JPS59201663A - 永久磁石を有する回転子の構造 - Google Patents

永久磁石を有する回転子の構造

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JPS59201663A
JPS59201663A JP58072832A JP7283283A JPS59201663A JP S59201663 A JPS59201663 A JP S59201663A JP 58072832 A JP58072832 A JP 58072832A JP 7283283 A JP7283283 A JP 7283283A JP S59201663 A JPS59201663 A JP S59201663A
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JP
Japan
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rotor
rotor core
permanent magnet
permanent magnets
contact plate
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JP58072832A
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English (en)
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Masaharu Senoo
正治 妹尾
Keiji Noma
啓二 野間
Ei Saruta
猿田 影
Masanori Yoshizaki
吉崎 政宣
Koichi Teshirogi
手代木 孝一
Yukie Yaegashi
幸栄 八重樫
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/272Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753Inner 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
    • H02K1/278Surface mounted magnets; Inset magnets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/46Motors having additional short-circuited winding for starting as an asynchronous motor
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/04Balancing means

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Compressor (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は回転電機の永久磁石を有する回転子構造に係わ
り、特に回転子鉄心とその外周面に配置した永久磁石と
の結合構造に関するものである。
〔発明の背景〕
一般に永久磁石を有する回転子において、この永久磁石
には磁性特性に優れ、安価であることよりフェライト磁
石が広く用いられている。しかし、このフェライト磁石
は硬くてもろい、寸法精度がでにくい、加工がしにくい
等の難点がある。
このような永久磁石を回転子鉄心の外周面に配置し接着
剤により結合した場合、特に回転子が高速で回転すると
永久磁石が回転子鉄心から剥離したり、更には飛散する
等の心配がある。このため永久磁石の表面を保護部材で
覆う必要があった。
しかしこの保護部材が厚すぎると永久磁石と固定子鉄心
との磁気的空隙が大きくなり磁気抵抗が増加し回転電機
の性傭が低下する。逆に保護部材が薄いと強度上信頼性
が劣る欠点があった。
また永久磁石の精度が悪いと回転子鉄心の表面に配置し
た永久磁石は相互の位置が不揃いとなったり、回転子鉄
心と永久磁石が一様に密着しな馳ので回転電機の性能が
ばらつく大きな要因となっていた。
〔発明の目的〕
本発明の目的は永久磁石の材料特性の欠点を補ない、強
度的に信頼性が高い永久磁石を有する回転子を提供する
ことにある。
〔発明の概要〕
本発明の特徴は、円柱状の回転子鉄心の外周面に複数個
の永久磁石を有するものにおいて、回転子鉄心の軸方向
端部に当板を配置し、この当板が有する筒部を永久磁石
の外周面端部に被せ、当板と回転子鉄心とを固着手段に
より結合したことにある。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例およびその他の具体例を図面を用
いて説明する。
第1の例は第1図に示すよ5に、回転子鉄心1の外周面
に複数個の永久磁石2を配置し、両端には当板4を配置
する。この当板4は例えばステンレススティールまたは
鋼材を切削あるいはプレス加工することにより構成する
。この当板4は外周部に軸方向へ伸びた筒部40を有し
ている。この筒部40を永久磁石2の外周面端部に係合
させる。
つぎに当板4と回転子鉄心1に設けた通孔1′bに固着
手段として浴融金属または樹脂を充填して両者を結合す
る。なお7は固定環であり、7aは7と一体に設けた負
荷のアンバランスを修正するウェイト部である。このウ
ェイト部7aの効果な高めるには前記溶融金属は亜伯な
どの比重の大きい材質がよい。永久磁石20表面は接着
材を含浸したテープなどを巻回した保護カバー3で覆わ
れており、遠心力で永久磁石2が回転子鉄心1から剥離
したり、飛び出したりするのを防止するものである。
このような回転子に構成すれば、永久磁石2は筒部4C
で端部を固定しているので鋳造時および保護カバ−3装
着時の作業性が向上する。また永久磁石2に作用する同
一遠心力に対しては、保護カバー3の厚みを薄くできる
ので、永久磁石2の外周面と図示しない固定子鉄心の内
周面との磁気的空隙が、J\さくなり電動機の性能を向
上することができる。
このような永久磁石2を有する回転子は、例えば第2図
に示すような密閉形圧縮機に組込んで使用する場合があ
る。
第2図について更に詳しく説明すると、外被を形成する
チャンバ乙の内側には電機子巻線を施した固定子鉄心5
が固定してあり、更九回転子鉄心の内側には空隙を介し
て外周面が対向するように前記実施例の回転子Rが位置
している。この回転子Rはシャフト8の一端に固定され
、他端には電動機の負荷となる圧縮機9が連結され軸受
90で支持されている。
このような圧縮機9がアンバランスを有する場合、回転
系として回転子Rで修正する場合がある。
回転子Rでアンバランスを修正するには第1図を側面か
ら見た第3図のようにウェイト部7aは外径と内径を同
心状に設けてもよいが、第4図に示すように外径と内径
の中心が距離りを有するように非同心状に設ければ、少
ない材料で大きなアンバランスitを得ることができる
回転子鉄心1と当板4との固着手段は第5図に示すよう
に、リベットを両端で加締めてもよく、またはボルト、
ナツト等を用いて固着してもよい。
このようにすれば鋳造作業に必要な溶融炉や成形型が不
要のため設備費が安価となる。
またバランスウェイト7は第5図に示すように、鉄板を
複数枚積層して用いることに限定するものではなく、一
体に構成したものを取付けてもよい。
第6図は第5図の側面図でありバランスウェイト7の取
付例を示す。つまり円弧状のバランスウェイト7をリベ
ット5の加締めにより固着した例である。
第2の例は第7図に示すように、バランスウェイトを兼
ねた当板4を回転子鉄心1の軸方向端部に配置したもの
である。当板4は外周部に軸方向に伸びた筒部ACと内
、外周中間部には突起4eを有しており、筒部4Cは回
転子鉄心1の外周面に配置した永久磁石2の外周面端部
に係合させ、突起4eは回転子鉄心1に軸方向に設けた
孔1bに圧入させて回転子鉄心1に当板4を固着する。
このようにバランスウェイトを兼ねた当似ケ用いれば部
品点数が少なく製作工程も減り、当板の固定が簡単とな
る。
つぎにバランスウェイトを兼用した当板の突起4eにつ
いて更に詳しく説明すると、軸線方向から見た複数個の
突起4eの一部を第8図に示すように異形とするかまた
は不等間隔とする。このらの突起形状に一致した孔1b
を回転子鉄心に設ければ、回転子鉄心1と当板4との取
付位置が定まる。このため回転子鉄心10両端に配置す
る当板tは相互で突起4eとウェイトBB 7 a’と
の位置関係を異なったものにすれば、第7図に示すよう
な回転子鉄心10両側でウェイ)7a’の位置を異なる
ようにできる。
更に当板4は永久磁石2と対向する面に突起4gを設け
、この突起4gを回転子鉄心1表面に配置した永久磁石
2相互の境界部に位置させると、軸方向から見た永久磁
石2の位置が正確に定まる。
このため回転子Rの磁束分布が等間隔となり、特性のバ
ラツキが減少する。なお突起4gは当板4に設けること
に限定するものではなく、回転子鉄心1の外周面ば設け
てもよい。
当板4と回転子鉄心1との結合強度を更に向上する固着
手段は第9図に示すように、回転子鉄心1は中央部の内
径もAに対して両端部の内径+Bを犬きく設け、当板4
に設けたリング4fを前記両端部に圧入して固着する。
このような回転子構造にすれば複数個の突起4eと回転
子鉄心1の孔1bとの固着力に加え、更に回転子鉄心1
の両端部内周とリング4fとの固着力が加わるので、当
板4と回転子鉄心1とは更に信頼性の高い固着強度とな
る。
第3の例は第10図に示すように、アルミニウムやステ
ンレススティールなどの非磁性材料で成   、形した
キャン11およびキャン蓋12を用いて構成するもので
ある。
更に詳しく説明すると、所望の形状に成形した円筒状の
キャン11の内部空間にバランスウェイト7、回転子鉄
心1、永久磁石2および別のバランスウェイト7′を収
納し、キャン11の開口側(部品挿入側)端部をキャン
蓋12で塞ぐ。固着手段は両者の接合部を折り曲げまた
は溶接等により固着する。
このような回転子構造にすれば、永久磁石2の表面はキ
ャン11で覆われているので、保護カバーを別に設ける
必要もない。このため組立作業が簡単となり、且つ機械
的強度の信頼性も高くなる。
なお、回転子鉄心1、永久磁石2およびキャン11とを
相互に密着させるにはキャン11の外周面から電磁成形
を行ってもよく、または部品相互の隙間に樹脂を充填し
て固着してもよい。キャン11およびキャン蓋12はバ
ランスウェイ)7.7’が不要な回転子においては平板
状となる。
キャン11は片側端面のキャン蓋と円筒部とを一体にし
た第10図の形状に限定するものではなく、両端を開放
した円筒状のキャン筒と2個のキャン蓋とに3分割して
もよい。この場合はキャン内部に回転子鉄心1および永
久磁石2等を収納後両端をキャン蓋で塞ぎ、これらの接
合部を折り曲げや溶接により固着すればよく、キャンの
製作が簡単となる。
第4の例は第11図に示すように、回転子鉄心1の外周
面に配置した複数個の永久磁石2を各々包括するような
カバー14を用いて構成した回転子構造である。更に詳
しく説明すると、カバー14は第13図の斜視図で示す
ように永久磁石2の外周面に一致する円弧部を有し、軸
方向端部は取付孔1AQを設げた屈曲板141)が前記
円弧の中心に向い伸びている。11.aは回転子の外周
面に配置した永久磁石2間の境界に位置させる永久磁石
2の位置決め用側板である。第12図は第11図に示し
た当板4を取付ける前の状態で側面図を示す。固着手段
は回転子鉄心1、カバー14および必要により当1fj
、4をそれぞれに設けた孔が連通するように配置した状
態でリベットまたはボルト等を孔に貫通させて軸方向に
一体に固着するものである。
このような回転子構造に構成すれば、永久磁石2は表面
が保護され、かつ位置決めが正確となりまた組立時の作
業も簡単となる。
つぎに回転子鉄心1に永久磁石2を固着する手段に樹脂
を用いた場合の回転子構造について第5の例を説明する
。第14図は回転子鉄心1の外周面に永久磁石2が複数
個配置され、樹脂15で充填し固着したものである。3
は永久磁石2の保護のため必要により設ける保護カバー
である。第15図は第14図の軸方向中心を切断した断
面図である0 このような構造にすれば、各々の部品精度が悪くても容
易に組立てることができる。なお永久磁石2の軸方向端
部には第16図に示すように、必要によりバランスウェ
イト7を配置して一体に固着してもよい。
第6の例は第17図に示すよ5に、回転子鉄心1の外周
面に複数個の永久磁石を配置して樹脂15で一体に固着
したものである。つまり回転子鉄心1と永久磁石2との
径方向の結合は主として永久磁石2の外周部に位置する
樹脂15による。また軸方向の結合は上記樹脂15に加
え、更に回転子鉄心1に設けた貫通孔21に充填した樹
脂15によるものである。第18図は第17図を中央で
切断して示す側面からみた断面図であり、複数個の貫通
孔21に樹脂15が充填している。
回転子鉄心1と樹脂15との固着力を更に高めるための
第7の例を説明する。回転子構造は第19図、第20図
に示すように、回転子鉄心1の内径は中央部内径φAに
対し、端部の内径φBを太きく設けることにある。
このような回転子構造にすれば、回転子鉄心1の軸方向
の長さが長くても端部の内径+B部に十分な容積の樹脂
15を充填できるので樹脂15が切れるようなことがな
く、固着の信頼性が向上する。
第8の例は第21図に示すように、永久磁石2が遠心力
で回転子鉄心1から剥離するのを防止するため、樹脂1
5の固着強度を向上するものである。つまり永久磁石2
は第22図、第26図示すように、外周面に溝2aを設
けたものである。このような溝2aを設けると、この溝
2aに充填した樹脂15が固着強度を増加させ、永久磁
石2の外周面全体を厚く樹脂で覆った場合に比べ、図示
しない固定子鉄心との磁気的空隙を小さくでき、電動機
の性能を向上することができる。なお永久磁石2の溝2
a部にバインド線を挿入して回転子鉄心1に固定した後
樹脂15を充填すれば、回転子鉄心1と永久磁石2との
結合強度が更に向上する0 永久磁石2に設げる溝2aは第22図、第23図の形状
に限定するものではなく、第24図、第25図のように
軸方向に設けてもよい。または第26図、第27図のよ
うに外周面端部を切欠形状としたり、第28図、第29
図のように円弧の中心に向い孔2aを設けても同様の効
果がある。
第9の例は第30図に示すように、保護カバー16は軸
方向断面が略U字形の2重円筒形状として、この空間に
複数個の永久磁石2を収納し、樹脂15を充填したもの
とし、この保護カバー16を回転子鉄心1の外周面に嵌
着した回転子構造である。
このような回転子構造は回転子鉄心1がなく、保護カバ
ー16に永久磁石2を収納しただけの軽量な状態で樹脂
15を充填できるので、充填作業が容易となる。
なお第61図または第36図に示すように、保護カバー
16は永久磁石2を収納する側へ位置決め用突起20を
設ければ永久磁石2の位置が簡単に定まる。
第10の例は永久磁石2を回転子鉄心1に固着する樹脂
15に関するものである。一般に樹脂15は樹脂の基材
にシリカ等の充填材を混入させて、耐熱性の向上、寸法
変化の減少等を計るが、更に充填材に強磁性体粉を混入
させることにある。
このようにすれば、回転子鉄心1、永久磁石2および固
定子鉄心5との相互間の磁気的空隙が減少するので、起
磁力損失を低減することができる。
更に第11の例は第33図に示すように、回転子鉄心1
の外周面に突起17を設け、この突起17の先端に永久
磁石2を当接させ配置するものである。
このような回転子構造にすれば、回転子鉄心1と永久磁
石2との空隙長が大きいので、永久磁石2の寸法精度が
悪くても空隙の変化率が小さい。
このため回転子の性能はバラツキが少なくなる。
なお、突起17は回転子鉄心1の外周面に設けることに
限定するものではなく、逆に永久磁石2の内周面に設け
ても良い。また第34図に示すように、回転子鉄心1ま
たは永久磁石2のいずれか一方の部品に突起17を設け
、他方の部品には前記突起17と対向する面に溝18を
設けて、突起17と溝18が互に嵌合するようにしても
良い。
このようにすれば、回転子鉄心1に対する永久磁石2相
互の位置も正確に定まることになる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、回転子鉄心の外周面に永久磁石を配置
し、軸方向端部には筒を有した当板を配し、この筒を前
記永久磁石の端部に被せた回転子構造のため、強度的に
信頼性が高い効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は第1の例を示す回転子の断面図。第2図は回転
子の用途例を示す密閉形圧縮機の断面図。 第3図、第4図は第1の例を示す側面図。第5図は他の
例を示す回転子の断面図。第6図は第5図の側面図。第
7図は第2の例を示す回転子の断面図。第8図は第1図
の当板の実施例を示す側面図。 第9図は他の例を示す回転子の断面図。第10図は第3
の例を示す回転子の断面図。第11図は第4の例を示す
回転子の断面図。第12図は第11図のカバーの側面図
、第13図は同斜初図。m搦l泄簾−誦ト第14図は第
5の例を示す回転子の断面図。第15図は第14図を中
央で切断して示す断面図。第16図は他の例を示す回転
子の断面図。第17図は第6の例を示す回転子の断面図
。 第18図は第17図の回転子を中央で切断して側面から
見た断面図。第19図は第7の例を示す回転子の断面図
。第20図は第19図の回転子を中央で切断して側面か
ら見た断面図。第21図は第8の例を示す回転子の断面
図。第22図から第29図は永久磁石の例を示す正面図
および側面図。第30図は第9の例を示す回転子の断面
図。第31図、第32図は第30図の他の例を示す部分
断面図。第33図、第34図は第11の例を示す側面図
。 1は回転子鉄心、2は永久磁石、3は保護カバー、4は
当板、4cは筒部 第7図 1    弄8 図 焉 12  図              第 73
 図沸21図 >z33図     第34図 第1頁の続き 0発 明 者 手代木孝− 習志野車乗習志野7丁目1番1 号株式会社日立製作所習志野工 場内 0発 明 者 へ重樫幸栄 習志野車乗習志野7丁目1番1 号株式会社日立製作所習志野工 場内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 円柱状の回転子鉄心の外周面に複数個の永久磁石を有す
    るものにおいて、前記回転子鉄心の軸方向端部に当板を
    配置し、この当板の有する筒部を前記永久磁石の外周面
    端部に被せ、前記当板と前記回転子鉄心とを固着手段に
    より固着したことを゛特徴とする永久磁石を有する回転
    子の構造。
JP58072832A 1983-04-27 1983-04-27 永久磁石を有する回転子の構造 Pending JPS59201663A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58072832A JPS59201663A (ja) 1983-04-27 1983-04-27 永久磁石を有する回転子の構造
US06/603,430 US4564777A (en) 1983-04-27 1984-04-24 Reinforced permanent magnet rotor with cast zinc
DE19843415607 DE3415607A1 (de) 1983-04-27 1984-04-26 Rotor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58072832A JPS59201663A (ja) 1983-04-27 1983-04-27 永久磁石を有する回転子の構造

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ID=13500778

Family Applications (1)

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JP58072832A Pending JPS59201663A (ja) 1983-04-27 1983-04-27 永久磁石を有する回転子の構造

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