(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子軸に取り付けられた積層鉄心に、軸方向の通し穴又は溝が各極別に設けられ、内部に前記積層鉄心を構成する積層鋼板による段差を有するこの通し穴または溝に複数個の永久磁石片を連続して挿入してなる永久磁石形回転電機の回転子において、磁極ユニットを前記通し穴又は溝に挿入する際に、この磁極ユニットが前記段差に突き当たったときに手元で操作して段差から外せるようにした非磁性のケースに前記複数個の磁石片を収容することにより一体化して各極別の磁極ユニットを構成し、この磁極ユニットを前記積層鉄心の通し穴または溝に挿入することを特徴とする永久磁石形回転電機の回転子。
【請求項２】
請求項１に記載の永久磁石形回転電機の回転子において、前記積層鉄心が内部にエアーダクトを有する場合は、複数個の永久磁石片をその間に非磁性の間隔片を介挿して一緒に非磁性のケースに収容することにより一体化して各極別の磁極ユニットを構成することを特徴とする永久磁石形回転電機の回転子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、永久磁石により回転子の磁極を構成した永久磁石形回転電機に関し、詳しくは回転子の鉄心に永久磁石を装着するための構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は永久磁石形回転電機の回転子の従来例を示す外観斜視図である。回転子軸１に積層鉄心２が取り付けられ、この積層鉄心２には極数（図示は８極）に応じて、方形断面の軸方向の通し穴３が各極別に設けられている。図１１に示すように、通し穴３には複数個の立方体形状の永久磁石片（以下、単に磁石片という。）４が矢印方向に連続して挿入され、接着剤などで固定される。磁石片４は図１１の上下面がそれぞれＮ（又はＳ）極及びＳ（又はＮ）極に着磁されている。図１２は異なる従来例を示すもので、積層鉄心２に外周面側が開口した凸状断面の溝５が設けられ、この溝５に磁石片４が挿入される。なお、この場合の磁極片４は左右面がＮ，Ｓ極に着磁されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図１３は、図１１における通し穴部分の要部縦断面図である。回転子鉄心２は鋼鈑（珪素鋼鈑や磁極鋼鈑）６の積層構造であることから、通し穴３の内側面にはどうしても鋼鈑６ごとの細かい段差が生じる。そのため、通し穴３に磁石片４を挿入する際、磁石片４の先端角部が図示の通り鋼鈑６の段差に突き当たり、磁石片４を円滑に挿入することができない。特に、最初に挿入した磁石片４が段差に突き当たると、その時点で後続の挿入が不能となり、また通し穴３の奥の方で突き当たると手が届かず、反対方向からいったん押し出さなければならない。これを解決するために、磁石片４の角部に面取りをしたり、丸みを持たせたりすることも考えられるが、これは磁石のコストアップの要因となる。
【０００４】
図１４は、冷却用のエアダクトを有する回転子を示す要部縦断面図である。図１４において、積層鉄心２として、一定の積層厚さを持つ複数個の鉄心ブロック２ａが軸方向に一定の間隔を介して回転子軸１に取付けられ、鉄心ブロック２ａ，２ａ間にエアダクト７が形成されている。また、各鉄心ブロック２ａには回転子軸１の外周面に沿って、エアダクト７に通じるエアダクト８が形成されている。エアダクト７，８には、矢印で示すように冷却風が通流される。
【０００５】
さて、図１４に示すようなエアダクト付回転子に永久磁石片４を挿入する場合には、上述した鋼鈑６（図１３）間の段差に加えてエアダクト７による障害がある。すなわち、磁石片４は挿入の過程で先端角部がエアダクト７に落ち込み、次の鉄心ブロック２ａに突き当たるため、磁石片４の挿入作業が一層困難になる。一方、積層鉄心２内のエアダクト部分には永久磁石は不要であり、通常、この部分には非磁性材の間隔片９が介挿される。その場合、間隔片９は鉄心ブロック２ａから外れた位置、つまりエアダクト７内にあるため、間隔片９をその位置に保持するための手段が必要である。上記の問題は、回転子の溝５（図１２）への磁石片４の挿入についても同じである。
そこで、この発明の課題は、永久磁石形回転電機の回転子において、回転子積層鉄心への磁石片の挿入作業を容易にし、併せてエアダクト付回転子における間隔片の保持手段を不要にすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明は、回転子に取り付けられた積層鉄心に、軸方向の通し穴又は溝が各極別に設けられ、内部に前記積層鉄心を構成する積層鋼板による段差を有するこの通し穴または溝に複数個の永久磁石片を連続して挿入してなる永久磁石形回転電機の回転子において、磁極ユニットを前記通し穴又は溝に挿入する際に、この磁極ユニットが前記段差に突き当たったときに手元で操作して段差から外せるようにした非磁性のケースに前記複数個の磁石片を収容することにより一体化して各極別の磁極ユニットを構成し、この磁極ユニットを前記積層鉄心の通し穴または溝に挿入する。
また、積層鉄心がエアーダクトを有する場合は、複数個の永久磁石片をその間に非磁性の間隔片を介挿して一緒に非磁性のケースに収容することにより一体化して各極別の磁極ユニットを構成するのがよい。
【０００７】
このような手段によれば、磁石片はケースにより磁極ユニットとして一体化されて積層鉄心に挿入されるため、複数個の磁石片が個別に挿入される場合に比べて段差に突き当たる回数が少なく、また磁極ユニットの先端が突き当たっても手元で操作して容易に段差から外すことができる。一方、磁石片間に間隔片を介挿する場合には、間隔片も磁石片と一緒にケース内に保持することができるので、別途の間隔片保持手段が不要となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図に基づいて積層鉄心の通し穴に磁石片を挿入する場合における実施の形態について説明する。図１はこの発明の基本的な実施の形態を示す回転子の分解斜視図である。図１において、各極の複数個の磁石片４は、非磁性材のケース１０に矢印方向に順次挿入・収容されることにより、磁極ユニット１１として一体化され、回転子積層鉄心２の通し穴３に挿入される。ケース１０はステンレスなどの非磁性金属あるいは樹脂からなり、磁石片挿入端が開放した角筒体として構成され、開放端に形成された耳片１０ａの折り曲げにより磁石片４の抜け止めが行なわれる。
【０００９】
磁石片４はケース１０への挿入前に着磁しておいてもよいが、挿入後にケース１０ごと着磁するようすれば、挿入時に磁石片間に磁気反発力が生じないので挿入作業が容易になる。ケース１０内の磁石片４は回転電機運転時の振動などに耐え得るように、必要に応じて接着剤などで固定される。また、通し穴３に挿入された磁極ユニット１１は、接着剤あるいは適宜の締結手段により固定される。
【００１０】
図示実施の形態によれば、磁石片４はケース１０により磁極ユニット１１として一体化されて積層鉄心２の通し穴３に挿入されるため、通し穴３内の段差に突き当たるのはケース１０の先端のみとなり、複数個の磁石片４が個別に挿入される従来構成に比べて段差に突き当たる回数が少なくなる。また、仮にケース１０の先端が段差に突き当たっても、通し穴３の手前から突出する磁極ユニット１１を手元で操作して容易に段差から外すことができるので、磁石片４の積層鉄心２への挿入作業は従来よりもはるかに容易になる。
【００１１】
図２はエアダクトを有する回転子（図１４参照）において、磁極片４，４間に非磁性材の間隔片９を介挿する場合の実施の形態を示すもので、間隔片９は磁石片４と一緒にケース１０に挿入され、そのまま積層鉄心２の通し穴３（図１参照）に装着される。従って、間隔片９はケース１０に保持され、別途の間隔片保持手段が不要である。
【００１２】
磁石片４はケース１０内に、種々のパターンで配置することができる。図３〜図５に、磁石片４のそれぞれ異なる配置例を示す。図３は大きな磁極を形成するために、磁石片４を回転子の軸方向だけではなく上下方向（半径方向）にも積んだものである。図４は幅の広い磁極を形成するために、磁石片４を回転子の軸方向だけではなく幅方向（周方向）にも並べたものである。図５は磁石片４を軸方向だけでなく上下方向にも積む場合において、磁石片４を千鳥に配置したものである。
【００１３】
次に、図６〜図９は、ケース１０の種々の実施の形態を示すものである。図６はケース１０を上下一対のトレー状の箱体１０´により構成したもので、磁極片４の全面を覆うのではなく、磁極片４の上面と下面及び側面の一部を覆うようにしたものである。図７はケース１０をトレー状の箱体として構成し、磁極片４の下面と側面の一部を覆うようにしたものである。図８はケース１０を前後端を開放した角筒体として構成し、磁石片４の上下面及び左右側面を覆うようにしたものである。図９はケース１０を左右端を開放した角筒体として構成し、磁石片４の上下面及び前後面を覆うようにしたものである。なお、上記実施の形態は溝５（図１２）を有する回転子に対しても同様に実施可能である。
【００１４】
【発明の効果】
以上の通り、この発明によれば、複数個の永久磁石片を非磁性材からなるケースに収容し、それらを一体化した磁極ユニットとして回転子積層鉄心の通し穴又は溝に挿入することにより、永久磁石片が個々に段差に突き当たることがなくなり、挿入作業がきわめて容易になる。また、エアダクトを有する回転子において、永久磁石片間に間隔片を介挿する場合にも、この間隔片を永久磁石片と一緒にケース内に収容・保持することができるので、間隔片をエアダクト内に保持する別途の手段が不要で回転子の構造が簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示す回転子の分解斜視図である。
【図２】この発明の異なる実施の形態を示す磁極ユニットの分解斜視図である。
【図３】この発明における永久磁石片の配置例を示す斜視図である。
【図４】この発明における永久磁石片の異なる配置例を示す斜視図である。
【図５】この発明における永久磁石片の更に異なる配置例を示す斜視図である。
【図６】この発明の更に異なる実施の形態を示す磁極ユニットの斜視図である。
【図７】この発明の更に異なる実施の形態を示す磁極ユニットの斜視図である。
【図８】この発明の更に異なる実施の形態を示す磁極ユニットの斜視図である。
【図９】この発明の更に異なる実施の形態を示す磁極ユニットの斜視図である。
【図１０】永久磁石形回転電機の回転子の従来例を示す外観斜視図である。
【図１１】図１１の回転子における通し穴への永久磁石片の挿入を説明する要部拡大図である。
【図１２】永久磁石形回転電機の回転子の異なる従来例を示す要部斜視図である。
【図１３】図１１における通し穴部分の縦断面図である。
【図１４】エアダクトを有する回転子の従来例を示す要部縦断面図である。
【符号の説明】
１    回転子軸
２    積層鉄心
３    通し穴
４    永久磁石片
５    溝
６    積層鋼鈑
９    間隔片
１０    ケース
１１    磁極ユニット
【図１】
0004048402.tif 000002
【図２】
0004048402.tif 000003
【図３】
0004048402.tif 000004
【図４】
0004048402.tif 000005
【図５】
0004048402.tif 000006
【図６】
0004048402.tif 000007
【図７】
0004048402.tif 000008
【図８】
0004048402.tif 000009
【図９】
0004048402.tif 000010
【図１０】
0004048402.tif 000011
【図１１】
0004048402.tif 000012
【図１２】
0004048402.tif 000013
【図１３】
0004048402.tif 000014
【図１４】
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