JPH054739U - 永久磁石回転子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ヨークの内部に界磁用永久磁石片を組み込ん
だ永久磁石回転子において、界磁用永久磁石片を加工が
容易な形状にして、製造及び効率がよい永久磁石回転子
を提供する。 【構成】 外周近傍に複数の磁石片用開口６を有する円
形鋼板４を積層して円柱状のヨーク２を形成し、前記ヨ
ーク２の磁石片用開口６に複数の界磁用永久磁石片３
ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを挿着した永久磁石回転子１にお
いて、各界磁用永久磁石片３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの側
面を複数の平面に形成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は円柱状のヨークの外周近傍に複数の磁石片を挿着した永久磁石回転子 に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般にヨークの外周面に界磁用永久磁石片を配置し、このヨークと界磁用永久 磁石片の外側に非磁性体からなる磁石片保持用の缶を焼き嵌めして一体に形成し た永久磁石回転子が知られている。 図４及び図５は上記磁石片保持用缶を焼き嵌めした従来の永久磁石回転子を示 している。図４はこの永久磁石回転子の縦断面を示しており、図５はそ横断面を 示している。 この磁石片保持用の缶を焼き嵌めした従来の永久磁石回転子１１は、中心に回 転軸を嵌挿する回転軸用開口１２を有する円形の電磁鋼板１３を多数積層した円 筒状のヨーク１４を有している。このヨーク１４の外側には、断面扇形の界磁用 永久磁石片１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄが外周面に沿って配置されている。 界磁用永久磁石片１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄは、図５に示すように、外側 の側面が交互にＮ極とＳ極となるように配置されている。この界磁用永久磁石片 １５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの外側には、磁石片保持用のステンレス缶１６ が焼き嵌めされている。このステンレス缶１６の開放端には、異物侵入防止用の サイドカバー１７が配設されている。前記サイドカバー１７とステンレス缶１６ とヨーク１４は、図４に示すように、締結用ボルト１８によって一体に締結され ている。 図６は他の従来の永久磁石回転子を分解して示している。この従来の永久磁石 回転子１９はヨーク２０と界磁用永久磁石片２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄと から構成されている。ヨーク２０は多数の電磁鋼板２２を一体に積層して形成さ れている。各電磁鋼板２２は中心部に回転軸を嵌挿する回転軸用開口２３を有し 、周縁部に界磁用永久磁石片２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを圧入する扇形の 磁石片用開口２４を有している。界磁用永久磁石片２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２ １ｄは断面扇状に形成され、図中に示すように、外側の側面が交互にＮ極とＳ極 の磁性を示すように磁石片用開口２４に圧入されている。上記のように界磁用永 久磁石片２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄをヨーク２０に組み込んだことにより 、この永久磁石回転子１９は、図６に示すように、周方向に交互にＮ極とＳ極の 磁極部を有している。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら上記のステンレス缶を嵌装した従来の永久磁石回転子は、構成部 品としてヨークと界磁用永久磁石片の他に磁石片保持用のステンレス缶やサイド カバー等を有し、構成部品の数が多いため、構造が複雑であり、製造上好ましく ない。 また、ヨークの外周面に配置される界磁用永久磁石片の厚さは必ずしも均一で はないので、界磁用永久磁石片の外側にステンレス缶を嵌装した場合に、ステン レス缶の外周面が歪んだ円筒面となったり、あるいはその円筒面が永久磁石回転 子の回転軸から偏心したりする。このため、この従来の永久磁石回転子は、界磁 用永久磁石片の外側にステンレス缶を嵌装した後に、ステンレス缶の外周面を切 削加工して、その外周面の真円度を出している。しかし、このような加工は高い 加工精度を要し、永久磁石回転子の製造工程全体を複雑かつ困難なものにしてい た。 さらに、このステンレス缶を嵌装した従来の永久磁石回転子では、永久磁石回 転子の回転中にステンレス缶の表面に高周波の渦電流が誘起され、エネルギが損 失される。この渦電流のによるエネルギ損によって、この従来の永久磁石回転子 を用いたモータは効率が低いという問題があった。

【０００４】 これに対し、鋼板を積層したヨークの内部に界磁用永久磁石片を圧入するよう にした上記の従来の永久磁石回転子は、ステンレス缶を嵌装した従来の永久磁石 回転子の問題を回避することができるが、一方で界磁用永久磁石片と磁石片用開 口とを正確に整合するように成形する必要がある。しかし、界磁用永久磁石片が 湾曲した形状を有しているので、加工が困難であった。 界磁用永久磁石片と磁石片用開口の形状とが高い精度で整合していない場合に は、界磁用永久磁石片を磁石片用開口に圧入するのに大きな圧縮力を要し、永久 磁石片が破損したり、あるいは逆に圧縮後に永久磁石片がヨークから脱落する問 題があった。 そこで本考案の目的は、製造が容易であり、かつ、エネルギ効率が高く、構造 が簡単な永久磁石回転子を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本考案の永久磁石回転子は、外周近傍に複数の磁石 片用開口を有する円形鋼板を積層して円柱状の鉄心を形成し、鉄心の磁石片用開 口に複数の界磁用永久磁石片を挿着する永久磁石回転子において、各界磁用永久 磁石片の側面は複数の平面に形成されている。

【０００６】

【作用】

本考案の永久磁石回転子は、界磁用永久磁石片の側面を平面に形成するように したので、界磁用永久磁石片の加工が平面研削盤等の通常の工具によって高い精 度で加工することができる。また、ヨークの磁石片用開口も簡単な形状を有し、 簡単な加工により高い寸法精度を得ることができる。このことにより、界磁用永 久磁石片と磁石片用開口に高い精度の圧入代を設けることができ、適切な圧縮力 で界磁用永久磁石片を磁石片用開口に圧入でき、圧入後に界磁用永久磁石片が脱 落することがない。 また、本考案の永久磁石回転子は、電磁鋼板と界磁用永久磁石片のみからなり 、構成部品が少なく、構造が簡単であり、製造も容易である。 さらに、本考案の永久磁石回転子は、表面に絶縁被膜を有する多数の電磁鋼板 を積層してなるので、ヨークは軸方向に電磁鋼板の厚さごとに絶縁されている。 このため、この永久磁石回転子が回転するときに、ヨークの表面に渦電流が流れ るが、この渦電流の大きさは電磁鋼板の厚さに比例して小さくなり、渦電流によ るエネルギ損失が小さい。

【０００７】

【実施例】

以下本考案の一実施例について添付の図面を参照して説明する。 図１は、本考案の永久磁石回転子の一部を分解して示している。永久磁石回転 子１はヨーク２と界磁用永久磁石片３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄとから構成されてい る。ヨーク２は多数の電磁鋼板４を一体に積層して形成されている。各電磁鋼板 ４は表面に絶縁性被膜を有する円形の鋼板からなり、この円形鋼板４は中心部に 回転軸を嵌挿する回転軸用開口５を有し、中心から等しい距離の周縁部に界磁用 永久磁石片３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを圧入する台形の磁石片用開口６を有してい る。 一方、界磁用永久磁石片３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの側面は、全て平面に形成さ れている。各界磁用永久磁石片３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、長手方向に直交する 方向の断面が磁石片用開口６と整合する台形の形状を有している。界磁用永久磁 石片３ａ，３ｃは、図中に示すように、外側がＮ極に着磁された後に、ヨーク２ の磁石片用開口６に圧入されている。これに対して、界磁用永久磁石片３ｂ， ３ｄは外側がＳ極に着磁され、ヨーク２に圧入されている。

【０００８】 図２は前記永久磁石回転子１の上端面を示している。図２から明らかなように 、界磁用永久磁石片３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄはヨーク２の磁石片用開口６に嵌挿 され、そのうち、界磁用永久磁石片３ａ，３ｃは外側にＮ極を有し、界磁用永久 磁石片３ｂ，３ｄは外側にＳ極を有している。このことにより、ヨーク２は周方 向にＮ極とＳ極の磁極部を交互に有している。

【０００９】 図３は永久磁石回転子１を図２に示す線Ｉ−Ｉに沿って切断した側面を示して いる。図３から明らかなように、界磁用永久磁石片３ｂ，３ｄは、ヨーク２の回 転軸に平行に挿入されており、その結果、界磁用永久磁石片３ｂ，３ｄの外側の ヨーク２の外周面は均一なＳ極の磁性を帯びている。永久磁石回転子１のヨーク ２は、表面に絶縁性被膜を有する電磁鋼板４を多数積層して形成されているので 、その回転軸の方向に電磁鋼板４の厚さｄごとに電気的に絶縁されている。

【００１０】 次に、上記構造に基づいて本考案の永久磁石回転子１の作用について以下に説 明する。 本考案の永久磁石回転子１はヨーク２と界磁用永久磁石片３ａ，３ｂ，３ｃ， ３ｄとからなり、少ない構成部品と簡単な構造とを有している。上記永久磁石回 転子１を製造するには、打ち抜き加工によって円形の電磁鋼板４に回転軸用開口 ５と磁石片用開口６を設け、これらの開口部が一致するように多数の電磁鋼板４ を一体に積層してヨーク２を形成する。一方、界磁用永久磁石片３ａ，３ｂ， ３ｃ，３ｄは、フェライトマグネットを焼結成型によって概略成形した後に、所 定の圧入代を有するように調整しながら表面を研削する。上記のようにして製造 された界磁用永久磁石片３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、ヨーク２の磁石片用開口６ に圧入され、永久磁石回転子１の組み立てが完了する。

【００１１】 本考案の永久磁石回転子１は、磁石片用開口６及び界磁用永久磁石片３ａ， ３ｂ，３ｃ，３ｄの断面形状がともに簡単な台形の形状を有しているので、電磁 鋼板４の打ち抜き加工と界磁用永久磁石片３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの研削加工と を高い精度で加工することができる。また、界磁用永久磁石片３ａ，３ｂ，３ｃ ，３ｄの側面が曲面を有していないので、特殊な研削盤を用いることなく、平面 研削盤を用いて容易に高精度な加工を行うことができる。このように磁石片用開 口６と界磁用永久磁石片３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを高い精度で加工できることに より、所定の圧縮力で界磁用永久磁石片３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを磁石片用開口 ６に圧入することができ、圧入時の界磁用永久磁石片３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの 破損を防止することができるとともに、圧入後において、界磁用永久磁石片３ａ ，３ｂ，３ｃ，３ｄは適切な圧入代によって磁石片用開口６の内周面に接触固定 され、ヨーク２から脱落することがない。 また、永久磁石回転子は、通常回転中にヨークの表面に高周波の渦電流が誘起 され、渦電流が流れることによってエネルギが損失する。この渦電流の大きさは 、渦電流が誘起される導体の面の幅に比例する。本考案の永久磁石回転子１によ れば、ヨーク２は絶縁被膜を有する電磁鋼板４を積層して形成されているので、 ヨーク２は軸方向に電磁鋼板４の厚さｄごとに分割され、渦電流は幅ｄの導体の 面内で流れ、その大きさが極めて小さくなる。このことにより、本考案の永久磁 石回転子１の渦電流によるエネルギ損失は少ない。

【００１２】

【考案の効果】

本考案の永久磁石回転子は、周縁部に磁石片用開口を有する電磁鋼板を多数積 層してヨークを形成し、このヨークの磁石片用開口に側面が複数の平面に形成さ れている界磁用永久磁石片を挿着するようにしているので、界磁用永久磁石片及 び磁石片用開口の加工が容易であり、かつ、その加工精度が高い。このことによ り、界磁用永久磁石片に高い寸法精度の圧入代を設けることができ、この結果、 界磁用永久磁石片を適切な圧縮力でヨークに圧入でき、圧入後は界磁用永久磁石 片がヨークから脱落することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の永久磁石回転子の一部を分解して示し
た斜視図。

【図２】本考案の永久磁石回転子の上端面を示した平面
図。

【図３】図２の線Ｉ−Ｉに沿って切断して示した本考案
の永久磁石回転子の側断面図。

【図４】磁石片保持用缶を焼き嵌めした従来の永久磁石
回転子の軸方向の断面図。

【図５】磁石片保持用缶を焼き嵌めした従来の永久磁石
回転子の軸に直交する方向の断面図。

【図６】断面扇状の湾曲した界磁用永久磁石片を有する
従来の永久磁石回転子の一部を分解して示した斜視図。

【符号の説明】

１ 永久磁石回転子 ２ ヨーク ３ａ 界磁用永久磁石片 ３ｂ 界磁用永久磁石片 ３ｃ 界磁用永久磁石片 ３ｄ 界磁用永久磁石片 ４ 電磁鋼板 ５ 回転軸用開口 ６ 磁石片用開口

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】外周近傍に複数の磁石片用開口を有する円
   形鋼板を積層して円柱状のヨークを形成し、前記ヨーク
   の磁石片用開口に複数の界磁用永久磁石片を挿着した永
   久磁石回転子において、前記各界磁用永久磁石片の側面
   は複数の平面に形成されていることを特徴とする永久磁
   石回転子。