JPH09294344A - 永久磁石式回転機の回転子 - Google Patents
永久磁石式回転機の回転子Info
- Publication number
- JPH09294344A JPH09294344A JP8106545A JP10654596A JPH09294344A JP H09294344 A JPH09294344 A JP H09294344A JP 8106545 A JP8106545 A JP 8106545A JP 10654596 A JP10654596 A JP 10654596A JP H09294344 A JPH09294344 A JP H09294344A
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- JP
- Japan
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- magnet
- permanent magnet
- rotor
- corners
- groove
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 応力集中を避けることができ、しかも磁石の
角部の面取りが不要な構造の磁石用溝を有する永久磁石
式回転機の回転子を提供する。 【解決手段】 鉄心に形成した磁石用溝に永久磁石を挿
入してなる永久磁石式回転機の回転子において、前記永
久磁石の角部に対応する前記磁石用溝の角部には、この
磁石用溝の角部が前記永久磁石の角部と接触するのを避
けるよう、外側へ円弧状にふくらむふくらみを形成す
る。具体的には、前記磁石用溝を磁石用溝１Ａ，１Ｂ，
１Ｃ又は１Ｄの如く構成する。即ち、永久磁石２の角部
２ａに対応する磁石用溝１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの角部
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄには、この角部１ａ，１ｂ，１
ｃ，１ｄが永久磁石２の角部２ａと接触するのを避ける
よう、外側へ円弧状にふくらむふくらみが形成されてい
る。
角部の面取りが不要な構造の磁石用溝を有する永久磁石
式回転機の回転子を提供する。 【解決手段】 鉄心に形成した磁石用溝に永久磁石を挿
入してなる永久磁石式回転機の回転子において、前記永
久磁石の角部に対応する前記磁石用溝の角部には、この
磁石用溝の角部が前記永久磁石の角部と接触するのを避
けるよう、外側へ円弧状にふくらむふくらみを形成す
る。具体的には、前記磁石用溝を磁石用溝１Ａ，１Ｂ，
１Ｃ又は１Ｄの如く構成する。即ち、永久磁石２の角部
２ａに対応する磁石用溝１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの角部
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄには、この角部１ａ，１ｂ，１
ｃ，１ｄが永久磁石２の角部２ａと接触するのを避ける
よう、外側へ円弧状にふくらむふくらみが形成されてい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は永久磁石式回転機の
回転子に関する。
回転子に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来の永久磁石式回転機の回転子
の横断面図、図５は図４に示す回転子の一極当りの磁束
の状態を示す説明図である。
の横断面図、図５は図４に示す回転子の一極当りの磁束
の状態を示す説明図である。
【０００３】図４に示すように、回転子２７は、鉄心２
１に設けられた主磁石用溝２３及び補助磁石用溝２２に
永久磁石である主磁石２６及び補助磁石２５を各々挿入
して構成されている。
１に設けられた主磁石用溝２３及び補助磁石用溝２２に
永久磁石である主磁石２６及び補助磁石２５を各々挿入
して構成されている。
【０００４】主磁石用溝２３は、横断面が鉄心２１の周
方向（以下単に周方向という）に長く且つ緩やかに湾曲
すると共に、回転軸２４の軸方向（以下単に軸方向とい
う）に沿って形成された瓦形状の溝であって、周方向に
等間隔で８箇所設けられている。そして、これらの主磁
石用溝２３に、これらと同形で磁極の方向が鉄心２１の
径方向（以下単に径方向という）に沿い且つ鉄心外周側
の磁極が相異なる主磁石２６が周方向に交互に占位する
よう各々挿入されている。一方、補助磁石用溝２２は、
横断面が径方向に長い長方形であると共に、軸方向に沿
って形成された直方体状の溝であって、各主磁石用溝２
３間に各々設けられている。そして、これらの補助磁石
用溝２２に、これらと同形で磁極の方向が周方向に沿う
補助磁石２５が、その一方の磁極と、この一方側に占位
する主磁石２６の鉄心外周側の磁極とが同極となるよう
にして、各々挿入されている。しかも補助磁石用溝２２
の先端部と鉄心２１の外周面との間には接続部Ａが確保
され、補助磁石用溝２２の基端部と主磁石用溝２３の両
端部との間には接続部Ｂが確保されている。
方向（以下単に周方向という）に長く且つ緩やかに湾曲
すると共に、回転軸２４の軸方向（以下単に軸方向とい
う）に沿って形成された瓦形状の溝であって、周方向に
等間隔で８箇所設けられている。そして、これらの主磁
石用溝２３に、これらと同形で磁極の方向が鉄心２１の
径方向（以下単に径方向という）に沿い且つ鉄心外周側
の磁極が相異なる主磁石２６が周方向に交互に占位する
よう各々挿入されている。一方、補助磁石用溝２２は、
横断面が径方向に長い長方形であると共に、軸方向に沿
って形成された直方体状の溝であって、各主磁石用溝２
３間に各々設けられている。そして、これらの補助磁石
用溝２２に、これらと同形で磁極の方向が周方向に沿う
補助磁石２５が、その一方の磁極と、この一方側に占位
する主磁石２６の鉄心外周側の磁極とが同極となるよう
にして、各々挿入されている。しかも補助磁石用溝２２
の先端部と鉄心２１の外周面との間には接続部Ａが確保
され、補助磁石用溝２２の基端部と主磁石用溝２３の両
端部との間には接続部Ｂが確保されている。
【０００５】従って上記構成の回転子２７は、図５に示
すように（Ｎ極の場合を示す、Ｓ極の場合には磁束の方
向が逆になる）、各主磁石２６の磁束を主磁束φ0 とす
る８極の回転子となり、しかも磁気特性に優れている。
即ち、補助磁石２５の漏れ磁束φ1 ，φ2 が接続部Ａ，
Ｂを通ることによって、これらの接続部Ａ，Ｂを磁気的
に飽和させ、主磁石２６の磁束がこれらの接続部Ａ，Ｂ
を通って流れるのを防止するため、主磁石２６の磁束が
有効にエアギャプを通る。このことにより、主磁束φ0
の低下を防止して、ギャップ磁束密度を高めることがで
きる。また接続部Ａ，Ｂを確保することによって鉄心２
１を周方向及び径方向に連続する一体のものとしたた
め、遠心力に対する強度が高い。従って回転子２７は、
高速回転が可能である。
すように（Ｎ極の場合を示す、Ｓ極の場合には磁束の方
向が逆になる）、各主磁石２６の磁束を主磁束φ0 とす
る８極の回転子となり、しかも磁気特性に優れている。
即ち、補助磁石２５の漏れ磁束φ1 ，φ2 が接続部Ａ，
Ｂを通ることによって、これらの接続部Ａ，Ｂを磁気的
に飽和させ、主磁石２６の磁束がこれらの接続部Ａ，Ｂ
を通って流れるのを防止するため、主磁石２６の磁束が
有効にエアギャプを通る。このことにより、主磁束φ0
の低下を防止して、ギャップ磁束密度を高めることがで
きる。また接続部Ａ，Ｂを確保することによって鉄心２
１を周方向及び径方向に連続する一体のものとしたた
め、遠心力に対する強度が高い。従って回転子２７は、
高速回転が可能である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な回転子２７の鉄心加工では、応力集中を避けてクラッ
クの発生を防止するために、磁石用溝２２，２３の角部
にＲをつける（角部を丸くする）必要がある。図６（図
４のＣ部拡大図）には補助磁石用溝２２について図示す
る。同図に示すように、、補助磁石用溝２２の角部２２
ａには、Ｒがつけられている。
な回転子２７の鉄心加工では、応力集中を避けてクラッ
クの発生を防止するために、磁石用溝２２，２３の角部
にＲをつける（角部を丸くする）必要がある。図６（図
４のＣ部拡大図）には補助磁石用溝２２について図示す
る。同図に示すように、、補助磁石用溝２２の角部２２
ａには、Ｒがつけられている。
【０００７】このため、補助磁石２５を補助磁石用溝２
２に挿入する際に、Ｒがつけられた補助磁石用溝２２の
角部２２ａと補助磁石２５の角部２５ａとが接触して挿
入の妨げとならないよう、図６に示す如く、補助磁石２
５の角部２５ａには、Ｃ面加工のような面取りが必要で
あった。
２に挿入する際に、Ｒがつけられた補助磁石用溝２２の
角部２２ａと補助磁石２５の角部２５ａとが接触して挿
入の妨げとならないよう、図６に示す如く、補助磁石２
５の角部２５ａには、Ｃ面加工のような面取りが必要で
あった。
【０００８】しかしながら、上記の如く永久磁石の角部
を面取りするには、永久磁石の材料硬度が高いため、研
削をしなければなず、このために加工工数がかかり、コ
ストアップの要因となっていた。
を面取りするには、永久磁石の材料硬度が高いため、研
削をしなければなず、このために加工工数がかかり、コ
ストアップの要因となっていた。
【０００９】従って本発明は上記従来技術に鑑み、応力
集中を避けることができ、しかも磁石の角部の面取りが
不要な構造の磁石用溝を有する永久磁石式回転機の回転
子を提供することを課題とする。
集中を避けることができ、しかも磁石の角部の面取りが
不要な構造の磁石用溝を有する永久磁石式回転機の回転
子を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の永久磁石式回転機の回転子は、鉄心に形成した磁石
用溝に永久磁石を挿入してなる永久磁石式回転機の回転
子において、前記永久磁石の角部に対応する前記磁石用
溝の角部には、この磁石用溝の角部が前記永久磁石の角
部と接触するのを避けるよう、外側へ円弧状にふくらむ
ふくらみを形成したことを特徴とする。
明の永久磁石式回転機の回転子は、鉄心に形成した磁石
用溝に永久磁石を挿入してなる永久磁石式回転機の回転
子において、前記永久磁石の角部に対応する前記磁石用
溝の角部には、この磁石用溝の角部が前記永久磁石の角
部と接触するのを避けるよう、外側へ円弧状にふくらむ
ふくらみを形成したことを特徴とする。
【００１１】従って上記構成の永久磁石式回転機の回転
子よれば、磁石用溝の角部に外側へ円弧状にふくらむふ
くらみを形成したことによって、応力集中を避けること
ができると共に、永久磁石の角部が面取りされていなく
ても、この永久磁石の角部と磁石用溝の角部とが接触す
るのを避けることができる。
子よれば、磁石用溝の角部に外側へ円弧状にふくらむふ
くらみを形成したことによって、応力集中を避けること
ができると共に、永久磁石の角部が面取りされていなく
ても、この永久磁石の角部と磁石用溝の角部とが接触す
るのを避けることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基ずき詳細に説明する。
に基ずき詳細に説明する。
【００１３】図１は、本発明の実施の形態に係る各種の
磁石用溝の構造図である。
磁石用溝の構造図である。
【００１４】図１（ａ）に示すように、磁石用溝１Ａで
は、この磁石用溝１Ａに挿入された永久磁石２の角部２
ａに対応する磁石用溝１Ａの角部１ａに、この角部１ａ
が永久磁石２の角部２ａと接触するのをさけるよう、外
側へ、即ち図中左右方向へ円弧状にふくらむふくらみが
形成されている。
は、この磁石用溝１Ａに挿入された永久磁石２の角部２
ａに対応する磁石用溝１Ａの角部１ａに、この角部１ａ
が永久磁石２の角部２ａと接触するのをさけるよう、外
側へ、即ち図中左右方向へ円弧状にふくらむふくらみが
形成されている。
【００１５】図１（ｂ）に示すように、磁石用溝１Ｂで
は、この磁石用溝１Ｂに挿入された永久磁石２の角部２
ａに対応する磁石用溝１Ｂの角部１ｂに、この角部１ｂ
が永久磁石２の角部２ａと接触するのを避けるよう、外
側へ、即ち図中上方及び左右方向へ円弧状にふくらむふ
くらみが形成されている。
は、この磁石用溝１Ｂに挿入された永久磁石２の角部２
ａに対応する磁石用溝１Ｂの角部１ｂに、この角部１ｂ
が永久磁石２の角部２ａと接触するのを避けるよう、外
側へ、即ち図中上方及び左右方向へ円弧状にふくらむふ
くらみが形成されている。
【００１６】図１（ｃ）に示すように、磁石用溝１Ｃで
は、この磁石用溝１Ｃに挿入された永久磁石２の角部２
ａに対応する磁石用溝１Ｃの角部１ｃに、この角部１ｃ
が永久磁石２の角部２ａと接触するのを避けるよう、外
側へ、即ち図中上下方向へ円弧状にふくらむふくらみが
形成されている。
は、この磁石用溝１Ｃに挿入された永久磁石２の角部２
ａに対応する磁石用溝１Ｃの角部１ｃに、この角部１ｃ
が永久磁石２の角部２ａと接触するのを避けるよう、外
側へ、即ち図中上下方向へ円弧状にふくらむふくらみが
形成されている。
【００１７】図１（ｄ）に示すように、磁石用溝１Ｄで
は、この磁石用溝１Ｄに挿入された永久磁石２の角部２
ａに対応する磁石用溝１Ｄの角部１ｄに、この角部１ｄ
が永久磁石２の角部２ａに接触するのを避けるよう、外
側へ、即ち図中の斜め右上、左上、右下及び左下方向へ
円弧状にふくらむふくらみが形成されている。
は、この磁石用溝１Ｄに挿入された永久磁石２の角部２
ａに対応する磁石用溝１Ｄの角部１ｄに、この角部１ｄ
が永久磁石２の角部２ａに接触するのを避けるよう、外
側へ、即ち図中の斜め右上、左上、右下及び左下方向へ
円弧状にふくらむふくらみが形成されている。
【００１８】従って上記構造の磁石用溝１Ａ，１Ｂ，１
Ｃ，１Ｄによれば、これらの角部１ａ，１ｂ，１ｃ，１
ｄに外側へ円弧状にふくらむふくらみを形成したことに
よって、応力集中を避けることができると共に、永久磁
石２の角部２ａが面取りされていなくても、この永久磁
石２の角部２ａと磁石用溝１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの角
部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄとが接触するのを避けること
ができる。
Ｃ，１Ｄによれば、これらの角部１ａ，１ｂ，１ｃ，１
ｄに外側へ円弧状にふくらむふくらみを形成したことに
よって、応力集中を避けることができると共に、永久磁
石２の角部２ａが面取りされていなくても、この永久磁
石２の角部２ａと磁石用溝１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの角
部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄとが接触するのを避けること
ができる。
【００１９】このため、永久磁石２の角部２ａを面取り
する必要がない。従って、永久磁石２の製造コストが低
減するため、この永久磁石２を用いた回転子（詳細後
述）のコスト低減を計ることができる。
する必要がない。従って、永久磁石２の製造コストが低
減するため、この永久磁石２を用いた回転子（詳細後
述）のコスト低減を計ることができる。
【００２０】なお、鉄心はプレスで打ち抜くことができ
るため、この鉄心に形成する磁石用溝がどのような形状
であっても、コストアップにはならない。
るため、この鉄心に形成する磁石用溝がどのような形状
であっても、コストアップにはならない。
【００２１】また、本発明に係る磁石用溝の形状として
は、勿論、上記の磁石用溝１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄだけ
に限定するものではなく、磁石用溝の角部に、永久磁石
の角部との接触を避けるよう外側へ円弧状にふくらむふ
くらみを持たせればよいため、上記以外にも種々のもの
が可能である。
は、勿論、上記の磁石用溝１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄだけ
に限定するものではなく、磁石用溝の角部に、永久磁石
の角部との接触を避けるよう外側へ円弧状にふくらむふ
くらみを持たせればよいため、上記以外にも種々のもの
が可能である。
【００２２】次に、上記の磁石用溝１Ａを組み合わせて
備えた永久磁石式回転機の回転子の例を図２及び図３に
基づいて説明する。なお、図２は本発明の実施の形態に
係る永久磁石式回転機の回転子の横断面図、図３は本発
明の実施の形態に係る他の永久磁石式回転機の回転子の
要部横断面図である。
備えた永久磁石式回転機の回転子の例を図２及び図３に
基づいて説明する。なお、図２は本発明の実施の形態に
係る永久磁石式回転機の回転子の横断面図、図３は本発
明の実施の形態に係る他の永久磁石式回転機の回転子の
要部横断面図である。
【００２３】図２に示すように、回転子３は、回転軸５
に固定された鉄心４の外周側に形成された磁石用溝１Ａ
に、永久磁石２を挿入してなるものである。
に固定された鉄心４の外周側に形成された磁石用溝１Ａ
に、永久磁石２を挿入してなるものである。
【００２４】磁石用溝１は、鉄心４の周方向に亘り所定
の間隔でジグザグに形成されている。そして、これらの
磁石用溝１に、横断面が長方形の永久磁石２が回転軸５
の軸方向に沿って各々挿入されている。
の間隔でジグザグに形成されている。そして、これらの
磁石用溝１に、横断面が長方形の永久磁石２が回転軸５
の軸方向に沿って各々挿入されている。
【００２５】これらの永久磁石２は、図示の如く、隣接
する２つの永久磁石２の磁極の方向が揃う（即ち、鉄心
外周側の磁極が何れもＮ極又はＳ極となる）と共に、こ
のＮ極とＳ極とが交互に占位するよう配設されている。
する２つの永久磁石２の磁極の方向が揃う（即ち、鉄心
外周側の磁極が何れもＮ極又はＳ極となる）と共に、こ
のＮ極とＳ極とが交互に占位するよう配設されている。
【００２６】一方、図３に示すように、回転子１３は、
鉄心１４の凸部に磁石用溝１Ａを形成し、この磁石用溝
１Ａに永久磁石２を挿入してなるものである。
鉄心１４の凸部に磁石用溝１Ａを形成し、この磁石用溝
１Ａに永久磁石２を挿入してなるものである。
【００２７】これらの回転子３、１３は、従来の回転子
２７（図４参照）と同様な効果が得られる。即ち、極間
を機械的に結合して機械的強度を持たせると共に、この
結合部分を磁気的に飽和させて磁気的な分離を計ること
ができる。
２７（図４参照）と同様な効果が得られる。即ち、極間
を機械的に結合して機械的強度を持たせると共に、この
結合部分を磁気的に飽和させて磁気的な分離を計ること
ができる。
【００２８】なお、上記の回転子は一例であり、これら
の他にも、より複雑な形状の回転子等、種々の構造の回
転子に適用することができる。
の他にも、より複雑な形状の回転子等、種々の構造の回
転子に適用することができる。
【００２９】また、上記においては、磁石用溝が閉鎖さ
れた溝（即ち穴）である場合について説明したが、勿
論、鉄心外周側が開放されている磁石用溝に対しても本
発明を適用することができる。
れた溝（即ち穴）である場合について説明したが、勿
論、鉄心外周側が開放されている磁石用溝に対しても本
発明を適用することができる。
【００３０】
【発明の効果】以上発明の実施の形態と共に具体的に説
明したように、本発明の永久磁石式回転機の回転子によ
れば、磁石用溝の角部に外側へ円弧状にふくらむふくら
みを形成したことによって、応力集中を避けることがで
きると共に、永久磁石の角部が面取りされていなくて
も、この永久磁石の角部と磁石用溝の角部とが接触する
のを避けることができる。従って、永久磁石の面取が不
要となり、永久磁石の製造コストが低減するため、回転
子のコスト低減を計ることができる。また、複雑な形状
の回転子にも適用が容易となる。
明したように、本発明の永久磁石式回転機の回転子によ
れば、磁石用溝の角部に外側へ円弧状にふくらむふくら
みを形成したことによって、応力集中を避けることがで
きると共に、永久磁石の角部が面取りされていなくて
も、この永久磁石の角部と磁石用溝の角部とが接触する
のを避けることができる。従って、永久磁石の面取が不
要となり、永久磁石の製造コストが低減するため、回転
子のコスト低減を計ることができる。また、複雑な形状
の回転子にも適用が容易となる。
【図１】本発明の実施の形態に係る各種の磁石用溝の構
造図である。
造図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る永久磁石式回転機の
回転子の横断面図である。
回転子の横断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る他の永久磁石式回転
機の回転子の要部横断面図である。
機の回転子の要部横断面図である。
【図４】従来の永久磁石式回転機の回転子の横断面図で
ある。
ある。
【図５】図４に示す回転子の一極当りの磁束の状態を示
す説明図である。
す説明図である。
【図６】図４のＣ部拡大図である。
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ 磁石用溝 １ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 角部 ２ 永久磁石 ２ａ 角部 ３，１３ 回転子 ４，１４ 鉄心 ５ 回転軸
Claims (1)
- 【請求項１】 鉄心に形成した磁石用溝に永久磁石を挿
入してなる永久磁石式回転機の回転子において、 前記永久磁石の角部に対応する前記磁石用溝の角部に
は、この磁石用溝の角部が前記永久磁石の角部と接触す
るのを避けるよう、外側へ円弧状にふくらむふくらみを
形成したことを特徴とする永久磁石式回転機の回転子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8106545A JPH09294344A (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | 永久磁石式回転機の回転子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8106545A JPH09294344A (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | 永久磁石式回転機の回転子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09294344A true JPH09294344A (ja) | 1997-11-11 |
Family
ID=14436341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8106545A Pending JPH09294344A (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | 永久磁石式回転機の回転子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09294344A (ja) |
Cited By (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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