JP2007060889A

JP2007060889A - Permanent magnet type motor

Info

Publication number: JP2007060889A
Application number: JP2006039699A
Authority: JP
Inventors: Toshio Komata; 敏雄小俣
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 2005-07-29
Filing date: 2006-02-16
Publication date: 2007-03-08

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a permanent magnet type motor capable of preventing magnets from cracking when a permanent magnet type rotor is manufactured. <P>SOLUTION: The permanent magnet type motor includes the permanent magnet type rotor in which a plurality of arcuate segment type magnets 3 are adhered and fixed on the outer peripheral face of a circular rotor core 2 at intervals. A continuous plane part 2a is formed by notching the outer peripheral face of the rotor core 2 being both end parts of the segment type magnets 3 adjacent to each other. Gaps between both end parts of the segment type magnet 3 and the outer peripheral face of the rotor core 2 are gradually expanded. Consequently, it is possible to impart distortion due to heat stress to an adhesive layer by increasing the thickness of the adhesive layer at both end parts of the magnet. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、永久磁石形モータに関するもので、特に回転子の構造に関するものである。 The present invention relates to a permanent magnet type motor, and more particularly to the structure of a rotor.

従来の永久磁石形モータにおいては、回転軸の外周面と嵌合固着する回転子コアの外周面に、円弧状をした複数個のセグメント形マグネット（以下、単にマグネットという）が間隔をあけて接着固定されている構造を採用するものが多い(例えば、特許文献１参照)。
前記マグネットの外周面は、前記回転子コアの外周面と同心状または偏芯状に形成されているが、マグネットの内周面は、回転子コアの外周面と同心状に形成されている。
特開２００４−２３６３６６号公報 In conventional permanent magnet motors, a plurality of arc-shaped segment magnets (hereinafter simply referred to as magnets) are bonded to the outer peripheral surface of the rotor core that is fitted and fixed to the outer peripheral surface of the rotating shaft. Many employ a fixed structure (see, for example, Patent Document 1).
The outer peripheral surface of the magnet is formed concentrically or eccentrically with the outer peripheral surface of the rotor core, while the inner peripheral surface of the magnet is formed concentrically with the outer peripheral surface of the rotor core.
JP 2004-236366 A

しかしながら、このような従来技術においては、次のような問題があった。
（１）マグネットの接着固定においては、マグネットと回転子コア間の接着剤を加熱硬化させた後冷却する。しかし、接着するマグネットと回転子コアの線膨張係数が異なるため、熱収縮の引張り力によってマグネットの中央部と両端部にかかるモーメントの大きさに違いが生じる。マグネットの中央部にかかるモーメントよりも両端部にかかるモーメントの方が大きく、そのため、マグネットに熱ストレスによる歪が発生して割れが発生するおそれがある。
（２）マグネットの割れを防ぐために、熱ストレス低減の対策としてマグネットを小さく分割して接着する構成を採用していたが、この場合、マグネット成形工数のアップと接着工数のアップになり生産性が阻害される。
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、永久磁石形回転子の製造時に、マグネットの割れを防止することができる永久磁石形モータを提供することを目的とするものである。 However, such conventional techniques have the following problems.
(1) In adhering and fixing the magnet, the adhesive between the magnet and the rotor core is heated and cured and then cooled. However, since the linear expansion coefficients of the magnet to be bonded and the rotor core are different, there is a difference in the magnitude of the moment applied to the central portion and both end portions of the magnet due to the tensile force of thermal contraction. The moment applied to both ends is greater than the moment applied to the central portion of the magnet. Therefore, the magnet may be distorted due to thermal stress and may be cracked.
(2) In order to prevent cracking of the magnet, a configuration was adopted in which the magnet was divided into small pieces and bonded as a measure to reduce thermal stress. In this case, however, the magnet forming man-hours and the bonding man-hours were increased, resulting in increased productivity. Be inhibited.
The present invention has been made to solve such problems, and it is an object of the present invention to provide a permanent magnet motor that can prevent the magnet from cracking during the manufacture of the permanent magnet rotor. is there.

上記課題を解決するため、本発明は、次のように構成したものである。
請求項１に記載の発明は、円形の回転子コアの外周面に、円弧状をした複数個のセグメント形マグネットが間隔をあけて接着固定されている永久磁石形回転子を備えた永久磁石形モータにおいて、隣り合う前記セグメント形マグネットの両端部分にあたる回転子コアの外周面を平面的に連続して切り欠き、前記セグメント形マグネットの両端部分と回転子コアの外周面との隙間を徐々に広くしたことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、円形の回転子コアの外周面に、円弧状をした複数個のセグメント形マグネットが間隔をあけて接着固定されている永久磁石形回転子を備えた永久磁石形モータにおいて、隣り合う前記セグメント形マグネットの両端部分にあたる回転子コアの外周面を切り欠いて、前記セグメント形マグネットの両端部分と回転子コアの外周面との隙間を徐々に広くするとともに、前記回転子コアの軸方向の少なくとも一箇所に、外周面が円形の回転子コアを設けたことを特徴とするものである。 In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows.
The invention according to claim 1 is a permanent magnet type comprising a permanent magnet rotor in which a plurality of arc-shaped segment magnets are bonded and fixed to the outer peripheral surface of a circular rotor core at intervals. In the motor, the outer peripheral surface of the rotor core corresponding to both end portions of the adjacent segment-shaped magnet is continuously cut out in a planar manner, and the gap between the both end portions of the segment-shaped magnet and the outer peripheral surface of the rotor core is gradually widened. It is characterized by that.
According to a second aspect of the present invention, there is provided a permanent magnet type comprising a permanent magnet rotor in which a plurality of arc-shaped segment magnets are bonded and fixed to the outer peripheral surface of a circular rotor core at intervals. In the motor, the outer peripheral surface of the rotor core corresponding to both end portions of the adjacent segment-shaped magnet is cut away, and the gap between the both end portions of the segment-shaped magnet and the outer peripheral surface of the rotor core is gradually widened, and the rotation A rotor core having a circular outer peripheral surface is provided in at least one axial direction of the child core.

本発明によれば、次のような効果がある。
（１）請求項１に記載の発明によれば、隣り合う前記セグメント形マグネットの両端部分にあたる回転子コアの外周面を平面的に連続して切り欠き、前記セグメント形マグネットの両端部分と回転子コアの外周面との隙間を徐々に広くしてマグネット両端部の接着層の厚さを厚くし、熱ストレスによる歪を接着層にもたせるようにしたことにより、マグネットに与える熱ストレスを低減することができ、マグネットの割れを防止することができる。
その結果、マグネットが大きな形状のまま使用可能となり、永久磁石形モータにおいて、マグネット成形工数および接着工数を低減することができる。
（２）請求項２に記載の発明によれば、円弧状をしたセグメント形マグネットを回転子コアの外周面に載置する場合に、軸方向の１個所でもセグメント形マグネットの内周面に切り欠きのない回転子コアが接触するので、セグメント形マグネットの載置が安定する。 The present invention has the following effects.
(1) According to the invention described in claim 1, the outer peripheral surfaces of the rotor cores corresponding to both end portions of the adjacent segment magnets are continuously cut out in a planar manner, and both end portions of the segment magnets and the rotor Reduce the thermal stress applied to the magnet by gradually widening the gap with the outer peripheral surface of the core and increasing the thickness of the adhesive layer at both ends of the magnet so that distortion due to thermal stress is applied to the adhesive layer. It is possible to prevent the magnet from cracking.
As a result, the magnet can be used in a large shape, and in the permanent magnet motor, the number of magnet forming steps and the number of bonding steps can be reduced.
(2) According to the second aspect of the present invention, when the segmented magnet having an arc shape is placed on the outer peripheral surface of the rotor core, it is cut on the inner peripheral surface of the segmented magnet even at one axial position. Since the rotor core without any contact comes into contact, the placement of the segmented magnet is stable.

以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１は、本発明の第１の実施例における永久磁石形回転子を示す要部の正断面図である。
図１において、１は永久磁石形モータの回転子で、いわゆる永久磁石形回転子である。永久磁石回転子１は、図示しない固定子の内部に空隙を介して回転自在に配置される。２は回転軸（図示せず）の外周面に嵌合固着する円形の回転子コア、３は前記回転子コア２の外周面に間隔をあけて設けた複数個のセグメント形マグネット（以下、単にマグネットという）、４は前記回転子コア２の外周面に塗布した接着剤である。
前記回転子コア２は、隣り合う前記マグネット３の両端部分にあたる箇所の外周面を切り欠いて連続する平面部２ａを形成している。前記マグネット３と回転子コア３との隙間は、マグネット３の端部に近づくほど広くなっている。接着剤４は、前記回転子コア２の外周面に塗布されるが、前記平面部２ａでは厚く塗布される。このため、接着剤４は、硬化時（高温）にマグネット両端部の接着層の厚さが厚い状態で接着される。
前記接着剤４の加熱硬化後、回転子コア２およびマグネット３が常温に戻ったときには、前記マグネット３は線膨張係数がほとんどゼロのために変形しないが、前記回転子コア２は、鋼板あるいは鉄のムク材で形成されているために、線膨張係数は約１２×１０^−６であり、硬化時（高温）よりも収縮することになる。
そのために、マグネット３は、接着剤４をとおして引張力が働くが、接着層の構成では、マグネット３の両端部に対応する部分の接着層の厚さが厚いために、前記接着剤４が変形してマグネット３にかかる引張力が小さくなる。したがって、マグネット３は、熱ストレスによる割れを生じることがなくなる。
このように、本発明の永久磁石形モータは、永久磁石形回転子の製造において、マグネット両端部の接着層の厚さを厚くし、熱ストレスによる歪を接着層にもたせるようにしているので、マグネットに与える熱ストレスを低減することができ、マグネットの割れを防止することができる。
その結果、マグネットが大きな形状のまま使用可能となり、永久磁石形モータにおいて、マグネット成形工数、接着工数の低減を実現することができる。 FIG. 1 is a front sectional view of an essential part showing a permanent magnet type rotor in a first embodiment of the present invention.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a rotor of a permanent magnet type motor, which is a so-called permanent magnet type rotor. The permanent magnet rotor 1 is rotatably arranged through a gap inside a stator (not shown). Reference numeral 2 denotes a circular rotor core that is fitted and fixed to the outer peripheral surface of a rotating shaft (not shown). 4 is an adhesive applied to the outer peripheral surface of the rotor core 2.
The rotor core 2 forms a continuous flat surface portion 2 a by cutting out the outer peripheral surface of the portion corresponding to both end portions of the adjacent magnets 3. The gap between the magnet 3 and the rotor core 3 becomes wider as the end of the magnet 3 is approached. The adhesive 4 is applied to the outer peripheral surface of the rotor core 2, but is thickly applied to the flat portion 2a. For this reason, the adhesive 4 is bonded in a state in which the thickness of the adhesive layer at both ends of the magnet is thick during curing (high temperature).
When the rotor core 2 and the magnet 3 return to room temperature after the adhesive 4 is heat-cured, the magnet 3 does not deform because the linear expansion coefficient is almost zero, but the rotor core 2 is made of steel plate or iron. Therefore, the linear expansion coefficient is about 12 × 10 ⁻⁶ and shrinks more than at the time of curing (high temperature).
Therefore, the magnet 3 has a tensile force acting through the adhesive 4. However, in the configuration of the adhesive layer, the thickness of the adhesive layer corresponding to both ends of the magnet 3 is large. The tensile force applied to the magnet 3 is reduced by deformation. Therefore, the magnet 3 is not cracked by heat stress.
Thus, in the production of the permanent magnet type rotor of the present invention, the thickness of the adhesive layer at both ends of the magnet is increased in the manufacture of the permanent magnet type rotor, so that distortion due to thermal stress is applied to the adhesive layer. The thermal stress applied to the magnet can be reduced, and the magnet can be prevented from cracking.
As a result, the magnet can be used in a large shape, and in the permanent magnet type motor, it is possible to reduce the magnet forming man-hours and the bonding man-hours.

図２は、本発明の第２の実施例における永久磁石形回転子を示す要部の正断面図である。
上記第１の実施例のように、隣り合う前記セグメント形マグネットの両端部分にあたる回転子コアの外周面を切り欠いて、前記セグメント形マグネットの両端部分と回転子コアの外周面との隙間を徐々に広くすると、円弧状をしたセグメント形マグネットを回転子コアの外周面に載置する際に、マグネットが安定しにくくなる場合がある。
本第２の実施例では、図２に示すように、前記回転子コア２の軸方向の少なくとも一箇所に、たとえば軸方向の両端部に外周面が円形の回転子コア５を設けるようにしている。
このようにすることにより、少ない箇所であってもセグメント形マグネット３の内周面に切り欠きのない回転子コア５が接触するので、セグメント形マグネットの載置が安定する。
なお、この場合回転子コア５にどのような形状の切り欠きが設けられているかは関係がない。つまり、平面部２ａではなく、曲面部を形成する切り欠きで隙間が設けられていてもよいということである。 FIG. 2 is a front sectional view of an essential part showing a permanent magnet type rotor in a second embodiment of the present invention.
As in the first embodiment, the outer peripheral surface of the rotor core corresponding to both end portions of the adjacent segment magnets is cut out, and the gap between the both end portions of the segment magnets and the outer peripheral surface of the rotor core is gradually increased. If it is made wider, the magnet may become difficult to stabilize when the arc-shaped segmented magnet is placed on the outer peripheral surface of the rotor core.
In the second embodiment, as shown in FIG. 2, a rotor core 5 having a circular outer peripheral surface is provided at at least one axial position of the rotor core 2, for example, at both ends in the axial direction. Yes.
By doing in this way, even if there are few places, since the rotor core 5 without a notch contacts the inner peripheral surface of the segment type magnet 3, placement of a segment type magnet is stabilized.
In this case, the shape of the notch in the rotor core 5 is not related. That is, the gap may be provided by notches forming the curved surface portion instead of the flat surface portion 2a.

本発明の第１の実施例における永久磁石形回転子を示す要部の正断面図である。It is a front sectional view of the important section showing the permanent magnet type rotor in the 1st example of the present invention. 本発明の第２の実施例における永久磁石形回転子を示す要部の正断面図である。It is a front sectional view of the important section showing the permanent magnet type rotor in the 2nd example of the present invention.

Explanation of symbols

１永久磁石形モータの回転子
２回転子コア
２ａ平面部
３セグメント形マグネット
４接着剤
５切り欠きのない回転子コア DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotor of permanent magnet type motor 2 Rotor core 2a Flat part 3 Segment type magnet 4 Adhesive 5 Rotor core without a notch

Claims

In a permanent magnet motor having a permanent magnet rotor in which a plurality of arc-shaped segment magnets are bonded and fixed to the outer peripheral surface of a circular rotor core at intervals,
The outer peripheral surface of the rotor core corresponding to both end portions of the adjacent segment-shaped magnet is cut out to form a continuous flat portion, and the gap between the both end portions of the segment-shaped magnet and the outer peripheral surface of the rotor core is gradually widened. A permanent magnet motor characterized by that.

In a permanent magnet motor having a permanent magnet rotor in which a plurality of arc-shaped segment magnets are bonded and fixed to the outer peripheral surface of a circular rotor core at intervals,
Notching the outer peripheral surface of the rotor core corresponding to both end portions of the adjacent segment-shaped magnet, gradually widening the gap between the both end portions of the segment-shaped magnet and the outer peripheral surface of the rotor core, A permanent magnet motor characterized in that a rotor core having a circular outer peripheral surface is provided at least in one axial direction.