(57)【要約】【課題】インナロータ型の回転子において、回転機の大型化や高回転化に対しても、磁石と固定子の間のエアギャップを増大させることなく、磁石を充分に保持することができる回転子を提供する。【解決手段】ロータ鉄心３の外周に磁石５を備えると共に、磁石３の外周面の少なくとも一部を飛散防止用の磁石カバー６で被覆したインナロータ型の回転子１であって、磁石５を当該回転子１の軸線方向において分割磁石５Ａ，５Ｂに分割し、分割磁石５Ａ，５Ｂに作用する遠心力を小さいものにして、磁石５の保持力を高めた。【選択図】  図１
2005045897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータ鉄心の外周に磁石を備えると共に、磁石の外周面の少なくとも一部を飛散防止用の磁石カバーで被覆したインナロータ型の回転子であって、磁石を当該回転子の軸線方向に分割したことを特徴とする回転子。
【請求項２】
分割した磁石に対応してロータ鉄心を当該回転子の軸線方向に分割し、磁石カバーが、各分割鉄心の軸線方向両側の面に対応する基板部と、各分割磁石の外周面の少なくとも軸線方向両端部分に対応する抑止部を備え、各分割鉄心を磁石カバーとともに互いに固定したことを特徴とする請求項１に記載の回転子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内側の回転子と外側の固定子を備えた回転機に用いられるインナロータ型の回転子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のインナロータ型の回転子としては、例えば、図４及び図５に示すようなものがあった。図４に示す回転子１０１は、回転軸１０２と、多数枚の円形鋼板を軸線方向に積層して成るロータ鉄心１０３と、ロータ鉄心１０３の軸線方向両側の面に設けた二枚の端板１０４と、ロータ鉄心１０３の外周に一定間隔で設けた複数の磁石１０５と、各磁石１０５の外周面を被覆して同磁石１０５の飛散を防止するリング状の磁石カバー１０６を備えている。
【０００３】
上記の回転子１０１は、ロータ鉄心１０３の外周に磁石１０５を接着し、磁石１０５の外周に磁石カバー１０６を装着すると共に、ボルト１０７及びナット１０８によりロータ鉄心１０３と端板１０４を互いに固定して、両側の端板１０４で磁石カバー１０６の両端部を保持した構造になっており、外周側に位置する固定子１１０とともに回転機を構成する。
【０００４】
また、図５に示す回転子２０１は、上記回転子と同様に、回転軸１０２、ロータ鉄心１０３及び磁石１０５を備えると共に、ロータ鉄心１０３の軸線方向両側の面に設けた二枚の端板を磁石カバー２０６としている。磁石カバー２０６は、端板に相当する基板部２０６ａと、基板部２０６ａの外周端に形成した鉤状の抑止部２０６ｂを備えており、磁石１０５の外周面の軸線方向両端部分に抑止部２０６ｂを係止して磁石１０５を保持する（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６３−１１０９４４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記したようなインナロータ型の回転子では、磁石と固定子の間のエアギャップ（図４及び図５の符号Ｇ）を極力小さくする方が性能上好ましく、その小さなエアギャップを維持して磁石と固定子の接触が生じないようにするには、磁石の保持状態を確実なものにしておく必要がある。また、回転機の大型化や高回転化が進むと、磁石に作用する遠心力が増大することから、磁石をより強力に保持しておく必要がある。
【０００７】
そこで、従来にあっては、磁石をより強力に保持する手段として、厚肉で高強度の磁石カバーを用いることが考えられたが、磁石カバーを厚肉にすると、当然のことながら磁石と固定子の間のエアギャップも増大し、これにより回転機の性能が低下するという不具合があることから、このような不具合を解決することが要望されていた。
【０００８】
【発明の目的】
本発明は、上記従来の課題に着目して成されたもので、インナロータ型の回転子において、回転機の大型化や高回転化に対しても、磁石と固定子の間のエアギャップを増大させることなく磁石を充分に保持することができる回転子を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の回転子は、請求項１として、ロータ鉄心の外周に磁石を備えると共に、磁石の外周面の少なくとも一部を飛散防止用の磁石カバーで被覆したインナロータ型の回転子であって、磁石を当該回転子の軸線方向に分割した構成とし、請求項２として、分割した磁石に対応してロータ鉄心を当該回転子の軸線方向に分割し、磁石カバーが、各分割鉄心の軸線方向両側の面に対応する基板部と、各分割磁石の外周面の少なくとも軸線方向両端部分に対応する抑止部を備え、各分割鉄心を磁石カバーとともに互いに固定した構成としており、上記構成をもって従来の課題を解決するための手段としている。
【００１０】
【発明の効果】
本発明の請求項１の回転子によれば、ロータ鉄心の外周に設けた磁石を軸線方向に分割したことにより、従来の磁石に作用する遠心力に対して、各分割磁石に作用する遠心力が分割数分の一になるので、回転機の大きさや回転速度が従来と同等である場合には、磁石カバーを薄肉化したうえで磁石を充分に保持することができ、磁石カバーの薄肉化に伴って磁石と固定子の間のエアギャップを小さくして、回転機の性能向上を実現することができる。また、回転機の大型化や高回転化を図る場合には、従来と同等の肉厚又はそれ以下の肉厚の磁石カバーを用いて、磁石と固定子の間のエアギャップを増大させることなく、磁石を充分に保持することができ、これにより高回転での信頼性の向上を実現する。さらに、磁石の保持力の向上により、ロータ鉄心に対する磁石の接着を不要にすることも可能になり、回転機の組み立て作業性の向上や低コスト化にも貢献し得る。
【００１１】
本発明の請求項２の回転子によれば、請求項１と同様の効果を得ることができるうえに、簡単な構造で各分割磁石をより一層強固に保持することができる。
【００１２】
【実施例】
図１及び図２に示すインナロータ型の回転子１は、回転軸２と、多数枚の円形鋼板を軸線方向に積層して成るロータ鉄心３と、ロータ鉄心３の軸線方向両側の面に設けた二枚の端板４と、ロータ鉄心３の外周に一定間隔で設けた複数の磁石５と、各磁石５の外周面を被覆して同磁石５の飛散を防止するリング状の磁石カバー６を備えており、各磁石５を当該回転子１の軸線方向に分割したものとなっている。この実施例における磁石５は、同じ大きさの二つの分割磁石５Ａ，５Ｂに分割してある。
【００１３】
上記の回転子１は、ロータ鉄心３の外周に二つの分割磁石５Ａ，５Ｂから成る磁石５を設け、この際、必要に応じてロータ鉄心３に各分割磁石５Ａ，５Ｂを接着し、磁石５の外周に磁石カバー６を装着すると共に、ボルト７及びナット８によりロータ鉄心３と端板４を円周上の数箇所で互いに固定して、両側の端板４で磁石カバー６の両端部を保持している。
【００１４】
また、回転子１の外周側には、環状を成すステータ鉄心１２に複数のコイル１３を一定間隔で配置した固定子１１が設けてあり、当該回転子１と固定子１１とで回転機を構成している。
【００１５】
上記の回転子１では、ロータ鉄心３の外周に設けた磁石５を二つの分割磁石５Ａ，５Ｂに分割しているので、例えば、回転子の大きさや回転速度が図４に示す従来のものと同等である場合、従来の磁石（１０５）に作用する遠心力に対して、各分割磁石５Ａ，５Ｂに作用する遠心力が二分の一になる。
【００１６】
したがって、当該回転子１では、図４に示す従来の磁石カバー（１０６）に比べて、磁石カバー６の肉厚が明らかに小さいものとなっていて、このように薄肉化した磁石カバー６であっても、回転時の遠心力に対して充分な保持力を発揮することができる。また、当該回転子１では、磁石カバー６の薄肉化に伴って、磁石５と固定子１１の間のエアギャップＧも小さく設定してあり、これにより回転機の性能向上を実現し得るものとなる。
【００１７】
さらに、上記実施例では、磁石カバー６を薄肉化してエアギャップＧを減少させた場合を例示したが、回転機の大型化や高回転化を図る場合には、従来と同等の肉厚又はそれ以下の肉厚の磁石カバー６を用いて、磁石５と固定子１１の間のエアギャップＧを増大させずに、磁石５を充分に保持することができ、これにより高回転での信頼性の向上を実現し得るものとなる。
【００１８】
図３は、本発明の回転子の他の実施例を説明する図である。図示の回転機２１は、先の実施例の回転子と同様に、回転軸２、ロータ鉄心３及び二つの分割磁石５Ａ，５Ｂから成る磁石５を備えると共に、各分割磁石５Ａ，５Ｂに対応して、ロータ鉄心３を当該回転子１の軸線方向に分割している。つまり、ロータ鉄心３は、二つの分割鉄心３Ａ，３Ｂに分割してある。
【００１９】
また、この実施例では、各分割鉄心３Ａ，３Ｂの軸線方向両側に、磁石カバー２６が設けてある。磁石カバー２６は、先の実施例の端板に相当する基板部すなわち各分割鉄心３Ａ，３Ｂの軸線方向両側の面に対応する基板部２６ａと、各分割磁石５Ａ，５Ｂの外周面の軸線方向両端部分に対応する抑止部２６ｂを備えている。このとき、抑止部２６ｂは、基板部２６ａの外周端をほぼ直角に折り曲げた状態に形成してある。
【００２０】
そして、回転子２１は、ボルト７及びナット８により、各分割鉄心３Ａ，３Ｂを四枚の磁石カバー２６とともに互いに固定しており、各分割鉄心３Ａ，３Ｂにおいて、夫々の分割磁石５Ａ，５Ｂの軸線方向両端部分に両側の磁石カバー２６の抑止部２６ｂを係止状態にして、各分割磁石５Ａ，５Ｂを保持している。
【００２１】
上記の回転子２１では、先の実施例と同様に、各分割磁石５Ａ，５Ｂに作用する遠心力が小さくなるので、図５に示す従来の回転子に比べて、磁石カバー６の全体が薄肉化してあり、これにより磁石５と固定子１１の間のエアギャップＧを小さく設定して、回転機の性能向上を実現し得るものとなり、また、簡単な構造で各分割磁石５Ａ，５Ｂをより強固に保持し得る。
【００２２】
さらに、上記実施例の回転子２１にあっても、回転機の大型化や高回転化を図る場合には、従来と同等の肉厚又はそれ以下の肉厚の磁石カバー２６を用いて、磁石５と固定子１１の間のエアギャップＧを増大させずに、磁石５を充分に保持することができる。
【００２３】
なお、本発明の回転子は、その構成の細部が上記各実施例のみに限定されるものではなく、磁石及びロータ鉄心の分割数を二つ以外にすることも可能であり、また、例えば図３に示す如くロータ鉄心３を分割した構成においては、隣接する二枚の磁石カバー２６を一体化したり、分割鉄心３Ａ，３Ｂを挟む二枚の磁石カバー２６を一体化したりすることができ、全ての磁石カバー２６を一体化したものとすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回転子の一実施例を説明する片側省略の断面図である。
【図２】図１に示す回転子及び固定子の片側省略の正面図である。
【図３】本発明の回転子の他の実施例を説明する片側省略の断面図である。
【図４】従来の回転子を説明する片側省略の断面図である。
【図５】従来の回転子の他の例を説明する片側省略の断面図である。
【符号の説明】
１，２１    回転子
３          ロータ鉄心
３Ａ，３Ｂ  分割鉄心
５          磁石
５Ａ，５Ｂ  分割磁石
６，２６    磁石カバー
２６ａ      基板部
２６ｂ      抑止部
【図１】
2005045897.tif 000003
【図２】
2005045897.tif 000004
【図３】
2005045897.tif 000005
【図４】
2005045897.tif 000006
【図５】
2005045897.tif 000007