JPH0648353U

JPH0648353U - 永久磁石電動機の回転子

Info

Publication number: JPH0648353U
Application number: JP8377192U
Authority: JP
Inventors: 行正久光
Original assignee: Meidensha Corp
Current assignee: Meidensha Corp
Priority date: 1992-12-04
Filing date: 1992-12-04
Publication date: 1994-06-28

Abstract

(57)【要約】【目的】非磁性補強板を有することなく容易に製作し
得ると同時に充分な強度も有する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】硅素鋼板３１を、周方向に関し複数のブロッ
ク３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄに分割するととも
に、各ブロック３１ａ〜３１ｄ間に永久磁石５ａ，５
ｂ，５ｃ，５ｄを介装する永久磁石電動機の回転子にお
いて、回転軸４に嵌装した鉄心固定板３３と各ブロック
３１ａ〜３１ｄとを両者の外周面及び内周面に形成した
タブテール状の凸部３３ａ及び凸部３１ｅ，３１ｆ，３
１ｇ，３１ｈを利用して若干の隙間を介して結合すると
ともに、前記隙間には非磁性部材であるアルミニウム３
２を充填したものである。

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５は従来技術に係る永久磁石同期電動機の回転子を示す縦断面図である。同図に示すように、回転子鉄心Ｉは、硅素鋼板１を軸方向に積層したブロックと、非磁性補強板２を軸方向に積層したブロックとを、非磁性のスリーブ３を介して軸方向に関し交互に並ぶよう回転軸４に嵌入して構成してある。永久磁石５ａ，５ｃは、回転子鉄心Ｉに、その軸方向に亘り挿通してある。回転軸４は軸受６ａ，６ｂを介して固定側であるフレームのブラケット（図示せず）に回転可能に支承してある。

【０００３】図６（ａ），（ｂ）は回転子鉄心Ｉを構成する硅素鋼板１及び非磁性補強板２の部分の横断面図である。

【０００４】図６（ａ）に示すように、硅素鋼板１は、僅かな隙間を介して周方向に関し等分割された４個のブロック１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄからなり、これら各ブロック１ａ〜１ｄのうち周方向で隣接するブロック（１ｄ，１ａ，１ｂ），（１ａ，１ｂ，１ｃ），（（１ｂ，１ｃ，１ｄ），（１ｃ，１ｄ，１ａ）間には永久磁石５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄが軸方向に亘って挿通してある。この結果、ブロック１ａ〜１ｄはそれぞれ特定の磁極となっている。

【０００５】図６（ｂ）に示すように、非磁性補強板２は、硅素鋼板１と同形の部材であるが、硅素鋼板１と異なり磁極とはならないので、周方向に分割することなく一枚の板となっている。永久磁石５ａ〜５ｄは、硅素鋼板１の永久磁石５ａ〜５ｄが挿通する位置に対応させて非磁性補強板２に設けた孔を挿通させてある。

【０００６】スリーブ３は永久磁石５ａ〜５ｄの磁気を分離する部材である。上記硅素鋼板１及び非磁性補強板２は前記スリーブ３を介して回転軸４に固着してある。すなわち、図５に示すように、硅素鋼板１を軸方向に積層したブロックと非磁性補強板２を軸方向に積層したブロックとを軸方向に亘り交互に並設してある。このとき、非磁性補強板２のブロックは回転子鉄心Ｉの回転時の遠心力の作用による強度を確保する機能を有する。すなわち、硅素鋼板１のみでは充分な強度が得られない。

【０００７】なお、図６（ａ），（ｂ）中、７はアルミニウムの導体であり、硅素鋼板１及び非磁性補強板２を軸方向に貫通してこれらに設けた孔に挿通してあり、起動巻線として機能するとともに、硅素鋼板１及び非磁性補強板２を一体化する固定部材としての機能も有する。８はピン孔で、このピン孔に挿通するピン（図示せず）により回転子鉄心Ｉを一体化している。

【０００８】図７（ａ），（ｂ）及び図８（ａ），（ｂ）はそれぞれ他の回転子鉄心を構成する硅素鋼板１１，２１及び非磁性補強板１２，２２の部分の横断面図である。

【０００９】図７（ａ），（ｂ）に示すように、硅素鋼板１１及び非磁性補強板１２は、図６（ａ），（ｂ）に示す非磁性のスリーブ３の代わりに各ブロック１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの内周面に当接させて他の永久磁石１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄを挿通したものである。このため、回転軸１４は断面を正方形として各面に永久磁石１９ａ〜１９ｄをそれぞれ密接させることができるように構成してある。

【００１０】図８（ａ），（ｂ）に示すように、硅素鋼板２１及び非磁性補強板２２は、図７（ａ），（ｂ）に示す例のものから永久磁石５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを除去し、永久磁石１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄによってブロック２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄにそれぞれ対応させて各磁極を形成するように構成したものである。

【００１１】上記図７及び図８に硅素鋼板１１，２１及び非磁性補強板１２，２２は図６に示す硅素鋼板１及び非磁性補強板２と同様に図５と同態様で積層して回転子鉄心を構成する。また、図７及び図８中、図６と同一部分は同一番号を付し重複する説明は省略する。

【００１２】

【考案が解決しようとする課題】

従来技術に係る上記構成の回転子では次の様な欠点がある。

【００１３】 1) 回転子鉄心は導体７、又はピンといった梁で支えられているため、強度が弱く高速になると遠心力のために脹らみ、固定子と接触する虞がある。また高速回転をするためには非磁性補強板２，１２，２２が多く必要になるが、非磁性補強板２，１２，２２の部分はトルクを発生しないため電動機の、寸法、重量、コストが増加する。 2) ピンで精度を保つためには、孔とのはめ合いをきつくしたいが、回転子鉄心Ｉは積層のためそのままで打ち込みが困難である。したがって、回転子を仮固着し、リーマ加工をしてピンを打ち込むといった工数がかかる。 3) 製作には硅素鋼板１，１１，２１の抜型と非磁性補強板２，１２，２２の抜型が必要になる。 4) 硅素鋼板１，１１，２１と非磁性補強板２，１２，２２を何枚かおきに交互に配置しながら積層するため組み立て工数大。 5) 磁気分離のために回転軸４を非磁性材料にするか回転子鉄心Ｉと回転軸４との間に非磁性管であるスリーブ３を設けなくてはならない。

【００１４】本考案は、上記従来技術に鑑み、非磁性補強板を有することなく容易に製作し得ると同時に充分な強度も有する永久磁石電動機の回転子を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成する本考案の構成は、回転軸に嵌装する筒状の部材であり、外周面には軸方向に伸びるタブテール状の凹部及び凸部が周方向に亘り交互に複数個形成してある鉄心固定板と、前記凹部及び凸部に隙間を介して嵌入するタブテール状の凸部及び凹部を内周面に有するとともに、周方向に関し複数のブロックに分割された鉄板を軸方向に積層し、さらに周方向で隣接する各ブロック間に永久磁石を介装するとともに前記隙間にアルミニウム等の非磁性部材を充填したこと、

【００１６】周方向に関し複数のブロックに分割された鉄板を軸方向に積層し、さらに周方向で隣接するブロック間に永久磁石を介装した永久磁石電動機の回転子において、周方向に関する永久磁石の両端部にタブテール状の凸部を形成し、この凸部を介して隣接するブロックを連結したこと、及び

【００１７】周方向に関し複数のブロックに分割された鉄板を軸方向に積層し、さらに周方向で隣接するブロック間に永久磁石を介装した永久磁石電動機の回転子において、周方向で隣接するブロックに相方向する両端面に軸方向に伸びるタブテール状の凹部及び凸部を形成し、これら凹凸部に隙間を介して前記隣接するブロックの凸部及び凹部を嵌入するとともに、隙間にアルミニウム等の非磁性部材を充填したことを特徴とする。

【００１８】

【作用】

上記構成の本考案によれば、回転子鉄心はタブテール状の凹凸部を介して結合される。また、磁気分離が必要な部分はアルミニウム等の非磁性部材を充填して所期の目的を達成している。

【００１９】

【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。なお、図５〜図８と同一部分には同一符号を付し重複する説明は省略する。

【００２０】図１は本考案の第１の実施例に係る回転子の横断面図である。同図に示すように、鉄心固定板３３は回転軸４に嵌装する筒状の部材であり、その外周面には軸方向に伸びるタブテール状の凸部３３ａ及びこれに隣接する凹部が周方向に亘り複数個形成してある。

【００２１】硅素鋼板３１は、周方向に関し複数（本実施例では４個）に分割されたブロック３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄからなり、これらブロック３１ａ〜３１ｄの周方向に関する隣接するブロック（３１ａ，３１ｂ），（３１ｂ，３１ｃ），（３１ｃ，３１ｄ）（３１ｄ，３１ａ）間に永久磁石５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄが介装されている。また、硅素鋼板３１の内周面には、鉄心固定板３３の凸部３３ａ及び凹部に隙間を介して嵌入するタブテール状の凹部及び凸部３１ｅ，３１ｆ，３１ｇ，３１ｈが形成してある。かくして、硅素鋼板３１は凹部及び凸部３１ｅ〜３１ｈを介して鉄心固定板３３に固定してある。このとき両者の隙間にはアルミニウムダイカストにより非磁性体であるアルミニウム３２が充填してある。

【００２２】上記実施例によれば各ブロック３１ａ〜３１ｄは、アルミニウム３２及び鉄心固定板３３を介して回転軸４に強固に固定される。また、各ブロック３１ａ〜３１ｄの磁気はアルミニウム３２により分離される。

【００２３】図２は本考案の第２の実施例に係る回転子の横断面図である。同図に示すように、本実施例に係る永久磁石４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄは、その周方向に関する両端部にタブテール状の凸部（４５ｅ，４５ｆ），（４５ｇ，４５ｈ），（４５ｉ，４５ｊ），（４５ｋ，４５ｌ）を有しており、これらの凸部４５ｅ〜４５ｌを硅素鋼板４１の各ブロック４１ｄ，４１ａ，４１ｂ，４１ｃの凹部に嵌入することにより周方向で隣接する各ブロック（４１ｄ，４１ａ），（４１ａ，４１ｂ），（４１ｂ，４１ｃ），（４１ｃ，４１ｄ）をそれぞれ連結している。このとき硅素鋼板４１の内周面は略正方形状となっており、正方形状の回転軸１４に挿通されている。また、各ブロック４１ａ〜４１ｄを所定の磁極とする永久磁石１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄは硅素鋼板４１の内周面と回転軸１４の各外周面との間に嵌入してある。

【００２４】上記実施例によれば、各ブロック４１ａ〜４１ｄは永久磁石４５ａ〜４５ｄにより一体化され、永久磁石１９ａ〜１９ｄを介して回転軸１４に固定される。

【００２５】図３は本考案の第３の実施例に係る回転子の横断面図である。同図に示すように、本実施例は図１及び図２に示す実施例を組合せたものである。

【００２６】上記実施例によれば、硅素鋼板５１の各ブロック５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄは、アルミニウム３２及び鉄心固定板３３を介して回転軸４に強固に固定されるとともに永久磁石４５ａ〜４５ｄにより一体化される。また、各ブロック５１ａ〜５１ｄの磁気はアルミニウム３２により分離される。

【００２７】図４は本考案の実施例に係る回転子の横断面図である。同図に示すように、本実施例は図２に示す実施例における永久磁石４５ａ〜４５ｄの代わりに硅素鋼板６１の各ブロック６１ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ自体の凸凹部で連結するように構成したものである。

【００２８】さらに詳言すると、周方向で隣接するブロック６１ａ〜６１ｄに相対向する両端面に軸方向に伸びるタブテールの凸部６１ｅ，６１ｆ，６１ｇ，６１ｈ及び凹部を形成し、これら凸部６１ｅ〜６１ｈ及び凹部に隙間を介して隣接する各ブロック（６１ｄ，６１ｂ），（６１ａ，６１ｃ），（６１ｂ，６１ｄ），（６１ｃ，６１ａ）の凸部（６１ｈ，６１ｆ），（６１ｅ，６１ｇ），（６１ｆ，６１ｈ），（６１ｇ，６１ｅ）及び凹部を嵌入するとともに、隙間に非磁性部材であるアルミニウム６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄを充填したものである。

【００２９】上記実施例によれば、各ブロック６１ａ〜６１ｄはこれらの凸部６１ｅ〜６１ｈ及び凹部により一体化され、永久磁石１９ａ〜１９ｄを介して回転軸１４に固定される。また、各ブロック６１ａ〜６１ｄは永久磁石１９ａ〜１９ｄにより所定の磁極となり、アルミニウム６２ａ〜６２ｄにより磁気分離される。

【００３０】

【考案の効果】

以上実施例とともに具体的に説明した説明したように、本考案によれば次の様な効果がある。

【００３１】 1) 非磁性補強板が不要となり、積層方向の鉄心全てがトルクの発生に有効なため電動機の小形、軽量化を図ることができる。 2) 鉄心積層時に鉄心と非磁性補強板を何枚かおきに配置するといった手間のかかる作業が無くなり生産性を向上させることができる。 3) 導体またはピンと非磁性補強板で、分割された鉄心の遠心力を支える従来の構造に対し、本考案では全ての鉄心がタブテール状の凸凹部の嵌合により結合されているため、はるかに強固であり高速回転に耐える。 4) 磁気分離は例えばアルミダイカストされたタブテール形状の非磁性部材で行うため、軸を非磁性材料にしたり、軸と鉄心の間に非磁性管を設ける必要はない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例に係る回転子の横断面図
である。

【図２】本考案の第２の実施例に係る回転子の横断面図
である。

【図３】本考案の第３の実施例に係る回転子の横断面図
である。

【図４】本考案の第４の実施例に係る回転子の横断面図
である。

【図５】従来技術に係る永久磁石同期電動機の回転子を
示す縦断面図である。

【図６】従来技術に係る回転子の横断面図である。

【図７】従来技術に係る回転子の横断面図である。

【図８】従来技術に係る回転子の横断面図である。

【符号の説明】

５ａ〜５ｄ，１９ａ〜１９ｄ，４５ａ〜４５ｄ永久磁
石３１，４１，５１，６１硅素鋼板３２，６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄアルミニウム３３鉄心固定板３１ａ〜３１ｄ，４１ａ〜４１ｄ，５１ａ〜５１ｄ，６
１ａ〜６１ｄブロック

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】回転軸に嵌装する筒状の部材であり、外
周面には軸方向に伸びるタブテール状の凹部及び凸部が
周方向に亘り交互に複数個形成してある鉄心固定板と、前記凹部及び凸部に隙間を介して嵌入するタブテール状
の凸部及び凹部を内周面に有するとともに、周方向に関
し複数のブロックに分割された鉄板を軸方向に積層し、
さらに周方向で隣接する各ブロック間に永久磁石を介装
するとともに前記隙間にアルミニウム等の非磁性部材を
充填したことを特徴とする永久磁石電動機の回転子。
【請求項２】周方向に関し複数のブロックに分割され
た鉄板を軸方向に積層し、さらに周方向で隣接するブロ
ック間に永久磁石を介装した永久磁石電動機の回転子に
おいて、周方向に関する永久磁石の両端部にタブテール状の凸部
を形成し、この凸部を介して隣接するブロックを連結し
たことを特徴とする永久磁石電動機の回転子。
【請求項３】周方向に関し複数のブロックに分割され
た鉄板を軸方向に積層し、さらに周方向で隣接するブロ
ック間に永久磁石を介装した永久磁石電動機の回転子に
おいて、周方向で隣接するブロックに相対向する両端面に軸方向
に伸びるタブテール状の凹部及び凸部を形成し、これら
凹凸部に隙間を介して前記隣接するブロックの凸部及び
凹部を嵌入するとともに、隙間にアルミニウム等の非磁
性部材を充填したことを特徴とする永久磁石電動機の回
転子。