JPS59230457A - ブラシレス電動機の回転子 - Google Patents
ブラシレス電動機の回転子Info
- Publication number
- JPS59230457A JPS59230457A JP58105163A JP10516383A JPS59230457A JP S59230457 A JPS59230457 A JP S59230457A JP 58105163 A JP58105163 A JP 58105163A JP 10516383 A JP10516383 A JP 10516383A JP S59230457 A JPS59230457 A JP S59230457A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- magnet
- plate
- shaped
- anisotropy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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)
- Brushless Motors (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は工作機械、ロボット等の駆動源に使用されるブ
ラシレス電動機の回転子に関するものである。
ラシレス電動機の回転子に関するものである。
従来例の構成とその問題点
近年、工場の自動化が進み工場で使用される工作機械、
ロボット等の信頼性を高める必要が生じている。従来こ
の種の工作機械、ロボット等の駆動源としては、制御回
路が比較的簡単な直流サーボ電動機が使用されていたが
、ブラシと整流子という電気接点があるため信頼性が低
く、捷たブラシの交換、ブラシ粉の掃除等、電動機の保
守、点検が不可欠であや、さらにブラシ粉の付着による
絶縁抵抗の劣化という問題点を有していた。従って最近
制御回路は多少複雑にはなるがブラシ、整流子のないブ
ラシレス電動機が注目され、半導体集積回路技術の進歩
とともに、複雑な制御回路も安価になり、直流サーボ電
動機がブラシレス電動機に置き換わろうとする傾向にあ
る。
ロボット等の信頼性を高める必要が生じている。従来こ
の種の工作機械、ロボット等の駆動源としては、制御回
路が比較的簡単な直流サーボ電動機が使用されていたが
、ブラシと整流子という電気接点があるため信頼性が低
く、捷たブラシの交換、ブラシ粉の掃除等、電動機の保
守、点検が不可欠であや、さらにブラシ粉の付着による
絶縁抵抗の劣化という問題点を有していた。従って最近
制御回路は多少複雑にはなるがブラシ、整流子のないブ
ラシレス電動機が注目され、半導体集積回路技術の進歩
とともに、複雑な制御回路も安価になり、直流サーボ電
動機がブラシレス電動機に置き換わろうとする傾向にあ
る。
ブラシレス電動機はその原理上、回転子を永久磁石で構
成しているが、小型、高性能の電動機を設計するために
は永久磁石に動作磁束密度の高い磁石、例えばアルニコ
磁石等を使用することが望ましい。しかし、この種の磁
石は一方向にしか異方性処理ができないため、磁極が４
極以上のモータに使用する場合には、片方の極だけに異
方性をもたせるか、又は磁極の中間点に嬰方性をもたせ
る方法をとっており、磁石の持つ性能を最大限に利用す
ることができないという問題点がある。
成しているが、小型、高性能の電動機を設計するために
は永久磁石に動作磁束密度の高い磁石、例えばアルニコ
磁石等を使用することが望ましい。しかし、この種の磁
石は一方向にしか異方性処理ができないため、磁極が４
極以上のモータに使用する場合には、片方の極だけに異
方性をもたせるか、又は磁極の中間点に嬰方性をもたせ
る方法をとっており、磁石の持つ性能を最大限に利用す
ることができないという問題点がある。
以下に従来のブラシレス電動機について説明する。第１
図はブラシレス電動機の構造を示すものであり、１は電
機子巻線２が巻回された固定子コアであり、３は固定子
コア１を保持するフレーム、４．５は軸受６，７を介し
て回転子８が固定された回転子軸９を保持するブラケッ
ト、１０は電機子巻線２に電力を供給するタイミングを
検出する回転子位置検出器である。
図はブラシレス電動機の構造を示すものであり、１は電
機子巻線２が巻回された固定子コアであり、３は固定子
コア１を保持するフレーム、４．５は軸受６，７を介し
て回転子８が固定された回転子軸９を保持するブラケッ
ト、１０は電機子巻線２に電力を供給するタイミングを
検出する回転子位置検出器である。
第２図は第１図の回転子８を軸方向から見た図である。
９は回転子軸であり、マグネット１１と固定されている
。かかる構成において、マグネット１１には高い磁束密
度を出すためにアルニコ系磁石が使用されるが、製造上
の理由で一方向にしか異方性処理を施すことができない
。第２図においてＭで示した方向が異方性の方向になっ
ている。
。かかる構成において、マグネット１１には高い磁束密
度を出すためにアルニコ系磁石が使用されるが、製造上
の理由で一方向にしか異方性処理を施すことができない
。第２図においてＭで示した方向が異方性の方向になっ
ている。
従って磁極面１２から１５の間及び磁極面１３から１４
間にある部分の磁石は磁化の方向と異方性磁極面１２か
ら１３、及び磁極面１４から１５の間にある部分の磁石
は異方性の方向が磁化の方向と直交するので有効に磁束
を発生することができない０７ノニ磁石で（′ｔ、、一
般に異方性の方向に磁化した場合と異方性の方向と直交
する方向に磁化した場合とで最大磁束密度は半分以下に
なる。
間にある部分の磁石は磁化の方向と異方性磁極面１２か
ら１３、及び磁極面１４から１５の間にある部分の磁石
は異方性の方向が磁化の方向と直交するので有効に磁束
を発生することができない０７ノニ磁石で（′ｔ、、一
般に異方性の方向に磁化した場合と異方性の方向と直交
する方向に磁化した場合とで最大磁束密度は半分以下に
なる。
従って、かかる従来のアルニコ磁石を使用した回転子で
は十分に磁石の性能を利用することができないという欠
点がある。
は十分に磁石の性能を利用することができないという欠
点がある。
さらに、アルニコ磁石は一体物として鋳造され、電気抵
抗率も低いため、回転子の回転によって磁極表面に渦電
流が発生し、特に高速回転の場合、制動トルクも大きく
なり、損失が増加し、モータ効率が悪くなるという問題
点を有していた。
抗率も低いため、回転子の回転によって磁極表面に渦電
流が発生し、特に高速回転の場合、制動トルクも大きく
なり、損失が増加し、モータ効率が悪くなるという問題
点を有していた。
発明の目的
本発明は上記従来の問題点を解消するもので、アルニコ
磁石と同一の特性をもつＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ磁石を使用し
、磁化方向と使用磁石の異方性の方向を同一にし、かつ
磁極面の渦電流をも抑止できる優れた回転子を提供する
ことを目的とするものである。
磁石と同一の特性をもつＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ磁石を使用し
、磁化方向と使用磁石の異方性の方向を同一にし、かつ
磁極面の渦電流をも抑止できる優れた回転子を提供する
ことを目的とするものである。
発明の構成
本発明のブラシレス電動機の回転子は、アルニコ磁石と
減磁曲線はほぼ類似した板状のＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ磁石を
使用し、打抜き又は切断によって所定の寸法に形成し、
かつ回転子軸の径方向に積層してボルト製にて回転子軸
に固定したものである。
減磁曲線はほぼ類似した板状のＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ磁石を
使用し、打抜き又は切断によって所定の寸法に形成し、
かつ回転子軸の径方向に積層してボルト製にて回転子軸
に固定したものである。
また、前記板状のＦｅ−０ｒ −Ｃｏ 磁石の曲げ方
向に異方性をもたせ、磁化方向と異方性をもたせ、磁化
方向と異方性の方向を一致させるもので、磁気特性も磁
石材料の性能を最大限に使用でき、高性能のブラシレス
電動機の回転子を提供できるものである。
向に異方性をもたせ、磁化方向と異方性をもたせ、磁化
方向と異方性の方向を一致させるもので、磁気特性も磁
石材料の性能を最大限に使用でき、高性能のブラシレス
電動機の回転子を提供できるものである。
実施例の説明
以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する０第３
図は本発明の回転子を形成する板状をＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ
磁石を打抜又は切断し、曲げ加工を施した後の斜視図で
ある。板状Ｆ ｅ −Ｏｒ−Ｃｏ磁石１６の内部には通
しボルト用穴１７が複数個開けられている。前記板状Ｆ
ｅ−Ｃｒ−Ｃｏ磁石１６を第４図に示すように所定の厚
みになる様に、回転子軸１８の径方向に積層し、ボルト
１９にて回転子軸１８に締め付は固定し、第４図破線で
示した部分を切削加工する。この時には前記板状Ｆｅ−
Ｃｒ−Ｃｏ磁石１６は磁場中時冷処理を行っていないの
で磁石材料の硬度は１２０ Ｈｙ程度であるため簡単に
切削加工が可能である。この後に、前記板状Ｆｅ−Ｃｒ
−Ｃｏ磁石１６を回転子軸１８から取シはずし、磁界中
時冷処理を施すと、容易に板状磁石の曲げ方向に異方性
をもたすことができる。この後、再び組み立てて回転子
外周を研磨する。完成した回転子の軸方向から視た図を
第６図に示す。
図は本発明の回転子を形成する板状をＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ
磁石を打抜又は切断し、曲げ加工を施した後の斜視図で
ある。板状Ｆ ｅ −Ｏｒ−Ｃｏ磁石１６の内部には通
しボルト用穴１７が複数個開けられている。前記板状Ｆ
ｅ−Ｃｒ−Ｃｏ磁石１６を第４図に示すように所定の厚
みになる様に、回転子軸１８の径方向に積層し、ボルト
１９にて回転子軸１８に締め付は固定し、第４図破線で
示した部分を切削加工する。この時には前記板状Ｆｅ−
Ｃｒ−Ｃｏ磁石１６は磁場中時冷処理を行っていないの
で磁石材料の硬度は１２０ Ｈｙ程度であるため簡単に
切削加工が可能である。この後に、前記板状Ｆｅ−Ｃｒ
−Ｃｏ磁石１６を回転子軸１８から取シはずし、磁界中
時冷処理を施すと、容易に板状磁石の曲げ方向に異方性
をもたすことができる。この後、再び組み立てて回転子
外周を研磨する。完成した回転子の軸方向から視た図を
第６図に示す。
前記板状Ｆｅ−０ｒ−Ｃｏ磁石は磁界中時冷処理を施す
と磁石材料の硬度は２５０ Ｈｙ以上となシ、切う 削加工は困難となるが、研磨しＩも少ないので加工工数
も少なくてすむ。
と磁石材料の硬度は２５０ Ｈｙ以上となシ、切う 削加工は困難となるが、研磨しＩも少ないので加工工数
も少なくてすむ。
以上のように構成した本実施例によれば、磁石の磁化方
向と磁石の異方性方向が同一方向になるため、磁石材料
の性能が最大限に引出せるという効果がある。また、磁
石は板状のものが積層された形になるため磁極表面に発
生する渦電流も十分に抑えることができる。さらに、複
数個のボルトによって回転子軸に締め付は固定している
ため、遠心力に対しても、円周方向のトルクに対しても
十分な強度をもたすことが可能となるという効果もある
。
向と磁石の異方性方向が同一方向になるため、磁石材料
の性能が最大限に引出せるという効果がある。また、磁
石は板状のものが積層された形になるため磁極表面に発
生する渦電流も十分に抑えることができる。さらに、複
数個のボルトによって回転子軸に締め付は固定している
ため、遠心力に対しても、円周方向のトルクに対しても
十分な強度をもたすことが可能となるという効果もある
。
以下本発明の第２の実施例について、図面を参照しなが
ら説明する。
ら説明する。
第６図は本発明の第２の実施例を示す回転子の軸方向か
ら視た図である。２０は板状のＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ磁石、
２１は複数のＤカットを施した回転子軸であり、板状の
Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ磁石２０を所定の厚みで積層したもの
をボルト２２とナツト２３で締め付は固定している。第
４図の構成と異なる点は、個々の磁石をボルト・ナツト
ですべて結合しているため、回転子の機械的強度がより
高くできるという欠点ある。また、回転子軸２１にはＤ
カットが施されているため、回転子の円周方向のトルク
にも十分の強度を保つことができる。なお第６図では板
状Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ磁石２ｏと回転子軸２１はボルトに
て締め付けていないが、ボルトにて板状磁石２０を回転
子軸２１に締め付は固定しても良いことに言うまでもな
い。
ら視た図である。２０は板状のＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ磁石、
２１は複数のＤカットを施した回転子軸であり、板状の
Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ磁石２０を所定の厚みで積層したもの
をボルト２２とナツト２３で締め付は固定している。第
４図の構成と異なる点は、個々の磁石をボルト・ナツト
ですべて結合しているため、回転子の機械的強度がより
高くできるという欠点ある。また、回転子軸２１にはＤ
カットが施されているため、回転子の円周方向のトルク
にも十分の強度を保つことができる。なお第６図では板
状Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ磁石２ｏと回転子軸２１はボルトに
て締め付けていないが、ボルトにて板状磁石２０を回転
子軸２１に締め付は固定しても良いことに言うまでもな
い。
発明の効果
以上の如く本発明は、磁石の磁化方向と磁石の異方性方
向と同一方向にするため、磁石材料の特性を最大限に利
用でき、捷だ、磁石は板状のものを積層するので磁極表
面に発生する渦電流も十分に抑えることができる。さら
に複数個のボルトで板状磁石を回転子軸に締め付は固定
したことにより十分な機械強度をもたすことができると
いう効果を得ることができる優れたブラシレス電動機の
回転子を実現できるものである。
向と同一方向にするため、磁石材料の特性を最大限に利
用でき、捷だ、磁石は板状のものを積層するので磁極表
面に発生する渦電流も十分に抑えることができる。さら
に複数個のボルトで板状磁石を回転子軸に締め付は固定
したことにより十分な機械強度をもたすことができると
いう効果を得ることができる優れたブラシレス電動機の
回転子を実現できるものである。
第１図の回転子の正面図、第３図は本発明の第１の実施
例における板状のＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ磁石の斜視図、第４
図は回転子の切削部分を示す図、第５図は回転子の完成
図、第６図は第２の実施例の回転子の正面図である。
例における板状のＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ磁石の斜視図、第４
図は回転子の切削部分を示す図、第５図は回転子の完成
図、第６図は第２の実施例の回転子の正面図である。
１６．２０＝・＝Ｆｅ−Ｏｒ−Ｃｏ磁石、１７−− ボ
ルト用穴、１８．２１・・・・・回転子軸、１９・・・
・・ボルト。
ルト用穴、１８．２１・・・・・回転子軸、１９・・・
・・ボルト。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 １２ ノ４ 第３図 第４図 ９ 第５図
図 第２図 １２ ノ４ 第３図 第４図 ９ 第５図
Claims (1)
- 複数個の穴をもち、所定の寸法に打抜き又は切断、曲げ
加工を施した板状のＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系磁石と、径方向
に前記複数個の穴と対応するボルト用穴を施した回転子
軸とを備え、前記板状のＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ柔磁石の曲げ
方向に異方性をもたせ、回転子径方向に前記板状のＦ
ｅ −Ｏｒ −Ｇ ｏ系磁石を所定の厚みで積層し、ボ
ルトにて回転子軸に締め付は固定し、回転子外周を研磨
加工した所定の寸法に仕上げたブラシレス電動機の回転
子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58105163A JPS59230457A (ja) | 1983-06-13 | 1983-06-13 | ブラシレス電動機の回転子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58105163A JPS59230457A (ja) | 1983-06-13 | 1983-06-13 | ブラシレス電動機の回転子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59230457A true JPS59230457A (ja) | 1984-12-25 |
Family
ID=14400022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58105163A Pending JPS59230457A (ja) | 1983-06-13 | 1983-06-13 | ブラシレス電動機の回転子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59230457A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015121917A1 (ja) * | 2014-02-12 | 2015-08-20 | 日東電工株式会社 | Ｓｐｍモータ用リング磁石、ｓｐｍモータ用リング磁石の製造方法、ｓｐｍモータ及びｓｐｍモータの製造方法 |
| WO2015121916A1 (ja) * | 2014-02-12 | 2015-08-20 | 日東電工株式会社 | 永久磁石、永久磁石の製造方法、ｓｐｍモータ及びｓｐｍモータの製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56169722A (en) * | 1980-06-03 | 1981-12-26 | Nippon Gakki Seizo Kk | Manufacture of magnetic alloy |
-
1983
- 1983-06-13 JP JP58105163A patent/JPS59230457A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56169722A (en) * | 1980-06-03 | 1981-12-26 | Nippon Gakki Seizo Kk | Manufacture of magnetic alloy |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015121917A1 (ja) * | 2014-02-12 | 2015-08-20 | 日東電工株式会社 | Ｓｐｍモータ用リング磁石、ｓｐｍモータ用リング磁石の製造方法、ｓｐｍモータ及びｓｐｍモータの製造方法 |
| WO2015121916A1 (ja) * | 2014-02-12 | 2015-08-20 | 日東電工株式会社 | 永久磁石、永久磁石の製造方法、ｓｐｍモータ及びｓｐｍモータの製造方法 |
| JPWO2015121916A1 (ja) * | 2014-02-12 | 2017-03-30 | 日東電工株式会社 | 永久磁石、永久磁石の製造方法、ｓｐｍモータ及びｓｐｍモータの製造方法 |
| US20170170695A1 (en) * | 2014-02-12 | 2017-06-15 | Nitto Denko Corporation | Ring magnet for spm motor, production method for ring magnet for spm motor, spm motor, and production method for spm motor |
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