JP2004328927A

JP2004328927A - Yoke with permanent magnet and manufacturing method therefor, permanent magnet type rotary electric machine, and linear motor

Info

Publication number: JP2004328927A
Application number: JP2003122323A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Ichikawa; 義明市川
Original assignee: Neomax Co Ltd
Current assignee: Hitachi Metals Ltd
Priority date: 2003-04-25
Filing date: 2003-04-25
Publication date: 2004-11-18

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a yoke with permanent magnet and a manufacturing method for the yoke capable of precisely adhering a plurality of permanent magnets of small sizes to large sizes, and to provide a manufacturing method for a larger integrated type magnet. <P>SOLUTION: The yoke with the permanent magnet in which the plurality of permanent magnets are made to adhere to one back yoke with one another with an adhesive is used. The plurality of permanent magnets are made to adhere in a state of an insulation resistance rate between adjacent permanent magnets being kept at 50 μΩ cm or larger. This permanent magnet type electric rotating machine includes a plurality of slots, stators each having a winding attached to the slots, and rotors disposed so as to face the stators via a gap and is attached with a number of permanent magnets which correspond to the number of poles. The yoke with the permanent magnet is attached at the rotor. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は永久磁石式回転電機またはリニアモーターおよびその製造方法に関し、特に、中、大型の回転電機またはリニアモーターに好適で安定した特性が得られ、製造時のエネルギー効率が良く、かつ生産性に優れた永久磁石式回転電機またはリニアモーターおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８は従来の永久磁石回転電機のローターの一般的な横断面図である。この永久磁石式のローター１００においては、円筒状のローターヨーク１０２の表面上に磁極数に応じた個数の永久磁石１０３を周方向に分布させて配置し、それを接着剤を用いてローターヨーク１０２の上に接着した。さらに永久磁石１０３を接着したローターヨーク１０２を、樹脂固定用治具内に入れ、その治具と永久磁石１０３との間の隙間に溶解した樹脂１０４を流し込み、冷却し固化させて永久磁石１０３をローターヨーク１０２上に固定することで、製造できる構造であった。このようにして構成されたローター１００は、ステータコア１１１のスロット１１２内に巻回されたステータ巻線１１３を有するステータコア１１１の内側にギャップ１１４を介して回転自在に配置される。ステータ１１０はステータコア１１１とステータ巻線１１３で構成される。ところが、永久磁石１０３を界磁用部材として持つ中型若しくは大型の回転電機においては、それに使用される永久磁石１０３も小型回転電機に比較して大きくなるため、その取り扱いはさらに困難になり、作業性も極端に効率低下する。
【０００３】
そこで、この対策として、ローター１２２に特徴のある図９の構成が開示されている。図９の横断面図に示すように、ローターヨーク１２３の回転方向に一定ピッチで設けられた係止溝１２６を設け、そこに非磁性の磁石固定治具１２４をはめ込み、この治具間に永久磁石１２５をはめこむことにより、永久磁石の位置決めおよび固定を行う方法がある（例えば、特許文献１）。ステータコア１２０のスロットにステータ巻線１２１が設けられている点は図８の構成と同様である。
【０００４】
しかし、この方法でも、大型回転機においては着磁された大型磁石をローターにとりつける際には、次の（１）〜（３）の問題が残る。
（１）着磁された永久磁石の組み立て時に、永久磁石同士の吸引力により永久磁石が相互に衝突した結果、永久磁石１５が割れたり、欠けたりする。また、永久磁石のメッキが剥がれて永久磁石１５の特性を損なう。
（２）永久磁石１５が軸方向に複数に分割されている場合、永久磁石１５を形成する時に、永久磁石１５同士の反発力または吸引力により作業性が著しく悪化する。
（３）ローターが大きくなると永久磁石とローターヨークを接着する接着剤を熱硬化させる設備が大型化し、生産性が低下する。
【０００５】
そこで、これらを解決するために、図１０の構成が検討されている。図１０の斜視図では、永久磁石１２４をローターまたはリニアモーター用固定子または可動子用ヨークに直接接着するのではなく、まずローター上の永久磁石２２４を１極分をひとまとめとし、ヨークと同材質のＮ極またはＳ極ごとにバックヨーク２２５を準備する。次に、このバックヨーク２２５に永久磁石２２４を接着し、着磁する（例えば、特許文献２）。
【０００６】
一方、図１１の側面図に示すローター２２２の周上には磁極数に応じたスロット２２３を設け、前述のバックヨーク２２５がこのスロット２２３にちょうどはまるようにする。これによって、永久磁石をバックヨークを単位とした数量でローターヨークまたはリニアモーター用ヨークに固定させることができるようになった。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭６１−１０６０４９号公報（第１〜３頁、第１図、第６図）
【特許文献２】
特開２００１−０２５１９２号公報（第３〜４頁、図２〜３）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の構造のバックヨーク上にＮ極またはＳ極のどちらか一方の永久磁石を取り付ける過程において、永久磁石はヤング率＝１１０×１０^４ｋｇｆ／ｃｍ^２（すなわち、ヤング率＝１０．８×１０^９Ｐａ）と、バックヨークのヤング率＝２２０×１０^４ｋｇｆ／ｃｍ^２（すなわち、ヤング率＝２１．６×１０^９Ｐａ）に対し、１／２であるため、永久磁石はヨークに比べて曲がりにくくもろい性質がある。このため、永久磁石をヨークに取り付けるために永久磁石にネジ穴をあけるには加工時間がかかりコストがかかった。また、もろい性質のために、加工途中において、欠けやクラックが永久磁石に発生することもあった。永久磁石が、例えばＮｄＦｅＢ磁石のように容易に酸化してしまう磁石材料である場合には、酸化を防止するために磁石表面に塗装をおこなうが、ねじ穴の形成により、この塗膜が失われてしまうため、この部分から錆びが発生し、永久磁石の磁気特性が短期間で低下するという問題があった。
【０００９】
そこで、永久磁石をバックヨークに固定するには、接着剤が用いられてきた。しかし、永久磁石の線膨張係数が５×１０^−６／℃程度であるのに対し、バックヨークの線膨張係数は１４×１０^−６／℃と約３倍程大きいため、周囲の温度変化によって両者の膨張量が大幅に異なり、永久磁石とバックヨーク間に大きなひずみが生じてしまう。そこで、このひずみを低減させるために、これら２者を接合する接着剤は硬化後も比較的柔らかい、いわゆる剥離強度の大きい接着剤が必要であった。ところが、剥離強度の大きい接着剤は塗布後に加熱もしくは室温で硬化させる過程で粘度が低下する時期が存在する。この時期に永久磁石とバックヨークとの相対的な位置がずれないようにしっかりと固定しておかないと、接着剤が硬化した後、永久磁石とバックヨーク間に大きな位置ずれが発生する。これによって、製品寸法上の不具合品を発生させたり、これらを組み込んだ回転電機の出力を低下させてしまうという問題が発生する。
【００１０】
通常、永久磁石をバックヨークに取り付けるときは、１個の永久磁石をバックヨークに接着する場合もあるが、これは比較的小型の回転電機の場合である。大型の回転電機の場合には、図１２の斜視図に２０１ａで示した様に、２個以上の永久磁石を、まず１列に接着し、その後接着された磁石全体である永久磁石列２０１ｂをバックヨークに接着固定するという構造をとる。図１３の斜視図は、他の永久磁石列を示すものである。永久磁石２０２ａを接着することにより、１次元の永久磁石列２０２ｃを複数個作製する。さらに、それら永久磁石列２０２ｃを接着することにより、２次元の永久磁石列２ｄを得る。この接着の時、永久磁石間の接着層の接着強度が不充分であると、接着後に永久磁石を着磁する際に、永久磁石が隣接する永久磁石間から脱落すると言う不具合が発生した。
【００１１】
そこで、この不具合を防止するために、ネジ止め治具で永久磁石を固定する。図１４または図１５の側面図に示すように、接着剤を硬化させる過程において、段差（ステップ）の付いた治具２０３上でネジ２０４を用いて永久磁石に側面から圧力をかけ、永久磁石を固定する方法がとられてきた。しかし、永久磁石は磁化方向とそれに直角な方向とでは熱膨張率が異なるため、たとえ室温で固定ネジを締めつけておいても、接着剤塗布後の硬化中に周囲温度の変化により、このネジによる締めつけがゆるむ場合がある。すると硬化後の接着層において厚みにばらつきが発生したり、接着層中に気泡を含んだまま硬化してしまう。、したがって、十分な接着強度が得られない場合があった。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、この接着剤による硬化過程において、永久磁石を固定するために外部から与える。また、外部から与えられた固定力がゆるむことを防止し、永久磁石の膨張または収縮にもかかわらず、永久磁石には一定の固定力が常に与えられ、その結果、接着層の厚みが均一となり、接着剤硬化後に十分な接着強度を有する接着層が形成される。
【００１３】
これを実現させるために、永久磁石はスプリング機構を備えたピストンによるか、または着磁された永久磁石を備えた磁石固定用治具を用いて永久磁石を固定することにより、その磁気的吸引力を利用して、接着される永久磁石には外部から一定の加圧力が加えられることにより、硬化中に周囲の温度変化があっても、その影響をうけることが無く接着剤の硬化が促進され、均一な厚みの接着層が形成される。
【００１４】
［１］本発明の永久磁石付きヨークは、１つの板状バックヨークに複数の永久磁石が互いに接着剤を介して接着されていることを特徴とする。ヨーク上に接着された前記永久磁石同士は互いに等間隔で接着剤を介して固定されている。特に、本発明の製造方法によると、高精度でバラツキの抑制されたピッチで複数の永久磁石をヨーク上（特に望ましくはバックヨーク上）に接着剤を介して接合される。均一で精密な配列と接着が為されるため、気温変動や潮風に曝されるような厳しい環境で用いられる風力発電機用のローターに設ける永久磁石付きバックヨークとして用いることができる。
【００１５】
［２］本発明の他の永久磁石付きバックヨークは、１つの板状バックヨークに複数の永久磁石が互いに接着剤を介して配列されており、
前記永久磁石間の接合に用いられる接着剤は、前記永久磁石と前記バックヨーク間の接合に用いられる接着剤とは異なる材質であり、
前記永久磁石の主面同士が１つの面を構成するように配列されていることを特徴とする。
前記永久磁石間の接合に用いられる接着剤としては、例えばエポキシ系樹脂を用いる、前記永久磁石と前記バックヨーク間の接合に用いられる接着剤としては、例えばシリコン系樹脂を用いる。前記主面とは、回転電機やリニアモータに用いる際に、前記永久磁石でコイル若しくはステータと対向する側の面に相当する。
【００１６】
本発明に係る永久磁石付きヨークにおいて、隣接する永久磁石間の絶縁に係る抵抗率が５０μΩ・ｃｍ以上を維持された状態で、複数の永久磁石が接合されていることを特徴とする。本発明の製造方法を用いることで、隣接する永久磁石間隔の均一性が向上し、永久磁石間で高い絶縁抵抗率を得ることができる。
【００１７】
［３］本発明の他の永久磁石付きヨークは、１つのバックヨークに複数の永久磁石が互いに接着剤を介して接着されており、前記永久磁石の間にある接着剤の層は、厚さのバラツキが２０％以内であることを特徴とする。より望ましくは厚さのバラツキを１０％以下とした均一性の高い接着層を介して永久磁石と配列する。この板状バックヨークは、風力発電機のローターを構成する部品として好適である。接着層厚さを均一化することにより、前記複数の永久磁石の面が板状バックヨークの面に対して平行に配列されると共に、永久磁石の面同士が同一面内に配列されている。
【００１８】
永久磁石の間にある接着剤の層（すなわち、接着層）は、平均厚さ１０μｍ以上且つ１５０μｍ以下であることが望ましい。本発明に係る製造方法を用いると磁石列を高精度の間隔で接着固定することができる。例えば、接着層が平均厚さ１０μｍであれば、接着層の厚さのバラツキは±２μｍ以内にすることができる。例えば、接着層が平均厚さ１５０μｍであれば、接着層の厚さのバラツキは±３０μｍ以内にすることができる。すなわち、接着層の厚さのバラツキは平均膜厚の±２０％以内となる。これに対して、本発明の製造方法を用いずにバックヨーク上に複数の永久磁石を接着固定すると、接着層の厚さのバラツキが４０％にもなる為に、永久磁石の面に傾きが生じて、隣接する永久磁石の面同士が同一面内からずれてしまうことがある。このずれは、例えば、発電機であればローターとステータ間のギャップの不均一を生じるため好ましくない。
【００１９】
なお、平均膜厚の定義は次の通りとする。まず、隣り合う永久磁石とそれらの間に挟まれた接着層の断面を顕微鏡（あるいは電子顕微鏡）で観察する。永久磁石同士が対向する向き（接着層に対して略垂直な向き）に沿って、任意のＮ箇所で接着層の膜厚を測定する（Ｎ≧２０が望ましい）。測定したＮ個の膜厚の平均値を平均膜厚とする。
【００２０】
［４］本発明の永久磁石付きヨークの製造方法は、接着剤を介して永久磁石同士をヨーク上に接合する永久磁石付きヨークの製造方法であって、
前記接着剤を硬化させている間に、両端の永久磁石の外側から、加圧手段を用いて、永久磁石の接着面に垂直な方向へ加圧しながら接着剤を硬化させることを特徴とする。
【００２１】
［５］上記［４］において、前記加圧手段は、機械的弾性機構を備える押しつけ器であることを特徴とする。
【００２２】
［６］上記［４］において、前記加圧手段は、別の永久磁石の吸引力を利用した弾性機構を備える押しつけ器であることを特徴とする。
【００２３】
［７］上記［４］乃至［６］のいずれかにおいて、接着剤を塗布後に５０〜２５０℃の高温雰囲気中で接着剤を硬化させることを特徴とする。
【００２４】
［８］上記［６］において、接着剤を塗布後に５０〜２５０℃の高温雰囲気中で接着剤を硬化させているときに、
残留磁束密度が０．３Ｔ以上で且つ１．６Ｔ以下の範囲であり、且つ保磁力が１０ｋＯｅから４０ｋＯｅの範囲にある永久磁石の吸引力を用いることを特徴とする。
【００２５】
［９］本発明の永久磁石式回転電機は、複数のスロットと前記スロットに装着された巻線を有するステータと、前記ステータとギャップを介して対向配置されると共に磁極数に対応した数の永久磁石を装着したローターを有する永久磁石式回転電機であって、
前記ローターは上記［１］乃至［３］のいずれかに記載の永久磁石付きヨークが接着されたローターであることを特徴とする。
【００２６】
［１０］本発明のリニアモーターは、複数の永久磁石をヨークに配置した固定子又は可動子を備えるコイル可動型または磁石可動型のリニアモーターであって、
前記固定子又は可動子は、上記［１］乃至［３］のいずれかに記載の永久磁石付きヨークが接着された固定子又は可動子であることを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例について詳細に述べる。永久磁石の接着については、次の２通りがある。
（ａ）複数の磁石のみを特定の方向に並べて接着し、大型の一体型磁石を形成する場合。
（ｂ）複数の磁石を特定の方向に並べて接着し、その後その一体型磁石をバックヨークに接着する場合。
【００２８】
（ａ）の場合の実施例を示したのが図１の側面図である。図１では、永久磁石５ａは、接着剤が塗布された接着層５ｂをはさんで互いに密着した状態で、台座５ｃ上に配列される。この時台座５ｃの両端部に設けられたピストン５ｆは螺旋バネ５ｄまたは板バネ５ｅにより永久磁石５ａに対して加圧力を与える。この例ではバネの例を２種類あげたが、永久磁石に継続的に加圧力を与えることができるものであるならば、他の種類のバネでもかまわない。また、本図では永久磁石の個数を５個示したが、本発明の内容はこの個数に限定されるものではなく、さらに多数個の永久磁石を配列させることも発明の内容として含んでいる。また、本図では複数の永久磁石の配列方向が１方向であるように示されているが、本発明ではこの内容に限ることを意味してはいない。
【００２９】
通常、永久磁石は、渦電流対策などのために、複数個の磁石を接着するが、これは図１２に示した様に、永久磁石２０１ａを一方向に配列して接着する場合と、図１３に示す様に、永久磁石２０２ａを２０２ｃおよび２０２ｄの２方向に接着して配列させる場合もある。本実施例においては紹介しなかったが、高さ方向も加えて３次元的に配列する場合もある。これらの場合には、接着剤の硬化過程で永久磁石を固定するには、図１で示した台座５ｃを一方向のみでなく２方向もしくは３方向について、本発明の実施例で示した保持方法を行えば、問題無く対応することができる。ただし、図１の実施例では、並べた永久磁石の両側からばね付きのピストンで永久磁石を押しているため、ばね５ｄとばね５ｅのばね定数が異なる場合、両側からの加圧力の差により、接着剤硬化中に永久磁石が移動してしまう。
【００３０】
そこで、永久磁石の位置を固定するために、図２の側面図に示した様に、台座６ｃの片側の段差６ｅにはバネを設けず、反対側の台座の段差６ｆにのみ板バネ６ｄを備えたピストン６ｆを備える方法がある。図２の実施例では、符号６ｃは台座部分としたが、バックヨークとして使用することができる場合がある。もし、図２の突き当て部６ｅ，６ｇにピストン支持部取り付け用穴を設けることができるのであれば、永久磁石６ａを最終的に接着固定するバックヨークとして前記台座６ｃを使用することができる。
【００３１】
しかし、複数個の永久磁石を接着し、それをバックヨーク上の所定の位置に接着固定する場合には、永久磁石の位置合わせ治具の形状は複雑になる。図３の側面図はこのときの一実施例を示しており、複数の永久磁石９ａがバックヨーク９ｂ上に配置され、これら全体が固定用台座９ｃ上に乗せられた形をとっている。この図３で、永久磁石の片側を台座９ｃの一部の突起９ｄに突き当てる形で、あらかじめ接着された複数の永久磁石９ａを位置決めし、反対側から板バネ９ｅを持つピストン９ｆで磁石全体を加圧する。バックヨーク９ｂも台座の突起部９ｄに突き当てられているため、９ｄの形状により、永久磁石とバックヨークの相対的な位置関係が固定される。この方法は、永久磁石の数量が少ないときや、永久磁石やバックヨークの寸法が小さいときには適するものであるが、永久磁石やバックヨークが大型になったり、永久磁石の配列方向が２方向や３方向になって接着されたときには、台座９ｃの大きさも大きくなり、形状も複雑になりコストが増加する。
【００３２】
例えば、図４の側面図に、永久磁石を縦横に配置して接着した場合の永久磁石とバックヨークの位置決め用固定治具の一実施例を示す。この図４で、複数の永久磁石１０ａはＸおよびＹ方向に配列され接着される。個々の永久磁石について、ＸおよびＹの方向から螺旋バネ１０ｄを従えたピストン１０ｆが加圧力を加え、接着剤の硬化中に永久磁石の位置決めと固定を行う。永久磁石が乗っているバックヨーク１０ｃは台座１０ｂの一部に設けられた段差部に突き当てられる形で設置され、永久磁石との相対的な位置決めが行われる。
【００３３】
図４と図３の固定治具の構造を比較するとわかるように、永久磁石の配列が一次元から２次元に成っただけで、固定用治具の構造が急激に複雑になることがわかる。さらに、図４からわかるように永久磁石の寸法が頻繁に変化する場合には、ピストン長さ、ピストンの配列ピッチ、などを変更せねばならず、多品種少量の永久磁石接着や永久磁石接着個数の変化にこの治具で対応することは治具コストの増加を招く。そこで、図３または図４の実施例では、少品種多量の磁石接着に対して同一治具を繰り返し用いることで、低コストで作業が可能となる。
【００３４】
次に、複数の永久磁石を接着固定させるための、別の実施例を図５の側面図に示す。この図５では、複数の永久磁石７ａが一列に並べられた状態で接着され、軟鋼などの磁性材の台座７ｆ上に配置される。次に永久磁石を両側から加圧するために、着磁された永久磁石７ｄ，または７ｅがとりつけられた治具７ｂまたは７ｃが並べられた永久磁石の両端に配置される。このとき、着磁されている永久磁石７ｄおよび７ｅが台座７ｆとの間に吸引力を発生させるため、これにより治具７ｂおよび７ｃは磁石７ａを両側から加圧することになる。接着剤はその種類により、室温で硬化するものもあるが、加熱を必要とするものもある。
【００３５】
加熱を必要とする場合には、最高で２５０℃程度の温度が必要となるため、図５の実施例の場合においては、この加熱硬化中に吸引力が低下しない永久磁石７ｄ、７ｅが必要となる。そこで、永久磁石に要求される性能として、保磁力が１０ｋＯｅ以上で且つ４０ｋＯｅ以下の範囲（すなわち、７９６ｋＡ／ｍ〜３１８３ＫＡ／ｍの範囲）が必要とされる。同一温度では、残留磁束密度の大きい磁石ほど、吸引力が大きいため、０．３Ｔから１．６Ｔの範囲が望ましい。永久磁石７ｄまたは７ｅの材質は、アルニコ磁石、フェライト磁石、ＳｍＣｏ磁石またはＮｄＦｅＢ磁石が適している。
【００３６】
なお、図５の実施例の固定治具を用いた場合には、図１の実施例のところで説明したのと同様に、整列された磁石同士は寸法精度よく接着されるが、台座７ｆとの位置関係は固定されないため、もし７ｆがバックヨークである場合には、バックヨークと永久磁石との位置関係を一義的に固定することはできない。そこで、加圧治具７ｂの代わりに、図６の実施例に示した様に、ボルト８ｄにより台座８ｆに固定された治具８ｂを用い、これに一連の磁石８ａをつきあてて位置決めを行うことにより、台座８ｆに対して相対位置が決められる。８ｆは複数の磁石８ａを配列するための台座であるが、バックヨークとしても用いることができる。一連の磁石の他方の端は、永久磁石８ｅにより台座に吸引される治具８ｃに加圧される。
【００３７】
以上述べてきた実施例のうち、図１の場合と図５の場合を組み合わせて用いることがあり、そのときの固定治具の構造を図７に示す。この実施例では、複数の永久磁石１１ａをＺ方向にならべているが、永久磁石１１ｃの吸引力を用いた加圧治具１１ｂでＸ方向に符号１１ａで示した各永久磁石を固定するには、治具間の間隙が十分に取れないため、治具同士の磁気的な反発力により、治具間のピッチを一定に保てない。そこで、この実施例に示すように、Ｘ方向の磁石固定にはバネ１１ｆとピストン１１ｅの組み合わせを用い、Ｚ方向の磁石固定には永久磁石１１ｃと台座１１ｄ間の吸引力を用いた治具１１ｂを用いることが、好適である。
【００３８】
【発明の効果】
以上述べた本発明を用いることにより、小型から大型まで複数の永久磁石を精度よく接着し、より大きな一体型磁石を製作することができる。磁石固定用の治具の構造は簡単であるため、治具の製作費用を低減させることができる。しかも、磁石の治具への脱着が容易であるため、複数磁石の接着と組み立てコストを大幅に低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる治具で永久磁石を固定する様子を示す側面図である。
【図２】本発明にかかる他の治具で永久磁石を固定する様子を示す側面図である。
【図３】本発明にかかる他の治具で永久磁石を固定する様子を示す側面図である。
【図４】本発明にかかる他の治具で永久磁石を固定する様子を示す側面図である。
【図５】本発明にかかる他の治具で永久磁石を固定する様子を示す側面図である。
【図６】図５の治具の上面図である。
【図７】本発明にかかる他の治具で永久磁石を固定する様子を示す側面図である。
【図８】従来の永久磁石回転電機のローターの横断面図である。
【図９】従来の永久磁石回転電機のローターの横断面図である。
【図１０】永久磁石を固定したバックヨークの斜視図である。
【図１１】ローターの側面図である。
【図１２】複数の永久磁石を接着した永久磁石列の斜視図である。
【図１３】複数の永久磁石を接着した永久磁石列の斜視図である。
【図１４】治具で永久磁石を固定する様子を示す側面図である。
【図１５】治具で永久磁石を固定する様子を示す側面図である。
【符号の説明】
５ａ永久磁石、５ｂ接着層、５ｃ台座、
５ｄ螺旋バネ、５ｅ板バネ、５ｆピストン、
６ａ永久磁石、６ｂ接着層、６ｃ台座、６ｆピストン、
６ｅ６ｇ突き当て部、
９ａ永久磁石、９ｂバックヨーク、９ｃ台座、
９ｄ突起、９ｅ板バネ、９ｆピストン、
１０ａ永久磁石、１０ｂ台座、１０ｃバックヨーク、
１０ｄ螺旋バネ、１０ｆピストン、
７ａ永久磁石、７ｂ治具、７ｃ治具、７ｄ永久磁石、
７ｅ永久磁石、７ｆ台座、
８ａ永久磁石、８ｂ治具、８ｃ治具、８ｄボルト、
８ｅ永久磁石、８ｆ台座、
１１ａ永久磁石、１１ｂ加圧治具、１１ｃ永久磁石、
１１ｄ台座、１１ｅピストン、１１ｆバネ、
１００ローター、１０２ローターヨーク、１０３永久磁石、
１０４樹脂、１１０ステータ、１１１ステータコア、
１１２スロット、１１３ステータ巻線、１１４ギャップ、
１２０ステータコア、１２１ステータ巻線、１２２ローター、
１２３ローターヨーク、１２４磁石固定具、１２５永久磁石、
１２６係止溝、１２７樹脂、
２２２ローター、２２３スロット、２２４永久磁石、
２２５ヨーク、
２０１ａ永久磁石、２０１ｂ永久磁石列、
２０２ａ永久磁石、２０２ｃ永久磁石列、２０２ｄ永久磁石列、
２０３治具、２０４ネジ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a permanent magnet type rotating electric machine or linear motor and a method for manufacturing the same, and in particular, suitable and stable characteristics are obtained for medium and large-sized rotating electric machines or linear motors, energy efficiency during production is high, and productivity is improved. The present invention relates to an excellent permanent magnet type rotating electric machine or linear motor and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
FIG. 8 is a general cross-sectional view of a rotor of a conventional permanent magnet rotating electric machine. In the permanent magnet type rotor 100, a number of permanent magnets 103 corresponding to the number of magnetic poles are arranged in a circumferential direction on the surface of a cylindrical rotor yoke 102, and the permanent magnets 103 are disposed on the rotor yoke 102 using an adhesive. Glued on top. Further, the rotor yoke 102 to which the permanent magnet 103 is bonded is put into a resin fixing jig, and the melted resin 104 is poured into a gap between the jig and the permanent magnet 103, and cooled and solidified to form the permanent magnet 103. The structure can be manufactured by fixing on the rotor yoke 102. The rotor 100 thus configured is rotatably disposed via a gap 114 inside a stator core 111 having a stator winding 113 wound in a slot 112 of the stator core 111. Stator 110 includes stator core 111 and stator winding 113. However, in a medium-sized or large-sized rotating electric machine having the permanent magnet 103 as a field member, the permanent magnet 103 used therein is also larger than a small-sized rotating electric machine. The efficiency also drops extremely.
[0003]
Therefore, as a countermeasure, a configuration shown in FIG. As shown in the cross-sectional view of FIG. 9, a locking groove 126 provided at a constant pitch in the rotation direction of the rotor yoke 123 is provided, a non-magnetic magnet fixing jig 124 is fitted therein, and a permanent There is a method of positioning and fixing a permanent magnet by inserting the magnet 125 (for example, Patent Document 1). The point that the stator winding 121 is provided in the slot of the stator core 120 is the same as the configuration of FIG.
[0004]
However, even with this method, the following problems (1) to (3) remain when a magnetized large magnet is attached to the rotor in a large rotating machine.
(1) At the time of assembling the magnetized permanent magnets, as a result of the permanent magnets colliding with each other due to the attractive force of the permanent magnets, the permanent magnets 15 are cracked or chipped. In addition, the plating of the permanent magnet is peeled off, which impairs the characteristics of the permanent magnet 15.
(2) When the permanent magnet 15 is divided into a plurality in the axial direction, when the permanent magnet 15 is formed, workability is significantly deteriorated due to a repulsive force or an attractive force between the permanent magnets 15.
(3) When the size of the rotor is increased, the equipment for thermally curing the adhesive for bonding the permanent magnet and the rotor yoke becomes large, and the productivity is reduced.
[0005]
Then, in order to solve these, the structure of FIG. 10 is examined. In the perspective view of FIG. 10, the permanent magnet 124 is not directly adhered to the rotor or the stator for the linear motor or the yoke for the mover. The back yoke 225 is prepared for each N pole or S pole. Next, a permanent magnet 224 is bonded to the back yoke 225 and magnetized (for example, Patent Document 2).
[0006]
On the other hand, slots 223 corresponding to the number of magnetic poles are provided on the periphery of the rotor 222 shown in the side view of FIG. 11 so that the back yoke 225 just fits into the slot 223. As a result, the permanent magnets can be fixed to the rotor yoke or the yoke for the linear motor in a quantity in units of the back yoke.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-61-106049 (pages 1 to 3, FIGS. 1 and 6)
[Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-025192 (pages 3-4, FIGS. 2-3)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the process of mounting either the north pole or the south pole on the back yoke having the above structure, the permanent magnet has a Young's modulus of 110 × 10 ⁴ kgf / cm ² (that is, a Young's modulus of 10.8). × 10 ⁹ Pa) and the Young's modulus of the back yoke = 220 × 10 ⁴ kgf / cm ² (that is, the Young's modulus = 21.6 × 10 ⁹ Pa). Compared to bendable and brittle. For this reason, drilling a screw hole in the permanent magnet in order to attach the permanent magnet to the yoke requires processing time and costs. In addition, due to the fragile nature, chips and cracks may be generated in the permanent magnet during processing. If the permanent magnet is a magnet material that easily oxidizes, such as a NdFeB magnet, painting is performed on the magnet surface to prevent oxidation, but this coating is lost due to the formation of screw holes. Therefore, there is a problem that rust is generated from this portion, and the magnetic properties of the permanent magnet deteriorate in a short period of time.
[0009]
Therefore, an adhesive has been used to fix the permanent magnet to the back yoke. However, the linear expansion coefficient of the permanent magnet is about 5 × 10 ⁻⁶ / ° C., while the linear expansion coefficient of the back yoke is about 14 × 10 ⁻⁶ / ° C., which is about three times larger. The expansion amounts of the two greatly differ, and a large distortion occurs between the permanent magnet and the back yoke. Therefore, in order to reduce the distortion, the adhesive for joining these two members needs to be relatively soft even after curing, that is, an adhesive having a so-called high peel strength. However, there is a time when the viscosity of the adhesive having a large peel strength decreases during the heating or curing at room temperature after application. At this time, if the permanent magnet and the back yoke are not firmly fixed so as not to be shifted, a large displacement occurs between the permanent magnet and the back yoke after the adhesive is cured. As a result, there arises a problem that a defective product in terms of product dimensions is generated, or the output of the rotating electric machine incorporating these products is reduced.
[0010]
Normally, when attaching a permanent magnet to the back yoke, one permanent magnet may be bonded to the back yoke, but this is a case of a relatively small rotating electric machine. In the case of a large rotating electric machine, as shown by 201a in the perspective view of FIG. 12, two or more permanent magnets are first bonded in one row, and then the permanent magnet row 201b, which is the entire bonded magnet, is bonded. It has a structure that it is bonded and fixed to the back yoke. The perspective view of FIG. 13 shows another permanent magnet row. By bonding the permanent magnets 202a, a plurality of one-dimensional permanent magnet rows 202c are produced. Further, by bonding the permanent magnet rows 202c, a two-dimensional permanent magnet row 2d is obtained. At the time of this bonding, if the bonding strength of the bonding layer between the permanent magnets is insufficient, a problem occurs in that when the permanent magnets are magnetized after bonding, the permanent magnets fall off between adjacent permanent magnets.
[0011]
Therefore, in order to prevent this problem, the permanent magnet is fixed with a screwing jig. As shown in the side view of FIG. 14 or FIG. 15, in the process of curing the adhesive, pressure is applied to the permanent magnet from the side using a screw 204 on a jig 203 having a step (step), and the permanent magnet is removed. Fixing methods have been taken. However, since the permanent magnet has a different coefficient of thermal expansion between the magnetization direction and the direction perpendicular to the magnetization direction, even if the fixing screw is tightened at room temperature, due to the change in ambient temperature during curing after applying the adhesive, Tightening may be loose. Then, the thickness of the cured adhesive layer varies, or the adhesive layer is cured while containing air bubbles. Therefore, sufficient adhesive strength may not be obtained.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, in the curing process using the adhesive, the permanent magnet is externally provided for fixing. In addition, the fixing force applied from the outside is prevented from being loosened, and the fixing force is always applied to the permanent magnet regardless of the expansion or contraction of the permanent magnet. As a result, the thickness of the adhesive layer becomes uniform. After the curing of the adhesive, an adhesive layer having a sufficient adhesive strength is formed.
[0013]
To achieve this, the permanent magnet is attracted by a piston with a spring mechanism, or by using a magnet fixing jig with a magnetized permanent magnet to fix the permanent magnet to the magnetic attraction. By applying a constant external pressure to the permanent magnet to be bonded, the curing of the adhesive is promoted without being affected by the ambient temperature change during curing. Thus, an adhesive layer having a uniform thickness is formed.
[0014]
[1] A yoke with a permanent magnet of the present invention is characterized in that a plurality of permanent magnets are bonded to one plate-shaped back yoke via an adhesive. The permanent magnets bonded on the yoke are fixed at equal intervals to each other via an adhesive. In particular, according to the manufacturing method of the present invention, a plurality of permanent magnets are bonded on a yoke (especially preferably on a back yoke) with an adhesive at a high precision and a reduced pitch. Since uniform and precise arrangement and bonding are performed, it can be used as a back yoke with a permanent magnet provided in a rotor for a wind power generator used in severe environments such as exposure to temperature fluctuations and sea breeze.
[0015]
[2] In another back yoke with a permanent magnet of the present invention, a plurality of permanent magnets are arranged on a single plate-like back yoke via an adhesive,
The adhesive used for bonding between the permanent magnets is a material different from the adhesive used for bonding between the permanent magnets and the back yoke,
The main surfaces of the permanent magnets are arranged so as to constitute one surface.
As an adhesive used for bonding between the permanent magnets, for example, an epoxy resin is used. As an adhesive used for bonding between the permanent magnets and the back yoke, for example, a silicon resin is used. The main surface corresponds to a surface of the permanent magnet facing the coil or the stator when used in a rotating electric machine or a linear motor.
[0016]
In the yoke with a permanent magnet according to the present invention, a plurality of permanent magnets are joined in a state where the resistivity relating to insulation between adjacent permanent magnets is maintained at 50 μΩ · cm or more. By using the manufacturing method of the present invention, the uniformity of the interval between adjacent permanent magnets is improved, and a high insulation resistivity can be obtained between the permanent magnets.
[0017]
[3] In another yoke with a permanent magnet of the present invention, a plurality of permanent magnets are bonded to one back yoke via an adhesive, and a layer of the adhesive between the permanent magnets has a thickness. Is within 20%. More desirably, the permanent magnets are arranged via a highly uniform adhesive layer having a thickness variation of 10% or less. This plate-shaped back yoke is suitable as a component constituting a rotor of a wind power generator. By making the thickness of the adhesive layer uniform, the surfaces of the plurality of permanent magnets are arranged parallel to the surface of the plate-like back yoke, and the surfaces of the permanent magnets are arranged in the same plane.
[0018]
It is desirable that the adhesive layer (that is, the adhesive layer) between the permanent magnets has an average thickness of 10 μm or more and 150 μm or less. When the manufacturing method according to the present invention is used, the magnet rows can be bonded and fixed at high precision intervals. For example, if the average thickness of the adhesive layer is 10 μm, the thickness variation of the adhesive layer can be kept within ± 2 μm. For example, if the average thickness of the adhesive layer is 150 μm, the variation in the thickness of the adhesive layer can be kept within ± 30 μm. That is, the variation in the thickness of the adhesive layer is within ± 20% of the average film thickness. On the other hand, if a plurality of permanent magnets are bonded and fixed on the back yoke without using the manufacturing method of the present invention, the variation in the thickness of the adhesive layer becomes as large as 40%, and the inclination of the surface of the permanent magnet is reduced. As a result, the surfaces of adjacent permanent magnets may be shifted from the same plane. This displacement is not preferable in the case of a generator, for example, because the gap between the rotor and the stator is not uniform.
[0019]
The definition of the average film thickness is as follows. First, the cross section of adjacent permanent magnets and the adhesive layer sandwiched between them is observed with a microscope (or an electron microscope). Along the direction in which the permanent magnets are opposed to each other (direction substantially perpendicular to the adhesive layer), the film thickness of the adhesive layer is measured at any N places (N ≧ 20 is desirable). The average value of the measured N film thicknesses is defined as the average film thickness.
[0020]
[4] A method for manufacturing a yoke with a permanent magnet of the present invention is a method for manufacturing a yoke with a permanent magnet, in which permanent magnets are joined to each other on the yoke via an adhesive.
While the adhesive is being cured, the adhesive is cured while applying pressure from outside the permanent magnets at both ends to a direction perpendicular to the bonding surface of the permanent magnet by using a pressing means.
[0021]
[5] In the above item [4], the pressing means is a pressing device having a mechanical elastic mechanism.
[0022]
[6] In the above [4], the pressurizing means is a pressing device provided with an elastic mechanism using the attraction force of another permanent magnet.
[0023]
[7] The method according to any one of [4] to [6], wherein the adhesive is cured in a high-temperature atmosphere at 50 to 250 ° C. after the application of the adhesive.
[0024]
[8] In the above [6], when the adhesive is cured in a high-temperature atmosphere of 50 to 250 ° C. after the application of the adhesive,
It is characterized by using the attraction force of a permanent magnet having a residual magnetic flux density of 0.3 T or more and 1.6 T or less and a coercive force in a range of 10 kOe to 40 kOe.
[0025]
[9] A permanent magnet type rotating electric machine according to the present invention includes: a stator having a plurality of slots and windings mounted in the slots; and a permanent magnet having a number corresponding to the number of magnetic poles, the stator being opposed to the stator via a gap and having a gap. A permanent magnet type rotating electric machine having a rotor equipped with a magnet,
The rotor is a rotor to which the yoke with a permanent magnet according to any one of [1] to [3] is bonded.
[0026]
[10] The linear motor of the present invention is a coil movable type or magnet movable type linear motor including a stator or a mover in which a plurality of permanent magnets are arranged in a yoke,
The stator or the mover is a stator or a mover to which the yoke with a permanent magnet according to any one of the above [1] to [3] is adhered.
[0027]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described in detail. There are the following two types of bonding of the permanent magnet.
(A) A case in which only a plurality of magnets are arranged in a specific direction and bonded to form a large integrated magnet.
(B) A case in which a plurality of magnets are arranged and bonded in a specific direction, and then the integrated magnet is bonded to a back yoke.
[0028]
FIG. 1 is a side view showing an embodiment in the case of (a). In FIG. 1, the permanent magnets 5a are arranged on a pedestal 5c in a state where they are in close contact with each other with an adhesive layer 5b coated with an adhesive therebetween. At this time, the pistons 5f provided at both ends of the pedestal 5c apply a pressing force to the permanent magnet 5a by the helical spring 5d or the leaf spring 5e. In this example, two types of springs are given. However, other types of springs may be used as long as they can continuously apply a pressing force to the permanent magnet. Further, although the number of permanent magnets is five in this drawing, the contents of the present invention are not limited to this number, and the arrangement of more permanent magnets is also included in the contents of the invention. In addition, although the arrangement direction of the plurality of permanent magnets is shown as being one direction in this drawing, the present invention is not limited to this content.
[0029]
Normally, a plurality of permanent magnets are bonded together to prevent eddy currents, for example, as shown in FIG. 12 when the permanent magnets 201a are arranged in one direction and bonded. As shown in (1), the permanent magnets 202a may be bonded and arranged in two directions 202c and 202d. Although not described in the present embodiment, there is a case where three-dimensional arrangement is performed in addition to the height direction. In these cases, in order to fix the permanent magnet during the curing process of the adhesive, the pedestal 5c shown in FIG. 1 may be held not only in one direction but also in two or three directions by the holding method shown in the embodiment of the present invention. Can be dealt with without any problem. However, in the embodiment of FIG. 1, since the permanent magnets are pressed by the pistons with springs from both sides of the arranged permanent magnets, when the spring constants of the springs 5d and 5e are different, the difference in the pressing force from both sides causes the adhesion. The permanent magnet moves during curing of the agent.
[0030]
Therefore, in order to fix the position of the permanent magnet, as shown in the side view of FIG. 2, no spring is provided on the step 6e on one side of the pedestal 6c, and the leaf spring 6d is provided only on the step 6f on the opposite pedestal. There is a method of providing the provided piston 6f. In the embodiment of FIG. 2, reference numeral 6c denotes a pedestal portion, but it may be used as a back yoke. If the abutment portions 6e and 6g in FIG. 2 can be provided with holes for attaching the piston support portion, the pedestal 6c can be used as a back yoke for finally bonding and fixing the permanent magnet 6a.
[0031]
However, when a plurality of permanent magnets are bonded and fixed at predetermined positions on the back yoke, the shape of the permanent magnet positioning jig becomes complicated. The side view of FIG. 3 shows one embodiment at this time, in which a plurality of permanent magnets 9a are arranged on a back yoke 9b, and all of them are mounted on a fixing base 9c. In FIG. 3, a plurality of permanent magnets 9a bonded in advance are positioned in such a manner that one side of the permanent magnet abuts against a part of the projection 9d of the pedestal 9c. Press. Since the back yoke 9b is also abutted against the projection 9d of the pedestal, the shape of 9d fixes the relative positional relationship between the permanent magnet and the back yoke. This method is suitable when the number of permanent magnets is small or when the dimensions of the permanent magnets and the back yoke are small. However, this method is required to increase the size of the permanent magnets and the back yoke, or to arrange the permanent magnets in two or three directions. When they are bonded in the same direction, the size of the pedestal 9c becomes large, the shape becomes complicated, and the cost increases.
[0032]
For example, a side view of FIG. 4 shows an embodiment of a fixing jig for positioning a permanent magnet and a back yoke when permanent magnets are arranged vertically and horizontally and bonded. In FIG. 4, a plurality of permanent magnets 10a are arranged and bonded in the X and Y directions. With respect to each permanent magnet, a piston 10f provided with a helical spring 10d from the X and Y directions applies a pressing force, and positions and fixes the permanent magnet during curing of the adhesive. The back yoke 10c on which the permanent magnet is mounted is installed so as to abut against a step provided on a part of the pedestal 10b, and relative positioning with the permanent magnet is performed.
[0033]
As can be seen by comparing the structures of the fixing jigs in FIGS. 4 and 3, it can be seen that the structure of the fixing jig is rapidly complicated only by changing the arrangement of the permanent magnets from one dimension to two dimensions. Furthermore, as can be seen from FIG. 4, when the dimensions of the permanent magnet change frequently, the piston length, the arrangement pitch of the pistons, and the like must be changed. This change in the jig results in an increase in jig cost. Thus, in the embodiment of FIG. 3 or FIG. 4, the same jig is repeatedly used for bonding a large number of small types of magnets, so that work can be performed at low cost.
[0034]
Next, another embodiment for bonding and fixing a plurality of permanent magnets is shown in a side view of FIG. In FIG. 5, a plurality of permanent magnets 7a are adhered in a state of being lined up and arranged on a pedestal 7f of a magnetic material such as mild steel. Next, in order to press the permanent magnet from both sides, jigs 7b or 7c to which the magnetized permanent magnets 7d or 7e are attached are arranged at both ends of the arranged permanent magnet. At this time, since the magnetized permanent magnets 7d and 7e generate an attractive force between the permanent magnets 7d and 7e and the base 7f, the jigs 7b and 7c press the magnet 7a from both sides. Some adhesives cure at room temperature, depending on their type, while others require heating.
[0035]
When heating is required, a temperature of up to about 250 ° C. is required. Therefore, in the case of the embodiment of FIG. 5, permanent magnets 7d and 7e that do not reduce the attractive force during this heat curing are required. Become. Therefore, as a performance required for the permanent magnet, a range in which the coercive force is 10 kOe or more and 40 kOe or less (that is, a range of 796 kA / m to 3183 KA / m) is required. At the same temperature, a magnet having a higher residual magnetic flux density has a higher attraction force, and thus a range of 0.3T to 1.6T is desirable. As the material of the permanent magnet 7d or 7e, an alnico magnet, a ferrite magnet, an SmCo magnet, or an NdFeB magnet is suitable.
[0036]
When the fixing jig of the embodiment of FIG. 5 is used, the aligned magnets are adhered with high dimensional accuracy, as described in the embodiment of FIG. Since the positional relationship is not fixed, if 7f is a back yoke, the positional relationship between the back yoke and the permanent magnet cannot be uniquely fixed. Therefore, instead of the pressing jig 7b, as shown in the embodiment of FIG. 6, a jig 8b fixed to the pedestal 8f with bolts 8d is used, and a series of magnets 8a are attached to the jig 8b to perform positioning. Thus, the relative position with respect to the base 8f is determined. 8f is a pedestal for arranging a plurality of magnets 8a, but can be used also as a back yoke. The other end of the series of magnets is pressed by a jig 8c attracted to the pedestal by a permanent magnet 8e.
[0037]
Of the embodiments described above, the case of FIG. 1 and the case of FIG. 5 may be used in combination, and the structure of the fixing jig at that time is shown in FIG. In this embodiment, the plurality of permanent magnets 11a are arranged in the Z direction. However, in order to fix each permanent magnet indicated by the reference numeral 11a in the X direction by the pressing jig 11b using the attraction force of the permanent magnet 11c. Since the gap between the jigs cannot be sufficiently obtained, the pitch between the jigs cannot be kept constant due to the magnetic repulsive force between the jigs. Therefore, as shown in this embodiment, a combination of a spring 11f and a piston 11e is used for fixing the magnet in the X direction, and a jig 11b using an attractive force between the permanent magnet 11c and the pedestal 11d for fixing the magnet in the Z direction. It is preferable to use
[0038]
【The invention's effect】
By using the present invention described above, a plurality of permanent magnets from small to large can be accurately bonded, and a larger integrated magnet can be manufactured. Since the structure of the jig for fixing the magnet is simple, the manufacturing cost of the jig can be reduced. Moreover, since the magnets can be easily attached to and detached from the jig, the cost of bonding and assembling the plurality of magnets can be significantly reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a state where a permanent magnet is fixed by a jig according to the present invention.
FIG. 2 is a side view showing a state in which a permanent magnet is fixed by another jig according to the present invention.
FIG. 3 is a side view showing a state in which a permanent magnet is fixed by another jig according to the present invention.
FIG. 4 is a side view showing a state in which a permanent magnet is fixed by another jig according to the present invention.
FIG. 5 is a side view showing a state in which a permanent magnet is fixed by another jig according to the present invention.
6 is a top view of the jig of FIG.
FIG. 7 is a side view showing a state in which a permanent magnet is fixed by another jig according to the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a rotor of a conventional permanent magnet rotating electric machine.
FIG. 9 is a cross-sectional view of a rotor of a conventional permanent magnet rotating electric machine.
FIG. 10 is a perspective view of a back yoke to which a permanent magnet is fixed.
FIG. 11 is a side view of a rotor.
FIG. 12 is a perspective view of a permanent magnet row to which a plurality of permanent magnets are bonded.
FIG. 13 is a perspective view of a permanent magnet array to which a plurality of permanent magnets are bonded.
FIG. 14 is a side view showing how a permanent magnet is fixed with a jig.
FIG. 15 is a side view showing how a permanent magnet is fixed with a jig.
[Explanation of symbols]
5a permanent magnet, 5b adhesive layer, 5c pedestal,
5d spiral spring, 5e leaf spring, 5f piston,
6a permanent magnet, 6b adhesive layer, 6c pedestal, 6f piston,
6e 6g butting part,
9a permanent magnet, 9b back yoke, 9c pedestal,
9d protrusion, 9e leaf spring, 9f piston,
10a permanent magnet, 10b pedestal, 10c back yoke,
10d spiral spring, 10f piston,
7a permanent magnet, 7b jig, 7c jig, 7d permanent magnet,
7e permanent magnet, 7f pedestal,
8a permanent magnet, 8b jig, 8c jig, 8d bolt,
8e permanent magnet, 8f pedestal,
11a permanent magnet, 11b pressing jig, 11c permanent magnet,
11d pedestal, 11e piston, 11f spring,
100 rotor, 102 rotor yoke, 103 permanent magnet,
104 resin, 110 stator, 111 stator core,
112 slots, 113 stator windings, 114 gaps,
120 stator core, 121 stator winding, 122 rotor,
123 rotor yoke, 124 magnet fixture, 125 permanent magnet,
126 locking groove, 127 resin,
222 rotor, 223 slot, 224 permanent magnet,
225 York,
201a permanent magnet, 201b permanent magnet row,
202a permanent magnet row, 202c permanent magnet row, 202d permanent magnet row,
203 jig, 204 screw

Claims

板状バックヨークの一平面に複数の永久磁石が互いに接着剤を介して配列されていることを特徴とする永久磁石付きヨーク。A yoke with permanent magnets, wherein a plurality of permanent magnets are arranged on one plane of a plate-like back yoke via an adhesive.

１つの板状バックヨークに複数の永久磁石が互いに接着剤を介して配列されており、前記永久磁石間の接合に用いられる接着剤は前記永久磁石と前記ヨーク間の接合に用いられる接着剤とは異なる材質であり、前記永久磁石の主面同士が１つの面を構成するように配列されていることを特徴とする永久磁石付きヨーク。A plurality of permanent magnets are arranged on one plate-shaped back yoke via an adhesive, and an adhesive used for bonding between the permanent magnets is an adhesive used for bonding between the permanent magnets and the yoke. Are made of different materials, and the main surfaces of the permanent magnets are arranged so as to constitute one surface.

１つのバックヨークに複数の永久磁石が互いに接着剤を介して接着されており、前記永久磁石の間にある接着剤の層は、厚さのバラツキが２０％以内であることを特徴とする永久磁石付きヨーク。A plurality of permanent magnets are bonded to one back yoke via an adhesive, and the thickness of the adhesive layer between the permanent magnets is not more than 20%. Yoke with magnet.

接着剤を介して永久磁石同士をヨーク上に接合する永久磁石付きヨークの製造方法であって、
前記接着剤を硬化させている間に、両端の永久磁石の外側から、加圧手段を用いて、永久磁石の接着面に垂直な方向へ加圧しながら接着剤を硬化させることを特徴とする永久磁石付きヨークの製造方法。A method of manufacturing a yoke with permanent magnets, which joins permanent magnets to each other on a yoke via an adhesive,
While the adhesive is being cured, the adhesive is cured while pressing in a direction perpendicular to the bonding surface of the permanent magnet using a pressing means from outside the permanent magnets at both ends. Manufacturing method of yoke with magnet.

前記加圧手段は、機械的弾性機構を備える押しつけ器であることを特徴とする請求項４に記載の永久磁石付きヨークの製造方法。The method for manufacturing a yoke with a permanent magnet according to claim 4, wherein the pressing means is a pressing device having a mechanical elastic mechanism.

前記加圧手段は、別の永久磁石の吸引力を利用した弾性機構を備える押しつけ器であることを特徴とする請求項４に記載の永久磁石付きヨークの製造方法。The method for manufacturing a yoke with permanent magnets according to claim 4, wherein the pressurizing means is a presser provided with an elastic mechanism using the attraction force of another permanent magnet.

請求項４乃至６のいずれかにおいて、接着剤を塗布後に５０〜２５０℃の高温雰囲気中で接着剤を硬化させることを特徴とする永久磁石付きヨークの製造方法。7. The method for manufacturing a yoke with permanent magnets according to claim 4, wherein the adhesive is cured in a high-temperature atmosphere at 50 to 250 [deg.] C. after applying the adhesive.

請求項６の永久磁石付きヨークの製造方法において、接着剤を塗布後に５０〜２５０℃の高温雰囲気中で接着剤を硬化させているときに、
残留磁束密度が０．３Ｔ以上で且つ１．６Ｔ以下の範囲であり、且つ保磁力が１０ｋＯｅから４０ｋＯｅの範囲にある永久磁石の吸引力を用いることを特徴とする永久磁石付きヨークの製造方法。In the method for manufacturing a yoke with a permanent magnet according to claim 6, when the adhesive is cured in a high-temperature atmosphere of 50 to 250 ° C after the application of the adhesive,
A method for manufacturing a yoke with permanent magnets, characterized by using a permanent magnet attracting force having a residual magnetic flux density of 0.3 T or more and 1.6 T or less and a coercive force in a range of 10 kOe to 40 kOe.

複数のスロットと前記スロットに装着された巻線を有するステータと、前記ステータとギャップを介して対向配置されると共に磁極数に対応した数の永久磁石を装着したローターを有する永久磁石式回転電機であって、
前記ローターは請求項１乃至３のいずれかに記載の永久磁石付きヨークが接着されたローターであることを特徴とする永久磁石式回転電機。A permanent magnet type rotating electric machine having a stator having a plurality of slots and windings mounted in the slots, and a rotor which is disposed to face the stator with a gap therebetween and has a number of permanent magnets corresponding to the number of magnetic poles. So,
A permanent magnet type rotating electric machine, wherein the rotor is a rotor to which the yoke with a permanent magnet according to any one of claims 1 to 3 is bonded.

複数の永久磁石をヨークに配置した固定子又は可動子を備えるコイル可動型または磁石可動型のリニアモーターであって、
前記固定子又は可動子は、請求項１乃至３のいずれかに記載の永久磁石付きヨークが接着された固定子又は可動子であることを特徴とするリニアモーター。A coil movable type or magnet movable type linear motor including a stator or a mover in which a plurality of permanent magnets are arranged in a yoke,
4. A linear motor, wherein the stator or the mover is a stator or a mover to which the yoke with a permanent magnet according to claim 1 is adhered.