JPH059149U - 永久磁石回転子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構成部品が少なく、製造が容易であり、か
つ、エネルギ効率が高い永久磁石回転子を提供する。 【構成】 周縁部に界磁用永久磁石片３ａ，３ｂ，３
ｃ，３ｄを圧入する複数個の永久磁石用片開口６を有す
る円形鋼板４を多数積層してヨーク２を形成し、前記永
久磁石用片開口６に界磁用永久磁石片３ａ，３ｂ，３
ｃ，３ｄを圧入する永久磁石回転子において、永久磁石
片用開口６の内周面とヨーク２の外周面との間に空間が
介在するように各界磁用永久磁石片３ａ，３ｂ，３ｃ，
３ｄの側面の一部に逃げ溝７を設けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は回転子のヨークの内部に、複数の界磁用永久磁石片をヨークの外周面 に沿って組み込んだ永久磁石回転子に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般にヨークの外周面に界磁用永久磁石を配置し、このヨークと界磁用永久磁 石の外側に非磁性体からなる磁石片保持用の缶を焼き嵌めして一体に形成した永 久磁石回転子が知られている。 図５及び図６は上記磁石片保持用缶を焼き嵌めした従来の永久磁石回転子を示 している。図５はこの永久磁石回転子の側断面を示しており、図６はその横断面 を示している。 この磁石片保持用の缶を焼き嵌めした従来の永久磁石回転子１１は、中心に回 転軸を嵌挿する回転軸用開口１２を有する円形の電磁鋼板１３を多数積層した円 筒状のヨーク１４を有している。このヨーク１４の外側には、断面扇形の界磁用 永久磁石片１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄが外周面に沿って配置されている。 界磁用永久磁石片１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄは、図６に示すように、外側 の側面が交互にＮ極とＳ極となるように配置されている。この界磁用永久磁石片 １５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの外側には、磁石片保持用のステンレス缶１６ が焼き嵌めされている。このステンレス缶１６の開放端には、異物侵入防止用の サイドカバー１７が配設されている。サイドカバー１７とステンレス缶１６とヨ ーク１４は、図５に示すように、締結用ボルト１８によって一体に締結されてい る。

【０００３】 図７は他の従来の永久磁石回転子を分解して示している。この従来の永久磁石 回転子１９はヨーク２０と界磁用永久磁石片２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄと から構成されている。ヨーク２０は多数の電磁鋼板２２を一体に積層して形成さ れている。各電磁鋼板２２は中心部に回転軸を嵌挿する回転軸用開口２３を有し 、周縁部に界磁用永久磁石片２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを圧入する扇形の 永久磁石片用開口２４を有している。界磁用永久磁石片２１ａ，２１ｂ，２１ｃ ，２１ｄは断面扇状に形成され、図中に示すように、外側の側面が交互にＮ極と Ｓ極の磁性を示すように永久磁石片用開口２４に圧入されている。上記のように 界磁用永久磁石片２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄをヨーク２０に組み込んだこ とにより、この永久磁石回転子１９は、図７に示すように、周方向に交互にＮ極 とＳ極の磁極部を有している。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら上記のステンレス缶を嵌装した従来の永久磁石回転子は、構成部 品としてヨークと界磁用永久磁石片の他に磁石片保持用のステンレス缶やサイド カバーを有し、構成部品の数が多いため、構造が複雑であり、製造上好ましくな い。 また、ヨークの外周面に配置される界磁用永久磁石片の厚さは必ずしも均一で はないので、界磁用永久磁石片の外側にステンレス缶を嵌装した場合に、ステン レス缶の外周面が歪んだ円筒面となったり、あるいはその円筒面が永久磁石回転 子の回転軸から偏心したりする。このため、この従来の永久磁石回転子は、界磁 用永久磁石片の外側にステンレス缶を嵌装した後に、ステンレス缶の外周面を切 削加工して、その外周面の真円度を出している。しかし、このような加工は高い 加工精度を要し、永久磁石回転子の製造工程全体が複雑かつ困難なものになって いた。 さらに、ステンレス缶を嵌装した従来の永久磁石回転子では、永久磁石回転子 の回転中にステンレス缶の表面に高周波の渦電流が誘起され、エネルギが損失さ れる。この渦電流のによるエネルギ損によって、この従来の永久磁石回転子を用 いたモータの効率が低いという問題があった。

【０００５】 これに対し、鋼板を積層したヨークの内部に永久磁石片を圧入するようにした 上記の従来の永久磁石回転子は、ステンレス缶を嵌装した従来の永久磁石回転子 の問題を回避することができるが、一方で永久磁石片と永久磁石片用開口とを正 確に整合するように成形する必要があり、加工が困難であった。 また、一般的に永久磁石片は焼結成形品のフェライトマグネットを使用してい るので、永久磁石片用開口に圧入する際に、永久磁石片が圧縮力によって破損す る問題があった。永久磁石片が破損しないまでも、これを圧入するのに大きな圧 縮力を要し、製造が困難であった。

【０００６】 そこで本考案の目的は、製造が容易であり、かつ、エネルギ効率が高く、構造 が簡単な永久磁石回転子を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本考案の永久磁石回転子は、周縁部に界磁用永久磁 石片を圧入する複数個の永久磁石片用開口を設けた円形の電磁鋼板を多数積層し てヨークを形成し、前記永久磁石片用開口に界磁用永久磁石片を圧入する永久磁 石回転子において、永久磁石片用開口の内周面とヨークの外周面との間に空間が 介在するように各界磁用永久磁石片の側面の一部に逃げ溝を設けたことを特徴と するものである。

【０００８】

【作用】

本考案の永久磁石回転子は、多数の電磁鋼板を積層してヨークを有し、このヨ ークの永久磁石片用開口に界磁用永久磁石片を圧入して形成されている。界磁用 永久磁石片の側面の少なくとも一部には、永久磁石片用開口の内周面との間に空 間が介在するように、圧縮力減少用の逃げ溝が設けられている。界磁用永久磁石 片の側面に逃げ溝が設けられていることにより、永久磁石片用開口と界磁用永久 磁石片との接触面積は少なく、小さい圧縮力で界磁用永久磁石片をヨークに圧入 することができる。界磁用永久磁石片を小さい圧縮力でヨークに圧入することが できるので、圧入時に界磁用永久磁石片が破損することを防止することができる 。また、逃げ溝により、圧入に際して界磁用永久磁石片は僅かに変形することが できるので、界磁用永久磁石片の圧入代の調整加工が容易である。 また、本考案の永久磁石回転子のヨークは、多数の電磁鋼板を積層して形成さ れているので、ヨークを構成する導体は軸方向に小さい幅に分割されていること になる。この永久磁石回転子が回転するとき、ヨークに渦電流が誘起されるが、 この渦電流の大きさは導体の幅に比例して小さく、エネルギ損失が小さい。

【０００９】

【実施例】

以下本考案の実施例について添付の図面を参照して説明する。 図１は、本考案の永久磁石回転子の一部を分解して示している。永久磁石回転 子１はヨーク２と界磁用永久磁石片３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄとから構成されてい る。ヨーク２は多数の電磁鋼板４を一体に積層して形成されている。各電磁鋼板 ４は表面に絶縁性被膜を有する円形の鋼板からなり、この円形鋼板は中心部に回 転軸を嵌挿する回転軸用開口５を有し、周縁部に界磁用永久磁石片３ａ，３ｂ， ３ｃ，３ｄを圧入する扇状の永久磁石片用開口６を同心的に有している。 一方、界磁用永久磁石片３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、ヨーク２の永久磁石片用 開口６に整合するように、断面が扇状となる形状を有しており、外周面と内周面 とがそれぞれの磁極となるように着磁されている。この界磁用永久磁石片の内、 永久磁石片３ａ，３ｃは外周面がＮ極の磁性を示し、永久磁石片３ｂ，３ｄは外 周面がＳ極の磁性を示すように着磁されている。これら永久磁石片３ａ，３ｂ， ３ｃ，３ｄは、外側の側面が交互にＮ極とＳ極の磁性を示すように永久磁石片用 開口６に圧入されている。この結果、永久磁石回転子１は、図１に示すように、 周方向に交互にＮ極とＳ極の磁極部を有している。 図２は、図１の線Ｉ−Ｉに沿って切断した断面を示している。図１及び図２か ら明らかなように、各界磁用永久磁石３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは内側の側面に、 界磁用永久磁石片をヨークに圧入する圧縮力を減少させる逃げ溝７ａ，７ｂ， ７ｃ，７ｄを回転子の周方向に設けられている。図２において、界磁用永久磁石 片３ａ，３ｃは、内側の側面に逃げ溝７ａ，７ｃを設けられており、この逃げ溝 ７ａ，７ｃの部分において永久磁石片用開口６の内周面に接触していない。

【００１０】 次に、上記構造に基づいて本考案の永久磁石回転子１の作用について以下に説 明する。 本考案の永久磁石回転子１を製造するには、回転軸用開口５及び永久磁石片用 開口６を有する電磁鋼板４を多数積層してヨーク２を形成し、このヨーク２の永 久磁石片用開口６に界磁用永久磁石片３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを外側の側面が交 互にＮ極とＳ極の磁性を示すように圧入する。界磁用永久磁石片３ａ，３ｂ， ３ｃ，３ｄは、その内側の側面の一部に永久磁石片用開口６の内周面との間に空 間を有する逃げ溝を設けられているので、界磁用永久磁石片３を圧入する圧縮力 はこの逃げ溝を設けた表面積に対応して摩擦抵抗が少なくなる。このことにより 、界磁用永久磁石片３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを圧入する圧縮力は小さくすること ができ、圧縮力によって界磁用永久磁石片３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄが破損するこ とがない。また、本考案の界磁用永久磁石片３は圧入に際して逃げ溝によって僅 かに変形することができるので、界磁用永久磁石片３の圧入代の調整の加工は、 加工する表面積が小さいばかりでなく、逃げ溝７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを設けた 部分では高い加工精度が要求されない。。

【００１１】 また、本考案の永久磁石回転子１はヨーク２と界磁用永久磁石片３ａ，３ｂ， ３ｃ，３ｄとからなり、少ない構成部品と簡単な構造とからなるので、永久磁石 回転子１の製造が極めて容易である。さらに本考案の永久磁石回転子１によれば 、界磁用永久磁石片３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは完全にヨーク２の内部に組み込ま れているので、永久磁石回転子１の高速回転により、界磁用永久磁石片が飛散す ることがない。

【００１２】 さらに、この本考案の永久磁石回転子１によれば、ヨーク２は表面に絶縁被膜 を有する電磁鋼板４を積層して形成されているので、永久磁石回転子１の回転に よって誘起される渦電流は小さい。渦電流の大きさは、渦電流が横切る導体の幅 に比例するからである。

【００１３】 図３及び図４は本考案の永久磁石回転子１の他の実施例を示している。図３及 び図４において、図１及び図２と同一部分に同一符号を付している。図３はこの 実施例の一部を分解して示している。図４はこの実施例による永久磁石回転子１ の上端面を示している。 図３と図４とから明らかなように、この実施例の永久磁石回転子１は逃げ溝 ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを各界磁用永久磁石片３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの内側の 側面に長手方向に設けている。このように逃げ溝７を設けることにより、界磁用 永久磁石片３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、圧入工程の開始から終了するまで、均一 の圧縮力で圧入することができる。

【００１４】

【考案の効果】

上記の説明から明らかなように本考案の永久磁石回転子は、周縁部に界磁用永 久磁石片を圧入する複数個の開口を設けた円形の電磁鋼板を多数積層してヨーク を形成し、永久磁石片用開口に界磁用永久磁石片を圧入し、永久磁石片用開口の 内周面とヨークの外周面との間に空間が介在するように各界磁用永久磁石片の側 面の少なくとも一部に逃げ溝を設けているので、永久磁石片用開口と界磁用永久 磁石片との接触面積が小さく、小さい圧縮力で界磁用永久磁石片をヨークに圧入 することができる。このことにより、圧入に際して界磁用永久磁石片が破損する ことを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の永久磁石回転子を一部分解
して示した斜視図。

【図２】本考案の一実施例の永久磁石回転子の側断面
図。

【図３】本考案の他の実施例の永久磁石回転子を一部分
解して示した斜視図。

【図４】本考案の他の実施例の永久磁石回転子の平面
図。

【図５】永久磁石片保持用の缶を嵌装した従来の永久磁
石回転子の側断面図。

【図６】永久磁石片保持用の缶を嵌装した従来の永久磁
石回転子の平面図。

【図７】ヨークに界磁用永久磁石片を圧入するようにし
た従来の永久磁石回転子を一部分解して示した斜視図。

【符号の説明】

１ 永久磁石回転子 ２ ヨーク ３ａ 界磁用永久磁石片 ３ｂ 界磁用永久磁石片 ３ｃ 界磁用永久磁石片 ３ｄ 界磁用永久磁石片 ４ 電磁鋼板 ６ 永久磁石片用開口 ７ａ 逃げ溝 ７ｂ 逃げ溝 ７ｃ 逃げ溝 ７ｄ 逃げ溝

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】周縁部に界磁用永久磁石片を圧入する複数
   個の永久磁石片用開口を設けた円形の電磁鋼板を多数積
   層してヨークを形成し、前記永久磁石片用開口に界磁用
   永久磁石片を圧入する永久磁石回転子において、永久磁
   石片用開口の内周面とヨークの外周面との間に空間が介
   在するように各界磁用永久磁石片の側面の一部に逃げ溝
   を設けたことを特徴とする永久磁石回転子。