JPH0295149A - 永久磁石回転子 - Google Patents
永久磁石回転子Info
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- JPH0295149A JPH0295149A JP63243407A JP24340788A JPH0295149A JP H0295149 A JPH0295149 A JP H0295149A JP 63243407 A JP63243407 A JP 63243407A JP 24340788 A JP24340788 A JP 24340788A JP H0295149 A JPH0295149 A JP H0295149A
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- Japan
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- segment
- permanent magnet
- yoke
- magnet rotor
- rotor
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Links
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Landscapes
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、固定子が回転子を外囲した内転型無刷子電動
機に好適な、回転子にセグメント磁石を用いる永久磁石
回転子に関する。
機に好適な、回転子にセグメント磁石を用いる永久磁石
回転子に関する。
［従来の技術］
外周面に円筒状の磁石部分が位置するこの種の永久磁石
回転子は、磁石部分の磁力を増大させるため、あるいは
磁石部分の製造を容易にするため等により、その磁石部
分を分割したセグメント磁石にすることが一般的である
。 ゛第１５図及び第１６図は、従来の永
久磁石回転子で、回転子軸Ａの外周に圧入又は接着等に
より円筒状のヨークＢが固着され、さらにヨークＢの外
周に複数のセグメント磁石Ｃが円筒状に接着により固定
されている。このものは、おおよそ数千ｒ’ｐｍの回転
数の回転子として使用される。
回転子は、磁石部分の磁力を増大させるため、あるいは
磁石部分の製造を容易にするため等により、その磁石部
分を分割したセグメント磁石にすることが一般的である
。 ゛第１５図及び第１６図は、従来の永
久磁石回転子で、回転子軸Ａの外周に圧入又は接着等に
より円筒状のヨークＢが固着され、さらにヨークＢの外
周に複数のセグメント磁石Ｃが円筒状に接着により固定
されている。このものは、おおよそ数千ｒ’ｐｍの回転
数の回転子として使用される。
［発明が解決しようとする課題］
上記の如〈従来の永久磁石回転子のセグメント磁石は、
回転によって受ける遠心力を接着力のみで負担していた
。
回転によって受ける遠心力を接着力のみで負担していた
。
ところで近年、無刷子電動機は小型化・高出力化を要求
されてきており、回転子の回転数も１０．０００ｒｐｍ
を超える高速のものが要求され、かつ高温状態での使用
も要求されている。このような要求に対し従来の永久磁
石回転子は、高速回転時にセグメント磁石に作用する遠
心力が増大し、さらに高温になるにつれ接着力が低下す
るため、接着部が剥離してセグメント磁石が飛び散って
しまうという問題点がある。本願出願人が実験したとこ
ろ、永久磁石回転子の直径２８ｍｍのものを１２０℃１
２００ Ｏｒｐｍで回転させると、セグメント磁石は接
着箇所が剥離して飛び散った。
されてきており、回転子の回転数も１０．０００ｒｐｍ
を超える高速のものが要求され、かつ高温状態での使用
も要求されている。このような要求に対し従来の永久磁
石回転子は、高速回転時にセグメント磁石に作用する遠
心力が増大し、さらに高温になるにつれ接着力が低下す
るため、接着部が剥離してセグメント磁石が飛び散って
しまうという問題点がある。本願出願人が実験したとこ
ろ、永久磁石回転子の直径２８ｍｍのものを１２０℃１
２００ Ｏｒｐｍで回転させると、セグメント磁石は接
着箇所が剥離して飛び散った。
本発明は、上記事由に鑑みてなしたもので、その目的と
するところは、セグメント磁石とヨークとの固着力（耐
遠心力性能）を向上させ、もって高温時でかつ高速回転
する使用要求に対応できる永久磁石回転子の提供にある
。
するところは、セグメント磁石とヨークとの固着力（耐
遠心力性能）を向上させ、もって高温時でかつ高速回転
する使用要求に対応できる永久磁石回転子の提供にある
。
［課題を解決するための手段］
かかる課題を解決するために、請求項（１）記載の永久
磁石回転子１は、回転子軸２と、回転子軸の外周に配設
される円筒状のヨーク３と、ヨークの外周に円筒状に配
設される複数のセグメント磁石４ａ乃至４ｄと、よりな
る永久磁石回転子において、 周方向巾及び径方向厚さが前記セグメント磁石より十分
小さく、軸方向長さが前記セグメント磁石より若干長い
棒状の複数の保持部材５，５と、 前記セグメント磁石の両端に配設され、前記保持部材の
セグメント磁石の両端から突出する部分を結合保持する
結合部材６．６とを付加し、前記保持部材５．’５．−
が前記セグメント磁石４ａ乃至４ｄを径方向内方に向け
て押圧保持する構成となっている。
磁石回転子１は、回転子軸２と、回転子軸の外周に配設
される円筒状のヨーク３と、ヨークの外周に円筒状に配
設される複数のセグメント磁石４ａ乃至４ｄと、よりな
る永久磁石回転子において、 周方向巾及び径方向厚さが前記セグメント磁石より十分
小さく、軸方向長さが前記セグメント磁石より若干長い
棒状の複数の保持部材５，５と、 前記セグメント磁石の両端に配設され、前記保持部材の
セグメント磁石の両端から突出する部分を結合保持する
結合部材６．６とを付加し、前記保持部材５．’５．−
が前記セグメント磁石４ａ乃至４ｄを径方向内方に向け
て押圧保持する構成となっている。
また請求項（２）記載の永久磁石回転子は、保持部材５
，５．−・・がセグメント磁石の外周に位置する構成と
なっている。
，５．−・・がセグメント磁石の外周に位置する構成と
なっている。
また請求項（３）記載の永久磁石回転子１は、保持部材
５，５．−がセグメント磁石の径方向厚さの略中間部に
位置する構成となっている。
５，５．−がセグメント磁石の径方向厚さの略中間部に
位置する構成となっている。
［作用］
請求項（ｌｌ記載の永久磁石回転子１は、結合部材６．
６により結合保持された保持部材５，５゜が、セグメン
ト磁石４ａ乃至４ｄを機械的に確実に押圧保持するので
、セグメント磁石とヨークとの固着力（耐遠心力性能）
が向上させられる。
６により結合保持された保持部材５，５゜が、セグメン
ト磁石４ａ乃至４ｄを機械的に確実に押圧保持するので
、セグメント磁石とヨークとの固着力（耐遠心力性能）
が向上させられる。
請求項（２）記載の永久磁石回転子１は、上記した作用
がより確実なものとなり、各部材の製造や組立が容易と
なる。
がより確実なものとなり、各部材の製造や組立が容易と
なる。
請求項（３）記載の永久磁石回転子１は、請求項（１）
に記載した作用を奏するうえに、・セグメント磁石の外
周面における周方向中が制約を受けないものとなる。
に記載した作用を奏するうえに、・セグメント磁石の外
周面における周方向中が制約を受けないものとなる。
［実施例］
以下、本発明の第１実施例を第１図乃至第４図に基づい
て説明する。
て説明する。
永久磁石回転子１は、回転子軸２、磁性材料製のコーク
３、複数（本実施例では４個）のセグメント磁石４ａ乃
至４ｄと、複数の保持部材５，５及び２個の結合部材６
．６とから構成されている。
３、複数（本実施例では４個）のセグメント磁石４ａ乃
至４ｄと、複数の保持部材５，５及び２個の結合部材６
．６とから構成されている。
ヨーク３は、例えばＳＫのような磁性材料にて、軸方向
長さが回転子軸２より短い円筒状に型造され、回転子軸
２の中間部に圧入あるいは接着等により固定される。
長さが回転子軸２より短い円筒状に型造され、回転子軸
２の中間部に圧入あるいは接着等により固定される。
セグメント磁石４ａ乃至４ｄは、軸方向長さがヨーク３
と略同長であって約１／４円周の湾曲板状に型造されて
いる。さらに具体的には、各セグメント磁石４ａ乃至４
ｄの周方向両端の外周面が、後述する保持部材５，５．
−・が略きっちり嵌り込むよう切除された形状としてあ
り、従って段部り、Ｄを有する。これにより、各セグメ
ント磁石４ａ乃至４ｄを円筒状に配設すると４個の凹所
４ｅ乃至４ｈが形成される。また各セグメント磁石４ａ
乃至４ｄは、径方向に着磁されており、各表面に交互に
異極性が現れるように円筒状に配してヨーク３の外周に
接着される。
と略同長であって約１／４円周の湾曲板状に型造されて
いる。さらに具体的には、各セグメント磁石４ａ乃至４
ｄの周方向両端の外周面が、後述する保持部材５，５．
−・が略きっちり嵌り込むよう切除された形状としてあ
り、従って段部り、Ｄを有する。これにより、各セグメ
ント磁石４ａ乃至４ｄを円筒状に配設すると４個の凹所
４ｅ乃至４ｈが形成される。また各セグメント磁石４ａ
乃至４ｄは、径方向に着磁されており、各表面に交互に
異極性が現れるように円筒状に配してヨーク３の外周に
接着される。
保持部材５，５．−は、真鍮やアルミニウムのよ・うな
非磁性材料にて、周方向中が各凹所４ｅ乃至４ｈの周方
向中に略等しく、従ってセグメント磁石より十分小さく
、径方向厚さも各凹所４ｅ乃至４ｈの径方向深さに略等
しく、従ってセグメント磁石の半分程度で、軸方向長さ
はセグメント磁石より若干長い矩形の棒状に形成される
。また軸方向において、セグメント磁石の両端から突出
する突出部５ｅ、５ｅは外周側が切除された段付形状と
する。
非磁性材料にて、周方向中が各凹所４ｅ乃至４ｈの周方
向中に略等しく、従ってセグメント磁石より十分小さく
、径方向厚さも各凹所４ｅ乃至４ｈの径方向深さに略等
しく、従ってセグメント磁石の半分程度で、軸方向長さ
はセグメント磁石より若干長い矩形の棒状に形成される
。また軸方向において、セグメント磁石の両端から突出
する突出部５ｅ、５ｅは外周側が切除された段付形状と
する。
結合部材６．６は、これも真鍮やアルミニウムのような
非磁性材料にて、セグメント磁石に等しい外径の円板状
に形成される。また中心から等距離でかつ周方向に等間
隔の位置に、保持部材の突出部５ｅ、５ｅが嵌合する結
合孔６ｅ、６ｅが、中心に回転子軸２が挿通する挿通孔
６ｆがそれぞれ設けである。
非磁性材料にて、セグメント磁石に等しい外径の円板状
に形成される。また中心から等距離でかつ周方向に等間
隔の位置に、保持部材の突出部５ｅ、５ｅが嵌合する結
合孔６ｅ、６ｅが、中心に回転子軸２が挿通する挿通孔
６ｆがそれぞれ設けである。
かかる永久磁石回転子ｌの組立は、まず回転子軸１にヨ
ーク３を圧入又は接着し、次いでヨーク３の外周にセグ
メント磁石４ａ乃至４ｄを接着し、次いで各凹所４ｅ乃
至４ｈに保持部材５，５゜を装着し、そして結合部材の
結合孔６ｅ、６ｅに保持部材の突出部５ｅ、５ｅを嵌合
固着するとともに、結合部材６．６をヨーク３の両端面
に接着等により接合固定する。これにより、保持部材５
．５．−ｍ−は機械的に確実にセグメント磁石の段部り
、Ｄを押圧保持することとなる。また保持部材５，５．
・−の外周面は、セグメント磁石の外周面を連ねて形成
される円周の内方に位置する。
ーク３を圧入又は接着し、次いでヨーク３の外周にセグ
メント磁石４ａ乃至４ｄを接着し、次いで各凹所４ｅ乃
至４ｈに保持部材５，５゜を装着し、そして結合部材の
結合孔６ｅ、６ｅに保持部材の突出部５ｅ、５ｅを嵌合
固着するとともに、結合部材６．６をヨーク３の両端面
に接着等により接合固定する。これにより、保持部材５
．５．−ｍ−は機械的に確実にセグメント磁石の段部り
、Ｄを押圧保持することとなる。また保持部材５，５．
・−の外周面は、セグメント磁石の外周面を連ねて形成
される円周の内方に位置する。
次に本発明の第２実施例を第５図乃至第７図に基づいて
説明する。なお、第１実施例と実質的に同一の部材には
同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
説明する。なお、第１実施例と実質的に同一の部材には
同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
このものの第１実施例と異なる点は、セグメント磁石４
ａ乃至４ｄの形状にある。すなわち各セグメント磁石４
ａ乃至４ｄは、周方向中央の外周面に凹所４ｅ乃至４ｈ
が形成される。従って段部りは単一のセグメント磁石に
より形成されることとなる。
ａ乃至４ｄの形状にある。すなわち各セグメント磁石４
ａ乃至４ｄは、周方向中央の外周面に凹所４ｅ乃至４ｈ
が形成される。従って段部りは単一のセグメント磁石に
より形成されることとなる。
このものは、隣合うセグメント磁石間に保持部材５，５
．−が存在しないので、Ｎ極又はＳ極の切り替わり箇所
に磁束密度が零となる区間がなくなり、無刷子電動機に
通用した場合、永久磁石回転子を位置検知用の磁石とし
て利用することが可能となる。
．−が存在しないので、Ｎ極又はＳ極の切り替わり箇所
に磁束密度が零となる区間がなくなり、無刷子電動機に
通用した場合、永久磁石回転子を位置検知用の磁石とし
て利用することが可能となる。
次に本発明の第３実施例を第８図乃至第１０図に基づい
て説明する。なお、この場合も第１実施例と実質的に同
一の部材には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する
。
て説明する。なお、この場合も第１実施例と実質的に同
一の部材には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する
。
このものの第１実施例と異なる点は、セグメント磁石４
ａ乃至４ｄの形状と保持部材５，５゜が配置される位置
にある。すなわち各セグメント磁石４ａ乃至４ｄは、そ
の周方向端面の略中央が矩形に切除されており、各セグ
メント磁石を円筒状に配設したとき、隣合うセグメント
磁石同士の切除部分によって矩形の貫通孔４ｊ乃至４ｍ
（第１実施例の凹所４ｅ乃至４ｈに相当）が形成される
。従って貫通孔４ｊ乃至４ｍを形成する中心に近い周壁
が段部りとなる。
ａ乃至４ｄの形状と保持部材５，５゜が配置される位置
にある。すなわち各セグメント磁石４ａ乃至４ｄは、そ
の周方向端面の略中央が矩形に切除されており、各セグ
メント磁石を円筒状に配設したとき、隣合うセグメント
磁石同士の切除部分によって矩形の貫通孔４ｊ乃至４ｍ
（第１実施例の凹所４ｅ乃至４ｈに相当）が形成される
。従って貫通孔４ｊ乃至４ｍを形成する中心に近い周壁
が段部りとなる。
このものは、セグメント磁石の外周面に保持部材５，５
．−が無いため全外周面が有効に利用でき、またセグメ
ント磁石の中央に保持部材５．５が無いため磁束の流れ
を妨害しない。
．−が無いため全外周面が有効に利用でき、またセグメ
ント磁石の中央に保持部材５．５が無いため磁束の流れ
を妨害しない。
次に本発明の第４実施例を第１１図乃至第１３図に基づ
いて説明する。なお、この場合も第１実施例あるいは第
３実施例と実質的に同一の部材には同一の符号を付し、
詳細な説明は省略する。
いて説明する。なお、この場合も第１実施例あるいは第
３実施例と実質的に同一の部材には同一の符号を付し、
詳細な説明は省略する。
このものの第３実施例と異なる点は、セグメント磁石４
ａ乃至４ｄの形状にある。すなわち各セグメント磁石４
ａ乃至４ｄは、その周方向の中央でかつ径方向厚さの略
中央に矩形の貫通孔４ｊ乃至４ｍが形成される。
ａ乃至４ｄの形状にある。すなわち各セグメント磁石４
ａ乃至４ｄは、その周方向の中央でかつ径方向厚さの略
中央に矩形の貫通孔４ｊ乃至４ｍが形成される。
このものは、セグメント磁石の外周面に保持部材５，５
．−が無いため全外周面が有効に利用できる。
．−が無いため全外周面が有効に利用できる。
第１４図は、本発明の永久磁石回転子を無刷子電動機に
通用した例である。図において、１１は固定子、１２は
絶縁部材、１３はコイル、１４はハウジング、１５は軸
受台、１６は軸受、１７は磁気感応素子であり、永久磁
石回転子１以外は一般的な構成であるため詳細な説明は
省略する。
通用した例である。図において、１１は固定子、１２は
絶縁部材、１３はコイル、１４はハウジング、１５は軸
受台、１６は軸受、１７は磁気感応素子であり、永久磁
石回転子１以外は一般的な構成であるため詳細な説明は
省略する。
［発明の効果］
本発明の永久磁石回転子は、以下のような効果を奏する
。
。
請求項（１）記載の永久磁石回転子は、結合部材により
結合保持された保持部材が、セグメント磁石を機械的に
確実に押圧保持するので、セグメント磁石とヨークとの
固着力（耐遠心力性能）が向上させられる。
結合保持された保持部材が、セグメント磁石を機械的に
確実に押圧保持するので、セグメント磁石とヨークとの
固着力（耐遠心力性能）が向上させられる。
請求項（２）記載の永久磁石回転子は、上記した作用が
より確実なものとなり、各部材の製造や組立が容易とな
る。
より確実なものとなり、各部材の製造や組立が容易とな
る。
請求項（３）記載の永久磁石回転子は、請求項（１）に
記載した作用を奏するうえに、セグメント磁石の外周面
における周方向１ゴが制約を受けず全外周面が利用でき
る。
記載した作用を奏するうえに、セグメント磁石の外周面
における周方向１ゴが制約を受けず全外周面が利用でき
る。
従って本発明によれば、高温時でかつ高速回転する使用
要求に対応できる永久磁石回転子が得られるのである。
要求に対応できる永久磁石回転子が得られるのである。
第１図は、本発明の第１実施例を示す分解斜視図、第２
図は、その全体斜視図、 第３図は、その要部分解斜視図、 第４図は、そのセグメント磁石の斜視図、第５図は、本
発明の第２実施例を示す分解斜視図、第６図は、その全
体斜視図、 第７図は、そのセグメント磁石の斜視図、第８図は、本
発明の第３実施例を示す分解斜視図、第９図は、その全
体斜視図、 第１０図は、そのセグメント磁石の斜視図、第１１図は
、本発明の第４実施例を示す分解斜視図、 第１２図は、その全体斜視図、 第１３図は、そのセグメント磁石の斜視図、第１４図は
、本発明を通用した電動機の縦断面図、第１５図は、従
来例の分解斜視図、 第１６図は、その全体斜視図、 １−永久磁石回転子、 ２一回転子軸、 ３− ヨーク、 ４ａ乃至４ｄ−セグメント磁石、４ｅ乃至４ｈ凹所、４
ｊ乃至４ｍ−貫通孔、Ｄ−段部、５．５−ｍ−保持部材
、５ｅ、５ｅ−・−突出部６．６一−−結合部材、５ｅ
、５ｅ−結合孔。
図は、その全体斜視図、 第３図は、その要部分解斜視図、 第４図は、そのセグメント磁石の斜視図、第５図は、本
発明の第２実施例を示す分解斜視図、第６図は、その全
体斜視図、 第７図は、そのセグメント磁石の斜視図、第８図は、本
発明の第３実施例を示す分解斜視図、第９図は、その全
体斜視図、 第１０図は、そのセグメント磁石の斜視図、第１１図は
、本発明の第４実施例を示す分解斜視図、 第１２図は、その全体斜視図、 第１３図は、そのセグメント磁石の斜視図、第１４図は
、本発明を通用した電動機の縦断面図、第１５図は、従
来例の分解斜視図、 第１６図は、その全体斜視図、 １−永久磁石回転子、 ２一回転子軸、 ３− ヨーク、 ４ａ乃至４ｄ−セグメント磁石、４ｅ乃至４ｈ凹所、４
ｊ乃至４ｍ−貫通孔、Ｄ−段部、５．５−ｍ−保持部材
、５ｅ、５ｅ−・−突出部６．６一−−結合部材、５ｅ
、５ｅ−結合孔。
Claims (3)
- （１）回転子軸と、回転子軸の外周に配設される円筒状
のヨークと、ヨークの外周に円筒状に配設される複数の
セグメント磁石と、よりなる永久磁石回転子において、 周方向巾及び径方向厚さが前記セグメント磁石より十分
小さく、軸方向長さが前記セグメント磁石より若干長い
棒状の複数の保持部材と、 前記セグメント磁石の両端に配設され、前記保持部材の
セグメント磁石の両端から突出する部分を結合保持する
結合部材とを付加し、 前記保持部材が前記セグメント磁石を径方向内方に向け
て押圧保持してなる永久磁石回転子。 - （２）前記保持部材が前記セグメント磁石の外周に位置
する請求項（１）記載の永久磁石回転子。 - （３）前記保持部材が前記セグメント磁石の径方向厚さ
の略中間部に位置する請求項（１）記載の永久磁石回転
子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63243407A JPH0295149A (ja) | 1988-09-27 | 1988-09-27 | 永久磁石回転子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63243407A JPH0295149A (ja) | 1988-09-27 | 1988-09-27 | 永久磁石回転子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0295149A true JPH0295149A (ja) | 1990-04-05 |
Family
ID=17103401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63243407A Pending JPH0295149A (ja) | 1988-09-27 | 1988-09-27 | 永久磁石回転子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0295149A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2685571A1 (fr) * | 1991-12-20 | 1993-06-25 | Valeo Systemes Dessuyage | Rotor a aimants permanents, et machine magneto-dynamique, comme un moteur sans collecteur, equipee d'un tel rotor. |
| JPH08223833A (ja) * | 1995-02-07 | 1996-08-30 | Denyo Kk | 永久磁石付回転子 |
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