JPH09219944A - 埋め込み構造のロータ、及びその製造方法 - Google Patents

埋め込み構造のロータ、及びその製造方法

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JPH09219944A
JPH09219944A JP8307670A JP30767096A JPH09219944A JP H09219944 A JPH09219944 A JP H09219944A JP 8307670 A JP8307670 A JP 8307670A JP 30767096 A JP30767096 A JP 30767096A JP H09219944 A JPH09219944 A JP H09219944A
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JP
Japan
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rotor
permeability material
low
laminated member
rotor core
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Pending
Application number
JP8307670A
Other languages
English (en)
Inventor
Naoyuki Sumiya
直之 角谷
Yukio Honda
幸夫 本田
Hiroshi Murakami
浩 村上
Shizuka Yokote
静 横手
Kazunari Narasaki
和成 楢崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低透磁率材をロータコアに圧入する場合、低
透磁率材がロータコアより弱いと、低透磁率材が破損し
てしまうという恐れがあった。 【解決手段】 低透磁率材6を高硬化質材5の間に挟み
込んだ積層部材4を、ロータコア3内部に埋め込んだ埋
め込み構造のロータ1なので、積層部材4を圧入する
時、ロータコア3には高硬化質材5が接触し、低透磁率
材6は破損しない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は多層埋め込み構造ロ
ータ、及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、ロータコアに低透磁率材を埋め込
んだ多層埋め込み構造ロータを用いたリラクタンスモー
タが発表された。このモータは小型で高出力、さらに高
速回転可能な特徴を有しているため注目されている。
【0003】以下、図面を参照しながら従来型の多層埋
め込み構造ロータの製造方法について説明する。
【0004】従来例を示す図8,図9のロータは、ロー
タコア41に低透磁率材42が埋め込まれている。この
ように構成されたロータにおいては、d軸方向のインダ
クタンスLdと、d軸と電気角が直交するq軸方向のイ
ンダクタンスLqとを比較すると、前記インダクタンス
Ldは磁束がほとんど通らず小さくなる一方、前記イン
ダクタンスLqは磁束が通り易くなり大きくなる。
【0005】したがって、LdとLqの比で表される磁
気的凹凸を示す突極比(ρ=Lq/Ld)が大きくなり
有効にトルクを発生して、小型で高出力、高速回転を得
るモータが得られるものであった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成においては、多層の低透磁率材を1つずつ圧入し
なければならないため、手間がかかるという問題があっ
た。
【0007】さらに、低透磁率材をロータコアに圧入す
る際に、低透磁率材はロータコアである鉄に比べてもろ
いので破損してしまう恐れがあった。そのため、ロータ
コアの低透磁率材を圧入する穴を低透磁率材の形状より
も若干大きくしなければならず、どうしても大きな隙間
が生じてしまい磁束が通りにくくなり、モータの性能が
十分発揮できない欠点もあった。
【0008】本発明は上記問題を解決するもので、簡単
安価に製造でき、モータの性能も損なわないリラクタン
ストルクを利用する多層埋め込み構造ロータを提供する
ことを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本願発明の埋め込み構造
ロータは、低透磁率材を高硬化質材の間に挟み込んだ積
層部材を、ロータコア内部に埋め込んだものであり、積
層部材を挿入する際に低透磁率材が欠けることがない。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の埋め込み構造のロータ
は、低透磁率材を高硬化質材の間に挟み込んだ積層部材
を、ロータコア内部に埋め込んだものであり、積層部材
を挿入する際に低透磁率材は高硬化質材の間にあるた
め、積層部材を挿入する際にロータコアにぶつかるのは
高硬化質材であり低透磁率材が欠けることはない。
【0011】また、積層部材の断面は低透磁率材より高
硬化質材が突出しているので、ロータコアに低透磁率材
が直接に接触することがない。
【0012】また、高硬化質材が高透磁率材であるの
で、積層部材に沿って磁束が流れ易くなる。
【0013】また、低透磁率材の間に高透磁率材を挟む
ことにより、さらに積層部材に沿って磁束を流れ易くす
ることができる。
【0014】また、低透磁率材が永久磁石であってもよ
い。また、低透磁率材が非磁性体であってもよい。
【0015】また、高硬化質材を方向性電磁鋼板にする
ことにより、さらに積層部材に沿って磁束を流れ易くす
ることができる。
【0016】また、積層部材に突起部を設けることによ
り、ロータコアに積層部材を圧入しやすくなる。
【0017】また、高硬化質材と低透磁率材とを接着材
により張り付けてもよい。本発明の埋め込み構造のロー
タの製造方法は低透磁率材を高硬化質材の間に挟み込ん
で積層部材とした後、圧入によりロータコア内部の挿入
部に前記積層部材を埋め込んだので、圧入時積層部材が
欠けることがない。
【0018】
【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
ながら詳細に説明する。
【0019】(実施例1)図1,図2は実施例を示す。
ロータ1はシャフト2と、ロータコア3と、ロータコア
内部に埋め込んだ積層部材4からなる。この積層部材4
はロータコア3の材質と同等に硬い高硬化質材5とロー
タコア3の材質より柔らかい低透磁率材6とがロータ1
の軸方向に垂直な方向に、隙間なく積層されている。上
記のように構成したロータ1は、積層部材を4ヶ所に備
えており、積層部材4と積層部材4との間の隙間は磁束
が流れ易く、積層部材4を埋め込んでいる部分はq軸方
向に磁束が流れ難い。このように、構成したロータ1は
q軸方向とd軸方向とを備え、リラクタンス用のモー
タ、またはIPMモータなどに用いられる。
【0020】このようなロータ1は、まず高硬化質材5
と低透磁率材6とを接着材により接着して積層して積層
部材4を作る。そして、積層部材4を埋め込むために設
けたロータコア3の挿入部に、積層部材4を圧入して埋
め込む。この時、積層部材4は高硬化質材5に挟持され
ており、圧入しても高硬化質材5により、低透磁率材6
を保護しているので、低透磁率材6が欠けることなく、
容易に埋め込むことができる。
【0021】よって、積層部材4の欠けによって挿入
部、モータ自体に低透磁率材6の破片が混入することが
なくモータの性能が充分発揮できる。
【0022】なお、実施例1では高硬化質材5として鉄
を、低透磁率材6として永久磁石を、ロータコア3の材
質として鉄で構成されている。このように低透磁率材6
として永久磁石を用いることによりIPMモータのロー
タとして利用することができる。
【0023】上記のように構成した積層部材4は、積層
部材4の中に高硬化質材5を挟持することにより図8に
示す従来例のように、低透磁率材6を1つずつ圧入する
よりも、1度で圧入できるので時間もかからない。ま
た、低透磁率材6を直接ロータコア3に隙間なく圧入す
る時、低透磁率材6を鉄である高硬化質材5で挟み、さ
らに低透磁率材6の弧の長さを高硬化質材5の弧の長さ
よりも短くすることによって、断面でも必ずロータコア
3に接触する部分は高硬化質材5になるので低透磁率材
6が欠けることはない。
【0024】さらに、高硬化質材5と低透磁率材6とを
隙間なく張り合わせることによって、隙間による磁束の
ロスがなくなり、磁束が有効に利用できモータの性能が
十分に発揮できるという点も優れている。この張り合わ
せは接着材により行うことにより密着性が増す。
【0025】なお、低透磁率材6として非磁性体を用い
てリラクタンスモータ用のロータとして利用することも
可能である。
【0026】(実施例2)図3,図4に実施例2を示
す。ロータ11はシャフト12と、ロータコア13と、
ロータコア内部に埋め込んだ磁束の流れを遮断する積層
部材14からなる。この、積層部材14はロータコア1
3の材質以上硬い高硬化質材15とロータコア13の材
質より柔らかい低透磁率材16とがロータ11の軸方向
に垂直な方向に、隙間なく積層されている。この時、高
硬化質材15のロータコア13と接する面には突起部1
7を設けている。上記のように構成したロータ11は、
積層部材14を4ヶ所に備えており、積層部材14と積
層部材14との間の隙間は、磁束が流れ易く、積層部材
14を埋め込んでいる部分は磁束が流れ難い。このよう
に、構成したロータ11はq軸方向とd軸方向とを備
え、リラクタンスモータ,IPMモータなどに用いられ
る。
【0027】次に第2の実施例の作用を説明する。この
第2の実施例は、第1の実施例の作用に加えて突起部1
7を設けることにより、積層部材14をロータコア13
に圧入する際に位置決めが容易となり、圧入しやすくな
る。さらに圧入した後も、積層部材14がロータコア1
3に対し固定されるのでネジなどで止める必要もない。
【0028】(実施例3)図5,図6に実施例3を示
す。
【0029】図5に本発明の実施例3のロータ31の正
面図を示す。このロータ31は、シャフト32と、ロー
タコア33と、方向性電磁鋼板35と低透磁率材36と
で交互に隙間なく積層された4つの積層部材34から構
成されている。このとき、方向性電磁鋼板の磁束の通り
易い方向は前記d軸方向、つまり円弧に沿って磁束が流
れ易くなっている。
【0030】上記方向性電磁鋼板35と低透磁率材36
とがロータ半径方向に交互に隙間なく積層されてなる積
層部材34は、図6に示すように、低透磁率材36とし
て永久磁石を用いて構成している。このように積層部材
34を構成し、ロータコア33に圧入すれば、低透磁率
材36を1つずつ圧入するよりも時間もかからず、また
低透磁率材36を直接ロータコアに隙間なく圧入する
と、低透磁率材36は鉄であるロータコア33よりもも
ろいので端部が欠けてしまう恐れがあるが、本発明の積
層部材34は鉄である方向性電磁鋼板35で挟み、さら
に低透磁率材36の弧の長さを方向性電磁鋼板35の弧
の長さよりも短くすることによって、低透磁率材36が
欠けることはない。したがって、以上の点から本発明は
量産性に優れている。
【0031】さらに、方向性電磁鋼板35と低透磁率材
36とを隙間なく張り合わせることによって、隙間によ
る磁束のロスがなくなり、磁束が有効に利用できモータ
の性能が十分に発揮できるという点でも優れている。
【0032】さらに、マグネットトルクに加えて発生す
るリラクタンストルクについて言えば、上記手段をとる
ことで、q軸方向については、多層に設けた低透磁率材
36によって磁束は通りにくくなり、q軸インダクタン
スは小さくなる一方、d軸方向については、高透磁率材
である方向性電磁鋼板35によって磁路が形成されてい
るのに加えて、d軸方向に方向性電磁鋼板35の磁束の
通り易い方向が向いているので、さらに磁束は通り易く
なり、d軸インダクタンスは相当大きくなる。したがっ
て、図7に示すように、突極比Ld/Lqは10ぐらい
と従来例1と比べてより高くでき、LdとLqの差も相
当大きくできるので、発生するリラクタンストルクはよ
り大きくでき、より小型・高出力のモータが得られる。
【0033】なお、低透磁率材36として非磁性体を使
用しても同様のことが言える。
【0034】
【発明の効果】本願請求項1,5,9記載の発明は、低
透磁率材を高硬化質材の間に挟み込んだ積層部材を挿入
することにより、挿入した時低透磁率材が欠けることが
ない。
【0035】また、請求項2記載の発明は低透磁率材は
ロータコアに接触しないので、断面が欠けることはな
い。
【0036】また、請求項3,4記載の発明は高硬化質
材が磁束の流れのパスとなり、d軸方向に磁束が流れ易
くなり、突極比Ld/Lqが大きくなる。よって、大き
なリラクタンストルクが得られる。
【0037】また、請求項6記載の発明はマグネットが
欠けることがないので、IPMモータに用いた時に、マ
グネットの欠けた部分によりマグネットトルクが減少す
ることがない。
【0038】また、請求項7記載の発明は方向性電磁鋼
板を用いることにより、さらに高透磁率材を流れる磁束
が大きくなり、より大きなリラクタンストルクが得られ
る。
【0039】また、請求項8記載の発明は突起部を設け
ることにより、積層部材の圧入が容易になる。
【0040】また、請求項10記載の発明により、圧入
時にロータの低透磁率材が欠けることがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1のロータの正面図
【図2】同積層部材の斜視図
【図3】本発明の実施例2のロータの正面図
【図4】同積層部材の斜視図
【図5】本発明の実施例3のロータの正面図
【図6】同積層部材の斜視図
【図7】本発明の実施例1と実施例3との突極比を示す
【図8】従来のロータの正面図
【図9】同積層部材の斜視図
【符号の説明】
1 ロータ 3 ロータコア 4 積層部材 5 高硬化質材 6 低透磁率材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横手 静 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 楢崎 和成 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】低透磁率材を高硬化質材の間に挟み込んだ
    積層部材を、ロータコア内部に埋め込んだ埋め込み構造
    のロータ。
  2. 【請求項2】積層部材の断面は低透磁率材より高硬化質
    材が突出している請求項1記載のロータ。
  3. 【請求項3】高硬化質材が高透磁率材である請求項1ま
    たは請求項2記載の埋め込み構造のロータ。
  4. 【請求項4】低透磁率材の間に高透磁率材を挟んだ請求
    項1〜3のいずれか1項に記載の埋め込み構造ロータ。
  5. 【請求項5】低透磁率材が非磁性体である請求項1〜4
    のいずれか1項に記載の埋め込み構造のロータ。
  6. 【請求項6】低透磁率材が永久磁石である請求項1〜4
    のいずれか1項に記載の埋め込み構造のロータ。
  7. 【請求項7】高硬化質材が方向性電磁鋼板である請求項
    1〜6のいずれか1項に記載の埋め込み構造のロータ。
  8. 【請求項8】積層部材に突起部を設けた請求項1〜7の
    いずれか1項に記載の埋め込み構造のロータ。
  9. 【請求項9】高硬化質材と低透磁率材とを接着材により
    張り付けた請求項1〜8のいずれか1項に記載の埋め込
    み構造のロータ。
  10. 【請求項10】低透磁率材を高硬化質材の間に挟み込ん
    で積層部材とした後、圧入によりロータコア内部の挿入
    部に前記積層部材を埋め込んだ埋め込み構造ロータの製
    造方法。
JP8307670A 1995-12-05 1996-11-19 埋め込み構造のロータ、及びその製造方法 Pending JPH09219944A (ja)

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JP31626595 1995-12-05
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6836045B2 (en) * 2000-10-12 2004-12-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electrical motor
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JP2015198513A (ja) * 2014-04-01 2015-11-09 富士電機株式会社 埋込磁石型回転電機

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