WO2007010751A1 - 永久磁石形モータ - Google Patents

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WO2007010751A1
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permanent magnet
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outer peripheral
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Katsunori Imaji
Toshio Fujino
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Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
Yaskawa Electric Manufacturing Co Ltd
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    • 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
    • H02K1/2781—Magnets shaped to vary the mechanical air gap between the magnets and the stator

Definitions

  • the present invention relates to a permanent magnet motor, and more particularly to a rotor.
  • a segment-shaped magnet concentric or eccentric with the outer peripheral surface of the rotor core is bonded to the outer peripheral surface of the rotor core that is fitted and fixed to the outer peripheral surface of the rotating shaft.
  • Many of them employ a structure that is bonded with an agent (for example, see Patent Document 1).
  • the permanent magnet rotor 11 of the permanent magnet motor in the prior art has segment magnets 13 on the outer peripheral surface of the rotor core 12 and protrusions 14 arranged at equal intervals in the circumferential direction. Then, the inner peripheral surface of the segment magnet 13 and the outer peripheral surface of the rotor core 12 are bonded and fixed with an adhesive (not shown).
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-236366
  • the present invention has been made to solve such problems, and is a segment type magnet. It is an object of the present invention to provide a permanent magnet motor capable of accurately bonding and fixing the rotor to the outer peripheral surface of the rotor core.
  • the present invention is configured as follows.
  • a permanent magnet type rotor in which a plurality of segment type magnets are bonded and fixed at intervals to the outer peripheral surface of the rotor core fitted and fixed to the outer peripheral surface of the rotary shaft.
  • a V-shaped or U-shaped projection is arranged on a portion of the outer peripheral surface of the rotor core located between the segment-type magnets, and a piece on one side of the projection is arranged.
  • the magnet support portion is in contact with the magnet on one side in the shape as it is, and the magnet pressing portion is configured to press the other side piece in the circumferential direction by pressing the other side piece.
  • the invention according to claim 2 is characterized in that the protrusion is formed by the rotor core.
  • the invention according to claim 3 is characterized in that one or a plurality of the protrusions are formed in the axial direction of the rotor core.
  • the present invention has the following effects.
  • the strength and elasticity of the magnet pressing portion of the protrusion can be freely set by the number of protrusions formed in the axial direction of the rotor core. Therefore, it becomes easy to attach the segment type magnet and damage the magnet. There is no fear. Moreover, the leakage magnetic flux can be suppressed.
  • FIG. 1 is a view showing a permanent magnet rotor according to a first embodiment of the present invention, in which (a) is a front sectional view and (b) is a side view.
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing a state before and after deformation of a magnet presser that is a piece on the other side of the protrusion in FIG.
  • FIG. 3 is a front sectional view showing a permanent magnet rotor in the prior art.
  • FIG. 1 is a view showing a permanent magnet rotor according to a first embodiment of the present invention, in which (a) is a front sectional view and (b) is a side view.
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing a state before and after deformation of the magnet presser, which is a piece on the other side of the protrusion in FIG.
  • 1 is a rotor of a permanent magnet type motor, so-called permanent magnet type rotor.
  • . 2 is a rotor core fitted and fixed to the outer peripheral surface of a rotating shaft (not shown), 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, 3g, 3h (hereinafter referred to as 3a to 3h) are the rotor cores
  • a plurality of segmented magnets hereinafter simply referred to as magnets
  • 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g, 4h hereinafter referred to as 4a-4h
  • V-shaped or U-shaped projections provided on the outer peripheral surface of the rotor core 2 between the magnets 3a to 3h, 4aa, 4ba, 4ca, 4da, 4ea, 4fa, 4ga, 4ha (Hereinafter referred to as 4aa to 4ha) is a piece on one side of the protrusion, and forms a magnet support part that
  • 4ab, 4bb, 4cb, 4db , 4eb, 4fb, 4gb, 4hb are pieces on the other side of the projection, and pressurize the other side magnet (the left magnet in the drawing) in the circumferential direction. Constitute a net holding portion.
  • any force can be used to make the magnet support part 4aa to 4ha the magnet holding part 4ab to 4hb.
  • the same side is a magnet support part 4aa ⁇ 4ha or magnet holding section 4 a b ⁇ 4hb Kaninatsute! /, Which I'll do it! /,.
  • the magnets 3a to 3h have an outer peripheral surface having an arc shape, and are fixed to the outer peripheral surface of the rotor core 2 by adhesion.
  • the protrusions 4a to 4h are formed of the rotor core 2, and are integrally formed on the outer peripheral surface of the rotor core 2 when the rotor core 2 is punched out of the strip-shaped steel plate with a press. Further, the protrusions 4a to 4h are formed at one place or a plurality of places in the axial direction of the rotor core 2. Depending on the number of projections to be formed, the strength and elasticity of the magnet pressing portion of the projection can be freely set. In addition, by reducing the number of protrusions, the strength and elasticity of the magnet holder can be increased so that the magnets 3a-3h can be prevented from being damaged when the magnets 3a-3h are mounted. Leakage magnetic flux due to existence can be suppressed. In this embodiment, it is formed at two locations.
  • the rotating shaft may be fitted and fixed to the rotor core 2 either before or after the magnets 3a to 3h are bonded and fixed to the rotor core 2.
  • the two magnets 3a to 3h are fixed to the rotor core as follows.
  • an adhesive is applied between the protrusions 4 a to 4 h on the outer peripheral surface of the rotor core 2.
  • the radial force of the rotor core 2 is also inserted between the protrusions 4a to 4h.
  • the gap between the protrusions 4a to 4h is set wider than the circumferential width dimension of the magnet 3 by the gap G, the magnet 3 can be easily inserted between the protrusions 4a to 4h. It is out.
  • the magnet 3h pushed between the protrusion 4g and the protrusion 4h is pressed against the right side of the magnet pressing part 4hb of the protrusion 4h on the right side of the drawing from the top, diagonally upward from the right, or the right lateral force.
  • the holding part 4hb against the right side surface of the magnet 3h from the circumferential direction it is positioned and fixed (temporarily fixed) so as not to move in the circumferential direction.
  • All the magnets 3a to 3h are positioned and fixed on the outer peripheral surface of the rotor core 2 in this way, and in this state, are fixedly bonded to the rotor core 2.
  • the protrusions 4a and 4g show a state before pressure is applied to the magnet pressing portions 4ab and 4gb.
  • the positioning accuracy in the circumferential direction of the magnet is improved, so that the cogging torque of the permanent magnet type motor can be reduced.
  • the band and the work required to fix and fix the magnet are no longer necessary.
  • the protrusions 4a to 4h can be formed at the same time when the rotor core 2 is manufactured, it is possible to easily manufacture a permanent magnet motor.
  • the protrusions 4a to 4h are not formed by the rotor core 2, and separate members may be used.
  • the protrusions 4a to 4h are not limited to metal, and may be made of grease or the like.
  • the present invention is applied to a permanent magnet type motor, and in particular to the rotor thereof, the permanent magnet type capable of accurately bonding and fixing the segment type magnet to the outer peripheral surface of the rotor core. It can be used in the field of providing motors.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

　セグメント形マグネットを回転子コアの外周面に精度よく接着固定することができる永久磁石形モータを提供する。 　回転軸の外周面に嵌合固着した回転子コア２の外周面に、複数個のセグメント形マグネット（３ａ）～（３ｈ）が間隔をあけて接着固定されている永久磁石形回転子を備えた永久磁石形モータにおいて、回転子コア（２）の外周面のセグメント形マグネット（３ａ）～（３ｈ）間に位置する部位に、Ｖ字状またはＵ字状の突起（４ａ）～（４ｈ）を配置し、突起（４ａ）～（４ｈ）の一方側の片をそのままの形状で一方側のマグネットと接するマグネット支え部（４ａａ）～（４ｈａ）とし、他方側の片を、加圧して他方側のマグネットを周方向に押さえるマグネット押さえ部（４ａｂ）～（４ｈｂ）とする。

Description

明 細 書
永久磁石形モータ
技術分野
[0001] 本発明は、永久磁石形モータに関するもので、特に回転子に関するものである。
背景技術
[0002] 永久磁石形モータにおいては、回転軸の外周面に嵌合固着した回転子コアの外 周面に、前記回転子コアの外周面と同心状または偏芯状のセグメント形のマグネット を接着剤で接着する構造を採用しているものが多い (例えば、特許文献 1参照)。 図 3に示すように、従来技術における永久磁石形モータの永久磁石形回転子 11は 、セグメント形マグネット 13を、回転子コア 12の外周面に、周方向に等間隔に配置さ れた突起 14で位置決めし、その後セグメント形マグネット 13の内周面と回転子コア 1 2の外周面を接着剤（図示せず)で接着して固定して 、る。
特許文献 1：特開 2004 - 236366号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] し力しながら、このような従来技術においては、次のような問題があった。
(1)永久磁石形モータのセグメント形マグネットをロータコアに貼り付ける際、ロータコ ァの突起間に接着剤を塗布し、前記突起間にセグメント形マグネットを載置して、接 着剤を加熱硬化させるとき、前記セグメント形マグネットが動かないように、マグネット の外周をバンドで締付けて固定する必要があり、組立作業が面倒であった。
(2)前記セグメント形マグネットの周方向両端部の突起の間隔は、回転子コアとセグ メント形マグネットセグメントの製造誤差を考慮して、セグメント形マグネットの周方向 の幅よりも少し広く設定している。そのため、図 4に示すように、セグメント形マグネット と突起との間にギャップ Gが生じ、セグメント形マグネットの位置決めが不安定になつ て位置決め精度が低下していた。また、これにより永久磁石形モータのコギングトルク が大きくなつていた。
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、セグメント形マグネット を回転子コアの外周面に精度よく接着固定することができる永久磁石形モータを提 供することを目的とするものである。
課題を解決するための手段
[0004] 上記課題を解決するため、本発明は次のように構成したものである。
請求項 1に記載の発明は、回転軸の外周面に嵌合固着した回転子コアの外周面 に、複数個のセグメント形マグネットが間隔をあけて接着固定されて ヽる永久磁石形 回転子を備えた永久磁石形モータにおいて、前記回転子コアの外周面の、前記セグ メント形マグネット間に位置する部位に、 V字状または U字状の突起を配置し、前記 突起の一方側の片をそのままの形状で一方側のマグネットと接するマグネット支え部 とし、他方側の片を、加圧して他方側のマグネットを周方向に押さえるマグネット押さ え部としたことを特徴とするものである。
請求項 2に記載の発明は、前記突起を、前記回転子コアで形成したことを特徴とす るものである。
請求項 3に記載の発明は、前記突起が、回転子コアの軸方向に、一箇所または複 数個所形成されて!ヽることを特徴とするものである。
発明の効果
[0005] 本発明によれば、次のような効果がある。
(1)請求項 1の発明によれば、突起のマグネット支え部は変形させず、マグネット押さ え部のみ変形させるようにしているため、マグネットの位置決めの際の原点位置が定 まり、マグネットの円周方向の位置決め精度が向上する。これにより、永久磁石形モ 一タのコギングトルクを小さくすることができる。またマグネットの接着にあたって、突 起のマグネット支え部とマグネット押さえ部でマグネットを仮止めするので、マグネット の接着固定に要していたバンドおよびその作業が不要になる。
(2)請求項 2に記載の発明によれば、突起を、回転子コアの製造時に同時に形成す ることができるので、永久磁石形モータの製造を容易に行うことができる。
(3)請求項 3に記載の発明によれば、回転子コアの軸方向に形成する突起の数によ り、突起のマグネット押さえ部の強度および弾性度を自由に設定することができる。し たがって、セグメント形マグネットの装着が容易になるとともに、マグネットを傷つける おそれがない。また、漏れ磁束を抑えることができる。
図面の簡単な説明
[0006] [図 1]本発明の第 1の実施例における永久磁石形回転子を示す図で、（a)は正断面 図で、（b)は側面図である。
[図 2]図 1における突起の他方側の片であるマグネット押さえの変形前と変形後の状 態を示す構成図である。
[図 3]従来技術における永久磁石形回転子を示す正断面図である。
符号の説明
[0007] 1 永久磁石モータの回転子
2 回転子コア
3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, 3g, 3h セグメント形マグネット
4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g, 4h 突起
4aa, 4ba, 4ca, 4da, 4ea, 4fa, 4ga, 4ha マグネット支え咅 |54ab, 4bb, 4cb, 4db
, 4eb, 4fb, 4gb, 4hb マグネット押さえ部
11 永久磁石形回転子 (従来技術）
12 回転子コア
13 セグメント形マグネット
14 突起
G ギャップ
発明を実施するための最良の形態
[0008] 以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
実施例 1
[0009] 図 1は、本発明の第 1の実施例における永久磁石形回転子を示す図で、（a)は正 断面図で、 (b)は側面図である。
図 2は、図 1における突起の他方側の片であるマグネット押さえの変形前と変形後 の状態を示す構成図である。
図 1において、 1は永久磁石形モータの回転子、いわゆる永久磁石形回転子である 。 2は回転軸（図示せず）の外周面に嵌合固着した回転子コア、 3a, 3b, 3c, 3d, 3e , 3f, 3g, 3h (以下、 3a〜3hとする）は前記回転子コア 2の外周面に間隔をあけて設 けた複数個のセグメント形マグネット（以下、単にマグネットという）、 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g, 4h (以下、 4a〜4hとする）は前記回転子コア 2の外周面の、前記マグネ ット 3a〜3h間に位置する部位に設けた V字状または U字状の突起、 4aa, 4ba, 4ca , 4da, 4ea, 4fa, 4ga, 4ha (以下、 4aa〜4haとする）は前記突起の一方側の片で、 そのままの形状で一方側のマグネット（図面では右側のマグネット）と接するマグネット 支え部を構成し、 4ab, 4bb, 4cb, 4db, 4eb, 4fb, 4gb, 4hb (以下、 4ab〜4hbと する）は前記突起の他方側の片で、加圧して他方側のマグネット（図面では左側のマ グネット）を周方向に押さえるマグネット押さえ部を構成している。この場合、いずれの 片をマグネット支え部 4aa〜4haにしよう力 マグネット押さえ部 4ab〜4hbにしようが かまわない。すべての突起 4a〜4hにおいて、同じ側がマグネット支え部 4aa〜4ha かマグネット押さえ部 4ab〜4hbかになつて!/、ればよ!/、。前記マグネット 3a〜3hは、 外周面が円弧状をしており、前記回転子コア 2の外周面に接着固定される。
前記突起 4a〜4hは、回転子コア 2で形成されており、帯状鋼板から回転子コア 2を プレスで打ち抜くときに、回転子コア 2の外周面に一体的に形成される。また、前記突 起 4a〜4hは、回転子コア 2の軸方向に一箇所または複数個所形成される。形成する 突起の数により、突起のマグネット押さえ部の強度および弾性度を自由に設定するこ とができる。また、突起の数を少なくすることにより、マグネット押さえ部の強度および 弾性度が強くなり過ぎてマグネット 3a〜3hの装着時にマグネット 3a〜3hに傷をつけ ることを防ぐことができるとともに、突起の存在による漏れ磁束を抑えることができる。 本実施例では、 2箇所に形成されている。
なお、回転軸の回転子コア 2への嵌合固着は、マグネット 3a〜3hの回転子コア 2へ の接着固定前でも後でもどちらでも構わない。
このような構成において、回転子コアへ 2のマグネット 3a〜3hの固定は、次のように して行う。
まず、回転子コア 2の外周面のそれぞれの突起 4a〜4h間に、接着剤を塗布する。 次に、マグネット 3a〜3hを、突起 4a〜4hのマグネット支え部 4aa〜4haの側面に押 し当てるようにして、突起 4a〜4h間に、前記回転子コア 2の径方向力も挿入する。こ のとき、前記突起 4a〜4h間の間隔は、マグネット 3の周方向の幅寸法よりもギャップ G分だけ広く設定されているので、マグネット 3は、楽に突起 4a〜4h間に挿入するこ とがでさる。
たとえば、突起 4gと突起 4h間に押し込まれたマグネット 3hは、図面右側の突起 4h のマグネット押さえ部 4hbの右側側面を上から、または右斜め上から、あるいは右横 力もを加圧して、このマグネット押さえ部 4hbをマグネット 3hの右側側面に周方向から 押し当てることによって、位置決めされ、かつ周方向に動かないように固定 (仮止め） される。すべてのマグネット 3a〜3hは、このようにして回転子コア 2の外周面上に位 置決め固定され、この状態で回転子コア 2に接着固定される。
この場合、前記マグネット 3a〜3hは、回転子コア 2に接着固定するにあたって、突 起のマグネット支え部は変形させず、マグネット押さえ部のみ変形させるようにして!/ヽ るため、マグネットの位置決めの際の原点位置が定まり、マグネットの円周方向の位 置決め精度は大きく向上する。
なお、図 2において、突起 4a, 4gは、マグネット押さえ部 4ab, 4gbに加圧をカ卩える 前の状態を示している。
上記構成により、本発明の永久磁石形モータにおいては、マグネットの円周方向の 位置決め精度が向上するので、永久磁石形モータのコギングトルクを小さくすること ができる。またマグネットの接着固定に要していたバンドおよびその作業が不要にな る。
また、前記突起 4a〜4hを、回転子コア 2の製造時に同時に形成することができるの で、永久磁石形モータの製造を容易に行うことができる。
なお、本発明においては、前記突起 4a〜4hは、回転子コア 2で形成せず、別個の 部材を用いてもよいことは言うまでもない。この場合突起 4a〜4hは、金属に限ること はなく榭脂等で構成してもよ 、。
産業上の利用可能性
本発明は、永久磁石形モータに適用して、特にその回転子に適用して、セグメント 形マグネットを回転子コアの外周面に精度よく接着固定することができる永久磁石形 モータを提供する分野に利用することができる。

Claims

請求の範囲
[1] 回転軸の外周面に嵌合固着する回転子コアの外周面に、複数個のセグメント形マ グネットが間隔をあけて接着固定されている永久磁石形回転子を備えた永久磁石形 モータにおいて、
前記回転子コアの外周面の、前記セグメント形マグネット間に位置する部位に、 V 字状または U字状の突起を配置し、前記突起の一方側の片をそのままの形状で一方 側のマグネットと接するマグネット支え部とし、他方側の片を、加圧して他方側のマグ ネットを周方向に押さえるマグネット押さえ部としたことを特徴とする永久磁石形モー タ。
[2] 前記突起を、前記回転子コアで形成したことを特徴とする請求項 1に記載の永久磁 石形モータ。
[3] 前記突起は、回転子コアの軸方向に、一箇所または複数個所形成されていることを 特徴とする請求項 1または 2に記載の永久磁石形モータ。
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