JPH09275651A - Permanent magnet rotary machine - Google Patents
Permanent magnet rotary machineInfo
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- JPH09275651A JPH09275651A JP8082510A JP8251096A JPH09275651A JP H09275651 A JPH09275651 A JP H09275651A JP 8082510 A JP8082510 A JP 8082510A JP 8251096 A JP8251096 A JP 8251096A JP H09275651 A JPH09275651 A JP H09275651A
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- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、シャフトに永久磁
石を取り付けて構成されたロータを備えて成る永久磁石
回転電機に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a permanent magnet rotating electric machine including a rotor configured by attaching a permanent magnet to a shaft.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えば永久磁石電動機は、ロータのシャ
フトに永久磁石を取り付けると共に、この永久磁石の外
周に円筒状の保持環を嵌合固定するように構成されてい
る。この構成においては、ロータが高速回転して永久磁
石に強い遠心力が作用したときに、保持環により永久磁
石がロータから外れることを防止している。2. Description of the Related Art For example, a permanent magnet motor is constructed such that a permanent magnet is attached to a shaft of a rotor and a cylindrical holding ring is fitted and fixed to the outer circumference of the permanent magnet. In this configuration, when the rotor rotates at high speed and a strong centrifugal force acts on the permanent magnet, the retaining ring prevents the permanent magnet from coming off the rotor.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記構成では、保持環
は、いわゆる焼き嵌めにより永久磁石の外周に嵌合固着
されている。この焼き嵌めを行う場合、保持環を加熱し
て高温状態にしてから永久磁石の外周に嵌合しているた
め、永久磁石には保持環から熱が伝わり、永久磁石がか
なり高温になる。一方、永久磁石は一般的に高温になる
と、磁気エネルギー及び発生磁束密度が減少してしまう
性質、即ち、減磁してしまう性質がある。この場合、一
度減磁すると、温度が下がっても元の特性に復帰しない
（非可逆的減磁をする）磁石部分と、復帰する（可逆的
減磁をする）磁石部分に別れるが、ロータに保持環を焼
きばめる工程においては（ロータ表面は空気中にさらさ
れるため）、復帰しない磁石部分が多くなるという傾向
がある。更に、磁気エネルギー及び発生磁束密度が高い
永久磁石である高エネルギー磁石は、図１０に示すよう
に、温度特性が悪く、高温になると急激に減磁してしま
う特性がある。尚、図１０は、高エネルギー磁石の磁化
曲線の温度依存性を示す特性図である。In the above structure, the retaining ring is fitted and fixed to the outer circumference of the permanent magnet by so-called shrink fitting. When this shrink fitting is performed, since the holding ring is heated to a high temperature state and then fitted to the outer circumference of the permanent magnet, heat is transmitted from the holding ring to the permanent magnet, and the temperature of the permanent magnet becomes considerably high. On the other hand, a permanent magnet generally has a property of decreasing magnetic energy and generated magnetic flux density, that is, a property of demagnetizing at high temperature. In this case, once demagnetized, it is divided into a magnet part that does not return to the original characteristics (irreversible demagnetization) and a magnet part that returns (reversible demagnetization) even if the temperature drops. In the step of shrink-fitting the retaining ring (because the rotor surface is exposed to the air), there is a tendency that many magnet portions that do not return are increased. Further, as shown in FIG. 10, a high-energy magnet, which is a permanent magnet having high magnetic energy and generated magnetic flux density, has poor temperature characteristics and has a characteristic of being rapidly demagnetized at high temperatures. 10 is a characteristic diagram showing the temperature dependence of the magnetization curve of the high energy magnet.
【０００４】これに対して、温度特性を良くして、高温
になってもそれほど減磁しない特性を有する永久磁石、
即ち、耐熱性磁石が開発されている（図１１参照）。し
かし、温度特性を良くすると、磁気エネルギー及び発生
磁束密度が低くなってしまう不具合がある。一方、永久
磁石電動機の出力を高くするためには、磁気エネルギー
及び発生磁束密度が高い永久磁石を使用する必要があ
る。しかし、実際には、保持環を焼き嵌めにより取り付
ける作業を行わなければならないので、永久磁石として
磁気エネルギー及び発生磁束密度が低い耐熱性磁石を使
わなければならなかった。On the other hand, a permanent magnet having good temperature characteristics and being not so demagnetized even at high temperatures,
That is, a heat resistant magnet has been developed (see FIG. 11). However, if the temperature characteristics are improved, there is a problem that the magnetic energy and the generated magnetic flux density become low. On the other hand, in order to increase the output of the permanent magnet motor, it is necessary to use a permanent magnet having high magnetic energy and generated magnetic flux density. However, in practice, since the work of attaching the retaining ring by shrink fitting has to be performed, a heat-resistant magnet having low magnetic energy and generated magnetic flux density has to be used as the permanent magnet.
【０００５】そこで、本発明の目的は、永久磁石として
高エネルギー磁石を使用することができる永久磁石回転
電機を提供するにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a permanent magnet rotating electric machine in which a high energy magnet can be used as a permanent magnet.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明の永久磁石回転電
機は、シャフトに永久磁石を取り付けて構成されたロー
タを備えて成る永久磁石回転電機において、前記永久磁
石を、内側に配置された高エネルギー磁石と、外側に配
置された耐熱性磁石とから構成したところに特徴を有す
る。A permanent magnet rotating electric machine according to the present invention is a permanent magnet rotating electric machine comprising a rotor having a shaft to which a permanent magnet is attached. It is characterized in that it is composed of an energy magnet and a heat-resistant magnet arranged outside.
【０００７】上記構成によれば、内側に高エネルギー磁
石を配置し、外側に耐熱性磁石を配置する構成としたの
で、保持環を焼き嵌めする場合に、耐熱性磁石だけが高
温の保持環に直接接触し、高エネルギー磁石は高温の保
持環に接触しなくなる。このため、焼き嵌め時に高エネ
ルギー磁石が減磁しなくなるから、永久磁石として高エ
ネルギー磁石を使用することができる。According to the above construction, since the high energy magnet is arranged inside and the heat resistant magnet is arranged outside, only the heat resistant magnet becomes the high temperature holding ring when the holding ring is shrink-fitted. In direct contact, the high energy magnet no longer contacts the hot retaining ring. Therefore, the high-energy magnet is not demagnetized during shrink fitting, so that the high-energy magnet can be used as the permanent magnet.
【０００８】また、上記構成の場合、高エネルギー磁石
と耐熱性磁石との間に防振部材を設けることが好まし
い。更に、耐熱性磁石を複数に分割すると共に、これら
分割耐熱性磁石の間に継鉄ブロックを設けることが好ま
しい構成である。更にまた、磁性材製の保持環を永久磁
石の外周に嵌合する構成において、耐熱性磁石の周方向
の両端部に継鉄ブロックを設けることが良い構成であ
る。Further, in the case of the above construction, it is preferable to provide a vibration damping member between the high energy magnet and the heat resistant magnet. Further, it is preferable that the heat resistant magnet is divided into a plurality of pieces and a yoke block is provided between the divided heat resistant magnets. Furthermore, in a configuration in which a retaining ring made of a magnetic material is fitted to the outer periphery of the permanent magnet, it is a good configuration to provide yoke blocks at both ends in the circumferential direction of the heat resistant magnet.
【０００９】一方、シャフトに永久磁石を取り付けて構
成されたロータを備えて成る永久磁石回転電機におい
て、永久磁石を、高エネルギー磁石用の磁石組成成分を
主として内側に配置すると共に耐熱性磁石用の磁石組成
成分を主として外側に配置するように成形型により前記
両磁石組成成分を圧縮成形した後、この成形物を焼結す
ることにより製造された複合磁石から構成することが好
ましい。On the other hand, in a permanent magnet rotating electric machine comprising a rotor constituted by attaching a permanent magnet to a shaft, the permanent magnet is mainly arranged inside a magnet composition component for a high-energy magnet and at the same time a heat-resistant magnet is used. The composite magnet is preferably produced by compression-molding both the magnet composition components by a molding die so that the magnet composition components are mainly arranged on the outside, and then sintering the molded product.
【００１０】この構成の場合、複合磁石を製造する際
に、耐熱性磁石用の磁石組成成分からなる外側層部分に
小片状の継鉄ブロックを分散配置させることも良い構成
である。また、磁性材製の保持環を永久磁石の外周に嵌
合する構成において、複合磁石のうちの少なくとも耐熱
性磁石用の磁石組成成分からなる外側層部分の周方向の
両端部に継鉄ブロックを設けることが好ましい。In the case of this construction, it is also a good construction to disperse small piece-shaped yoke blocks in the outer layer portion composed of the magnet composition component for the heat resistant magnet when the composite magnet is manufactured. Further, in a configuration in which a retaining ring made of a magnetic material is fitted to the outer periphery of a permanent magnet, yoke blocks are provided at both ends in the circumferential direction of the outer layer portion of at least the heat-resistant magnet of the composite magnet. It is preferable to provide.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明を永久磁石電動機に
適用した第１の実施例について図１及び図２を参照しな
がら説明する。まず、永久磁石電動機のロータを示す図
１において、ロータ１は、シャフト２と、このシャフト
２の外周に取り付けられた複数の永久磁石３と、これら
永久磁石３の外周に後述するようにして嵌合された円筒
状をなす保持環４とから構成されている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A first embodiment in which the present invention is applied to a permanent magnet motor will be described below with reference to FIGS. First, in FIG. 1 showing a rotor of a permanent magnet electric motor, the rotor 1 includes a shaft 2, a plurality of permanent magnets 3 attached to the outer periphery of the shaft 2, and an outer periphery of the permanent magnets 3 fitted as described below. And a holding ring 4 having a cylindrical shape that is joined together.
【００１２】上記各永久磁石３は、図２にも示すよう
に、全体としてほぼ半円筒状に形成されていると共に、
内側に配置された高エネルギー磁石５と、外側に配置さ
れた耐熱性磁石６とを例えば接着して構成されている。
ここで、高エネルギー磁石５は、ネオジウム磁石、例え
ば住友特殊金属（株）から製造販売されている商品名
「ＮＥＯＭＡＸ−３７」のネオジウム磁石から構成され
ている。このネオジウム磁石は、エネルギー積（Ｂ×
Ｈ）が非常に高い永久磁石（即ち、磁気エネルギー及び
発生磁束密度が高い永久磁石）である。As shown in FIG. 2, each of the permanent magnets 3 is formed in a substantially semi-cylindrical shape as a whole, and
The high-energy magnet 5 arranged inside and the heat-resistant magnet 6 arranged outside are bonded, for example.
Here, the high-energy magnet 5 is composed of a neodymium magnet, for example, a neodymium magnet having a trade name “NEOMAX-37” manufactured and sold by Sumitomo Special Metals Co., Ltd. This neodymium magnet has an energy product (B ×
H) is a very high permanent magnet (that is, a permanent magnet having high magnetic energy and generated magnetic flux density).
【００１３】また、耐熱性磁石６は、希土類コバルト磁
石、例えばサマリウムコバルト磁石や、住友特殊金属
（株）から製造販売されている商品名「ＮＥＯＭＡＸ−
２８ＵＨ」のネオジウム磁石（この磁石は、図１１に示
すような磁化曲線の温度依存性を有しており、高温にな
ってもそれほど減磁しないように構成されたネオジウム
磁石である）等から構成されている。このような永久磁
石は、上記高エネルギー磁石５に比べるとエネルギー積
が低い永久磁石であるが、温度特性が良い磁石（即ち、
高温でも保持力が高い永久磁石）である。The heat-resistant magnet 6 is a rare earth cobalt magnet, for example, a samarium cobalt magnet, or a trade name "NEOMAX-" manufactured and sold by Sumitomo Special Metals Co., Ltd.
28 UH ”neodymium magnet (this magnet is a neodymium magnet that has temperature dependence of the magnetization curve as shown in FIG. 11 and is not so demagnetized even at high temperatures). Has been done. Such a permanent magnet has a lower energy product than the high-energy magnet 5, but has a good temperature characteristic (that is,
It is a permanent magnet that retains high power even at high temperatures.
【００１４】そして、シャフト２に取り付けられた永久
磁石３の外周に保持環４を嵌合固定するに際しては、焼
き嵌めを行う。この場合、具体的には、保持環４を加熱
して高温状態（例えば１００℃程度）にしてその内径を
拡開させてから、該保持環４を永久磁石３の外周に嵌合
し、この後、保持環４を冷却してその内径を縮小するこ
とにより、保持環４を永久磁石３の外周に強固に固定し
ている。このように強固に固定することにより、ロータ
１が高速回転して永久磁石３に強い遠心力が作用して
も、保持環４により永久磁石３がロータ１（のシャフト
２）から外れることが防止される。Then, when the retaining ring 4 is fitted and fixed to the outer periphery of the permanent magnet 3 attached to the shaft 2, shrink fitting is performed. In this case, specifically, the holding ring 4 is heated to a high temperature state (for example, about 100 ° C.) to expand its inner diameter, and then the holding ring 4 is fitted to the outer periphery of the permanent magnet 3, After that, the retaining ring 4 is cooled and its inner diameter is reduced, so that the retaining ring 4 is firmly fixed to the outer periphery of the permanent magnet 3. By firmly fixing in this manner, even if the rotor 1 rotates at a high speed and a strong centrifugal force acts on the permanent magnet 3, the retaining ring 4 prevents the permanent magnet 3 from coming off from the rotor 1 (the shaft 2 thereof). To be done.
【００１５】さて、上記保持環４の焼き嵌め作業を行う
場合、永久磁石３のうちの外側に配置された耐熱性磁石
６だけが高温の保持環４に直接接触し、内側に配置され
た高エネルギー磁石５は高温の保持環４に接触しない。
このため、焼き嵌め作業時に高エネルギー磁石５が高温
にならないから、高エネルギー磁石５が減磁することが
ない。従って、永久磁石３として高エネルギー磁石５を
使用することが可能となり、それだけ永久磁石電動機の
出力（回転力）を高くすることができる。When the retaining ring 4 is shrink-fitted, only the heat-resistant magnet 6 arranged on the outer side of the permanent magnet 3 is in direct contact with the high temperature retaining ring 4 and the high temperature magnet arranged on the inner side. The energy magnet 5 does not contact the hot retaining ring 4.
Therefore, since the high energy magnet 5 does not reach a high temperature during the shrink fitting work, the high energy magnet 5 is not demagnetized. Therefore, the high-energy magnet 5 can be used as the permanent magnet 3, and the output (rotational force) of the permanent magnet motor can be increased accordingly.
【００１６】ところで、上記実施例では、高エネルギー
磁石５と耐熱性磁石６を直接接着する構成とした。この
ため、両磁石５、６の間に接触界面が存在するようにな
り、両磁石５、６の寸法誤差や熱膨張率の違いなどによ
って、保持環４が永久磁石３を拘束する拘束力が不均一
になり、がたや隙間が発生することがあった。そして、
永久磁石の材質は一般的に硬質材料であるから、永久磁
石は非常に脆く、衝撃により破損し易いという性質があ
る。また、電動機は、運転時に衝撃が発生し易い。この
ため、両磁石５、６の間の界面を極力少なくする必要が
ある。By the way, in the above embodiment, the high energy magnet 5 and the heat resistant magnet 6 are directly bonded. Therefore, a contact interface exists between the magnets 5 and 6, and the retaining ring 4 restrains the permanent magnet 3 due to a dimensional error between the magnets 5 and 6 and a difference in coefficient of thermal expansion. It became non-uniform, and rattling and gaps sometimes occurred. And
Since the material of the permanent magnet is generally a hard material, the permanent magnet is very brittle and has a property of being easily damaged by an impact. In addition, the electric motor is likely to be impacted during operation. Therefore, it is necessary to reduce the interface between the magnets 5 and 6 as much as possible.
【００１７】これに対して、高エネルギー磁石５と耐熱
性磁石６との間に防振部材、例えば防振材料からなるシ
ートを設けること、具体的には、シートを介在させて両
磁石５、６を接着する構成が考えられる。このように構
成すると、両磁石５、６の間に、がたや隙間がなくなる
から、運転時に衝撃が発生しても両磁石５、６が破損す
ることを極力防止できる。On the other hand, a vibration-proof member, for example, a sheet made of a vibration-proof material is provided between the high-energy magnet 5 and the heat-resistant magnet 6, and more specifically, the both magnets 5 are interposed with the sheet interposed therebetween. A configuration in which 6 is bonded is conceivable. According to this structure, since there is no rattling or gap between the magnets 5 and 6, it is possible to prevent the magnets 5 and 6 from being damaged even if an impact occurs during operation.
【００１８】一方、上記第１の実施例のように、高エネ
ルギー磁石５と耐熱性磁石６とを接着した場合、高エネ
ルギー磁石５から発生する磁束が耐熱性磁石６の持つ性
能（磁気抵抗、最大許容磁束密度等の性能）により制限
されてしまうことがある。この場合、高エネルギー磁石
５からの発生磁束の一部が漏れ磁束となってロータ１の
表面に到達しないことがある。このようになると、動作
磁束密度（即ち、ギャップ磁束密度）が２つの磁石５、
６の合成値よりも低下するため、十分な電動機性能を得
ることができなくなるという欠点が生ずる。On the other hand, when the high-energy magnet 5 and the heat-resistant magnet 6 are bonded as in the first embodiment, the magnetic flux generated from the high-energy magnet 5 has the performance (magnetic resistance, It may be limited by the maximum allowable magnetic flux density). In this case, a part of the magnetic flux generated from the high energy magnet 5 may become a leakage magnetic flux and may not reach the surface of the rotor 1. In this case, the operating magnetic flux density (that is, the gap magnetic flux density) of the two magnets 5,
Since the value becomes lower than the combined value of 6, there is a drawback that sufficient electric motor performance cannot be obtained.
【００１９】このような欠点を解消するために、図３に
示す本発明の第２の実施例のように構成することが好ま
しい。以下、この第２の実施例について、第１の実施例
と異なるところを説明する。尚、第１の実施例と同一部
分には同一符号を付している。上記第２の実施例では、
永久磁石３の耐熱性磁石５を複数に分割すると共に、こ
れら分割耐熱性磁石７の間に継鉄ブロック８を設けるこ
とにより、耐熱性磁石５の一部分を継鉄ブロック８で置
き換えるように構成されている。上記継鉄ブロック８
は、鉄やコバルト等の大きな飽和磁束密度を持つ材料で
形成されている。また、上述した以外の第２の実施例の
構成は、第１の実施例の構成と同じ構成となっている。In order to eliminate such drawbacks, it is preferable to construct the second embodiment of the present invention shown in FIG. The second embodiment will be described below by referring to differences from the first embodiment. The same parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals. In the second embodiment,
The heat-resistant magnet 5 of the permanent magnet 3 is divided into a plurality of pieces, and a yoke block 8 is provided between the divided heat-resistant magnets 7, whereby a part of the heat-resistant magnet 5 is replaced with the yoke block 8. ing. The above yoke block 8
Is formed of a material having a large saturation magnetic flux density such as iron or cobalt. The configuration of the second embodiment other than the above is the same as the configuration of the first embodiment.
【００２０】従って、上記第２の実施例においても、第
１の実施例と同じ作用効果を得ることができる。特に、
第２の実施例では、分割耐熱性磁石７の間に継鉄ブロッ
ク８を配設する構成としたので、高エネルギー磁石５か
らの発生磁束が継鉄ブロック８を通ってロータ１の表面
に達し、ロータ１の回転力に寄与するようになる。この
ため、高エネルギー磁石５の発生磁束密度が減衰しなく
なるから、十分な電動機性能（出力）を得ることができ
る。Therefore, also in the second embodiment, the same operational effect as in the first embodiment can be obtained. Especially,
In the second embodiment, since the yoke block 8 is arranged between the split heat-resistant magnets 7, the magnetic flux generated from the high energy magnet 5 reaches the surface of the rotor 1 through the yoke block 8. , And contributes to the rotational force of the rotor 1. Therefore, the generated magnetic flux density of the high-energy magnet 5 is not attenuated, so that sufficient electric motor performance (output) can be obtained.
【００２１】また、上記各実施例においては、保持環４
を磁性材料により形成することが好ましい構成である。
この構成によれば、ギャップが実効的に小さくなるた
め、大きな回転エネルギーを得ることができる。しか
し、上記構成の場合、保持環４がリング状（円筒状）で
あるため、一部の磁束が隣の磁極に流れて漏れ磁束とな
り、この分の磁束が回転力に寄与しなくなることがあ
る。Further, in each of the above embodiments, the retaining ring 4
It is a preferable configuration to form the magnetic material.
According to this configuration, the gap is effectively reduced, so that large rotational energy can be obtained. However, in the case of the above configuration, since the retaining ring 4 has a ring shape (cylindrical shape), a part of the magnetic flux flows to the adjacent magnetic pole and becomes a leakage magnetic flux, and this magnetic flux may not contribute to the rotational force. .
【００２２】このような不具合を解消するために、図４
に示す本発明の第３の実施例のように構成することが好
ましい。以下、この第３の実施例について、第１の実施
例と異なるところを説明する。尚、第１の実施例と同一
部分には同一符号を付している。上記第３の実施例で
は、磁性材製の保持環４を永久磁石３の外周に焼き嵌め
により嵌合固定すると共に、耐熱性磁石６の周方向の両
端部に角棒状の継鉄ブロック９を配設するように構成さ
れている。この構成の場合、耐熱性磁石６の周方向の両
端部を、高エネルギー磁石４の周方向の両端部よりも短
く構成して、耐熱性磁石６の両端部に凹部を形成し、こ
の凹部に上記継鉄ブロック９を収容して例えば接着固定
するように構成されている。上記継鉄ブロック９は、鉄
やコバルト等の大きな飽和磁束密度を持つ材料で形成さ
れている。In order to eliminate such a problem, FIG.
The third embodiment of the present invention shown in FIG. The third embodiment will be described below by referring to differences from the first embodiment. The same parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals. In the third embodiment described above, the retaining ring 4 made of a magnetic material is fitted and fixed to the outer periphery of the permanent magnet 3 by shrink fitting, and the bar rod-like yoke blocks 9 are provided at both ends of the heat resistant magnet 6 in the circumferential direction. It is configured to be arranged. In the case of this configuration, both end portions in the circumferential direction of the heat resistant magnet 6 are configured to be shorter than both end portions in the circumferential direction of the high energy magnet 4, and recessed portions are formed at both end portions of the heat resistant magnet 6 in the recessed portions. The yoke block 9 is housed and is fixed, for example, by adhesion. The yoke block 9 is made of a material having a large saturation magnetic flux density such as iron or cobalt.
【００２３】尚、上述した以外の第３の実施例の構成
は、第１の実施例の構成と同じ構成となっている。従っ
て、第３の実施例においても、第１の実施例と同じ作用
効果を得ることができる。特に、第３の実施例では、耐
熱性磁石６の周方向の両端部に継鉄ブロック９を配設す
る構成としたので、２層の磁石５、６のうちの高エネル
ギー磁石５から発生する余った磁束を継鉄ブロック９を
通して保持環４の磁極部の両端部分に流してその部分を
磁気飽和させることにより、非磁性化する構成となって
いる。これによって、回転力に寄与する磁束が漏れるこ
とを極力防止できる。The structure of the third embodiment other than the above is the same as the structure of the first embodiment. Therefore, also in the third embodiment, it is possible to obtain the same effect as that of the first embodiment. Particularly, in the third embodiment, since the yoke blocks 9 are arranged at both ends in the circumferential direction of the heat resistant magnet 6, it is generated from the high energy magnet 5 of the two layers of magnets 5 and 6. The surplus magnetic flux is made to demagnetize by flowing through the yoke block 9 to both ends of the magnetic pole portion of the retaining ring 4 and magnetically saturating the portions. This makes it possible to prevent leakage of the magnetic flux that contributes to the rotational force.
【００２４】図５及び図６は本発明の第４の実施例を示
すものであり、第３の実施例と異なるところを説明す
る。尚、第３の実施例と同一部分には同一符号を付して
いる。上記第４の実施例では、細長い板状の継鉄ブロッ
ク１０を永久磁石３の周方向の両端面部に接触するよう
に配設している。この構成の場合、継鉄ブロック１０
は、耐熱性磁石６及び高エネルギー磁石５の各周方向の
両端部に接触する構成となっている。上記継鉄ブロック
１０は、鉄やコバルト等の大きな飽和磁束密度を持つ材
料で形成されている。FIGS. 5 and 6 show a fourth embodiment of the present invention, and the difference from the third embodiment will be described. The same parts as those in the third embodiment are designated by the same reference numerals. In the fourth embodiment described above, the elongated plate-shaped yoke block 10 is arranged so as to come into contact with both end surfaces of the permanent magnet 3 in the circumferential direction. In this configuration, the yoke block 10
Is in contact with both end portions of each of the heat resistant magnet 6 and the high energy magnet 5 in the circumferential direction. The yoke block 10 is made of a material having a large saturation magnetic flux density such as iron or cobalt.
【００２５】この構成によれば、図６にて矢印で示すよ
うに、高エネルギー磁石５から発生する余った磁束が継
鉄ブロック１０を通って保持環４の磁極部の両端部分に
流れ、その部分を磁気飽和させることにより、非磁性化
するように構成されている。尚、上述した以外の第４の
実施例の構成は、第３の実施例の構成と同じ構成となっ
ている。従って、第４の実施例においても、第３の実施
例と同じ作用効果を得ることができる。According to this structure, as shown by the arrow in FIG. 6, the excess magnetic flux generated from the high energy magnet 5 flows through the yoke block 10 to both ends of the magnetic pole portion of the retaining ring 4, It is configured to demagnetize by magnetically saturating the part. The configuration of the fourth embodiment other than the above is the same as the configuration of the third embodiment. Therefore, also in the fourth embodiment, the same operation and effect as in the third embodiment can be obtained.
【００２６】図７は本発明の第５の実施例を示すもので
あり、第１の実施例と異なるところを説明する。尚、第
１の実施例と同一部分には同一符号を付している。上記
第５の実施例では、高エネルギー磁石用の磁石組成成分
１１を主として内側に配置すると共に耐熱性磁石用の磁
石組成成分１２を主として外側に配置するように成形型
１３により上記両磁石組成成分１１、１２を圧縮成形し
た後、この成形物を焼結することにより複合磁石を製造
する構成である。そして、この複合磁石からロータ１の
永久磁石３を構成し、この永久磁石３をロータ１のシャ
フト２に取り付けるように構成している。FIG. 7 shows a fifth embodiment of the present invention, and the difference from the first embodiment will be described. The same parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals. In the fifth embodiment, the magnet composition component 11 for the high energy magnet is mainly arranged on the inner side, and the magnet composition component 12 for the heat-resistant magnet is mainly arranged on the outer side by the molding die 13 so that the both magnet composition components are arranged. The composite magnet is manufactured by compression molding 11 and 12 and then sintering the molded product. The permanent magnet 3 of the rotor 1 is constructed from this composite magnet, and the permanent magnet 3 is attached to the shaft 2 of the rotor 1.
【００２７】尚、上記複合磁石は、成分調整により高エ
ネルギー磁石５及び耐熱性磁石５を製造可能な磁石材料
を用いる場合に、実際に製造することが可能である。ま
た、上記成形型１３は、固定型１３ａと可動型１３ｂと
から構成されており、これら型１３ａ、１３ｂにより永
久磁石３の形状と同じ形状のキャビティ１３ｃを形成す
るように構成されている。そして、上述した以外の第５
の実施例の構成は、第１の実施例の構成と同じ構成とな
っている。The composite magnet can be actually manufactured when using a magnet material capable of manufacturing the high energy magnet 5 and the heat resistant magnet 5 by adjusting the components. The molding die 13 is composed of a fixed die 13a and a movable die 13b, and these dies 13a and 13b are configured to form a cavity 13c having the same shape as that of the permanent magnet 3. And the fifth except the above
The configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment.
【００２８】従って、上記第５の実施例においても、第
１の実施例と同じ作用効果を得ることができる。特に、
第５の実施例では、高エネルギー磁石用の磁石組成成分
１１を主として内側に配置すると共に耐熱性磁石用の磁
石組成成分１２を主として外側に配置して製造された複
合磁石によりロータ１の永久磁石３を構成したので、高
エネルギー磁石５と耐熱性磁石６の間に界面存在する第
１の実施例とは異なり、そのような界面をなくすことが
できる。従って、電動機の運転時に衝撃が発生したとき
に永久磁石３が破損することをより一層防止することが
できる。Therefore, also in the fifth embodiment, the same effect as the first embodiment can be obtained. Especially,
In the fifth embodiment, the permanent magnet of the rotor 1 is composed of the composite magnet manufactured by arranging the magnet composition component 11 for the high energy magnet mainly inside and the magnet composition component 12 for the heat resistant magnet mainly outside. Since No. 3 is configured, unlike the first embodiment in which an interface exists between the high energy magnet 5 and the heat resistant magnet 6, such an interface can be eliminated. Therefore, it is possible to further prevent the permanent magnet 3 from being damaged when a shock occurs during the operation of the electric motor.
【００２９】図８及び図９は本発明の第６の実施例を示
すものであり、第５の実施例と異なるところを説明す
る。尚、第５の実施例と同一部分には同一符号を付して
いる。上記第６の実施例では、複合磁石を製造する場合
に、耐熱性磁石用の磁石組成成分１２からなる外側層部
分に多数の小片状の継鉄ブロック１４を図８及び図９に
示すように分散配置させるように構成している。そし
て、継鉄ブロック１４を分散配置させた後、両磁石組成
成分１１、１２を圧縮成形し、更に、この成形物を焼結
することにより複合磁石を製造するようにしている。
尚、上記継鉄ブロック１４は、鉄やコバルト等の大きな
飽和磁束密度を持つ材料で形成されていると共に、断面
形状が円形となるように形成されている。また、上述し
た以外の第６の実施例の構成は、第５の実施例の構成と
同じ構成となっている。FIGS. 8 and 9 show a sixth embodiment of the present invention, and the difference from the fifth embodiment will be described. The same parts as those in the fifth embodiment are denoted by the same reference numerals. In the sixth embodiment, when a composite magnet is manufactured, a large number of small piece-shaped yoke blocks 14 are provided in the outer layer portion composed of the magnet composition component 12 for the heat resistant magnet as shown in FIGS. 8 and 9. It is configured so as to be dispersed and arranged. After disposing the yoke block 14 in a dispersed manner, both magnet composition components 11 and 12 are compression molded, and further, the molded product is sintered to manufacture a composite magnet.
The yoke block 14 is made of a material having a large saturation magnetic flux density, such as iron and cobalt, and is formed to have a circular cross section. The configuration of the sixth embodiment other than the above is the same as the configuration of the fifth embodiment.
【００３０】従って、第６の実施例においても、第５の
実施例と同じ作用効果を得ることができる。特に、第６
の実施例では、永久磁石３用の複合磁石を製造する際
に、耐熱性磁石用の磁石組成成分１２からなる外側層部
分に小片状の継鉄ブロック１４を分散配置させるように
構成したので、複合磁石の高エネルギー磁石部分からの
発生磁束が継鉄ブロック１４を通ってロータ１の表面に
達し、ロータ１の回転力に寄与するようになる。このた
め、高エネルギー磁石部分の発生磁束密度が減衰しなく
なるから、十分な電動機性能を得ることができる。Therefore, also in the sixth embodiment, it is possible to obtain the same effect as that of the fifth embodiment. In particular, the sixth
In the above example, when the composite magnet for the permanent magnet 3 is manufactured, the small piece-shaped yoke blocks 14 are dispersedly arranged in the outer layer portion including the magnet composition component 12 for the heat resistant magnet. The magnetic flux generated from the high energy magnet portion of the composite magnet reaches the surface of the rotor 1 through the yoke block 14 and contributes to the rotational force of the rotor 1. Therefore, the magnetic flux density generated in the high energy magnet portion is not attenuated, so that sufficient electric motor performance can be obtained.
【００３１】また、上記第６の実施例では、小片状の継
鉄ブロック１４の形状を断面円形となるように構成した
ので、成形型１３により圧縮成形したときや、圧縮成形
した成形物を焼結したときに、継鉄ブロック１４と磁石
との間に隙間が生ずることを極力防止できると共に、残
留応力や熱応力の発生を緩和することができ、また、振
動時や衝撃時に境界面にクラックが生ずることを極力防
止できる。Further, in the sixth embodiment, since the small piece-shaped yoke block 14 is configured to have a circular cross section, when the compression molding is performed by the molding die 13 or the compression molded product is obtained, At the time of sintering, it is possible to prevent as much as possible a gap from being formed between the yoke block 14 and the magnet, and it is possible to reduce the occurrence of residual stress and thermal stress. The occurrence of cracks can be prevented as much as possible.
【００３２】尚、上記第６の実施例において、永久磁石
３を構成する複合磁石のうちの少なくとも耐熱性磁石部
分（即ち、耐熱性磁石用の磁石組成成分からなる外側層
部分）の周方向の両端部に継鉄ブロックを設けるように
構成することが好ましい。この構成によれば、回転力に
寄与する磁束が漏れることを極力防止することができ
る。尚、上記継鉄ブロックは、鉄やコバルト等の大きな
飽和磁束密度を持つ材料で形成されている。また、上記
各実施例では、本発明を永久磁石電動機に適用したが、
これに代えて、永久磁石発電機に適用しても良い。In the sixth embodiment, at least the heat-resistant magnet portion (that is, the outer layer portion composed of the magnet composition component for the heat-resistant magnet) of the composite magnet constituting the permanent magnet 3 is arranged in the circumferential direction. It is preferable to provide yoke blocks at both ends. With this configuration, it is possible to prevent leakage of the magnetic flux that contributes to the rotational force as much as possible. The yoke block is made of a material having a large saturation magnetic flux density such as iron or cobalt. In each of the above embodiments, the present invention is applied to the permanent magnet motor,
Instead, it may be applied to a permanent magnet generator.
【００３３】[0033]
【発明の効果】本発明は以上の説明から明らかなよう
に、永久磁石を、内側に配置された高エネルギー磁石
と、外側に配置された耐熱性磁石とから構成したので、
焼き嵌め時に高エネルギー磁石が減磁しなくなるから、
永久磁石として高エネルギー磁石を使用することが可能
となるという優れた効果を奏する。As is apparent from the above description, the present invention comprises the permanent magnet composed of the high energy magnet arranged inside and the heat resistant magnet arranged outside.
Since the high energy magnet does not demagnetize during shrink fitting,
It has an excellent effect that a high energy magnet can be used as a permanent magnet.
【図１】本発明の第１の実施例を示すロータの一部破断
斜視図FIG. 1 is a partially cutaway perspective view of a rotor showing a first embodiment of the present invention.
【図２】保持環を取り付ける前のロータの斜視図FIG. 2 is a perspective view of a rotor before attaching a retaining ring.
【図３】本発明の第２の実施例を示すロータの部分正面
図FIG. 3 is a partial front view of a rotor showing a second embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第３の実施例を示すロータの部分正面
図FIG. 4 is a partial front view of a rotor showing a third embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第４の実施例を示す図４相当図FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 4 showing a fourth embodiment of the present invention.
【図６】作用説明用のロータの部分正面図FIG. 6 is a partial front view of the rotor for explaining the operation.
【図７】本発明の第５の実施例を示す成形型の縦断面図FIG. 7 is a vertical sectional view of a molding die showing a fifth embodiment of the present invention.
【図８】本発明の第６の実施例を示す図３相当図FIG. 8 is a view corresponding to FIG. 3 showing a sixth embodiment of the present invention.
【図９】永久磁石及び保持環の破断側面図FIG. 9 is a cutaway side view of a permanent magnet and a retaining ring.
【図１０】高エネルギー磁石の磁化曲線の温度依存性を
示す特性図FIG. 10 is a characteristic diagram showing temperature dependence of a magnetization curve of a high energy magnet.
【図１１】耐熱性磁石の磁化曲線の温度依存性を示す特
性図FIG. 11 is a characteristic diagram showing temperature dependence of a magnetization curve of a heat-resistant magnet.
１はロータ、２はシャフト、３は永久磁石、４は保持
環、５は高エネルギー磁石、６は耐熱性磁石、７は分割
耐熱性磁石、８は継鉄ブロック、９は継鉄ブロック、１
０は継鉄ブロック、１１は高エネルギー磁石用の磁石組
成成分、１２は耐熱性磁石用の磁石組成成分、１３は成
形型、１４は継鉄ブロックを示す。1 is a rotor, 2 is a shaft, 3 is a permanent magnet, 4 is a retaining ring, 5 is a high energy magnet, 6 is a heat resistant magnet, 7 is a split heat resistant magnet, 8 is a yoke block, 9 is a yoke block, 1
Reference numeral 0 is a yoke block, 11 is a magnet composition component for a high energy magnet, 12 is a magnet composition component for a heat resistant magnet, 13 is a mold, and 14 is a yoke block.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堺 和人 神奈川県横浜市鶴見区末広町２−４ 株式 会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 霜村 英二 神奈川県横浜市鶴見区末広町２−４ 株式 会社東芝京浜事業所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kazuto Sakai 2-4 Suehiro-cho, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Keihin Works, Toshiba Corp. (72) Eiji Shimomura 2-4 Suehiro-cho, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Stock Company Toshiba Keihin Office
Claims (7)
れたロータを備えて成る永久磁石回転電機において、 前記永久磁石を、内側に配置された高エネルギー磁石
と、外側に配置された耐熱性磁石とから構成したことを
特徴とする永久磁石回転電機。1. A permanent magnet rotating electric machine comprising a rotor configured by attaching a permanent magnet to a shaft, wherein the permanent magnet comprises a high energy magnet arranged inside and a heat resistant magnet arranged outside. A permanent magnet rotating electric machine characterized by being configured from.
との間に防振部材を設けたことを特徴とする請求項１記
載の永久磁石回転電機。2. The permanent magnet rotating electric machine according to claim 1, further comprising a vibration damping member provided between the high energy magnet and the heat resistant magnet.
に、これら分割耐熱性磁石の間に継鉄ブロックを設けた
ことを特徴とする請求項１または２記載の永久磁石回転
電機。3. The permanent magnet rotating electric machine according to claim 1, wherein the heat resistant magnet is divided into a plurality of pieces, and a yoke block is provided between the divided heat resistant magnets.
に嵌合する構成において、前記耐熱性磁石の周方向の両
端部に継鉄ブロックを設けたことを特徴とする請求項１
ないし３のいずれかに記載の永久磁石回転電機。4. A yoke block is provided at both ends in the circumferential direction of the heat resistant magnet in a structure in which a retaining ring made of a magnetic material is fitted to the outer circumference of the permanent magnet.
4. The permanent magnet rotating electric machine according to any one of 1 to 3.
れたロータを備えて成る永久磁石回転電機において、 前記永久磁石を、高エネルギー磁石用の磁石組成成分を
主として内側に配置すると共に耐熱性磁石用の磁石組成
成分を主として外側に配置するように成形型により前記
両磁石組成成分を圧縮成形した後、この成形物を焼結す
ることにより製造された複合磁石から構成したことを特
徴とする永久磁石回転電機。5. A permanent magnet rotating electric machine comprising a rotor having a shaft to which a permanent magnet is attached, wherein the permanent magnet is mainly arranged inside a magnet composition component for a high energy magnet, and the permanent magnet is for a heat resistant magnet. The permanent magnet is composed of a composite magnet produced by compression-molding both the magnet composition components by a molding die so that the magnet composition components of (1) are mainly arranged outside and then sintering the molded product. Rotating electric machine.
性磁石用の磁石組成成分からなる外側層部分に小片状の
継鉄ブロックを分散配置させたことを特徴とする請求項
５記載の永久磁石回転電機。6. A small piece-shaped yoke block is dispersedly arranged in an outer layer portion composed of a magnet composition component for the heat-resistant magnet when the composite magnet is manufactured. Permanent magnet rotating electric machine.
に嵌合する構成において、前記複合磁石のうちの少なく
とも耐熱性磁石用の磁石組成成分からなる外側層部分の
周方向の両端部に継鉄ブロックを設けたことを特徴とす
る請求項５または６記載の永久磁石回転電機。7. A structure in which a retaining ring made of a magnetic material is fitted to the outer periphery of the permanent magnet, and both end portions in the circumferential direction of the outer layer portion of at least the magnet composition component for the heat-resistant magnet of the composite magnet. The permanent magnet rotating electric machine according to claim 5 or 6, wherein a yoke block is provided in the.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8082510A JPH09275651A (en) | 1996-04-04 | 1996-04-04 | Permanent magnet rotary machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8082510A JPH09275651A (en) | 1996-04-04 | 1996-04-04 | Permanent magnet rotary machine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09275651A true JPH09275651A (en) | 1997-10-21 |
Family
ID=13776526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8082510A Pending JPH09275651A (en) | 1996-04-04 | 1996-04-04 | Permanent magnet rotary machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09275651A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005081381A1 (en) * | 2004-02-25 | 2005-09-01 | Mitsuba Corporation | Rotor for brushless motor |
| JP2007006545A (en) * | 2005-06-21 | 2007-01-11 | Yaskawa Electric Corp | Periodical magnetic filed generator and linear motor employing it, rotatory motor, oscillating motor |
| JP2010091894A (en) * | 2008-10-10 | 2010-04-22 | Mitsumi Electric Co Ltd | Drive device and lens drive device |
| CN110417207A (en) * | 2019-06-18 | 2019-11-05 | 安徽皖南电机股份有限公司 | The assembly method of rotor magnetic steel |
| CN112366858A (en) * | 2020-11-18 | 2021-02-12 | 江西力玛机电科技有限公司 | Surface type permanent magnet motor rotor capable of being freely assembled |
-
1996
- 1996-04-04 JP JP8082510A patent/JPH09275651A/en active Pending
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| CN112366858A (en) * | 2020-11-18 | 2021-02-12 | 江西力玛机电科技有限公司 | Surface type permanent magnet motor rotor capable of being freely assembled |
| CN112366858B (en) * | 2020-11-18 | 2021-09-03 | 江西力玛机电科技有限公司 | Surface type permanent magnet motor rotor capable of being freely assembled |
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