JPH0678481A - 永久磁石付き回転子 - Google Patents
永久磁石付き回転子Info
- Publication number
- JPH0678481A JPH0678481A JP4225487A JP22548792A JPH0678481A JP H0678481 A JPH0678481 A JP H0678481A JP 4225487 A JP4225487 A JP 4225487A JP 22548792 A JP22548792 A JP 22548792A JP H0678481 A JPH0678481 A JP H0678481A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- permanent magnet
- rotor
- permanent magnets
- metal ring
- rotor core
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】高温等の環境の悪い場所で使用する永久磁石付
き回転子で、ギャップ長は小さく、永久磁石を回転子鉄
心に強固に固定できると共に永久磁石の飛散を防止し、
かつ組立作業を容易にする。 【構成】隣接する相互間に空間部が形成される幅とした
永久磁石２の４個を回転子鉄心１の外周に配置する。こ
の４個の永久磁石２の外周を覆うように薄い非磁性で高
強度の材料から形成された円筒状の金属リング５を挿入
し、永久磁石極間部に配置した押さえ棒６で絞り込んで
塑性変形させ、押さえ棒６の両端を非磁性で形成された
エンドリング７でかしめまたはスポット溶接で固定す
る。
き回転子で、ギャップ長は小さく、永久磁石を回転子鉄
心に強固に固定できると共に永久磁石の飛散を防止し、
かつ組立作業を容易にする。 【構成】隣接する相互間に空間部が形成される幅とした
永久磁石２の４個を回転子鉄心１の外周に配置する。こ
の４個の永久磁石２の外周を覆うように薄い非磁性で高
強度の材料から形成された円筒状の金属リング５を挿入
し、永久磁石極間部に配置した押さえ棒６で絞り込んで
塑性変形させ、押さえ棒６の両端を非磁性で形成された
エンドリング７でかしめまたはスポット溶接で固定す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高温・真空・腐食・放
射線環境下で運転される回転電機に用いられる永久磁石
付き回転子の改良に関する。
射線環境下で運転される回転電機に用いられる永久磁石
付き回転子の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】パワーエレクトロニクスの発達により交
流電動機例えば同期電動機、または誘導電動機をインバ
ータで駆動することが容易となり、かつ経済的にも有利
となりつつある。このように同期電動機の可変速運転を
自由に行い得ることにより、整流子火花，整流子損傷等
の直流電動機の欠点はすべて解決出来るばかりでなく、
定格トルクの３倍以上のトルクを発生させるフォーシン
グ運転も自由に行い得るので、理想に近いものといえ
る。
流電動機例えば同期電動機、または誘導電動機をインバ
ータで駆動することが容易となり、かつ経済的にも有利
となりつつある。このように同期電動機の可変速運転を
自由に行い得ることにより、整流子火花，整流子損傷等
の直流電動機の欠点はすべて解決出来るばかりでなく、
定格トルクの３倍以上のトルクを発生させるフォーシン
グ運転も自由に行い得るので、理想に近いものといえ
る。
【０００３】この交流可変速の電動機として、回転子鉄
心外周に永久磁石を取付けた永久磁石式同期電動機があ
る。永久磁石は本来もろいので、回転子鉄心外周上に取
付けることは好ましくないなど多くの技術上の制約条件
はあるが、最近に至って永久磁石の性能が向上し、回転
子鉄心上に取付けて磁極とすることにより性能の良好な
電動機を製作することが出来るようになった。
心外周に永久磁石を取付けた永久磁石式同期電動機があ
る。永久磁石は本来もろいので、回転子鉄心外周上に取
付けることは好ましくないなど多くの技術上の制約条件
はあるが、最近に至って永久磁石の性能が向上し、回転
子鉄心上に取付けて磁極とすることにより性能の良好な
電動機を製作することが出来るようになった。
【０００４】ところで、従来の永久磁石付き回転子に
は、図４及び図５に示すように回転子鉄心１の外周に熟
硬化性有機接着剤３を塗布して４個の永久磁石２を平面
的に接着した構造のものがある。また、図６および図７
に示すようにさらに強固にするためにガラス繊維のテー
プ４を永久磁石２の外周に巻き付けたものがある。
は、図４及び図５に示すように回転子鉄心１の外周に熟
硬化性有機接着剤３を塗布して４個の永久磁石２を平面
的に接着した構造のものがある。また、図６および図７
に示すようにさらに強固にするためにガラス繊維のテー
プ４を永久磁石２の外周に巻き付けたものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、サーボ
モータの急加速や高速運転する場合、接着剤は、遠心力
およびせん断力に対して十分耐えられず、さらに高温・
真空・腐食・放射線環境下では接着剤の劣化で永久磁石
が剥がれることがあり、信頼性に欠ける。特に、200℃
以上の高温環境下では、接着剤は使用不能となり、高真
空環境下では、アウトガスのため接着剤は使用できな
い。
モータの急加速や高速運転する場合、接着剤は、遠心力
およびせん断力に対して十分耐えられず、さらに高温・
真空・腐食・放射線環境下では接着剤の劣化で永久磁石
が剥がれることがあり、信頼性に欠ける。特に、200℃
以上の高温環境下では、接着剤は使用不能となり、高真
空環境下では、アウトガスのため接着剤は使用できな
い。
【０００６】また、永久磁石の一部が破損したとき、砂
粒大の磁石片が欠け落ちてギャップ内にはさまれ、コイ
ルに損傷を与える場合もある。そのため、永久磁石の固
着および飛散防止は十分信頼性の高いものでなければな
らない。
粒大の磁石片が欠け落ちてギャップ内にはさまれ、コイ
ルに損傷を与える場合もある。そのため、永久磁石の固
着および飛散防止は十分信頼性の高いものでなければな
らない。
【０００７】この永久磁石の剥がれ、破損という欠点を
除去するため、回転子鉄心の外周に永久磁石を接着した
状態の回転子外周面に、金属性のキャン（円筒）をかぶ
せる方法が考えられ、焼ばめ等により固定するようにし
たものがある。ところが、キャンを構造物として構成す
ると、キャンは厚くなりそれだけ回転機のギャップ長は
大となる。さらに製作面では、永久磁石の加工精度およ
び寸法精度が低いために挿入・はめ合い時に相当困難な
作業となる。
除去するため、回転子鉄心の外周に永久磁石を接着した
状態の回転子外周面に、金属性のキャン（円筒）をかぶ
せる方法が考えられ、焼ばめ等により固定するようにし
たものがある。ところが、キャンを構造物として構成す
ると、キャンは厚くなりそれだけ回転機のギャップ長は
大となる。さらに製作面では、永久磁石の加工精度およ
び寸法精度が低いために挿入・はめ合い時に相当困難な
作業となる。
【０００８】そこで、本発明は、高温等の環境の悪い場
所で使用する永久磁石付き回転子で、ギャップ長は小さ
く、永久磁石を回転子鉄心に強固に固定できると共に永
久磁石の飛散を防止し、かつ組立作業の容易な永久磁石
付き回転子を提供することを目的としている。
所で使用する永久磁石付き回転子で、ギャップ長は小さ
く、永久磁石を回転子鉄心に強固に固定できると共に永
久磁石の飛散を防止し、かつ組立作業の容易な永久磁石
付き回転子を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、回転子鉄心の周面に磁極を構成する複数個
の永久磁石を固定して成る永久磁石付き回転子におい
て、永久磁石を隣接する相互間に空間部が形成される幅
とし、複数個の永久磁石の外側面または内側面を覆い、
空間部に配置された棒状部材を介して外方または内方か
ら付加された外力により塑性変形される円筒状の薄い金
属リングと、棒状部材の端部を固定する円板状部材とを
設けるようにしたものである。
成するため、回転子鉄心の周面に磁極を構成する複数個
の永久磁石を固定して成る永久磁石付き回転子におい
て、永久磁石を隣接する相互間に空間部が形成される幅
とし、複数個の永久磁石の外側面または内側面を覆い、
空間部に配置された棒状部材を介して外方または内方か
ら付加された外力により塑性変形される円筒状の薄い金
属リングと、棒状部材の端部を固定する円板状部材とを
設けるようにしたものである。
【００１０】
【作用】以上の構成によれば、永久磁石を機械的に固定
するため接着剤が使用できないような悪環境下でも強固
に固定でき、ギャップ長は小さく、表面または内面が金
属リングで覆われ、両端を円板状部材で塞がれるため永
久磁石の飛散を防止でき、金属リングの塑性変形により
永久磁石の位置決めが容易となって組立作業を容易にす
ることができる。
するため接着剤が使用できないような悪環境下でも強固
に固定でき、ギャップ長は小さく、表面または内面が金
属リングで覆われ、両端を円板状部材で塞がれるため永
久磁石の飛散を防止でき、金属リングの塑性変形により
永久磁石の位置決めが容易となって組立作業を容易にす
ることができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は、本発明の一実施例を示す斜視図であり、
図２は図１のＡ−Ａ断面図を示す。
する。図１は、本発明の一実施例を示す斜視図であり、
図２は図１のＡ−Ａ断面図を示す。
【００１２】図１および図２において、１は回転子鉄
心、２は永久磁石で、回転子鉄心１の外周に配置された
４個の永久磁石２の外周には金属リング５が挿入され
る。この金属リング５は、永久磁石極間部に配置した押
さえ棒６で絞り込まれ、塑性変形する。押さえ棒６は、
回転子鉄心１の軸方向両側に取付けられたエンドリング
７で固定されて４個の永久磁石２の位置決め・固定をす
る。
心、２は永久磁石で、回転子鉄心１の外周に配置された
４個の永久磁石２の外周には金属リング５が挿入され
る。この金属リング５は、永久磁石極間部に配置した押
さえ棒６で絞り込まれ、塑性変形する。押さえ棒６は、
回転子鉄心１の軸方向両側に取付けられたエンドリング
７で固定されて４個の永久磁石２の位置決め・固定をす
る。
【００１３】以上の構成において、金属リング５は、磁
極部のみは磁性材でもよいが、極間部は非磁性材でない
と磁束漏れ磁路を形成してしまうので非磁性材を用いる
ことが望ましく、永久磁石２と固定子のギャップを大き
くしないために薄い高強度の材料を用い、永久磁石２の
外径より大きな内径として組立作業を容易にし、塑性変
形されてはじめて張力を生じるようにする。
極部のみは磁性材でもよいが、極間部は非磁性材でない
と磁束漏れ磁路を形成してしまうので非磁性材を用いる
ことが望ましく、永久磁石２と固定子のギャップを大き
くしないために薄い高強度の材料を用い、永久磁石２の
外径より大きな内径として組立作業を容易にし、塑性変
形されてはじめて張力を生じるようにする。
【００１４】また、エンドリング７は金属リング５と同
様の理由で非磁性材を用い、金属リング５を所定の状態
まで絞り込んだときの押さえ棒６の端部を挿入する孔７
ａを設けており、金属リング５を絞り込んだ後の押さえ
棒６の端部を挿入し、かしめまたはスポット溶接して固
定する。
様の理由で非磁性材を用い、金属リング５を所定の状態
まで絞り込んだときの押さえ棒６の端部を挿入する孔７
ａを設けており、金属リング５を絞り込んだ後の押さえ
棒６の端部を挿入し、かしめまたはスポット溶接して固
定する。
【００１５】以上の構成によれば、金属リング５は、極
間部で外周側より塑性変形させられており、そのため磁
極部分に張力が発生し、永久磁石２の外周を密着するよ
うに覆い回転子鉄心１に固定する。また、押さえ棒６と
エンドリング７の接合部は、金属リング５と回転子鉄心
１を強固に一体化し、必要に応じ押さえ棒６の形状を調
整することにより、永久磁石２の厚さが非常に薄い場合
でも金属リング５に充分な張力を与えることができる。
押さえ棒６とエンドリング７は、永久磁石２を回転子鉄
心１に取付ける際の位置決めに利用することもできる。
さらに、エンドリング７により端部が塞がれるようにな
るので、欠け落ちた細かな磁石片が端部から飛散するの
を防止することもできる。
間部で外周側より塑性変形させられており、そのため磁
極部分に張力が発生し、永久磁石２の外周を密着するよ
うに覆い回転子鉄心１に固定する。また、押さえ棒６と
エンドリング７の接合部は、金属リング５と回転子鉄心
１を強固に一体化し、必要に応じ押さえ棒６の形状を調
整することにより、永久磁石２の厚さが非常に薄い場合
でも金属リング５に充分な張力を与えることができる。
押さえ棒６とエンドリング７は、永久磁石２を回転子鉄
心１に取付ける際の位置決めに利用することもできる。
さらに、エンドリング７により端部が塞がれるようにな
るので、欠け落ちた細かな磁石片が端部から飛散するの
を防止することもできる。
【００１６】なお、以上説明した実施例は、外周に永久
磁石を設けた回転子であるが、図３に示すように内周側
に永久磁石を設ける回転子にも本発明は適用でき、同様
の効果を得ることができる。
磁石を設けた回転子であるが、図３に示すように内周側
に永久磁石を設ける回転子にも本発明は適用でき、同様
の効果を得ることができる。
【００１７】すなわち、同図に示すように、回転子鉄心
８は円筒状に形成され、永久磁石９は外周側が円弧面で
内面側が平面に形成されており、回転子鉄心８の内側に
４個の永久磁石９を配置する。この永久磁石９の内側に
金属リング５を挿入し、磁石極間部に取付けた押さえ棒
６で金属リング５を外方に引張り込んで塑性変形させ、
押さえ棒６を図示しないエンドリングで固定することに
より、永久磁石９が位置決め・固定される。
８は円筒状に形成され、永久磁石９は外周側が円弧面で
内面側が平面に形成されており、回転子鉄心８の内側に
４個の永久磁石９を配置する。この永久磁石９の内側に
金属リング５を挿入し、磁石極間部に取付けた押さえ棒
６で金属リング５を外方に引張り込んで塑性変形させ、
押さえ棒６を図示しないエンドリングで固定することに
より、永久磁石９が位置決め・固定される。
【００１８】以上の構成によれば、金属リング５は、極
間部で内側より塑性変形させられており、そのため磁極
部分に張力が発生し、永久磁石９に内面に密着するよう
にして回転子鉄心８に固定する。
間部で内側より塑性変形させられており、そのため磁極
部分に張力が発生し、永久磁石９に内面に密着するよう
にして回転子鉄心８に固定する。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、接
着剤を用いることなく金属リングを介して永久磁石を固
定するので、高温・真空・腐食・放射線環境下で使用し
ても、永久磁石を回転子鉄心に強固に固定でき、磁石片
の飛散を防止して、ギャップ長を小さくでき、永久磁石
の位置決めおよび組立作業を容易にした永久磁石付き回
転子を提供することができる。
着剤を用いることなく金属リングを介して永久磁石を固
定するので、高温・真空・腐食・放射線環境下で使用し
ても、永久磁石を回転子鉄心に強固に固定でき、磁石片
の飛散を防止して、ギャップ長を小さくでき、永久磁石
の位置決めおよび組立作業を容易にした永久磁石付き回
転子を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す斜視図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】本発明の他の実施例を示す横断面図。
【図４】従来の接着剤にて永久磁石を固定した回転子を
示す斜視図。
示す斜視図。
【図５】図４のＢ−Ｂ断面図。
【図６】従来の接着剤にて永久磁石を固定し、ガラス繊
維のテープを永久磁石外周に巻き付けた回転子を示す斜
視図。
維のテープを永久磁石外周に巻き付けた回転子を示す斜
視図。
【図７】図６のＣ−Ｃ断面図。
１…回転子鉄心、２，９…永久磁石、３…接着剤、４…
ガラス繊維のテープ、５…金属リング、６…押さえ棒、
７…エンドリング。
ガラス繊維のテープ、５…金属リング、６…押さえ棒、
７…エンドリング。
Claims (1)
- 【請求項１】 回転子鉄心の周面に磁極を構成する複数
個の永久磁石を固定して成る永久磁石付き回転子におい
て、前記永久磁石を隣接する相互間に空間部が形成され
る幅とし、複数個の前記永久磁石の外側面または内側面
を覆い、前記空間部に配置された棒状部材を介して外方
または内方から付加された外力により塑性変形される円
筒状の薄い金属リングと、前記棒状部材の端部を固定す
る円板状部材とを設けたことを特徴とする永久磁石付き
回転子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4225487A JPH0678481A (ja) | 1992-08-25 | 1992-08-25 | 永久磁石付き回転子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4225487A JPH0678481A (ja) | 1992-08-25 | 1992-08-25 | 永久磁石付き回転子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0678481A true JPH0678481A (ja) | 1994-03-18 |
Family
ID=16830098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4225487A Pending JPH0678481A (ja) | 1992-08-25 | 1992-08-25 | 永久磁石付き回転子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0678481A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5801470A (en) * | 1996-12-19 | 1998-09-01 | General Electric Company | Rotors with retaining cylinders and reduced harmonic field effect losses |
| US6864610B2 (en) * | 2002-08-07 | 2005-03-08 | Toyoda Koki Kabushiki Kaisha | Rotor, manufacturing method of the rotor and motor using the rotor |
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| JP2007043864A (ja) * | 2005-08-05 | 2007-02-15 | Fujitsu General Ltd | 軸方向空隙型同期機 |
| WO2008050420A1 (en) * | 2006-10-25 | 2008-05-02 | Nsk Ltd. | Motor |
| JP2009268328A (ja) * | 2008-04-30 | 2009-11-12 | Meidensha Corp | 永久磁石形同期回転電機の磁石固定構造 |
| WO2011108737A1 (en) * | 2010-03-03 | 2011-09-09 | Nidec Corporation | Rotor, method of manufacturing rotor, and motor |
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| EP3503351A1 (de) * | 2017-12-21 | 2019-06-26 | Philipp Rüdinger | Permanentmagnetrotor und permanentmagnetgenerator und verfahren zur herstellung eines permanentmagnetrotors |
| CN113612327A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-11-05 | 哈尔滨电机厂有限责任公司 | 一种永磁同步电机 |
| US20220320923A1 (en) * | 2021-03-31 | 2022-10-06 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Rotor for electric motor, and electric motor |
| DE102010012905B4 (de) | 2009-03-30 | 2024-12-24 | Hl Mando Corporation | Drehmomentrotor und Verfahren zu dessen Herstellung |
-
1992
- 1992-08-25 JP JP4225487A patent/JPH0678481A/ja active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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