JPH0799745A - 回転子 - Google Patents

回転子

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JPH0799745A
JPH0799745A JP5239741A JP23974193A JPH0799745A JP H0799745 A JPH0799745 A JP H0799745A JP 5239741 A JP5239741 A JP 5239741A JP 23974193 A JP23974193 A JP 23974193A JP H0799745 A JPH0799745 A JP H0799745A
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JP
Japan
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rotor
core
permanent magnet
iron core
iron
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JP5239741A
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English (en)
Inventor
Shigeya Tanimoto
茂也 谷本
Mayumi So
まゆみ 楚
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製造性の向上を図る。 【構成】 回転子12は、回転子鉄心13の内部に、断
面形状が円弧状をなす4個の永久磁石15をそれぞれの
凸部15a側が回転子鉄心13の中心側を向くように配
設して構成する。上記回転子鉄心13は、中央部の略菱
形をなす第1の鉄心部品20と、外周部に配置される環
状の第2の鉄心部品21とから構成する。回転子12を
製造する場合、第1及び第2の鉄心部品20,21を組
み合わせる際に各永久磁石15を組み込むことができる
から、回転子鉄心の収納部に永久磁石を挿入するという
必要がなくなる。これに伴い、各部品や位置決め等にそ
れ程高い精度が要求されず、製造性を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、回転子鉄心の内部に断
面形状が円弧状をなす複数個の永久磁石を配設して構成
される回転子に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の回転子を備えたモータとして、
本出願人は、図12に示すような構成のものを考え、出
願している(例えば特願平5−124131号参照)。
この図12において、回転子1は、回転子鉄心2が有す
る4個の円弧状をなす収納部3に、断面形状が円弧状を
なす4個の永久磁石4をN極とS極とが交互となるよう
にそれぞれ挿入配置して構成されており、固定子鉄心5
内にこの固定子鉄心5の内周面と所定の空隙6を存する
状態で配設される。この場合、各永久磁石4は、それぞ
れの凸部4a側が回転子鉄心2の中心側を向くように配
置されている。7は回転子鉄心2の中心部に形成された
孔8に嵌着された回転軸である。なお、図12において
固定子巻線は省略している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記回転子
1を製造する場合、まず回転子鉄心2を製造し、この
後、この回転子鉄心2の収納部3に対して各永久磁石4
を一方側から挿入する必要がある。しかしながら、永久
磁石4を収納部3に挿入する工程はかなり難しいもので
あり、特にこの工程を自動組み立てで行う場合には、そ
れぞれについての正確な位置決めが必要であり、このた
めに組み立て速度を速くすることは難しく、また、各部
品について高い寸法精度が必要であり、結果的にモータ
の価格を低減することが難しいものとなっている。
【0004】また、永久磁石4の磁束の漏れが生じやす
く、モータにおける空隙磁束(回転子1と固定子5との
間の空隙6中の磁束)が少なくなるという不具合があ
る。さらに、回転子鉄心2において、永久磁石4の凹部
4b側内周面と回転子鉄心2の外周面(回転子鉄心1と
固定子鉄心5との間の空隙6)との間に存する鉄心部2
aの占める割合が大きく、その鉄心部2aの磁気抵抗に
よる磁気損失によって空隙磁束を減少させることにな
り、いずれの場合もモータの駆動効率の向上を妨げる要
因となっていた。
【0005】そこで、本発明の目的は、製造性を向上で
きて、モータ価格の低減を可能とし、また、永久磁石の
磁束の漏れを少なくできて、モータにおける空隙磁束を
増加でき、さらに、磁気損失を少なくできて、モータに
おける空隙磁束を増加できる回転子を提供するにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、回転子鉄心の
内部に、断面形状が円弧状をなす複数個の永久磁石をそ
れぞれの凸部側が回転子鉄心の中心側を向くように配設
して構成される回転子にあって、回転子鉄心を、複数個
の鉄心部品を組み合わせて構成したことを特徴とするも
のである。
【0007】この場合、回転子鉄心を構成する複数個の
鉄心部品は、永久磁石の凸部側に配置される第1の鉄心
部品と、永久磁石の凹部側に配置される第2の鉄心部品
とから構成するとよい。また、第2の鉄心部品は、各永
久磁石に対応して複数個の鉄心部品から構成することが
できる。
【0008】そして、上記回転子鉄心において、各永久
磁石の端部近傍部位に隙間を有する構成とすると良い。
また、複数個の鉄心部品のうち少なくとも永久磁石の凹
部側に配置される鉄心部品は、薄板状の鉄板を多数枚積
層して構成することが好ましい。さらに、永久磁石の凹
部側に配置される鉄心部品における鉄板の圧延方向と、
永久磁石の少なくとも中央部における磁気配向方向とを
略一致させることが好ましい。
【0009】
【作用】上記した手段によれば、回転子鉄心は複数個の
鉄心部品に分割されているから、それら鉄心部品を組み
合わせる際に各永久磁石を組み込むことが可能となり、
回転子を製造する際に、回転子鉄心の収納部に永久磁石
を挿入するという必要がなくなる。これに伴い、各部品
や位置決め等にそれ程高い精度が要求されず、製造性を
向上できる。
【0010】回転子鉄心において、各永久磁石の端部近
傍部位に隙間を有する構成とした場合には、その隙間に
より各部品の寸法精度に余裕ができるようになる。ま
た、その隙間部分は、隣り合う永久磁石間(隣り合う磁
極間)での漏れ磁路の磁気抵抗が大きくなるので、結果
的に磁束の漏れを少なくできる。
【0011】また、回転子鉄心を構成する鉄心部品を、
薄板状の鉄板を多数枚積層して構成した場合には、プレ
スによる打ち抜き加工が使用できるので、製造性を向上
できる。
【0012】さらに、回転子鉄心において永久磁石の凹
部側に配置される鉄心部品における鉄板の圧延方向と、
永久磁石の少なくとも中央部における磁気配向方向とを
略一致させることにより、その鉄心部品での磁気損失を
極力少なくできる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の第1実施例につき図1ないし
図4を参照して説明する。まず、図4にはモータ11の
概略的構成を示している。この図4において、回転子1
2は、回転子鉄心13が有する4個の円弧状をなす収納
部14に、断面形状が円弧状をなす4個の永久磁石15
をN極とS極とが交互となるように収納配置して構成さ
れており、固定子鉄心16内にこの固定子鉄心16の内
周面と所定の空隙17を存する状態で配設される。この
場合、各永久磁石15は、それぞれの凸部15a側が回
転子鉄心13の中心側を向くように配置されている。1
8は回転子鉄心13の中心部に形成された孔19に嵌着
された回転軸である。なお、図4においては固定子巻線
は省略されている。
【0014】ここで、上記回転子12における回転子鉄
心13は、図1ないし図3に示すように、中央部(永久
磁石15の凸部15a側)の略菱形をなす第1の鉄心部
品20と、外周部(永久磁石15の凹部15b側)の環
状をなす第2の鉄心部品21とを組み合わせて構成され
ている。そして、これら第1及び第2の鉄心部品20及
び21は、けい素鋼板から成る薄板状の鉄板20a,2
1aを多数枚積層して構成されている。
【0015】斯様な回転子12を製造する場合は、まず
第1の鉄心部品20の外面側に、4個の永久磁石15を
それぞれ接着若しくは溶接により固着し、この後、第2
の鉄心部品21をそれらに対し嵌合して接着若しくは溶
接により固着することによって製造する。
【0016】斯様な第1実施例によれば、回転子鉄心1
3は第1及び第2の鉄心部品20及び21に分割されて
いて、これら第1及び第2の鉄心部品20及び21を組
み合わせる際に各永久磁石15を組み込むことができる
から、回転子12を製造する際に、回転子鉄心13の収
納部14に対して永久磁石15を一方側から挿入すると
いう必要がなくなる。これに伴い、回転子12を構成す
る各部品(第1及び第2の鉄心部品20及び21、並び
に永久磁石15)の寸法精度や、それらの位置決め等に
それ程高い精度が要求されず、製造性を向上でき、ひい
てはモータ価格の低減に寄与できる。
【0017】また、回転子鉄心13を構成する第1及び
第2の鉄心部品20及び21を、それぞれけい素鋼板か
ら成る薄板状の鉄板20a,21aを多数枚積層して構
成するようにしているので、それら第1及び第2の鉄心
部品20及び21を製造するについて、プレスによる打
ち抜き加工が使用でき、切削加工等に比べて製造性を向
上できると共に、部品の寸法精度も高くできる。
【0018】図5は本発明の第2実施例を示したもので
あり、上記した第1実施例とは次の点が異なっている。
すなわち、回転子12における各永久磁石15の端部近
傍部位において、回転子鉄心13を構成する第1の鉄心
部品20と第2の鉄心部品21との間に隙間22を形成
するようにしている。
【0019】この第2実施例によれば、隙間22を形成
することにより、回転子鉄心13を構成する第1及び第
2の鉄心部品20及び21の寸法精度に余裕ができ、こ
れによってもモータ価格の低減に寄与できるようにな
る。また、各隙間22部分は、隣り合う永久磁石15,
15間(隣り合う磁極間)での漏れ磁路の磁気抵抗が大
きくなるので、結果的に磁束の漏れを少なくでき、ひい
てはモータ11における空隙磁束を増加できることにな
る。
【0020】図6ないし図8は本発明の第3実施例を示
したものであり、第1実施例とは次の点が異なってい
る。すなわち、図6及び図7に示すように、回転子12
における回転子鉄心23は、中央部(永久磁石15の凸
部15a側)の略菱形をなす第1の鉄心部品24と、外
周部(永久磁石15の凹部15b側)に配置される4個
の第2の鉄心部品25とを組み合わせることによって構
成している。そして、これら第1及び第2の鉄心部品2
4及び25は、それぞれけい素鋼板から成る薄板状の鉄
板24a,25aを多数枚積層して構成されている。
【0021】ここで、第2の鉄心部品25を構成する鉄
板25aについては、図8に示すように、方向性けい素
鋼板若しくは無方向性けい素鋼板から成る長尺な鉄板2
6から、鉄板26の圧延方向Aに対して各鉄板25aが
同一の条件となるように、図8に示す配置でプレスによ
る打ち抜き加工することによって製作するようにしてい
る。
【0022】また、各永久磁石15は、図6に示すよう
に、各部の磁気配向方向Bが平行となるように着磁され
ている。しかしてこの場合、回転子12において、各永
久磁石15の少なくとも中央部における磁気配向方向B
と、第2の鉄心部品25の鉄板25aの圧延方向Aとが
略一致するように構成している。
【0023】斯様な回転子12を製造する場合は、まず
第1の鉄心部品24の外面側に、4個の永久磁石15を
それぞれ接着若しくは溶接により固着し、この後、4個
の第2の鉄心部品25を、永久磁石15を覆うように配
置して、それら第1の鉄心部品24及び永久磁石15に
対して接着若しくは溶接により固着することによって製
造する。
【0024】斯様な第3実施例によれば、第1実施例に
よる作用効果に加えて、次のような利点がある。すなわ
ち、回転子鉄心23において、永久磁石15の凹部15
b側に配置される第2の鉄心部品25における鉄板25
aの圧延方向Aと、永久磁石15の少なくとも中央部に
おける磁気配向方向Bとを略一致させるようにしたこと
により、各第2の鉄心部品25での磁気抵抗が小さくな
って、そこでの磁気損失を極力少なくできる。これに伴
い、モータ11における空隙磁束を増加でき、ひいては
モータ駆動効率の向上を図ることが可能となる。
【0025】図9及び図10は本発明の第4実施例を示
したものであり、上記した第3実施例とは次の点が異な
っている。すなわち、回転子12における回転子鉄心2
7は、中央部の略菱形をなす第1の鉄心部品28と、外
周部に配置される4個の第2の鉄心部品29とを組み合
わせることによって構成している。この場合、第1の鉄
心部品28の4か所の頂点部分には、T字状の突部30
を設けている。これら第1及び第2の鉄心部品28及び
29も、第3実施例と同様に、それぞれけい素鋼板から
成る薄板状の鉄板28a,29aを多数枚積層して構成
されている。
【0026】また、回転子12において、各永久磁石1
5の少なくとも中央部における磁気配向方向Bと、第2
の鉄心部品29の鉄板29aの圧延方向Aとが略一致す
るように構成している。
【0027】斯様な回転子12を製造する場合は、まず
第1の鉄心部品28の外面側において、4個の永久磁石
15をそれぞれ突部30,30間に位置させた状態に配
置し、それぞれ接着若しくは溶接により固着する。この
後、4個の第2の鉄心部品29を、永久磁石15を覆う
ように配置して、それら第1の鉄心部品28及び永久磁
石15に対して接着若しくは溶接により固着することに
よって製造する。
【0028】斯様な第4実施例によれば、第3実施例に
よる作用効果に加えて、次のような利点がある。すなわ
ち、第1の鉄心部品28にT字状の突部30を設けてい
るので、回転子12を製造する場合に、その突部30を
永久磁石15の位置決めに利用でき、これによっても製
造性の向上を図ることができる。
【0029】図11は本発明の第5実施例を示したもの
であり、上記した第4実施例とは次の点が異なってい
る。すなわち、回転子12における各永久磁石15の端
部近傍部位において、回転子鉄心27を構成する第1の
鉄心部品28の突部30と第2の鉄心部品29の端部と
の間に隙間31を形成するようにしている。
【0030】この第5実施例によれば、隙間31を形成
することにより、第2実施例の場合と同様に、回転子鉄
心27を構成する第1及び第2の鉄心部品28及び29
の寸法精度に余裕ができ、また、各隙間31部分は、隣
り合う永久磁石15,15間(隣り合う磁極間)での漏
れ磁路の磁気抵抗が大きくなるので、結果的に磁束の漏
れを少なくできることになる。
【0031】
【発明の効果】請求項1に記載の回転子によれば、回転
子鉄心を複数個の鉄心部品に分割しているから、それら
鉄心部品を組み合わせる際に各永久磁石を組み込むこと
が可能となり、回転子を製造する際に、回転子鉄心の収
納部に永久磁石を挿入するという必要がなくなる。これ
に伴い、各部品や位置決め等にそれ程高い精度が要求さ
れず、製造性を向上できて、モータ価格の低減を図るこ
とができる。
【0032】請求項4に記載の回転子によれば、回転子
鉄心において隙間を形成することにより、各部品の寸法
精度に余裕ができるようになり、これによっても製造性
を向上できて、モータ価格の低減に寄与できるようにな
る。また、その隙間部分は、隣り合う永久磁石間(隣り
合う磁極間)での漏れ磁路の磁気抵抗が大きくなるの
で、結果的に磁束の漏れを少なくでき、ひいてはモータ
における空隙磁束を増加できることになる。
【0033】請求項5に記載の回転子によれば、回転子
鉄心を構成する鉄心部品を、薄板状の鉄板を多数枚積層
して構成することにより、プレスによる打ち抜き加工が
使用でき、製造性を向上できる。
【0034】請求項6に記載の回転子によれば、永久磁
石の凹部側に配置される鉄心部品での磁気抵抗が小さく
なって、そこでの磁気損失を極力少なくできるようにな
り、ひいてはモータにおける空隙磁束を増加でき、モー
タ駆動効率の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す回転子の斜視図
【図2】回転子の平面図
【図3】回転子を構成する部品を分離した状態で示す平
面図
【図4】モータの断面図
【図5】本発明の第2実施例を示す図2相当図
【図6】本発明の第3実施例を示す図2相当図
【図7】図3相当図
【図8】第2の鉄心部品を構成する鉄板を打ち抜く際の
配置図
【図9】本発明の第4実施例を示す図2相当図
【図10】図3相当図
【図11】本発明の第5実施例を示す図2相当図
【図12】本発明に対する比較例を示す図4相当図
【符号の説明】
12は回転子、13は回転子鉄心、15は永久磁石、1
5aは凸部、15bは凹部、16は固定子鉄心、20は
第1の鉄心部品、20aは鉄板、21は第2の鉄心部
品、21aは鉄板、22は隙間、23は回転子鉄心、2
4は第1の鉄心部品、24aは鉄板、25は第2の鉄心
部品、25aは鉄板、27は回転子鉄心、28は第1の
鉄心部品、28aは鉄板、29は第2の鉄心部品、29
aは鉄板、31は隙間、Aは圧延方向、Bは磁気配向方
向である。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転子鉄心の内部に、断面形状が円弧状
    をなす複数個の永久磁石をそれぞれの凸部側が回転子鉄
    心の中心側を向くように配設して構成される回転子にあ
    って、 前記回転子鉄心を、複数個の鉄心部品を組み合わせて構
    成したことを特徴とする回転子。
  2. 【請求項2】 複数個の鉄心部品は、永久磁石の凸部側
    に配置される第1の鉄心部品と、永久磁石の凹部側に配
    置される第2の鉄心部品とを有することを特徴とする請
    求項1記載の回転子。
  3. 【請求項3】 第2の鉄心部品は、各永久磁石の凹部側
    に配置される複数個の鉄心部品から構成されていること
    を特徴とする請求項2記載の回転子。
  4. 【請求項4】 回転子鉄心は、各永久磁石の端部近傍部
    位に隙間を有することを特徴とする請求項1、2または
    3記載の回転子。
  5. 【請求項5】 複数個の鉄心部品のうち少なくとも永久
    磁石の凹部側に配置される鉄心部品は、薄板状の鉄板を
    多数枚積層して構成したことを特徴とする請求項1、2
    または3記載の回転子。
  6. 【請求項6】 永久磁石の凹部側に配置される鉄心部品
    における鉄板の圧延方向と、永久磁石の少なくとも中央
    部における磁気配向方向とを略一致させたことを特徴と
    する請求項5記載の回転子。
JP5239741A 1993-09-27 1993-09-27 回転子 Pending JPH0799745A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5945760A (en) * 1995-05-31 1999-08-31 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Motor with built-in permanent magnets
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