JPH06133513A - 自己始動形永久磁石式同期電動機の回転子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は自己始動形永久磁石式同期電動機の
回転子において、永久磁石装着時の接着剤や充填材の使
用を不要とすることを目的としたものである。 【構成】 ストッパーで永久磁石を押圧することにより
固定したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般産業用その他に使
用される自己始動形永久磁石式同期電動機の回転子の構
造に関する。

【０００２】

【従来の技術】自己始動形永久磁石式同期電動機は定速
度運転性および高効率・高力率の観点から従来より広く
使用されており、その回転子についても様々な構造が検
討されてきている。

【０００３】従来の回転子の一般的な構成の一事例を図
９を用いて説明する。なお、本図は回転子の軸と直角方
向の縦断面図を示す。

【０００４】図９において、１は回転子鉄心であり、電
気鉄板を積層して形成されている。２は永久磁石であ
り、３は始動用２次導体であって、回転子鉄心１中のス
ロットバーと両側面の短絡環（図示せず）とがダイカス
トで一体成型されて形成されている。４は永久磁石埋没
溝であり、その外周開口部５にはストッパー溝６を設
け、ストッパー７を挿入して永久磁石２を固定してい
る。また、８は軸穴であり、９は永久磁石３間の磁気短
絡を防止するためのスリットである。

【０００５】永久磁石２の埋没は図示するごとく、隣接
する極性どうしが同極になるようにしてあり、このこと
により固定子鉄心１は交互に異極の極性Ｎ，Ｓを持った
磁極を形成する。

【０００６】ここで始動用２次導体３のダイカスト成型
は、その際の高熱による永久磁石２の磁性劣化を防ぐた
めに永久磁石２を装着する前に行われることが望まし
い。

【０００７】その後、永久磁石２を永久磁石埋没溝４の
外周開口部５から挿入埋没した後、ストッパーをストッ
パー溝６に沿って回転子側面より軸方向に挿入して永久
磁石２を固定している。

【０００８】この際、永久磁石２とストッパー７との
間、およびストッパー溝６とストッパー７との間には、
幾分かの隙間が生じることは避けえないので、これら隙
間によるガタツキやストッパー７の抜け落ちを防ぐため
接着剤あるいは充填材（図示せず）を使用して固定して
いる。

【０００９】以上のように構成された回転子を有する自
己始動形永久磁石式同期電動機の作動について説明す
る。

【００１０】固定子の電機子巻線（図示せず）に交流電
源が印加されると回転磁界が発生し、この磁束が回転子
の始動用２次導体３に鎖交することにより導体内に誘導
電流が流れ、前記回転磁界と作用してトルクを生じて回
転し始める。すなわち、本電動機は誘導電動機として始
動する。

【００１１】続いて、回転数が同期速度近くに達すると
回転子は永久磁石２の作る磁極によって同期速度に引き
込まれ、以後は電源周波数に同期した同期運転を行うこ
ととなる。

【００１２】このことにより電動機は永久磁石２の発生
する磁束があるために励磁電力は不要となって、高い効
率と力率が得られるとともに、負荷変動があっても回転
数は常に電源周波数に同期した定速度運転ができるなど
の秀れた利点を有する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
構成ではストッパー７と永久磁石２間、およびストッパ
ー７とストッパー溝６間の隙間に接着剤や充填材を使用
して固定しているため、その塗布，硬化などに手間がか
かり作業性が悪いという問題を有していた。

【００１４】本発明は上記に鑑み、ストッパーの形状な
どを工夫して、接着剤や充填材を使用せずに永久磁石を
固定しようとするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の回転子は、回転子鉄心複数個の永久磁石と
始動用２次導体を配設してなるものであって、永久磁石
埋没溝の外周開口部付近に設けたストッパー溝に、バネ
性材料のストッパーを内側に向けて彎曲状に押圧変形さ
せて嵌み込むことにより、前記彎曲状の底部で永久磁石
を押圧して固定するものである。

【００１６】また、突部を設けたストッパーをストッパ
ー溝に圧入嵌合することにより、前記突部で永久磁石を
押圧して固定することもできる。

【００１７】また、この際ストッパーに非磁性材料を使
用することにより、磁極間の磁気短絡を防ぐことができ
る。

【００１８】さらに永久磁石を固定する方法として、ス
トッパー溝を屈折した形状とし、突部を設けたストッパ
ーを押圧することによりストッパー溝に沿って屈折変形
させて嵌合係止させ、前記突部で永久磁石を押圧して固
定することも可能である。

【００１９】また、回転子鉄心の永久磁石埋没溝の開口
部に突起部を設け、前記突起部を内側に折り曲げること
により、永久磁石を押圧して固定することができる。

【００２０】

【作用】本発明は上記した構成により、接着剤や充填材
を使用せずに永久磁石を固定することができるため、永
久磁石装着の作業性を大幅に向上させることができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の第一の実施例の回転子につい
て、図１，２を用いて説明する。

【００２２】図１は本発明の回転子の軸と直角方向の縦
断面図であり、図２は図１の永久磁石埋没部分の拡大図
である。

【００２３】前述した従来例と基本的な構成および作動
は同様であり、従来例を示す図９と同一部品には同一の
番号をつけてあり、重複する部分の説明は省略する。

【００２４】図２において、永久磁石２を永久磁石埋没
溝４に埋設した後、バネ性材料のストッパー７を治具を
使用して外周開口部５から彎曲状に変形させながら押し
込み、ストッパー７の両端をストッパー溝６に嵌め込
む。

【００２５】ここでストッパー７の材質および寸法は、
ストッパー溝６に嵌み込んだ後、永久磁石２の外側端面
をスプリングバックで所定の強さで押し付けることがで
きるとともに、永久磁石２の遠心力に充分耐えられる強
度を持たすように設計されている。

【００２６】以上の構成をとることにより、永久磁石２
およびストッパー７はスプリングバックによる押し付け
力によって固定することができるため、従来例のごとき
接着剤や充填材は不要となり、永久磁石２装着の作業性
を大幅に向上させることができる。

【００２７】次に、図３，４は本発明の第２の実施例を
示す部分断面図である。図３に示すようにストッパー７
は内側に突部７ａを設けてあり、回転子鉄心１の外周開
口部５の両側に設けたストッパー溝６に圧入嵌合されて
固定される。このとき、ストッパー７の突部７ａの高さ
Ａを、永久磁石２の外側端面と回転子鉄心１の外周開口
部端面との距離Ｂよりも大きな寸法に設定しておく。そ
こでストッパー７を回転子鉄心１の開口部端面に当接す
るまで圧入嵌合させれば、突部７ａは外側に押し戻され
た形になり、そのスプリングバックで永久磁石２を押圧
して固定することとなる。なお、ここでストッパー７の
圧入強度は永久磁石２の遠心力に充分耐えられるように
設計されていることは当然である。

【００２８】第３の実施例は、前記第２の実施例と同構
造であり図示は省略するが、ストッパー７の材料を非磁
性としたものである。これは第２の実施例ではストッパ
ー７が回転子鉄心１と接する面が多いため、磁性材料の
場合は隣接する異極の回転子鉄心１磁極どうしの間で幾
分かの磁気短絡を生じて、電動機特性を低下させる懸念
があることに鑑み、ストッパー７に非磁性材料を使用す
ることにより磁気短絡を防止しようとするものである。

【００２９】さらに図５，６は本発明の第４の実施例を
示す部分断面図である。ストッパー７は第２の実施例と
同様に内側に突部７ａを設けてあるが、両側の挿入部の
長さは相当分長くしてある。回転子鉄心１のストッパー
溝６は図示するように屈折した形状に設けてあり、かつ
屈折点より奥の溝はストッパー７と軽微な圧入になるよ
うに設定されている。そこでストッパー７をストッパー
溝６に押し込んでいくと、ストッパー溝６の屈折した形
状に沿って変形しながら嵌合されていき、ストッパー溝
６の屈折部分と奥の圧入部とで係止される。

【００３０】ストッパー７の突部７ａで永久磁石２を押
圧固定する方法については前記第２の実施例と同様であ
り説明は省略する。

【００３１】本実施例は第２の実施例に比べ、ストッパ
ー７が回転子鉄心１への係止部を持つことで、その抜け
に対する安全性の点ではより有利な設計ができる。

【００３２】また、本実施例においてもストッパー７を
非磁性材料とすれば、磁気短絡防止の効果があることは
言うまでもない。

【００３３】次に図７，８は本発明の第５の実施例を示
す部分断面図である。図７に示すごとく、回転子鉄心１
の外周開口部５の両側に突起部１ａを設けておく。永久
磁石２を埋没後、前記突起部１ａを内側の矢印方向にＰ
なる力で押圧して折り曲げることにより、図８のごとく
永久磁石２を押圧固定するものである。ここで突起部１
ａは折り曲げしやすいように、その根元に適切な切欠き
を設けておくとともに、折り曲げ後充分な押圧強度を持
たしめるような設計がなされている。なお、本実施例に
おいては突起部１ａがストッパーとなっており、前記し
た実施例のごとき別体のストッパー７は不要である。

【００３４】以上述べてきたごとく本発明の諸実施例に
おいては、従来例のごとき接着剤や充填材の使用は不要
となり、永久磁石２装着の作業性は大幅に向上できるこ
ととなる。

【００３５】

【発明の効果】以上のように本発明は、回転子鉄心に複
数個の永久磁石と始動用２次導体を配設してなるもので
あって、永久磁石をストッパーで押圧固定する構成とす
ることにより、接着剤や充填材の使用が不要となり、永
久磁石装着の作業性を大幅に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す回転子の軸と直角
方向の縦断面図

【図２】図１の永久磁石埋没部分の拡大図

【図３】本発明の第２の実施例を示すストッパーの断面
図

【図４】図３を用いたロータの要部断面図

【図５】本発明の第３の実施例を示すストッパーの断面
図

【図６】図５を用いたロータの要部断面図

【図７】本発明の第５の実施例を示すロータの折曲前の
部分断面図

【図８】図７のロータを折曲した状態を示す部分断面図

【図９】従来の回転子の軸と直角方向の軸と直角方向の
縦断面図

【符号の説明】

１ 回転子鉄心 １ａ 突起部 ２ 永久磁石 ３ 始動用２次導体 ４ 永久磁石埋没溝 ５ 外周開口部 ６ ストッパー溝 ７ ストッパー ７ａ 突部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転子鉄心に複数個の永久磁石と始動用
   ２次導体を配設してなるものであって、永久磁石埋没溝
   の外周開口部付近に設けたストッパー溝に、バネ性材料
   のストッパーを内側に向けて彎曲状に押圧変形させて嵌
   み込み、前記彎曲状の底部で永久磁石を押圧して固定し
   たことを特徴とする自己始動形永久磁石式同期電動機の
   回転子。
2. 【請求項２】 突部を設けたストッパーをストッパー溝
   に圧入嵌合することにより、前記突部で永久磁石を押圧
   して固定したことを特徴とする請求項１記載の自己始動
   形永久磁石式同期電動機の回転子。
3. 【請求項３】 ストッパーに非磁性材料を使用したこと
   を特徴とする請求項２記載の自己始動形永久磁石式同期
   電動機の回転子。
4. 【請求項４】 ストッパー溝を屈折した形状とし、突部
   を設けたストッパーを押圧することにより、前記ストッ
   パー溝に沿って屈折変形させて嵌合係止させ、前記突部
   で永久磁石を押圧して固定したことを特徴とする請求項
   １記載の自己始動形永久磁石式同期電動機の回転子。
5. 【請求項５】 回転子鉄心の永久磁石埋没溝の開口部に
   突起部を設け、前記突起部を内側に折り曲げることによ
   り、永久磁石を押圧して固定したことを特徴とする請求
   項１記載の自己始動形永久磁石式同期電動機の回転子。