の工程と、
前記第1の工程で取得した前記第1〜第Kの永久磁石の重量m1,m2,・・・mK−1,mKが式5を満たす場合、前記第1〜第Kの永久磁石のうち第e(eは、1〜Kまでの奇数)の永久磁石と前記第1〜第Kの永久磁石のうち第f(fは、f=e+1を満たし且つ1〜Kまでの偶数)の永久磁石とが前記回転軸を間において対向するように、前記第1〜第Kの永久磁石を前記第1〜第Kの取付部に一つずつ取り付ける第3の工程とを含む、回転子鉄心の製造方法。
m1≧m2≧・・・mK−1≧mK ・・・ (5)
- 前記第3の工程では、前記第1〜第Kの永久磁石のうち奇数の永久磁石同士が前記回転軸の周方向において隣り合わず、且つ、前記第1〜第Kの永久磁石のうち偶数の永久磁石同士が前記回転軸の周方向において隣り合わないように、前記第1〜第Kの永久磁石を前記第1〜第Kの取付部に一つずつ取り付ける、請求項9に記載の方法。
- 第1〜第J(Jは6以上の偶数)の永久磁石を用意し、前記第1〜第Jの永久磁石の重量を個々に取得する第1の工程と、
所定の回転軸周りで回転するように構成された鉄心本体であって、前記回転軸の周方向に並ぶ第1〜第Jの取付部を有する鉄心本体を用意する第2の工程と、
前記第1の工程で取得した前記第1〜第Jの永久磁石の重量m1,m2,・・・mJ−1,mJが式6を満たす場合、前記第1〜第Jの永久磁石のうちから任意の永久磁石を2つずつ選択してJ/2個の対をなし、当該各対のうち相対的に重い永久磁石同士が前記回転軸の周方向において隣り合わず、当該各対のうち相対的に軽い永久磁石同士が前記回転軸の周方向において隣り合わず、且つ、当該各対をなす永久磁石が前記回転軸を間において
対向するように、前記第1〜第Jの永久磁石を前記第1〜第Jの取付部に一つずつ取り付ける第3の工程とを含む、回転子鉄心の製造方法。
m1≧m2≧・・・mJ−1≧mJ ・・・ (6)
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