JP2003274587A - 永久磁石型モータ - Google Patents
永久磁石型モータInfo
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- JP2003274587A JP2003274587A JP2002075495A JP2002075495A JP2003274587A JP 2003274587 A JP2003274587 A JP 2003274587A JP 2002075495 A JP2002075495 A JP 2002075495A JP 2002075495 A JP2002075495 A JP 2002075495A JP 2003274587 A JP2003274587 A JP 2003274587A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 永久磁石を回転子や固定子などの母材に固定
するための新規な手段を提供する。 【解決手段】 上部磁石４および下部磁石５に誘導斜面
４ａ，５ａを形成し、エンドプレート６の弾発力によっ
て固定する。弾発力がスロット２の長手方向に作用する
と、上部磁石４の誘導斜面４ａが、下部磁石５の誘導斜
面５ａと互いに干渉することで、上部磁石４と下部磁石
５とが互いに反発方向にそれぞれ押し出され、その収容
部であるスロット２の各対向面に、常時押しつけられ
る。簡易な構造で永久磁石３をスロット２に固定でき、
またスロット２内における永久磁石３のガタつきも防止
できる。
するための新規な手段を提供する。 【解決手段】 上部磁石４および下部磁石５に誘導斜面
４ａ，５ａを形成し、エンドプレート６の弾発力によっ
て固定する。弾発力がスロット２の長手方向に作用する
と、上部磁石４の誘導斜面４ａが、下部磁石５の誘導斜
面５ａと互いに干渉することで、上部磁石４と下部磁石
５とが互いに反発方向にそれぞれ押し出され、その収容
部であるスロット２の各対向面に、常時押しつけられ
る。簡易な構造で永久磁石３をスロット２に固定でき、
またスロット２内における永久磁石３のガタつきも防止
できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、永久磁石を含んで
構成された永久磁石型モータに関する。
構成された永久磁石型モータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のモータでは、珪素鋼板などからな
る母材としての回転子や固定子のスロットに、永久磁石
を固定する場合、スロット壁と永久磁石との間に樹脂も
しくは接着剤を充填し固化させる方法や、円筒形のロー
タの外周面に嵌め込んだ永久磁石の外周側を囲むよう
に、環状のスリーブやリングを嵌め込む方法が採られて
いた。
る母材としての回転子や固定子のスロットに、永久磁石
を固定する場合、スロット壁と永久磁石との間に樹脂も
しくは接着剤を充填し固化させる方法や、円筒形のロー
タの外周面に嵌め込んだ永久磁石の外周側を囲むよう
に、環状のスリーブやリングを嵌め込む方法が採られて
いた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、樹脂や接着剤
の使用は一定の硬化時間を要するうえ経年劣化のおそれ
もあり、スリーブやリングの使用は振動やクリープ疲労
による塑性変形から永久磁石のガタつきを生じる場合が
ある。
の使用は一定の硬化時間を要するうえ経年劣化のおそれ
もあり、スリーブやリングの使用は振動やクリープ疲労
による塑性変形から永久磁石のガタつきを生じる場合が
ある。
【０００４】そこで本発明の目的は、永久磁石を回転子
や固定子などの母材に固定するための新規な手段を提供
することにある。
や固定子などの母材に固定するための新規な手段を提供
することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】第１の本発明は、固定子
または可動子に形成された収容部に永久磁石を収容して
なる永久磁石型モータであって、前記永久磁石または前
記収容部のうち少なくともいずれか一方に形成され前記
永久磁石の前記収容部への挿入方向に対し斜めに交差す
る誘導斜面と、前記永久磁石を前記挿入方向に沿って常
時付勢する弾発部材と、を備え、前記弾発部材の付勢力
により前記永久磁石を、前記挿入方向に対する交差方向
に付勢することを特徴とする永久磁石型モータである。
または可動子に形成された収容部に永久磁石を収容して
なる永久磁石型モータであって、前記永久磁石または前
記収容部のうち少なくともいずれか一方に形成され前記
永久磁石の前記収容部への挿入方向に対し斜めに交差す
る誘導斜面と、前記永久磁石を前記挿入方向に沿って常
時付勢する弾発部材と、を備え、前記弾発部材の付勢力
により前記永久磁石を、前記挿入方向に対する交差方向
に付勢することを特徴とする永久磁石型モータである。
【０００６】第１の本発明では、弾発部材が永久磁石を
その挿入方向に沿って付勢すると、誘導斜面が他の部材
と干渉することで、永久磁石がその挿入方向に対する交
差方向に付勢され、収容部の対向箇所に押しつけられ
る。したがって第１の本発明では、簡易な手段で永久磁
石を収容部に固定でき、そのガタつきも防止できる。な
お本発明における「永久磁石型モータ」は発電機を含
む。
その挿入方向に沿って付勢すると、誘導斜面が他の部材
と干渉することで、永久磁石がその挿入方向に対する交
差方向に付勢され、収容部の対向箇所に押しつけられ
る。したがって第１の本発明では、簡易な手段で永久磁
石を収容部に固定でき、そのガタつきも防止できる。な
お本発明における「永久磁石型モータ」は発電機を含
む。
【０００７】第２の本発明は、固定子または可動子に形
成された収容部に永久磁石を収容してなる永久磁石型モ
ータであって、互いに同寸法に構成された１対の永久磁
石であって、前記収容部への挿入方向に対し斜めに交差
する誘導斜面を備えた永久磁石と、前記永久磁石を前記
挿入方向に沿って常時付勢する弾発部材と、を備え、前
記弾発部材の付勢力により前記永久磁石を、前記挿入方
向に対する交差方向に付勢することを特徴とする永久磁
石型モータである。
成された収容部に永久磁石を収容してなる永久磁石型モ
ータであって、互いに同寸法に構成された１対の永久磁
石であって、前記収容部への挿入方向に対し斜めに交差
する誘導斜面を備えた永久磁石と、前記永久磁石を前記
挿入方向に沿って常時付勢する弾発部材と、を備え、前
記弾発部材の付勢力により前記永久磁石を、前記挿入方
向に対する交差方向に付勢することを特徴とする永久磁
石型モータである。
【０００８】第２の本発明では、互いに同寸法に構成さ
れた１対の永久磁石を使用するので、部品の種類が少な
くて済むうえ、１対の永久磁石を両者の誘導斜面同士が
接する姿勢で収容部に挿入することにより、挿入方向に
関する磁気的な対称性を確保できる。なお第２の本発明
における１対の永久磁石は、これを収容部に多数対収容
することとしてもよい。
れた１対の永久磁石を使用するので、部品の種類が少な
くて済むうえ、１対の永久磁石を両者の誘導斜面同士が
接する姿勢で収容部に挿入することにより、挿入方向に
関する磁気的な対称性を確保できる。なお第２の本発明
における１対の永久磁石は、これを収容部に多数対収容
することとしてもよい。
【０００９】第３の本発明は、第１または第２の本発明
の永久磁石型モータであって、前記収容部が通孔であ
り、前記弾発部材が前記収容部の両方の開口部に設けら
れていることを特徴とする永久磁石型モータである。
の永久磁石型モータであって、前記収容部が通孔であ
り、前記弾発部材が前記収容部の両方の開口部に設けら
れていることを特徴とする永久磁石型モータである。
【００１０】第３の本発明では、弾発部材を収容部の両
方の開口部に設けることとしたので、収容部に関する磁
気的な対称性を確保することが可能となる。
方の開口部に設けることとしたので、収容部に関する磁
気的な対称性を確保することが可能となる。
【００１１】第４の本発明は、第１ないし第３のいずれ
か１の本発明の永久磁石型モータであって、前記挿入方
向がロータ軸方向と略平行である永久磁石型モータであ
る。
か１の本発明の永久磁石型モータであって、前記挿入方
向がロータ軸方向と略平行である永久磁石型モータであ
る。
【００１２】第４の本発明では、永久磁石の挿入方向
を、回転型モータの場合のロータ軸方向に対し略平行と
したので、ロータ軸方向に対し放射方向に作用する遠心
力が弾発部材に作用することはない。
を、回転型モータの場合のロータ軸方向に対し略平行と
したので、ロータ軸方向に対し放射方向に作用する遠心
力が弾発部材に作用することはない。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態について以下に
説明する。実施形態の永久磁石型モータは、回転界磁型
の同期電動発電機であり、図１はその界磁鉄心１を示
す。界磁鉄心１は珪素鋼板を積層してなる略円筒形のも
のであり、ロータ軸方向（図中Ａ−Ｂ方向）と同方向に
延びる８個のスロット２が、等角度間隔に穿設されてい
る。
説明する。実施形態の永久磁石型モータは、回転界磁型
の同期電動発電機であり、図１はその界磁鉄心１を示
す。界磁鉄心１は珪素鋼板を積層してなる略円筒形のも
のであり、ロータ軸方向（図中Ａ−Ｂ方向）と同方向に
延びる８個のスロット２が、等角度間隔に穿設されてい
る。
【００１４】スロット２は通孔であり、その内部にはそ
れぞれ永久磁石３が収容される。各永久磁石３の極性
は、隣接するスロット２の永久磁石３の極性に対して逆
極性にする。永久磁石３は予め着磁されていてもよく、
組立中あるいは組立後に着磁することとしてもよい。
れぞれ永久磁石３が収容される。各永久磁石３の極性
は、隣接するスロット２の永久磁石３の極性に対して逆
極性にする。永久磁石３は予め着磁されていてもよく、
組立中あるいは組立後に着磁することとしてもよい。
【００１５】永久磁石３は上部磁石４と下部磁石５とか
ら構成されており、これら上部磁石４と下部磁石５との
両者の対向面には、誘導斜面４ａ，５ａがそれぞれ形成
されている。上部磁石４と下部磁石５とは互いに同寸法
であり、誘導斜面４ａ，５ａはいずれも平面である。
ら構成されており、これら上部磁石４と下部磁石５との
両者の対向面には、誘導斜面４ａ，５ａがそれぞれ形成
されている。上部磁石４と下部磁石５とは互いに同寸法
であり、誘導斜面４ａ，５ａはいずれも平面である。
【００１６】組み立ての際には、円盤形のアルミニウム
板からなるエンドプレート６であって互いに同寸法のも
のを２枚用意し、うち下側の１枚でスロット２の下側の
開口部を覆い、８組の永久磁石３を８個のスロット２に
対して、ロータ軸方向と同方向に挿入し、他方のエンド
プレート６でスロット２の上側の開口部を覆う。その状
態で図２に示すように、界磁鉄心１をロータシャフト１
０の取付部１１にセットする。なおエンドプレート６の
材質としては非磁性体を用いるのが好適であり、例えば
真鍮を用いてもよい。
板からなるエンドプレート６であって互いに同寸法のも
のを２枚用意し、うち下側の１枚でスロット２の下側の
開口部を覆い、８組の永久磁石３を８個のスロット２に
対して、ロータ軸方向と同方向に挿入し、他方のエンド
プレート６でスロット２の上側の開口部を覆う。その状
態で図２に示すように、界磁鉄心１をロータシャフト１
０の取付部１１にセットする。なおエンドプレート６の
材質としては非磁性体を用いるのが好適であり、例えば
真鍮を用いてもよい。
【００１７】取付部１１は、放射方向に突出するフラン
ジ部１２と、取付部１１の上端縁に複数個等角度間隔に
立設されロータ軸方向（ロータシャフト１０の長手方
向）に突出する折曲片１３とを備えている。なお折曲片
１３の形状は、取付部の上端縁の全周に亘るフランジ状
ないし筒状であってもよい。組み立ての際には、取付部
１１への界磁鉄心１の挿入後に、折曲片１３を図中Ｃ方
向に折り曲げることにより、エンドプレート６の内端を
カシメ留めする。また、エンドプレート６の外端は、上
下方向に押し込み変形１５することで、界磁鉄心１にカ
シメ留めする。
ジ部１２と、取付部１１の上端縁に複数個等角度間隔に
立設されロータ軸方向（ロータシャフト１０の長手方
向）に突出する折曲片１３とを備えている。なお折曲片
１３の形状は、取付部の上端縁の全周に亘るフランジ状
ないし筒状であってもよい。組み立ての際には、取付部
１１への界磁鉄心１の挿入後に、折曲片１３を図中Ｃ方
向に折り曲げることにより、エンドプレート６の内端を
カシメ留めする。また、エンドプレート６の外端は、上
下方向に押し込み変形１５することで、界磁鉄心１にカ
シメ留めする。
【００１８】永久磁石３の挿入方向の高さｈは、スロッ
ト２に押し込まれた上部磁石４および下部磁石５の各背
面がスロット２の幅ｄをなすときに、スロット２の深さ
（挿入方向の長さ）よりわずかに大きくなるように設定
されている。永久磁石３のスロット２への押し込みによ
る沈み込み量は、エンドプレート６のスプリングバック
量より小さく設定されている。
ト２に押し込まれた上部磁石４および下部磁石５の各背
面がスロット２の幅ｄをなすときに、スロット２の深さ
（挿入方向の長さ）よりわずかに大きくなるように設定
されている。永久磁石３のスロット２への押し込みによ
る沈み込み量は、エンドプレート６のスプリングバック
量より小さく設定されている。
【００１９】このようにして組み立てられた状態のロー
タ１４では、エンドプレート６が永久磁石３を押し込む
ように、その弾発力により永久磁石３がその挿入方向に
沿う方向（図中上下方向）に、常時付勢された状態とな
る。
タ１４では、エンドプレート６が永久磁石３を押し込む
ように、その弾発力により永久磁石３がその挿入方向に
沿う方向（図中上下方向）に、常時付勢された状態とな
る。
【００２０】ここで、エンドプレート６の弾発力がスロ
ット２の長手方向（図中上下方向）に作用すると、上部
磁石４の誘導斜面４ａが、下部磁石５の誘導斜面５ａと
互いに干渉することで、上部磁石４と下部磁石５とが互
いに反発方向（図中左右方向）にそれぞれ押し出され、
これら上部磁石４と下部磁石５とが、その収容部である
スロット２の各対向面に、常時押しつけられた状態にな
る。
ット２の長手方向（図中上下方向）に作用すると、上部
磁石４の誘導斜面４ａが、下部磁石５の誘導斜面５ａと
互いに干渉することで、上部磁石４と下部磁石５とが互
いに反発方向（図中左右方向）にそれぞれ押し出され、
これら上部磁石４と下部磁石５とが、その収容部である
スロット２の各対向面に、常時押しつけられた状態にな
る。
【００２１】以上のとおり、本実施形態に係るロータ１
４では、エンドプレート６の弾発力により永久磁石３が
固定されるので、簡易な構造で永久磁石３をスロット２
に固定でき、また永久磁石３のスロット２への押し込み
による沈み込み量を、エンドプレート６のスプリングバ
ック量より小さく設定したので、スロット２内における
永久磁石３のガタつきも防止できる。
４では、エンドプレート６の弾発力により永久磁石３が
固定されるので、簡易な構造で永久磁石３をスロット２
に固定でき、また永久磁石３のスロット２への押し込み
による沈み込み量を、エンドプレート６のスプリングバ
ック量より小さく設定したので、スロット２内における
永久磁石３のガタつきも防止できる。
【００２２】また本実施形態では、上部磁石４と下部磁
石５とを互いに同寸法に構成し、かつ互いに同寸法の２
枚のエンドプレート６を用いることとしたので、部品の
種類の増加による製造コスト増を抑制できると共に、エ
ンドプレート６をスロット２の両方の開口端部に設ける
こととしたので、ロータ軸方向に関する磁気特性の対称
性を確保できる。ただし本発明における収容部は通孔で
なく有底であってもよい。
石５とを互いに同寸法に構成し、かつ互いに同寸法の２
枚のエンドプレート６を用いることとしたので、部品の
種類の増加による製造コスト増を抑制できると共に、エ
ンドプレート６をスロット２の両方の開口端部に設ける
こととしたので、ロータ軸方向に関する磁気特性の対称
性を確保できる。ただし本発明における収容部は通孔で
なく有底であってもよい。
【００２３】また本実施形態では、誘導斜面４ａ，５ａ
が平面であり、かつ上部磁石４と下部磁石５とを同形状
とした結果として誘導斜面４ａ，５ａが永久磁石３の長
手方向に対し互いに同角度をなすことになるので、誘導
斜面４ａ，５ａが対面する姿勢で上部磁石４と下部磁石
５とを突き合わせた場合のスロット２内のデッドスペー
ス（空隙）がわずかで済み効率の低下を抑制できるう
え、かつ上部磁石４と下部磁石５とが互いに位置ずれし
た場合にも両者の姿勢を維持できる。
が平面であり、かつ上部磁石４と下部磁石５とを同形状
とした結果として誘導斜面４ａ，５ａが永久磁石３の長
手方向に対し互いに同角度をなすことになるので、誘導
斜面４ａ，５ａが対面する姿勢で上部磁石４と下部磁石
５とを突き合わせた場合のスロット２内のデッドスペー
ス（空隙）がわずかで済み効率の低下を抑制できるう
え、かつ上部磁石４と下部磁石５とが互いに位置ずれし
た場合にも両者の姿勢を維持できる。
【００２４】また本実施形態では、永久磁石３の挿入方
向をロータ軸方向に対し略平行としたので、ロータ軸方
向に対し放射方向に作用する遠心力がエンドプレート６
に作用せず、永久磁石３を堅固に保持できる。ただし本
発明における永久磁石の挿入方向、すなわち収容部の深
さ方向は、他のどのような方向であってもよい。
向をロータ軸方向に対し略平行としたので、ロータ軸方
向に対し放射方向に作用する遠心力がエンドプレート６
に作用せず、永久磁石３を堅固に保持できる。ただし本
発明における永久磁石の挿入方向、すなわち収容部の深
さ方向は、他のどのような方向であってもよい。
【００２５】なお、上記実施形態では永久磁石３を上部
磁石４および下部磁石５により構成し、かつ誘導斜面４
ａ，５ａを上部磁石４および下部磁石５の両者に設けた
が、本発明における永久磁石は単一の収容部（スロット
２に相当）について一つであってもよく、また３つ以上
であってもよい。
磁石４および下部磁石５により構成し、かつ誘導斜面４
ａ，５ａを上部磁石４および下部磁石５の両者に設けた
が、本発明における永久磁石は単一の収容部（スロット
２に相当）について一つであってもよく、また３つ以上
であってもよい。
【００２６】また誘導斜面は、永久磁石３の挿入方向に
対し斜めに交差する方向、すなわち永久磁石３の挿入方
向に沿う方向または挿入方向に直交する方向以外の方向
であればよく、所期の効果を発揮できる。また、誘導斜
面は全ての永久磁石に形成されていなくてもよく、また
誘導斜面は収容部、とくにその内側に設けてもよい。す
なわち本発明における誘導斜面は、永久磁石と収容部と
のいずれか一方に設けられていればよい。
対し斜めに交差する方向、すなわち永久磁石３の挿入方
向に沿う方向または挿入方向に直交する方向以外の方向
であればよく、所期の効果を発揮できる。また、誘導斜
面は全ての永久磁石に形成されていなくてもよく、また
誘導斜面は収容部、とくにその内側に設けてもよい。す
なわち本発明における誘導斜面は、永久磁石と収容部と
のいずれか一方に設けられていればよい。
【００２７】また上記実施形態では、エンドプレート６
がスロット２の開口部を覆うこととしたが、エンドプレ
ート６はスロット２の開口部の一部に臨ませたものでも
よく、スロット２を出没する永久磁石３に干渉できる構
造であれば所期の効果を実現できる。また本発明におけ
る弾発部材としては板状のエンドプレート以外に、樹脂
材やコイルバネなど各種のものを利用できる。
がスロット２の開口部を覆うこととしたが、エンドプレ
ート６はスロット２の開口部の一部に臨ませたものでも
よく、スロット２を出没する永久磁石３に干渉できる構
造であれば所期の効果を実現できる。また本発明におけ
る弾発部材としては板状のエンドプレート以外に、樹脂
材やコイルバネなど各種のものを利用できる。
【００２８】また上記実施形態では、永久磁石３をロー
タ（回転子）１４に設置する回転界磁型のモータを例と
して説明したが、本発明は永久磁石をステータ（固定
子）に設置する回転電機子型のモータや、同様に回転電
機である発電機、さらにはリニアモータの界磁側にも適
用できるものであって、かかる構成も本発明の範疇に属
するものである。
タ（回転子）１４に設置する回転界磁型のモータを例と
して説明したが、本発明は永久磁石をステータ（固定
子）に設置する回転電機子型のモータや、同様に回転電
機である発電機、さらにはリニアモータの界磁側にも適
用できるものであって、かかる構成も本発明の範疇に属
するものである。
【図１】 本発明の実施形態の要部を示す斜視図であ
る。
る。
【図２】 実施形態の要部を示す断面図である。
１ 界磁鉄心、２ スロット、３ 永久磁石、４ 上部
磁石、４ａ，５ａ 誘導斜面、５ 下部磁石、６ エン
ドプレート、１０ ロータシャフト、１１ 取付部、１
４ ロータ。
磁石、４ａ，５ａ 誘導斜面、５ 下部磁石、６ エン
ドプレート、１０ ロータシャフト、１１ 取付部、１
４ ロータ。
Claims (4)
- 【請求項１】 固定子または可動子に形成された収容部
に永久磁石を収容してなる永久磁石型モータであって、 前記永久磁石または前記収容部のうち少なくともいずれ
か一方に形成され前記永久磁石の前記収容部への挿入方
向に対し斜めに交差する誘導斜面と、 前記永久磁石を前記挿入方向に沿って常時付勢する弾発
部材と、を備え、 前記弾発部材の付勢力により前記永久磁石を、前記挿入
方向に対する交差方向に付勢することを特徴とする永久
磁石型モータ。 - 【請求項２】 固定子または可動子に形成された収容部
に永久磁石を収容してなる永久磁石型モータであって、 互いに同寸法に構成された１対の永久磁石であって、前
記収容部への挿入方向に対し斜めに交差する誘導斜面を
備えた永久磁石と、 前記永久磁石を前記挿入方向に沿って常時付勢する弾発
部材と、を備え、 前記弾発部材の付勢力により前記永久磁石を、前記挿入
方向に対する交差方向に付勢することを特徴とする永久
磁石型モータ。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の永久磁石型モ
ータであって、 前記収容部が通孔であり、前記弾発部材が前記収容部の
両方の開口部に設けられていることを特徴とする永久磁
石型モータ。 - 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１に記載の
永久磁石型モータであって、 前記挿入方向がロータ軸方向と略平行である永久磁石型
モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002075495A JP2003274587A (ja) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | 永久磁石型モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002075495A JP2003274587A (ja) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | 永久磁石型モータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003274587A true JP2003274587A (ja) | 2003-09-26 |
Family
ID=29204554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002075495A Pending JP2003274587A (ja) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | 永久磁石型モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003274587A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008141892A (ja) * | 2006-12-04 | 2008-06-19 | Hitachi Appliances Inc | 自己始動形永久磁石式同期電動機およびそれを用いた圧縮機 |
| JP2010200483A (ja) * | 2009-02-25 | 2010-09-09 | Toyota Motor Corp | Ｉｐｍモータ用ロータとｉｐｍモータ |
| JP2010233346A (ja) * | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 永久磁石モータ |
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