(57)【要約】【課題】回転子鉄心の磁束線が通る経路に空隙を作らず、誘起電圧を低下させないようにして回転トルク性能を向上させた磁石埋込型回転子を得ること。【解決手段】外縁部に設けられた磁石埋込穴と、隣合う磁石埋込穴の間に設けられた樹脂注入穴と、樹脂注入穴と磁石埋込穴の一側とを連通する第１の連通路と、を有する第１の鉄心片を複数枚積層した第１の積層鉄心ブロックと、第１の積層鉄心ブロックに積層され、磁石埋込穴と、樹脂注入穴と磁石埋込穴の他側とを連通する第２の連通路と、を有する第２の鉄心片を複数枚積層した第２の積層鉄心ブロックと、を交互に夫々複数積層した柱状の回転子鉄心と、回転子鉄心の磁石埋込穴に埋め込まれた永久磁石と、回転子鉄心の樹脂注入穴から注入され第１、第２の連通路を通って磁石埋込穴内の永久磁石の両側の間隙に充填され、樹脂注入穴内、第１、第２の連通路内及び前記間隙内で固化した樹脂と、を備える。【選択図】図２−１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外縁部に周方向に等間隔に設けられた磁石埋込穴と、隣合う前記磁石埋込穴の間に設けられた樹脂注入穴と、前記樹脂注入穴と磁石埋込穴の一側とを連通する第１の連通路と、を有する第１の鉄心片を複数枚積層した第１の積層鉄心ブロックと、
前記第１の積層鉄心ブロックに積層され、前記磁石埋込穴と、前記樹脂注入穴と前記磁石埋込穴の他側とを連通する第２の連通路と、を有する第２の鉄心片を複数枚積層した第２の積層鉄心ブロックと、を交互に夫々複数積層した柱状の回転子鉄心と、
前記回転子鉄心の磁石埋込穴の周方向中央に埋め込まれて固定され前記磁石埋込穴より周方向幅が狭い棒状の永久磁石と、
前記回転子鉄心の樹脂注入穴から注入され前記第１、第２の連通路を通って前記磁石埋込穴内の永久磁石の両側の間隙に充填され、前記樹脂注入穴内、第１、第２の連通路内及び前記間隙内で固化した樹脂と、
を備えることを特徴とする磁石埋込型回転子。
【請求項２】
前記磁石埋込穴及び永久磁石は、前記回転子鉄心の径方向外側に凸となる山形に形成され、径方向寸法が同一であることを特徴とする請求項１に記載の磁石埋込型回転子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁石埋込型回転子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、板状磁性部材を積層して形成された積層鉄心と、上記積層鉄心の外周近傍に周方向に所定の間隔を介し且つ軸方向に貫通して形成された複数の穴部と、上記各穴部に夫々嵌挿される複数の永久磁石と、上記各穴部の上記積層鉄心の中心側に沿ってそれぞれ軸方向に貫通し上記永久磁石と対応する位置で上記穴部と連通して形成される複数の注入用穴部と、上記積層鉄心の両端面に上記穴部と上記注入用穴部の間をそれぞれ連通して形成される連通溝部と、上記注入用穴部および上記連通溝部を介して注入され上記穴部内に上記永久磁石の軸中心側に一部空間を残して装填される樹脂部材とを備え、樹脂部材を装填することにより永久磁石をバランス良く確実に固定する磁石埋込型回転子が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３４１８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術によれば、永久磁石の軸中心側に固定用樹脂を注入する注入用穴部、及び、注入用穴部と永久磁石が嵌挿される穴部とを連通する連通孔部及び連通溝部が、磁束線が通らない空隙となる。永久磁石からの磁束線が前記空隙のために有効に使えず、誘起電圧が低下する。そのため、樹脂一体成型によって製作された回転子を用いる電動機では回転トルク性能が低下する、という問題がある。所定の回転トルク性能を得るために電流を増加させると、電動機の温度が上昇する、という問題がある。また、電流を増加させると、アンプ容量を大きくしなければならずコストが増加する、という問題がある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、回転子鉄心の磁束線が通る経路に空隙を作らず、誘起電圧を低下させないようにして回転トルク性能を向上させた磁石埋込型回転子を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、外縁部に周方向に等間隔に設けられた磁石埋込穴と、隣合う前記磁石埋込穴の間に設けられた樹脂注入穴と、前記樹脂注入穴と磁石埋込穴の一側とを連通する第１の連通路と、を有する第１の鉄心片を複数枚積層した第１の積層鉄心ブロックと、前記第１の積層鉄心ブロックに積層され、前記磁石埋込穴と、前記樹脂注入穴と、前記樹脂注入穴と前記磁石埋込穴の他側とを連通する第２の連通路と、を有する第２の鉄心片を複数枚積層した第２の積層鉄心ブロックと、を交互に夫々複数積層した柱状の回転子鉄心と、前記回転子鉄心の磁石埋込穴の周方向中央に埋め込まれて固定され前記磁石埋込穴より周方向幅が狭い棒状の永久磁石と、前記回転子鉄心の樹脂注入穴から注入され前記第１、第２の連通路を通って前記磁石埋込穴内の永久磁石の両側の間隙に充填され、前記樹脂注入穴内、第１、第２の連通路内及び前記間隙内で固化した樹脂と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、永久磁石を固定するための樹脂を注入する樹脂注入穴を、回転子鉄心の磁束線が通る領域に設けないので、誘起電圧が低下することはなく、回転トルク性能が低下しない永久磁石埋込型回転子が得られる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１−１】図１−１は、本発明に係る磁石埋込型回転子の実施の形態の回転子鉄心を示す側面図である。
【図１−２】図１−２は、実施の形態の回転子鉄心の第１の鉄心片の正面図である。
【図１−３】図１−３は、実施の形態の回転子鉄心の第２の鉄心片の正面図である。
【図２−１】図２−１は、本発明に係る磁石埋込型回転子の実施の形態を示す正面図である。
【図２−２】図２−２は、図２−１のＸ−Ｘ線に沿う縦断面図である。
【図３−１】図３−１は、樹脂注入穴が無い磁石埋込型回転子の磁路解析による磁力線を示す図である。
【図３−２】図３−２は、実施の形態の磁石埋込型回転子の磁路解析による磁力線を示す図である。
【図４−１】図４−１は、樹脂注入穴が無い磁石埋込型回転子の無負荷時の線間誘起電圧波形図である。
【図４−２】図４−２は、実施の形態の磁石埋込型回転子の無負荷時の線間誘起電圧波形図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明にかかる磁石埋込型回転子の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
実施の形態 ．
図１−１は、本発明に係る磁石埋込型回転子の実施の形態の回転子鉄心を示す側面図であり、図１−２は、実施の形態の回転子鉄心の第１の鉄心片の正面図であり、図１−３は、実施の形態の回転子鉄心の第２の鉄心片の正面図である。
【００１１】
図１−１〜図１−３に示すように、実施の形態の回転子鉄心８０は、打抜電磁鋼板製の第１の鉄心片１と、第２の鉄心片２とを積層したものである。第１の鉄心片１及び第２の鉄心片２は、外縁部に、周方向に等間隔に設けられた複数（８つ）の径方向外側に凸となる山形の磁石埋込穴４と、隣合う磁石埋込穴４の間に設けられた樹脂注入穴６と、中央に設けられたシャフト穴７と、を有している。
【００１２】
第１の鉄心片１は、磁石埋込穴４の右側（一側）と樹脂注入穴６とを連通する第１の連通路５ａを有し、第２の鉄心片２は、磁石埋込穴４の左隅（他側）と樹脂注入穴６とを連通する第２の連通路５ｂを有している。樹脂注入穴６、第１、第２の連通路５ａ、５ｂは、後述するように、磁石埋込穴４に埋込まれた永久磁石の磁束線が通らない位置に設けられている。
【００１３】
実施の形態の回転子鉄心８０は、第１の鉄心片１を、磁石埋込穴４及び樹脂注入穴６の位置を合わせて複数枚（１０枚程度）積層した第１の積層鉄心ブロック１０と、第２の鉄心片２を、磁石埋込穴４及び樹脂注入穴６の位置を合わせて複数枚（１０枚程度）積層した第２の積層鉄心ブロック２０と、を交互に夫々複数（例えば２つ）積層し、柱状に形成したものである。
【００１４】
図２−１は、本発明に係る磁石埋込型回転子の実施の形態を示す正面図であり、図２−２は、図２−１のＸ−Ｘ線に沿う縦断面図である。図１−１〜図２−２に示すように、回転子鉄心８０のすべての磁石埋込穴４の周方向中央に、磁石埋込穴４より周方向幅の狭い棒状の山形の永久磁石８を埋め込む。磁石埋込穴４の径方向寸法と永久磁石８の径方向寸法は同一であり、永久磁石８は、磁石埋込穴４の周方向中央に嵌合されて動かないように固定される。
【００１５】
磁石埋込穴４に永久磁石８を埋め込んだ状態で、樹脂注入穴６から所定の圧力で熱硬化性樹脂を注入する。注入された熱硬化性樹脂は、第１の積層鉄心ブロック１０の中では、第１の連通路５ａを通って磁石埋込穴４内に流入し、磁石埋込穴４内の永久磁石８の右側（一側）の間隙に回転子鉄心８０の全長に亘って充填され、固化して永久磁石８を固定する樹脂９ａとなり、第２の積層鉄心ブロック２０の中では、第２の連通路５ｂを通って磁石埋込穴４内に流入し、磁石埋込穴４内の永久磁石８の左側（他側）の間隙に回転子鉄心８０の全長に亘って充填され、固化して永久磁石８を固定する樹脂９ｂとなる。また、樹脂注入穴６内及び第１、第２の連通路５ａ、５ｂ内では、熱硬化性樹脂が軸方向に回転子鉄心８０の全長に亘って充填され、固化して回転子鉄心８０を一体化する樹脂９ｃとなる。
【００１６】
永久磁石８は、第１の連通路５ａ及び第２の連通路５ｂを通して注入される熱硬化性樹脂によって両側から同圧力で押圧されるので、磁石埋込穴４の周方向中央部から動くことはない。回転子鉄心８０の中心に設けられたシャフト穴７にシャフト３を圧入すれば、実施の形態の磁石埋込型回転子９０が完成する。
【００１７】
図３−１は、樹脂注入穴が無い磁石埋込型回転子の磁路解析による磁力線を示す図であり、図３−２は、実施の形態の磁石埋込型回転子の磁路解析による磁力線を示す図であり、図４−１は、樹脂注入穴が無い磁石埋込型回転子の無負荷時の線間誘起電圧波形図であり、図４−２は、実施の形態の磁石埋込型回転子の無負荷時の線間誘起電圧波形図である。
【００１８】
実施の形態の磁石埋込型回転子９０は、図３−２に示すように、樹脂注入穴６及び第１の連通路５ａ（及び図示しない第２の連通路５ｂ）が、磁路７０を妨げないため、図３−１に示す樹脂注入穴が無い磁石埋込型回転子１００と同様に、磁束線を有効に使用することができる。そのため、図４−２に示すように、実施の形態の磁石埋込型回転子９０は、図４−１に示す樹脂注入穴が無い磁石埋込型回転子１００と同じ線間誘起電圧波形となり、誘起電圧の低下による回転トルク性能低下が発生せず、設計計算通りの回転トルク性能を発揮することができ、回転トルクを増大させるための電流増加による温度上昇、制御アンプ容量の増加によるコスト高を回避することができる。
【符号の説明】
【００１９】
１  第１の鉄心片
２  第２の鉄心片
３  シャフト
４  磁石埋込穴
５ａ  第１の連通路
５ｂ  第２の連通路
６  樹脂注入穴
７  シャフト穴
８  永久磁石
９ａ、９ｂ、９Ｃ  樹脂
１０  第１の積層鉄心ブロック
２０  第２の積層鉄心ブロック
７０  磁路
８０  回転子鉄心
９０  磁石埋込型回転子
１００  磁石埋込型回転子
【図１−１】
2012223078.tif 000003
【図１−２】
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【図１−３】
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【図２−１】
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【図２−２】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図４−１】
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【図４−２】
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