WO1994005075A1 - Permanent magnet rotor of brushless motor and production method thereof - Google Patents

Permanent magnet rotor of brushless motor and production method thereof Download PDF

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WO1994005075A1
WO1994005075A1 PCT/JP1993/001130 JP9301130W WO9405075A1 WO 1994005075 A1 WO1994005075 A1 WO 1994005075A1 JP 9301130 W JP9301130 W JP 9301130W WO 9405075 A1 WO9405075 A1 WO 9405075A1
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yoke
magnetic pole
rotor
stator
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Takashi Nagate
Akiyoshi Ishiguro
Issei Yamakoshi
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Seiko Epson Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to a permanent magnet rotor for a brushless motor and a method for manufacturing the same.
  • the present invention relates to a permanent magnet rotor for a brushless motor, and in particular, has a yoke in which a number of steel plates are stacked, and this yoke has an even number of magnetic pole portions projecting outward, and each or every other magnetic pole portion.
  • the present invention relates to a permanent magnet rotor of a brushless motor in which a permanent magnet for a field is inserted into a magnetic pole portion.
  • a permanent magnet rotor in which a plurality of permanent magnets for a field are inserted inside a yoke made of laminated steel sheets, and a magnetic pole portion facing a peripheral surface of the magnetic pole portion of the permanent magnet rotor with a slight gap therebetween.
  • a brushless motor in which a stator is combined.
  • Fig. 35 is a cross-sectional view of a brushless motor using a conventional permanent magnet rotor in a direction perpendicular to the rotation axis.
  • the conventional brushless motor 51 has a stator 52 and a permanent magnet rotor 53. It is composed of That is, the stator 52 has a permanent magnet rotor 53 rotatably supported inside the stator 52, and has a number of stator magnetic pole portions 54 projecting inward.
  • a coil (not shown) is wound around the stator magnetic pole portion 54. When a current flows through this coil, predetermined magnetic poles of the stator magnetic pole portion 54 are excited.
  • the magnetic pole surface 55 at the tip of the stator magnetic pole portion 54 is located on a cylindrical surface at an equal distance from the center of the rotating shaft 56 of the motor.
  • the permanent magnet rotor 53 is composed of a yoke 57 in which a number of steel plates are laminated, and a pair of permanent magnets 58 for field.
  • the yoke 57 has four magnetic pole portions 59 protruding outward on the outer periphery thereof.
  • a permanent magnet 5 ⁇ for the magnetic field has an N pole.
  • the pole face 60 at the tip of each pole portion 59 is formed as a curved surface at an equal distance from the center of the rotating shaft 56, and is equal to the pole face 55 at all points on the face of the rotating pole face 60. Facing each other at a great distance.
  • the magnetic flux from the permanent magnet rotor 53 exits from the magnetic pole surface 60 where no field permanent magnet is incorporated, as shown in the figure. After passing through the inside of the stator, it enters the inside of the yoke 57 from the magnetic pole surface 60 in which the permanent magnet for the field is incorporated. Thereby, the magnetic pole portion of the permanent magnet rotor 53 having the permanent magnet becomes the S pole, and the magnetic pole portion of the permanent magnet rotor 53 having no permanent magnet becomes the N pole.
  • the stator magnetic pole part 54 At a position slightly shifted in the rotational direction from the center of the magnetic pole part 59 of the permanent magnet rotor 53 is used. Excitation to N pole.
  • the permanent magnet rotor 53 rotates by being attracted by the excited stator magnetic pole part 54.
  • the stator magnetic pole portion 54 further shifted in position is excited to the N pole.
  • the permanent magnet rotor 53 is attracted by the newly excited stator magnetic pole portion 54 and further rotates. By repeating such an operation, the permanent magnet rotor 53 is continuously driven to rotate.
  • a known brushless motor uses a back electromotive force generated by the rotation of the permanent magnet rotor 53 to determine the position of the permanent magnet rotor. That is, the rotation of the permanent magnet rotor 53 causes the magnetic flux of the field permanent magnet 58 to cross the coil (not shown) wound around the magnetic pole face 55 of the stator 52, thereby causing the magnetic flux of the stator 52 to change. This produces a back electromotive force. By detecting the position of this back electromotive force, the position of the permanent magnet for each field of the permanent magnet rotor 53 is detected, and ( 1) the position of the magnetic pole on the stator side to be excited is determined and excited. Things.
  • Fig. 36 shows an exploded view of a conventional permanent magnet rotor.
  • the conventional permanent magnet rotor 53 has a yoke 57 and a field permanent magnet 58.
  • the yoke 57 is formed by laminating many steel plates 61.
  • a magnetic pole portion 59 is provided on the outer periphery of the yoke 57, and a slot 62 into which a field permanent magnet 58 is inserted is provided at the base of the magnetic pole portion 59.
  • each of the steel plates 61 has a force crimp portion 63 which is embossed and depressed into a rectangular shape.
  • the steel plates 61 are integrally laminated by press-fitting the caulked portions 63 together.
  • the field permanent magnet 58 is formed in a size that can be accommodated in the slot 62.
  • an adhesive is applied to the surface of the field permanent magnet 58, and the surfaces of the magnetic poles having the same magnetism are opposed to each other as shown in the figure. Inserted inside slot 62.
  • the arrow Q in the figure indicates the direction in which the field permanent magnet 58 is inserted.
  • the field permanent magnet 58 is formed so as to fit into the slot 62 with no gap, and the permanent magnet rotation is performed.
  • the air is pressurized in the direction Q shown in the figure by a pneumatic device or the like, and is forcibly inserted into the slot 62 as described above.
  • a force in the centrifugal direction R is applied to the bridge 64 connecting the tip and the base of the magnetic pole.
  • FIG. 37 shows an exploded view of a permanent magnet rotor developed by the present applicant.
  • an engagement claw 62 a that engages with the field permanent magnet 58 projects from the inner peripheral surface of the slot 62 into which the field permanent magnet is inserted.
  • the field permanent magnet 58 can be inserted into the slot 62, and has a cross-sectional shape that engages with the engaging claw 62a.
  • the field permanent magnet 58 is engaged only with the engaging claw 62a, and the low frictional resistance allows the field permanent magnet 58 with a small compression force. Can be press-fit into yoke 5 7 You. After the field permanent magnet 58 is pressed into the yoke 57, the engaging claw 62 a locks the field permanent magnet 58 to prevent the permanent magnet 58 from falling off.
  • the permanent magnet rotor shown in FIGS. 35 and 36 that is, the permanent magnet rotor that applies an adhesive to the outer peripheral surface of the field permanent magnet and enters the slot of the yoke
  • the permanent magnet rotor When the permanent magnet rotor is operated in a refrigerant or a pressurized fluid, there is a problem that the adhesive is dissolved by the refrigerant or the pressurized fluid and the field permanent magnet drops off.
  • the conventional permanent magnet rotor in which the field permanent magnet is directly pressed into the yoke slot without using an adhesive, a large force is used to press-in the field permanent magnet.
  • the permanent magnet for the field may be damaged, or it may be damaged due to the input of centrifugal force to the bridge.
  • the permanent magnet rotor is fitted with the permanent magnet for the field and the slot of the yoke on the dimensional tolerance, high processing accuracy is required, and it is not easy to manufacture the permanent magnet rotor.
  • the bridge portion and the permanent magnet for the field existing at both ends of the slot are in close contact with each other, the magnetic flux of the permanent magnet for the field does not leak at the bridge portion and pass through the outer space of the magnetic pole portion. It does not intersect with the stator, and thus this flux does not create the force to drive the permanent magnet rotor in rotation. As a result, heat was generated by iron loss due to leakage of magnetic flux at the ridge.
  • an object of the present invention is to prevent the permanent magnet for the field from falling off by the refrigerant or the pressurized fluid, and to position the permanent magnet for the field, and to manufacture the permanent magnet easily and with high performance.
  • the permanent magnet rotor (see FIG. 37) invented by the applicant has an advantage that the force for compressing the field permanent magnet is greatly reduced. However, when the field permanent magnet is press-fitted. A little bit of the engaging claw of each steel plate 94 5 75 3
  • the engaging claws fall down in the press-fitting direction, and the inclination of the engaging claws is remarkable at the end of the yoke in the stacking direction due to the stacking of the engaging claws. Peeling sometimes occurred. Furthermore, in the conventional permanent magnet rotor, when the permanent magnet for the field is shorter than the yoke, the tip of the permanent magnet for the field is located at the end of the yoke due to the difference in the axial length tolerance between the permanent magnet for the field and the yoke. The steel plate did not completely engage with the engaging claws of the steel plate, resulting in an unstable press-fit state, and the steel plate was sometimes peeled off due to vibration or the like.
  • Another object of the present invention is to solve the unsolved problem of the permanent magnet rotor invented by the applicant, to insert the field permanent magnet with a small compressive force, to prevent the permanent magnet from falling off, and Another object of the present invention is to provide a permanent magnet rotor of a brushless motor and a method of manufacturing the permanent magnet rotor, in which a steel plate at an end of a yoke does not peel during press-fitting and use of a field permanent magnet.
  • the magnetic field passes through the yoke's prism portion and exits from the field.
  • the magnetic flux passing through the bridge does not intersect with the motor stator, it does not contribute to the rotation drive of the permanent magnet rotor. Therefore, the efficiency of the magnetic force of the field permanent magnet decreases in inverse proportion to the magnetic flux of the field permanent magnet passing through the bridge.
  • the number of magnetic fluxes passing through this bridge portion can be reduced. This is because the number of magnetic fluxes passing through the bridge portion is determined from the product of the magnetic flux density determined by the material of the yoke and the cross-sectional area of the bridge portion.
  • the steel plate constituting the yoke is generally formed by stamping, but it is extremely difficult to strike out an a-arc steel plate having a ridge portion having an extremely small cross-sectional area.
  • a yoke having a bridge portion having a very small cross-sectional area When the yoke rotates at high speed, centrifugal force causes centrifugal destruction of the magnetic poles and the permanent magnets for the field, so the bridge of the yoke must have high mechanical strength. Also, if the mechanical strength of the bridge portion is increased, there is a problem that the utilization efficiency of the magnetic flux of the field permanent magnet is reduced.
  • a further object of the present invention is to provide a permanent magnet rotor of a brushless motor having a permanent magnet for a field, wherein a yoke is formed by a plurality of laminated steel plates, and a width of a bridge portion of the yoke is punched out. It is an object of the present invention to provide a permanent magnet rotor having an optimum bridge width based on a possible width, a width allowable from the number of magnetic fluxes passing through, and a width allowable from mechanical strength due to centrifugal force.
  • the magnetic flux of the field permanent magnet is determined by the relationship between the bridge width and the width of the magnetic pole portion in the emission direction, and by the relative positional relationship between the permanent magnet rotor and the stator. Is concentrated at a position shifted in the rotational direction from the circumferential center of the magnetic pole part, and the back electromotive force generated by the magnetic flux is detected earlier than the actual position of the field permanent magnet. Excitation occurs earlier than the timing of, causing the permanent magnet rotor to rotate improperly.
  • Another object of the present invention is to provide a permanent magnet rotor capable of always detecting the magnetic flux of the field magnet at a predetermined position of the magnetic pole portion and accurately detecting the position of the magnetic pole portion. is there. Disclosure of the invention
  • the present invention has a stator and a rotor rotatably supported inside the stator, the rotor has a yoke in which a number of steel plates are stacked, and the yoke is an even number protruding outward.
  • the permanent magnets for field are slots formed in the magnetic pole parts The slot is used for the field
  • the permanent magnet rotor is provided with protrusions that contact the side surfaces of the permanent magnet at the left and right ends.
  • the present invention has a stator and a rotor rotatably supported inside the stator, the rotor has a yoke in which a number of steel plates are stacked, and the yoke protrudes outward.
  • the field permanent magnet is formed in the magnetic pole portion.
  • the yoke is inserted into a slot, the slot is provided with an engaging claw that engages with the field permanent magnet, and the steel plate on which the yoke is laminated corresponds to the engaging claw.
  • This is a permanent magnet rotor with a relief groove to absorb the fall of the dovetail.
  • the present invention has a stator and a rotor rotatably supported inside the stator, the rotor has a yoke in which a number of steel plates are stacked, and the yoke protrudes outward.
  • a brushless motor having an even number of magnetic pole portions and a permanent magnet for field attached to each magnetic pole portion or every other magnetic pole portion, at least one end of the yoke has a steel plate of the yoke rotating. It is a permanent magnet rotor that is displaced in the direction.
  • the present invention has a stator and a rotor rotatably supported inside the stator, the rotor has a yoke in which a number of steel plates are stacked, and the yoke protrudes outward.
  • the permanent magnet for field is formed in the magnetic pole portion
  • the width of the bridge inserted into the slot at both ends of the slot should be between the width that can be punched out, the width that can be allowed by the number of magnetic fluxes that pass through, and the width that can be allowed by the mechanical strength due to centrifugal force.
  • the width is set to be greater than the larger of the width that can be punched out and the width allowed by mechanical strength due to centrifugal force.
  • the present invention provides a stator, and a rotatable inside of the stator.
  • the rotor has a yoke in which a large number of steel plates are stacked, the yoke has an even number of magnetic pole portions protruding outward, and each or every other magnetic pole portion
  • a permanent magnet rotor having at least one connecting portion or gap for laminating the steel plates on each of the magnetic pole portions, wherein the permanent magnet for field is inserted into the magnetic pole portions of the brushless motor.
  • the present invention has a stator and a rotor rotatably supported inside the stator, the rotor has a yoke in which a number of steel plates are stacked, and the yoke protrudes outward.
  • the permanent magnet for field is formed on the magnetic pole portion
  • the permanent magnet rotor is inserted into the slot, and the bridge width at both ends of the slot is smaller than the width from the outside of the field permanent magnet to the outside edge of the magnetic pole portion.
  • the present invention has a stator and a rotor rotatably supported inside the stator, the rotor has a yoke in which a number of steel plates are stacked, and the yoke protrudes outward.
  • the width of the magnetic pole portion in the radiation direction is the pole width of the stator. It is a permanent magnet rotor that is provided about 1.5 times the size of the permanent magnet rotor.
  • the present invention includes a stator, and a rotor rotatably supported inside the stator, wherein the rotor has a yoke in which a number of steel plates are stacked, and the yoke is outward.
  • a brushless motor having an even number of projecting magnetic pole portions, and a permanent magnet for a field attached to each magnetic pole portion or every other magnetic pole portion, an outer peripheral side of the magnetic pole portion and a front portion in a rotational direction.
  • the side or the rear side is a permanent magnet rotor in which a predetermined shape is cut out.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a permanent magnet rotor of the present invention.
  • FIG. 2 is a sectional view showing a permanent magnet rotor of the present invention.
  • FIG. 3 is a sectional view of a main part showing another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view showing a permanent magnet rotor according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the central part in the laminating direction of the permanent magnet rotor of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of an end portion in the stacking direction of the permanent magnet rotor of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing an enlarged part of the permanent magnet rotor of the present invention.
  • FIG. 8 is a view showing a step of punching a steel plate in the permanent magnet rotor of the present invention.
  • FIG. 9 is a sectional view showing a punching die used in the present invention.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view showing a permanent magnet rotor of the present invention.
  • FIG. 11 is a sectional view of a permanent magnet rotor of the present invention.
  • FIG. 12 Cross-sectional view when the steel sheet of the present invention is shifted in the rotation direction
  • FIG. 13 is a cross-sectional view when the steel sheet of the present invention is shifted in the m ° rotation direction.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of the permanent magnet rotor of the present invention.
  • FIG. 15 is a sectional view of a permanent magnet rotor of the present invention.
  • FIG. 16 is an exploded perspective view showing a permanent magnet rotor according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a sectional view of a permanent magnet rotor according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a perspective view of a permanent magnet rotor according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a perspective view of a permanent magnet rotor according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is an exploded perspective view showing a permanent magnet rotor according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 21 is a sectional view of a permanent magnet rotor according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 is a perspective view of a permanent magnet rotor according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is a sectional view of a permanent magnet rotor according to another embodiment of the present invention.
  • Fig. 24 is a graph showing the relationship between the bridge width, the magnetic flux density of the bridge, and the mechanical strength of the bridge.
  • FIG. 25 is a perspective view of a permanent magnet rotor according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 26 is a sectional view of a permanent magnet rotor according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 27 is a front view of a yoke of the permanent magnet rotor of the present invention.
  • FIG. 28 is a cross-sectional view of the yoke of the permanent magnet rotor of the present invention.
  • FIG. 29 is a computer analysis diagram showing good magnetic flux flow during rotation of the rotor in a cross section perpendicular to the rotation axis of the permanent magnet rotor of the three-phase four-pole motor of the present invention.
  • FIG. 30 is a combustor analysis diagram showing the flow of magnetic flux during rotation of the rotor in a cross section orthogonal to the rotation axis of the permanent magnet rotor of the three-phase four-pole motor of the present invention.
  • FIG. 31 is a combustor analysis diagram showing the flow of magnetic flux during rotation of the rotor in a section orthogonal to the rotation axis of the permanent magnet rotor of the three-phase four-pole motor of the present invention.
  • FIG. 32 is a diagram showing a gap magnetic flux density.
  • FIG. 3 is a diagram showing a gap magnetic flux density.
  • FIG. 34 is a diagram showing a relationship between a permanent magnet rotor and a stator.
  • FIG. 35 is a sectional view showing a conventional permanent magnet rotor and stator.
  • FIG. 36 is an exploded perspective view of a conventional permanent magnet rotor.
  • FIG. 37 is an exploded perspective view of a conventional permanent magnet rotor.
  • FIG. 1 shows an exploded view of a permanent magnet rotor according to the present invention.
  • the permanent magnet rotor 1 has a columnar yoke 2 and a pair of plate-shaped permanent magnets for field 3, 3.
  • the yoke 2 is formed by laminating a number of steel plates 4 on a body.
  • the yoke 2 is radially 1 1
  • the steel plate 4 has force crimping portions 8 and 8 in which a part of the steel plate is depressed, and is integrally laminated by press-fitting the caulking portions 8 together.
  • the field permanent magnets 3, 3 are formed in a hexahedron having a rectangular cross section, and the magnetic poles of the S pole face the holes 7, and the slots 6 are formed as shown in the direction P in the figure. , 6, respectively.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the permanent magnet rotor, showing a cross section of the yoke 2 in a direction perpendicular to the rotation axis.
  • the slots 6, 6 are the bases of the magnetic pole 5a and the magnetic pole 5c of the yoke 2, and are provided at positions substantially equidistant from the rotation axis. Since the permanent magnets for field magnets 3 and 3 are arranged with their N-pole magnetic surfaces facing each other, the magnetic flux is repelled by the magnetic poles as shown in the figure, and the magnetic poles of the yoke 2 The magnetic poles 5b and 5d exit from 5a and the magnetic pole 5c.
  • the magnetic pole portions 5a and 5c show the magnetism of the S pole
  • the magnetic pole portions 5b and 5d show the magnetism of the N pole
  • the outer peripheral surface of the yoke 2 has N and S for each magnetic pole portion. It will have four magnetic pole parts with magnetic properties.
  • bridge portions 10 connecting the tip portion of the magnetic pole portion 5 and the base portion of the magnetic pole portion 5, and between the bridge portion 1 ⁇ and the field permanent magnets 3,3. Due to the air gap, the magnetic flux emitted from the N-pole side of the field permanent magnet reaches the S-pole side of the field permanent magnet through the bridge section 10, but the distance from the field permanent magnet is large. Therefore, the magnetic flux passing through the bridge 10 is reduced. As shown in the figure, the surface of the field permanent magnets 3, 3 engage with one side of the protruding portion 9 at the time of press-fitting, and the protruding portion 9 is moved in the centrifugal direction R due to a dimensional difference of the magnets.
  • the permanent magnet rotor of the present invention does not hold the field permanent magnets 3, 3 inside the slots 6, 6 with an adhesive, so that the permanent magnet rotor is kept inside the refrigerant or pressurized fluid.
  • the field permanent magnets 3 can be prevented from falling off due to the dissolution of the adhesive in the refrigerant or the pressurized fluid.
  • the permanent magnet for the field can be fixed regardless of the processing accuracy of the permanent magnet for the field.
  • FIG. 3 shows a yoke part according to another embodiment of the permanent magnet rotor of the present invention.
  • the projecting portion 9 of the steel plate 4 has a square shape that engages with a field permanent magnet (not shown), and a cutout 11 is provided on one side of the square bottom of the projecting portion 9.
  • the protrusion 9 is connected to the inner peripheral edge of the steel plate 4 forming the slot 6 via the cutout 11.
  • the projection 9 must have a predetermined inclination in order to engage with the field permanent magnet. If the protrusion 9 is too large, the magnetic flux of the field permanent magnet leaks to the protrusion 9 and the leakage magnetic flux increases. If the projection 9 does not have a predetermined inclination, the projection 9 is deformed by the press-fit of the field permanent magnet.
  • the notch 11 is located on the field permanent magnet side of the protrusion 9, and
  • the protrusion 9 has a proper inclination while maintaining a moderate deflection, so that the insertion force of the permanent magnet for the field can be reduced, and the field required for press-fitting the permanent magnet for the field.
  • the strength of the bridge portion 10 is improved, and the breakage of the bridge portion 10 is reduced as much as possible due to manufacturing.
  • the leakage magnetic flux of the bridge portion 10 due to the field permanent magnet is small, and the heat generated by iron loss in the bridge portion 10 can be cooled because the base 10a has a large area.
  • FIG. 4 is an exploded view of the permanent magnet rotor 1 of the second embodiment.
  • the yoke 2 is formed by laminating a large number of steel plates 4 (4a, 4b) so that their shapes match each other.
  • the steel plate 4 b at the center in the laminating direction of the yoke 2 has an engaging claw 12 projecting from the inner peripheral surface of the slot 6 for engaging with the permanent magnet for field 3.
  • the several steel plates 4a at both ends in the stacking direction of the yoke 2 are arranged such that the engaging claws 12 fall on the inner peripheral surface of the slot 6 corresponding to the engaging claws 12 of the central steel plate 4b. Escape grooves 13 are provided for absorption.
  • FIG. 5 shows a cross section of a central portion of the yoke 2 to which the field permanent magnet 3 is attached.
  • the engaging claw 1 2 engages with the field permanent magnet right 3 to reduce the pressure resistance of the field permanent magnet 3 and prevent the permanent magnet 3 from falling off.
  • FIG. 6 shows a cross section of the tip of the yoke 2 in which the field permanent magnet 3 is press-fitted in the press-fitting direction.
  • the press-fitting end of the field permanent magnet 3 has an inclined surface so as to reduce the cross-sectional area, and the steel plate 4 a at the end of the yoke 2 in the press-fitting direction has a clearance groove in the inner peripheral surface of the slot 6. As shown in FIG. 6, the end of the field permanent magnet is not in contact with the inner peripheral surface of the slot 6 of the steel plate 4a because it has only 13.
  • Fig. 7 shows a part of the yoke 2 on an enlarged scale, showing the overlapping state of the steel plate 4b at the center in the stacking direction and the steel plate 4a at the end, and the steel plates 4a, 4b and the permanent magnet for the field. The state of engagement with the magnet 3 is shown.
  • the field permanent magnet 3 is slightly engaged with the engaging claw 12 of the steel plate 4 b at the center of the yoke 2, so the field permanent magnet 3 is pressed into the yoke 2.
  • the field permanent magnet 3 can be press-fitted with a small compressive force due to a small frictional resistance at the tip of the engaging claw 12.
  • the engaging claws 12 of the steel plates 4 b fall down slightly in the press-fitting direction due to the engagement and friction with the permanent magnets for field 3, and the engaging claws at the end of the yoke 2 It is empirically known that the slope of 1 and 2 increases as the stack increases. As shown in FIG.
  • the steel plate 4a at the end in the stacking direction of the yoke 2 of the present embodiment has a clearance groove 13 on the inner peripheral surface of the slot 6 which is aligned with the engaging claw 12.
  • the falling of the engaging claw 12 is absorbed by the escape groove 13, so that the peeling of the steel plate 4 a can be prevented.
  • the engaging claw 12 and the field permanent magnet 3 are engaged with each other, so that the field permanent magnet 3 can be prevented from falling off.
  • a steel plate 4 a having an escape groove 13 is laminated at the end of the yoke 2, and the length of the field permanent magnet 3 is always reduced by the portion of the yoke 2 having the engagement claws 12. All engagement claws 1 and 2 are completely engaged with the field permanent magnet 3 so that the press fit is stable. State. As described above, the problem that the engaging claws at the end of the yoke do not partially engage with the permanent magnets for the field as in the conventional permanent magnet rotor, resulting in an unstable press-fitting state and the steel plate being peeled off due to vibration or the like is solved. can do.
  • Fig. 8 shows one process of punching a steel plate for yoke lamination from a strip-shaped steel plate.
  • a strip-shaped steel plate 14 is fed in a direction P at a predetermined pitch between the punching dies.
  • the punching position A the slot 6 having the engaging claw 12 or the slot 6 having the relief groove 13 is punched, and at the punching position B, the hole 7 of the rotary shaft is punched, and at the punching position C, the steel plate 4a for lamination.
  • the outer shape of steel plate 4b is punched out and laminated at the same time.
  • a punching die for punching a slot 6 having a different shape depending on the punching depth is used.
  • FIG. 9 shows a punching die for punching slots having different shapes depending on the punching depth.
  • This punching die is composed of a male die 15 and a female die 16.
  • the male die 15 of the punching die is supported movably up and down above the steel plate material 14, and the female die 16 of the punching die is provided. Is fixed below the steel plate material 14. After the steel plate material 14 is fed at a predetermined pitch, it stops at a predetermined position, and the male die 15 of the punching die is lowered downward, and penetrates the steel plate material 14 into the female die 16 of the punching die. To fit. As a result, the steel plate material 14 is punched into the shape of the punching die male die 15.
  • the male die 15 of the punching die of the present embodiment has different shapes at the lower end and the upper end, and the lower part 15a punches out the slot 6 and the engaging claw 12.
  • the portion 15b above the portion 15a has a shape for punching out the escape groove 13.
  • a predetermined number of steel plates 4a at the end of the yoke 2 are punched and laminated at a driving depth in a range where the portion 15b is used, and then, a portion of the range where the portion 15a is used.
  • the steel plate 4b at the center of the yoke 2 is punched and laminated, and then a predetermined number of steel plates 4a at the other end of the yoke 2 are punched at the driving depth within a range using the portion 15b.
  • a yoke 2 having a steel plate 4 a having an escape groove 13 at an end thereof and a steel plate 4 b having an engagement claw 12 at a central portion is continuously connected by the same manufacturing apparatus.
  • the manufacturing apparatus can be simplified and the working efficiency can be greatly improved.
  • the present invention is not limited to this, but can be applied to a permanent magnet rotor in which a field permanent magnet is inserted into a shock made of a steel plate having an arbitrary shape.
  • the shock of the permanent magnet rotor according to the second embodiment is a steel plate having an engaging claw at the center in the stacking direction for reducing the resistance at the time of press-fitting the field permanent magnet and preventing the permanent magnet from falling off. And a steel plate with an escape groove at the end in the laminating direction to absorb the falling of the engaging claw when the permanent magnet for field is pressed, so that the permanent magnet for field can be pressed in with a small compressive force, In addition, the steel plate at the end of the yoke does not peel off at the time of press-fitting, so that the permanent magnet for the field can be prevented from falling off after welding.
  • the length of the permanent magnet for the field can be set longer than the length of the portion having the engaging claw of the yoke. Engagement with the magnet creates a stable press-fit state, The possibility that the steel sheet will peel off due to movement or the like can be kept low.
  • the method for manufacturing a permanent magnet rotor according to the present embodiment has a punching die capable of punching a steel sheet having a different shape depending on the punching depth. By changing only this punching depth, the same manufacturing apparatus can be used.
  • FIG. 10 is an exploded view of the permanent magnet rotor of the third embodiment.
  • the permanent magnet rotor 1 has two pairs of plate-shaped field permanent magnets 3.
  • the yoke 2 is formed by pressing and laminating a large number of steel plates 4 with a mold, and one end of the yoke 2 is formed of a steel plate 4 ′ in which the steel plates 4 are shifted in the rotation direction. .
  • the steel plate 4 has a force crimp portion 8 in which a part of the steel plate is depressed, and the force crimp portions 8 are pressed into each other to be integrally laminated.
  • the field permanent magnets 3, 3 are moved in the direction R in the figure and inserted into the slots 6, 6d, respectively. Pressed into the body.
  • FIG. 11 shows a sectional view of the steel plate 4.
  • the slots 6 and 6 are the bases of the magnetic pole portions 5 a, 5 b, 5 c and 5 d of the steel plate 4, and are provided at positions substantially equidistant from the rotation axis of the yoke.
  • the field permanent magnets 3 and 3 are inserted.
  • the field permanent magnets 3 and 3 are arranged so that the outer circumference of the yoke 2 has alternating N-pole and S-pole magnetism.
  • the steel plates have force-caulking portions 8a, 8b, 8c, 8d so that the respective steel plates are pressed into each other inside the field permanent magnet, and the caulking portions 8a, 8b, 8c, 8d are mutually connected. Stacked by press fitting 0
  • the distances of the force-shrink portions 8a, 8b, 8c, and 8d with respect to the rotation axis are set between the force-shrink portions 8a and 8b, between the force-shrink portions 8b and 8c, and between the force-shrink portions 8a and 8b.
  • the distance between c and 8 d is m
  • the distance between force-screws 8 d and 8 a is k.
  • the force-screws 8a, 8b, 8c, 8d and the gaps 8'a, 8'b are located on the same circumference with respect to the rotation axis.
  • Fig. 12 shows a cross-sectional view (steel plate 4 ") when the steel plate 4 is displaced in the direction of rotation by m °.
  • the force crimps 18a, 18b, 18c, 18d of the steel plate 4"
  • the gaps 8a, 8b, 8c, and 8d correspond to the pre-shift gaps 8a, 8b, 8c, and 8d, respectively, and the gaps 18, a, and 18'b correspond to the gaps 8, a, and 8'b I have.
  • Figure 13 shows a cross-sectional view (steel plate 4 ') of steel plate 4 shifted in the direction of rotation by m °, and all of the force-screws 8a, 8b, 8c, and 8d were pulled out so as to form voids. ing.
  • the gaps 19 a, 19 b, 19 c, and 19 d of the steel plate 4 correspond to the force-screws 8 a, 8 b, 8 c, and 8 d before being disengaged, respectively.
  • 1 9 'b corresponds to 8' a, 8 'b before shifting.
  • the gaps 19a, 19b, 19c, and 19d are formed by deepening the mold when pressing the steel plate with the mold, so that the caulked portion becomes a complete gap, Shallow descent causes caulking.
  • Fig. 14 is a diagram of steel plate 4 "on the steel plate 4 with a force crimped from above.
  • the force of the steel plate 4" on the gap 8'a of the steel plate 4 and the force crimps 8b, 8c, 8d The crimped portions 20 d, 20 a, 20 b, and 20 c overlap respectively.
  • the gap 8'b of the steel plate 4 is required when the steel plates are reversely rotated and stacked, and eliminates the directionality when stacking the steel plates. Further, by laminating the steel plate 4 ", the field permanent magnets 3 and 3 are held with the slots 6" and 6 "of the steel plate 4" inclined with respect to the slot of the steel plate 4 as shown in the figure. . Furthermore, since the slot is slightly inclined on the outer peripheral surface of the end faces of the permanent magnets for field 3, 3, there is almost no leakage of magnetic flux at the magnet end faces. Furthermore, since the field permanent magnets 3 and 3 are inserted into the slots 6 and 6 of the steel plate 4 as in the conventional case, no extra force is applied to the slots.
  • the adhesive dissolves in the refrigerant or the pressurized fluid.
  • the field permanent magnets 3, 3 do not fall off due to the presence of the steel plate 4 ".
  • the field permanent magnets can be fixed regardless of the processing accuracy of the field permanent magnets.
  • Fig. 15 is a diagram of steel plate 4 'which is pressed against steel plate 4' from above.
  • the force-screws 8a, 8b, 8c, 8d of the steel plate 4 overlap the gaps 19a, 19b, 19c, 19, b of the steel plate 4, respectively. .
  • FIG. 16 is an exploded view of a permanent magnet rotor according to another embodiment of the permanent magnet rotor.
  • the yoke 2 is divided into two parts, and the steel sheet 4 is caulked from above the steel sheet 4 ′, and these yokes 2 are fitted to the permanent magnets for field 3 and 3 from both ends R directions. ⁇
  • the alignment of the magnetic poles of the yoke 2 is determined by the field permanent magnets 3, 3, and in this case, the field permanent magnets on the flat plate Positioning can be done easily because of the use of permanent magnets.
  • the permanent magnet for the field is prevented from coming out because the steel plates at both ends of the yoke are displaced and the slots are also displaced. The same effect can be obtained even if the slot of the steel plate at the end face is different in shape.
  • FIG. 17 is a sectional view of a steel plate according to another embodiment of the permanent magnet rotor.
  • the slots 6 and 6 are located at the bases of the magnetic pole portions 5a, 5b, 5c and 5d of the steel plate 4 at approximately the same distance from the rotation axis of the yoke.
  • a permanent magnet is inserted.
  • force-shrink portions 21a, 21b, 21c, 21d are formed so that the steel plates are pressed into each other inside the field permanent magnet, and force-shrink portions 21a, 21 are formed even when the steel plate is rotated.
  • the mating parts 21a, 21b, 21c, 2Id are fitted with the gaps 22a, 22b, 22c, 22d
  • the distance m between the force crimping part 21a and the gap 22b is pXm ⁇ 360 ° (p is the number of force crimps, m is the distance between the force crimp and the gap)
  • the caulking and the gap are point-symmetric about the rotation axis, and are the same circle around the rotation axis. Due to caulking and gaps around the circumference, the balance of the steel plate due to high-speed rotation is not maintained.
  • FIG. 18 shows a sectional view of a steel plate according to another embodiment of the permanent magnet rotor.
  • the force-screws 23 a, 23 c and the gaps 24 b, 24 d are on the same circumference 1: and the force-screws 23 b, 23 d and the gaps 24 a, 24 c are different from the circumference described above.
  • the permanent magnet for field can be prevented from coming off in the axial direction, and the permanent magnet for field can be inserted even after the yoke is shrunk on the rotating shaft.
  • the iron plate 25 can be pressed.
  • the permanent magnet for the magnetic field is fixed using the adhesive and the rotor is used inside the refrigerant or the pressurized fluid, even if the adhesive is dissolved by the refrigerant or the pressurized fluid, the The permanent magnet for magnets does not fall out of the slot due to the presence of the steel plate 25.
  • the permanent magnet for field can be fixed regardless of the processing accuracy of the permanent magnet for field.
  • the permanent magnet rotor according to the third embodiment is configured such that a steel plate having the same shape as the steel plate of the yoke is shifted by at least one pitch of the force shrink at at least one end of the slot into which the field permanent magnet is inserted.
  • the permanent magnet for magnet can be fixed in the axial direction, and the amount of displacement of the steel plate can be set by the pitch of the force crimp, so that the displacement can be set to a very small angle, and the magnetic flux at the end face of the field permanent magnet can be set. No leaks. Also, since the steel sheet is displaced at one end, it has an effect of preventing the steel sheet from falling in the axial direction.
  • the presence of voids in the steel sheet makes it easier to determine the press-fitting position of swaging between the steel sheets.
  • the shape of the gap can be arbitrarily set, the weight of the yoke itself is reduced, and the position of the caulking and the gap is point-symmetric with respect to the rotation axis, so that the yoke balance is good.
  • the permanent magnet for the field can be easily inserted even after the yoke is snapped on the rotating shaft, and after the insertion, the iron plate of another shape can be easily fixed by caulking based on the gap.
  • the machining accuracy is not required for aligning the position of the slot and the permanent magnet for the field, it is easy to manufacture the permanent magnet rotor.
  • the permanent magnet for the field can be prevented from falling off, and a permanent magnet rotor that is easy to manufacture and easy to assemble can be obtained.
  • the area of the gap can be made longer on the circumference.
  • the shape is elliptical.
  • rotation at an arbitrary minute angle is possible.
  • the caulking and the gap are point-symmetric with respect to the center of rotation, and the steel plate is balanced by high-speed rotation.
  • the shape of the gap can be made arbitrarily, and the weight of the yoke itself can be reduced.
  • the above-described force crimp is circular, it is not limited to this, and may be, for example, a rectangular V-crimp.
  • the yoke is not formed by laminating steel plates, but may be formed by an integral metal.
  • FIG. 19 shows another embodiment of the permanent magnet rotor.
  • the yoke 2 has a small angle of twist around the rotation axis 7a due to a shift in the pitch between the caulks, and the slots 6 and 6 of the permanent magnet rotor 1 also rotate the permanent magnet.
  • the magnetic poles are similarly displaced by a small angle inside, so that the permanent magnet for the field can be fixed, and in the magnetic pole portion, the largest reverse is always at the center in the circumferential direction of each rotating magnetic pole surface.
  • An electromotive force is generated, and the slot-shaped permanent magnets 3, 3 can be provided in the slots 6, 6.
  • FIG. 20 is an exploded view of another embodiment of the permanent magnet rotor.
  • the permanent magnet rotor 1 forms a yoke 2 by laminating a large number of steel plates 4 at a pause as in the previous example, and furthermore, the steel plate 4 has a force crimp portion 8 in which a part of the steel plate is depressed.
  • the crimping portions 8 are integrally laminated by press-fitting each other.
  • the field permanent magnets 3, 3 are formed in a hexahedron having a rectangular cross section. After the field permanent magnets 3, 3 are inserted into the slots, respectively, the force is finally applied by a circular iron plate 25.
  • FIG. 22 is a perspective view of the permanent magnet rotor of the fourth embodiment
  • FIG. 23 is a cross section orthogonal to the rotation axis of the permanent magnet rotor.
  • the permanent magnet rotor 1 has a pair of plate-shaped permanent magnets 3 for field.
  • the yoke 2 is formed by laminating and laminating a large number of steel plates 4 with a mold.
  • the steel plate 4 has a force crimp portion 8 in which a part of the steel plate is depressed.
  • the parts 8 are integrally laminated by press-fitting each other.
  • the width of the bridge portions 10 and 10 is manufactured to 0.35 mm.
  • the magnetic flux ⁇ passing through the bridge 10 is calculated by the following equation. Assuming that the cross-sectional area of the bridge 10 is S and the magnetic flux density of the steel plate 4 is B,
  • the cross-sectional area S is calculated as follows. In Fig. 22, if the bridge width is M, the thickness of the steel sheet is T, and the thickness of the yoke is N,
  • Figure 23 shows the relationship between the bridge width, the magnetic flux density at the bridge, and the mechanical strength at the bridge.
  • the horizontal axis indicates the bridge width
  • the vertical axis indicates the magnetic flux density and mechanical strength of the bridge due to centrifugal force.
  • Curve L1 shows a magnetic flux density curve
  • L2 shows a mechanical strength curve due to centrifugal force.
  • the curve L1 is a straight line that passes through the point a where the die can be punched, and remains unchanged until the width at the allowable magnetic flux density at the point b.
  • the magnetic flux density gradually decreases at the width larger than the width at the point b. Become.
  • the width of point a that can be punched out of the mold depends on the thickness of the steel sheet, and the thickness is either 0.1 mm or 0.35 mm or 0.5 mm.
  • the relationship of MZ T ⁇ 1 has been obtained. For example, it can be easily manufactured with a bridge width of 0.35 mm or more for a steel sheet thickness of 0.35 mm.
  • the bridge width is affected by the allowable width due to the mechanical strength due to centrifugal force. Therefore, if the width allowed by the mechanical strength due to centrifugal force is within the width that can be manufactured by the mold, any width between the width that can be manufactured by the mold and the allowable width by the magnetic flux density can be used. By doing so, it is possible to realize a product that can be manufactured with a minimum width by using a mold and that has low loss of magnetic flux of the field permanent magnet and high efficiency performance.
  • the width allowed by the mechanical strength due to centrifugal force is between the width that can be manufactured with the mold and the allowable width from the magnetic flux density, the width allowed from the mechanical strength due to centrifugal force And any width between the allowable magnetic flux density and the allowable magnetic flux density, the die can be punched out as much as possible, and the high efficiency performance with little magnetic flux loss of the field permanent magnet is achieved. You can achieve what you get.
  • the width allowed by the mechanical strength due to the centrifugal force is greater than the allowable width of the magnetic flux density, the width allowed by the mechanical strength due to the centrifugal force is used. In this case, there is an advantage that the manufacturing cost can be reduced because the rigidity is high with respect to the punching of the mold, and the material of the steel plate can be a low-saturated steel plate.
  • the width of the bridge at both ends of the slot is punched out between the width that can be punched, the width that is allowable from the number of magnetic fluxes passing through, and the width that is allowable from the mechanical strength due to centrifugal force.
  • the width is set to be greater than the greater of the allowable width and the allowable width from the mechanical strength due to the centrifugal force, and is set to the allowable width or less based on the number of magnetic fluxes passing through.
  • the width allowed by the punching width and the mechanical strength by centrifugal force is greater than the allowable width of the magnetic flux density, it is allowed by the punching width and the mechanical strength by centrifugal force.
  • the width shall be greater than the large width.
  • FIG. 25 is a perspective view of the permanent magnet rotor of the fifth embodiment
  • FIG. 26 is a cross section orthogonal to the rotation axis of the permanent magnet rotor.
  • the permanent magnet rotor 1 has a pair of plate-shaped permanent magnets 3 for field.
  • the yoke 2 is formed by pressing and laminating a large number of steel plates 4 with a mold as in the previous example.
  • the steel plate 4 is provided with a force crimping portion 8 in which a part of the steel plate is depressed, at each magnetic pole portion.
  • the force-screwing portion 8 is formed by a part of the steel plate being depressed by a mold breath. Therefore, a gap is formed in each magnetic pole portion by the depression of the force crimping portion 8.
  • the arrows in the figure indicate the flow of magnetic flux between each magnetic pole part and the stator magnetic pole part.
  • the stator 26 has a permanent magnet rotor 3 inside, and the stator magnetic pole portion 27 is excited by a coil (not shown).
  • Slots 6 and 6 are located at the same distance from the rotation axis of yoke 2 at the base of magnetic poles 5a and 5c of yoke 2. .
  • the permanent magnets 3 and 3 for the magnetic field are arranged in these slots 6 and 6 with the surfaces exhibiting the magnetic properties of the N pole facing each other, so that the magnetic flux is generated as shown in the figure.
  • the yoke 2 comes out of the magnetic pole portions 5a and 5c and reaches the magnetic pole portions 5b and 5d.
  • the magnetic pole portions 5a and 5c show the magnetism of the S pole
  • the magnetic pole portions 5b and 5d show the magnetism of the N pole
  • the outer peripheral surface of the yoke 2 has the N and S It will have four magnetic pole parts with magnetism.
  • the yoke 2 is provided with a force crimping portion 8 for laminating the steel plates at each magnetic pole portion. It reaches the pole face of 2. This is because the force-screwing portion 8 is formed by recessing the steel plate, and the recessed portion becomes a void, so that the gap portion has low magnetic permeability with respect to the steel plate, and the magnetic resistance in the force-screwing portion 8 increases. It is. Therefore, the magnetic flux is dispersed right and left by the force crimping portion 8 in the magnetic pole portion, and the magnetic flux does not concentrate in the rotation direction. As a result, the back electromotive force generated by the magnetic flux is also the largest at the center of the magnetic pole part, and it is possible to prevent a position detection error of each magnetic pole part of the permanent magnet rotor.
  • the force crimping portion 8 is provided at each of the magnetic pole portions 5a to 5.d, it is difficult for an external force to be transmitted to the bridge portion 10 connecting the base portion and the front end portion of the magnetic pole portion, and there is an unexpected occurrence at the magnetic pole tip portion. Even if external force is applied, the yoke 2 does not peel off or have a gap.
  • FIGS. 27 and 28 are explanatory views of another embodiment of the permanent magnet rotor, showing a front view and a cross-sectional view of the yoke 2.
  • the connecting portion of the steel plate 4 a force shrinkage for depressing the steel plate was used, but in this embodiment, a through hole was made in each of the magnetic pole portions 5a, 5b, 5c, 5d, and the shaft was formed.
  • the yoke 2 is formed by connecting the laminated steel plates 4 through 28. Since a nonmagnetic material such as aluminum or stainless steel is used as the material of the shaft 28, the magnetic resistance increases at the shaft portion, and the same effect as in the previous embodiment can be obtained.
  • the connecting chassis For fixing both ends of the shaft 28 crimping is used in the present embodiment, but any method such as screwing or welding can be used.
  • connection portion and the gap on each of the magnetic pole portions 5a to 5d need not be at the center of the magnetic pole portion, but at the position on the rotation direction side of the rotor with respect to the center of the magnetic pole portion. It is advisable to approach the tip of the part most.
  • the air gap or the connection portion By arranging the air gap or the connection portion on the rotation direction side, the flow of the magnetic flux that is to be concentrated in the rotation direction is blocked, and the effect of promoting the concentration of the magnetic flux at the center of the magnetic pole portion is further increased.
  • the magnetic flux that is prevented from concentrating in the rotation direction tries to concentrate in the rotation direction again on the magnetic pole part after being dispersed in the air gap or the connection part.
  • the number of connecting portions or gaps is not limited to one on each magnetic pole portion, but may be plural. Further, in the above embodiment, the description has been made using the rotor having a structure in which four magnetic pole portions are formed on the outer periphery of the yoke, and a permanent magnet for the field is inserted every other magnetic pole portion.
  • the present invention is not limited to the structure, and can be applied to a case where an arbitrary even number of magnetic pole portions are formed and a permanent magnet for field is inserted into each magnetic pole portion.
  • a portion for connecting each steel plate is provided at each magnetic pole portion, so that the magnetic resistance is concentrated in the rotation direction due to an increase in magnetic resistance at the connection portion.
  • the connecting portion is arranged at a position above each magnetic pole portion so that the magnetic flux promotes the center of each magnetic pole portion, the back electromotive force is largest at the center of the magnetic pole portion, and the permanent magnet rotation It is possible to obtain a position sensorless / brushless motor that can accurately detect the position of the magnetic pole portion of the armature.
  • FIG. 29 is a computer analysis diagram showing the flow of magnetic flux during good rotation in a cross section perpendicular to the rotation axis of the permanent magnet rotor of a three-phase four-pole motor (24 poles).
  • the width b of the stator magnetic pole portion is constant. If the width a is larger than (1.5 X b), the gap between the rotor and the stator is predetermined, so that the relative permanent magnet for the field is relatively small. The magnet becomes closer to the rotation axis, and therefore, the area of the magnetic pole outside the field permanent magnet increases, and the gap magnetic flux density outside the rotor decreases. Furthermore, when the area of the magnetic pole part is large, the bridge width becomes large in order to maintain the centrifugal force strength, the loss is increased, and the motor efficiency is reduced. Also, the magnetic path of the magnet becomes longer and the amount of leakage increases.
  • the field permanent magnet moves relatively far from the rotation axis and approaches the stator, and the area of the magnetic pole outside the field permanent magnet is relatively small. And the magnetic flux is hard to bend As the magnetic flux density increases, the loss (iron loss) increases, and the magnet is easily demagnetized by heat.
  • the width a is larger than the bridge width.
  • Figures 30 and 31 are computer analysis diagrams showing the flow of magnetic flux during rotation in a cross section orthogonal to the rotation axis of the permanent magnet rotor of a three-phase four-pole motor (24 pole).
  • Fig. 31 shows the gap magnetic flux density, with notches 29 provided in the pole piece.
  • Figs. 31 and 33 show the gap magnetic flux densities, corresponding to Figs. 30 and 31 respectively. Is what you do.
  • the magnetic flux concentrates on each of the stator poles 103, 104, and 105, and in proportion to the current flowing through the stator winding (magnitude of torque), The amount of magnetic flux is in the order of the magnetic flux of the magnetic pole portion 103, the magnetic flux of the magnetic pole portion 104, and the magnetic flux of the magnetic pole portion 105.
  • the magnetic flux is locally saturated, and the torque between the stator magnetic pole portions varies. This causes rotor fluctuations.
  • Fig. 34 shows the relationship between the permanent magnet rotor and the stator of a three-phase four-pole motor (24 poles). A is the distance between the ends of the two stator poles (2 poles). The width of corresponds to this interval. That is, the angle A is the notch angle. In Fig.
  • the gap G at the non-notched part is 0.5 mni
  • the maximum gap B at the notched part is 1.5 ⁇
  • the angle of the maximum gap ⁇ from the rotor center is 25
  • the rotation at the notch end position is 34 ° from child center It has become.
  • the above values are the same for the 12-pole and the 36-pole of the three-phase four-pole motor.
  • the notch angle A is 16. 1.
  • the angle of the notch end position from the rotor center is 22.7 °.
  • the present invention is suitable for a rotor of a brushless motor of a compact disk player, various audio devices, OA equipment, and the like, which require accurate rotation and durability.

Landscapes

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Description

¾^糸田 »
ブラシレスモータの永久磁石回転子及びその製造方法 技術分野
本発明は、 ブラシレスモータの永久磁石回転子に関し、 特に、 多数の鋼板を積層したヨークを有するとともに、 このヨークは外 方に突出する偶数の磁極部を有し、 各磁極部或いは一つ置きの磁 極部に界磁用永久磁石が挿着されているブラシレスモータの永久 磁石回転子に関する。 背景技術
従来、 積層した鋼板からなるヨークの内部に複数の界磁用永久 磁石を挿入した永久磁石回転子と、 この永久磁石回転子の磁極部 の外周面と僅かな隙間を隔てて対向する磁極部を有するステータ とを組み合わせたブラシレスモータが知られている。
図 3 5は、 従来の永久磁石回転子を用いたブラシレスモータの 回転軸と直交する方向の断面図で、 この図において、 従来のブラ シレスモータ 5 1は、 ステータ 5 2と永久磁石回転子 5 3とから 構成されている。 すなわち、 ステータ 5 2はその内側に回転自在 に支承された永久磁石回転子 5 3を有し、 内方に突出した多数の ステータ磁極部 5 4を有している。 ステータ磁極部 5 4には図示 しないコイルが巻装されている。 このコイルに電流が流されるこ とによってステータ磁極部 5 4の所定の磁極が励磁される。 ステ ータ磁極部 5 4の先端の磁極面 5 5は、 モータの回転軸 5 6の中 心から等しい距離の円筒面上に位置している。
一方、 永久磁石回転子 5 3は、 多数の鋼板を積層したヨーク 5 7と、 一対の界磁用永久磁石 5 8とから構成されている。 ヨーク 5 7は、 その外周上に外方に突出した 4つの磁極部 5 9を有し、 この磁極部 5 9の一つ置きの基部に、 界磁用永久磁石 5 δが N極 を互いに対向させて挿入されている。 各磁極部 5 9の先端の磁極 面 6 0は回転軸 5 6の中心から等しい距離の曲面に形成され、 回 転磁極面 6 0の面上のすべての点において前記磁極面 5 5と等し い距離を隔てて対向している。
前記永久磁石回転子 5 3は、 界磁用永久磁石 5 8の N極同士の 反発により、 磁束が、 図中に示すように、 界磁用永久磁石を組み 込んでいない磁極面 6 0から出て、 ステータ内部を経て、 界磁用 永久磁石を組み込んだ磁極面 6 0からヨーク 5 7の内部に入る。 これにより、 永久磁石を有する永久磁石回転子 5 3の磁極部は S 極となり、 反対に永久磁石を有していない永久磁石回転子 5 3の 磁極部は N極となる。
この永久磁石回転子 5 3を回転駆動するには、 図中に示すよう に、 永久磁石回転子 5 3の磁極部 5 9の中心より回転方向に僅か にずれた位置のステータ磁極部 5 4を N極に励磁する。 励磁され たステータ磁極部 5 4に吸引されて永久磁石回転子 5 3は回転す る。 次に、 回転した永久磁石回転子 5 3に対して、 更に位置をず らしたステータ磁極部 5 4を N極に励磁する。 永久磁石回転子 5 3はこの新たに励磁されたステータ磁極部 5 4に吸引されて更に 回転する。 このような操作を繰り返すことによって、 永久磁石回 転子 5 3は連続して回転駆動する。
従来のブラシレスモータでは、 前記の永久磁石回転子の位置を 決定するのに、 永久磁石回転子 5 3の回転によって生じる逆起電 力を利用するものが知られている。 すなわち、 永久磁石回転子 5 3の回転によって、 界磁用永久磁石 5 8の磁束は、 ステータ 5 2 の磁極面 5 5に巻き付けられた図示しないコイルを横切ることに より、 ステータ 5 2のコイルに逆起電力を生じる。 この逆起電力 の位置を検出することにより、 永久磁石回転子 5 3の各界磁用永 久磁石の位置を検出し、1励磁すべきステータ側の磁極の位置を決 定してこれを励磁するものである。 図 3 6は、 従来の永久磁石回転子を分解して示している。 従来 の永久磁石回転子 5 3はヨーク 5 7と界磁用永久磁石 5 8とを有 している。 ヨーク 5 7は多数の鋼板 6 1を積層することによって 形成されている。 ヨーク 5 7の外周には磁極部 5 9が設けられ、 この磁極部 5 9の基部には、 界磁用永久磁石 5 8を挿入するスロ ット 6 2が設けられている。 更に各鋼板 6 1は型押しされて長方 形に陥没した力シメ部 6 3を有している。 前記各鋼板 6 1はカシ メ部 6 3を互いに圧入することにより、 一体に積層されている。 界磁用永久磁石 5 8はスロット 6 2に収容可能な大きさに形成 されている。 永久磁石回転子 5 3の組立に際しては、 前記界磁用 永久磁石 5 8の表面に接着剤が塗布され、 図中に示すように、 互 いに同一の磁性を示す磁極の面を対向させてスロット 6 2の内部 に挿入される。 図中の矢印 Qは界磁用永久磁石 5 8の挿入方向を 示している。
これに対して、 使用条件により接着剤を使用できない永久磁石 回転子 5 3においては、 界磁用永久磁石 5 8はスロット 6 2と隙 間のない嵌め合いにするように形成され、 永久磁石回転子 5 3の 組立に際しては、 空圧装置等によって図中に示す方向 Qに加圧さ れ、 このようにスロット 6 2の内部に強制的に揷入されるため、 スロットの両端では、 磁極の先端部と磁極の基部とを連結するブ リッジ部 6 4に遠心方向 Rの力が加わっている。
図 3 7は本願の出願人が開発した永久磁石回転子を分解して示 している。 図に示すように、 界磁用永久磁石挿着用のスロット 6 2の内周面には、 界磁用永久磁石 5 8と係合する係合爪 6 2 aが 突設されている。 界磁用永久磁石 5 8はスロット 6 2内に挿入で き、 且つ、 係合爪 6 2 aと係合する断面形状を有している。
この永久磁石回転子によれば、 界磁用永久磁石 5 8が係合爪 6 2 aとのみ係合し、 そめ摩擦抵抗が小さいことにより、 小さな圧 縮力で界磁用永久磁石 5 8をヨーク 5 7内に圧入することができ る。 そして、 界磁用永久磁石 5 8がヨーク 5 7内に圧入された後 は、 係合爪 6 2 aが界磁用永久磁石 5 8を係止し、 その脱落を防 止することができる。
これらの従来技術において、 図 3 5及び図 3 6のもの、 すなわ ち、 前記界磁用永久磁石の外周面に接着剤を塗布してヨークのス ロットに揷入する永久磁石回転子は、 永久磁石回転子が冷媒中或 いは加圧流体中で作動するような場合に、 接着剤が冷媒或いは加 圧流体によって溶解され、 界磁用永久磁石が脱落する問題があつ o
一方、 接着剤を介さずに界磁用永久磁石をヨークのスロットに 直接圧入する従来の永久磁石回転子では、 界磁用永久磁石を圧入 するのに大きな力を用し、 この圧入する力によって界磁用永久磁 石が破損したり、 又はブリッジ部に遠心方向の揷入力が加わって 破損することがあった。 また、 前記永久磁石回転子は、 界磁用永 久磁石とヨークのスロットの寸法公差上の嵌め合いによるのため 、 高い加工精度が要求され、 永久磁石回転子の製造が容易ではな かった。 更にスロットの両端に存在するブリッジ部と界磁用永久 磁石が密着しているため、 界磁用永久磁石の磁束がプリッジ部で リークして磁極部の外部空間を通ることがないので、 モータのス テータと交錯せず、 従ってこの磁束は永久磁石回転子を回転駆動 する力を生ぜしめないものである。 そのためプリヅジ部での磁束 のリークにより鉄損の発熱があった。
そこで、 本発明の目的は、 冷媒又は加圧流体によって界磁用永 久磁石が脱落するのを防止するとともに該界磁用永久磁石の位置 決めを行い、 しかも製造が容易で高性能な永久磁石回転子を提供 る ν_とにめる。
また、 前記出願人が発明した永久磁石回転子 （図 3 7参照） は 、 界磁用永久磁石を圧乂する力が大幅に減少される利点を有する が、 界磁用永久磁石を圧入するときに各鋼板の係合爪が少しずつ 94 5 75 3
5
圧入方向に倒れ、 この係合爪の倒れが積み重なつてヨークの積層 方向端部において係合爪の傾斜が著しくなリ、 ついには鋼板の力 シメ部の結合力に勝って鋼板が一部剥離することがあった。 更に 従来の永久磁石回転子では、 界磁用永久磁石とヨークの軸方向長 さの公差の差異により、 界磁用永久磁石がヨークより短い場合に 界磁用永久磁石の先端がヨーク端部の鋼板の係合爪と完全に係合 せず、 不安定な圧入状態となり、 振動等によって鋼板が剥がれる ことがあった。
そこで、 本発明の他の目的は、 前記出願人が発明した永久磁石 回転子の未解決の課題を解決し、 小さな圧縮力で界磁用永久磁石 を挿着してその脱落を防止でき、 且つ、 界磁用永久磁石圧入時と 使用時にヨークの端部の鋼板が剥離しないブラシレスモータの永 久磁石回転子とその製造方法を提供することにある。
更に、 前記出願人が発明した永久磁石回転子 （図 3 7参照） は 、 界磁用永久磁石の磁束の一部が N極を出た後に、 ヨークのプリ ッジ部を通過して界磁用永久磁石の S極に達する。 このブリッジ 部を通過する磁束は、 モータのステータと交錯することがないの で、 永久磁石回転子の回転駆動に寄与することがない。 従ってブ リッジ部を通過する界磁用永久磁石の磁束に反比例して、 界磁用 永久磁石の磁力の効率が低くなる。
これに対してヨークのプリヅジ部の断面積を小さくすれば、 こ のブリッジ部を通過する磁束の数を少なくすることができる。 こ れは、 ヨークの材質によって定まる磁束密度と、 プリヅジ部の断 面積との積から、 プリッジ部を通過する磁束の数が定まるからで ある。
しかし、 鋼板を積層したヨークにおいて、 ヨークを構成する鋼 板は一般に型抜加工によって形成されるが、 断面積が極めて小さ いプリッジ部を有する a—クの鋼板を打ち出すことは極めて困難 である。 更に、 断面積が極めて小さいブリッジ部を有するヨーク では、 ヨークが高速回転した場合、 遠心力により磁極部と界磁用 永久磁石が遠心破壊が発生するため、 ヨークのブリツジ部は機械 強度を高くする必要がある。 また、 ブリッジ部の機械強度を高く すると、 今度は界磁用永久磁石の磁束の利用効率が低くなるとい う問題があった。
そこで、 本発明の更なる目的は、 界磁用永久磁石を有するブラ シレスモータの永久磁石回転子において、 積層された複数の鋼板 によってヨークが形成され、 前記ヨークのブリッジ部の巾を、 打 ち抜き可能な巾と、 通過する磁束の数から許容できる巾と、 遠心 力による機械的強度から許容される巾から、 最適なブリッジ巾を 有する永久磁石回転子を提供することにある。
更に、 従来の永久磁石回転子は、 前記ブリッジ巾と磁極部の放 射方向の巾との関係により、 また、 永久磁石回転子とステータの 相対的な位置関係により、 界磁用永久磁石の磁束は磁極部の周方 向中心から回転方向にずれた位置に集中し、 磁束によって生じた 逆起電力は実際の界磁用永久磁石の位置より早く検知され、 その 結果、 ステータの磁極部が所定のタイミングより早く励磁され、 永久磁石回転子の回転不良を生じる。
そこで、 本発明の他の目的は、 界磁用磁石の磁束が常に磁極部 の所定の位置に集中するようになし、 正確な磁極部の位置検出が 可能な永久磁石回転子を提供することにある。 発明の開示
本発明は、 ステータと、 前記ステータの内側に回転自在に支承 された回転子とを有し、 前記回転子は多数の鋼板を積層したョー クを有し、 前記ヨークは外方に突出する偶数の磁極部を有し、 各 磁極部或いは一つ置きの磁極部に界磁用永久磁石を挿着している ブラシレスモータにお て、 前記界磁用永久磁石は前記磁極部に 形成されたスロットに挿入され、 前記スロットには、 前記界磁用 永久磁石の側面に当接する突出部が左右端部に設けられた永久磁 石回転子である。
また、 本発明は、 ステータと、 前記ステータの内側に回転自在 に支承された回転子とを有し、 前記回転子は多数の鋼板を積層し たヨークを有し、 前記ヨークは外方に突出する偶数の磁極部を有 し、 各磁極部或いは一つ置きの磁極部に界磁甩永久磁石を挿着し ているブラシレスモータにおいて、 前記界磁用永久磁石は前記磁 極部に形成されたスロットに挿入され、 前記スロットには、 前記 界磁用永久磁石と係合する係合爪が突設され、 前記ヨークの積層 された鋼板のうち、 前記係合爪に対応するものに、 前記係合爪の 倒れを吸収する逃げ溝を設けた永久磁石回転子である。
また、 本発明は、 ステータと、 前記ステータの内側に回転自在 に支承された回転子とを有し、 前記回転子は多数の鋼板を積層し たヨークを有し、 前記ヨークは外方に突出する偶数の磁極部を有 し、 各磁極部或いは一つ置きの磁極部に界磁用永久磁石を揷着し ているブラシレスモータにおいて、 前記ヨークのうち少なくとも 一方の端部はヨークの鋼板が回転方向にずれている永久磁石回転 子である。
また、 本発明は、 ステータと、 前記ステータの内側に回転自在 に支承された回転子とを有し、 前記回転子は多数の鋼板を積層し たヨークを有し、 前記ヨークは外方に突出する偶数の磁極部を有 し、 各磁極部或いは一つ置きの磁極部に界磁用永久磁石を挿着し ているブラシレスモータにおいて、 前記界磁用永久磁石は前記磁 極部に形成されたスロットに揷入され、 前記スロヅトの両端のブ リッジ巾を、 打ち抜き可能な巾と、 通過する磁束の数から許容で きる巾と、 遠心力による機械的強度から許容される巾との間にお いて、 打ち抜き可能な巾と遠心力による機械的強度から許容され る巾のうちいずれか大きい巾以上に設定したものである。
また、 本発明は、 ステータと、 前記ステータの内側に回転自在 に支承された回転子とを有し、 前記回転子は多数の鋼板を積層し たヨークを有し、 前記ヨークは外方に突出する偶数の磁極部を有 し、 各磁極部或いは一つ置きの磁極部に界磁用永久磁石を挿着し ているブラシレスモータにおいて、 前記鋼板を積層するための少 なくとも一つの連結部又は空隙を、 前記各磁極部に有する永久磁 石回転子である。
また、 本発明は、 ステータと、 前記ステータの内側に回転自在 に支承された回転子とを有し、 前記回転子は多数の鋼板を積層し たヨークを有し、 前記ヨークは外方に突出する偶数の磁極部を有 し、 各磁極部或いは一つ置きの磁極部に界磁用永久磁石を揷着し ているブラシレスモータにおいて、 前記界磁用永久磁石は前記磁 極部に形成されたスロットに挿入され、 前記スロットの両端のブ リッジ巾は、 前記界磁用永久磁石の外側から前記磁極部の外側端 縁迄の巾よりも小さく設けられている永久磁石回転子である。
また、 本発明は、 ステータと、 前記ステータの内側に回転自在 に支承された回転子とを有し、 前記回転子は多数の鋼板を積層し たヨークを有し、 前記ヨークは外方に突出する偶数の磁極部を有 し、 各磁極部或いは一つ置きの磁極部に界磁用永久磁石を挿着し ているブラシレスモータにおいて、 前記磁極部の放射方向の巾は 、 前記ステータのポール巾のほぼ 1 . 5倍に設けられている永久 磁石回転子である。
更にまた、 本発明は、 ステータと、 前記ステータの内側に回転 自在に支承された回転子とを有し、 前記回転子は多数の鋼板を積 層したヨークを有し、 前記ヨークは外方に突出する偶数の磁極部 を有し、 各磁極部或いは一つ置きの磁極部に界磁用永久磁石を揷 着しているブラシレスモータにおいて、 前記磁極部の外周側で且 つ回転方向の前部側又は後部側が、 所定形状だけ切欠形成されて いる永久磁石回転子で ¾る。 図面の簡単な説明
【図 1】 本発明の永久磁石回転子を分解して示す斜視図。
【図 2】 本発明の永久磁石回転子を示す断面図。
【図 3】 本発明の他の実施例を示す要部断面図。
【図 4】 本発明の他の実施例の永久磁石回転子を分解して示す 斜視図。
【図 5】 本発明の永久磁石回転子の積層方向中央部の断面図。 【図 6】 本発明の永久磁石回転子の積層方向端部の断面図。 【図 7】 本発明の永久磁石回転子の一部を拡大して示す断面図
【図 8】 本発明の永久磁石回転子において鋼板の打抜き工程を 示す図。
【図 9】 本発明に用いる打抜き金型を示す断面図。
【図 1 0】 本発明の永久磁石回転子を分解して示す斜視図。 【図 1 1】 本発明の永久磁石回転子の断面図。
【図 1 2】 本発明の鋼板を 回転方向にずらした時の断面図
【図 1 3】 本発明の鋼板を m° 回転方向にずらした時の断面図 【図 1 4】 本発明の永久磁石回転子の断面図。
【図 1 5】 本発明の永久磁石回転子の断面図。
【図 1 6】 本発明の他の実施例の永久磁石回転子を分解して示 す斜視図。
【図 1 7】 本発明の他の実施例の永久磁石回転子の断面図。 【図 1 8】 本発明の他の実施例の永久磁石回転子の斜視図。 【図 1 9】 本発明の他の実施例の永久磁石回転子の斜視図。 【図 2 0】 本発明の他の実施例の永久磁石回転子を分解して示 す斜視図。
【図 2 1】 本発明の他の実施例の永久磁石回転子の断面図。 【図 2 2】 本発明の他の実施例の永久磁石回転子の斜視図。 【図 2 3】 本発明の他の実施例の永久磁石回転子の断面図。 【図 2 4】 ブリッジ巾とブリッジ部の磁束密度及びブリッジ部 の機械的強度との関係を示すグラフ。
【図 2 5】 本発明の他の実施例の永久磁石回転子の斜視図。 【図 2 6】 本発明の他の実施例の永久磁石回転子の断面図。 【図 2 7】 本発明の永久磁石回転子のヨークの正面図。
【図 2 8】 本発明の永久磁石回転子のヨークの断面図。
【図 2 9】 本発明の三相四極モータの永久磁石回転子の回転軸 に直交する断面における、 良好な回転子回転中の磁束の流れを示 すコンピュータ解析図。
【図 3 0】 本発明の三相四極モータの永久磁石回転子の回転軸 に直交する断面における回転子回転中の磁束の流れを示すコンビ ユータ解析図。
【図 3 1】 本発明の三相四極モータの永久磁石回転子の回転軸 に直交する断面における回転子回転中の磁束の流れを示すコンビ ユータ解析図。
【図 3 2】 ギャップ磁束密度を示す図。
【図 3 3】 ギャップ磁束密度を示す図。
【図 3 4】 永久磁石回転子とステータとの関係を示す図。
【図 3 5】 従来の永久磁石回転子とステータを示す断面図。 【図 3 6】 従来の永久磁石回転子を分解して示した斜視図。 【図 3 7】 従来の永久磁石回転子を分解して示した斜視図。 発明を実施するための最良の形態
図 1は本発明による永久磁石回転子を分解して示している。 永 久磁石回転子 1は、 柱状のヨーク 2と、 一対の板状の界磁用永久 磁石 3 , 3とを有して る。 前記ヨーク 2は多数の鋼板 4 , 4を —体に積層して形成されている。 ヨーク 2は外周面に放射方向に 1 1
突出した 4つの磁極部 5 ( 5 a , 5 b , 5 c , 5 d ) を有してい る。 これらの磁極部のうち、 互いに対向する 2つの磁極部 5 a， 5 cの基部には、 界磁用永久磁石 3を挿入するための一対のスロ ヅト 6， 6が設けられている。 更に、 ヨーク 2の中心部には、 回 転軸 （図示を省略） を揷通するための孔 7が設けられている。 鋼 板 4は、 該鋼板の一部を陥没させた力シメ部 8 , 8を有し、 カシ メ部 8を互いに圧入することにより一体に積層されている。
スロット 6， 6を形成する鋼板 4の該スロット内の左右端部に は、 三角形状の二辺を突出させた複数の突出部 9 , 9が設けられ ている。
界磁用永久磁石 3 , 3は、 断面矩形状の 6面体に形成され、 S 極の磁性を示す面が前記孔 7に面するようにして、 図中の P方向 に示すように、 スロット 6， 6の内部にそれぞれ挿入される。
図 2は永久磁石回転子を示す断面図で、 ヨーク 2の回転軸と直 交する方向の断面を示している。 スロット 6 , 6は、 ヨーク 2の 磁極部 5 aと磁極部 5 cの基部であって、 回転軸からほぼ等しい 距離の位置に設けられている。 界磁用永久磁石 3 , 3はそれぞれ の N極の磁性を示す面を互いに対向させて配置されているので、 磁束は図中に示すように磁極部同士の反発により、 ヨーク 2の磁 極部 5 aと磁極部 5 cから出て磁極部 5 b， 5 dに達する。 この 結果、 磁極部 5 a , 5 cは S極の磁性を示し、 反対に磁極部 5 b ， 5 dは N極の磁性を示し、 ヨーク 2の外周面は一磁極部ごとに Nと Sとの磁性を有する 4つの磁極部を有することになる。
更に、 スロット 6の両端には、 磁極部 5の先端部と磁極部 5の 基部とを連結するブリッジ部 1 0が存在し、 前記ブリッジ部 1 〇 と界磁用永久磁石 3， 3の間に空隙があるため、 界磁用永久磁石 の N極側から出た磁束はブリッジ部 1 0を通つて界磁用永久磁石 の S極側に達するが、 界磁用永久磁石との距離が離れているため ブリッジ部 1 0に通る磁束が少なくなる。 また界磁用永久磁石 3 , 3は、 図に示すように、 表面の一部が 圧入の時に突出部 9の一辺と係合し、 磁石の寸法差により、 突出 部 9が、 遠心方向 Rにたわみ乃至塑性変形を起こしながらスロッ ト 6 , 6内部に保持される。 この突出部 9により、 界磁用永久磁 石 3 , 3は、 スロット 6， 6の回転軸側内周面及びブリッジ部 1 0とは接触しない。 このため、 界磁用永久磁石 3 , 3とスロット 6， 6との接触による摩擦が少なく、 小さな力で挿入でき界磁用 永久磁石の位置決めを行うことができる。 また、 圧入後は図に示 すように、 界磁用永久磁石 3 , 3の外周面と突出部 9の一辺とが 係合し、 界磁用永久磁石 3， 3が脱落せず、 更にブリッジ部 1 0 に余分な力がかからない。 本発明の永久磁石回転子は、 接着剤に よって界磁用永久磁石 3 , 3をスロット 6， 6の内部に保持する ようにしていないので、 永久磁石回転子を冷媒又は加圧流体の内 部で使用するような場合に、 接着剤が冷媒又は加圧流体に溶解す ることにより界磁用永久磁石 3 , 3が脱落する事態を回避するこ とができる。 更に、 界磁用永久磁石の加工精度に関係なく界磁用 永久磁石の固定が可能である。
図 3は本発明の永久磁石回転子の他の実施例によるヨーク部を 示している。
この実施例においては、 鋼板 4の突出部 9は図示しない界磁用 永久磁石と係合する角形状を呈し、 突出部 9の角形状の底辺の片 側に切欠部 1 1を設けている。 この突出部 9は前記切欠部 1 1を 介してスロット 6を形成する鋼板 4の内側周縁部に接続されてい る。 突出部 9は、 界磁用永久磁石と係合するためには、 所定の傾 きを有していなければならない。 突出部 9が大きすぎる場合には 、 界磁用永久磁石の磁束が該突出部 9に漏洩して漏洩磁束が多く なる。 また、 突出部 9が所定の傾きを有していない場合には、 界 磁用永久磁石の圧入に つて該突出部 9が変形してしまう。 また 切欠部 1 1が突出部 9の界磁用永久磁石側にあることにより、 該 突出部 9の適度の傾きを確保しつつ、 適度のたわみをもつことに よリ界磁用永久磁石の挿入力が少なくてすみ、 更に界磁用永久磁 石の圧入時に必要とされる界磁用永久磁石の角部の面取りを行う 必要がない。 つまり界磁用永久磁石のスロットへの挿入が簡単に 行える。 更にスロットの両端には、 磁極部の先端部と磁極部の基 部とを連結するプリッジ部 1 0が存在し、 前記プリッジ部 1 0と 界磁用永久磁石との間に空隙があることにより、 ブリッジ部 1 0 の基部 1 0 aを太くすることが可能となり、 その結果、 ブリッジ 部 1 0の強度が向上し、 製作上、 ブリッジ部 1 0の破損が可及的 に減少され、 更に空隙の存在により界磁用永久磁石によるブリツ ジ部 1 0の漏洩磁束が减リ、 且つブリッジ部 1 0における鉄損に よる発熱も、 基部 1 0 aの面積が大きいためその冷却が可能とな る o
なお、 前記の界磁用永久磁石と係合する突出部 9を角形状とし て説明したが、 その形状はこれに限られることなく、 例えば丸形 状に形成してもよい。 図 4は第 2実施例の永久磁石回転子 1を分解して示している。 前記第 1実施例と同様、 ヨーク 2は多数の鋼板 4 ( 4 a , 4 b ) を互いに形状が整合するように積層して形成される。 ヨーク 2の 積層方向の中央部の鋼板 4 bは、 スロット 6の内周面に界磁用永 久磁石 3と係合する係合爪 1 2を突設している。 一方、 ヨーク 2 の積層方向の両端部の数枚の鋼板 4 aは、 中央部の鋼板 4 bの係 合爪 1 2と対応するスロット 6の内周面に、 係合爪 1 2の倒れを 吸収する逃げ溝 1 3を設けている。
図 5は、 界磁用永久磁石 3を揷着したヨーク 2の中央部の断面 を示している。 ヨーク 2の積層方向中央部の鋼板 4 bでは、 係合 爪 1 2が界磁用永久磁右 3と係合し、 界磁用永久磁石 3の圧力抵 抗を减少するとともに脱落を防止している。 図 6は、 界磁用永久磁石 3を圧入したヨーク 2の圧入方向先端 部の断面を示している。 界磁用永久磁石 3の圧入側先端部は、 断 面積が小さくなるように傾斜面を形成しており、 且つ圧入方向の ヨーク 2端部の鋼板 4 aはスロット 6の内周面に逃げ溝 1 3のみ を有しているので、 図 6に示すように、 界磁用永久磁石の端部は 鋼板 4 aのスロット 6内周面と接触していない。
前記構造に基く第 2実施例の永久磁石回転子の作用について図 7を用いて以下に説明する。
図 7はヨーク 2の一部を拡大して示しており、 積層方向中央部 の鋼板 4 bと端部の鋼板 4 aとの重なり状態及び、 これらの鋼板 4 a , 4 bと界磁用永久磁石 3との係合状態を示している。
図 7に示すように、 界磁用永久磁石 3は僅かにヨーク 2中央部 の鋼板 4 bの係合爪 1 2と係合しているので、 界磁用永久磁石 3 をヨーク 2内に圧入するときには、 係合爪 1 2先端の小さな摩擦 抵抗によって小さな圧縮力で界磁用永久磁石 3を圧入することが できる。 この界磁用永久磁石圧入時には、 各鋼板 4 bの係合爪 1 2は界磁用永久磁石 3との係合 ·摩擦によって圧入方向に少しず つ倒れ、 ヨーク 2の端部において係合爪 1 2の傾斜が積み重なつ て大きくなることが経験的に知られている。 本実施例のヨーク 2 の積層方向端部の鋼板 4 aは、 図 7に示すように、 スロット 6内 周面に係合爪 1 2と位置が整合する逃げ溝 1 3を有しているので 、 係合爪 1 2の倒れはこの逃げ溝 1 3によって吸収され、 その結 杲、 鋼板 4 aの剥離を防止することができる。 また、 界磁用永久 磁石 3の挿着後は、 係合爪 1 2と界磁用永久磁石 3とが互いに係 合し、 界磁用永久磁石 3の脱落を防止することができる。
また本実施例によれば、 ヨーク 2端部に逃げ溝 1 3を有する鋼 板 4 aを積層し、 界磁用永久磁石 3の長さを、 常にヨーク 2の係 合爪 1 2を有する部分め長さより長く設定しているので、 全ての 係合爪 1 2は完全に界磁用永久磁石 3と係合して安定した圧入状 態となる。 以上により、 従来の永久磁石回転子のようにヨーク端 部の係合爪が一部界磁用永久磁石と係合せずに不安定な圧入状態 となり振動等によって鋼板が剥離する、 という問題を解決するこ とができる。
次に本実施例の永久磁石回転子を容易に製造できる製造方法に ついて図 8及び図 9を用いて以下に説明する。
図 8は帯状の鋼板からヨーク積層用の鋼板を打ち抜く一工程を 示している。 図 8に示すように、 本実施例の鋼板 4 a , 4 bを打 ち抜くには、 帯状の鋼板材 1 4を打抜き金型の間で所定のピッチ で方向 Pに送る。 打抜き位置 Aでは係合爪 1 2を有するスロット 6、 或いは逃げ溝 1 3を有するスロット 6が打ち抜かれ、 打抜き 位置 Bでは回転軸の孔 7が打ち抜かれ、 打抜き位置 Cでは積層用 の鋼板 4 a或いは鋼板 4 bの外形が打ち抜かれ、 同時に積層され る。 本実施例の鋼板打抜き工程では、 打込み深度によって異なる 形状のスロット 6を打ち抜く打抜き金型が使用される。
図 9は、 前記打込み深度によって異なる形状のスロットを打ち 抜く打抜き金型を示している。 この打抜き金型は雄型 1 5と雌型 1 6とからなり、 打抜き金型の雄型 1 5は鋼板材 1 4の上方に上 下動可能に支持され、 打抜き金型の雌型 1 6は鋼板材 1 4の下方 に固設されている。 鋼板材 1 4は所定ピッチで送られた後に所定 位置で停止し、 打抜き金型の雄型 1 5は下方に打ち下ろされ、 鋼 板材 1 4を貫通して打抜き金型の雌型 1 6内に嵌入する。 これに より、 鋼板材 1 4は打抜き金型雄型 1 5の形状に打ち抜かれる。
図 9に示すように、 本実施例の打抜き金型の雄型 1 5は下端部 と上端部とでは異なる形状を有し、 下方の部分 1 5 aはスロット 6及び係合爪 1 2を打ち抜く形状を有し、 前記部分 1 5 aよりも 上方の部分 1 5 bは逃げ溝 1 3を打ち抜く形状を有している。 こ れにより、 打込み深度^部分 1 5 aまでの範囲なら、 係合爪 1 2 を有するスロット 6を打ち抜き、 打込み深度が部分 1 5 bまで達 すれば、 逃げ溝 1 3を有するスロット 6を打ち抜くことができる
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本実施例の製造方法では、 最初に部分 1 5 bを使用する範囲の 打込み深度で、 ヨーク 2の端部の鋼板 4 aを所定枚数打抜き且つ 積層した後に、 部分 1 5 aを使用する範囲の打込み深度で、 ョー ク 2の中央部の鋼板 4 bを打抜き且つ積層し、 続いて部分 1 5 b を使用する範囲の打込み深度でヨーク 2の他の端部の鋼板 4 aを 所定枚数打抜き且つ積層して、 ヨーク 2の製造を完成する。
この製造方法によれば、 同一の製造装置によって、 端部の逃げ 溝 1 3を有する鋼板 4 aを有するものと、 中央部に係合爪 1 2を 有する鋼板 4 bを有するヨーク 2を連続して製造でき、 製造装置 の簡略化と作業効率の大幅な向上を図ることができる。
なお、 本発明はこれに限らず、 任意の形状の鋼板からなるョー クに界磁用永久磁石を挿入するようにした永久磁石回転子に適用 できることは明らかである。
また、 前記製造方法の説明では、 一つの鋼板を打ち抜くために 、 3つの打抜き金型を使用して順次打ち抜くようにしているが、 これを打込み深度で形状が異なる鋼板を打ち抜く一つの打抜き金 型によって打ち抜くようにしても良いことはいうまでもない。
以上説明したように、 第 2実施例による永久磁石回転子のョー クは、 積層方向中央部に界磁用永久磁石の圧入時の抵抗を減少す るとともに脱落を防止する係合爪を有する鋼板を配し、 積層方向 端部に界磁用永久磁石圧入時の係合爪の倒れを吸収する逃げ溝を 有する鋼板を配しているので、 小さな圧縮力で界磁用永久磁石を 圧入でき、 しかも圧入時にヨーク端部の鋼板が剥離せず、 揷着後 は界磁用永久磁石の脱落を防止することができる。 また、 本実施 例の永久磁石回転子は、 界磁用永久磁石の長さをヨークの係合爪 を有する部分の長さより長く設定することができるので、 全ての 係合爪が界磁用永久磁石と係合して安定的な圧入状態となり、 振 動等によって鋼板が剥離する可能性を低く押えることができる。 また、 本実施例の永久磁石回転子の製造方法は、 打込み深度に よって形状の異なる鋼板を打ち抜くことができる打抜き金型を有 し、 この打込み深度のみを変えることによって、 同一の製造装置 で、 端部に逃げ溝を有する鋼板と、 中央部に係合爪を有する鋼板 とを備えたヨークを連続して製造できるので、 製造装置の簡略化 と作業効率の大幅な向上を図ることができる。 図 1 0は第 3実施例の永久磁石回転子の分解図を示している。 永久磁石回転子 1は、 この例では二対の板状の界磁用永久磁石 3 ， 3を有している。 前記ヨーク 2は、 前例同様、 多数の鋼板 4を 金型でブレス抜きするとともに積層して形成されており、 ヨーク 2の片端部は鋼板 4を回転方向にずらした鋼板 4 ' から構成され ている。 また、 鋼板 4は鋼板の一部を陥没させた力シメ部 8を有 し、 力シメ部 8を互いに圧入することにより一体に積層されてい る。 界磁用永久磁石 3， 3を図の方向 Rに移動させてスロット 6 ， 6 dの内部にそれぞれ挿入し、 最後に、 孔 7を中心として回転 方向にずらした鋼板 4 " を力シメ部 8によリー体に圧入される。
図 1 1は鋼板 4の断面図を示している。 スロット 6 , 6は、 鋼 板 4の磁極部 5 a， 5 b , 5 c , 5 dの基部であって、 ヨークの 回転軸からほぼ等しい距離の位置に設けられ、 これらスロット 6 ， 6には界磁用永久磁石 3 , 3が挿入される。 界磁用永久磁石 3 ， 3はヨーク 2の外周が N極、 S極の磁性が互い違いになるよう に配僮されている。 更に界磁用永久磁石の内側に各鋼板を互いに 圧入するように力シメ部 8 a， 8 b , 8 c , 8 dを有し、 カシメ 部 8 a , 8 b， 8 c , 8 dを互いに圧入することにより積層され る 0
更に、 力シメ部 8 a 8 b , 8 c， 8 dの回転軸に対する間隔 は、 力シメ部 8 a， 8 b間、 力シメ部 8 b， 8 c間、 力シメ部 8 c, 8 d間が mで、 力シメ部 8 d, 8 a間が kであリ、
p Xm≠ 360° (pは力シメの数） 及び、 m≠k
として設定されている。
また、 力シメ部 8 aの近傍には、 各力シメ部 8 a， 8 b, 8 c ， 8 dと圧入が可能な空隙 9 aが形成され、 また力シメ部 8 dの 近傍には同様に力シメ部 8 a， 8 b， 8 c， 8 dと圧入が可能な 空隙 9 bが存在する。 そして、 空隙 9 aと力シメ部 8 aとの間隔 T (回転軸に対する角度） は、 T = pXm— 360° (p Xm〉 360° ) 、 また、 空隙 9 bと力シメ部 8 dとの間隔 d (回転軸 に対する角度） は、 q= 360° — p Xm (pXm〉 360。 ） にそれぞれ設定されている。 また、 力シメ部 8 a， 8 b， 8 c， 8 dと空隙 8' a, 8' bは、 回転軸に対して同一円周上に位置 している。
図 12は鋼板 4を m° 回転方向にずらした時の断面図 （鋼板 4 " ) を示めしている。 鋼板 4" の力シメ部 18 a, 1 8 b, 1 8 c, 1 8 dはずらす前の力シメ部 8 a, 8 b, 8 c, 8 dとそれ ぞれ対応し、 また空隙 18， a, 18' bは、 ずらす前の空隙 8 ， a， 8' bに対応している。
図 1 3は鋼板 4を m° 回転方向にずらし、 力シメ部 8 a, 8 b ， 8 c, 8 dをすベて空隙になるように抜いた時の断面図 （鋼板 4' ) を示している。 鋼板 4， の空隙 1 9 a, 1 9 b, 1 9 c, 1 9 dはずらす前の力シメ部 8 a， 8 b, 8 c, 8 dとそれぞれ 対応し、 また空隙 1 9' a, 1 9' bは、 ずらす前の 8' a, 8 ' b対応している。 空隙 1 9 a， 1 9 b, 1 9 c, 1 9 dは鋼板 を金型でプレスする時、 金型の降下を深くすることにより、 カシ メの部分が完全に空隙となり、 また金型の降下を浅くするとカシ メとなる。
図 14は鋼板 4に鋼板 4" を上部から力シメた図である。 鋼板 4の空隙 8' a、 力シメ部 8 b， 8 c， 8 dの上に鋼板 4" の力 シメ部 20 d, 20 a, 20 b, 20 cがそれぞれ重なる。 また 鋼板 4" を逆回転させて力シメ部 8 a， 8 b, 8 c, 空隙 8 ' b の上に鋼板 4" の力シメ部 20 b, 20 c, 20 d, 20 aがそ れぞれ重なることも同様に可能である。
また鋼板 4の空隙 8' bは前記鋼板を逆回転させて重ねる時に 必要となるもので、 鋼板を重ねる時の方向性をなくすものである 。 更に鋼板 4" を重ねることにより、 界磁用永久磁石 3, 3は図 中に示すように、 鋼板 4" のスロット 6" , 6" が鋼板 4のスロ ットに対して傾斜し保持される。 更にスロットの傾斜が界磁用永 久磁石 3， 3の端面の外周面の一部に僅かにかかるため、 磁石端 面での磁束のリークもほとんどない。 更に界磁用永久磁石 3， 3 は、 従来同様鋼板 4のスロット 6, 6に挿入するため、 スロット に余分な力がかからない。 また、 界磁用永久磁石 3, 3の固着に 接着剤を用い、 そして回転子を冷媒又は加圧流体の内部で使用す るような場合、 当該接着剤が冷媒又は加圧流体に溶解しても、 界 磁用永久磁石 3， 3は、 鋼板 4" の存在により脱落することがな い。 更に界磁用永久磁石の加工精度に関係なく界磁用永久磁石の 固定が可能である。
図 1 5は鋼板 4' に鋼板 4を上から力シメた図である。 同図に おいて、 鋼板 4， の空隙 1 9 a, 1 9 b, 1 9 c, 1 9， bの上 に鋼板 4の力シメ部 8 a, 8 b, 8 c, 8 dがそれぞれ重なる。 鋼板 4を重ねることにより、 前記図 14と同様の結果が得られる
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図 1 6は永久磁石回転子の他の実施例による永久磁石回転子の 分解図を示している。
ヨーク 2を二分割し、 それぞれ鋼板 4' の上から鋼板 4をカシ メ、 これらのヨーク 2をそれぞれ、 界磁用永久磁石 3, 3の両端 R方向から嵌合する。 ¾·ヨーク 2の磁極部の位置合わせは、 界磁 用永久磁石 3, 3によって決まり、 この場合、 平板上の界磁用永 久磁石を使っているため、 位置合わせが簡単に行える。 また、 界 磁用永久磁石は、 ヨークの両端の鋼板がずれて、 スロットもまた ずれているため、 これに阻止されて外部へ出てこない。 なお、 ョ 一ク端面の鋼板のスロットが異形状の場合も同様の効果が得られ る
図 1 7は永久磁石回転子の他の実施例による鋼板の断面図を示 している。 スロット 6， 6は、 鋼板 4の磁極部 5 a， 5 b, 5 c , 5 dの基部の、 ヨークの回転軸からほぼ等しい距離の位置に設 けられ、 これらスロット 6, 6には界磁用永久磁石が挿入される 。 更に界磁用永久磁石の内側に各鋼板を互いに圧入するように力 シメ部 21 a, 21 b, 21 c, 21 dを形成し、 更に鋼板を回 転しても力シメ部 21 a, 21 b, 21 c, 21 dを圧入できる 空隙 22 a, 22 b, 22 c, 22 d有し、 前記力シメ部 21 a ， 21 b, 21 c, 21 (1を111。 回転させることにより前記カシ メ部 21 a， 21 b, 21 c, 2 I dは、 空隙 22 a, 22 b, 22 c, 22 dと嵌合する。 力シメ部 21 aと空隙 22 bの間隔 mは、 pXm≠ 360° (pは力シメの数， mは力シメと空隙の 間隔） に設定されている。 また前記カシメ及び空隙は回転軸にお いて点対称となっており、 且つ回転軸を中心に同一円周上カシメ 及び空隙があるため、 高速回転による鋼板のパランスがとれてい o
図 18は永久磁石回転子の他の実施例による鋼板の断面図を示 している。 この例では、 力シメ部 23 a， 23 b, 23 c, 23 dと、 鋼板を回転することにより力シメ部 23 a， 23 b, 23 c, 23 dを圧入できる楕円状空隙 24 a, 24 b, 24 c, 2 4 d有し、 力シメ部 23 a， 23 b, 23 c, 23 dを互いに圧 入することより積層される。 力シメ部 23 a， 23 cと空隙 24 b, 24 dは同一円周 1:にあり、 また力シメ部 23 b， 23 dと 空隙 24 a, 24 cは前記円周とは異なった円周上にあり、 その メることが可能となり、 界磁用永久磁石の軸方向の抜け防止とな リ、 また回転軸にヨークをやきばめした後も界磁用永久磁石を揷 入することができ、 そして最後に鉄板 2 5を力シメることができ る。 更に接着剤を用いて界磁用永久磁石が固着され、 しかも回転 子が冷媒又は加圧流体の内部で使用されるような場合に、 接着剤 が冷媒又は加圧流体によって溶解しても、 界磁用永久磁石が鋼板 2 5の存在により、 スロットから脱落することがない。 更に界磁 用永久磁石の加工精度に関係なく、 界磁用永久磁石の固定が可能 あ^)。
このように、 第 3実施例の永久磁石回転子は、 界磁用永久磁石 を挿入するスロットの少なくとも片端部において、 ヨークの鋼板 と同一形状の鋼板を力シメのピッチ分ずらすことによリ界磁用永 久磁石の軸方向の固定が可能となり、 また鋼板のずれ量も力シメ のピッチにて設定ができるため、 そのずれが微小角度に設定でき 、 且つ界磁用永久磁石の端面の磁束のリークがない。 また片端部 にて鋼板がずれているので、 鋼板の軸方向の倒れに対して阻止効 果がある。 更に鋼板に空隙があることより、 鋼板どうしのカシメ の圧入位置ぎめが簡単になる。 また空隙の形状が任意に設定でき るためヨーク自身の重量も軽くなり、 且つカシメ及び空隙の位置 が回転軸に対して点対称になっているためヨークのパランスも良 い。 また回転軸にヨークをやきばめした後も界磁用永久磁石の挿 入がし易く、 且つ挿入後に別形状の鉄板を、 前記空隙を基準にし てカシメによって固定することが容易となる。 更に、 スロットと 界磁用永久磁石との位置の整合のために髙ぃ加工精度が要求され ないので、 永久磁石回転子の製造が容易である。 また、 冷媒又は 加圧流体下の使用においても、 界磁用永久磁石の脱落防止が行え るとともに、 製造が容易で組立て易い永久磁石回転子を得ること ができる。 2 1
ため空隙の面積を円周上長くとることができる。 そして、 図 1 8 においては楕円状に構成している。 空隙を楕円状にすることより 更に任意の微小角度の回転が可能である。 また、 前記カシメ及び 空隙は回転中心において点対称となっており、 高速回転による鋼 板のパランスがとれている。 更に空隙及び力シメが複数の円周上 にあるため、 空隙の形状を任意の形状にすることができ、 ヨーク 自身の重量を軽くすることができる。 なお前記力シメを円形状と したが、 これに限られることなく、 例えば長方形の Vカシメでも よい。 またヨークは鋼板を積層したものではなく、 一体の金属か ら形成されるものでもよい。
図 1 9は永久磁石回転子の他の実施例を示してる。 この例では 、 ヨーク 2は、 回転軸 7 aを中心として、 微小角度ずつのねじれ が、 カシメ間のピッチのずれにより形成されており、 永久磁石回 転子 1のスロット 6 , 6も永久磁石回転子 1の内部で同様に微小 角度ずつずれているため、 界磁用永久磁石の固定が可能となリ且 つ、 磁極部においては、 常に各回転磁極面の周方向の中心におい て最も大きな逆起電力が生じ、 スロット 6， 6の中に瓦形状の界 磁用永久磁石 3 , 3を有することができる。
図 2 0は永久磁石回転子の他の実施例による分解図を示してい る。 永久磁石回転子 1は、 前例同様に多数の鋼板 4を一休に積層 してヨーク 2を形成しており、 更に鋼板 4は鋼板の一部を陥没さ せた力シメ部 8を有し、 力シメ部 8を互いに圧入することにより 一体に積層されている。 界磁用永久磁石 3， 3は断面矩径形の 6 面体に形成され、 この界磁用永久磁石 3 , 3をスロットの内部に それぞれ挿入した後、 最後に円状の鉄板 2 5で力シメ部 8を有す るものを装着し、 鉄板 2 5の外周が界磁用永久磁石 3， 3にわず かにかかるようにして、 力シメ部 8によリー体に圧入される （図 2 1参照） 。 このように構成した場合は、 鋼板を力シメる時に、 ヨーク内部にある空隙を、 回転方向の位置決めピンを通してカシ 図 2 2は第 4実施例の永久磁石回転子の斜視図、 図 2 3は永久 磁石回転子の回転軸に直交する断面を示している。 永久磁石回転 子 1は、 この例では、 一対の板状の界磁用永久磁石 3 , 3を有し ている。 前記ヨーク 2は、 前例同様、 多数の鋼板 4を金型でブレ ス抜きするとともに積層して形成されており、 鋼板 4は鋼板の一 部を陥没させた力シメ部 8を有し、 力シメ部 8を互いに圧入する ことにより一体に積層されている。 また、 本実施例では、 ブリツ ジ部 1 0， 1 0の巾は0 . 3 5 mmに製作されている。
図 2 3において、 ブリッジ部 1 0を通過する磁束は、 ヨーク 2 の外部空間を通ることがないので、 モータの固定子と交錯するこ とがなく、 従って永久磁石回転子を回転駆動する力を生じること がない。 このブリッジ部 1 0を通過する磁束を少なくすることよ り、 界磁用永久磁石 3の磁力をより有効に利用することができる
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前記ブリッジ部 1 0を通過する磁束 Φは下記の式によって計算 される。 ブリッジ部 1 0の断面積を Sとして、 鋼板 4の磁束密度 を Bとすると、
Φ = B X S
の関係が成り立つ。 この式からブリッジ部 1 0を通過する磁束を 少なくするには、 ブリッジ部 1 0の断面積 Sを小さくすればよい ことは明かである。 その反面ブリッジ部におよぶ遠心力破壊は下 記によって計算される。 遠心力を Fとし鋼板の降伏点を Dとする と、
F / S < D
の関係が成り立つ。 また断面積 Sは、 下記によって計算される。 図 2 2において、 ブリッジ巾を Mとし鋼板の厚みを Tとし、 ョー クの厚みを Nすると、
S =M X T X (N/ T ) X 2
の関係が成り立つ。 この式からヨークの長さが一定ならばプリヅ ジ部 1 0の機械的強度から許容される巾 Mを大きくすればよいこ とは明かである。 なお、 前記式において、 （NZ T ) は鋼板 4の 枚数、 （X 2 ) はブリッジ部 1 0が 1磁極部に 2箇所存する故で め
図 2 3はブリッジ巾とブリツジ部の磁束密度及びプリッジ部の 機械的強度の関係を示している。 具体的には、 横軸はブリッジ巾 、 縦軸はブリッジ部の磁束密度及び遠心力による機械的強度を示 している。 また、 曲線 L 1は磁束密度曲線、 L 2は遠心力による 機械強度曲線を示してる。 曲線 L 1は、 a点の金型打ち抜き可能 な巾の箇所を通り、 b点の許容できる磁束密度における巾まで、 変化のない直線となり、 b点の巾より大きい巾では次第に磁束密 度が低くなる。
a点の金型打ち抜き可能な巾は、 鋼板の厚みに左右され、 厚さ が 0 . l m m或いは 0 . 3 5 mm或いは 0 , 5 mmのいずれかで 構成され、 金型で製作可能なブリッジ巾の関係は、 MZ T≥ 1の 関係が得られている。 例えば鋼板の厚さ 0 . 3 5 mmに対してブ リッジ巾が 0 . 3 5 mm以上にて容易に製作可能である。 しかし ブリッジ巾は、 遠心力による機械的強度から許容される巾の影響 がある。 従って、 遠心力による機械的強度から許容される巾が金 型で製作可能な巾内にあるときは、 金型で製作可能な巾と、 磁束 密度から許容できる巾との間のいずれかの巾にすることにより、 金型で最小巾の製作が可能で且つ界磁用永久磁石の磁束のロスが 少なぃ髙効率性能が得られるものを実現できる。
また、 遠心力による機械的強度から許容される巾が、 金型で製 作可能な巾と、 磁束密度から許容できる巾との間にあるときは、 遠心力による機械的強度から許容される巾と、 磁束密度から許容 できる巾との間のいずれかの巾にすることにより、 可及的に金型 の打ぬきが可能で且つ界磁用永久磁石の磁束のロスが少ない高効 率性能が得られるものを実現できる。 また、 遠心力による機械的強度から許容される巾が磁束密度の 許容できる巾以上にあるときは、 遠心力による機械的強度から許 容される巾とする。 この場合は、 金型の打ち抜き対して剛性を有 するので簡単に製作でき、 しかも鋼板の材質を低飽和鋼板材質が 使えるので製作費が低廉化する利点がある。
以上を要するに、 前記スロットの両端のブリッジ巾を、 打ち抜 き可能な巾と、 通過する磁束の数から許容できる巾と、 遠心力に よる機械的強度から許容される巾との間において、 打ち抜き可能 な巾と遠心力による機械的強度から許容される巾のうちいずれか 大きい巾以上であって、 通過する磁束の数から許容できる巾以下 に設定したものである。 もっとも、 例外的に、 打ち抜き可能巾と 遠心力による機械的強度から許容される巾が磁束密度の許容でき る巾以上にあるときは、 打ち抜き可能巾と遠心力による機械的強 度から許容される巾のうち大きい巾以上とするものである。 図 2 5は第 5実施例の永久磁石回転子の斜視図、 図 2 6は永久 磁石回転子の回転軸に直交する断面を示している。 永久磁石回転 子 1は、 この例では、 一対の板状の界磁用永久磁石 3， 3を有し ている。 前記ヨーク 2は、 前例同様、 多数の鋼板 4を金型でプレ ス抜きするとともに積層して形成されている。 本実施例では、 鋼 板 4は鋼板の一部を陥没させた力シメ部 8を、 各磁極部に設けて いる。 この力シメ部 8は金型のブレスによって、 鋼板の一部が陥 没して形成されている。 従って、 各磁極部には、 この力シメ部 8 の陥没部により空隙が形成される。
図 2 6において、 図中の矢印は各磁極部とステータ磁極部間の 磁束の流れを示している。 ステータ 2 6は内部に永久磁石回転子 3を有し、 ステータ磁極部 2 7は図示しないコイルにより励磁さ れる。 スロット 6 , 6 ίまヨーク 2の磁極部 5 a , 5 cの基部にあ つて、 ヨーク 2の回転軸から等しい距離の位置に設けられている 。 先に述べたように、 これらスロット 6 , 6には界磁用永久磁石 3 , 3が N極の磁性を示す面を互いに対向させて配置されている ので、 磁束は図中に示すように磁極同士の反発により、 ヨーク 2 の磁極部 5 a , 5 cから出て磁極部 5 b , 5 dに達する。 この結 果、 磁極部 5 a， 5 cは S極の磁性を示し、 反対に磁極部 5 b， 5 dは N極の磁性を示し、 ヨーク 2の外周面は一磁極ごとに Nと Sの磁性を有する 4つの磁極部を有することになる。
ヨーク 2には鋼板の積層のための力シメ部 8が各磁極部に設け られており、 各磁極部における磁束の流れは図 2 6の矢印に示す ように、 力シメ部 8を避けてヨーク 2の磁極面に到達する。 これ は力シメ部 8が鋼板を陥没して形成されているため、 その陥没部 が空隙となることから鋼板に対し空隙部は透磁率が低くなり、 力 シメ部 8において磁気抵抗が増加するためである。 従って、 磁束 は磁極部にある力シメ部 8で左右に分散し、 回転方向に磁束が集 中することがなくなる。 これにより、 この磁束によって生じる逆 起電力も磁極部の中心において最も大きくなリ、 永久磁石回転子 の各磁極部の位置検出誤差を防止できる。
また、 力シメ部 8が各磁極部 5 a〜5. dに設けられているので 、 磁極部の基部と先端部を連結するブリッジ部 1 0に外力が伝わ りにくく、 磁極部先端部に不測の外力かかっても、 ヨーク 2の鋼 板に剥がれや隙間を生じることがない。
図 2 7及び図 2 8は永久磁石回転子の別の実施例の説明図で、 ヨーク 2の正面図と断面図を示している。 前例においては、 鋼板 4の連結部として、 鋼板を陥没させる力シメを用いたが、 この実 施例では、 各磁極部 5 a , 5 b , 5 c , 5 dに貫通穴をあけ、 シ ャフト 2 8を通して、 積層した鋼板 4を連結してヨーク 2を形成 している。 シャフト 2 8の材質としてはアルミ、 ステンレス等の 非磁性材を使用してい ので、 シャフトの部分において磁気抵抗 が増加し、 先の実施例と同様の効果が得られる。 なお、 連結シャ フト 2 8の両端部の固定は、 本実施例ではカシメ止めを用いてい るが、 ネジ止め、 溶接等、 任意の方法を採ることができる。
また、 各磁極部 5 a〜5 d上の連結部及び空隙の位置は磁極部 の中心にある必要はなく、 磁極部の中心に対して回転子の回転方 向側の位置にあって、 磁極部先端部に最も接近させるとよい。 空 隙又は連結部を回転方向側に配置することにより、 回転方向へ集 中しょうとする磁束の流れを遮り、 磁極部中心に磁束の集中を促 す効果がより増大される。 また、 回転方向への集中を妨げられた 磁束は、 空隙又は連結部で分散した後に、 磁極部上で再び回転方 向に集中しょうとする。 この場合、 回転子の回転方向の磁極部先 端部に最も接近した位置に、 空隙又は連結部を設けることによつ て、 分散した磁束は回転方向に集中する前に、 磁極部先端に到達 し、 その結果、 磁極部中心部へ磁束は集中する。 これにより、 各 磁極部の位置検出誤差の防止作用が、 更に確かなものとなる。
なお、 連結部又は空隙は各磁極部上に一つとは限らず、 複数設 けてもよい。 また、 上記実施例においては、 ヨークの外周に 4つ の磁極部を形成し、 この磁極部の一つおきに界磁用永久磁石を挿 入した構造の回転子を用いて説明したが、 前記構造に限られるこ となく、 任意の偶数の磁極部を形成し、 各磁極部に界磁用永久磁 石を挿入する場合にも適用できるものである。
本実施例の永久磁石回転子によれば、 各鋼板を連結する部位を 各磁極部に設けるように構成しているので、 連結部における磁気 抵抗の増大によリ、 磁束の回転方向への集中を抑えることができ 、 また、 連結部を、 磁束が各磁極部中心に促すように各磁極部上 の位置に配置することで、 逆起電力は磁極部の中心において最も 大きく生じ、 永久磁石回転子の磁極部の位置検出が正確な位置セ ンサレス ·ブラシレスモータを得ることができる。
更に、 連結部が各磁極部に設けられていることにより、 磁極部 の基部と先端部を連結するブリッジ部に外力が伝わりにくく、 磁 極部先端部に不測の外力かかっても、 永久磁石回転子.を構成する ヨークの鋼板の剥がれや隙間等の変形を防ぎ、 強度の優れた永久 磁石回転子を提供することができる。 図 2 9は、 三相四極モータ （2 4ポール） の永久磁石回転子の 回転軸に直交する断面における、 良好な回転中の磁束の流れを示 すコンピュータ解析図で、 この図の磁束の流れから解ることは、 界磁用永久磁石の上部の磁極部の存在により、 ステータ磁極部 （ ポール） からの磁束が曲がり、 3つのステータ磁極部からの磁束 が 1つの界磁用永久磁石に流れる。 界磁用永久磁石の前記上部の 磁極部には磁石の半分の磁束量が通過するので、 界磁用永久磁石 と前記磁極部外周端縁までの巾 aは、 ステータ磁極部の巾 との 間で、 （a = l . 5 X b ) の関係 （aがほぼ （1 . 5 X b ) であ る場合を含む） が好ましい。 すなわち、 aの部分は、 磁石の半分 の磁束量が通過し、 ステータ磁極部の 1 . 5本に入って行く。 前 記の （a = l . 5 X b ) の場合は、 両方の磁束密度が等しいため
、 磁束が流れやすくなつて磁束漏れが少なく、 従って損失が少な くモータ効率が良好となる。
また、 一般にステータ磁極部の巾 bは一定であるため、 巾 aが ( 1 . 5 X b ) よりも大きいと、 回転子 ·ステータ間のギャップ は所定であるため、 相対的に界磁用永久磁石が回転軸に近くなり 、 従って、 界磁用永久磁石の外側の磁極部の面積が大きくなり、 回転子外側のギャップ磁束密度が下がることとなる。 更に、 磁極 部の面積が大きくなると、 遠心力強度を維持するためブリッジ巾 が太くなり、 損失が多くなつてモータ効率が下がる。 また、 磁石 の磁路が長くなり、 漏れ量も多くなる。
逆に、 巾 aが （1 . 5 X b ) よりも小さい場合は、 相対的に界 磁用永久磁石が回転軸から遠くなつてステータに近づき、 界磁用 永久磁石の外側の磁極部の面積が小さくなって磁束が曲がりにく くなるとともに飽和しやすくなり、 磁束密度が高くなつて損失 （ 鉄損） が多くなり、 熱による磁石の減磁がなされやすくなる。
前記のように、 aをほぼ （1 . 5 X b ) と等しくした場合は、 前述の不都合を回避することができ、 更にプリッジ部の強度を確 保しつつ、 後述する回転子磁極部の切欠 （局部的磁束集中を除去 する） を設けることができる。 なお、 前記巾 aがブリッジ巾より も大きいことはいうまでもない。
図 3 0及び図 3 1は、 三相四極モータ （2 4ポール） の永久磁 石回転子の回転軸に直交する断面における回転中の磁束の流れを 示すコンピュータ解析図で、 図 3 0は回転子磁極部に切欠 2 9を 設けたもの、 図 3 1は切欠を設けないもので、 図 3 2及び図 3 3 はギャップ磁束密度を示す図で、 それぞれ図 3 0及び図 3 1に対 応するものである。 切欠 2 9がない場合は、 磁束がステータ磁極 部 1 0 3 , 1 0 4 , 1 0 5のそれぞれに集中し、 且つ、 ステータ 卷線に電流を流す （トルクの大きさ） に比例して、 磁束量は、 磁 極部 1 0 3の磁束、 磁極部 1 0 4の磁束、 磁極部 1 0 5の磁束の 順となり、 局部的に磁束が飽和し、 各ステータ磁極部間のトルク にバラツキを生じ、 回転子の回転変動を発生する。
これに対し、 切欠 2 9を設けた場合は、 ステータ磁極部 2 0 3 , 2 0 4 , 2 0 5に入る磁束量がほぼ同等のため、 回転子磁極部 では極端な磁束の曲がリがないばかリか、 磁極部での飽和が少な く、 各ステータ磁極部間のトルクにパラツキなく、 回転子の回転 変動や振動が少ない。 図 3 4は三相四極モータ （2 4ポール） の 永久磁石回転子とステータとの関係を示す図で、 Aは 2つのステ ータ磁極部 （2ポール） の端部間隔で、 切欠 2 9の巾はこの間隔 に対応している。 つまり、 角度 Aが切欠角度となる。 なお、 図 3 4において、 非切欠部位のギャップ Gは 0 . 5 mni、 切欠部位の 最大ギャップ Bは 1 . δ πιπι、 最大ギャップ Βの回転子中心から の角度は 2 5 、 切欠終り位置の回転子中心からの角度は 3 4 ° となっている。 前記値は、 三相四極モータの 1 2ポール及び 3 6 ポールの場合も同じである。 なお、 三相六極モータの 1 8ポール と 3 6ポールの場合は、 切欠角度 Aは 1 6. Ί。 、 切欠終り位置 の回転子中心からの角度は 22. 7° である。 産業上の利用可能性
この発明は、 正確な回転と耐久性を必要とするコンパクトディ スクプレーヤーや各種オーディオ装置、 OA機器等のブラシレス モータの回転子に好適である。

Claims

請求の範画
1 . ステータと、 前記ステータの内側に回転自在に支承された回 転子とを有し、 前記回転子は多数の鋼板を積層したヨークを有し 、 前記ヨークは外方に突出する偶数の磁極部を有し、 各磁極部或 いは一つ置きの磁極部に界磁用永久磁石を揷着しているブラシレ スモータにおいて、
前記界磁用永久磁石は前記磁極部に形成されたスロットに揷入 され、 前記スロットには、 前記界磁用永久磁石の側面に当接する 突出部が左右端部に設けられていることを特徴とする永久磁石回 転子。
2 . ステータと、 前記ステータの内側に回転自在に支承された回 転子とを有し、 前記回転子は多数の鋼板を積層したヨークを有し 、 前記ヨークは外方に突出する偶数の磁極部を有し、 各磁極部或 いは一つ置きの磁極部に界磁用永久磁石を挿着しているブラシレ スモータにおいて、
前記界磁用永久磁石は前記磁極部に形成されたスロットに揷入 され、 前記スロットには、 前記界磁用永久磁石の側面に当接する 突出部が設けられ、 前記突出部の基部に切欠部を設けていること を特徴とする永久磁石回転子。
3 . ステータと、 前記ステータの内側に回転自在に支承された回 転子とを有し、 前記回転子は多数の鋼板を積層したヨークを有し 、 前記ヨークは外方に突出する偶数の磁極部を有し、 各磁極部或 いは一つ置きの磁極部に界磁用永久磁石を揷着しているブラシレ スモータにおいて、
前記界磁用永久磁石は前記磁極部に形成されたスロットに挿入 され、 前記スロットの両端には、 磁極部の先端と基部とを連結す るブリッジ部が存在し、 ¾前記ブリッジ部と前記スロットに挿入さ れた前記界磁用永久磁石との間に空隙が設けられていることを特 徵とする永久磁石回転子。
4 . ステータと、 前記ステータの内側に回転自在に支承された回 転子とを有し、 前記回転子は多数の鋼板を積層したヨークを有し 、 前記ヨークは外方に突出する偶数の磁極部を有し、 各磁極部或 いは一つ置きの磁極部に界磁用永久磁石を揷着しているブラシレ スモータにおいて、
前記界磁用永久磁石は前記磁極部に形成されたスロットに挿入 され、 前記スロットには、 前記界磁用永久磁石と係合する係合爪 が突設され、 前記ヨークの積層された鋼板のうち、 前記係合爪に 対応するものに、 前記係合爪の倒れを吸収する逃げ溝を設けたこ とを特徴とする永久磁石回転子。
5 . 打抜き加工時の打込み深度に応じて、 形状の異なるブラシレ スモータのヨーク積層用鋼板を打抜き ·積層する打抜き金型を有 し、 所定の打込み深度によって、 界磁用永久磁石を挿着するスロ ットの内周面に界磁用永久磁石と係合する係合爪を有する鋼板を 打抜き ·積層する工程を有し、 この工程の前後に、 或いは前後の いずれかに、 前記打抜き金型の打込み深度を変えてスロット内周 面に前記係合爪の倒れを吸収する逃げ溝を有する鋼板を打抜き · 積層する工程を有することを特徴とするブラシレスモータの永久 磁石回転子の製造方法。
6 . ステータと、 前記ステータの内側に回転自在に支承された回 転子とを有し、 前記回転子は多数の鋼板を積層したヨークを有し 、 前記ヨークは外方に突出する偶数の磁極部を有し、 各磁極部或 いは一つ置きの磁極部に界磁用永久磁石を挿着しているブラシレ スモータにおいて、
前記ヨークの少なくとも片端部はヨークの鋼板と同一形状の鋼 板がずれていることを特徴とする永久磁石回転子。
7 . ステータと、 前記 テータの内側に回転自在に支承された回 転子とを有し、 前記回転子は多数の鋼板を積層したヨークを有し 、 前記ヨークは外方に突出する偶数の磁極部を有し、 各磁極部或 いは一つ置きの磁極部に界磁用永久磁石を揷着しているブラシレ スモータにおいて、
前記ヨークの少なくとも片端部のスロヅトが回転方向にずれて いることを特徵とする永久磁石回転子。
8 . ステータと、 前記ステータの内側に回転自在に支承された回 転子とを有し、 前記回転子は多数の鋼板を積層したヨークを有し 、 前記ヨークは外方に突出する偶数の磁極部を有し、 各磁極部或 いは一つ置きの磁極部に界磁用永久磁石を挿着しているブラシレ スモータにおいて、
各鋼板を互いに圧入するようにしたカシメ部の凸と前記 ώを回 転させると圧入できる空隙が少なくとも 1箇所鋼板上にあること を特徴とする永久磁石回転子。
9 . ステータと、 前記ステータの内側に回転自在に支承された回 転子とを有し、 前記回転子は多数の鋼板を積層したヨークを有し
、 前記ヨークは外方に突出する偶数の磁極部を有し、 各磁極部或 いは一つ置きの磁極部に界磁用永久磁石を挿着しているブラシレ スモータにおいて、
前記ヨークには、 各鋼板を互いに圧入するようにした力シメ部 の円周上に、 少なくとも 1箇所空隙が設けられていることを特徴 とする永久磁石回転子。
1 0 . ステータと、 前記ステータの内側に回転自在に支承された 回転子とを有し、 前記回転子は多数の鋼板を積層したヨークを有 し、 前記ヨークは外方に突出する偶数の磁極部を有し、 各磁極部 或いは一つ置きの磁極部に界磁用永久磁石を揷着しているブラシ レスモータにおいて、
前記各鋼板を互いに圧入するようにしたカシメ部及び前記力シ メと回転させると圧入 きる空隙が少なくとも前記力シメの同一 円周上に配置されていることを特徴とする永久磁石回転子。
1 1 . ステータと、 前記ステータの内側に回転自在に支承された 回転子とを有し、 前記回転子は多数の鋼板を積層したヨークを有 し、 前記ヨークは外方に突出する偶数の磁極部を有し、 各磁極部 或いは一つ置きの磁極部に界磁用永久磁石を揷着しているブラシ レスモータにおいて、
前記各鋼板を互いに圧入するようにしたカシメ部のピッチ間隔 、 又は、 カシメ部の凸と前記カシメ部凸と回転させると圧入でき る空隙とのピッチ間隔が、 回転軸に対して少なくとも 1箇所不均 等に設けられていることを特徴とする永久磁石回転子。
1 2 . ステータと、 前記ステータの内側に回転自在に支承された 回転子とを有し、 前記回転子は多数の鋼板を積層したヨークを有 し、 前記ヨークは外方に突出する偶数の磁極部を有し、 各磁極部 或いは一つ置きの磁極部に界磁用永久磁石を揷着しているブラシ レスモータにおいて、
前記各鋼板を互いに圧入するようにしたカシメ部のピッチ間隔 が回転軸に対して、 p X m≠ 3 6 0 ° ( pは力シメの数， mは力 シメの間隔） となされていることを特徴とする永久磁石回転子。
1 3 . ステータと、 前記ステータの内側に回転自在に支承された 回転子とを有し、 前記回転子は多数の鋼板を積層したヨークを有 し、 前記ヨークは外方に突出する偶数の磁極部を有し、 各磁極部 或いは一つ置きの磁極部に界磁用永久磁石を挿着しているブラシ レスモータにおいて、
前記各鋼板を互いに圧入するようにしたカシメ部と前記カシメ 部と回転させると圧入ができる空隙とのピヅチ間隔が、 回転軸に 対して、 p X m≠ 3 6 0 ° ( pは力シメの数， mは力シメと空隙 の間隔） となされていることを特徴とする永久磁石回転子。
1 4 . ステータと、 前記ステータの内側に回転自在に支承された 回転子とを有し、 前記 fe!転子は多数の鋼板を積層したヨークを有 し、 前記ヨークは外方に突出する偶数の磁極部を有し、 各磁極部 或いは一つ置きの磁極部に界磁用永久磁石を挿着しているブラシ レスモータにおいて、
前記各鋼板を互いに圧入するようにしたカシメ部の凸と、 前記 カシメ部の凸と圧入できる空隙の形状が、 楕円状で回転角が任意 に変更可能に設けられていることを特徴とする永久磁石回転子。
1 5 . ステータと、 前記ステータの内側に回転自在に支承された 回転子とを有し、 前記回転子は多数の鋼板を積層したヨークを有 し、 前記ヨークは外方に突出する偶数の磁極部を有し、 各磁極部 或いは一つ置きの磁極部に界磁用永久磁石を挿着しているブラシ レスモータにおいて、
前記各鋼板を互いに圧入するようにした力シメ部及び前記カシ メと回転させると圧入ができる空隙は、 回転軸に対して点対称に 設けられていることを特徵とする永久磁石回転子。
1 6 . ステータと、 前記ステータの内側に回転自在に支承された 回転子とを有し、 前記回転子は多数の鋼板を積層したヨークを有 し、 前記ヨークは外方に突出する偶数の磁極部を有し、 各磁極部 或いは一つ置きの磁極部に界磁用永久磁石を挿着しているブラシ レスモータにおいて、
前記ヨークの少なくとも片端部は、 前記界磁用永久磁石に僅か に当接するようにヨーク鋼板とは別形状の鉄板で構成されること を特徴とする永久磁石回転子。
1 7 . ステータと、 前記ステータの内側に回転自在に支承された 回転子とを有し、 前記回転子は多数の鋼板を積層したヨークを有 し、 前記ヨークは外方に突出する偶数の磁極部を有し、 各磁極部 或いは一つ置きの磁極部に界磁用永久磁石を挿着しているブラシ レスモータにおいて、
各区部分においてスロットの位置が回転方向に微小角度ずつず れ、 各区分の鋼板は各 li板を互いに圧入するようにし、 力シメ部 のピッチ間隔にて鋼板を回転させて積層していることを特徴とす る永久磁石回転子。
1 8 . ステータと、 前記ステータの内側に回転自在に支承された 回転子とを有し、 前記回転子は多数の鋼板を積層したヨークを有 し、 前記ヨークは外方に突出する偶数の磁極部を有し、 各磁極部 或いは一つ置きの磁極部に界磁用永久磁石を挿着しているブラシ レスモータにおいて、
前記界磁用永久磁石は、 ヨークの片端部が閉じた二分割のョー クによって、 該界磁用永久磁石の両端方向から挟持されることを 特徴とする永久磁石回転子。
1 9 . ステータと、 前記ステータの内側に回転自在に支承された 回転子とを有し、 前記回転子は多数の鋼板を積層したヨークを有 し、 前記ヨークは外方に突出する偶数の磁極部を有し、 各磁極部 或いは一つ置きの磁極部に界磁用永久磁石を挿着しているブラシ レスモータにおいて、
前記界磁用永久磁石は前記磁極部に形成されたスロットに挿入 され、 前記スロットの両端のブリッジ巾を、 打ち抜き可能な巾と 、 通過する磁束の数から許容できる巾と、 遠心力による機械的強 度から許容される巾との間において、 打ち抜き可能な巾と遠心力 による機械的強度から許容される巾が、 通過する磁束の数から許 容できる巾以下の場合は、 打ち抜き可能な巾と遠心力による機械 的強度から許容される巾のうちいずれか大きい巾以上で且つ通過 する磁束の数から許容できる巾以下の間、 また、 打ち抜き可能な 巾と遠心力による機械的強度から許容される巾が、 通過する磁束 の数から許容できる巾を超える場合は、 打ち抜き可能な巾と遠心 力による機械的強度から許容される巾のうちいずれか大きい巾以 上、 に設定したことを特徴とする永久磁石回転子。
2 0 . 前記ブリッジ巾を Mとし、 鋼板の厚みを Tとして、 金型で 製作可能なブリッジ巾め関係が、 MZ T≥ 1 であることを特徴 とする請求項 1 9記載の永久磁石回転子。
2 1 . ステータと、 前記ステータの内側に回転自在に支承された 回転子とを有し、 前記回転子は多数の鋼板を積層したヨークを有 し、 前記ヨークは外方に突出する偶数の磁極部を有し、 各磁極部 或いは一つ置きの磁極部に界磁用永久磁石を挿着しているブラシ レスモータにおいて、
前記磁極部に空隙を有することを特徴とする永久磁石回転子。
2 2 . ステータと、 前記ステータの内側に回転自在に支承された 回転子とを有し、 前記回転子は多数の鋼板を積層したヨークを有 し、 前記ヨークは外方に突出する偶数の磁極部を有し、 各磁極部 或いは一つ置きの磁極部に界磁用永久磁石を挿着しているブラシ レスモータにおいて、
前記鋼板を積層するための少なくとも一つの連結部を、 前記各 磁極部に有することを特徵とする永久磁石回転子。
2 3 . 前記回転子の磁極部の連結部又は空隙が、 回転子の中心に 対し回転方向側の磁極部先端部に接近するように形成されている ことを特徴とする請求項 2 1記載又は請求項 2 2記載の永久磁石 回転子。
2 4 . ステータと、 前記ステータの内側に回転自在に支承された 回転子とを有し、 前記回転子は多数の鋼板を積層したヨークを有 し、 前記ヨークは外方に突出する偶数の磁極部を有し、 各磁極部 或いは一つ置きの磁極部に界磁用永久磁石を挿着しているブラシ レスモータにおいて、
前記界磁用永久磁石は前記磁極部に形成されたスロットに挿入 され、 前記スロットの両端のブリッジ巾は、 前記界磁用永久磁石 の外側から前記磁極部の外側端縁迄の巾よりも小さく設けられて いることを特徴とする永久磁石回転子。
2 5 . ステータと、 前記ステータの内側に回転自在に支承された 回転子とを有し、 前記 ©転子は多数の鋼板を積層したヨークを有 し、 前記ヨークは外方に突出する偶数の磁極部を有し、 各磁極部 或いは一つ置きの磁極部に界磁用永久磁石を挿着しているブラシ レスモータにおいて、
前記界磁用永久磁石の外側から前記磁極部の外側端縁迄の巾が 、 前記ステータのポール巾のほぼ 1 . 5倍に設けられていること を特徴とする永久磁石回転子。
2 6 . ステータと、 前記ステータの内側に回転自在に支承された 回転子とを有し、 前記回転子は多数の鋼板を積層したヨークを有 し、 前記ヨークは外方に突出する偶数の磁極部を有し、 各磁極部 或いは一つ置きの磁極部に界磁用永久磁石を揷着しているブラシ レスモータにおいて、
前記磁極部の外周側で且つ回転方向の前部側又は後部側が、 所 定形状だけ切欠形成されており、 この切欠形状は、 前記切欠の切 欠面と前記ステータの磁極部との間を通るギャップ磁束密度が、 前記切欠面において等しくなるような切欠形状であることを特徴 とする永久磁石回転子。
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