JPH071990B2 - 永久磁石式回転電機 - Google Patents
永久磁石式回転電機Info
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- JPH071990B2 JPH071990B2 JP63169615A JP16961588A JPH071990B2 JP H071990 B2 JPH071990 B2 JP H071990B2 JP 63169615 A JP63169615 A JP 63169615A JP 16961588 A JP16961588 A JP 16961588A JP H071990 B2 JPH071990 B2 JP H071990B2
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
- H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
- H02K21/14—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
- H02K1/2706—Inner rotors
- H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
- H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
- H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
- H02K1/278—Surface mounted magnets; Inset magnets
-
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- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
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Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、セグメント型磁石を使用してロータの強度
を向上させる永久磁石式回転電機に関するものである。
を向上させる永久磁石式回転電機に関するものである。
永久磁石をロータとした数100W以下の小型回転電機にお
いては、その永久磁石として、主としてコスト上の理由
からフェライト磁石が使用されるケースが多い。
いては、その永久磁石として、主としてコスト上の理由
からフェライト磁石が使用されるケースが多い。
第４図は従来の永久磁石式回転電機の構成を示す軸方向
断面図であり、ブラシレスモータの構造を示している。
第４図において、１はステータコア、２はステータコア
１に巻装されたステータコイル、３はロータである。
断面図であり、ブラシレスモータの構造を示している。
第４図において、１はステータコア、２はステータコア
１に巻装されたステータコイル、３はロータである。
このロータ３は、シャフト４と、このシャフト４に圧入
されるロータコア５と、このロータコア５の外周面側に
挿入される円筒状のフェライト磁石６とで構成されてい
る。このフェライト磁石６の内周面とロータコア５の外
周面との間に接着剤７を使用して、ロータコア５にフェ
ライト磁石６が固着されている。
されるロータコア５と、このロータコア５の外周面側に
挿入される円筒状のフェライト磁石６とで構成されてい
る。このフェライト磁石６の内周面とロータコア５の外
周面との間に接着剤７を使用して、ロータコア５にフェ
ライト磁石６が固着されている。
次に、８はシャフト４の外周面に固着されたロータ３の
回転位置検出用のサブ磁石、９はサブ磁石８とわずかの
ギャップにおいて対向的に固定されたホール素子で、サ
ブ磁石８の磁気に感応してロータ３の回転位置を検出す
るものである。
回転位置検出用のサブ磁石、９はサブ磁石８とわずかの
ギャップにおいて対向的に固定されたホール素子で、サ
ブ磁石８の磁気に感応してロータ３の回転位置を検出す
るものである。
さらに、ロータ３はベアリング12,13を介してブラケッ
ト10,11に対して回転自在に支承されている。かくし
て、ロータ３はステータコア１の内側で同心的に自在回
転できるようになっている。
ト10,11に対して回転自在に支承されている。かくし
て、ロータ３はステータコア１の内側で同心的に自在回
転できるようになっている。
第５図はロータ３の軸方向に対して直角方向からみた断
面図であり、この例では４極着磁の場合について磁極と
磁束の状態を示したものである。
面図であり、この例では４極着磁の場合について磁極と
磁束の状態を示したものである。
この例に示すように円筒状のフェライト磁石６を使用し
たロータ３は、構造が簡単で組立時の作業性がよい利点
があるが、その反面、円筒状のフェライト磁石６では、
磁束密度の大きい磁石が製造できないという問題点があ
り、モータ全体を高性能化あるいは小型化できないとい
う欠点がある。
たロータ３は、構造が簡単で組立時の作業性がよい利点
があるが、その反面、円筒状のフェライト磁石６では、
磁束密度の大きい磁石が製造できないという問題点があ
り、モータ全体を高性能化あるいは小型化できないとい
う欠点がある。
このため、特に高性能モータが必要な場合とか，小型化
を要求されるような場合には、円筒状のフェライト磁石
６を使わずに、磁極数ごとに磁石を分割したいわゆるセ
グメント型磁石を使用している。
を要求されるような場合には、円筒状のフェライト磁石
６を使わずに、磁極数ごとに磁石を分割したいわゆるセ
グメント型磁石を使用している。
第６図は１個のセグメント型磁石を示す斜視図、第７図
は第６図のセグメント型磁石を４個使用した４極の従来
の永久磁石式回転電機におけるロータの構成例を示すも
ので、軸方向に対して直角方向からみた断面図である。
は第６図のセグメント型磁石を４個使用した４極の従来
の永久磁石式回転電機におけるロータの構成例を示すも
ので、軸方向に対して直角方向からみた断面図である。
この第６図，第７図において、61はセグメント型フェラ
イト磁石（以下、セグメント型磁石という）であり、こ
の例の場合、４極であるから、４個のセグメント型磁石
61をロータコア５の外周面に接着剤７を使用して固着し
ている。
イト磁石（以下、セグメント型磁石という）であり、こ
の例の場合、４極であるから、４個のセグメント型磁石
61をロータコア５の外周面に接着剤７を使用して固着し
ている。
なお、このようにセグメント型磁石61を使用する場合、
コギングトルクや磁気騒音を軽減するために、通常ステ
ータ対向面の角部をかなり大きい面取り6aとした形状と
している。
コギングトルクや磁気騒音を軽減するために、通常ステ
ータ対向面の角部をかなり大きい面取り6aとした形状と
している。
従来の永久磁石式回転電機は以上のように構成されてい
るので、モータの運転により、セグメント型磁石61に生
じる遠心力のために接着剤７は剥離力を受ける。
るので、モータの運転により、セグメント型磁石61に生
じる遠心力のために接着剤７は剥離力を受ける。
また、起動，停止の瞬間には、セグメント型磁石61の慣
性のために接着剤７に剪断力が発生する。
性のために接着剤７に剪断力が発生する。
このようにセグメント型磁石61を使用したモータでは、
以上のように接着強度の制約から、高回転することがで
きないとか、頻繁に起動，停止を行う用途には使えない
という欠点があった。
以上のように接着強度の制約から、高回転することがで
きないとか、頻繁に起動，停止を行う用途には使えない
という欠点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、セグメント型磁石を使いながら、その接着強
度を格段に向上させることができて性能を向上でき、か
つセグメント型磁石が使用中に破損するようなことがあ
っても、破片がステータとの間に噛み込んでロックする
ような不具合を解消できる永久磁石式回転電機を得るこ
とを目的とする。
たもので、セグメント型磁石を使いながら、その接着強
度を格段に向上させることができて性能を向上でき、か
つセグメント型磁石が使用中に破損するようなことがあ
っても、破片がステータとの間に噛み込んでロックする
ような不具合を解消できる永久磁石式回転電機を得るこ
とを目的とする。
この発明に係る永久磁石式回転電機は、セグメント型磁
石のステータ対向側角部の面取りによって生じる隣接磁
石間の凹所にはまり込むような突起を有する非磁性金属
薄板で形成してセグメント型磁石を包囲しかつロータの
シャフトに固着された二つの椀状カバーを備えたもので
ある。
石のステータ対向側角部の面取りによって生じる隣接磁
石間の凹所にはまり込むような突起を有する非磁性金属
薄板で形成してセグメント型磁石を包囲しかつロータの
シャフトに固着された二つの椀状カバーを備えたもので
ある。
この発明においては、二つの椀状カバーがセグメント型
磁石とともにロータを構成し、シャフトに強固に固着さ
れた二つの椀状カバーによりセグメント型磁石を保持
し、このセグメント型磁石の機械的強度を向上するよう
に作用する。
磁石とともにロータを構成し、シャフトに強固に固着さ
れた二つの椀状カバーによりセグメント型磁石を保持
し、このセグメント型磁石の機械的強度を向上するよう
に作用する。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はロータの軸方向に対して直角方向からみた断面図、
第２図は第１図のＡ−Ａ線の断面図である。この第１図
および第２図において、第４図〜第７図と同一部分には
同一符号を付して説明する。
図はロータの軸方向に対して直角方向からみた断面図、
第２図は第１図のＡ−Ａ線の断面図である。この第１図
および第２図において、第４図〜第７図と同一部分には
同一符号を付して説明する。
第１図，第２図において、４はシャフト、５は軟鉄磁気
材からなるロータコア、61はセグメント型磁石で、この
実施例の場合は４極の場合を例示しており、したがって
セグメント型磁石61は４個使用されている。ここまでの
部分は第７図に示す従来の永久磁石式回転電機と同じで
ある。なお、第１図，第２図において、接着剤は示され
ていないが、接着剤を使用するのは、第７図の場合と同
様である。
材からなるロータコア、61はセグメント型磁石で、この
実施例の場合は４極の場合を例示しており、したがって
セグメント型磁石61は４個使用されている。ここまでの
部分は第７図に示す従来の永久磁石式回転電機と同じで
ある。なお、第１図，第２図において、接着剤は示され
ていないが、接着剤を使用するのは、第７図の場合と同
様である。
この実施例では、以下に述べる椀状カバー600を使用し
たことを特徴とするものである。すなわち、この椀状カ
バー600は非磁性ステンレス，黄銅などの金属薄板をプ
レス加工して形成されている。
たことを特徴とするものである。すなわち、この椀状カ
バー600は非磁性ステンレス，黄銅などの金属薄板をプ
レス加工して形成されている。
第３図はこの椀状カバー600を示す斜視図で、この図よ
り明らかなように椀状カバー600の周囲には突起601と磁
極数と同数（図示の実施例では４個）設けられている。
この突起601は中心に向って突出されている。
り明らかなように椀状カバー600の周囲には突起601と磁
極数と同数（図示の実施例では４個）設けられている。
この突起601は中心に向って突出されている。
この突起601の軸方向長さはプレス加工を容易にするた
めに、椀状カバー600の深さの1/2〜1/3となっている。
セグメント型磁石61の場合、すでに述べたとおりコギン
グトルクや磁気騒音低減のために、ステータ対向面側の
角部を大きく面取りする。第１図中の6aがこの面取りで
ある。
めに、椀状カバー600の深さの1/2〜1/3となっている。
セグメント型磁石61の場合、すでに述べたとおりコギン
グトルクや磁気騒音低減のために、ステータ対向面側の
角部を大きく面取りする。第１図中の6aがこの面取りで
ある。
このような面取り6aを有するセグメント型磁石61をロー
タコア５の外周面上に並べると、第１図より明らかなよ
うにセグメント型磁石61の隣接部分に面取り6aにより凹
所603ができるので、この凹所603に椀状カバー600の突
起601がはまり込むように、突起601の形状を決めてあ
る。
タコア５の外周面上に並べると、第１図より明らかなよ
うにセグメント型磁石61の隣接部分に面取り6aにより凹
所603ができるので、この凹所603に椀状カバー600の突
起601がはまり込むように、突起601の形状を決めてあ
る。
また、椀状カバー600の開口端の反対側には、シャフト
４と嵌合させるための鍔部602が設けられている。
４と嵌合させるための鍔部602が設けられている。
次に、ロータの組立手順について説明する。まず、シャ
フト４の所定位置にロータコア５を圧入する。次に、一
方の椀状カバー600をその開口部（第３図の左側）をロ
ータコア５側にして、シャフト４に圧入する。
フト４の所定位置にロータコア５を圧入する。次に、一
方の椀状カバー600をその開口部（第３図の左側）をロ
ータコア５側にして、シャフト４に圧入する。
次に、ロータコア５の表面およびシャフト４に圧入され
た椀状カバー600の内面に接着剤を塗布する。
た椀状カバー600の内面に接着剤を塗布する。
次に、セグメント型磁石61を１個ずつ椀状カバー600の
開口部から軸方向に挿入する。さらに、他方の椀状カバ
ー600の内面に接着剤を塗布し、これをシャフト４にそ
の開口側をセグメント側磁石61に向けて圧入する。
開口部から軸方向に挿入する。さらに、他方の椀状カバ
ー600の内面に接着剤を塗布し、これをシャフト４にそ
の開口側をセグメント側磁石61に向けて圧入する。
最後に、両椀状カバー600の鍔部602をそれぞれ溶接また
はカシメによりシャフト４と完全に一体化する。
はカシメによりシャフト４と完全に一体化する。
この場合の椀状カバー600に設けた突起601は、上述のと
おりセグメント型磁石61を挿入する場合のガイドとなる
他、モータとしての使用中にセグメント型磁石61に生じ
る回転方向の力を受け止める重要な働きをする。
おりセグメント型磁石61を挿入する場合のガイドとなる
他、モータとしての使用中にセグメント型磁石61に生じ
る回転方向の力を受け止める重要な働きをする。
また、接着剤は椀状カバー600の内周面とロータコア５
の外周面に塗布されているから、セグメント型磁石61の
内周面はロータコア５の表面の接着剤でロータコア５に
接着され、セグメント型磁石61の外周面は椀状カバー60
0の内周面の接着剤でこの椀状カバー600に接着される。
の外周面に塗布されているから、セグメント型磁石61の
内周面はロータコア５の表面の接着剤でロータコア５に
接着され、セグメント型磁石61の外周面は椀状カバー60
0の内周面の接着剤でこの椀状カバー600に接着される。
なお、上記実施例では、椀状カバー600の内周面にも接
着剤を使用した場合について説明したが、特に小容量の
回転電機ではこの接着剤は使用しなくてもよい。即ち、
椀状カバー600は、上述の通りその鍔部602を溶接または
カシメにてシャフト４と完全に一体化しており、またそ
の突起601がセグメント型磁石61を隣接することによっ
て生じる凹所603にはまり込むようにしているので結局
セグメント型磁石61は一体化されていることになる。
着剤を使用した場合について説明したが、特に小容量の
回転電機ではこの接着剤は使用しなくてもよい。即ち、
椀状カバー600は、上述の通りその鍔部602を溶接または
カシメにてシャフト４と完全に一体化しており、またそ
の突起601がセグメント型磁石61を隣接することによっ
て生じる凹所603にはまり込むようにしているので結局
セグメント型磁石61は一体化されていることになる。
以上のように、この発明によればシャフトに固着された
二つの椀状カバーによりセグメント型磁石を包囲すると
ともに、椀状カバーに設けた突起を隣接するセグメント
型磁石の面取りによって生じる凹所にはめ込むように構
成したので、セグメント型磁石はラジアル方向，スラス
ト方向，回転方向のいずれに対しても完全に拘束され、
非常に堅牢なロータとすることができ、例えばサーボモ
ータのような高性能回転電機が得られる。
二つの椀状カバーによりセグメント型磁石を包囲すると
ともに、椀状カバーに設けた突起を隣接するセグメント
型磁石の面取りによって生じる凹所にはめ込むように構
成したので、セグメント型磁石はラジアル方向，スラス
ト方向，回転方向のいずれに対しても完全に拘束され、
非常に堅牢なロータとすることができ、例えばサーボモ
ータのような高性能回転電機が得られる。
さらに、使用中、セグメント型磁石が破損するようなこ
とがあっても、椀状カバーにより包囲されているため、
ステータとの間に破片が噛み込んでロックするような不
具合が生じなくなるという効果も得られる。
とがあっても、椀状カバーにより包囲されているため、
ステータとの間に破片が噛み込んでロックするような不
具合が生じなくなるという効果も得られる。
第１図はこの発明の一実施例による永久磁石式回転電機
におけるロータの軸方向に対して直角方向からみた断面
図、第２図は第１図のＡ−Ａ線の断面図、第３図は第１
図の椀状カバーを示す斜視図、第４図は従来の永久磁石
式回転電機を示す軸方向断面図、第５図は第４図のロー
タの軸方向に対して直角方向からみた断面図、第６図は
１個のセグメント型磁石を示す斜視図、第７図は第６図
のセグメント型磁石を４個使用した４極の従来の永久磁
石式回転電機におけるロータの軸方向に対して直角方向
からみた断面図である。 １……ステータコア、２……ステータコイル、３……ロ
ータ、４……シャフト、５……ロータコア、6a……面取
り、61……セグメント型磁石、600……椀状カバー、601
……突起、602……鍔部、603……凹所。 なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。
におけるロータの軸方向に対して直角方向からみた断面
図、第２図は第１図のＡ−Ａ線の断面図、第３図は第１
図の椀状カバーを示す斜視図、第４図は従来の永久磁石
式回転電機を示す軸方向断面図、第５図は第４図のロー
タの軸方向に対して直角方向からみた断面図、第６図は
１個のセグメント型磁石を示す斜視図、第７図は第６図
のセグメント型磁石を４個使用した４極の従来の永久磁
石式回転電機におけるロータの軸方向に対して直角方向
からみた断面図である。 １……ステータコア、２……ステータコイル、３……ロ
ータ、４……シャフト、５……ロータコア、6a……面取
り、61……セグメント型磁石、600……椀状カバー、601
……突起、602……鍔部、603……凹所。 なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】ステータコアにステータコイルを巻装して
構成されたステータと、このステータと同心的に配置さ
れかつ回転自在に支承されたシャフトと、このシャフト
に固定されたロータコアと、このロータコアの外周面に
複数配置されかつ上記ステータに対向する面の角部に面
取りが施されているセグメント型磁石と、このセグメン
ト型磁石の上記面取りが隣接することによって生じる凹
所と、上記シャフトに固着されかつ上記凹所のそれぞれ
に突起を嵌合させるとともに上記セグメント型磁石を包
囲する非磁性金属薄板により形成された二つの椀状カバ
ーとを備えた永久磁石式回転電機。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63169615A JPH071990B2 (ja) | 1988-07-07 | 1988-07-07 | 永久磁石式回転電機 |
| KR1019890005268A KR910010194B1 (ko) | 1988-07-07 | 1989-04-21 | 영구자석식 회전전기 |
| DE3922123A DE3922123A1 (de) | 1988-07-07 | 1989-07-05 | Laeufer fuer eine dynamoelektrische maschine |
| US07/659,451 US5140210A (en) | 1988-07-07 | 1991-02-20 | Permanent-magnet type dynamoelectric machine rotor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63169615A JPH071990B2 (ja) | 1988-07-07 | 1988-07-07 | 永久磁石式回転電機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0223049A JPH0223049A (ja) | 1990-01-25 |
| JPH071990B2 true JPH071990B2 (ja) | 1995-01-11 |
Family
ID=15889782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63169615A Expired - Lifetime JPH071990B2 (ja) | 1988-07-07 | 1988-07-07 | 永久磁石式回転電機 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH071990B2 (ja) |
| KR (1) | KR910010194B1 (ja) |
| DE (1) | DE3922123A1 (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2685568B1 (fr) * | 1991-12-20 | 1994-12-23 | Valeo Systemes Dessuyage | Rotor a aimants permanents et machine magneto-dynamique, comme un moteur sans collecteur, equipee d'un tel rotor. |
| SG47895A1 (en) * | 1993-03-19 | 1998-04-17 | Daikin Ind Ltd | Super high speed brushless dc motor |
| DE4401241C2 (de) * | 1994-01-18 | 1997-09-25 | Richter Chemie Technik Gmbh | Magnetbefestigung in Magnetkupplungen |
| DE29510521U1 (de) * | 1995-06-29 | 1996-11-07 | Magnet-Physik Dr. Steingroever GmbH, 50996 Köln | Rotor für elektrische Maschinen und Geräte, insbesondere Schrittmotoren |
| KR0176861B1 (ko) * | 1995-11-14 | 1999-10-01 | 구자홍 | 밀폐형 압축기의 냉매흡입장치 |
| US6940205B1 (en) | 1997-09-08 | 2005-09-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Permanent magnet synchronous motor |
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