JPH0670495A - リング状磁石をそなえたロータ - Google Patents

リング状磁石をそなえたロータ

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JPH0670495A
JPH0670495A JP4217913A JP21791392A JPH0670495A JP H0670495 A JPH0670495 A JP H0670495A JP 4217913 A JP4217913 A JP 4217913A JP 21791392 A JP21791392 A JP 21791392A JP H0670495 A JPH0670495 A JP H0670495A
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ring
rare earth
iron
magnet
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JP4217913A
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Yasumasa Kasai
西 靖 正 葛
Hiyoshi Yamada
田 日 吉 山
Norio Yoshikawa
川 紀 夫 吉
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Daido Steel Co Ltd
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Daido Steel Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/272Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/2726Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of a single magnet or two or more axially juxtaposed single magnets
    • H02K1/2733Annular magnets

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロータ温度が上昇したり、低温環境でロータ
温度が低下したときでもリング状希土類−鉄系磁石に割
れないしは破壊を生じることがないロータを提供する。 【構成】 ロータ本体2にリング状希土類−鉄系磁石3
をそなえたロータ1において、ロータ本体2とリング状
希土類−鉄系磁石3との間に内周側低熱膨張材4を設け
ると共に、リング状希土類−鉄系磁石3の外側に外周側
低熱膨張材5を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ACサーボモータ,ブ
ラシレスモータ等のモータ類のロータ(回転子)として
利用され、とくに希土類−鉄系のリング状磁石をそなえ
たロータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ACサーボモータ,ブラシレスモ
ータ等のモータ類には、磁石をそなえたロータが使用さ
れており、通常の場合は、円弧状等に分割した磁石を円
周方向に複数個組み合わせて用いている。そして、磁石
としては、磁気特性が良好である希土類−鉄系磁石を用
いる傾向が強くなっている。
【0003】このような円弧状等に分割した磁石をロー
タ本体に複数個組み合わせてそなえたロータとした場合
には、ロータ本体と分割した磁石とを用いたロータへの
組付性が良好であるという利点を有しているが、磁極の
形成が円弧状等に分割した磁石の形状に左右されるとい
う欠点がある。
【0004】そこで、円弧状等に分割しないリング状希
土類−鉄系磁石を用い、磁極の設定を任意にできるよう
にすることも行われている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなリング状希土類−鉄系磁石をロータ本体にそなえた
ロータでは、リング状希土類−鉄系磁石の熱膨張係数が
小さいのに対して、ロータ本体(例えば、S45C,S
US403,Alなどよりなるもの)の熱膨張係数が大
きいため、ロータの温度が上昇したときには、リング状
希土類−鉄系磁石の熱膨張量に比べてロータ本体の熱膨
張量が大きくなることから、リング状希土類−鉄系磁石
に割れないしは破壊が生じてしまうことがあるという問
題点があった。
【0006】また、高信頼性を要求されるモータにおい
ては、破壊されたリング状希土類−鉄系磁石の飛散を防
止するためや、耐食性に劣る希土類−鉄系磁石の耐食性
を向上させるために、飛散防止用兼耐食性向上用被覆を
設けることもあるが、この飛散防止用兼耐食性向上用被
覆の熱膨張係数が大きいと、ロータが低温環境におかれ
たときに、リング状希土類−鉄系磁石の熱収縮量に比べ
て飛散防止用兼耐食性向上用被覆の熱収縮量が大きくな
ることから、リング状希土類−鉄系磁石に割れないしは
破壊が生じてしまうことがあるという問題点があって、
このような不具合を解消することが課題となっていた。
【0007】
【発明の目的】本発明は、上述した従来の課題にかんが
みてなされたものであって、ロータ温度が上昇したとき
や低温環境におかれてロータ温度が低下したときでもリ
ング状希土類−鉄系磁石に割れないしは破壊を生じるこ
とがなく、かつまたリング状希土類−鉄系磁石の耐食性
を長期にわたって良好に維持することが可能であるロー
タを提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、ロータ本体に
リング状希土類−鉄系磁石をそなえたロータにおいて、
前記ロータ本体とリング状希土類−鉄系磁石との間に内
周側低熱膨張材を設けると共に、前記リング状希土類−
鉄系磁石の外側に外周側低熱膨張材を設けた構成とした
ことを特徴としており、このようなリング状磁石をそな
えたロータに係わる発明の構成をもって前述した従来の
課題を解決するための手段としている。
【0009】本発明に係わるリング状磁石をそなえたロ
ータにおいて、ロータ本体としては、炭素鋼や低合金鋼
やステンレス鋼などが使用され、例えば、炭素鋼である
S45Cやマルテンサイト系ステンレス鋼であるSUS
403などが使用され、そのほかアルミニウム系材料な
ども使用され、これらは熱膨張係数が8〜25×10
−6/℃程度のものが多い。
【0010】また、希土類−鉄系磁石としては、R−F
e系,R−Fe−B系,R−Fe−N系などで表わされ
るものが使用され、Feの中にNi,Coを含有させた
り、Bの中ないしはBの代わりに適宜の元素を含有させ
たりしたものが使用され、これらは熱膨張係数が3×1
−6/℃以下(負に及ぶものも含む。)程度のものが
多い。
【0011】さらに、低熱膨張材としては、Fe−Ni
系,Fe−Ni−Co系,Fe−B系,Fe−Cr−B
系等のものが使用され、より具体的には、Fe−36%
Ni(インバー),Fe−29%Ni−17%Co(コ
バール),Fe−42%Niなどが使用され、これらの
熱膨張係数が5×10−6/℃以下(負に及ぶものも含
む。)程度のものが使用される。
【0012】
【発明の作用】本発明に係わるリング状磁石をそなえた
ロータは、ロータ本体とリング状希土類−鉄系磁石との
間に内周側低熱膨張材を設けると共に、前記リング状希
土類−鉄系磁石の外側に外周側低熱膨張材を設けた構成
としたから、磁石体としてリング状希土類−鉄系磁石を
用いているのでその磁極は任意に設定されるという利点
を活かしたまま、ロータの温度が上昇したときや低温環
境におかれてロータの温度が低下したときでも、リング
状希土類−鉄系磁石に熱膨張係数差による割れないしは
破壊が生じがたいものになると共に、耐食性に劣る希土
類−鉄系磁石の耐食性が長期にわたって良好に維持され
るものとなる。
【0013】
【実施例】(実施例1)図1は本発明に係わるリング状
磁石をそなえたロータの一実施例を示すものであって、
このロータ1は、ロータ本体2とリング状希土類−鉄系
磁石3との間に内周側低熱膨張材4を設けていると共
に、リング状希土類−鉄系磁石3の外側に外周側低熱膨
張材5を設けた構造をなすものである。
【0014】この場合、ロータ本体2は、炭素鋼である
S45Cを素材とし、太径部分の幅が20mm,外径が
23mmのものである。
【0015】また、リング状希土類−鉄系磁石3は、2
8重量%Nd−2重量%Dy−0.8重量%B−3重量
%Co−0.5重量%Mo−0.1重量%Ta−0.1
重量%C−残部Feを素材とし、幅が20mm,外径が
40mm,内径が33mmのものである。
【0016】さらに、内周側低熱膨張材4は、42重量
%Ni−残部Feを素材とし、幅が20mm,外径が3
3mm,内径が23mmのものである。
【0017】さらにまた、外周側低熱膨張材5は、36
重量%Ni−残部Feを素材とし、幅が20mm,外径
が42mm,内径が40mmのものである。
【0018】そして、ロータ本体2と内周側低熱膨張材
4との間に接着剤(商品名:ロックタイト334UV)
を設けて両者を嵌合し、また、内周側低熱膨張材4とリ
ング状希土類−鉄系磁石3との間に上記接着剤を設けて
両者を嵌合し、さらに、リング状希土類−鉄系磁石3と
外周側低熱膨張材5との間に上記接着剤を設けて両者を
嵌合することによって、本発明実施例のロータ1とし
た。
【0019】次いで、上記ロータ1を200℃に保持し
た恒温槽の中に入れて1時間保持した後、−40℃に保
持した恒温槽の中に入れて1時間保持し、この後リング
状希土類−鉄系磁石3において割れが発生しているか否
かを確認したところ、割れは発生していなかった。
【0020】(比較例)図2は比較例におけるロータを
示すものであって、ロータ11は、ロータ本体12とリ
ング状希土類−鉄系磁石13とを嵌合すると共に、リン
グ状希土類−鉄系磁石13の外側に飛散防止用兼耐食性
向上用被覆15を設けた構造をなすものである。
【0021】この場合、ロータ本体12は、炭素鋼であ
るS45Cを素材とし、太径部分の幅が20mm,外径
が33mmのものである。
【0022】また、リング状希土類−鉄系磁石13は、
28重量%Nd−2重量%Dy−0.8重量%B−3重
量%Co−0.5重量%Mo−0.1重量%Ta−0.
1重量%C−残部Feを素材とし、幅が20mm,外径
が40mm,内径が33mmのものである。
【0023】さらに、飛散防止用兼耐食性向上用被覆1
5は、フェライト系ステンレス鋼であるSUS430を
素材とし、幅が20mm,外径が42mm,内径が40
mmのものである。
【0024】そして、ロータ本体12とリング状希土類
−鉄系磁石13との間に接着剤(商品名;ロックタイト
334UV)を設けて両者を嵌合し、また、リング状希
土類−鉄系磁石13と飛散防止用兼耐食性向上用被覆1
5との間に前記接着剤を設けて両者を嵌合することによ
って、比較例のロータ11とした。
【0025】次いで、上記ロータ11を200℃に保持
した恒温槽の中に入れて1時間保持した後、−40℃に
保持した恒温槽の中に入れて1時間保持し、この後リン
グ状希土類−鉄系磁石13において割れが発生している
か否かを確認したところ、円筒軸方向に割れが3箇所発
生していた。
【0026】
【発明の効果】本発明は、ロータ本体にリング状希土類
−鉄系磁石をそなえたロータにおいて、前記ロータ本体
とリング状希土類−鉄系磁石との間に内周側低熱膨張材
を設けると共に、前記リング状希土類−鉄系磁石の外側
に外周側低熱膨張材を設けた構成としたから、ロータの
温度が上昇したときや低温環境におかれてロータの温度
が低下したときでも、リング状希土類−鉄系磁石に熱膨
張係数差による割れないしは破壊が生じがたいものとな
り、また、耐食性に劣るリング状希土類−鉄系磁石の外
側に外周側低熱膨張材が設けてあるため、リング状希土
類−鉄系磁石の耐食性を長期にわたって良好に維持する
ことが可能であり、磁極の設定が任意に行えるリング状
希土類−鉄系磁石の特長を十分に活かしたACサーボモ
ータ用,ブラシレスモータ用等のモータ類のロータを提
供することが可能になるという著しく優れた効果がもた
らされる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるリング状磁石をそなえ
たロータの断面説明図である。
【図2】本発明の比較例におけるリング状磁石をそなえ
たロータの断面説明図である。
【符号の説明】
1 ロータ 2 ロータ本体 3 リング状希土類−鉄系磁石 4 内周側低熱膨張材 5 外周側低熱膨張材

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ロータ本体にリング状希土類−鉄系磁石
    をそなえたロータにおいて、前記ロータ本体とリング状
    希土類−鉄系磁石との間に内周側低熱膨張材を設けると
    共に、前記リング状希土類−鉄系磁石の外側に外周側低
    熱膨張材を設けたことを特徴とするリング状磁石をそな
    えたロータ。
  2. 【請求項2】 ロータ本体の熱膨張係数が8〜25×1
    −6/℃であり、希土類−鉄系磁石の熱膨張係数が3
    ×10−6/℃以下であり、低熱膨張材の熱膨張係数が
    5×10−6/℃以下である請求項1に記載のリング状
    磁石をそなえたロータ。
JP4217913A 1992-07-14 1992-08-17 リング状磁石をそなえたロータ Pending JPH0670495A (ja)

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