JPH06189481A - 回転子 - Google Patents

回転子

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JPH06189481A
JPH06189481A JP43A JP33941592A JPH06189481A JP H06189481 A JPH06189481 A JP H06189481A JP 43 A JP43 A JP 43A JP 33941592 A JP33941592 A JP 33941592A JP H06189481 A JPH06189481 A JP H06189481A
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JP
Japan
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rotor
slits
magnet
iron core
holes
Prior art date
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Pending
Application number
JP43A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomofumi Takahashi
伴文 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aichi Elec Co
Original Assignee
Aichi Elec Co
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Publication date
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Publication of JPH06189481A publication Critical patent/JPH06189481A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 鉄心1aの周方向に沿って複数の収容孔3a
を設け、この収容孔3aに円弧状の磁石2aを収容して
なる回転子において、鉄心1aを構成する薄鉄板の打ち
抜きの際に薄鉄板が変形することをなくし、鉄心1aの
外径精度を良くして切削加工を不要にする。 【構成】 鉄心1aにおける収容孔3aの外周部に複数
のスリット7を設けて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、インナーロータ型電動
機の回転子に関し、詳しくは永久磁石界磁を備えるとと
もに、この磁石を覆う保護構造を有する回転子に関す
る。
【0002】
【従来の技術】インナーロータ型電動機の場合、回転子
の外周部近傍に円弧状の磁石を配置することによって、
磁石面積が大きく設計できて特性上のメリットが得られ
るが、反面、遠心力による磁石の飛散が心配されるた
め、高速回転を行うものや外径の比較的大きなものにお
いては磁石の外周に保護部材を必要とする。また、密閉
型圧縮機等に使用される回転子においては、磁石粉等を
回転子外部へ漏らさないための密閉を目的として、保護
部材によって回転子の外周部と軸方向両端部をそれぞれ
覆って構成される。
【0003】図6に示す回転子は、回転子鉄心1に磁石
2の収容孔3を複数設け、この収容孔3に磁石2を収容
する構造とした回転子である。このような構造とするこ
とにより、磁石の外周部に別部品による保護部材を設け
る必要がなく、この保護部材の取付工程も不要となり、
さらに磁石外周の保護部材が磁性体であるため、固定子
との間の磁気的なギャップが狭くできるといった特長を
有している。
【0004】図6において、鉄心1は、軸孔6及び収容
孔3を有し、一般に円形薄鉄板を多数積層することによ
り形成される。鉄心1において5は薄鉄板同士をカシメ
固着するカシメクランプ部であり、これは周知の通り、
各薄鉄板にプレス抜きと同時に打ち出し突起を設け、こ
の突起を隣接する薄鉄板における突起の背面の凹部に嵌
合させてプレス型内で所定の積厚に積層するものであ
る。
【0005】磁石2は、フェライト磁石あるいは希土類
磁石等により形成されるが、円筒形のものが一体で形成
できないために、瓦状片のものを複数個使用して、これ
を略等配状に配置し、各磁石2が1個の磁極をなすよう
に着磁して界磁を形成する。また回転子全体の形状を保
持するためには、一般にアルミ等のダイキャストが施さ
れる。これは、鉄心1に溶湯を通す孔または切欠を軸方
向に設けてダイキャストを施し、このダイキャストによ
って軸方向両端部にエンドリングを形成し、磁石2の端
部を覆うとともに回転子全体を補強するものである。磁
石2の端部の密閉は、この他に、鉄心1の両端部を形成
する薄鉄板のみ収容孔3を設けないように構成しても達
成できる。尚、上記回転子の構成は、例えば特開昭60
−109749号公報等に提案されている。
【0006】一方、上記回転子の外周に対向して配置さ
れる固定子は、内径側に設けた複数のスロットに電機子
巻線を収納し、回転子の磁極位置に応じてこの巻線への
通電を切り換え制御することによって回転磁界を生じる
ようにした周知の構成のものが使用される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】鉄心1における収容孔
3の外周部のブリッジ部4は、保護部材として有効な役
割を生じるが、一方で、漏洩磁束の通路となるため、磁
石2による磁束が有効活用されずに電動機トルクの減少
等の特性悪化が生じる。従って、このブリッジ部4の幅
は極力狭く形成することが望ましいが、ブリッジ部4の
幅を予め狭く設定すると、鉄心1の鉄板を打ち抜く際に
おいて、該鉄板の外径部が収容孔3内に陥没状に変形し
てしまい、鉄心外径の精度維持が困雛となる。従って通
常は、ブリッジ部4の幅は広く設定して打ち抜き、鉄板
の積層後あるいは回転子の組立後に所要の幅まで切削加
工する必要があり、製作上の工数を要していた。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、鉄心の周方向
に沿って複数の収容孔を設け、この収容孔に円弧状の磁
石を収容してなる回転子において、前記鉄心における前
記収容孔の外周部に複数のスリットを設けたものであ
る。
【0009】また磁極の周方向中央から回転子の回転方
向後方側の極間に至る区間は電機子反作用を受けるの
で、必要に応じて、この区間に位置する前記スリットに
ついては、その周方向幅を回転方向前方側のものより大
きくし、且つ、回転方向後方側の極間に近づくにつれて
次第に大きくなるように構成する。尚、磁極の極間部に
位置する前記スリットについては、他のものより大きく
して極間の磁気漏洩の減少に役立てることができる。
【0010】
【作用】スリットの存在によって周方向への磁束の流れ
が規制されるために、漏洩磁束の増加が抑制される。ま
た、磁石の収容孔から回転子外径までの径方向寸法が大
きく設定できるために、打ち抜きによって形成される鉄
心の外径精度を良好に保つことができる。
【0011】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図1は本発明の第1の実施例を示す回転子の平面断面図
であり、図2には図1のものをP−O−Q線にて切断し
た正面断面図を示す。鉄心1aは、プレス抜きされた円
形薄鉄板を所定枚数積層し、カシメクランプ部5によっ
て薄鉄板相互を固定して形成されている。この鉄心1a
を構成する各薄鉄板には、軸孔6、クランプピン9を挿
通するための複数の孔部、円弧状の磁石2aを収容する
ための複数の収容孔3a及び複数のスリット7が打ち抜
きによって形成されており、これらの各孔が軸方向に連
通するように積層されている。
【0012】鉄心1aの各収容孔3aは等配形成されて
おり、これら収容孔3aにはフェライトあるいは希土類
等の磁石2aが嵌入され、各磁石2aがそれぞれ1つの
磁極をなすように着磁されて界磁を形成している。回転
子の軸方向両端部は端板8,8によって密閉されて、こ
の端板8,8は複数のクランプピン9によって固定され
ている。端板8,8は、鉄心1aと別な部材によって形
成してもよいし、鉄心1aと同一材から収容孔3aを設
けずに打ち抜いたものであってもよい。
【0013】図1に示すように、スリット7は鉄心1a
における各収容孔3aと鉄心外径部との間の部分4aに
周方向に連ねて設けられており、界磁磁束が磁石2aの
外周部の鉄心部分4aを通って周方向に漏洩するのを防
止している。一方、この鉄心部分4aにおける径方向の
磁路は、スリット7間の鉄心部分に鉄心中心Oから放射
方向に形成されており、このためスリット7は内径へ向
かうにつれて狭幅となるように形成して、隣接するスリ
ット間に形成される磁路の磁束密度を均一化させるよう
にしてある。スリット7と収容孔3aとの間、及びスリ
ット7と鉄心1aの外径との間に残された鉄心部分は、
その幅が極力狭くなるように形成されるが、スリット7
の幅自体が狭く、また収容孔3aと鉄心外径との間に広
幅の鉄心部分4aが存在することによって、スリット7
や収容孔3aを打ち抜いた後に鉄心外径を打ち抜く際に
おいても鉄板の変形がなく、精度良好な鉄心を形成する
ことができ、後工程で外径切削を施すことなく回転子を
製作することができる。
【0014】またスリット7の数と固定子スロットの数
との関係が、いずれか一方が他方の整数倍となるように
形成すると、エアギャップの磁束密度分布のリップルが
大きくなって振動や騒音の原因となるため、上記数の関
係がずれるように設定してリップルの実効値を小さくす
る手法が好ましい。また固定子スロットは等配形成され
ているので、スリット7を不等配に形成するようにして
も同様の効果が得られる。
【0015】図3は本発明による回転子の第2の実施例
を示し、磁石2aの外周部に周方向に連ねて設けられた
複数のスリット7のうち、磁極となる各磁石2aの極間
部に位置するスリット7aを他のものより大きく形成し
たものである。このような形状とすることにより、極間
部における磁気漏洩が減少できる効果がある。
【0016】図4は本発明による回転子の第3の実施例
を示し、各磁石2aの周方向中央から回転子の回転方向
後方側の極間に至る区間のスリット7の周方向幅を回転
方向前方側のものより大きく、且つ極間に近づくにつれ
て次第に大きくなるように形成したものである。図中1
1は各磁石2aの周方向中央を示す磁極の中心線であ
り、矢印10は回転子の回転方向を示している。スリッ
ト7は、先ず極間部のスリット7aを磁気漏洩防止の関
係上大きく形成し、次に磁極中心11から回転方向前方
側に位置するスリット7eを略等幅で小さく形成し、そ
して回転方向後方の極間に近づくにつれて7d,7c,
7bの順にスリット幅が大きくなっている。
【0017】電動機の運転における通電制御によって、
磁極中心11から回転子の回転方向後方側の極間に至る
区間は電機子反作用を受ける。この電機子反作用を受け
ると、回転子の磁極においては該電機子反作用を受けた
部分の界磁磁束の流れが規制され、磁石2aへ出入りす
る磁束の多くは径方向への磁路を形成することなく、鉄
心外周部4aを通って迂回し易くなる。この結果、磁石
2aによる磁束が有効活用されず、電動機トルクの減少
等の特性悪化が生じる。固定子巻線に蓄えられたエネル
ギーが軸出力として完全に消費されないため、誘起電圧
中に含まれる転流スパイクの時間が長くなり、この誘起
電圧によって回転子位置を検出して制御を行う電動機に
あっては、該位置検出が困難となる。図4に示す回転子
の場合、磁極中心11から回転方向後方の極間に近づく
につれてスリット7d,7c,7bの幅が順に大きくな
っており、この区間において鉄心外周部4aを通って迂
回する磁束を抑制するため、電機子反作用に伴う上記諸
問題が改善される。
【0018】図5は本発明による回転子の第4の実施例
を示し、各磁石2aによって形成される各磁極ごとに、
その外周部のスリットを磁極の中心線の方向にそれぞれ
平行なスリット7f,7g,7h,7i,7j,7kに
よって形成したものである。このような形状とすること
により、鉄心1dの外周部分4aに極異方性を付与し、
極異方性磁石を用いる場合においては、その磁石の配向
特性を一層顕著なものとなし、またラジアル異方性また
は等方性の磁石を用いる場合においては、極異方性に類
似した磁路形状を形成し、これらの結果、電動機の性能
を一層向上させるとともに、磁石の選択範囲を広範なも
のとすることができる。
【0019】尚、各実施例においては円弧状の磁石を用
いた例を示したが、磁石形状としてはこれに限られるも
のではなく、例えば平板状等の他の形状のものを用いて
も構わない。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、磁石の収容孔の外周部
に広幅の鉄心部分が存在するために、鉄心を構成する薄
鉄板の打ち抜きの際に薄鉄板が変形することなく、この
結果鉄心の外径精度が良好となって切削加工が不要とな
り、製作上の工数が大幅に削減できる。
【0021】また実施例に示したように、磁石の外周部
に設けたスリットの形状あるいは配置を種々工夫するこ
とによって、電機子反作用の影響の軽減、漏洩磁束の削
減、振動や騒音の低減、極異方性の付与等の効果を得る
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平面断面
図。
【図2】図1の回転子をP−O−Q線にて切断して示す
正面断面図。
【図3】本発明の第2の実施例を示す回転子の平面断面
図。
【図4】本発明の第3の実施例を示す回転子の平面断面
図。
【図5】本発明の第4の実施例を示す回転子の平面断面
図。
【図6】従来例を示す回転子の平面断面図。
【図7】
【符号の説明】
1,1a〜1d 回転子鉄心 2,2a 磁石 3,3a 収容孔 5 カシメクランプ部 6 軸孔 7,7a〜7k スリット 8 端板 9 クランプピン
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年12月15日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【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平面断面
図。
【図2】図1の回転子をP−O−Q線にて切断して示す
正面断面図。
【図3】本発明の第2の実施例を示す回転子の平面断面
図。
【図4】本発明の第3の実施例を示す回転子の平面断面
図。
【図5】本発明の第4の実施例を示す回転子の平面断面
図。
【図6】従来例を示す回転子の平面断面図。
【符号の説明】 1,1a〜1d 回転子鉄心 2,2a 磁石 3,3a 収容孔 5 カシメクランプ部 6 軸孔 7,7a〜7k スリット 8 端板 9 クランプピン

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鉄心の周方向に沿って複数の収容孔を設
    け、この収容孔に円弧状の磁石を収容してなる回転子に
    おいて、前記鉄心における前記収容孔の外周部に複数の
    スリットを設けたことを特徴とする回転子。
  2. 【請求項2】 前記磁石によって生じる磁極の周方向中
    央から回転子の回転方向後方側の極間に至る区間におい
    て、この区間のスリットの周方向幅を回転方向前方側の
    ものより大きく、且つ極間に近づくにつれて次第に大き
    くなるようにしたことを特徴とする請求項1記載の回転
    子。
  3. 【請求項3】 前記磁極の極間部に位置する前記スリッ
    トを他のものより大きくしたことを特徴とする請求項1
    または2記載の回転子。
  4. 【請求項4】 前記スリットの隣接するものどうしの周
    方向間隔を径方向において等幅としたことを特徴とする
    請求項1乃至3のいずれかに記載の回転子。
  5. 【請求項5】 前記スリットの数と固定子スロットの数
    との関係が、いずれか一方が他方の整数倍とならないよ
    うにしたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに
    記載の回転子。
  6. 【請求項6】 前記スリットを不等配としたことを特徴
    とする請求項1乃至5のいずれかに記載の回転子。
  7. 【請求項7】 前記磁極ごとに、その磁極の外周部に位
    置する前記スリットを各々平行に形成したことを特徴と
    する請求項1乃至3のいずれかに記載の回転子。
JP43A 1992-11-06 1992-11-06 回転子 Pending JPH06189481A (ja)

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