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Info
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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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Classifications
-
- 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
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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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。
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。
磁石回転子に関する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
、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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
適する。
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。
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。
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。
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。
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)
- 【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。
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