JPS63290149A - 電動機用の永久磁石回転子 - Google Patents

電動機用の永久磁石回転子

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JPS63290149A
JPS63290149A JP63025554A JP2555488A JPS63290149A JP S63290149 A JPS63290149 A JP S63290149A JP 63025554 A JP63025554 A JP 63025554A JP 2555488 A JP2555488 A JP 2555488A JP S63290149 A JPS63290149 A JP S63290149A
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rotor
washer
magnet
core
sleeve
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JP63025554A
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エドワード　ジヨン　シエーフアー
トーマス　エイ．アントリム
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Franklin Electric Co Inc
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Franklin Electric Co Inc
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    • 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
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  • Power Engineering (AREA)
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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〕 本発明は電動機に関し、より具体的には電動機用の永久
磁石回転子に関する。
〔従来技術〕
これまでに、とりわけ近年、永久磁石の品質が向上して
以来、数多くの永久磁石回転子の設計が提案されている
。この種の典型的な回転子においては、幾つかの磁石が
円筒状の鉄心の外周に固定されている。この種の回転子
の構造において生じる問題は２回転子鉄心に磁石を固定
することに関するものである。この固定は２回転子が高
速で回転することによる遠心力にも９回転子の角速度の
急激な変化による角方向の力にも、また２例えば。
電動機を設置する際に電動機を落下させた場合に牛、し
るかも知れない軸方向への力にも十分に耐えう、湯もの
でなければならない。
ン 構造によっては、磁石を鉄心に固定するのにクランプと
くさびを用いており、また、接着剤を用いている場合も
ある。他の幾つかの構造では、磁石の外側にカバーを備
えている。このようなカバーは金属スリーブの形態をと
り１回転子によっては、磁石の周囲で熱収縮させる。又
は、前述のカバーは、外被を形成する合成材料製の結合
材の形態をとる。
クランプとくさびを用いる方法は、製造および組み立て
の費用が甚だしく高くなることから満足出来るものでは
ない。また、この種の回転子はバランスを取ることが困
難な場合もありうる。接着剤は、水のような液体が入る
電動機に用いることはできない、なぜなら、現在知られ
ている接着剤は、長期間にわたって水に浸かっている２
劣化するからである。金属スリーブは遠心力に対しては
磁石を拘束することができるが、先行技術のスリーブは
軸方向の拘束力が不充分である。外側のス、νニブを備
えた回転子で２回転子の両端にプレー〔発明の目的〕 したがって２本発明の全般的な目的は、電動機用の、遠
心力、角方向力および軸方向力に対して磁石を保持する
金属製スリーブを含む改良された永久磁石回転子を提供
することにある。
〔発明の構成〕
本発明による回転子は２回転子軸、該軸上で円筒状の回
転子鉄心を形成する手段、該鉄心の外周上に角度をおい
て配置された複数の弧状永久磁石。
および該磁石の周りを被い、該磁石の軸方向の両端部を
越えて延びる管状の金属スリーブで、その両端部が半径
方向に延びて該磁石の両外端上を覆うものから成る。該
スリーブには、該磁石に半径方向内向きの力を加える残
留引張りがあり、該スリーブの両端はへら絞りするか、
あるいは折り曲げて、該磁石の両端部に押しつける。
〔実施例〕
７杏発明は添付図面と共に下記の詳細な説明を読めば、
、さらによく理解されるものと思われる。
−まず第１および２図を参照する。本発明に基づいて構
成された回転子は２回転子鉄心１１を支持する回転子軸
１０を有する。第２および６図を参照する。複数個の弧
状永久磁石１２を鉄心１１の外周上に装着する。磁石１
２の外表面上には管状の金属スリーブがあり、このスリ
ーブは回転子の軸方向の各外端部に端部１４を有し、こ
の端部は半径方向内向きに折り曲げられて磁石１２の軸
方向外端部を覆う。
回転子軸１０は２通常は鋼製であり、従来型の電動機固
定子（図示していない）内に２図示していないベアリン
グによって回転可能なように支持される形状である。こ
の例の鉄心１１は、磁気材料製の円板状ラミネーション
１６の積層（第２図）によって形成する。この積層物は
軸１ｏの外周に固定するが、これはラミネーション１６
の内周と軸１０の外表面の間をきついプレスばめにする
ことによって達成可能である。上述したようにラミネー
ションから鉄心１１を形成する代わりに、磁気材料製の
一体形円筒を軸１０に取りつけるが、あるいは軸１０が
鉄／じζ゛状に拡大した円筒状部分を含むことも可能で
、・′／ あ−ビ。
永久磁石１２は、従来材料を用いて、第６図に示すよう
に弧状に成形することができる。
外側のスリーブ１３は、望ましくは、比較的薄いステン
レス鋼のシートを用いて管状に製作する。
例えば、厚さが０．００５インチから０．０１０インチ
（小型モーター用）のタイプ３００ステンレス鋼を用い
てもよい。鉄心１１および磁石１２とともに組み立てる
前は、スリーブ１３は真直ぐな管状であり、その軸に沿
って測定したスリーブの全長は、鉄心１１および磁石１
２の軸方向の長さよりも長い０通常の引張りのない状態
のスリーブの内径は鉄心上の磁石の外径より僅かに小さ
く、シたがって、スリーブを磁石１２に被せると、スリ
ーブ１３には残留引張りがある。スリーブは２例えば、
熱収縮のような様々な操作によって磁石上に取りつける
ことができる。最初は、スリーブの両端部１４は回転子
の両端から軸方向に突き出ている。次に９組み立てたア
、ツセンブリーを軸１０を中心に回転させ、端部１４を
！ｆｊ２〜５図に示すような形になるようにへら絞り￥
るか折り曲げて、端部１４が半径方向に延び。
磁石１２の端部の少なくとも一部を覆うようにする。
へら絞り過程においては９回転子を旋盤上で回転させな
がら、端部に工具を押しつけて端部を半径方向内向きに
折り曲げる。この過程によって両端部は円滑になり９両
端部は磁石の端部を押しつける。第２図に示した実施例
においては２両端部工４は鉄心１１の端部の一部を覆い
、押さえつける。
この構造によって、引っ張りが生じたスリーブ１３は磁
石１２を鉄心１１上に保持し、この金属スリーブは回転
子を高速で回転させた時に生じる遠心力に耐える強度が
ある。さらに、スリーブ１３内の残留引張りは、磁石１
２を鉄心１１の外周面にしっかりと押さえつけ、このは
めは通常は十分にきつく。
磁石１２と鉄心１１のラミネーションの間の摩擦係合（
接触）は、磁石１２が鉄心１１上で角方向に（周方向に
）ずれるのを防ぐ、しかしながら、磁石１２が鉄心１１
上を角方向にずれる傾向が有ると思われる場ｐは、第６
図に示すように、鉄心１１に角方向に間隔）をおいた突
起２１を形成してもよい。この突起は磁′治１２の隣接
する端部の間に設ける。このように、第６図に示す構造
においては、突起２１は磁石１２を鉄心１１上に適切な
角度間隔を置いて位置させ。
また突起２１は電動機の運転中に磁石１２が周方向に移
動するのを防ぐ。
さらに、外側スリーブ１３の両端部１４は、磁石１２が
軸方向にずれないように機能する。ｍ石１２は通常は鋳
造し、磁石のサイズにばらつきがある可能性がある。し
たがって９回転子の成る磁石の半径方向の厚さが他の磁
石よりも僅かに薄く、スリーブにきつく保持されないこ
とも起こりうる。スリーブの両端部１４が無いと９例え
ば、電動機の設置前、あるいは設置の際に、万一にも電
動機を落としたりすると、他よりも小さなサイズの磁石
が軸方向に滑動する可能性がある。外側スリーブ１３の
両端部１４は、このような事態が起きるのを防ぐ。
なぜなら９両端部１４は全ての磁石の端部を覆って押さ
えつけ、僅かにゆるい磁石が軸方向にずれるの−を防ぐ
からである。第２図に示す構成においては９両端部１４
は鉄心１１の外周部分をも覆い１両端部１゛４′は磁石
の両端部および鉄心の両端部としつかりと接触し押さえ
つけることにより、より確実に磁石が軸方向にずれない
ようにしている。
第３図に示す回転子は、上述のものと類似しているが２
回転子の両端に環状ワッシャ２２を有する点が異なる。
第３図に示す回転子は、鉄心１１１．多数の磁石１１２
および外側スリーブ１１３を支持する回転軸１１０を含
む、ワッシャ２２は、スリーブ１１３の内周から半径方
向内向きに延び、鉄心１１１の軸方向の外端部を部分的
に覆う、スリーブ１１３の両端部１１４は比較的に短く
、半径方向に内向きに折り曲げられ、ワッシャ２２の外
端部を覆って押さえつける。ワッシャ２２は、望ましく
はスリーブ１１３の材料よりも厚い材料で製作し、磁石
１１２と鉄心１１１の端部間をより強固に接続する。例
えば、小型電動機においては、ワッシャは１／３２イン
チ・ステンレス鋼で製作しうる。
第４図に示す構造は第３図のものと類似しているが、ワ
ッシャ２２の代わりに端部プレート２３を用いる点が異
なる。その他の部品は全般的に第３図に示して説明した
とおりである。各端部プレート２３は、外側スリーブ２
１３の内周から半径方向内向きに回転子軸２１０の外周
まで延びる。各端部プレート２３の半径方向の内端は折
り曲げ、軸方向に延びる部分２４を形成し、この部分２
４は軸２１０の外表面にプレスばめによってきつく固定
する。このように、端部プレート２３は、磁石２１２と
鉄心２１１の端部の表面を完全に覆い、このような構成
は水のような液体が入る電動機に適する。端部プレート
２３はワッシャ２２同様、ステンレス鋼で製作しうる。
液体シールを形成して、どのような液体も鉄心２１１お
よび磁石２１２まで達さないようにするには。
シール材のビード２６を端部プレート２３の内端、およ
び外側スリーブ２１３と端部プレート２３の接続部に用
いてもよい。
第５図に示す回転子は、第４図に示すものと類似してい
るが、ファン羽根２７を備えている点が異なる。端部プ
レート２３と類似の端部プレート２８を備え、プレート
２８を回転子に取り付ける前に、このプレートの中央部
を打ち抜いて外へ折り曲げ。
ファンの羽根２７を形成する。このような構成は。
鉄心および磁石の腐食が問題にならない空冷式電動機に
適する。
〔発明の効果〕
前述したことから明らかなように、電動機用の新規且つ
有用な永久磁石回転子が提供される。金属製外側スリー
ブは、永久磁石が遠心力によって半径方向外向きに動く
ことがないように、また軸方向にも動かないように、所
定の位置に保持する。
さらに、スリーブ内の引っ張りたけでも、永久磁石が角
方向にずれないようにするには十分であろうが、これが
問題になると思われる場合は、鉄心上に前もって突起を
形成して接合点を作り、磁石の角方向の動きを阻止する
こともできる。
【図面の簡単な説明】
第１図は９本発明に基づいて構成された回転子の斜視図
である。 第２図は、前述の回転子の拡大部分断面図である。 第３図は、第２図と類似しているが２回転子の別め゛形
態を示す断面図である。 第４図は、第２図および第３図と類似しているが、さら
に別の形態を示す断面図である。 第５図は、第２図から第４図までと類似しているが、さ
らにまた別の形態を示す断面ある。 第６図は、第２図の線６−６に沿った断面図である。 １０・回転子軸、１１・鉄心、１２・永久磁石、１３・
金属スリーブ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）軸方向に延びる回転子軸、該軸上に形成された円筒
    状の回転子鉄心、該鉄心の外周上に角度間隔をおいて配
    置された複数の永久磁石、および該磁石の周囲に配した
    薄い管状の金属スリーブを有し、該スリーブには残留引
    っ張りがあって該磁石を該鉄心にしっかりと押しつけ、
    該スリーブは軸方向の長さが該鉄心を上回り、そして該
    鉄心の端部を軸方向に越えて延びる一体構造の端部を備
    え、一体構造の該端部は半径方向内向きに折れ曲がって
    該磁石の外側端部をしっかりと押さえつける、電動機用
    の永久磁石回転子。 ２）特許請求の範囲第１項に記載の回転子であり、該端
    部が更に該鉄心の端部を覆うもの。 ３）特許請求の範囲第１項に記載の回転子であり、該回
    転子の各端に環状のワッシャを備え、該ワッシャが該磁
    石の端部および該鉄心の端部の一部分と重なり、かつ該
    スリーブの該端部が該ワッシャの外側面に接触するよう
    に延びるもの。 ４）特許請求の範囲第３項に記載の回転子であり、各ワ
    ッシャがその外周で該スリーブの端部と接触し、またそ
    の内周で該回転子軸と接触し、該ワッシャ、が該軸と締
    まりばめを形成するもの。 ５）特許請求の範囲第４項に記載の回転子であり、該ワ
    ッシャと該端部の間、および該ワッシャと該軸の間に封
    じ手段を含むもの。 ６）特許請求の範囲第３項に記載の回転子であり、該ワ
    ッシャ上に形成したファンの羽根を持つもの。 ７）特許請求の範囲第６項に記載の回転子であり、該フ
    ァンの羽根が該ワッシャと一体構造で形成されかつ該ワ
    ッシャから軸方向に外側に延びるもの。 ８）特許請求の範囲第１項に記載の回転子であり、隣接
    する磁石が角方向に間隔をおいて配置され、更に該鉄心
    上に半径方向外向きに突き出た複数の突起を備え、該突
    起が隣接する磁石の側面間に延びるもの。
JP63025554A 1987-05-11 1988-02-04 電動機用の永久磁石回転子 Pending JPS63290149A (ja)

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US048,603 1987-05-11
US07/048,603 US4742259A (en) 1987-05-11 1987-05-11 Permanent magnet rotor for electric motor

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