JPH0332333A - ラジアルタイプのロータ構造 - Google Patents

ラジアルタイプのロータ構造

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JPH0332333A
JPH0332333A JP1160824A JP16082489A JPH0332333A JP H0332333 A JPH0332333 A JP H0332333A JP 1160824 A JP1160824 A JP 1160824A JP 16082489 A JP16082489 A JP 16082489A JP H0332333 A JPH0332333 A JP H0332333A
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rotor
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magnet
resin
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Hiroyuki Uchida
裕之 内田
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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
    • H02K1/276—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • H02K1/2766—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect
    • H02K1/2773—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect consisting of tangentially magnetized radial magnets

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

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、同期式モータにおける、所謂、ラジアルタイ
プのロータの構造に関する。
〔従来の技術〕
一般に、ロータのシャフトは強度が強く、しかも廉価な
鉄系の棒材でつくられる。然しなから、ロータコアをマ
グネットで挟持したラジアルタイプのロータにおいては
、強磁性体である鉄系のシャフトの存在により、着磁の
際に該シャフトに近（２） いマグネット部分を通過する磁束密度が小さくなり、不
完全着磁を引き起こすことがある。また、着磁後におい
て、モータとしてのトルク出力を得るためロータを回転
させるに際し、磁束がシャフトに漏洩するため所望のト
ルク出力が得られないことがある。
上記の着磁や出力回転時における磁束の漏洩を低減させ
るために、シャフト材料をステンレス鋼等の非磁性材料
としたり、シャフトのマグネットとの対向領域を細径に
することが採用されてきた。
〔発明が解決しようとする課題〕
然しなから、ステンレス鋼は高価であるし、シャフトを
細径とするとシャフトの強度は著しく低下する。
依って本発明は斯かる課題の解決を図るべく、低コスト
であってシャフトの強度を低下させることなく、マグネ
ットの着磁性を向上させると共にトルク出力の大きなロ
ータ構造の提供を目的とする。
（３） 〔課題を解決するための手段〕 上記目的に鑑みて本発明は、ロータコアをマグネットで
挟持したラジアルタイプのロータであって、そのシャフ
トが磁性材料から成り、かつ、前記ロータとの対向部に
亘って細径に構成され、該シャフトと前記ロータとの間
隙に樹脂材料を充填、硬化させたことを特徴とするラジ
アルタイプのロータ構造を提供する。
〔作　用〕
シャフトは鉄等の強度の高い磁性材料から成るが、ロー
タとの対向部分を細径に構成することで、着磁の際もロ
ータの回転時においてもマグネット部分からシャフトへ
の磁束の漏洩が低減できる。
この場合、シャフトの強度的な補強は樹脂材料を該シャ
フトとロータとの間隙に充填、硬化させることによって
達成される。
〔実施例〕
以下本発明を添付図面に示す実施例に基づいて（４） 更に詳細に説明する。まず、第１図と第２図とを参照す
ると、マグネット１８に挟持された積層板から成るロー
タコア２０は、マグネット１８と共にその長手方向両端
部を端板１４により挟持され、更にロッド１６に貫通支
持されてロータ１０を構成している。
このロータ１０にはシャフト１２が挿入、締結されてい
るが、ロータ１０と対向している部分は細径に形成され
た細径シャフト部１２ａとなっている。これは、本図に
示す様なラジアルタイプのロータはこの様に組み立てた
後に着磁するが、その際、コストの安い鉄系の強磁性材
料から成るシャフト１２の存在によってマグネット１８
への着磁磁束を漏洩させることのない様、ロータ１０と
対向、即ち、マグネット１８と対向する領域を該ロータ
１ｏの内周面から遠ざけるよう細径に形成したのである
。
然しなから、シャフトに曲げ力が作用すると、直径の４
乗に反比例するたわみが生ずるため、細径のままではシ
ャフトの強度上問題が大きい。そこで本発明では、例え
ば端板１４に設けた孔１４ａから液状の樹脂、例えばエ
ポキシ樹脂を流し込み、（５） ロータ１０と細径シャフト部１２ａとの間の隙間に充填
し、更に硬化させて樹脂層２２を形成し、シャフト１２
の補強を図った。
シャフト１２の曲げ力に対する補強策としては、例えば
第３図と第４図に示す方法でもよい。即ち、細径部１４
ａの中央部付近に節２４を形成する。シャフト１２が曲
げられた場合に、節２４はロータ１０の内周面に当接し
、ロータ１０の剛性によってシャフト１２がそれ以上曲
げられるのを防止することができる。この場合、節２４
の外周とロータ１０の内周との隙間寸法はシャフト１２
の許容たわみ量以下に設定されなければならないが、節
２４の外径寸法はロータｌＯへのジャ７）１２の組み込
み時の制約等により必ずしも都合の良い寸法に設定する
ことができない。そこでロータ１０には、シャフト１２
の節２４と対向する位置に非磁性材料から成る円環状の
板部材２６を取り付け、該円環板２６の内周２６ａの内
径寸法は前記節２４の外周２４Ｈの外径寸法に対し、シ
ャフト１２の許容たわみ量から定めた寸法に設定する。
本発明の本質的な目的は、強磁性材料から成るシ（６） ャフト１２の存在によってマグネットから磁束が漏洩す
る量を低減させることであるので、上記節２４は補強作
用を果たすことができる限り薄（形成されることが望ま
しい。また、シャフト１２をロータ１０内へ挿入、組み
立てする作業の障害にならない限り、非磁性材料から成
る円環板２６の内径寸法を小さくし、かつ、シャフトの
節２４の外径寸法もこれに対応させて小さくすることが
望ましい。更には、以上の節２４ど円環板２６との組み
合わせは１組でなく、必要に応じて複数組設けてもよい
が、可能な限り、ロータ１０の長手方向中央部に設ける
ことがシャフト１２のたわみを有効に阻止し、シャフト
１２の補強作用を果たすこととなる。
以上の節２４を使用した場合には、シャフト１２の細径
部１．４ａとロータ１０との間隙に必ずしも樹脂を充填
、硬化させる必要はないが、シャフト１２の補強をより
完全にするには更に樹脂を充填、硬化させることが望ま
しい。この場合、液状の樹脂を端板１４の孔１４ａから
流し込み、隙間全体に樹脂を充填させるためには円環板
２６の内周近くに液状樹脂（７） の流路としての孔２６ｂを設けることが望ましく、第４
図にはその孔２６ｂを図示している。この流路孔は節２
４に設けてもよい。元々、節２４は完全な円環形状であ
る必要はなく、例えば角度位置６０度毎に切欠きを設け
たものでもよく、この場合にはその切欠きが流路孔とし
て作用する。更には円環板２６をファインブランキング
によって形成する際に、前述した流路孔２６ｂに相当す
る部分に凹所をつくり、これを孔２６ｂの代わりに流路
手段とすることもできる。
第１図に示す本発明のロータ構造において、着磁の際に
、シャフトに近いマグネットの内周部の磁束密度を解析
により求めた値を、細径部のないシャフトを有したロー
タ構造の解析値と比較するど、約７％程磁束密度が大き
くなることが！された。以上においては着磁のことのみ
を述べたが、着磁の終了した本発明に係る構造を有した
ロータを使用したモーフにおいては、着磁後のマグネッ
トから発生させる磁束の漏洩に関しても同様であり、従
って本発明によるロータの出力トルクは細（８） 径部のないシャフトを有したロータと比較して大きい。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかな様に本発明によれば、廉価でし
かも強度を低下させることなく、着磁性能並びに出力性
能の上昇したロータ構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係るロータの縦断面図、第２図は第１
図の矢視線■−■による横断面図、第３図は本発明に係
るロータの他の実施態様を示す縦断面図、 第４図は第３図の矢視線ＩＶ−ＩＶによる横断面図であ
る。 ｌＯ・・・ロータ、１２・・・シャフト、１４ａ・・・
細径シャフト部、　　２２・・・樹脂層、２４・・・節
、　　　　　　　　　２６・・・円環板、２６ｂ・・・
樹脂液流路用孔。 （９〉

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、ロータコアをマグネットで挟持したラジアルタイプ
    のロータであって、そのシャフトが磁性材料から成り、
    かつ、前記ロータとの対向部に亘って細径に構成され、
    該シャフトと前記ロータとの間隙に樹脂材料を充填、硬
    化させたことを特徴とするラジアルタイプのロータ構造
    。 ２、前記樹脂材料を使用することなく、前記シャフトの
    細径部の中央部に薄肉の節を形成して成る請求項１に記
    載のラジアルタイプのロータ構造。 ３、前記シャフトの細径部の中央部に薄肉の節を形成し
    て成る請求項１に記載のラジアルタイプのロータ構造。 ４、前記節と対応する前記ロータの箇所に非磁性材から
    成る環状板を挟持させ、該環状板の内径寸法が前記節の
    外径寸法と適切な隙間寸法を有して成る請求項２に記載
    のラジアルタイプのロータ構造。 ５、前記節と対応する前記ロータの箇所に非磁性材から
    成る環状板を挟持させ、該環状板の内径寸法が前記節の
    外径寸法と適切な隙間寸法を有して成る請求項３に記載
    のラジアルタイプのロータ構造。 ６、前記節又は環状板が前記樹脂材料の流れを通すため
    の流路手段を形成して成る請求項５に記載のラジアルタ
    イプのロータ構造。
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