JPH08505037A - 軟磁性部片および硬磁性部片から構成される永久磁石式電気機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 放射状の空気ギャップおよび交差位相導体を備えている既知の永久磁気電気機械は挿入された軟性磁石の前に軸に沿って整えられた空間だけに方向付けられている。永久磁石を備えている本体（１３）を、放射状に巻線（１５）の中に取り付けられている部分に分けることにより、巻線オーバーハング部は永久磁石とその軟性磁気ヨークの前に軸にそってある空間に拡張される。巻線オーバーハング部における導体長が既存のものよりも短くなるため、機械の半径全体は減少され、その効果と出力密度は増加する。さらに、製造、取り外し、磁石の磁気化等が簡略化される。

Description

【発明の詳細な説明】 軟磁性部片および硬磁性部片から構成 される永久磁石式電気機械発明の詳細な説明 （技術分野） この発明は、放射方向の空気ギャップおよび交差位相導体を具備した永久磁石 式電気機械、並びにその様な機械の製造工程に関するものである。 （従来の技術） 永久磁石式電気機械、特に多数の磁極および交差位相導体を使用するブラシな しの設計の場合は、最高の出力密度を得ることができる。ただし、異なる位相の 導体の交差により巻線オーバーハング部にある導体部が増すため、出力密度と効 率が低下する原因となる。 ドイツ特許番号１，０５６，２５３には、分割形内部ローターに永久磁石を備 え付けた放射方向の空気ギャップを使用する永久磁石式電気機械が記されている 。前述の磁石の磁極は同じ極性で対面しており、前述の磁極のフランジはその円 周の方向に分割されている。ローターの組み立て中、最後の分割片は外側表面か ら放射状にまたは軸方向に挿入され、ウェッジにより同心状に形成された溝に固 定される。 この発明は、交差位相導体を具備した永久磁石式で空 気ギャップを備えた電気機械の開発を進め、その効率および出力密度を改善する という目的に基づくものである。 （発明の概要） この発明に基づいて、永久磁石を具備した本体を分割して、随時巻線に挿入ま たは巻線から取り外すことができ、また交差位相導体が空気ギャップ、永久磁石 、およびそれらのヨークのところにある利用可能な空間を電流伝導に放射状に利 用する部片に分けることにより、巻線オーバーハング部の導体長を短くし、その 結果として出力密度および効率を向上して、この目的を達成する。 磁石を装備した本体を分割するに当り、磁石が空気ギャップの半径方向外側に 配置されている場合は、その部分の構造設計が一つだけ必要である。一方、磁石 が空気ギャップの内側に配置されている場合は、最後に挿入する部分の接線方向 の幅を半径距離の増加につれて減少するかまたは一定に留めることができるよう に、二種の構造部片の設計が必要である。外側のサイズが小さく、部片の構成単 位が多いので、製造の自動化が簡易化される。 図は、この発明の望ましい具体例を示すものである。図面の簡単な説明 図１は、外部ローターを具備した永久磁石モーターと搬送リングとの部分断面 図である。 図２は、内部ローター搬送部分を具備した永久磁石モーターの部分断面図であ る。 図３は、６磁極内部ローターの組み立てのための３つの手順を示す。 （実施例の説明） 図１は、外部ローターを備えた永久磁石式モーターを示している。そのハウジ ングは、歯のあるギアとして設計され、また同時に搬送リング（１）としての機 能も果たし、硬磁性および軟磁性の複数の磁気ローター部片（２）を放射状に固 定する。ローター部片（２）の放射方向に寸法が変動している外面部および搬送 リング（１）の放射方向に寸法が変動している内面部は、磁極ピッチに向かって 周期的に波動するインターフェイスを形成する。軟性磁気ローター本体（３）の 分割設計により、ローター部片（２）の一部として、糊付け磁石（４）を使用し 、それを巻線（５）の巻線オーバーハング間で軸方向に配置または放射状に挿入 することができる。搬送リング（１）からスライドして取り外した後、それらの 磁石（４）の磁極に個別にアクセスして、別々に試験、磁化、または交換するこ とができる。 図２は、内部ローターを具備した永久磁石モーターを示している。そのロータ ー部片（６）はＴ字型の搬送部分（７）でそれらの位置に固定されている。輪状 の機械では、搬送部分によりトルクが心棒へ伝達される。その心棒の直径は、ロ ーター部片（６）の内側の直径よりも 顕著に小さい。最後のローター部片（６）の挿入後、そのローターの構成部材が 放射状に内側に、向けて引張られ、それにより小さい衝撃ギャップの安定構造が 作られる。永久磁石の磁束密度は、磁極（８）間の接線方向中央で最小に達する ので、磁極間の接線方向中央にある極性ギャップ（９）ではなくて円周の方向で 、そのローター部片（６）は磁極（８）から開始またそこへ終端される。また、 固定子は、前もって組み立てられた３位相の巻線（１１）中に配置した分割片（ １０）および冷却用フィンを装備するハウジング（１２）により固定される部片 （１０）から構成される。 図３は、内部ローターを具備した永久磁石式６磁極モーターの硬磁性部分およ び軟磁性部分（１３，１４）を固定子（１５）内に組み立てる様子を示している 。 図３のａ）では、巻線オーバーハング部（１６）により狭くされた開口部を通 して、第１ローター部片（１３’）が挿入される。組み立て中、挿入工具（１７ ）がローター部片をそれらの位置に押さえている。この押さえは、ローター部片 の外端上にある内向けの突起部分（１８）により容易になる。さらに、これらの 突起部分では、隣接部分および搬送リング（１９）への接触面が増加され、同時 に磁束および余熱に対する抵抗が低下される。 図３のｂ）の最後のローター部分（１４’）の挿入は、隣接ローター部片（１ ３，１４）の接線接触面の異な る接触角度により容易にされる。これにより、最後の内部ローターのローター部 片（１４’）を半径方向内側から外側へ向けて挿入することが可能になる。 ローターの構造を図式化するため、図３のｃ）ではリング型の固定子（１５） の一部が削除されている。表示された組み立ての最後の手順では、反対側から挿 入された搬送リング（１９）が６つの挿入工具（１７）を押さえる機能を果たす ことになる。ここでは、搬送リングの溝が対応する台形の突起部分（１８）を掴 み、それらを内側に引き入れる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ローター又は固定子には永久磁石が備え付けられ、前記ローター又は固定子 は部片（２，６，１３，１４）に分割され、硬磁性部分および軟磁性部分（２， ６，１３，１４）が部分的に巻線オーバーハング部（１６）の軸線方向内方に配 置されている、放射方向の空気ギャップおよび交差位相導体を具備した永久磁石 式電気機械。 ２．ローター又は固定子には永久磁石が備え付けられ、前記ローター又は固定子 は部片に分割され、硬磁性部分および軟磁性部分が順番に最初に軸方向に、次に 放射状に挿入され、最後に巻線オーバーハング部の軸線方向内方位置に固定され る、放射状の空気ギャップおよび交差位相導体を使用する永久磁石式電気機械を 製造する工程。