JPS5972969A - 同期電動機用回転子 - Google Patents

同期電動機用回転子

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Publication number
JPS5972969A
JPS5972969A JP57181467A JP18146782A JPS5972969A JP S5972969 A JPS5972969 A JP S5972969A JP 57181467 A JP57181467 A JP 57181467A JP 18146782 A JP18146782 A JP 18146782A JP S5972969 A JPS5972969 A JP S5972969A
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JP
Japan
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sheet
magnetic pole
rotor
synchronous motor
permanent magnets
Prior art date
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Pending
Application number
JP57181467A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeki Kawada
茂樹 河田
Yoichi Amamiya
洋一 雨宮
Masatoyo Sogabe
曽我部 正豊
Noboru Iwamatsu
岩松 登
Kanemasa Okuda
奥田 兼正
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.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Publication date
Application filed by Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
Priority to JP57181467A priority Critical patent/JPS5972969A/ja
Publication of JPS5972969A publication Critical patent/JPS5972969A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • H02K1/276Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • H02K1/2766Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect
    • H02K1/2773Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect consisting of tangentially magnetized radial magnets

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (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】 本発明は同期電動機用の回転子に関するものである。
永久磁石を周方向に間隔をあけて配置し、各永久磁石間
に適合する磁極体に磁束を集中させるようにした界磁体
が同期電動機の回転子として用いられている。この種の
同期電動機は、ACサーボモータとして用いられる場合
には特に小型且つ安価であることが要求されるが、永久
磁石の材料として安価なフェライトを使用すると、特に
その磁束密度が低いため、小型の回転子を作るためには
できるだけ多くの磁束を磁極体に集中させることが必要
である。一方、電動機の回転子には回転に対する十分な
強度が安来さhるため、小型化が犠牲になる場合が多い
第1図及び第2図はそれぞれ従来の同期電動機用回転子
の構造を示す。第1図に示す回転子は周方向に並べた永
久fa:61.1間にそhぞれ磁極体2を配設し、各磁
極体2の外周両端に設けた耳部2人により永久磁石lの
半径方向外方への抜けを防止し、各磁極体20半径方向
内端部に設けた略T字状の嵌合突部2Bを回転中心軸3
に設けた溝に嵌合させたものとなっている。このような
構成の場合、溝の形成のために回転中心軸3が大径とな
るために永久磁石1の半径方向寸法を短縮せざるを得な
くなり、その結果、永久磁石1と磁極体2との間の磁束
形成面積が小さくなって磁気効率が悪くなるという欠点
がある。また、このような構成の場合、回転中心軸3の
加工が面倒であるためコストアップになるという欠点も
ある。
一方、第2図に示す回転子は、各永久磁石1゜1間に適
合する磁極体2が各永久磁石1の外周に沿って延びる連
絡部2Cにより一体VC繋った構成となっているため、
構造が簡単で安価に製作できるが、連絡部2Cの箇所で
磁気回路が短絡しているため、磁気効率が悪くなるとい
う欠点がある。
本発明は上記従来技術の欠点に鑑み、磁気効率を低下さ
せることなく小型化及び高強度化を図ることができる安
価な同期電動機用回転子を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、複数個の永久磁石
を周方向に配列した状態で該永久磁石の両端部にそれぞ
れ端板を配設し、互いに隣接する永久磁石の周方向端面
間に適合し且つ該永久磁石の半径方向外側角部に係合す
る多数のシート状磁極体を前記端板間に積層配置し、前
記シート状磁極体を積層方向に貫通する締結部材によっ
て前記永久磁石とシート状磁極体と端板とを一体化させ
てなる同期電動機用回転子を提供する。
以下、図面第3図ないし第8図を参照して本発明の実施
例を説明する。
第3図ないし第6図は本発明の一実施例を示すものでお
る。第3図及び第4図を参照すると、同期電動機用回転
子はここでは6つの永久磁石11を有している。永久磁
石11の材料とり1.ては安価なフェライトを用いるの
が好筐しい、各永久磁石11は横断面長方形をなしてお
り、6つの永久磁石11が周方向に等角度間隔で配列さ
れ、これら永久磁石11の長手方向両端部にそれぞれ端
板12が配置さノ9.ている。端板12の中央にはそh
ぞれ軸部12Aが一体的に設けられている。軸′部12
Aは図示しない同期電動機クースの軸受邪に回転可能に
軸支されるようになっている。
各永久磁石11間において両端板12間にはそれぞれ多
数のシート状磁極体13が積層状態で配設されている。
シート状磁極体13は全て同一形状をなしている。第4
図及び第5図から判る工うに、各シート状磁極体13は
、周方向に互いに隣接する永久磁石11の周方向端面に
場合する半径状端面13Aを有している。両半径状端面
L3Aの半径方向外端部は永久磁石11の半径方向外側
角部に係合する耳部13Bを介して弧状局面]、3Cの
両端部と繋っており、ここでは、両半径状端面13Aの
半径方向内端部は互いに鋭角状態で繋っている。シート
状磁極体130半径方向内端部には永久磁石110半径
方向内方への移動を規制するための別の耳部を形成する
ことができる。
各シート状磁極体13のほぼ中央には貫通穴13Dが形
成されている。第3図に示すように、各永久磁石11間
の各シート状磁極体13の貫通穴13Dを締結用ポルト
14がその積層方向に貫通している。6本の締結用ボル
ト14と各ボルト14に螺合するナツト15とによって
両端板12間が締結されており、この締結力によって、
6本の永久磁石11と各永久磁石11間のシート状磁極
体13と2枚の端板12とが一体化されている。
このようにして組立てられた回転子は真空含浸等の手段
によって一層強固に仕上げることができる。
永久磁石11はシート状磁極体13の耳部13Bによっ
て半径方向外方への抜けが防止される。周方向に隣接す
るシート状磁極体13の耳部13Bは互いに繋っていな
いため磁気回路の短絡は全く生じない。回転子の内部は
中空となるため、永久磁石11の半径方向内端部側((
大きなもれ磁束が生じることはない。また、回転子の内
部に大径のシャフトを存在させる必要がないため、回転
子り外径を増大させることなく永久磁石11の半径方向
長さを十分に長くとることができ、永久磁石11とシー
ト状磁極体13との間の磁路面積を大きくとることがで
きる。したがって、多くの磁束をシート状磁極体13の
外周側に渠申させることができ、回転子の磁気効率を高
めることができる。
更に、回転子の磁極はシート状磁極体13の積層体から
なっている几め、渦電流損を減少させることができる。
上記実施例においては、第5図及び第6図から判るよう
に、各シート状磁極体13の積層方向両面に位置決め係
合用の凹部13Fと凸部13Fとが2箇所ずつ設けられ
ている。凸部13Fは積層方向に隣接する別のシート状
磁極体の凹部13Eに係合する。このような構成にすれ
ば、積層状態のシート状磁極体13がくずれにくくなる
ため、回転子の組立作業が楽になる。凹・凸部13FJ
13Fflシ一ト状硼極体13の打抜き加工の際にプレ
ス加工によって形成することができる。凹凸部13FJ
、13Fは第7図に示すように断面山形に形成してもよ
い。
第8図はシート状磁極体13の製造方法を示す。
シート状磁極体13はj草さQ、5言i程度の帯状磁性
シート部材(例えばケイ素鋼板)16から打抜かノまた
シート片からなる。帯状磁性2シ一ト部材16には予め
各シート状磁極体13のための貫通穴130と凹・凸部
13E、13Fがプレス加工ちれ、次いで、ポンチユニ
ット17とダイユニット18とによってここでは6枚の
シート片が周方向に間隔をあけた状態で同時に打ち抜か
れる。打ち抜かれた6枚のシート片はそのままダイユニ
ット18内に積み重ねられ、その積層順序を保ったまま
シート状磁極体13として端板12間に配設される。
帯状磁性シート部材16はその横幅方向に厚みの誤差が
生じている場合がある。例えば、シート部材16の厚み
が第8図中矢印へ方向に向って徐々に厚くなっている場
合、部位Iで打ち抜かれた打抜きシート片の厚みが他の
部位■〜■の打抜きシート片と比べて最も厚くなる。し
たがって、同一部位の打抜きシート片を積層させると厚
みのばらつきが累積され、シート状磁極体13の積層高
さが大きく異なることとなる。このような不具合を防止
するために、ダイユニット18にシート片の打抜きが行
なわれる毎に1/−6回転される。した′がって、ここ
では、部位Iで打ち抜かれたシート片はその前に打し抜
かれた部位■(又は1v)、のシート片の上に積み重ね
られる。したが、つて、積層方向に隣接しているシート
状磁極体13は帯状磁性シート部材16上の異なる周方
向位置の打抜きシート片によって構成され、厚みのばら
つきが均等化される。
シート状磁極体13に同期電動4幾用ステータのコアシ
ート19(第4図参照)と同一材料で作ることができる
ので、帯状磁性シート部材16からシート状磁極体13
を打抜き加工によって得た後、その打抜き部の周囲から
コアシート19を打抜き゛加工によって得ることができ
る。したがって、シート部材16の有効利用を図ること
ができる。
以上一実施例につき説明したが、本発明に上d己実施例
の態様のみに限定されるものでになく、例1えば永久磁
石の個数は任意に選定できる。また、端板12&ま永久
磁石とシート状磁極体と力1らなる中空界磁体の中心部
を貫通させたシャフトに’+M定するようにしてもよい
以上の説明から明らかなように、本発明による同期電動
機用回転子は、複数個の永久磁石を周方向に配列した状
態で該永久磁石の両端部にそれぞれ端板を配設し、互い
に隣接する永久磁石の周方向端面間に適合し且つ該゛永
久磁石の半径方[句外狽U角部に係合する多数のシート
状磁極体を前d己端板間に積層配置し、前記シート状磁
極体を積層方1司に貫通する締結部材によって前記永久
磁石とシート状磁極体と端板とを一体化させてなるもの
であるから、磁気効率が良好で強度の高い小型の回転子
を安価に提供できることとなる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図はそhぞれ従来の同期電動機用回転子
の構造を示す要部11へ断面図、第3図は本発明の一実
施例を示す同期電f’tJ機用回転子の第4図中III
−III線に沿った断面図、第4図は第3図中fV−I
V線に沿った断面図、第5図は第3図に示す回転子にお
けるシート状磁極体の拡大正面図、第6図は第5図中V
l−Vl線に沿った断面図、第7図はシート状磁極体の
変形例を示す断面図、第8図、は第5図に示すシート状
磁極体の製造方法金示す打抜@装置の概略斜視図である
。 図において、11は永久磁石、12に端板、13にシー
ト状磁極体、14及び15は締結部材としてのボルト及
びナラ)kそれぞれ示す。 特許出願人 ファナック株式会社 特許出願代理人 弁理士 )1 木   朗 弁理士 西 舘 オ(1之 弁理士西岡邦昭 弁理士 山 口 昭 之 第1図     第2図 第3N      第4図 づII 364− 3」 I

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、複数個の永久磁石を周方向に配列した状態で該永久
    磁石の両端部にそれぞれ端板全配設し、互いに隣接する
    永久磁石の周方向端面間に適合し且つ該永久磁石の半径
    方向外側角部に係合する多数のシート状磁極体を前記端
    板間に積層配置し、前記シート状磁極体を績J一方向に
    貫通する締結部材によって前記永久磁石とシート状磁極
    体と端板とを一体化させてなる同期電動機用回転子。 2、特許請求の範囲第1項において、積層方向に隣接す
    る前記シート状磁極体の各々に互いに凹凸係合する位置
    決め用係合部が設けられていることを特徴とする同期電
    動機用回転子。 3、特許請求の範囲第1項又は第2項において、前記シ
    ート状磁極体の全てが同一形状であることを特徴とする
    同期電動機用回転子。 4、特許請求の範囲第3項において、前記永久磁石間の
    各層毎のシート状磁極体は、帯状磁性シート部材から周
    方向に間隔をあけて打ち抜かねた各周方向位置の打抜き
    シート片からなっており、且つ、積層方向に隣接してい
    るシート状磁極体は帯状磁性シート部材上の異なる周方
    向位置の打抜きシート片から々っていることを特徴とす
    る同期電動機用回転子。
JP57181467A 1982-10-18 1982-10-18 同期電動機用回転子 Pending JPS5972969A (ja)

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