JPS61106049A - 回転電機の永久磁石ロ−タ - Google Patents
回転電機の永久磁石ロ−タInfo
- Publication number
- JPS61106049A JPS61106049A JP59224850A JP22485084A JPS61106049A JP S61106049 A JPS61106049 A JP S61106049A JP 59224850 A JP59224850 A JP 59224850A JP 22485084 A JP22485084 A JP 22485084A JP S61106049 A JPS61106049 A JP S61106049A
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- Japan
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- permanent magnet
- rotor
- magnet
- yoke
- rotor yoke
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
- H02K1/2706—Inner rotors
- H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
- H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
- H02K1/2753—Inner 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
- H02K1/278—Surface mounted magnets; Inset magnets
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K2205/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to casings, enclosures, supports
- H02K2205/12—Machines characterised by means for reducing windage losses or windage noise
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は回転電機の永久磁石ロータ、とくに永久磁石の
固定構造に関するものである。
固定構造に関するものである。
従来の永久磁石ロータの一般的な構造を第６図に示す。
このロータ６２においては、円筒状のロタヨーク６３の
表面上に極数に応じた個数の永久磁石６４を周方向に分
布して配置し、それを接着剤によりロータヨーク６３の
上に接着し、さらに永久磁石６４を接着したロータヨー
ク６３を樹脂固定用ジグ内に入れ、そのジグと永久磁石
６４との間の隙間に溶解した樹脂を流し込み、これを冷
却し凝固させて永久磁石６４をロータヨーク６３上に固
定するものである。このようにして構成されたロータは
、ステータ巻線６１を有するステータ６０の内側にギャ
ップを介して回転自在に配置される。
表面上に極数に応じた個数の永久磁石６４を周方向に分
布して配置し、それを接着剤によりロータヨーク６３の
上に接着し、さらに永久磁石６４を接着したロータヨー
ク６３を樹脂固定用ジグ内に入れ、そのジグと永久磁石
６４との間の隙間に溶解した樹脂を流し込み、これを冷
却し凝固させて永久磁石６４をロータヨーク６３上に固
定するものである。このようにして構成されたロータは
、ステータ巻線６１を有するステータ６０の内側にギャ
ップを介して回転自在に配置される。
この種の永久磁石ロータ６２を界磁として持つ小型回転
電機においては、界磁用永久磁石として、従来のフェラ
イト系やアルコニ系の磁石よりはるかにエネルギー積の
高いサマリウム−コバルト系や鉄−ネオジム系の高エネ
ルギー積磁石を用いることにより小型・高出力を指向す
る傾向が最近は強い。これら高エネルギー積の磁石は吸
引力や反撥力も相応に強いので、取扱いも困難になる。
電機においては、界磁用永久磁石として、従来のフェラ
イト系やアルコニ系の磁石よりはるかにエネルギー積の
高いサマリウム−コバルト系や鉄−ネオジム系の高エネ
ルギー積磁石を用いることにより小型・高出力を指向す
る傾向が最近は強い。これら高エネルギー積の磁石は吸
引力や反撥力も相応に強いので、取扱いも困難になる。
とくに最近では、有、限要素法などによる磁界解析手法
により磁石形状の積置な最適設計を行い、トルクの脈動
を軽減するなどのに対策を講する傾向にあるが、その場
合、設計どおりの回転電機を実現するには磁石の位置決
めが非常に重要な事項となる。しかし、この条件を第６
図の従来技術によって満足させるのは困難である。
により磁石形状の積置な最適設計を行い、トルクの脈動
を軽減するなどのに対策を講する傾向にあるが、その場
合、設計どおりの回転電機を実現するには磁石の位置決
めが非常に重要な事項となる。しかし、この条件を第６
図の従来技術によって満足させるのは困難である。
〔従来技術の問題点〕
概略的には、従来技術の問題点はすでに述べたとおりで
あるが、さらに詳還すれば次のとおりである。
あるが、さらに詳還すれば次のとおりである。
（１） 永久磁石６４をロータヨーク６３上に配設す
る場合、単に接着剤の接着力にのみ頼っているので、と
くに強力な磁石を用いる場合、隣接配置される磁石相互
間に働く強力な吸引力により接着が外れて衝撃的に吸着
し合い、磁石の位置決め作業が非常に困難であるばかり
でなく、磁石を破損させるおそれがある。
る場合、単に接着剤の接着力にのみ頼っているので、と
くに強力な磁石を用いる場合、隣接配置される磁石相互
間に働く強力な吸引力により接着が外れて衝撃的に吸着
し合い、磁石の位置決め作業が非常に困難であるばかり
でなく、磁石を破損させるおそれがある。
（２） とくに多極ロータにおいて多数の磁石を個々
に位置決めし、接着するのでは、非常に時間がかかり、
結果的にコスト高になる。
に位置決めし、接着するのでは、非常に時間がかかり、
結果的にコスト高になる。
（３） 注入樹脂には運転中のステータからの熱によ
る温度上昇にも悪影響を受けないように高温硬化樹脂を
用いる。この高温硬化樹脂は、硬化の際、一度規定の高
温度まで上昇させる。このことは、磁石の温度特性から
考慮すると、性能劣化の原因となるので大変好ましくな
い。
る温度上昇にも悪影響を受けないように高温硬化樹脂を
用いる。この高温硬化樹脂は、硬化の際、一度規定の高
温度まで上昇させる。このことは、磁石の温度特性から
考慮すると、性能劣化の原因となるので大変好ましくな
い。
（４）磁石の位置決め精度の低下により、トルク脈動な
ど、回転Ｎ機としての特性低下の原因となり、最適設計
に沿った回転電機を得ることができなくなる。
ど、回転Ｎ機としての特性低下の原因となり、最適設計
に沿った回転電機を得ることができなくなる。
したがって本発明の目的は、永久磁石の位置決めおよび
固定を正確かつ容易に、しかも高温硬化樹脂を用いるこ
となく達成できる回転電機の永久磁石ロータを提供する
ことにある。
固定を正確かつ容易に、しかも高温硬化樹脂を用いるこ
となく達成できる回転電機の永久磁石ロータを提供する
ことにある。
上記目的を達成するために本発明の永久磁石ロータは、
軸方向に走る係止溝が磁極数に応じ周方向に分布して外
周面部に形成されたびロータヨークと、このロータヨー
クの係止溝にはめ込み係止された非磁性材からなる磁石
固定具と、ロータヨークの外周面上の隣り合う磁石固定
具間に磁石固定具を周方向係止部材として配設された永
久磁石と、この永久磁石を固定するために隣り合う永久
磁石相互間に介在され１＝樹脂とを具備したことを特徴
とするものである。
軸方向に走る係止溝が磁極数に応じ周方向に分布して外
周面部に形成されたびロータヨークと、このロータヨー
クの係止溝にはめ込み係止された非磁性材からなる磁石
固定具と、ロータヨークの外周面上の隣り合う磁石固定
具間に磁石固定具を周方向係止部材として配設された永
久磁石と、この永久磁石を固定するために隣り合う永久
磁石相互間に介在され１＝樹脂とを具備したことを特徴
とするものである。
永久磁石は軸方向に一体に構成されるのが普通であるが
、軸方向に複数に分割することにより、結果的に軸方向
に長い高出力の回転電機を構成することが可能になる。
、軸方向に複数に分割することにより、結果的に軸方向
に長い高出力の回転電機を構成することが可能になる。
ロータヨークに形成する係止溝は円形断面とするのが製
作上有利であるが、磁石固定具の固定強度をより強力に
するには台形断面とするのがよい。
作上有利であるが、磁石固定具の固定強度をより強力に
するには台形断面とするのがよい。
第１図は本発明の一実施例を示すものである。
本発明のロータ１２は、スロット中に納められた巻線１
１を有するステータ１０と協働して回転電機を構成する
。ロータ１２のヨーク１３は図示していない回転軸上に
取付けられている。ロータヨーク１３の外周面側には軸
方向に走るほぼ円形断面の係止溝１６が磁極数に応じて
周方向に分布して形成されている。係止溝１６の中には
第２図に示すように非磁性材からなる磁石固定具１４が
挿入係止されている。この磁石固定具１４を位置決め前
固定のための部材としてロータヨーク１３上に、隣接す
る両磁石固定具１４．１４間に挟持される形で永久磁石
１５が配設される。永久磁石１５のロータヨーク１３に
対する軸方向の固定は接着によって行われる。
１を有するステータ１０と協働して回転電機を構成する
。ロータ１２のヨーク１３は図示していない回転軸上に
取付けられている。ロータヨーク１３の外周面側には軸
方向に走るほぼ円形断面の係止溝１６が磁極数に応じて
周方向に分布して形成されている。係止溝１６の中には
第２図に示すように非磁性材からなる磁石固定具１４が
挿入係止されている。この磁石固定具１４を位置決め前
固定のための部材としてロータヨーク１３上に、隣接す
る両磁石固定具１４．１４間に挟持される形で永久磁石
１５が配設される。永久磁石１５のロータヨーク１３に
対する軸方向の固定は接着によって行われる。
以上の構成により、〇−タ１２の回転中に何らかの原因
で接着が剥離した場合でも磁石固定具１４がストッパと
なり、永久磁石１５がロータヨーク１３から飛出すこと
はなくなる。
で接着が剥離した場合でも磁石固定具１４がストッパと
なり、永久磁石１５がロータヨーク１３から飛出すこと
はなくなる。
永久磁石１５の配設後、その固定強度を増し、かつロー
タとしての成形のために、樹脂注入ジグを用いて永久磁
石１５相互間に、平滑円筒面のロータが出来上がるよう
に樹脂１７が注入され、凝固される。その場合、回転電
機としての運転中にたとえ温度が上昇しても、永久磁石
１５は磁石固定具１４によりロータヨーク１３上に強固
に固定されているので、樹脂１７の軟化による永久磁石
１５の位置の偏移は生じない。したがって、樹脂１７と
して高温硬化樹脂を使用する必要はなく、常温硬化樹脂
で十分である。
タとしての成形のために、樹脂注入ジグを用いて永久磁
石１５相互間に、平滑円筒面のロータが出来上がるよう
に樹脂１７が注入され、凝固される。その場合、回転電
機としての運転中にたとえ温度が上昇しても、永久磁石
１５は磁石固定具１４によりロータヨーク１３上に強固
に固定されているので、樹脂１７の軟化による永久磁石
１５の位置の偏移は生じない。したがって、樹脂１７と
して高温硬化樹脂を使用する必要はなく、常温硬化樹脂
で十分である。
次に、永久磁石１５をロータヨーク１３上に配設する場
合の工程についてより詳しく説明する。
合の工程についてより詳しく説明する。
第３図に示すように、まず、第１の磁石固定具をロータ
ヨーク１３の第１の係止溝１に挿入固定し、次にその両
側でロータヨーク１３上の位置２゜２に永久磁石をそれ
ぞれ接着剤を用いて配設し、接着固定する。以下、図示
の番号（３〜９）順に磁石固定具の挿入固定と永久磁石
の接着固定の作業を繰返す。このようにして、永久磁石
１５のロータヨーク１３上への配設固定の簡単化、強力
化、ないし位置決め精度の向上、位置決め作業の簡単化
が達成される。
ヨーク１３の第１の係止溝１に挿入固定し、次にその両
側でロータヨーク１３上の位置２゜２に永久磁石をそれ
ぞれ接着剤を用いて配設し、接着固定する。以下、図示
の番号（３〜９）順に磁石固定具の挿入固定と永久磁石
の接着固定の作業を繰返す。このようにして、永久磁石
１５のロータヨーク１３上への配設固定の簡単化、強力
化、ないし位置決め精度の向上、位置決め作業の簡単化
が達成される。
第１図の係止溝１６は円形断面をしているが、これは製
作が容易であるという利点を持っている。
作が容易であるという利点を持っている。
この断面形状は円形に限られることはなく、たとえば第
４図に示すように、外周側に短辺が位置し、内周側に長
辺が位置する台形の係止溝２６をロータヨーク２３に形
成し、磁石固定具２４もそれに合せた断面形状とするこ
とにより、固定強度を一層向上させることができる。
４図に示すように、外周側に短辺が位置し、内周側に長
辺が位置する台形の係止溝２６をロータヨーク２３に形
成し、磁石固定具２４もそれに合せた断面形状とするこ
とにより、固定強度を一層向上させることができる。
回転電機の出力を大きくする一つの手段は軸方向長さを
長くすることである。しかし、永久磁石を軸方向に長く
一体成形することは、現在、技術的に困難とされており
、仮に成形したとしてもコストが高くなって実用的でな
い。そこで、軸方向に複数個の磁石をうなぎ合せて結果
的に軸方向に長い磁石装置を構成せざるを得ない。この
構成の場合、各永久磁石は周方向の位置決めとともに、
軸方向の位置決めも必要になってくる。
長くすることである。しかし、永久磁石を軸方向に長く
一体成形することは、現在、技術的に困難とされており
、仮に成形したとしてもコストが高くなって実用的でな
い。そこで、軸方向に複数個の磁石をうなぎ合せて結果
的に軸方向に長い磁石装置を構成せざるを得ない。この
構成の場合、各永久磁石は周方向の位置決めとともに、
軸方向の位置決めも必要になってくる。
第５図はそのような要求に合せて軸方向に複数個の永久
磁石３１．３２．３３をつなぎ合せた構造例を示すもの
である。この場合、各永久磁石３１．３２．３３は磁石
固定具３６によって周方向位置が決定されており、その
範囲内で軸方向に並べればよいので、全体として正確か
つ容易な位置決めが可能となる。ロータヨーク３５に形
成される係止溝３４の断面形状は図示のごとく円形でも
よいし、他の形状でもよい。軸方向に並ぶ磁石３１．３
２．３３は各相互間をも接着させておくのがよい。
磁石３１．３２．３３をつなぎ合せた構造例を示すもの
である。この場合、各永久磁石３１．３２．３３は磁石
固定具３６によって周方向位置が決定されており、その
範囲内で軸方向に並べればよいので、全体として正確か
つ容易な位置決めが可能となる。ロータヨーク３５に形
成される係止溝３４の断面形状は図示のごとく円形でも
よいし、他の形状でもよい。軸方向に並ぶ磁石３１．３
２．３３は各相互間をも接着させておくのがよい。
（発明の効果）
以上述べたように本発明によれば、磁石固定具と樹脂に
より永久磁石をロータヨーク上に強固に固定したので、
エネルギー積の大きな強力な永久磁石でも、磁石相互間
の吸引力により磁石が互いに衝撃的に吸着し合って破損
したりすることがなく、製作工程時の位置決めも正確か
つ容易となる。
より永久磁石をロータヨーク上に強固に固定したので、
エネルギー積の大きな強力な永久磁石でも、磁石相互間
の吸引力により磁石が互いに衝撃的に吸着し合って破損
したりすることがなく、製作工程時の位置決めも正確か
つ容易となる。
また、回転時の遠心力により永久磁石の固定が緩んで飛
出したりするおそれがないので、敢えて高温硬化樹脂を
用いて補強する必要はなく、温度上昇により多少軟化し
てもかまわないので常温硬化樹脂の使用が可能となり、
したがって、樹脂の高温度処理に伴う永久磁石の特性劣
化を未然に防止することができる。
出したりするおそれがないので、敢えて高温硬化樹脂を
用いて補強する必要はなく、温度上昇により多少軟化し
てもかまわないので常温硬化樹脂の使用が可能となり、
したがって、樹脂の高温度処理に伴う永久磁石の特性劣
化を未然に防止することができる。
第１図は本発明の一実施例を示す部分横断面図、第２図
は第１図におけるロータヨークおよび磁石固定具の要部
の斜視図。 第３図は第１図に示すロータの製作工程を説明するため
のロータヨークの横断面図、 第４図は本発明の第１同に対する変形例を示す部分横断
面図、 第５図は本発明のさらに他の変形例を示す部分斜視図、 第６図は従来の永久磁石〇−タを有する回転電機の部分
横断面図である。 １２．２２・・・永久磁石ロータ、１３．２３゜３５・
・・ロータヨーク、１４．２４．３６・・・磁石固定具
、１５．２５，３１．３２．３３・・・永久磁石、１６
．２６．３４・・・係止溝、１７．２７・・・樹脂。 出願人代理人 猪 設 清 第２図
は第１図におけるロータヨークおよび磁石固定具の要部
の斜視図。 第３図は第１図に示すロータの製作工程を説明するため
のロータヨークの横断面図、 第４図は本発明の第１同に対する変形例を示す部分横断
面図、 第５図は本発明のさらに他の変形例を示す部分斜視図、 第６図は従来の永久磁石〇−タを有する回転電機の部分
横断面図である。 １２．２２・・・永久磁石ロータ、１３．２３゜３５・
・・ロータヨーク、１４．２４．３６・・・磁石固定具
、１５．２５，３１．３２．３３・・・永久磁石、１６
．２６．３４・・・係止溝、１７．２７・・・樹脂。 出願人代理人 猪 設 清 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、軸方向に走る係止溝が磁極数に応じ周方向に分布し
て外周面部に形成されたロータヨークと、このロータヨ
ークの係止溝にはめ込み係止された非磁性材からなる磁
石固定具と、前記ロータヨークの外周面上の隣り合う磁
石固定具間に磁石固定具を周方向係止部材として配設さ
れた永久磁石と、この永久磁石を固定するために隣り合
う永久磁石相互間に介在された樹脂とを具備したことを
特徴とする回転電機の永久磁石ロータ。 ２、前記永久磁石が軸方向に一体であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の永久磁石ロータ。 ３、前記永久磁石が軸方向に複数に分割されていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の永久磁石ロー
タ。 ４、前記ロータヨークの係止溝がほぼ円形の断面形状を
持っていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の永久磁石ロータ。 ５、前記ロータヨークの係止溝がほぼ台形の断面形状を
持っていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の永久磁石ロータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59224850A JPS61106049A (ja) | 1984-10-25 | 1984-10-25 | 回転電機の永久磁石ロ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59224850A JPS61106049A (ja) | 1984-10-25 | 1984-10-25 | 回転電機の永久磁石ロ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61106049A true JPS61106049A (ja) | 1986-05-24 |
Family
ID=16820141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59224850A Pending JPS61106049A (ja) | 1984-10-25 | 1984-10-25 | 回転電機の永久磁石ロ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61106049A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3913618A1 (de) * | 1988-04-25 | 1989-11-02 | Matsushita Electric Works Ltd | Permanentmagnet-rotor |
| JPH0284032A (ja) * | 1988-04-25 | 1990-03-26 | Matsushita Electric Works Ltd | 永久磁石回転子 |
| WO1999038242A1 (en) * | 1998-01-20 | 1999-07-29 | Zanussi Elettromeccanica S.P.A. | Rotor for an electronically commutated motor and improved method for the mass production thereof |
| JP2002034188A (ja) * | 2000-07-13 | 2002-01-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 永久磁石電動機およびその製造方法 |
| GB2505473A (en) * | 2012-08-31 | 2014-03-05 | Lappeenranta University Of Technology | Magnet mounting on a core of an electric machine |
| US9935506B2 (en) | 2012-08-31 | 2018-04-03 | Lappeenranta University Of Technology | Electrical machine |
| WO2019220007A1 (en) * | 2018-05-14 | 2019-11-21 | Lappeenrannan-Lahden Teknillinen Yliopisto Lut | A rotor of a permanent magnet machine |
-
1984
- 1984-10-25 JP JP59224850A patent/JPS61106049A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3913618A1 (de) * | 1988-04-25 | 1989-11-02 | Matsushita Electric Works Ltd | Permanentmagnet-rotor |
| JPH0284032A (ja) * | 1988-04-25 | 1990-03-26 | Matsushita Electric Works Ltd | 永久磁石回転子 |
| WO1999038242A1 (en) * | 1998-01-20 | 1999-07-29 | Zanussi Elettromeccanica S.P.A. | Rotor for an electronically commutated motor and improved method for the mass production thereof |
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| GB2505473B (en) * | 2012-08-31 | 2016-05-18 | Lappeenranta Univ Of Tech | Mounting and cooling magnets in an electric machine |
| US9935506B2 (en) | 2012-08-31 | 2018-04-03 | Lappeenranta University Of Technology | Electrical machine |
| US10541573B2 (en) | 2012-08-31 | 2020-01-21 | Lappeenranta University Of Technology | Electrical machine |
| WO2019220007A1 (en) * | 2018-05-14 | 2019-11-21 | Lappeenrannan-Lahden Teknillinen Yliopisto Lut | A rotor of a permanent magnet machine |
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