(57)【要約】【課題】回転子鉄心に形成した磁石挿入スロットへの永久磁石の装填が容易で、回転子の鉄心ブロック間に画成した冷却通風路を確保できるように回転子の組立構造を改良する。【解決手段】電磁鋼板の積層体になる回転子鉄心３を軸方向で複数の鉄心ブロック３ａに分割してそのブロック相互間に冷却風を流す通風間隙６を画成するとともに、各鉄心ブロック３ａに軸方向に穿設した磁石挿入スロット５に、複数個に分割した永久磁石片８の集合体になる磁石ユニット７を嵌挿した埋込磁石型の永久磁石式回転電機において、前記磁石ユニット７を、回転子の鉄心ブロック，通風間隙の配列に合わせて並べた分割磁石片８を上下から磁性体の連結板８により挟持して一体に接着した組立体で構成し、かつこの連結板９の板面には前記通風間隙６の配列ピッチに合わせて冷却風の通風孔９ａを穿設し、冷却風が磁石片に阻害されずに鉄心ブロック間に自由に通流できるようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁鋼板の積層体からなる回転子鉄心をその軸方向で複数の鉄心ブロックに分割した上で、各鉄心ブロックを軸方向に貫通する磁石挿入スロットを形成するとともに、各鉄心ブロックの相互間に通風間隙を画成し、前記磁石挿入スロットに永久磁石片を嵌挿した埋込磁石型の永久磁石式回転電機において、
複数の分割磁石片を連結板にて一括挟持して接着した組立体になる磁石ユニットを前記磁石挿入スロットに嵌挿し、かつ前記連結板の板面には前記通風間隙の配列ピッチに合わせて通風孔を穿設したことを特徴とする永久磁石式回転電機の回転子。
【請求項２】
請求項１に記載の回転子において、間隙を隔てて軸方向に並ぶ前記分割磁石片の相互間に短片の非磁性スペーサを介装し、連結板と一体に組み合わせて磁石ユニットを構成したことを特徴とする永久磁石式回転電機の回転子。
【請求項３】
請求項１に記載回転子において、磁石ユニットの連結板に穿設した通風孔の開口側縁に、分割磁石片を位置決め保持するリブ状突起を形成したことを特徴とする永久磁石式回転電機の回転子。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかの項に記載回転子において、連結板が磁性体であることを特徴とする永久磁石式回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、埋込磁石型の永久磁石式回転電機（ＩＰＭ(Interior Permanent Magnet Motor)）における回転子の組立構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、埋込磁石型の永久磁石式回転電機は、電磁鋼板の積層体になる回転子鉄心に対して、その周方向に割付けて鉄心を軸方向に貫通する磁石挿入スロットを穿設し、この磁石挿入スロットに永久磁石を嵌挿して接着固定するようにしている。
【０００３】
この永久磁石については、固定子側から印加される交流磁界によって生じる渦電流損を低減するために複数個の永久磁石片に分割し、その相互間を電気的に絶縁した分割構造の永久磁石が公知である（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、前記した永久磁石式回転電機の組立工程で、回転子鉄心に穿設した磁石挿入スロットに分割構造の永久磁石（特許文献１参照）を装填する際の組立作業を容易にするために、各磁極ごとに分割磁石片を非磁性材からなるケースに収容して一体に組立てた磁石ユニットを構成し、この磁石ユニットを回転子鉄心の磁石挿入スロットに嵌挿するようにした永久磁石式回転電機の回転子が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
一方、回転電機の風冷構造として、固定子，回転子鉄心をその軸方向で複数の鉄心ブロックに分割した上で、各鉄心ブロックの相互間に隙間を空けて冷却風を流す通風間隙を画成し、回転子鉄心の内周側から導風する冷却風を前記通風間隙に流して固定子,回転子を冷却するようにした構造が従来から採用されている(例えば、特許文献３参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１６４０８３号公報
【特許文献２】特開２００１−１６８０８号公報
【特許文献３】実開昭５５−１０９−５０６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献２に開示されている磁石ユニットを特許文献３の風冷構造を備えた回転電機の回転子に採用すると、回転子の鉄心ブロック相互間に画成した通風空隙の通風路が磁石ユニットのケースで塞がれてしまい、このために鉄心ブロック間に画成した前記通風間隙を経路とする冷却風の流れが阻害されて回転電機の風冷性能が低下する課題がある。なお、特許文献２における図２の実施例では、鉄心ブロック間の通風間隙に対応して磁石ユニットのケースに収容した分割磁石片の相互間に非磁性スペーサを介装しているが、この非磁性スペーサは分割磁石片と同じ長さで、かつその上下がケースで覆われているので、この磁石ユニットを回転子の磁石挿入スロットに装填した状態では鉄心ブロック間の通風路を塞いでしまうことに変わりはない。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は前記課題を解決して回転子鉄心に形成した磁石挿入スロットへの永久磁石の装填作業を容易にしつつ、回転子の鉄心ブロック間に冷却通風路を確保できるように磁石ユニットの組立構造を改良した埋込磁石型の永久磁石式回転電機の回転子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明によれば、電磁鋼板の積層体からなる回転子鉄心をその軸方向で複数の鉄心ブロックに分割した上で、各鉄心ブロックを軸方向に貫通する磁石挿入スロットを形成するとともに、各鉄心ブロックの相互間に通風間隙を画成し、前記磁石挿入スロットに、複数個に分割した永久磁石片の集合体になる磁石ユニットを嵌挿した埋込磁石型の永久磁石式回転電機において、
複数の分割磁石片を連結板にて一括挟持して接着した組立体になる磁石ユニットを前記磁石挿入スロットに嵌挿し、かつ前記連結板には前記通風間隙の配列ピッチに合わせて通風孔を穿設するものとし（請求項１）、この磁石ユニットは具体的に次記のような態様で構成することができる。
（１）間隙を隔てて軸方向に並ぶ前記分割磁石片の相互間に短片の非磁性スペーサを介装し、連結板と一体に組み合わせて磁石ユニットを構成する（請求項２）。
（３）前記磁石ユニットの連結板に穿設した通風孔の開口側縁に、分割磁石片を位置決め保持するリブ状突起を形成する（請求項３）。
（４）前記磁石ユニットの連結板を磁性体で構成する（請求項４）。
【発明の効果】
【００１０】
上記構成になる磁石ユニットを電磁鋼板の積層体になる回転子鉄心の磁石挿入スロットに嵌挿して所定位置に固定保持した回転子の組立状態では、磁石ユニットの連結板に穿設した通風孔，および該連結板で挟持した分割磁石片の相互間隙を通じて回転子の鉄心ブロック間に冷却通風路を確保することができ、これにより回転電機の風冷性能を十分に発揮できる。
【００１１】
また、通風路となる間隙を隔てて軸方向に並ぶ分割磁石片の相互間に短片の非磁性スペーサを介装して連結板と一体化した請求項２の構成、ないしは前記スペーサの代わりに連結板の板面に穿設した通風孔の開口側縁に分割磁石片を位置決め保持するリブ状突起を形成した請求項３の構成によれば、連結板で挟持する分割磁石片を簡単に位置決めして鉄心ブロック間の通風間隙に通じる冷却通風路を設定できる。
【００１２】
また、前記連結片を磁性体とすることで、この連結板を複数個に分けて配列した各分割磁石片の共通磁極板として機能させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例による回転子の組立構造図であって、（ａ）は回転子鉄心に磁石ユニットを嵌挿する前の組立状態を表す斜視図、（ｂ）は磁石ユニットの分解斜視図である。
【図２】図１の組立状態における冷却風の通風経路を表す側視断面図である。
【図３】本発明の実施例２に係わる磁石ユニットの分解斜視図である。
【図４】本発明の実施例３に係わる磁石ユニットの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図４に示す実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１５】
まず、図１（ａ），（ｂ）、および図２に本発明による基本的な回転子組立構造を示す。各図において、１は回転子、２は回転軸、３は回転軸２から放射状に張り出すアーム２ａに嵌合して回転軸２に固定した回転子鉄心、３ａは回転子鉄心３の鉄心ブロック、５は回転子鉄心３に穿設した磁石挿入スロット、６は鉄心ブロック３ａの相互間に画成した通風間隙、７は前記磁石挿入スロット５に嵌挿する永久磁石の磁石ユニット、８は永久磁石の分割磁石片、９は複数個の分割磁石片８を上下から一括挟持して接着した連結板、９ａは連結板９の板面に穿設した通風孔である。
【００１６】
ここで、回転子鉄心３は電磁鋼板の積層体になる鉄心ブロック３ａを軸方向に並べ、かつ鉄心ブロック３ａの相互間にはスペーサ１０（図２参照）を介して冷却風の通路となる通風間隙７を画成し、さらに鉄心の外周近くには各鉄心ブロック３ａを軸方向に貫通して周方向に割付けた磁石挿入スロット５が穿設形成されている。そして、この磁石挿入スロット５には、複数個に分割した永久磁石片の集合体になる磁石ユニット７を嵌挿配置しており、次にこの磁石ユニット７の詳細な構造を図１（ｂ）で説明する。
【００１７】
すなわち、この磁石ユニット７は、図示のように複数個に分けた分割磁石片８を前記鉄心ブロック３ａの配列に合わせ、かつその相互間に前記通風間隙６の幅ｔに対応する間隔を空けて並置し、この分割磁石片８を上下から磁性体になる薄板の連結板９により一括挟持して接着した組立体で構成し、かつ連結板９の板面には前記通風間隙６の配列ピッチ，および間隙の幅ｔに合わせてスリット状の通風孔９ａが穿設されている。
【００１８】
そして、回転子の組立工程では回転子鉄心３に穿設した磁石挿入スロット５に前記構成になる磁石ユニット７を嵌挿して定位置に固定する。この場合に磁石ユニット７の連結板９を挿入ガイドとして分割磁石片８の集合体を容易に磁石挿入スロット５に嵌挿することができる。
【００１９】
また、図２に示す回転子１の組立状態で、図示矢印のように回転子鉄心３の内周側から冷却風を送風すると、ブロック鉄心３ａの相互間に画成した通風間隙６に押し込み導風された冷却風は、磁石ユニット７の連結板９に開口した前記通風孔９ａ，および分割磁石片８の相互間隙を通じて自由に通流する。したがって、磁石挿入スロット５に嵌挿した磁石ユニット７に阻害されることなしに、冷却風を回転子鉄心３の鉄心ブロック６の相互間に画成した通風間隙６に通風して回転電機を効果的に冷却することができる。また、磁性体になる連結板９は、複数の分割磁石片８に対する共通磁極板として機能する。
【００２０】
次に、前記の磁石ユニット７について、その組立構造を改良した応用実施例を図３，図で説明する。
【実施例２】
【００２１】
図３は本発明の請求項２に対応する磁石ユニット７の構成図であり、図示のように分割磁石片８の相互間に角柱ブロックになる短片の非磁性スペーサ１１を介装した上で、先記実施例１と同様な連結板９を上下に重ね合わせて一体に接着する。これにより、各分割磁石片８を簡単に位置決めセットでき、また磁石ユニット７の組立状態では各分割磁石片８の間に連結板９の通風孔９ａに連なる通風間隙が確保される。しかも、スペーサ１１を非磁性材としたことで、隣接する分割磁石片８の間の漏れ磁束を低く抑えることができる。
【実施例３】
【００２２】
図４は本発明の請求項３に対応する磁石ユニット７の構成図であり、この実施例では連結板９に穿設した通風孔９ａの側縁に沿って分割磁石片８側に突き出すリブ状突起９ｂを切り起こし形成している。そして、磁石ユニット７の組立時には、このリブ状突起９ｂを位置決めガイドとして、上下連結板９の間に挟持する分割磁石片８をリブ状突起９ｂの間に嵌め込んで所定位置に保持する。これにより、先記実施例２のスペーサ１１と同様に分割磁石片８を簡単に位置決めして磁石ユニット７を組立てることができる。
【符号の説明】
【００２３】
１    回転子
２    回転軸
２ａ  回転軸のアーム
３    回転子鉄心
３ａ  鉄心ブロック
５    磁石挿入スロット
６    通風間隙
７    磁石ユニット
８    分割磁石片
９    連結板
９ａ  通風孔
９ｂ  リブ状突起
１１    非磁性スペーサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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