JP2018061436A - 着磁方法及び着磁装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1回転子鉄心4と第2回転子鉄心5との間には、各回転子鉄心4,5をN極/S極の鉄心として機能させる永久磁石6が設けられる。永久磁石6は、第1回転子鉄心4の鉄心本体8と第2回転子鉄心5の鉄心本体11との間を埋める磁石本体部16と、第1回転子鉄心4の爪状磁極9と第2回転子鉄心5の爪状磁極12との間の隙間を埋める複数の極間磁石部17と、各爪状磁極9,12の背面の隙間を埋める背面磁石部18とからなる。よって、本例の永久磁石6は、磁石本体部16、極間磁石部17及び背面磁石部18が一体に形成された一体型永久磁石6となっている。
【選択図】図2
Description
上記の着磁方法において、前記軸方向着磁工程を行った後に前記湾曲着磁工程を行う。
上記課題を解決する着磁方法は、周方向に複数の爪状磁極を持つ第1回転子鉄心及び第2回転子鉄心の一方の爪状磁極が他方の爪状磁極間の切欠部に入り込む組み付け状態をとるロータの前記第1回転子鉄心と前記第2回転子鉄心との軸方向における隙間に配置され軸方向に磁化される磁石本体部と、前記第1回転子鉄心の爪状磁極と前記第2回転子鉄心の爪状磁極との間において周方向に生じる隙間に配置される極間磁石部と、それぞれの前記爪状磁極の背面に生じる隙間に配置される背面磁石部とを有し、複数の前記爪状磁極を周方向において交互にN極/S極として機能させる永久磁石の着磁方法であって、前記磁石本体部を軸方向に着磁する軸方向着磁工程と、前記背面磁石部から隣接の前記極間磁石部における爪状磁極より内側の部分を経由して磁極の異なる前記背面磁石部に向けて磁束が湾曲して流れる極異方配向の着磁を行う湾曲着磁工程とを備え、前記軸方向着磁工程と前記湾曲着磁工程とを同時に行う。
図1に示すように、モータ(回転電機)1には、モータ1の固定側となるステータ2が設けられ、このステータ2の内部に、モータ1の回転側となるロータ3がステータ2に対して回転可能に設けられている。そして、ステータ2の鉄心に巻かれた巻線に電流が流されると、ステータ2とロータ3との間のマグネット界磁(永久磁石界磁)に発生する磁界によって、ロータ3がステータ2に対して回転する。
図3及び図4に示すように、本例の一体型永久磁石6は、磁石本体部16が矢印M1方向の磁気モーメントの向きに着磁され、極間磁石部17が矢印M2方向の磁気モーメントの向きに着磁され、背面磁石部18が矢印M3方向の磁気モーメントの向きに着磁されている。このため、第1回転子鉄心4がN極となり、第2回転子鉄心5がS極となるので、第1回転子鉄心4と第2回転子鉄心5との間には、図4に示すように、第1回転子鉄心4か第2回転子鉄心5に入り込む矢印Bxで示す磁束ループが形成される。これにより、ロータ3がマグネット界磁のランデル型モータとして機能し、ステータ2に対して回転可能となる。
(1)第1回転子鉄心4と第2回転子鉄心5との間に、各回転子鉄心4,5をN極/S極の鉄心として機能させる永久磁石6を設け、この永久磁石6を磁石本体部16と極間磁石部17と背面磁石部18とを有する形状としつつ、これらを一体型の部品として形成する。このため、ロータ3の部品点数を削減することが可能となるので、部品の組付工数を少なく抑えることができ、ひいては部品の組付コストを低く抑えることに繋がる。また、永久磁石6がそれなりの体格を有する1部品となるので、ロータ遠心力による永久磁石6の飛散も生じ難くすることができる。
(6)回転子鉄心4,5は一体型永久磁石6の磁力によって一体型永久磁石6に強く組み付くので、部品の位置決め状態の保持に一層効果が高い。
・図5に示す一体型永久磁石6のように、主たる磁石本体部16に対して補助的に機能する極間磁石部17及び背面磁石部18の着磁態様を極異方配向としてもよい。詳しくは、S極の背面磁石部18の外側面から隣接の極間磁石部17を経由しN極の背面磁石部18の外側面に向けて磁束が湾曲(径方向内側が凸)して流れる、いわゆる極異方配向の着磁がなされている。これにより、背面磁石部18は径方向成分の磁束を有し、極間磁石部17は周方向成分の磁束を有することから、図3に示す一体型永久磁石6と同様に機能する。つまり、図5に示す一体型永久磁石6においても、極間磁石部17及び背面磁石部18がロータ3内の磁束の整流を行い、漏れ磁束を低減させる効果を発揮する。
・第1回転子鉄心4をS極とし、第2回転子鉄心5をN極としてもよい。
・一体型永久磁石6の形状は、実施形態に記載したような形状に限定されず、磁石本体部16と極間磁石部17と背面磁石部18とを有していれば、どのような形状に変更してもよい。
・磁石本体部16、極間磁石部17及び背面磁石部18の着磁方向は、回転子鉄心4,5に所望の磁極を持たせることができれば、他の向きに変更可能である。
・周方向に複数の爪状磁極を持つ第1回転子鉄心及び第2回転子鉄心が設けられ、これらの一方の爪状磁極が他方の爪状磁極間の切欠部に入り込む組み付け状態をとり、これら第1回転子鉄心及び第2回転子鉄心の間に配置された永久磁石の磁界によって、複数の前記爪状磁極が周方向において交互にN極/S極となるロータにおいて、前記永久磁石は、前記第1回転子鉄心と第2回転子鉄心との軸方向における隙間に配置された磁石本体部と、前記第1回転子鉄心の爪状磁極と前記第2回転子鉄心の爪状磁極との間において周方向に生じる隙間に配置された極間磁石部と、それぞれの前記爪状磁極の背面に生じる隙間に配置された背面磁石部とがそれぞれ相互間で一体形成された一体型永久磁石である。
・周方向に複数の爪状磁極を持つ第1回転子鉄心及び第2回転子鉄心が設けられ、これらの一方の爪状磁極が他方の爪状磁極間の切欠部に入り込む組み付け状態をとり、これら第1回転子鉄心及び第2回転子鉄心の間に配置された永久磁石の磁界によって、複数の前記爪状磁極が周方向において交互にN極/S極を形成するロータと、当該ロータを回転可能に支持するステータとを備えたモータにおいて、前記永久磁石は、前記第1回転子鉄心と第2回転子鉄心との軸方向における隙間に配置された磁石本体部と、前記第1回転子鉄心の爪状磁極と前記第2回転子鉄心の爪状磁極との間において周方向に生じる隙間に配置された極間磁石部と、それぞれの前記爪状磁極の背面に生じる隙間に配置された背面磁石部とがそれぞれ相互間で一体形成された一体型永久磁石である。
・周方向に複数の爪状磁極を持つ第1回転子鉄心及び第2回転子鉄心が設けられ、これらの一方の爪状磁極が他方の爪状磁極間の切欠部に入り込む組み付け状態をとり、これら第1回転子鉄心及び第2回転子鉄心の間に配置された永久磁石の磁界によって、複数の前記爪状磁極が周方向において交互にN極/S極となるロータにおいて、前記永久磁石は、前記第1回転子鉄心と第2回転子鉄心との軸方向における隙間に配置された磁石本体部と、前記第1回転子鉄心の爪状磁極と前記第2回転子鉄心の爪状磁極との間において周方向に生じる隙間に配置された極間磁石部と、それぞれの前記爪状磁極の背面に生じる隙間に配置された背面磁石部とがそれぞれ相互間で一体形成され、前記背面磁石部から隣接の前記極間磁石部における爪状磁極より内側の部分を経由して磁極の異なる前記背面磁石部に向けて磁束が湾曲して流れる極異方配向とした一体型永久磁石であり、前記爪状磁極は、前記第1回転子鉄心に設けられた第1爪状磁極と、前記第2回転子鉄心に設けられた第2爪状磁極とを有し、前記背面磁石部は、前記第1爪状磁極の背面に生じる隙間に配置された第1背面磁石部と、前記第2爪状磁極の背面に生じる隙間に配置された第2背面磁石部とを有しており、周方向に前記極間磁石部を挟んで隣り合う前記第1背面磁石部と前記第2背面磁石部とは、前記磁石本体部を基準にして、軸方向の前記第1回転子鉄心側に前記第2背面磁石部が配置されているとともに軸方向の前記第2回転子鉄心側に前記第1背面磁石部が配置されている。
・上記のモータは、上記のロータと、当該ロータを回転可能に支持するステータとを備えた。
Claims (5)
- 周方向に複数の爪状磁極を持つ第1回転子鉄心及び第2回転子鉄心の一方の爪状磁極が他方の爪状磁極間の切欠部に入り込む組み付け状態をとるロータの前記第1回転子鉄心と前記第2回転子鉄心との軸方向における隙間に配置され軸方向に磁化される磁石本体部と、前記第1回転子鉄心の爪状磁極と前記第2回転子鉄心の爪状磁極との間において周方向に生じる隙間に配置される極間磁石部と、それぞれの前記爪状磁極の背面に生じる隙間に配置される背面磁石部とを有し、複数の前記爪状磁極を周方向において交互にN極/S極として機能させる永久磁石の着磁方法であって、
前記磁石本体部を軸方向に着磁する軸方向着磁工程と、
前記背面磁石部から隣接の前記極間磁石部における爪状磁極より内側の部分を経由して磁極の異なる前記背面磁石部に向けて磁束が湾曲して流れる極異方配向の着磁を行う湾曲着磁工程とを備え、
前記軸方向着磁工程と前記湾曲着磁工程とを時間的にずらして行うことを特徴とする着磁方法。 - 前記湾曲着磁工程を行った後に前記軸方向着磁工程を行うことを特徴とする請求項1に記載の着磁方法。
- 前記軸方向着磁工程を行った後に前記湾曲着磁工程を行うことを特徴とする請求項1に記載の着磁方法。
- 周方向に複数の爪状磁極を持つ第1回転子鉄心及び第2回転子鉄心の一方の爪状磁極が他方の爪状磁極間の切欠部に入り込む組み付け状態をとるロータの前記第1回転子鉄心と前記第2回転子鉄心との軸方向における隙間に配置され軸方向に磁化される磁石本体部と、前記第1回転子鉄心の爪状磁極と前記第2回転子鉄心の爪状磁極との間において周方向に生じる隙間に配置される極間磁石部と、それぞれの前記爪状磁極の背面に生じる隙間に配置される背面磁石部とを有し、複数の前記爪状磁極を周方向において交互にN極/S極として機能させる永久磁石の着磁方法であって、
前記磁石本体部を軸方向に着磁する軸方向着磁工程と、
前記背面磁石部から隣接の前記極間磁石部における爪状磁極より内側の部分を経由して磁極の異なる前記背面磁石部に向けて磁束が湾曲して流れる極異方配向の着磁を行う湾曲着磁工程とを備え、
前記軸方向着磁工程と前記湾曲着磁工程とを同時に行うことを特徴とする着磁方法。 - 周方向に複数の爪状磁極を持つ第1回転子鉄心及び第2回転子鉄心の一方の爪状磁極が他方の爪状磁極間の切欠部に入り込む組み付け状態をとるロータの前記第1回転子鉄心と前記第2回転子鉄心との軸方向における隙間に配置され軸方向に磁化される磁石本体部と、前記第1回転子鉄心の爪状磁極と前記第2回転子鉄心の爪状磁極との間において周方向に生じる隙間に配置される極間磁石部と、それぞれの前記爪状磁極の背面に生じる隙間に配置される背面磁石部とを有し、複数の前記爪状磁極を周方向において交互にN極/S極として機能させる永久磁石を着磁する着磁装置であって、
前記磁石本体部を軸方向に着磁する軸方向着磁部と、
前記背面磁石部から隣接の前記極間磁石部における爪状磁極より内側の部分を経由して磁極の異なる前記背面磁石部に向けて磁束が湾曲して流れる極異方配向の着磁を行う湾曲着磁部とを備え、
前記軸方向着磁部による軸方向着磁と前記湾曲着磁部による極異方配向の着磁とを時間的にずらして行うことを特徴とする着磁装置。
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