JPH02294257A - 回転子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、回転電機の回転子に係り，特に複数のセグメ
ント形の永久磁石を有するサーボモータ用回転子に関す
る。

（従来の技術） 従来、工作機械，自動制御装置、ロボット等に使用され
るサーボモー夕は、永久磁石を備えた回転子が使用され
ることが多い。第４図は上記回転子の構造を示す正面図
（ａ）およびそのＡ−Ａ断面図（ｂ）である。回転子軸
１を囲んで放射状に複数のセグメント形永久磁石２が同
数のスペーサ３を介し熱硬化性樹脂４で回転子軸１に固
定され、さらにセグメント形永久磁石２の外周を被覆す
るようにカバー５を嵌合し一体的に回転子を形成してい
る。

上記構造のサーボモータは使用条件によっては急激な起
動、停止および逆転等の動作に耐える必要上から、カバ
ー５は、回転子の回転に伴う遠心力によって永久磁石２
が回転子軸１がら離脱しないように保護する機能を有し
ている。

（発明が解決しようとする課題） 上記従来技術におけるカバー５の構造は、ガラス繊維の
ワイヤを巻き付け、熱硬化樹脂４を使用して固着させた
構造のもの、あるいはアルミダイキャストによる成型品
が使用されていた。

前者は、耐熱性と電気的損失が少ない点は優れているが
、加工は全て手作業に依存しなければならないため作業
能率が低くかつ品質のバラッキが大きいという問題点が
あり、また後者は、加工能率は高いがアルミニウムの導
電率が高く、カバーにおける渦電流損が増大し、サーボ
モータの効率が低下するという問題点があった。

本発明は，従来技術の上記課題を解決し、渦電流損が小
さくかつ加工性が優れたカバーを装着した永久磁石を有
するサーボモータ用の回転子を提供することを目的とし
ている。

（課題を解決するための手段） 上記の目的は、曲率半径をｒ２なる円弧状部分を備える
永久磁石のｎ個の構成磁片と、内径Ｄなる円筒状の非磁
性金属（例えば１８−８ステンレスｔｌｌＮ）製薄板の
カバーとを備え、前記永久磁石の？大径の１／２をｒ１
、前記永久磁石の最小周囲長をＬｓとするとき、 Ｌｓ＝２　ｎ｛πｒ２／　ｎ　＋（ｒ１−　ｒ２）　・
ｓｊｎｚ／　ｎ）ｒ−ｓ／π（Ｄ（２ｒ■ の２式を満足するように前記カバーの内径Ｄを決定する
ことによって達成される。

（作用） 上記構成のカバーは、円筒状薄板が備える可撓性と弾性
により、永久磁石に対して回転子軸中心に向かう半径方
向の圧接力を与えてカバー内面を構成磁片に密着させ、
回転子軸から永久磁石が雌脱するのを防止すると共に、
１８−８ステンレス鋼は非磁性で比抵抗値が高く、しか
も薄板であるから渦電流損が極めて小さく、効率の優れ
たサーボモータを提供することが可能である。

（実施例） 本発明の一実施例を図面と共に説明する。

第１図は本発明に係る回転子の一実施例の正面図（ａ）
およびそのＢ−Ｂ断面図で、第４図の従来技術と同一品
は同一符号で示されている。回転子軸１を囲んで放射状
に配設した４個のセグメント形永久磁石１２は，構成磁
片１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄによって構成され、
隣接する各構成磁片は４個のスペーサ１３を介して熱硬
化性樹脂４により回転子軸１と一体的に固着されている
。

第４図に示す従来例と異なる点は、永久磁石１２の形状
とこれに外接して密着して設けたカバー１５の材料と寸
法構成にある。すなわち第２図に示すように、永久磁石
２の４個の構成磁片１２ａ，１２ｂ、１２ｃ、１２ｄは
構成角度θ＝９０’　と、曲率半径ｒ２とを有し、本発
明の永久磁石結合体最大径の１／２をｒ４とするとき，
ｒエ〉ｒ２となるように設定され、前記曲率半径ｒ２の
中心は直交軸Ｘ−Ｘ．Ｙ−Ｙ線上に設置されている。す
なわち、カバー１５の内周長は４隅が半径ｒ２の円弧状
に形成された正四辺形の周囲長に等しい。理論的には、
カバー１５はこの四辺形の周囲長に等しい内周長を有す
る円筒状に形成すれば良く、したがって永久磁石の最小
周囲長は、前記四辺形の外周長を第２図を用いて計算す
ることによって得？れる。

回転子軸１の中心を○。、永久磁石の構成磁片１２ａ、
１２ｂの曲率半径ｒ２の中心を０１、０２、構成磁片の
楕成角度をθ、構成磁片１２ａの曲率半径ｒ２とＹ−Ｙ
軸との交点をＰ、構成磁片１２ａと１２ｂとの共通接線
をＱ１、Ｑ２、また○。ＳとＱ．Ｑ２との交点をＴいＯ
ｉＯ２との交点をＴ２、永久磁石の最小周囲長をＬｓと
すると、Ｌｓ＝２・４　（ＰＱ１＋ＱＩＴ１） 上式に　ＰＱエ＝ｒ２・θ／２ ＱｉＴｔ＝ＯｔＴ，＝ｓｉｎＯ／２（ｒ．　　ｒｚ）θ
＝　９　Ｑ’　＝　π／　２ｒａｄ を代入すると Ｌｓ＝２　・４｛πｒ２／４＋（ｒ．　−　ｒ．）　・
ｓｊｎπ／４）が得られる。

上記実施例は、永久磁石の個数をｎ＝４としたものであ
るが、一般には上式は Ｌｓ＝　２　ｎ｛πｒ，／　ｎ　＋（ｒ■−　ｒ，）　
・ｓｊｎπ／　ｎ）によって示される。ここで、非磁性
金属製カバー１５の厚さをＯ．　Ｏ　Ｌｎｏ（７）１　
８−８ステンＬ／ス鋼板を使用し、第３図に示すように
継目１５ａを溶接して円筒状に成形しその内径Ｄとする
とき、Ｌｌ／π＜Ｄ＜２ｒ， となるように内径Ｄを設定すればカバー１５を容易に永
久磁石１２に装着することができ、カバーの弾性によっ
て強固に密着させることができる。

（発明の効果） 本発明の実施により、渦電流損が小さくかつ加工性が優
れたカバーを装着した永久磁石を有するサーボモー夕用
の回転子を安価で提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る回転子の一実施例の正面図（ａ）
およびそのＢ−Ｂ断面図（ｂ）、第２図は第１図実施例
の詳細を示す拡大図、第３図は第１図実施例のカバーの
正面図、第４図は従来の永久磁石を有するサーボモータ
用の回転子の正面図（ａ）およびそのＡ−Ａ断面図（ｂ
）である。 １・・・回転子軸　　　　　２、１２・・・永久磁石３
、１３・・・スペーサ　　４・・・熱硬化性樹脂１５・
・・カバー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転子軸と、該回転子軸の周囲を放射状に囲んだｎ
   個の構成磁片からなる永久磁石と、前記永久磁石の外周
   を覆うカバーを備える回転子において、曲率半径ｒ＿２
   なる円弧状部分を備える前記構成磁片と、内径Ｄなる円
   筒状の非磁性金属製の薄板カバーとを備え、前記永久磁
   石の最大径の１／２をｒ＿２、前記永久磁石の最小周囲
   長をＬ＿ｓとするとき、前記カバーの内径ＤがＬ＿ｓ＝
   ２ｎ｛πｒ＿２／ｎ＋（ｒ＿１−ｒ＿２）・ｓｉｎπ／
   ｎ｝Ｌ＿ｓ／π＜Ｄ＜２ｒ＿１ の２式を満足するように構成されていることを特徴とす
   る回転子。