JPS6142257A - 磁石回転型電動機 - Google Patents

磁石回転型電動機

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JPS6142257A
JPS6142257A JP16177784A JP16177784A JPS6142257A JP S6142257 A JPS6142257 A JP S6142257A JP 16177784 A JP16177784 A JP 16177784A JP 16177784 A JP16177784 A JP 16177784A JP S6142257 A JPS6142257 A JP S6142257A
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JP
Japan
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magnet
rotor
electric motor
outer periphery
stator
Prior art date
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Pending
Application number
JP16177784A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinichi Nakajima
信市 中島
Masaki Takahashi
正樹 高橋
Hideyuki Kominami
秀之 小南
Toshiaki Iwai
利明 岩井
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP16177784A priority Critical patent/JPS6142257A/ja
Publication of JPS6142257A publication Critical patent/JPS6142257A/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
    • H02K1/278Surface mounted magnets; Inset magnets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/06Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
    • H02K29/08Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using magnetic effect devices, e.g. Hall-plates, magneto-resistors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Brushless Motors (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】 産業上の利用分野 本発明は産業用および一般家庭用の装置あるいは機器に
組込んで使用される磁石回転型電動機のロータに関する
ものである。
従来例の構成とその問題点 まず磁石回転型電動機の一般構成を第1171に基づい
て説明する。
1は動力伝達軸で、円筒形ヨーク2を介して円弧状磁石
3が固着されており、これらをロータと呼ぶ。そし7て
このロータの外周に空隙を有して、巻き線4を巻回した
ステータ6が配設されている。
6はロータ位置検出センサーで、このセンサー6の信号
に対応してステータ6に回転磁界を生じさせる制御(ロ
)路7を有している。8,9は上記動力伝達軸1を受け
ている軸受けである。
次にこの従来例の問題点であるが、一般に円弧状磁石3
としては安価なフェライト磁石が多く使用されている。
そしてこのフェライト磁石の中でも高性能な磁気異方性
のものが多く使用されている。しかしこのような磁気異
方性フェライト磁石は磁化方向に垂直な面にへき間柱を
有するため、回転により生ずる遠心力により磁石が破損
し飛散することが多くみられた。
そのため電動機に要求される回転数に応じてロータ磁石
の補強策が種々とられている。
例えばロータの磁石外周を樹脂あるいはガラス繊維を含
んだ樹脂、又は非磁性の金属等により保護ケースを形成
し、それにより補強を行っている。
しかし、回転数即ち遠心力の大きさによっては上記保挿
ケースは、相当の厚みを必要とする。そのため、ロータ
とステータのエアギャップを大きくとらざるを得ず、あ
捷り効率の良いものではない。
さらに高温にさらされる場合、樹脂を含んだ保護ケース
のみでは信頼性の面からも種々不安が残るものである。
また、非磁性体金属の保護ケースを使用することにより
磁気の影響は除けても、うず電流の発止により発熱を生
じ、モータ効率を低下させる原因となる。従って非磁性
体金属の保護ケースを使用することには問題があった。
又他の例として第2図に示すように、磁石10の両端部
に切欠き部1Oaを設け、これを第3図の斜視図に示す
ようにヨーク2に固着し、上記切欠き部10&にリング
11を嵌入した構成のものもある。しかしこの場合、リ
ング嵌入部に切欠を有しているため、遠心力はこの部分
に応力集中を生じ、第4図に示すような割れ1obが発
生しやすいものである。さらに上述のような磁気異方性
フェアライト磁石ではへき間柱を有するため、特に上記
割れ10bが発生しやすいものである。又遠心力の大き
さの補強ができるものではない。かと言ってリング11
の厚みを厚くすれは増々割れ10bが生じやすいことは
、遠心力の働きと磁石のへき間柱の点から容易に考えら
れよう。
発明の目的 本発明を上記問題点を解消し、高速、高温に対しても信
頼性の高いロータを提供するものである。
発明の構成 本発明の磁石回転型電動機は、動力伝達軸に円筒形ヨー
クを介して複数の円弧状磁石を固着したロータと、この
ロータの外周に空隙を有して配設した巻き線の倦回され
たステータと、ロータの位置検出センサーと、このセン
サーの信号に対応して上記ステータに回転磁界を作る制
御回路とを有し、上記ロータの両端面をステータ面より
軸方向に突出させ、このロータの両端面に断面がL字状
の環状体を接着剤を介して嵌入固定したものである。
実施例の説明 以下添付図に基づいて本発明の一実施例を説明する。磁
石回転型電動機の基本構成は第1図に示した構成と同一
であるので、主に相違点のみについて説明する。12は
径方向断面がL字状の環状体であり接着剤13を介して
ロータの両端面に嵌入固定しである。前記ロータは第8
図に示すようにステータ6面より両端面が突出している
ものである。
この第5図に示したものは、磁石3に切欠き部を有して
いないため、従来例のような応力集中は生じない。
又磁石3と環状体12との間には接着剤13を介してい
るため、磁石3外周全体を環状体12にて拘束しており
信頼性の高いものである。
又環状体12は上記のように断面り字状であり、単にリ
ングのものと比べ板厚が薄くても断面係数が大きくとれ
、遠心力に対してその拘束力は大きいものである。
さらに環状体12がL字状であり、その端部に着 も接)]を介しているため、ヨーク2と磁石3の固着に
おいて、ヨーク2.磁石3面以外にも固着部を有するこ
とになり、より信頼性が高くなるものである。
以上のような各効果が望めるものであり、当然各効果の
相乗効果も望め非常に信頼性の高いものとなる。なお両
端面をステータ面より突出させているため、組立て時に
ステータ内径を通るまで、即ちエアギャップに近い厚み
まで環状体12の厚みをとることができる。さらにこの
環状体を非磁性体とすることによりもれ磁束もなくすこ
とが可能である、 次に他の実施例として、第6図に示すように、環状体1
4の内径14&を磁石内径3aよりも小さくすることに
より、環状体14とヨーク2端面部とに接合部を有する
構成とする。こうすることによって環状体14とヨーク
2部が接着剤13を介して固着されることになり、磁石
3とヨーク20回り止めに対しても環状体14を介して
固着効果が付加されることになり、より信頼性が増すも
のである。
次に第7図に示、すように、磁石3の外周に熱硬化性樹
脂を含浸させ半硬化状にしたガラス繊維テープ15を巻
回し硬化させた構成とする。こうすることにより、万一
磁石3が製造特有していた微視的クラック等により破損
しても、このテープ15により補強できるものである。
ただしこの場合、上述のように環状体12(あるいは1
4)により補強されているため、磁石が破損しても一部
にすぎず、磁石全体の荷重がテープ1J/jかかること
はない。
又、このテープ15に引張力を加えて巻回しておくこと
にエリ、ヨーク2と磁石3の固着、例えば接着等の場合
にも、高温、高速により接着剤の伸び、いわゆるクリー
プ現象を未然に防ぐことが可能となる。当然、上記環状
体12(又は14)によっても、磁石3と環状体12に
接着剤13を介しており磁石3全体を拘束しているため
、上記と同様の効果が働いているものである。
以上のようにより一層の信頼性が増すものである。なお
第8図に第7図のロータを組み込んだ電動機の一例の全
体断面を示す。
次に第9図に示すように、ヨーク16を積層板にて構成
し、この外周部に磁石3と嵌合する凹部161Lを設け
、この凹部161Lに上記磁石3を固着する。この構成
ではヨークが積層板であるため、外周に凹部を設けるこ
とはプレス加工により容易である。又積層板にはステー
タに使用した板(ケイ素鋼板等)のステータ中央ブラン
ク部を使用すれば経済的でもある。こうすることにより
、磁石3の位置決め及び回り止めに効果があり、さらに
上記の通り経済的でもありその効果は大きい。
又第10図に示すように、ヨーク17を積層板にて構成
しこの外周部に凸部1了aを設け、又磁石3には凹部3
bを設け、これらを合致して固着する。この場合、ヨー
クは積層板であるため凸部1711を設けることは容易
である。又磁石に凹部3bを設けることも金型成形であ
るから容易である。同時に凹部であるから、磁石内面研
摩も容易であり、ヨーク部と接合面精度も上げることが
できるものである。そして効果は上記同様、磁石3の位
置決め、及び回り止めが可能となり、又経済的でもある
発明の効果 上述の通り、本発明の磁石回転型電動機は、ロータの両
端面に断面り字状の環状体を接着剤を介して嵌入固定す
る簡単な構成により、磁石の補強がなされ、信頼性が向
上するものである。
又実施例のように環状体を磁石内径より小さくして接着
剤を介して嵌入することにより、磁石の補強は言うまで
もなく、磁石とヨーク間の同り止めにも効果がある。
又別の実施例のように磁石外周よりガラス繊維テープを
巻回することにより、より一層信頼性が向上する。
又、さらに別の実施例のようにヨークを積層板としこれ
に凹部を設け、この凹部に磁石を合致させ固着するか、
あるいはやはりヨークを積層8iに凸部を設けるととも
に磁石に凹部を設けこれを合致して固着することにより
、磁石の位置決め、及び回り止めの効果が望めると共に
ヨークをステーノ中央ブランクを使用することもでき、
経済的でめる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の磁石回転型電動機の全体構成を示す断面
図、第2図〜第4図はそれぞれ従来例の磁石の斜視図、
ロータの斜視図およびロータの断面図、第6図〜第7図
はそれぞれ本発明磁石回転型電動機のロータの各実施例
を示す断面図、第8図は第7図のロータを組込んだ本発
明磁石回転型電動機の断面図、第9図、第1Q図はそれ
ぞれ第6図〜第7図とは別のロータの実施例を示す断面
図である。 1・・・・・・動力伝達軸、2・・・・・円筒形ヨーク
、3・・・・円弧状磁石、4・・・・・・巻き線、6・
・・・・ステータ、6・・・・・・ローフ位置検出セン
サー、7・・・・・制御回路、12.14・・・・・環
状体、13・・・・・接着剤、15・・・ ガラス繊維
テープ、16・・・・ヨーク、162L・・・・凹部、
17・・・・・・ヨーク、17&・・・・・・凸部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第2図 第4図 0b 第5図 第7図 第8図 第9図 籟5 ジノ /  /7.2 /6a。 、/1

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)動力伝達軸に円筒形ヨークを介して複数の円弧状
    磁石を固着したロータと、このロータの外周に空隙を有
    して配設した巻き線の巻回されたステータと、ロータ位
    置検出センサーと、このセンサーの信号に対応して上記
    ステータに回転磁界を作る制御回路とを有し、上記ロー
    タの両端面をステータ面より軸方向に突出させ、このロ
    ータの両端面に断面がL字状の環状体を接着剤を介して
    嵌入固定した磁石回転型電動機。
  2. (2)環状体の内径を円弧状磁石内径よりも小さくした
    特許請求の範囲第1項記載の磁石回転型電動機。
  3. (3)ロータの円弧状磁石はその外周をテープにより巻
    回した特許請求の範囲第1項又は第2項記載の磁石回転
    型電動機。
  4. (4)円筒形ヨークは積層板より成り、外周に複数の凹
    部を設け、この凹部に円弧状磁石を配設固定した特許請
    求の範囲第1項、第2項又は第3項記載の磁石回転型電
    動機。
  5. (5)円筒形ヨークは積層板より成り、外周に凸部を設
    け、この凸部に円弧状磁石のヨーク側に設けた凹部を合
    致させ固着した特許請求の範囲第1項、第2項又は第3
    項記載の磁石回転型電動機。
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