JPH0716558U - 永久磁石回転子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 回転軸外径と磁石内径の寸法公差は狭く設
定したままで、磁石と回転軸との嵌合における接着材の
十分な付着力を得るとともに、接着材の熱膨脹による悪
影響を暖和する永久磁石回転子を提供する。 【効果】 溝を設けることで回転子軸に接着剤を塗布
してリング磁石を挿入する際に溝のある部分は接着剤を
押し出すことがなく、例えば挿入する際に磁石を回転さ
せながら行なうことにより回転軸表面に接着剤のない部
分や不均一部分をなくすることができる。また、設ける
溝を減磁作用の影響の少ない磁極中央部に配置すること
により、永久磁石回転子として減磁耐量を向上させるこ
とができ、溝を設けたことによる磁気特性の低下に対
し、不必要に磁石の厚みを増す必要がなくコストの低廉
化を図ることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、永久磁石形同期モータ又はブラシレスモータ等に用いられる永久 磁石回転子に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の永久磁石形同期モータ又はブラシレスモータの回転子の構造を図６に 示す。図６において、永久磁石回転子１Ａは、回転軸２Ａの外周面に環状の永久 磁石３Ａａ〜３Ａｆを嵌合して成っている。回転軸２Ａと永久磁石３Ａａ〜３Ａ ｆの嵌合面には接着剤を塗布し、永久磁石３Ａａ〜３Ａｆは固定されている。こ の種の回転子１Ａでは回転軸２Ａ外径と磁石３Ａａ〜３Ａｆ内径の寸法公差が広 すぎると、磁石３Ａａ〜３Ａｆが偏心して接着されるため、磁束分布がアンバラ ンスになり、ひいてはモータ特性が悪化する。また偏心が大きい場合には固定子 内径と磁石３Ａａ〜３Ａｆ外径が接触することが懸念されるので、モータギャッ プを狭くできず、結局モータ特性を悪化させることになる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

一方、回転軸２Ａ外径と磁石３Ａａ〜３Ａｆ内径の寸法公差を狭くした場合に は、リング状磁石を回転軸２Ａに挿入する際に両者を嵌合させる接着剤が押し出 される状態となり、嵌合部に接着材が十分付着しない部分が出来ることがあり、 十分な嵌合強度が得られないことがある。また隙間なく接着剤が付着した場合に も、モータ発熱による温度上昇時に接着剤によっては熱膨脹により、リング磁石 を押し広げる力が大きく磁石にひび割れを生じさせることがある。

【０００４】 以上により本考案は、回転軸外径と磁石内径の寸法公差は狭く設定したままで 、磁石と回転軸との嵌合における接着材の十分な付着力を得るとともに、接着材 の熱膨脹による悪影響を暖和することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

請求項１は永久磁石同期モータ又はブラシレスモータ等に用いられる回転軸 の外周面にリング状の磁石を配置して成る永久磁石回転子において、磁石の内径 側に複数の溝を設け回転軸と磁石の接合面に部分的に隙間を設けたことに特徴を 有する。また請求項２は磁極の中央に設けた溝で、磁極端部には配置しないこと を特徴とする。

【０００６】

【作用】

上記手段によれば、回転軸と永久磁石内径の寸法公差は溝のない部分により 確保される。一方溝を設けることで回転子軸に接着剤を塗布してリング磁石を挿 入する際に溝のある部分は接着剤を押し出すことがなく、例えば挿入する際に磁 石を回転させながら行なうことにより回転軸表面に接着剤のない部分や不均一部 分をなくすることができる。

【０００７】 また、モータ温度上昇により接着剤が膨脹してリング磁石を押し広げようとす る力が発生するが、本方式のように磁石内径に溝を設けることで接着剤の膨脹分 は溝部に食み出すことにより、押し広げる力を暖和させることができ、磁石のひ び割れを防ぐ効果がある。

【０００８】 また、設ける溝を減磁作用の影響の少ない磁極中央部に配置することにより、 永久磁石回転子として減磁耐量を向上させることができ、溝を設けたことによる 磁気特性の低下に対し、不必要に磁石の厚みを増す必要がなくコストの低廉化を 図ることができる。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の第１実施例につき、図１乃至図３を参照しながら説明する。 図１及び図２は本考案における永久磁石の実施例を示した正面図および側面図 であり、３は永久磁石、４は永久磁石３内径に均等に設けた溝である。また図３ は図１及び図２の永久磁石を回転子軸２に接着剤にて固着嵌合して、永久磁石回 転子１を構成したものである。

【００１０】 この構成によれば、回転子軸２に接着剤を塗布して永久磁石３を挿入する際に 、溝４に確実に接着剤が残ったまま磁石３を挿入できる。この溝４がない場合に は、接着剤が全面的に押し出されたり或いは片側に寄って挿入された場合には、 片側のみ接着剤が残るため、不均一な貼付状態となる。溝４を設けた場合には片 寄りなく均等な貼付状態であり、たとえば永久磁石３を挿入する際に磁石３を回 転させながら挿入させれば、溝４に残った接着剤が回転子軸２表面に均等に塗布 される効果がある。同様な効果を得る方法として、設ける溝４は軸方向にひねっ た形（スキュー状）に構成しても良い。

【００１１】 本構成のもう一つの効果は、モータ運転中の温度上昇による接着剤の膨脹によ る磁石３内径を押し広げようとする力に対して、溝４を設けることによりその部 分（溝４）に膨脹した接着剤の一部が逃げることにより、この力を暖和させるこ とができ、磁石＃のひび割れを防ぐことができることである。

【００１２】 （第２実施例） 第２の実施例につき図４及び図５にて説明する。図４は磁石３を６極に着磁 する場合における実施例であるが、各磁極の中央に溝４が位置するように構成さ れる。この種のモータでは、固定子電流による起磁力と永久磁石３の起磁力との 位相差が電気角９０°付近で使用される場合がほとんどである。

【００１３】 図５には位相差９０°の場合の永久磁石３と固定子電流による起磁力分布との 関係を示している。同図から判るように、永久磁石３は回転方向に対して先とな る側において増磁作用を受け、回転方向に対して後となる側において減磁作用を 受ける。そしてこの増磁，減磁作用は磁極の周方向端部へ向かうほど大きくなる 。モータが逆回転する場合、増磁および減磁作用を受ける部位は反転する。減磁 作用が大きすぎると永久磁石３の減磁を招いてしまうが、その対策としては、固 定子起磁力に対抗しうる永久磁石３の厚みを確保する必要がある。

【００１４】 従って、本考案のポイントである溝４を設けたことによる磁石厚さの減少は減 磁耐量としては不利となるのであるが、第２の実施例のように溝４位置を、減磁 作用のほとんどない磁極中央に配置することにより、また減磁作用の大きな磁極 端部には溝４を設けないことにより、減磁耐量については従来方式と同等となる 。溝４を設けることの効果は、第１実施例の場合と同じであるが、第２実施例で は溝４の数は磁極数と同一とする必要がある。

【００１５】

【考案の効果】

本考案は以上の説明から明らかなように永久磁石内径に溝を設けることで回 転子軸に接着剤を塗布してリング状磁石を挿入する際に回転子軸表面に接着剤の 不均一部分をなくし、かつモータ運転中の温度上昇による膨脹部分が溝部分に食 み出すことにより、磁石内径を押し広げる力を暖和させることができ、永久磁石 回転子としての機械的強度を従来よりも大幅に強力に改善することができる。

【００１６】 また設ける溝を減磁作用の影響の少ない磁極中央部に配置することにより、溝 を設けたことによる磁気特性の低下に対し、不必要に磁石の厚みを増す必要がな く、コストの低廉化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例を示す永久磁石の正面図、

【図２】本考案の第１実施例を示す永久磁石の側面図、

【図３】第１実施例を示す永久磁石回転子の側断面図、

【図４】第２実施例を示す永久磁石の正面図，

【図５】第２実施例の永久磁石と固定子電流による起磁
力分布との関係図、

【図６】従来例を示す永久回転子の側断面図。

【符号の説明】

２，２Ａ…回転子軸、 ３，３Ａ，３Ｂ等…
永久磁石、４，４Ｂ…溝。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 永久磁石形同期モータ又はブラシレスモ
   ータ等に用いられる回転軸の外周面にリング状の磁石を
   接着嵌合して成る永久磁石回転子において、前記磁石の
   内径側に複数の溝を設け、回転軸と磁石の接合面に部分
   的に隙間を設けたことを特徴とする永久磁石回転子。
2. 【請求項２】 前記隙間を設けるための溝は、磁極の中
   心に配置し磁極端部には配置しないことにより固定子電
   流の起磁力による減磁作用に対し減磁耐量を増した請求
   項１記載の永久磁石回転子。