JPH0644382U - 永久磁石電動機の回転子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 永久磁石の寸法精度が緩やかで、且つ作製時
の加工が容易な円柱状のシャフトを用いることができ永
久磁石電動機の回転子を提供することを目的とする。 【構成】 磁性板を積層して形成した磁性ブロック１２
と、非磁性板を積層して形成した非磁性ブロック１３と
を軸方向に交互に並べて形成するとともに、磁性ブロッ
ク１２及び非磁性ブロック１３を貫通して周方向に亘り
複数個配設した第１の永久磁石２ａ〜２ｄを有する永久
磁石電動機の回転子において、非磁性ブロック１３の中
央部に設けた孔１３ａを介してシャフト１４に固着する
とともに磁性ブロック１２の中央部に前記孔１３ａより
大径の孔１２ａを設け、この孔１２ａにより形成される
磁性ブロック１２の内周面に第２の永久磁石１５ａ〜１
５ｄを貼着したものである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は永久磁石電動機の回転子に関し、特に永久磁石形の同期電動機に適用 して有用なものである。

【０００２】

【従来の技術】

図３は永久磁石同期電動機の全体構成を示す構造図である。同図において、０ １はフレーム、０２は固定子鉄心、０３は固定子巻線、０４はブラケット、０５ は回転子鉄心、０６は回転子羽根片、０７はシャフト、０８はベアリング、０９ は波形バネ、０１０は端子箱、０１１は外カバー、０１２は羽根車、０１３はア イボルトである。

【０００３】 図４は、上記永久磁石同期電動機の、従来技術に係る回転子（但し製作途中の 状態であり、またダンパー用の孔は省略してある）を示す横断図である。同図に 示すように、回転子鉄板１は、円板状の硅素鋼板の円周方向に亘り等間隔に分割 した複数の位置（図では４ケ所）に矩形の溝１ａ〜１ｄを穿設するとともに、前 記硅素鋼板の中央部に略正方形状の孔１ｅを穿設したものである。かくして、磁 気遮断用のスリット１ｅ，１ｆ，１ｇ，１ｈを介して４個のブロックが周方向に 関して隣接する構造となっている。第１の永久磁石２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは横 断面形状が矩形の直方体であり、溝１ａ〜１ｄに夫々嵌入してある。第２の永久 磁石３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、横断面形状が矩形の直方体であり、回転子鉄板 １の孔１ｅを挿通するとともに横断面形状が正方形の直方体であるシャフト４と 、回転子鉄板１の内周との間の空間に夫々嵌入してある。

【０００４】 このとき、第２の永久磁石３ａ〜３ｄはシャフト４とともに、回転子鉄板１に より構成する回転子鉄心と焼嵌めする。また、上記回転子は第１の永久磁石２ａ 〜２ｄを溝に嵌入した状態でアルミダイカストにより所定の空間部にアルミニウ ムを充填し、その後図３中の点線部分迄回転子鉄板１の円周面を切削して第１の 永久磁石２ａ〜２ｄで分割される硅素鋼板の４個のブロックを形成することによ り完成する。この場合の磁石としての極性は図４に示す通りである。すなわち、 図４に示す場合は４極の回転子となる。

【０００５】 なお、図示はしないが、前記回転子は、回転子鉄板１を軸方向に積層した磁性 ブロックとＳＵＳ等で形成した非磁性ブロックを有しており、両ブロックを軸方 向に関し交互に配設するとともに、これら両ブロックを軸方向に貫通する通しボ ルトにより一体化してある。また、非磁性ブロックを形成するＳＵＳ板等は磁気 遮断用のスリットを有しない円板状の部材となっており、回転子の回転時に発生 する遠心力に対する耐力が向上する構造となっている。

【０００６】 従来技術に係る回転子としては、図５に示すようなものも提案されている。同 図に示すように、この回転子は、図４に示す回転子と同様に、第１の永久磁石２ ａ〜２ｄを有するが、第２の永久磁石３ａ〜３ｄは有しておらず、また中央部に 設けた円形の孔を介して断面が円形のシャフト５に固着してある。このとき、第 １の永久磁石２ａ〜２ｄに基因する磁気を遮断する必要があるため、シャフト５ には非磁性部材のＳＵＳを使用している。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来技術に係る回転子のうち図４に示すものは次の様な問題を有している 。

【０００８】 １） 永久磁石３ａ〜３ｄはシャフト４とともに回転子鉄心と焼嵌めするよう になっているので、これらの永久磁石３ａ〜３ｄに厳しい寸法精度が要求される 。

【０００９】 ２） シャフト４は断面が矩形の直方体であるので、このシャフト４を作製す る際の加工に時間がかかる。

【００１０】 また、上記従来技術に係る回転子のうち図５に示すものは、シャフト５に非磁 性材料を用いなければならないので、材料費が高いばかりでなく、被削性が悪く 焼入れした後の強度及び硬度が充分でなくなるという問題がある。

【００１１】 本考案は、上記従来技術に鑑み、永久磁石の寸法精度が緩やかで、且つ作製時 の加工が容易な円柱状のシャフトを用いることができ永久磁石電動機の回転子を 提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するための本考案の構成は、 磁性板を軸方向に亘り積層した磁性ブロックと非磁性板を軸方向に亘り積層し た非磁性ブロックとを軸方向に亘り交互に並べるとともに、磁性ブロック及び非 磁性ブロックを軸方向に貫通して周方向に亘り複数個配設した第１の永久磁石を 有する永久磁石電動機の回転子において、 前記非磁性ブロックは、中央部の孔を介してシャフトに嵌着してあり、 前記磁性ブロックは前記孔の径よりも大きい孔を中央部に有し、各孔の外郭で ある磁性ブロックの内周面に第２の永久磁石を貼着したことを特徴とする。

【００１３】 また、磁性板を軸方向に亘り積層した磁性ブロックと非磁性板を軸方向に亘り 積層した非磁性ブロックとを軸方向に亘り交互に並べるとともに、磁性ブロック 及び非磁性ブロックを軸方向に貫通して周方向に亘り複数個配設した第１の永久 磁石を有する永久磁石電動機の回転子において、 前記非磁性ブロックは、中央部の孔を介してシャフトに嵌着してあり、 さらに、第２の永久磁石を、磁性ブロックの内部空間を挿通させるとともに、 非磁性ブロックの内周側に設けた孔を軸方向に貫通させて非磁性ブロックに支持 したことを特徴とする。

【００１４】

【作用】

上記構成の本考案によれば、非磁性ブロックを介して回転子鉄心をシャフトに 固着したので、このシャフトは円柱状のものを使用することができると同時に、 磁性ブロックの中央部の孔の径を非磁性ブロックのそれよりも大きくしたので、 第２の永久磁石をシャフトと干渉することなく固着することも可能となる。また 、磁性ブロックの内周面とシャフトの外周面との間の空間で磁気遮断されるので シャフトの材質に制限がなくなる。

【００１５】

【実施例】

以下本考案の実施例を図面に基づき詳細に説明する。

【００１６】 図１（ａ）は本考案の第１の実施例に係る永久磁石同期電動機を示す横断面図 、図１（ｂ）はその縦断面図である。両図に示すように、回転子鉄心１１は、磁 性板である硅素鋼板を軸方向に亘り積層した磁性ブロック１２と、非磁性板であ るＳＵＳ板を軸方向に亘り積層した非磁性ブロック１３とを軸方向に亘り交互に 並べて構成してある。このとき、非磁性ブロック１３の中央部には孔１３ａが設 けてあり、この孔１３ａの内径は、焼嵌めにより回転子鉄心１１をシャフト１４ に固着し得るようシャフト１４の外径に対応する径となっている。一方、磁性ブ ロック１２の中央部にも孔１２ａが設けてあり、この孔１２ａの内径は、前記孔 １３ａの内径よりも大きく形成してある。したがって、回転子鉄心１１をシャフ ト１４に固着した状態では孔１２ａの内周面とシャフト１４の外周面との間には 空間が形成される。

【００１７】 第１の永久磁石２ａ〜２ｄは、従来技術と同態様で固定子鉄心１１を軸方向に 貫通して、しかも周方向に亘り等間隔に配設してある。一方、第２の永久磁石１ ５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄは、前記孔１２ａとシャフト１４の間の空間に占 位するよう磁性ブロック１２の内周面に貼着してある。この第２の永久磁石１５ ａ〜１５ｄは、シャフト１４との間に空間を設けて配設してあるため磁気遮断を 行なうことができ、シャフト１４は磁性材料で安価に形成することができる。

【００１８】 図２（ａ）は本考案の第２の実施例に係る永久磁石同期電動機を示す横断面図 、図２（ｂ）はその縦断面図である。両図に示すように、第２の永久磁石２５ａ ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄは、各非磁性ブロック１３の内周側に設けた孔を軸方 向に貫通するとともに、磁性ブロック１２の内周面に当接して磁性ブロック１２ の内周面とシャフト１４の外周面との間の空間を挿通させてある。すなわち、第 ２の永久磁石２５ａ〜２５ｄは非磁性ブロック１３で支持するようになっている 。したがって、第２の永久磁石２５ａ〜２５ｄの固定に接着剤は必要としない。 他の構成は前記第１の実施例と同じである。

【００１９】 上記両実施例によれば、非磁性ブロック１３を介して回転子鉄心１１をシャフ ト１４に固着したので、このシャフト１４は円柱状のものを使用することができ ると同時に、磁性ブロック１２の中央部の孔の径を非磁性ブロック１３のそれよ りも大きくしたので第２の永久磁石１５ａ〜１５ｄをシャフト１４と干渉するこ となく固着することも可能となる。また、磁性ブロック１２の内周面とシャフト １４の外周面との間の空間で磁気遮断されるので、シャフト１４の材質は制限が なくなり、磁性材を使用することができる。

【００２０】

【考案の効果】

以上実施例とともに具体的に説明したように、本考案によれば、磁性材料で作 製した円柱部材のシャフトを使用し得るので、これを安価に、また容易に作製す ることができる。また、永久磁石の公差も然程精密さを要求されないばかりでな く、焼嵌め作業等も容易に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例に係る永久磁石同期電動
機を示す横断面図（ａ）及び縦断面図（ｂ）である。

【図２】本考案の第２の実施例に係る永久磁石同期電動
機を示す横断面図（ａ）及び縦断面図（ｂ）である。

【図３】永久磁石同期電動機の全体構成を示す構造図で
ある。

【図４】従来技術に係る回転子を示す横断面図である。

【図５】従来技術に係る回転子を示す横断面図である。

【符号の説明】

２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 第１の永久磁石 １１，２１ 回転子鉄心 １２ 磁性ブロック １２ａ 孔 １３ 非磁性ブロック １３ａ 孔 １４ シャフト １５ａ〜１５ｄ，２５ａ〜２５ｄ 第２の永久磁石

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性板を軸方向に亘り積層した磁性ブロ
   ックと非磁性板を軸方向に亘り積層した非磁性ブロック
   とを軸方向に亘り交互に並べるとともに、磁性ブロック
   及び非磁性ブロックを軸方向に貫通して周方向に亘り複
   数個配設した第１の永久磁石を有する永久磁石電動機の
   回転子において、 前記非磁性ブロックは、中央部の孔を介してシャフトに
   嵌着してあり、 前記磁性ブロックは前記孔の径よりも大きい孔を中央部
   に有し、各孔の外郭である磁性ブロックの内周面に第２
   の永久磁石を貼着したことを特徴とする永久磁石電動機
   の回転子。
2. 【請求項２】 磁性板を軸方向に亘り積層した磁性ブロ
   ックと非磁性板を軸方向に亘り積層した非磁性ブロック
   とを軸方向に亘り交互に並べるとともに、磁性ブロック
   及び非磁性ブロックを軸方向に貫通して周方向に亘り複
   数個配設した第１の永久磁石を有する永久磁石電動機の
   回転子において、 前記非磁性ブロックは、中央部の孔を介してシャフトに
   嵌着してあり、 さらに、第２の永久磁石を、磁性ブロックの内部空間を
   挿通させるとともに、非磁性ブロックの内周側に設けた
   孔を軸方向に貫通させて非磁性ブロックに支持したこと
   を特徴とする永久磁石電動機の回転子。