JPH0522881A - 永久磁石付回転子及びその製造方法 - Google Patents
永久磁石付回転子及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH0522881A JPH0522881A JP3165950A JP16595091A JPH0522881A JP H0522881 A JPH0522881 A JP H0522881A JP 3165950 A JP3165950 A JP 3165950A JP 16595091 A JP16595091 A JP 16595091A JP H0522881 A JPH0522881 A JP H0522881A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- permanent magnet
- magnet
- shaft
- rotor
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 Ｎｄ−Ｆｅ系磁石の有する高特性を充分に発
揮させ、回転電機をより小形で高性能化する為の永久磁
石付回転子及びその製造方法を提供するにある。 【効果】 永久磁石は焼嵌めによりシャフトに嵌合さ
れ、焼嵌め時の永久磁石がまだ熱い状態に於いて着磁さ
れる。一方、シャフトは冷却してある為、永久磁石は嵌
合されると同時に急速冷却される事となる。即ち、高温
着磁、急速冷却を行なわせる。この高温焼嵌め，高温着
磁，急速冷却を行なう事により円筒系永久磁石に熱応力
が発生するが、永久磁石外表面に設けた溝により熱応力
を抑制することができる。
揮させ、回転電機をより小形で高性能化する為の永久磁
石付回転子及びその製造方法を提供するにある。 【効果】 永久磁石は焼嵌めによりシャフトに嵌合さ
れ、焼嵌め時の永久磁石がまだ熱い状態に於いて着磁さ
れる。一方、シャフトは冷却してある為、永久磁石は嵌
合されると同時に急速冷却される事となる。即ち、高温
着磁、急速冷却を行なわせる。この高温焼嵌め，高温着
磁，急速冷却を行なう事により円筒系永久磁石に熱応力
が発生するが、永久磁石外表面に設けた溝により熱応力
を抑制することができる。
Description
［発明の目的］
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はシャフトの外周に永久磁
石部を備える永久磁石付回転子及びその製造方法に関す
る。
石部を備える永久磁石付回転子及びその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】この種の永久磁石付回転子としては図５
及び図６に示すものがある。即ち、回転子１は図５に示
す様にシャフト２に径大部３が一体的に形成され、その
径大部３の外周に円筒形状の永久磁石４が固着された構
成となっている。この回転子１は図６に示す様に、例え
ばフレーム５内に配設された固定子コイル７を有する固
定子６に前記永久磁石４が対向するよう図示しない軸受
ブラケット及び軸受により回転可能に配設され、回転電
機を構成するものである。
及び図６に示すものがある。即ち、回転子１は図５に示
す様にシャフト２に径大部３が一体的に形成され、その
径大部３の外周に円筒形状の永久磁石４が固着された構
成となっている。この回転子１は図６に示す様に、例え
ばフレーム５内に配設された固定子コイル７を有する固
定子６に前記永久磁石４が対向するよう図示しない軸受
ブラケット及び軸受により回転可能に配設され、回転電
機を構成するものである。
【０００３】而して、前記永久磁石４は、シャフト２の
径大部３とは接着剤８により接着固定されている。又、
回転子１の永久磁石４は着磁をする事により磁化されて
回転電機としての機能を発揮する事ができる。
径大部３とは接着剤８により接着固定されている。又、
回転子１の永久磁石４は着磁をする事により磁化されて
回転電機としての機能を発揮する事ができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】永久磁石の材質として
サマリウムコバルト（Ｓｎ−Ｃｏ系）系の奇土類磁石，
あるいはフェライト磁石等が、一般的に回転電機に使用
されている。そして、最近それらの磁石より高磁束密度
を有する高性能のＮｄ−Ｆｅ系の磁石が開発され回転電
機に適用されつつ有る。
サマリウムコバルト（Ｓｎ−Ｃｏ系）系の奇土類磁石，
あるいはフェライト磁石等が、一般的に回転電機に使用
されている。そして、最近それらの磁石より高磁束密度
を有する高性能のＮｄ−Ｆｅ系の磁石が開発され回転電
機に適用されつつ有る。
【０００５】然しながらＮｄ−Ｆｅ系の磁石は図３に示
す様に磁石温度が上昇すると常温時に比較して減磁す
る。例えば１５０℃に於いては等方性磁石で１０〜２０
％，ラジアル異方性磁石で３０〜４０％減磁する。又、
図４に示す様に不可逆減磁特性により一旦高温度で減磁
すると、温度を下げて常温に戻しても初期値に戻らず減
磁したままとなる。
す様に磁石温度が上昇すると常温時に比較して減磁す
る。例えば１５０℃に於いては等方性磁石で１０〜２０
％，ラジアル異方性磁石で３０〜４０％減磁する。又、
図４に示す様に不可逆減磁特性により一旦高温度で減磁
すると、温度を下げて常温に戻しても初期値に戻らず減
磁したままとなる。
【０００６】Ｎｄ−Ｆｅ系磁石は高磁束密度，高特性を
有しながら、上記した様に高温度減磁率が従来のサマリ
ウム・コバルト系の磁石より非常に大きい為に、充分に
その特性を回転電機として発揮させる事ができなかっ
た。
有しながら、上記した様に高温度減磁率が従来のサマリ
ウム・コバルト系の磁石より非常に大きい為に、充分に
その特性を回転電機として発揮させる事ができなかっ
た。
【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的はＮｄ−Ｆｅ系磁石の有する高特性を充分
に発揮させ、回転電機をより小形で高性能化する為の永
久磁石付回転子及びその製造方法を提供するにある。 ［発明の構成］
で、その目的はＮｄ−Ｆｅ系磁石の有する高特性を充分
に発揮させ、回転電機をより小形で高性能化する為の永
久磁石付回転子及びその製造方法を提供するにある。 ［発明の構成］
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の永久磁石付回転
子は、円筒形状のＮｄ−Ｆｅ系の磁石を高温加熱状態に
てシャフトに嵌合し直ちに着磁を行なう。一方、シャフ
トは液体酸素等により冷却して有り両者が嵌合されると
永久磁石は急冷される事になる。即ち、高温着磁、急速
冷却する様にしたところに特徴を有する。
子は、円筒形状のＮｄ−Ｆｅ系の磁石を高温加熱状態に
てシャフトに嵌合し直ちに着磁を行なう。一方、シャフ
トは液体酸素等により冷却して有り両者が嵌合されると
永久磁石は急冷される事になる。即ち、高温着磁、急速
冷却する様にしたところに特徴を有する。
【０００９】また、永久磁石を高温より急速冷却する事
により発生する熱応力を抑制する為に、永久磁石外表面
に軸方向の溝を設ける。尚、この溝の数は固定子巻線が
納められている固定子鉄心のスロットの数と事なる数と
した所に特徴を有する。
により発生する熱応力を抑制する為に、永久磁石外表面
に軸方向の溝を設ける。尚、この溝の数は固定子巻線が
納められている固定子鉄心のスロットの数と事なる数と
した所に特徴を有する。
【００１０】
【作用】上記手段によれば、永久磁石は焼嵌めによりシ
ャフトに嵌合され、焼嵌め時の永久磁石がまだ熱い状態
に於いて着磁される。一方、シャフトは冷却してある
為、永久磁石は嵌合されると同時に急速冷却される事と
なる。即ち、高温着磁、急速冷却を行なわせる。
ャフトに嵌合され、焼嵌め時の永久磁石がまだ熱い状態
に於いて着磁される。一方、シャフトは冷却してある
為、永久磁石は嵌合されると同時に急速冷却される事と
なる。即ち、高温着磁、急速冷却を行なわせる。
【００１１】この高温焼嵌め，高温着磁，急速冷却を行
なう事により円筒系永久磁石に熱応力が発生するが、永
久磁石外表面に設けた溝により熱応力を抑制することが
できる。
なう事により円筒系永久磁石に熱応力が発生するが、永
久磁石外表面に設けた溝により熱応力を抑制することが
できる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例につき図１乃至図４
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００１３】まず、図１は完成された永久磁石付回転子
１１を示しており、これはシャフト１２の中央部分に円
筒状のＮｄ−Ｆｅ系永久磁石部１３を焼嵌め状態に固着
して構成されている。また永久磁石部１３の外表面には
軸方向に溝１４が設けられている。この溝１４は、固定
子巻線７が納められている固定子鉄心６のスロットの数
と事なる数だけ設けられている。
１１を示しており、これはシャフト１２の中央部分に円
筒状のＮｄ−Ｆｅ系永久磁石部１３を焼嵌め状態に固着
して構成されている。また永久磁石部１３の外表面には
軸方向に溝１４が設けられている。この溝１４は、固定
子巻線７が納められている固定子鉄心６のスロットの数
と事なる数だけ設けられている。
【００１４】ここで、この永久磁石付回転子の製造方法
について図１及び図２を参照して述べる。本実施例で
は、Ｎｄ−Ｆｅ系円筒系永久磁石１３（以下永久磁石と
略称する）をキュリー点以下の温度、すなわち上記永久
磁石１３の場合に於いては３００℃以下の温度に加熱し
ておく。また、この永久磁石１３の外表面には軸方向に
溝１４が設けられている。この溝１４は固定子巻線７が
納められている固定子鉄心６のスロットの数と異なる数
を設けられている。
について図１及び図２を参照して述べる。本実施例で
は、Ｎｄ−Ｆｅ系円筒系永久磁石１３（以下永久磁石と
略称する）をキュリー点以下の温度、すなわち上記永久
磁石１３の場合に於いては３００℃以下の温度に加熱し
ておく。また、この永久磁石１３の外表面には軸方向に
溝１４が設けられている。この溝１４は固定子巻線７が
納められている固定子鉄心６のスロットの数と異なる数
を設けられている。
【００１５】一方、シャフト１２は液体酸素等により冷
却されている。永久磁石１３をシャフト１２の中央部に
嵌合し、ただちに、永久磁石１３を図示しない着磁装置
にて着磁する。すなわち、永久磁石１３がまだ熱い状態
にて着磁される事になる。その後、自然放置される事に
より永久磁石１３はシャフト１２により急冷される事に
なる。勿論、着磁後図示しない冷却器の中に入れ強制冷
却しても良い。
却されている。永久磁石１３をシャフト１２の中央部に
嵌合し、ただちに、永久磁石１３を図示しない着磁装置
にて着磁する。すなわち、永久磁石１３がまだ熱い状態
にて着磁される事になる。その後、自然放置される事に
より永久磁石１３はシャフト１２により急冷される事に
なる。勿論、着磁後図示しない冷却器の中に入れ強制冷
却しても良い。
【００１６】図３及び図４に於いて、従来Ｎｄ−Ｆｅ系
永久磁石１４を常温にと着磁し回転電機とした場合、温
度上昇により永久磁石１４は減磁する。その為、折角磁
気特性の良い永久磁石１４を使用しても温度上昇による
減磁分を見込んで設計，製作する必要があり、回転電機
を小形化する事が困難であった。
永久磁石１４を常温にと着磁し回転電機とした場合、温
度上昇により永久磁石１４は減磁する。その為、折角磁
気特性の良い永久磁石１４を使用しても温度上昇による
減磁分を見込んで設計，製作する必要があり、回転電機
を小形化する事が困難であった。
【００１７】しかるに本実施例によれば、図３及び図４
に於いて回転電機としての実使用温度をはるかに越えた
高温度にて着磁し、急速冷却する事により着磁時の温度
での磁気特性をそのまま常温（回転電機実使用温度）領
域に移行する事ができ、その後、回転電機として運転さ
れた温度上昇下に於いて減磁率が大巾に改善される事と
なる。
に於いて回転電機としての実使用温度をはるかに越えた
高温度にて着磁し、急速冷却する事により着磁時の温度
での磁気特性をそのまま常温（回転電機実使用温度）領
域に移行する事ができ、その後、回転電機として運転さ
れた温度上昇下に於いて減磁率が大巾に改善される事と
なる。
【００１８】
【発明の効果】以上の説明にて明らかな様に、本発明の
永久磁石付回転子及びその方法によれば、従来高温度下
にて減磁し易かった永久磁石を高温度下にて着磁する事
により高温減磁特性を改善する事ができる。この事によ
り永久磁石の持つ本来の特性を発揮させる事ができ永久
磁石付回転電機を小形化する事ができる。
永久磁石付回転子及びその方法によれば、従来高温度下
にて減磁し易かった永久磁石を高温度下にて着磁する事
により高温減磁特性を改善する事ができる。この事によ
り永久磁石の持つ本来の特性を発揮させる事ができ永久
磁石付回転電機を小形化する事ができる。
【００１９】また、高温焼嵌め急速冷却時に発生する永
久磁石の熱応力を緩和する為に永久磁石外表面に設けた
溝は永久磁石付回転電機としての特性改善、例えばコギ
ングトルク及びトルクリップルの低減も基体できるとい
う優れた効果を奏する。
久磁石の熱応力を緩和する為に永久磁石外表面に設けた
溝は永久磁石付回転電機としての特性改善、例えばコギ
ングトルク及びトルクリップルの低減も基体できるとい
う優れた効果を奏する。
【図１】本発明の一実施例を示す回転子の斜視図。
【図２】回転電機の概略的部分断面図。
【図３】永久磁石の温度と減磁率特性図。
【図４】永久磁石の不可逆減磁特性図。
【図５】従来例を示す図１相当図。
【図６】従来例を示す図２相当図。
１１…永久磁石付回転子、 １２…シャフト、 １
３…永久磁石部、１４…永久磁石１３の外表面に設けら
れた軸方向の溝。
３…永久磁石部、１４…永久磁石１３の外表面に設けら
れた軸方向の溝。
Claims (3)
- 【請求項１】 シャフトの外周に円筒形状の永久磁石を
有する永久磁石付回転子に於いて、シャフトは液体酸素
により冷却し、永久磁石は３００℃以下の温度に加熱し
て両者を嵌合一体化し形成することを特徴とする永久磁
石付回転子の製造方法。 - 【請求項２】 冷却されたシャフトに３００℃以下の温
度に加熱された円筒形状の永久磁石を嵌合させた後、た
だちに永久磁石部を着磁する様にした請求項１記載の永
久磁石付回転子の製造方法。 - 【請求項３】 円筒形状の永久磁石部外表面の軸方向に
固定子巻線挿入スロット数と異なる数の溝を設ける様に
した事を特徴とする永久磁石付回転子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3165950A JPH0522881A (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 永久磁石付回転子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3165950A JPH0522881A (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 永久磁石付回転子及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0522881A true JPH0522881A (ja) | 1993-01-29 |
Family
ID=15822101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3165950A Pending JPH0522881A (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 永久磁石付回転子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0522881A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0712198A1 (en) * | 1994-06-01 | 1996-05-15 | Seiko Epson Corporation | Permanent magnet rotor and method for producing the same |
| WO1998016000A1 (en) * | 1996-10-07 | 1998-04-16 | Empresa Brasileira De Compressores S.A. - Embraco | A process and a device for mounting a shaft to the rotor of an electric motor |
| JP2009284720A (ja) * | 2008-05-26 | 2009-12-03 | Yaskawa Electric Corp | 永久磁石形同期電動機 |
| JP2017169269A (ja) * | 2016-03-14 | 2017-09-21 | トヨタ自動車株式会社 | ロータの製造方法 |
| US11165317B2 (en) | 2019-02-14 | 2021-11-02 | Aisin Aw Co., Ltd. | Manufacturing method of rotor for rotary electric machine |
-
1991
- 1991-07-05 JP JP3165950A patent/JPH0522881A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0712198A1 (en) * | 1994-06-01 | 1996-05-15 | Seiko Epson Corporation | Permanent magnet rotor and method for producing the same |
| EP0712198A4 (en) * | 1994-06-01 | 1998-12-09 | Seiko Epson Corp | PERMANENT MAGNET RUNNER AND HIS PRODUCTION METHOD |
| WO1998016000A1 (en) * | 1996-10-07 | 1998-04-16 | Empresa Brasileira De Compressores S.A. - Embraco | A process and a device for mounting a shaft to the rotor of an electric motor |
| US5974656A (en) * | 1996-10-07 | 1999-11-02 | Empresa Brasileira De Compressores S/A Embraco | Process for mounting a shaft to the rotor of an electric motor |
| US6098273A (en) * | 1996-10-07 | 2000-08-08 | Empresa Brasileira De Compressores S/A.-Embraco | Device for mounting a shaft to the rotor of an electric motor |
| JP2009284720A (ja) * | 2008-05-26 | 2009-12-03 | Yaskawa Electric Corp | 永久磁石形同期電動機 |
| JP2017169269A (ja) * | 2016-03-14 | 2017-09-21 | トヨタ自動車株式会社 | ロータの製造方法 |
| US11165317B2 (en) | 2019-02-14 | 2021-11-02 | Aisin Aw Co., Ltd. | Manufacturing method of rotor for rotary electric machine |
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