JPH11146583A - ロータ及びモータ - Google Patents

ロータ及びモータ

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JPH11146583A
JPH11146583A JP9303160A JP30316097A JPH11146583A JP H11146583 A JPH11146583 A JP H11146583A JP 9303160 A JP9303160 A JP 9303160A JP 30316097 A JP30316097 A JP 30316097A JP H11146583 A JPH11146583 A JP H11146583A
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JP
Japan
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rotor yoke
rotor
shaft
permanent magnet
resin
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9303160A
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English (en)
Inventor
Noriya Hayashi
宣也 林
Takahide Ito
隆英 伊藤
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP9303160A priority Critical patent/JPH11146583A/ja
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  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来と同等の精度でありながら低コストで得
られるロータ及びモータの提供。 【解決手段】 シャフト1と、シャフトに固定されたロ
ータヨーク2と、ロータヨーク2に固定された永久磁石
3とからなり、その外周が樹脂層5により被覆されてい
るロータ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、永久磁石界磁方式
のモータ及びロータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】界磁発生手段に永久磁石を使用した永久
磁石界磁方式のモータは、外部からの界磁エネルギ供給
を必要としないため、巻線界磁方式のモータに比べて効
率が良いため、圧縮機用モータ、ロボット用サーボモー
タ等多種多様の用途に適用されている。
【0003】永久磁石界磁方式のモータは、ロータヨー
クに対する永久磁石の配置の仕方により大略2種類に分
類される。1つはロータヨークの外周表面に固定された
永久磁石がロータ及びステータ間に形成されたエアギャ
ップに直接接触する外部磁石型であり、他の1つはロー
タヨーク内に永久磁石が埋設されており、永久磁石から
出た磁束がロータヨークを経由してロータ及びステータ
間に形成されたエアギャップを貫通する内部磁石型であ
る。
【0004】表面磁石型ロータは、永久磁石がエアギャ
ップに直接接触しているため、永久磁石が発生する磁束
を効率よく活用できるという利点がある。しかし、現在
適用されている永久磁石は機械的強度が十分でないため
に、ロータ回転中に永久磁石に割れ、欠けが生じたり、
永久磁石をロータヨークに接着剤で固着している場合に
はその接着強度が不十分で永久磁石がロータヨークから
剥がれて、故障の原因となることがある。
【0005】内部磁石型ロータによれば、以上のような
表面磁石型ロータの有する問題点は解消される。すなわ
ち、内部磁石型ロータは、永久磁石が通常ロータヨーク
内部に固定されているため、回転中の永久磁石の割れ、
欠けあるいは剥がれによる故障はほとんど生じない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】図4は従来の内部磁石
型ロータ(本明細書中では、単にロータというときもあ
る)の一例を示す図であり、(a)は斜視図、(b)は
断面図である。図4に示すロータ30は、シャフト1
1、ロータヨーク12及び永久磁石13から構成されて
いる。
【0007】シャフト11には配線を貫通させるための
配線孔11aが穿孔されており、また下端部(図中)に
は外周に給油のための給油溝16が形成された大径部が
ある。シャフト11は、高摺動性が要求されるため外周
部に研磨加工を施して面粗度、真円度の優れたシャフト
素材とした後、これに配線孔11a及び給油溝16を機
械加工により形成している。
【0008】ロータヨーク12は、薄板状のロータヨー
ク素材を多数積層することにより構成されている。ロー
タヨーク素材は円板状の例えば珪素鋼板を永久磁石13
が配置される部分をプレスで打ち抜き加工したもので、
これを前記シャフト11の外周所定位置に多数積層した
状態で焼き填めにより固定している。ロータヨーク12
の外周部も、モータに組み込まれた際のステータとの間
のエアギャップを小さくするために、高精度で加工、仕
上げる必要がある。
【0009】永久磁石13は、フェライト磁石、希土類
磁石等の公知の永久磁石を用いており、ロータヨーク1
2内の空間部に配置した後に着磁し、その磁気吸引力に
より固定する。ロータヨーク12への固定は、着磁によ
る永久磁石13の磁力のみによる場合もあるが、接着剤
その他の固定手段を併用することもある。
【0010】以上説明した従来のロータによれば以下の
ような問題がある。 シャフト11の加工にコストがかかる。つまり、シャ
フト11には高摺動特性が要求されるため、厳密に研磨
加工を施し、低面粗度、高真円度に仕上げなければなら
ず、また、配線孔11a及び給油溝3の加工が必要なこ
ともあり、加工コストがかかる。 ロータヨーク12は永久磁石13を収容するための部
分を形成するために複雑な形状に加工する必要がある
し、外周面も高精度に仕上げる必要がある ので、やは
り加工コストがかかる。また、永久磁石13をロータヨ
ーク12の 空間部に配置する作業が容易でない。
【0011】そこで本発明は、従来と同等の精度であり
ながら低コストで得られるロータ及びモータの提供を課
題とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、本発明のロータは、シャフトと、シャフトに固定
されたロータヨークと、ロータヨークに固定された永久
磁石とからなり、その外周を樹脂により被覆するという
手段を採用した。この樹脂被覆は射出成形により一体的
に成形することが可能で、その表面は従来のような研磨
加工を施すことなく低面粗度及び高真円度を得ることが
できる。また、射出成形であるから、給油溝を形成する
場合でも金型にて対応することができるので、従来のよ
うな専用の加工を施す必要もなくなる。さらに、樹脂と
して高耐摩耗性・摺動性の樹脂を用いれば、従来のステ
ンレス等の金属製のシャフトよりも高性能化することが
できるし、特別な環境下で使用されるモータの場合、例
えば空気調和機のコンプレッサに使用するモータの場合
には、耐冷媒・冷凍機油性の樹脂を選択することが可能
となる。
【0013】また本発明において、ロータヨークは外周
が開放された形状を有し、ロータヨークへの永久磁石の
固定は硬化された強化繊維部材によるものとすれば、ロ
ータヨークへの磁石固定作業が容易になる。
【0014】以上の本発明に係るロータ、つまりシャフ
トと、シャフトに固定されたロータヨークと、ロータヨ
ークに固定された永久磁石とからなり、ロータヨークは
外周が開放された形状を有し、ロータヨークへの永久磁
石の固定は硬化された強化繊維部材によるものであり、
外周が樹脂により被覆されているロータと、このロータ
とエアギャップを隔てて対向し、内部に巻線を配したス
テータを組み合わせたモータが提供される。
【0015】
【発明の実施の形態】以下本発明の一実施の形態を図面
に基づき説明する。図1は本発明に係るロータの実施形
態を示す斜視図で(a)は樹脂被覆前の状態を示し。
(b)は樹脂被覆後の状態を示す。図2は樹脂被覆後の
状態を示す断面図である。
【0016】図1〜図2に示すロータ10は、図4で示
した従来のロータと同様に、シャフト1、ロータヨーク
2及び永久磁石3から基本的に構成されている。
【0017】シャフト1には、図4で示した従来のシャ
フト11のように棒材を加工したものではなく、市販の
パイプ材を用いている。このパイプ材は外周表面粗度は
劣るが樹脂で被覆するので問題とならない。またパイプ
材からなるので、従来のように配線孔1aを穿孔するた
めの加工が不要となる。パイプ材としては、SPC等の
安価で強度のあるもの、さらにはこれに亜鉛メッキ等の
表面処理を施したものが適用するのが望ましい。図4で
示した従来のシャフト11では給油溝を削り加工により
形成していたが、本実施の形態では樹脂を被覆する際に
一体成形する。
【0018】ロータヨーク2は、板状のロータヨーク素
材を多数積層することにより構成する点では従来のもの
と一致するが、形状が異なる。つまり、本実施の形態に
よるロータヨーク2は、略十字形状を有し、永久磁石3
を収納する部分は外周が開放されている。したがって、
従来のロータヨークに比べて形状が単純であるために加
工が容易であるとともに、外周部が存在しないので加工
精度も従来に比べて要求されない。また、永久磁石3を
所定位置に配置する際の作業性にも優れる。ロータヨー
ク素材を得る方法は種々存在するが、薄板をプレスで打
ち抜く方法が最も低コストであり好ましい。
【0019】ロータヨーク2を板状のロータヨーク素材
を多数積層した形態とすれば、ロータヨーク内で発生す
る渦電流損失を低減するという効果が期待できるが、本
発明はこれに限定されず、鋳造、金属粉末による射出成
形により一体型のロータヨーク2とすることもできる。
ロータヨーク2の材質としては、公知の軟磁性金属を広
く適用できるが、コストの観点から珪素鋼板、低炭素鋼
が望ましい。
【0020】永久磁石3は、従来と同様にフェライト磁
石、希土類磁石等の公知の永久磁石を用いることができ
る。なお、本実施の形態では永久磁石3としてアーク形
状の磁石を用いているが、本発明はこれに限定されるも
のでなく、矩形状の磁石も用いることができる。その場
合はロータヨーク2の形状もそれに合わせて適宜変更が
必要である。
【0021】次に本実施の形態に係るロータの製造工程
を図1〜3を参照しつつ説明する。はじめにパイプ材か
らなるシャフト1の外周にロータヨーク2を配置して固
定する。固定には従来公知の焼きばめ、接着剤等の固定
手段を適用することができる。シャフト1へのロータヨ
ーク2固定が終了すると、永久磁石3をロータヨーク2
の所定箇所に配置する。ロータヨーク2は前述のように
外周部が開放された形状を有するので、この配置作業は
極めて容易である。永久磁石3の配置後、ロータヨーク
2への固定手段が必要となる。
【0022】この固定手段には、モータとしてロータ1
0が回転した際に遠心力によって永久磁石3がロータヨ
ーク2から剥離しない程度の強度が要求される。本実施
の形態では、永久磁石3の外周に炭素繊維、ガラス繊維
等の強化繊維を巻回した後に硬化して磁石固定層4とす
る手段を採用した。巻回しの形態としては、フィラメン
ト状のものを巻回すフィラメントワインディング、テー
プ状のものを巻回すテープワインディング、広幅のクロ
ス状のものを巻回すロール(クロス)ワインディング等
が適用できる。硬化手段としては、強化繊維を巻回した
後に硬化剤(例えばエポキシ樹脂)を塗布して硬化させ
る、あるいは予め硬化剤を強化繊維中に含浸させておき
これを巻回した後に硬化させるといった形態が考えられ
る。硬化剤としては、常温硬化によるもの、加熱硬化に
よるもの、光硬化によるもの等従来公知の硬化剤から適
宜選択すればよい。
【0023】固定手段としてはこの他に、ロータヨーク
2に接着剤を用いて永久磁石3を固定する方法、あるい
は所定の内径を有するパイプ状部材を永久磁石3の外周
に嵌合する方法が考えられる。
【0024】以上の各工程終了後の状態を示しているの
が図1(b)である。この状態では外周の表面粗度、真
円度はまだ要求されるレベルに達していない。また、給
油溝も形成されていない。
【0025】以上で得られたものを所定形状のキャビテ
ィを有する金型内に配置し、射出成形によりシャフト1
の両端部を除く外周全面に樹脂を被覆する。被覆された
樹脂層5により所定の表面粗度、真円度を確保するよう
に金型の設計を行う必要がある。また、本実施の形態で
は樹脂層5に給油溝6が形成されるように金型の設計を
している。樹脂層5形成後の形態を図1(a)及び図2
に示してある。
【0026】被覆される樹脂としては耐摩耗性、高摺動
性の樹脂を選択する必要がある。冷熱機用の圧縮機用モ
ータの場合には、さらに耐冷媒、耐冷凍機油性を十分に
考慮して樹脂を選択する必要がある。その例としては、
ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルケトン、ポ
リエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテル
イミド、全芳香族ポリエステル、ポリサルファイン、ポ
リエーテルサルファイン、ポリアリルサルファイン、液
晶性ポリマー、ポリオキシベンジレン、ポリケトンサル
ファイド、ポリチオエーテルサルファイド、ポリアリレ
ート、ポリエーテルアミド等の熱可塑性樹脂があり、こ
のなかから適宜選択すればよい。コスト面、特性面の両
者を考慮した場合、ポリフェニレンサルファイドが最も
望ましい。
【0027】以上の樹脂のみを被覆することもできる
が、樹脂中に炭素繊維、ガラス繊維、PTFE(テフロ
ン)、無機充填剤等を充填し、耐摩耗性、摺動特性を向
上することもできる。
【0028】以上のようにして得られたロータをステー
タに組込んで構成したモータの断面図を図3に示す。ロ
ータ10の外周にステータ20が配置され、その間には
所定厚さの空間(エアギャップ)が形成されている。ス
テータ20はステータヨーク7および巻線8により基本
的に構成される。図3に示すモータの磁気回路の場合の
磁束ループは以下の通りである(図3の矢印参照)。す
なわち、任意の永久磁石3のN極からでた磁束は、エア
ギャップを通過し、ステータヨーク7に達する。次いで
この磁束はステータヨーク7内の巻線8の外周を経由し
てエアギャップを再度通過した後、隣接する永久磁石3
のS極に戻る閉ループを形成する。
【0029】このエアギャップ幅が小さければ小さいほ
ど永久磁石3から発生する磁束を有効に活用することが
できる。ロータ10の表面粗度、真円度が悪ければエア
ギャップ幅を小さくする障害なるから、そのためにもロ
ータ10の表面粗度、真円度を高いレベルに仕上げる必
要があるのである。
【0030】
【発明の効果】以上説明のように、本発明によれば、従
来と同等の精度のロータ及びモータを低コストで得るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るロータの一実施形態を示す図で
ある。
【図2】 本発明に係るロータの一実施形態を示す図で
ある。
【図3】 本発明に係るモータの一実施形態を示す図で
ある。
【図4】 従来のロータを示す図である。
【符号の説明】
1 シャフト 2 ロータヨーク 3 永久磁石 4 磁石固定層 5 樹脂層 7 ステータヨーク 8 巻線 10 ロータ 20 ステータ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シャフトと、シャフトに固定されたロー
    タヨークと、ロータヨークに固定された永久磁石とから
    なり、その外周が樹脂により被覆されていることを特徴
    とするロータ。
  2. 【請求項2】 ロータヨークは外周が開放された形状を
    有し、ロータヨークへの永久磁石の固定は硬化された強
    化繊維部材による請求項1に記載のロータ。
  3. 【請求項3】 シャフトと、シャフトに固定されたロー
    タヨークと、ロータヨークに否定された永久磁石とから
    なり、ロータヨークは外周が開放された形状を有し、ロ
    ータヨークへの永久磁石の固定は硬化された強化繊維部
    材によるものであり、その外周が樹脂により被覆されて
    いるロータと、 このロータとエアギャップを隔てて対向し、内部に巻線
    を配したステータとからなることを特徴とするモータ。
JP9303160A 1997-11-05 1997-11-05 ロータ及びモータ Withdrawn JPH11146583A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001178040A (ja) * 1999-12-21 2001-06-29 Mitsubishi Electric Corp 圧縮機用永久磁石形電動機の回転子及び圧縮機用永久磁石形電動機の回転子の製造方法及び圧縮機及び冷凍サイクル
KR100969521B1 (ko) * 2008-06-04 2010-07-12 현담산업 주식회사 자동차용 연료속에 설치되는 내전형 모터의 구조
JP2015091202A (ja) * 2013-11-07 2015-05-11 川崎重工業株式会社 磁石浮上り及び飛散防止部材並びにロータ
US9322399B2 (en) 2012-07-25 2016-04-26 Oilfield Equipment Development Center Limited Encapsulated rotor for permanent magnet submersible motor
DE102017129212A1 (de) * 2017-12-08 2019-06-13 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Rotor mit Kühlung
JP2021052462A (ja) * 2019-09-24 2021-04-01 株式会社明電舎 ロータ、及び回転機

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001178040A (ja) * 1999-12-21 2001-06-29 Mitsubishi Electric Corp 圧縮機用永久磁石形電動機の回転子及び圧縮機用永久磁石形電動機の回転子の製造方法及び圧縮機及び冷凍サイクル
KR100969521B1 (ko) * 2008-06-04 2010-07-12 현담산업 주식회사 자동차용 연료속에 설치되는 내전형 모터의 구조
US9322399B2 (en) 2012-07-25 2016-04-26 Oilfield Equipment Development Center Limited Encapsulated rotor for permanent magnet submersible motor
JP2015091202A (ja) * 2013-11-07 2015-05-11 川崎重工業株式会社 磁石浮上り及び飛散防止部材並びにロータ
DE102017129212A1 (de) * 2017-12-08 2019-06-13 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Rotor mit Kühlung
JP2019106875A (ja) * 2017-12-08 2019-06-27 ドクター エンジニール ハー ツェー エフ ポルシェ アクチエンゲゼルシャフトDr. Ing. h.c. F. Porsche Aktiengesellschaft 冷却機能を備える回転子
US10985624B2 (en) 2017-12-08 2021-04-20 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Rotor with cooling
JP2021052462A (ja) * 2019-09-24 2021-04-01 株式会社明電舎 ロータ、及び回転機

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