(57)【要約】【課題】回転子のスロットに磁石構造体を挿入する際における磁石の破損を防止する。【解決手段】本発明による磁石構造体１０は、希土類焼結磁石などからなる単一の磁石２０と、磁石２０の表面を覆うＰＥＴ樹脂などからなる非磁性ケース３０とを備える。本発明によれば、磁石２０の表面が非磁性ケース３０によって覆われていることから、回転子のスロットに挿入する際における磁石２０の破損を防止することができる。また、単一の磁石を用いていることから、複数個の磁石片を集合させたものとは異なり、磁石片同士が反発して保持が困難となることもない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する最も面積の大きな第１及び第２の主表面と、前記第１及び第２の主表面に対して垂直であり互いに対向する第１及び第２の側面と、前記第１及び第２の主表面並びに前記第１及び第２の側面に対して垂直であり互いに対向する第３及び第４の側面とを有する単一の磁石と、
前記磁石に接着されることなく前記磁石に巻回され、前記磁石の前記第１及び第２の主表面の少なくとも一部並びに前記第１及び第２の側面の大部分を連続的に覆う筒状の非磁性ケースと、
前記磁石に固定され、前記第３の側面のほぼ全面を覆う第１の棒状部と、前記第１の棒状部の前記第１及び第２の側面に対して垂直な方向における両端に設けられ、それぞれ前記第１及び第２の側面であって前記第３の側面に近い部分を覆うよう、前記第３及び第４の側面に垂直な方向に折り曲げられた第１及び第２の突出部とを含む略Ｃ字状の第１の非磁性ガイドと、
前記磁石に固定され、前記第４の側面のほぼ全面を覆う第２の棒状部と、前記第２の棒状部の前記第１及び第２の側面に対して垂直な方向における両端に設けられ、それぞれ前記第１及び第２の側面であって前記第４の側面に近い部分を覆うよう、前記第３及び第４の側面に垂直な方向に折り曲げられた第３及び第４の突出部とを含む略Ｃ字状の第２の非磁性ガイドと、を備えることを特徴とする磁石構造体。
【請求項２】
前記第１及び第２の主表面は、前記磁石の磁極面であることを特徴とする請求項１に記載の磁石構造体。
【請求項３】
前記第１及び第２の主表面に対して垂直な方向における厚さは、前記磁石よりも前記第１及び第２の非磁性ガイドの方が薄いことを特徴とする請求項１又は２に記載の磁石構造体。
【請求項４】
前記第１の非磁性ガイドは、前記磁石の前記第１、第２及び第３の側面を覆う内壁部と、前記内壁部と対向する外壁部とを有し、
前記第２の非磁性ガイドは、前記磁石の前記第１、第２及び第４の側面を覆う内壁部と、前記内壁部と対向する外壁部とを有し、
前記第１及び第２の非磁性ガイドの前記外壁部の前記第１又は第２の側面側に位置する端部は、テーパー状に切り欠かれていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の磁石構造体。
【請求項５】
前記磁石は希土類焼結磁石であり、前記希土類焼結磁石の表面が防錆コートされていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の磁石構造体。
【請求項６】
前記非磁性ケースは、フィルム状のシートが筒状に形成されたものであり、
前記シートが重なる接着部分は、前記第１又は第２の側面に位置することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の磁石構造体。
【請求項７】
前記非磁性ケースがＰＥＴ樹脂からなることを特徴とする請求項６に記載の磁石構造体。
【請求項８】
複数のスロットが形成された回転子を備えるモータであって、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の磁石構造体が前記複数のスロットにそれぞれ挿入されていることを特徴とするモータ。
【請求項９】
前記複数のスロットは、それぞれ長辺及び短辺を有し、
前記磁石構造体の前記第３及び第４の側面に対して垂直な方向を前記長辺に合わせ、前記磁石構造体の前記第１及び第２の主表面に対して垂直な方向を前記短辺に合わせた状態で、前記磁石構造体が前記複数のスロットにそれぞれ挿入されていることを特徴とする請求項８に記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁石構造体及びこれを用いたモータに関し、特に、ＩＰＭ型モータに使用することが好適な磁石構造体及びこれを用いたモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発電機用のモータとして、ＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）型モータが広く用いられている。ＩＰＭ型モータは、電気自動車やハイブリッドカー用のモータとしても広く用いられている。
【０００３】
ＩＰＭ型モータは、複数のスロットが形成された回転子を備えており、各スロットには磁石が挿入されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−０７８２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＩＰＭ型モータに用いられる磁石は破損しやすいため、回転子のスロットに磁石を挿入する際に磁石の表面にキズができたり、磁石に割れやカケが生じたりすることがあった。特に、風力発電機用のモータは大型の磁石が使用されることが多く、スロットに磁石を挿入しようとすると、磁石がスロットの内壁に強力に張り付いてしまうため、磁石を破損させることなくスロットに挿入することは容易ではなかった。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、回転子のスロットに挿入する際における磁石の破損を防止することが可能な磁石構造体及びこれを用いたモータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による磁石構造体は、単一の磁石と、前記磁石の表面を覆う非磁性ケースとを備えることを特徴とする。また、本発明によるモータは、複数のスロットが形成された回転子を備えるモータであって、上記の磁石構造体が前記複数のスロットにそれぞれ挿入されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、磁石の表面が非磁性ケースによって覆われていることから、回転子のスロットに挿入する際における磁石の破損を防止することができる。
【０００９】
本発明において、前記磁石の表面は、互いに対向する最も面積の大きな第１及び第２の主表面を有し、前記非磁性ケースは、前記第１の主表面の少なくとも一部及び前記第２の主表面の少なくとも一部を覆うことが好ましい。これによれば、回転子のスロットに挿入する際に、主表面がスロットの内壁と直接接しないことから、磁石の破損を効果的に防止することができる。典型的には、前記第１及び第２の主表面は前記磁石の磁極面である。
【００１０】
本発明において、前記非磁性ケースは筒状であり、これにより前記非磁性ケースは、前記磁石の前記第１及び第２の主表面と、前記第１及び第２の主表面に対して垂直であり互いに対向する前記磁石の第１及び第２の側面を連続的に覆うことが好ましい。これによれば、磁石に非磁性ケースを容易に装着することが可能となる。
【００１１】
本発明による磁石構造体は、前記第１及び第２の主表面並びに前記第１及び第２の側面に対して垂直であり互いに対向する前記磁石の第３及び第４の側面をそれぞれ覆う第１及び第２の非磁性ガイドをさらに備えることが好ましい。これによれば、スロットへの挿入作業が容易となる。
【００１２】
本発明において、前記第１の非磁性ガイドは、前記第１及び第２の側面であって前記第３の側面に近い部分をさらに覆い、前記第２の非磁性ガイドは、前記第１及び第２の側面であって前記第４の側面に近い部分をさらに覆うことが好ましい。本発明によれば、スロットに挿入した後における非磁性ガイドの脱落を防止することができる。
【００１３】
本発明において、前記第１及び第２の非磁性ガイドは、前記磁石の前記第１乃至第４の側面のいずれかを覆う内壁部と、前記内壁部と対向する外壁部とを有し、前記外壁部の前記第１又は第２の側面側に位置する端部は、テーパー状に切り欠かれていることが好ましい。これによれば、スロットへの挿入作業がよりいっそう容易となる。
【００１４】
本発明において、前記第１及び第２の側面に対して垂直な方向における前記第１及び第２の非磁性ガイドの幅は、前記第１の側面と前記第２の側面との距離よりも長く、これにより前記第１及び第２の側面から突出していることが好ましい。これによれば、スロットに挿入した状態において非磁性ガイドの一部が回転子から突出するため、空冷効果を増大させることができる。
【００１５】
本発明において、前記磁石は希土類焼結磁石であり、前記表面が防錆コートされていることが好ましい。これによれば、より強力な磁力を得ることができるとともに、防錆効果を得ることができる。
【００１６】
本発明においては、前記非磁性ケースがＰＥＴ樹脂からなることが好ましい。これによれば、磁石構造体を安価に作製することが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、回転子のスロットに挿入する際における磁石の破損を防止することが可能な磁石構造体及びこれを用いたモータを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の好ましい実施形態による磁石構造体１０の外観を示す斜視図である。
【図２】図２は、磁石構造体１０の分解斜視図である。
【図３】図３（ａ）は図１に示すＡ−Ａ線に沿った断面図であり、図３（ｂ）は図１に示すＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図４】図４（ａ）は第１の変形例による非磁性ケース３０の外観を示し、図４（ｂ）は第２の変形例による非磁性ケース３０の外観を示す。
【図５】図５は、上述した磁石構造体１０を用いるＩＰＭ型のモータ５０を回転軸方向から見た側面図である。
【図６】図６は、スロット５４に磁石構造体１０を挿入する方法を説明するための図である。
【図７】図７は、磁石構造体１０が挿入されたスロット５４を回転軸方向から見た平面図である。
【図８】図８は、スロット５４に磁石構造体１０が挿入された状態を示す断面図である。
【図９】図９は、複数の回転子５３を連結した状態を説明するための図である。
【図１０】図１０は、複数の回転子５３に挿入された磁石構造体１０の状態を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の好ましい実施形態による磁石構造体１０の外観を示す斜視図である。また、図２は磁石構造体１０の分解斜視図であり、図３（ａ）は図１に示すＡ−Ａ線に沿った断面図であり、図３（ｂ）は図１に示すＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【００２１】
図１〜図３に示すように、本実施形態による磁石構造体１０は、直方体形状を有する磁石２０と、磁石２０に巻回された筒状の非磁性ケース３０と、磁石２０の長さ方向（ｙ方向）における両端に取り付けられた第１及び第２の非磁性ガイド４１，４２とを備える。
【００２２】
磁石２０は、ｘ方向を幅方向、ｙ方向を長さ方向、ｚ方向を厚み方向とする直方体形状を有する。そのサイズは特に限定されるものではないが、ｘ方向における幅が３０〜１５０ｍｍ（例えば５０ｍｍ）、ｙ方向における長さが５０〜１５０ｍｍ（例えば１００ｍｍ）、ｚ方向における厚みが８〜３０ｍｍ程度（例えば１０ｍｍ）であることが好ましい。上記のサイズは、風力発電機用のモータに使用することを想定したサイズである。但し、磁石２０が直方体形状であることは必須でなく、例えば側面２３，２４などが湾曲していても構わない。
【００２３】
磁石２０の種類についても特に限定されないが、希土類焼結磁石、特にＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石であることが好ましい。これは、風力発電機用のモータに使用することを想定した場合、より強力な磁力が求められるからである。磁石２０が希土類焼結磁石である場合、その表面が樹脂などによって防錆コートされていることが好ましい。
【００２４】
磁石構造体１０を風力発電機用モータに使用する場合、風力発電機は、一般的に、風力が強い洋上または沿岸部に設置されることが多く、塩分によって磁石２０が劣化しやすい。このため、磁石２０の表面に防錆コートを施すことが不可欠となる。防錆コートとしては、樹脂の他にメッキを用いることもできるが、風力発電機用モータに使用する磁石２０は大きさが大きく、メッキを施すことが困難であるため、樹脂による防錆コート（樹脂コート）が好適である。
【００２５】
また、樹脂などからなる防錆コートは一般的に硬度が低く、特に樹脂コートは硬度が低い。そのため、樹脂コートが施された磁石２０のキズや破損を防止することは難しく、特に、回転子のスロットに挿入する際に生じるキズや破損を防止することは困難である。本実施形態による磁石構造体１０は、非磁性ケース３０を備えることにより、磁石２０に硬度の低い樹脂コートが施されている場合であっても、回転子のスロットへの挿入を容易にしつつ、挿入の際に生じるキズや破損を効果的に防止することができる。
【００２６】
本実施形態において使用する磁石２０は、単一の磁石である。単一の磁石とは、複数個の磁石片を集合させたものではない、ひとかたまりの磁石であることを意味する。このため、複数個の磁石片を集合させたものとは異なり、磁石片同士が反発して保持が困難となることがない。磁石２０の表面のうち、最も大きな面積を有する２つの主表面２０Ｎ，２０Ｓは、ｘｙ面によって構成される。特に限定されるものではないが、本実施形態においては主表面２０Ｎ，２０Ｓが磁極面である。主表面２０Ｎは磁石２０のＮ極を構成し、主表面２０Ｓは磁石２０のＳ極を構成する。後述するように、磁石２０を覆う非磁性ケース３０は非常に薄いフィルム状の部材であることから、着磁された複数個の磁石片を集合させた場合、その反発力を非磁性ケース３０で抑えることは困難である。
【００２７】
非磁性ケース３０は薄い筒状体であり、磁石２０に対してｙ方向に挿入することにより、磁石２０の主表面２０Ｎ，２０Ｓと、ｙｚ面である第１及び第２の側面２１，２２の大部分が非磁性ケース３０によって連続的に覆われる。非磁性ケース３０は、主表面２０Ｎ，２０Ｓのできるだけ広い面積を覆うことが好ましい。本実施形態においては、連続面を有するフィルムによって非磁性ケース３０が構成されており、ｙ方向における十分な長さを有している。これにより、スロットに挿入する際における防錆コートの剥離や、磁石２０自体のキズや破損を効果的に防止することができる。非磁性ケース３０のｙ方向における長さが短いと、非磁性ケース３０の装着位置がｙ方向における片側に偏ってしまうことがあり、この場合、非磁性ケース３０に覆われない主表面２０Ｎ，２０Ｓの表面が傷つくおそれがある。
【００２８】
但し、スロットに挿入する際におけるキズや破損を防止できる限りにおいて、非磁性ケース３０は連続面を有する必要はなく、様々な形状であっても構わない。例えば、図４（ａ）に示すように、非磁性ケース３０の表面に複数の開口部３１が設けられていても構わないし、図４（ｂ）に示すように、非磁性ケース３０自体がメッシュ状であっても構わない。非磁性ケース３０が図４（ａ）や図４（ｂ）に示す形状である場合、放熱性が高められるという効果が得られる。
【００２９】
非磁性ケース３０の材料については、薄くて破れにくい非磁性材料であれば特に限定されない。非磁性ケース３０の材料としては、フィルム状の樹脂や紙などを用いることが好ましく、特に、ＰＥＴ樹脂を用いることがより好ましい。非磁性ケース３０の厚さについては特に限定されないが、磁石構造体１０とスロットの内壁とのギャップより僅かに薄い程度の厚さであることが好ましい。具体的には、磁石構造体１０とスロットの内壁とのギャップが例えば０．２ｍｍであれば、非磁性ケース３０の厚みは０．１８８ｍｍ程度とすればよい。非磁性ケース３０に薄さが要求されるのは、磁石構造体１０とスロットの内壁とのギャップをできる限り小さくすることによって空間を有効活用し、高い磁気特性を得るためである。
【００３０】
また、風力発電機用のモータは、回転時に磁石構造体１０が高温（例えば１００℃）となることから、耐熱性が例えば１５０℃以上、特に２００℃以上の材料を用いることが好ましい。尚、非磁性ケース３０の材料として金属を選択することも可能であるが、薄い膜状の金属（例えば箔状のアルミニウムなど）は破れやすく、逆に厚い金属を用いると磁石構造体１０が重くなり、且つ、ギャップの増大するため、金属を選択することは必ずしも適切ではない。
【００３１】
これに対し、非磁性ケース３０の材料としてＰＥＴ樹脂を用いれば、非磁性ケース３０を非常に安価且つ容易に製造することができるとともに、薄いフィルム状であっても十分な引っ張り強度を確保することができる。非磁性ケース３０の材料としてＰＥＴ樹脂を用いる場合、フィルム状のＰＥＴシートを所定のサイズに切断した後、これを筒状に形成し、重なる部分を超音波融着することにより作製することができる。この場合、接着部分において厚みがやや大きくなることから、接着部分が磁石２０の側面２１又は２２に位置するよう、調整すればよい。これによれば、磁石２０の主表面２０Ｎ，２０Ｓを覆う非磁性ケース３０の厚みを一定とすることができ、主表面２０Ｎ，２０Ｓとスロットの内壁とのギャップを低減することができる。
【００３２】
また、筒状のＰＥＴ樹脂を非磁性ケース３０として用いた場合、磁石２０と非磁性ケース３０が接着されていないことから、スロットに挿入する際に非磁性ケース３０に強いストレスがかかっても、非磁性ケース３０は自由に動くことができるため、破れなどが生じにくくなる。
【００３３】
非磁性ガイド４１は略Ｃ字状である。つまり、ｘ方向に延在する棒状部と、棒状部のｘ方向における両端に設けられ、ｙ方向に折り曲げられた突出部とを有する。非磁性ガイド４１の棒状部は、磁石２０のｘｚ面である第３の側面２３のほぼ全面を覆う。また、非磁性ガイド４１の突出部は、磁石２０の第１及び第２の側面２１，２２であって第３の側面２３に近い部分を覆っている。同様に、非磁性ガイド４２は略Ｃ字状であり、棒状部によって磁石２０のｘｚ面である第４の側面２４のほぼ全面を覆うとともに、突出部によって磁石２０の第１及び第２の側面２１，２２であって第４の側面２４に近い部分を覆っている。これにより、磁石構造体１０をスロットに挿入する際、磁石２０の第３及び第４の側面２３，２４がスロットの内壁と接することがなく、キズや破損が防止される。磁石２０に対する非磁性ガイド４１，４２の固定は、接着剤などを用いて行うことができる。
【００３４】
非磁性ガイド４１，４２のｘ方向における幅は、磁石２０のｘ方向における幅よりも大きく、磁石２０に巻き付けられた非磁性ケース３０の脱落を防止する役割も果たす。そして、非磁性ガイド４１，４２のｚ方向に沿った側面のうち、磁石２０の側面２１〜２４のいずれかを覆う部分を内壁部、これに対向する部分を外壁部とした場合、外壁部の角部、つまり、外壁部のｘ方向における両端部は、テーパー状に切り欠かれたテーパー部４３を構成している。後述するように、かかるテーパー部４３は磁石構造体１０をスロットに挿入しやすくする役割を果たす。
【００３５】
非磁性ガイド４１，４２のｚ方向における厚みは、磁石２０のｚ方向における厚みと同等かやや薄く、少なくとも、磁石２０の主表面２０Ｎ，２０Ｓに対して出っ張りを有していない。非磁性ガイド４１，４２の材料としては、固い非磁性材料であれば特に限定されないが、アルミニウム（Ａｌ）やステンレスを用いることが好ましく、中でもアルミニウム（Ａｌ）を用いることが特に好ましい。非磁性ガイド４１，４２の材料としてアルミニウム（Ａｌ）を用いれば、低コストで十分な機械的強度を確保することができるとともに、高い放熱性を得ることも可能となる。
【００３６】
非磁性ガイド４１，４２のｙ方向における長さは、２ｍｍ〜６ｍｍ程度であることが好ましく、３ｍｍ程度であることがより好ましい。非磁性ガイド４１，４２のｙ方向における長さは、磁石構造体１０をスロットに挿入した際、スロットの内壁と磁石２０とのｙ方向におけるギャップを確保する役割を果たし、このギャップをある程度の長さに確保することによって、磁束の短絡を防止することができる。また、非磁性ガイド４１，４２の体積をある程度確保することにより放熱効果も高められる。
【００３７】
尚、非磁性ガイド４１，４２を一体化し、磁石２０の側面２１〜２４の取り囲むリング状としても構わないが、この場合、重量やコストが増加するとともに、後述する空間４４が形成されなくなるため、空冷効果が低くなる。このため、本実施形態のように、非磁性ガイド４１，４２を第３及び第４の側面２３，２４にそれぞれ取り付ける方が好ましい。
【００３８】
図５は、上述した磁石構造体１０を用いるＩＰＭ型のモータ５０を回転軸方向から見た側面図である。
【００３９】
図５に示すモータ５０は、複数のコイル５１がリング状に配置された円筒形のステータ５２と、ステータ５２の内径部に挿入された円盤状の回転子５３とを備える。回転子５３は、透磁率の高い珪素鋼板からなる。回転子５３には、複数のスロット５４が設けられており、これらのスロット５４に上述した磁石構造体１０がそれぞれ挿入される。そして、回転子５３の回転軸を例えば風車の回転軸に接続すれば、回転子５３の回転によってコイル５１に電流が流れ、これにより風力発電機が構成される。但し、モータ５０の用途が風力発電機に限定されるものではなく、他の発電機に使用しても構わないし、逆に、コイル５１に電流を流すことによって回転子５３を回転させても構わない。
【００４０】
スロット５４は長辺５４ｙ及び短辺５４ｚを有しており、長辺５４ｙは磁石構造体１０のｙ方向における長さよりも若干大きく、短辺５４ｚは磁石構造体１０のｚ方向における厚みよりも若干大きい。そして、磁石構造体１０のｙ方向を長辺５４ｙに合わせ、磁石構造体１０のｚ方向を短辺５４ｚに合わせた状態で、スロット５４に磁石構造体１０を挿入すれば、スロット５４内に磁石構造体１０が収容される。
【００４１】
図６は、スロット５４に磁石構造体１０を挿入する方法を説明するための図であり、回転子５３のｘｙ断面を表している。
【００４２】
図６に示すように、回転子５３に設けられたスロット５４には、磁石構造体１０がｘ方向に挿入される。回転子５３のｘ方向における厚みは、磁石２０のｘ方向における幅とほぼ同じである。スロット５４に磁石構造体１０を挿入する際には、非磁性ガイド４１，４２がｙ方向における位置決めの役割を果たす。また、非磁性ガイド４１，４２にはテーパー部４３が設けられていることから、磁石構造体１０をスロット５４にスムーズに挿入することができる。
【００４３】
また、スロット５４に磁石構造体１０を挿入する際には、磁石２０が着磁されていることから、珪素鋼板からなるスロット５４の内壁に強力に張り付く。このため、ある程度強い力で磁石構造体１０をｘ方向に押し込む必要がある。この時、磁石２０の主表面２０Ｎ又は２０Ｓが非磁性ケース３０で覆われていないと、主表面２０Ｎ又は２０Ｓがスロット５４の内壁と直接接し、この状態でｘ方向に押し込まれることから、主表面２０Ｎ又は２０Ｓには強い摩擦が生じ、防錆コートが剥離したり、磁石２０にキズや破損が生じたりするおそれがある。
【００４４】
しかしながら、本実施形態による磁石構造体１０は、主表面２０Ｎ，２０Ｓの大部分が非磁性ケース３０で覆われていることから、回転子５３を回転軸方向（ｘ方向）から見た図７に示すように、非磁性ケース３０を介在させた状態で磁石構造体１０を押し込むことができる。これにより、挿入時における磁石２０へのキズや破損の発生が確実に防止される。
【００４５】
図８は、スロット５４に磁石構造体１０が挿入された状態を示す図であり、回転子５３のｘｙ断面を表している。
【００４６】
図８に示すように、スロット５４に磁石構造体１０が完全に挿入されると、非磁性ガイド４１，４２の一部が回転子５３から突出した状態となる。これにより、回転子５３が回転すると、磁石構造体１０が発する熱が非磁性ガイド４１，４２を介して効率よく放出される。また、非磁性ガイド４１，４２は、棒状部及びその両端に設けられた突出部を有するＣ字型を有していることから、スロット５４に磁石構造体１０が挿入された後に非磁性ガイド４１，４２が磁石２０から外れたとしても、これがスロット５４から脱落することはない。
【００４７】
図９は、複数の回転子５３を連結した状態を説明するための図であり、回転軸に対して垂直方向から見た側面図である。図面の見やすさを考慮して、図９においてはスロット５４に磁石構造体１０が挿入されていない状態が示されている。
【００４８】
図９に示すように、回転軸が一致するように複数の回転子５３を連結すれば、よりトルクの大きな回転を電力に変換することができる。このような使用方法は、風力発電機などにおいて好適である。このように複数の回転子５３を連結して使用する場合、回転軸方向から見た各スロット５４の位置は、各回転子５３において一致していることが好ましい。スロット５４をこのように配置するとともに、隣接する回転子５３の間隔Ｐを非磁性ガイド４１，４２の突出量の２倍に設定すれば、拡大図である図１０に示すように、スロット５４に磁石構造体１０を挿入すると、隣接する磁石構造体１０において非磁性ガイド４１，４２の突出部が当接することになる。これにより、隣接する磁石構造体１０同士が支え合う状態となることから、回転時における磁石構造体１０の振動などが抑制される。
【００４９】
しかも、非磁性ガイド４１，４２が突出しているのは、ｙ方向における両端部のみであることから、一対の突出部間には図１０に示す空間４４が形成される。この空間４４は、放熱ルートとして機能し、高い空冷効果が発揮される。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態によれば、磁石構造体１０が非磁性ケース３０を備えていることから、スロット５４に挿入する際における磁石２０のキズや破損を防止することができる。しかも、非磁性ガイド４１，４２が設けられていることから、スロット５４への挿入が容易になるとともに、高い放熱効果を得ることも可能となる。これらの特徴により、本実施形態による磁石構造体１０は、風力発電機用のモータへの適用が特に好適である。
【００５１】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００５２】
１０      磁石構造体
２０      磁石
２０Ｎ    第１の主表面
２０Ｓ    第２の主表面
２１      第１の側面
２２      第２の側面
２３      第３の側面
２４      第４の側面
３０      非磁性ケース
３１      開口部
４１      第１の非磁性ガイド
４２      第２の非磁性ガイド
４３      テーパー部
４４      空間
５０      モータ
５１      コイル
５２      ステータ
５３      回転子
５４      スロット
５４ｙ    スロットの長辺
５４ｚ    スロットの短辺
Ｐ        間隔
【図１】
2020145923.tif 000003
【図２】
2020145923.tif 000004
【図３】
2020145923.tif 000005
【図４】
2020145923.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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