JPH0638413A - 電動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気装荷を向上させ、小型軽量化および高性
能化を実現した電動機を提供する。 【構成】 ティース部を磁性材で、ティース３間のスロ
ットを樹脂磁石等の永久磁石４でほぼ１００％満たし、
その内周部材１０に非磁性の鋼材を使用し回転子を構成
する。この回転子の採用により、磁気装荷を向上させ高
性能化をはかる。また、回転子の外径を小さくすること
ができ、小型軽量化が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は隣合うティース部間の空
間（以下スロットという）に永久磁石を有する回転子と
励磁巻線を有する固定子を有し、ＦＡ分野等において利
用される電動機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年ＦＡ分野等においては小型軽量化・
高性能化が求められているが、まだ充分に対処できる状
況には至っていない。

【０００３】従来ＦＡ分野等において採用されている電
動機について図６，図７を用いて説明する。

【０００４】図中５１は固定子であり励磁巻線が巻回さ
れている。５２は回転子を示しており、５３の積層鉄心
と５４の永久磁石により構成されている。５５は軸受け
を示しており、回転子５２は軸受け５５を介し、ブラケ
ット５６により回転自在に支持されている。５７はセン
サー検出部を示している。

【０００５】このような電動機において、回転子５２の
形状は図７に示すように種々のものがある。図中５４は
永久磁石であり、図７（ａ）はリング形、（ｂ）はＣ形
の永久磁石が積層鉄心５３を介し、出力軸を構成する部
材５０に固定されている。（Ｃ）は積層鉄心のスロット
の中に永久磁石が固定されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の構
成においては、電動機の小型軽量化・高性能化の要求に
対して充分に対処できない。要求を実現するには磁気装
荷あるいは電気装荷を向上させる必要がある。特に磁気
装荷に着目すると従来の方法においては鉄心の磁気飽和
や永久磁石作成上の制約等によりその特性の向上が望め
ない。

【０００７】本発明は上記課題を解決するもので、小型
軽量でかつ、適正なコストで特性を向上できる電動機を
提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、回転子のスロットを樹脂磁石等の成形によ
る作成手段を用いることが可能な永久磁石によりほぼ１
００％に近い状態で均一に満たした回転子を採用するも
のである。

【０００９】

【作用】本発明は上記した構成により、電動機における
磁気装荷の向上を容易にはかることができ、特性の向上
が可能になる。

【００１０】

【実施例】次に本発明の電動機の第一の実施例を図１〜
図４を参照して説明する。

【００１１】図中１は固定子であり、励磁巻線が巻回さ
れている。２は回転子を示しており、３の積層鉄心と４
の永久磁石にて構成されている。５は軸受けを示し、回
転子２は軸受け５を介し、ブラケット６により回転自在
に支持されている。７はセンサ検出部を示している。

【００１２】回転子２は図４に示すようにティース部を
有する磁性材の積層鉄心３と永久磁石４及び非磁性の鋼
材で構成された内周部材１０で構成されており、ティー
ス部間のスロットにはほぼ１００％に近い状態で樹脂磁
石等の永久磁石４が満たされている。

【００１３】図２は固定子１と回転子２の径方向におけ
る位置関係を示しており、図３は図２の詳細図である。
図３中のＡは磁束の流れを示しており、図３においては
あるひとつのティースに対してとなりあうスロットに満
たされた永久磁石がその起磁力を成していることを示し
ている。

【００１４】また、図３中のティース幅寸法Ｐとティー
スの径方向寸法つまりスロットの径方向寸法Ｌとの関係
においては、理想的な正弦波の磁束分布を想定した場合
には（Ｐ／Ｌ）＜πを実現しておく必要がある。

【００１５】以上のようにすることにより磁気装荷を向
上させることが可能となり、電動機の特性が向上する。

【００１６】また、回転子の外径を小さくすることがで
き、ひいては電動機を小型化することが可能となる。

【００１７】次に第二の実施例について図５を参照して
説明する。図５は第二の実施例における積層鉄心を示し
ており、図中Ｂは第一の実施例におけるスロットに対応
する部分である。図５（ａ）は積層鉄心の平面図で、図
５（ｂ）はスロットを含む部分の詳細図である。スロッ
トは図５（ｂ）のＪ１またはＪ２において結合されてお
り、Ｊ１，Ｊ２の寸法は１mm以下である。もちろん図５
はＪ１にて結合されていることを例示していることはい
うまでもない。

【００１８】Ｂ部には残留磁束密度が５０００ガウス以
上の永久磁石が満たされている。この積層鉄心を図４と
同様に非磁性の鋼材で構成された内周部材に固定して回
転子が完成する。

【００１９】このようにすることにより回転子の積層鉄
心を分離することなく形成することができ、工数の削減
が可能となり、コスト低減をはかることができる。

【００２０】

【発明の効果】以上の実施例によれば、回転子のスロッ
ト部に永久磁石をほぼ１００％に近い状態で満たすこと
ができ、磁気装荷を向上させ高性能化をはかり、同時に
小型軽量化を実現した電動機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例を示す電動機の断面図

【図２】本発明の第一の実施例における固定子と回転子
の径方向における位置関係を示す図

【図３】図２の詳細図

【図４】（ａ）は本発明の第一の実施例を示す回転子の
平面図 （ｂ）は（ａ）のＸＯＸ′断面図

【図５】（ａ）は本発明の第二の実施例における回転子
の積層鉄心の平面図 （ｂ）は（ａ）の詳細図

【図６】従来の電動機の断面図

【図７】従来の回転子の断面図とその平面図であり、
（ａ）はリング形、（ｂ）はＣ形の永久磁石を、（ｃ）
積層鉄心のスロット中に永久磁石をそれぞれ固定した回
転子の図

【符号の説明】

１，５１ 固定子 ２，５２ 回転子 ３，１３，５３ 積層鉄心 ４，５４ 永久磁石 ５，５５ 軸受 ６，５６ ブラケット ７，５７ センサー検出部 １０ 内周部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転子のティース部がそれぞれ分離可能な
   磁性材であって、ティース部の内周部材が非磁性の鋼材
   で構成され、隣合うティース部間の空間を成形可能な永
   久磁石により、略均一に満たした回転子と、励磁巻線を
   有する固定子と、前記回転子を軸受けを介し回転自在に
   支持するブラケットを有する電動機。
2. 【請求項２】分離可能な回転子のティース部の円弧長
   Ｐ、径方向寸法Ｌであって（Ｐ／Ｌ）＜πなる関係を有
   する請求項１記載の電動機。
3. 【請求項３】回転子のティース部が磁性材で、内周部ま
   たは外周部のいずれか一箇所で周方向に結合され、結合
   部の径方向寸法が１mm以下であり、かつ残留磁束密度が
   ５０００ガウス以上を有する永久磁石を前記隣合うティ
   ース部間の空間に備えた請求項１記載の電動機。