JP2014197948A - 永久磁石電動機 - Google Patents

Abstract

【課題】永久磁石を回転子鉄心に強固に接着することができる永久磁石電動機を提供すること。
【解決手段】回転子１と、回転子１の外径側に所定の間隔をもって対向するように配置される固定子３とからなり、回転子１は、回転子鉄心１０と、回転子鉄心１０の外周面１０２に周方向に所定の間隔で配置される複数の永久磁石２０とを備えた永久磁石電動機Ｍであって、回転子鉄心１０の外周面１０２には、永久磁石２０の回転子鉄心側側面２０１に対応する位置に、回転軸方向に延びて接着剤が溜まる複数の溝を設け、永久磁石２０と回転子鉄心１０とを接着剤で接着した。
【選択図】図２

Description

本発明は、永久磁石を回転子鉄心の外周面に配置した回転子を備えた永久磁石電動機に関する。

従来から、永久磁石電動機は、円筒状の固定子と、固定子の内径側に所定の間隔をもって対向するように配置される円柱状の回転子とを備え、回転子には回転子鉄心の外周面に周方向に所定の間隔で複数の永久磁石が配置されている。この種の永久磁石電動機としては、回転子鉄心の外周面に、永久磁石の中央部に対応する位置に、接着剤を溜めるための回転子鉄心の回転軸方向に延びる溝を設けて、この溝に溜めた接着剤で永久磁石と回転子鉄心とを固着したものがある（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、この溝は、回転子鉄心の外周面に、永久磁石の中央部に対応する位置に設けただけであるため、永久磁石の周方向両端側と固定子鉄心との接着が不十分となるおそれがあり、永久磁石を回転子鉄心に強固に接着できないという問題点があった。

特開平１１−８９１４１号公報

本発明は上記問題点に鑑み、永久磁石を回転子鉄心に強固に接着することができる永久磁石電動機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の永久磁石電動機は、回転子と、回転子の外径側に所定の間隔をもって対向するように配置される固定子とからなり、回転子は、回転子鉄心と、回転子鉄心の外周面に周方向に所定の間隔で配置される複数の永久磁石とを備えたものであって、回転子鉄心の外周面には、永久磁石の回転子鉄心側側面に対応する位置に、回転軸方向に延びて接着剤が溜まる複数の溝を設け、永久磁石と回転子鉄心とを接着剤で接着した。

本発明の永久磁石電動機によれば、回転子鉄心の外周面には、永久磁石の回転子鉄心側側面に対応する位置に、回転軸方向に延びて接着剤が溜まる複数の溝を設けているため、接着剤が一部分に集中せず複数の溝によって複数カ所に分散されるので、永久磁石の回転子鉄心との接着が確保され、永久磁石の回転子鉄心側側面を回転子鉄心の外周面に強固に接着することができる。

本発明の永久磁石電動機の出力側ブラケットと回転軸を省略した状態を示す上面図である。 図１の永久磁石電動機のＡ−Ａ断面図である。 本発明の永久磁石電動機の回転子を示す斜視図である。 図２の回転子の一部を示す拡大上面図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。図１乃至図４は、本実施形態の空気調和機や圧縮機などに搭載される永久磁石電動機を説明する図である。図１および図２に示すように、永久磁石電動機Ｍは、回転子１と固定子３とからなる。回転子１は、図１乃至図３に示すように、回転子鉄心１０と永久磁石２０とを備えている。回転子鉄心１０は、磁性体の薄い鋼板を複数積層して円柱状に形成され、その中心には回転軸１０１が挿入され固定されている。回転子鉄心１０の外周面１０２には、回転軸方向に延びる板状の８つの永久磁石２０が周方向に所定の間隔で配置されている。

回転子鉄心１０の外周面１０２には、それぞれの永久磁石２０の回転子鉄心側側面２０１に対応する位置に、回転軸方向に延びる３つの溝１０３、１０４、１０５が周方向に所定の間隔で形成されている。溝１０３は、永久磁石２０の回転子鉄心側側面２０１の中央２０１１に対応する位置に形成され、溝１０４は、永久磁石２０の回転子鉄心側側面２０１の左端２０１２に対応する位置に形成され、溝１０５は、永久磁石２０の回転子鉄心側側面２０１の右端２０１３に対応する位置に形成されている。３つの溝１０３、１０４、１０５は、接着剤が溜まる溝であり、接着剤は３つの溝１０３、１０４、１０５の間の回転子鉄心１０の外周面１０２にも行き渡るようになっている。永久磁石２０の回転子鉄心側側面２０１と回転子鉄心１０の外周面１０２とは、この接着剤で接着されている。

回転子鉄心１０の外周面１０２には、隣り合う永久磁石２０の間に、回転軸方向に延在する８つの突起１０６が形成されている。突起１０６は、永久磁石２０の側面２０２に対向するように回転子鉄心１０の径方向に突出し、３つの溝１０３、１０４、１０５のうち、溝１０４、溝１０５に連続するように形成されている。この突起１０６により、回転子鉄心１０の外周面１０２への８つの永久磁石２０の位置決めが可能になっている。さらに、この突起１０６により、図４に示すように、永久磁石２０の側面２０２にかかる部分まで、永久磁石２０の回転子鉄心１０との接着面を広げて接着することができ、永久磁石２０を回転子鉄心１０に強固に接着することができる。

回転子鉄心１０の外周面１０２に接着された８つの永久磁石２０は、隣接する永久磁石２０の磁極が互いに相違するように着磁されている。それぞれの永久磁石２０は、図４に示すように、断面が円弧形状であり、永久磁石２０の中央線Ｌの延長上に回転子鉄心１０の中心軸Ｃが交わるように、永久磁石２０の回転子鉄心側側面２０１が回転子鉄心１０の外周面１０２に配置される。永久磁石２０の回転子鉄心側側面２０１の曲率半径Ｒ１は、回転子鉄心１０の外周面１０２の曲率半径Ｒ２よりも小さくなっている。このため、永久磁石２０は、永久磁石２０の回転子鉄心側側面２０１の左端２０１２と右端２０１３が溝１０４と溝１０５の中まで及んだ状態で接着されている。

固定子３は、図１および図２に示すように、固定子鉄心３０とインシュレータ４０と固定子巻線５０とを備えている。固定子鉄心３０は、薄い鋼板を複数積層して円筒状に形成され、環状のバックヨーク部３０１とバックヨーク部３０１から内径側に延びる複数のティース部３０２とを備えている。この固定子鉄心３０には、インシュレータ４０を一体的に形成し、インシュレータ４０を介してティース部３０２に固定子巻線５０が巻回されている。このように構成された固定子３は、固定子巻線５０が巻回された固定子鉄心３０をティース部３０２の先端面３０２１（固定子鉄心３０の内周面）を除いてモールド樹脂でモールド成形して円筒状の外郭６０を形成し、ティース部３０２の先端面３０２１が回転子１の外径側に所定の間隔（いわゆるエアギャップ）をもって対向するように配置される。

以上説明してきた実施形態の永久磁石電動機Ｍによれば、回転子１の回転子鉄心１０の外周面１０２には、永久磁石２０の回転子鉄心側側面２０１に対応する位置に、回転軸方向に延びて接着剤が溜まる３つの溝１０３、１０４、１０５を設け、永久磁石２０と回転子鉄心１０とを接着剤で接着するようにした。これにより、背景技術に示すように、回転子鉄心の外周面に、永久磁石の中央部に対応する位置にだけ溝を設けた場合よりも、接着剤が一部分に集中せず３つの溝１０３、１０４、１０５によって３カ所に分散されるので、永久磁石２０の回転子鉄心１０との接着が確保され、永久磁石２０の回転子鉄心側側面２０１を回転子鉄心１０の外周面１０２に強固に接着することができる。

また、永久磁石２０の回転子鉄心側側面２０１の曲率半径Ｒ１が、回転子鉄心１０の外周面１０２の曲率半径Ｒ２よりも小さくなっているため、永久磁石２０の回転子鉄心側側面２０１の曲率半径と回転子鉄心１０の外周面１０２の曲率半径が等しい場合よりも、永久磁石２０の回転子鉄心側側面２０１の面積が増えるので、より一層、永久磁石２０の回転子鉄心側側面２０１を回転子鉄心１０の外周面１０２に強固に接着することができる。

これに加え、３つの溝１０３、１０４、１０５のうち、溝１０４と溝１０５は、永久磁石２０の回転子鉄心側側面２０１の左端２０１２と右端２０１３に対向する位置に設けられているため、永久磁石２０の回転子鉄心側側面２０１の左端２０１２と右端２０１３が溝１０４と溝１０５の中まで及んだ状態で接着されるので、永久磁石２０と回転子鉄心１０の外周面１０２との距離を近づけて、回転子１の回転時に永久磁石２０にかかる遠心力を抑えることができる。

さらに、回転子鉄心１０の外周面１０２には、隣り合う永久磁石２０の間に、回転軸方向に延在し永久磁石２０の側面２０２に対向するように回転子鉄心１０の径方向に突出する８つの突起１０６が設けられているため、回転子鉄心１０の外周面１０２への８つの永久磁石２０の位置決めを容易にし、かつ、突起１０６に対向する永久磁石２０の側面２０２にかかる部分まで、永久磁石２０の回転子鉄心１０との接着面を広げて接着することができ、より一層、永久磁石２０を回転子鉄心１０に強固に接着することができる。

なお、本実施形態の永久磁石電動機Ｍは、回転子鉄心１０の外周面１０２には、永久磁石２０の回転子鉄心側側面２０１に対応する位置に、３つの溝１０３、１０４、１０５を形成したが、本発明はこれに限らず、３つ以外の複数の溝を形成してもよい。複数の溝を形成する場合、少なくとも、永久磁石２０の回転子鉄心側側面２０１の左端２０１２と右端２０１３に対向する位置に、それぞれ溝を形成すればよい。

１ 回転子
１０ 回転子鉄心
１０１ 回転軸
１０２ 外周面
１０３、１０４、１０５ 溝
１０６ 突起
２０ 永久磁石
２０１ 回転子鉄心側側面
２０１１ 中央
２０１２ 左端
２０１３ 右端
２０２ 側面
３ 固定子
３０ 固定子鉄心
３０１ バックヨーク部
３０２ ティース部
３０２１ 先端面
４０ インシュレータ
５０ 固定子巻線
６０ 外郭
Ｍ 永久磁石電動機
Ｒ１ 永久磁石２０の回転子鉄心側側面２０１の曲率半径
Ｒ２ 回転子鉄心１０の外周面１０２の曲率半径

Claims (4)

1. 回転子と、同回転子の外径側に所定の間隔をもって対向するように配置される固定子とからなり、前記回転子は、回転子鉄心と、同回転子鉄心の外周面に周方向に所定の間隔で配置される複数の永久磁石とを備えた永久磁石電動機であって、
   前記回転子鉄心の外周面には、前記永久磁石の前記回転子鉄心側側面に対応する位置に、回転軸方向に延びて接着剤が溜まる複数の溝を設け、前記永久磁石と前記回転子鉄心とを前記接着剤で接着したことを特徴とする永久磁石電動機。
2. 前記永久磁石の前記回転子鉄心側側面の曲率半径は、前記回転子鉄心の外周面の曲率半径よりも小さいことを特徴とする請求項１記載の永久磁石電動機。
3. 前記複数の溝は、少なくとも前記永久磁石の両端に対向する位置に設けられることを特徴とする請求項１または請求項２記載の永久磁石電動機。
4. 前記回転子鉄心の外周面には、隣り合う前記永久磁石間に、回転軸方向に延在し前記永久磁石の側面に対向するように前記回転子鉄心の径方向に突出する突起が設けられることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の永久磁石電動機。

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