JPH1014147A - 周方向着磁形回転子を持つ回転機及びその製造方法 - Google Patents

周方向着磁形回転子を持つ回転機及びその製造方法

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JPH1014147A
JPH1014147A JP8162566A JP16256696A JPH1014147A JP H1014147 A JPH1014147 A JP H1014147A JP 8162566 A JP8162566 A JP 8162566A JP 16256696 A JP16256696 A JP 16256696A JP H1014147 A JPH1014147 A JP H1014147A
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JP
Japan
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rotor
shaft
unevenness
rotating machine
fixing material
Prior art date
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Application number
JP8162566A
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English (en)
Inventor
Akihide Mashita
明秀 真下
Kazuhiko Kawanami
和彦 河南
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】回転子と軸とを固着してトルクを保持するため
の、キー溝の工作とキーの打ち込みの作業とを不必要に
する。 【解決手段】周方向に着磁した永久磁石1と鉄心2とを
順次に周方向に配列して回転子3を構成する。永久磁石
1と鉄心2とを端板とリベット3aなどで固定する。回
転子3の内周に回転子凹凸4を軸方向に直線状に貫通さ
せて形成し、回転子3を挿通する非磁性の軸5の外周に
軸凹凸6をローレットなどで形成する。回転子凹凸4と
軸凹凸6との間に、初めは液体状であってその後に固体
化する固着材7を充填する。固着材7をアルミニウム合
金などとしてダイカストする。回転子凹凸4を液体状の
固着材7が充分に注入される大きさにしておく。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、周方向着磁形回
転子を持つ回転機及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】誘導機の回転子や、鉄心の外周に径方向
に着磁した永久磁石を貼り付ける回転子は、回転子と軸
とを焼嵌めや圧入で固着できる。周方向に着磁した永久
磁石と鉄心とを順次に周方向に配列して固定した周方向
着磁形回転子と軸とを固着するには、焼嵌めや圧入は電
磁気的にも機械強度的にも不利である。このため、回転
子と軸とにキー溝を掘り、両溝にキーを打ち込んでキー
結合して固着し、トルクを保持する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】キー結合は両キー溝の
工作とキーの打ち込みの作業が必要である。この発明の
課題は、回転子と軸とを固着してトルクを保持するため
の、キー溝の工作とキーの打ち込みの作業とを不必要に
できる周方向着磁形回転子を持つ回転機及びその製造方
法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】発明1の周方向着磁形回
転子を持つ回転機は、周方向に着磁した永久磁石と鉄心
とを順次に周方向に配列して固定した回転子の内周に回
転子凹凸を形成し、回転子を挿通する軸の外周に軸凹凸
を形成し、回転子凹凸と軸凹凸との少なくともいずれか
一方を軸方向に連通し、回転子凹凸と軸凹凸との間に液
体から固体化する固着材を充填するものである。
【0005】発明1の周方向着磁形回転子を持つ回転機
によれば、永久磁石と鉄心からなる回転子と軸とは、回
転子凹凸と軸凹凸との間に充填される固着材により、固
着してトルクを保持し、キー溝の工作とキーの打ち込み
の作業とを不必要にする。このとき、回転子凹凸と軸凹
凸との少なくともいずれか一方を軸方向に連通するの
で、液体の時の固着材を軸方向に注入することができ
る。
【0006】発明2は発明1において、回転子凹凸を液
体の固着材が充分に注入される大きさにして軸方向に貫
通させるものである。発明2によれば、軸方向に連通す
る回転子凹凸は軸方向に貫通するので、液体の時の固着
材の注入が容易である。発明3は発明1又は2におい
て、軸凹凸を螺旋状の溝とするものである。
【0007】発明3によれば、螺旋状の溝は、固着作用
の他に回転子と軸との間のトルクをより大きく保持す
る。発明4は発明1、2又は3において、固着材をアル
ミニウム又はアルミニウム合金とするものである。発明
4によれば、固着材の材質が具体化される。
【0008】発明5の周方向着磁形回転子を持つ回転機
の製造方法は、発明1、2、3又は4の回転子を製造す
る方法であって、回転子に軸を挿通後に、固着材である
溶融金属を回転子凹凸と軸凹凸との間に注入するもので
ある。発明5の周方向着磁形回転子を持つ回転機の製造
方法によれば、発明1、2、3又は4の回転子を製造す
る方法が具体化される。
【0009】発明6は発明5において、溶融金属を注入
する時に、永久磁石を挟んで隣合う鉄心同士の外周に磁
性材からなる当金で橋渡しをし、溶融金属の冷却後に当
金を取外すものである。発明6によれば、電機子が存在
しない状態で軸が非磁性である場合において、高温の溶
融金属を注入する時に、回転子の外周の空気と非磁性の
軸とによって永久磁石の磁気回路の磁気抵抗が高くて永
久磁石の動作点が低く、熱減磁の恐れがあるときにも、
磁性材の当金は極間の隣合う鉄心同士を短絡し、磁気抵
抗を低くして永久磁石の動作点を高め、熱減磁の恐れが
ない。
【0010】発明7は発明5又は6において、溶融金属
の注入をダイカスト法とするものである。発明7によれ
ば、溶融金属の注入が容易で確実になる。
【0011】
【発明の実施の形態】図1は実施例1の回転子の断面
図、図2は図1の軸の斜視図、図3は図1の鉄心の側面
図、図4は実施例2の軸の斜視図、図5は実施例3の軸
の斜視図、図6は実施例4の回転子の製造方法を示す断
面図、図7は実施例5の回転子の製造方法を示す断面図
である。各図において同一符号を付ける部分はおよそ同
一機能を持ち説明を省くことがある。
【0012】図1、図2及び図3の実施例1において、
周方向に着磁した永久磁石1と鉄心2とを順次に周方向
に配列して回転子3を構成する。永久磁石1と鉄心2と
の全体は図示しない両端板とリベット3aなどの慣用の
方法で固定される。回転子3の内周に回転子凹凸4を形
成し、回転子3を挿通する非磁性の軸5の外周に軸凹凸
6を形成する。回転子凹凸4を軸方向に連通し、回転子
凹凸4と軸凹凸6との間に液体から固体化する固着材7
を充填する。固着材7をアルミニウム若しくはアルミニ
ウム合金又は他の金属若しくは合成樹脂とする。回転子
凹凸4を液体の固着材7が充分に注入される大きさにし
て軸方向に直線状に貫通させるとよい。軸凹凸6を軸5
の方向に延びる微小な溝の直線として転造で形成すると
よい。
【0013】実施例1によれば、永久磁石1と鉄心2か
らなる回転子3と軸5とは、回転子凹凸4と軸凹凸6と
の間に充填される固着材7により、固着してトルクを保
持し、キー溝の工作とキーの打ち込みの作業とを不必要
にする。回転子凹凸4を軸方向に直線状に貫通するの
で、液体の時の固着材7を軸方向に容易に注入すること
ができる。
【0014】なお、回転子凹凸4を、隣合う永久磁石1
の中央部付近の鉄心2に設けると、固着材7がダイカス
トの場合に、永久磁石1の熱減磁を防止する。また、回
転子凹凸4は鉄心2が積層ならプレスで、充実ならフラ
イスで工作できる。軸凹凸6をスプラインなどで工作す
るときには、回転子凹凸4を軸方向に直線状に貫通させ
ないで、単なる微小な凹凸でよい。固着材7が耐熱性と
機械強度がある接着剤のような合成樹脂のときには、回
転子凹凸4も軸凹凸6も単なる微小な凹凸でよい。
【0015】図4の実施例2において、軸5の軸凹凸6
aを螺旋状の溝とする。図5の実施例3において、軸5
の軸凹凸6bを交差する螺旋状の溝とし、ローレット加
工する。実施例2又は実施例3によれば、固着作用の他
に螺旋状の溝は、回転子と軸との間のトルクをより大き
く保持する。図6の実施例4の製造方法は、図1の回転
子を製造する方法であり、図1に永久磁石1の磁束8を
付記し、軸凹凸6の図示を省略する。電機子が存在しな
い状態で、回転子3に軸5を挿通後に、固着材7である
溶融金属を回転子凹凸4と軸凹凸6との間に注入する。
この場合、高温の溶融金属を注入する時に、回転子3の
外周の空気と非磁性の軸5とによって永久磁石1の磁気
回路の磁気抵抗が高くなる。このため、永久磁石1の動
作点が低く、熱減磁の恐れがある。
【0016】図7の実施例5の製造方法は、熱減磁を防
止する方法である。図において、固着材7である溶融金
属を注入する時に、永久磁石1を挟んで隣合う鉄心2同
士の外周に磁性材からなる当金10で橋渡しをし、溶融
金属の冷却後に当金10を取外す。磁束8は前記と異な
り、当金10にほぼ収斂する。実施例5によれば、電機
子が存在しない状態で軸5が非磁性である場合におい
て、高温の溶融金属を注入する時に、回転子3の外周の
空気と非磁性の軸5とによって永久磁石1の磁気回路の
磁気抵抗が高くて永久磁石1の動作点が低く、熱減磁の
恐れがある場合がある。この場合でも、磁性材の当金1
0は極間の隣合う鉄心2同士を短絡し、磁気抵抗を低く
して永久磁石1の動作点を高め、熱減磁の恐れがない。
【0017】ところで、回転子3の外周の空気の比透磁
率μr=1に対し、磁性材からなる当金10の比透磁率
を普通には数千倍にできるので、磁束8は前記と異な
り、当金10にほぼ収斂して磁気抵抗を格段に低くして
永久磁石1の動作点を高める。一般に、永久磁石の動作
点は、B−H曲線の原点を通り傾きが次式のパーミアン
ス係数Kを持つ直線との交点となる。
【0018】K=(Hm/δ)・(Lg/Lm) ここで、 K =パーミアンス係数 Hm=磁石の厚み δ =空隙長 Lg=空隙断面積 Lm=磁石断面積 このため、磁性材の当金10は極間の隣合う鉄心2同士
を短絡してパーミアンス係数Kを大きくし、磁気抵抗を
低くして永久磁石1の動作点を高め、熱減磁を低下させ
る。
【0019】
【発明の効果】発明1の周方向着磁形回転子を持つ回転
機によれば、永久磁石と鉄心からなる回転子と軸とは、
回転子凹凸と軸凹凸との間に充填される固着材により、
固着してトルクを保持し、キー溝の工作とキーの打ち込
みの作業とを不必要にするという効果があり、回転子凹
凸と軸凹凸との少なくともいずれか一方を軸方向に連通
するので、液体の時の固着材を軸方向に注入することが
できるという効果がある。
【0020】発明2によれば、軸方向に連通する回転子
凹凸は軸方向に貫通するので、液体の時の固着材の注入
が容易であるという効果がある。発明3によれば、螺旋
状の溝は、固着作用の他に回転子と軸との間のトルクを
より大きく保持するという効果がある。発明4によれ
ば、固着材の材質がアルミニウム又はアルミニウム合金
として具体化されるという効果がある。
【0021】発明5の周方向着磁形回転子を持つ回転機
の製造方法によれば、発明1、2、3又は4の回転子を
製造する方法が具体化されるという効果がある。発明6
によれば、磁性材の当金は極間の隣合う鉄心同士を短絡
し、磁気抵抗を低くして永久磁石の動作点を高め、熱減
磁の恐れがないという効果がある。発明7によれば、溶
融金属の注入がダイカスト法により、容易で確実になる
という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の回転子の断面図
【図2】図1の軸の斜視図
【図3】図1の鉄心の側面図
【図4】実施例2の軸の斜視図
【図5】実施例3の軸の斜視図
【図6】実施例4の回転子の製造方法を示す断面図
【図7】実施例5の回転子の製造方法を示す断面図
【符号の説明】
1 永久磁石 2 鉄心 3 回転子 3a リベット 4 回転子凹凸 5 軸 6 軸凹凸 6a 軸凹凸 6b 軸凹凸 7 固着材 8 磁束 10 当金

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】周方向に着磁した永久磁石と鉄心とを順次
    に周方向に配列して固定した回転子の内周に回転子凹凸
    を形成し、回転子を挿通する軸の外周に軸凹凸を形成
    し、回転子凹凸と軸凹凸との少なくともいずれか一方を
    軸方向に連通し、回転子凹凸と軸凹凸との間に液体から
    固体化する固着材を充填することを特徴とする周方向着
    磁形回転子を持つ回転機。
  2. 【請求項2】請求項1記載の周方向着磁形回転子を持つ
    回転機において、回転子凹凸を液体の固着材が充分に注
    入される大きさにして軸方向に貫通させることを特徴と
    する周方向着磁形回転子を持つ回転機。
  3. 【請求項3】請求項1又は2記載の周方向着磁形回転子
    を持つ回転機において、軸凹凸を螺旋状の溝とすること
    を特徴とする周方向着磁形回転子を持つ回転機。
  4. 【請求項4】請求項1、2又は3記載の周方向着磁形回
    転子を持つ回転機において、固着材をアルミニウム又は
    アルミニウム合金とすることを特徴とする周方向着磁形
    回転子を持つ回転機。
  5. 【請求項5】請求項1、2、3又は4記載の回転子を製
    造する方法であって、回転子に軸を挿通後に、固着材で
    ある溶融金属を回転子凹凸と軸凹凸との間に注入するこ
    とを特徴とする周方向着磁形回転子を持つ回転機の製造
    方法
  6. 【請求項6】請求項5記載の周方向着磁形回転子を持つ
    回転機の製造方法において、溶融金属を注入する時に、
    永久磁石を挟んで隣合う鉄心同士の外周に磁性材からな
    る当金で橋渡しをし、溶融金属の冷却後に当金を取外す
    ことを特徴とする周方向着磁形回転子を持つ回転機の製
    造方法。
  7. 【請求項7】請求項5又は6記載の周方向着磁形回転子
    を持つ回転機の製造方法において、溶融金属の注入をダ
    イカスト法とすることを特徴とする周方向着磁形回転子
    を持つ回転機の製造方法。
JP8162566A 1996-06-24 1996-06-24 周方向着磁形回転子を持つ回転機及びその製造方法 Pending JPH1014147A (ja)

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