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JP3420906B2 - 永久磁石形回転電機 - Google Patents
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JP3420906B2 - 永久磁石形回転電機 - Google Patents

永久磁石形回転電機

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JP3420906B2
JP3420906B2 JP33554296A JP33554296A JP3420906B2 JP 3420906 B2 JP3420906 B2 JP 3420906B2 JP 33554296 A JP33554296 A JP 33554296A JP 33554296 A JP33554296 A JP 33554296A JP 3420906 B2 JP3420906 B2 JP 3420906B2
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permanent magnet
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electric machine
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は希土類等の永久磁
石を回転子の磁極とした永久磁石形回転電機に関し、特
に永久磁石の防錆等の耐候性向上に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図7は同一出願人により提示された特願
平07−162272号に示された従来の永久磁石形回
転電機の構成を示す正面図である。図において、1は固
定子巻線(図示せず)を巻装した固定子鉄心、2は磁性
体よりなり固定子鉄心1の中心部に配置され回転自由に
支承されているスパイダ、3はスパイダ2の外周部に設
けられたねじ穴、4はネオジュームあるいはサマリュー
ムコバルト等の希土類の永久磁石でなり周方向両端に傾
斜部4aを有し、スパイダ2の外周に沿って相互に間隔
をあけ固定子鉄心1と空隙を介して配置された複数の磁
極、5は非磁性材よりなり両端に傾斜部4aと当接する
傾斜面5aを有し磁極4の相互間に配置される複数の極
間スペーサ、6はスパイダ2のねじ穴3と螺合する取付
ボルトである。
【0003】次に動作について説明する。取付ボルト6
をスパイダ2のねじ穴3に螺合することによって、磁極
4の相互間に配置されている極間スペーサ5が傾斜面5
aを磁極4の傾斜部4aに押圧して、磁極4をスパイダ
2に固定させる構成となっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の永久磁石形回転
電機は上記のように構成され、磁極4の表面が外気に曝
されているので、希土類等でなる磁極4は比較的錆等に
弱く、長年の使用により表面の結露等で錆が進行して組
織が著しく劣化し、組織崩壊の恐れや磁石減磁の発生等
が生じ回転電機の基本的性能を損なうという問題点があ
った。
【0005】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、永久磁石でなる磁極に錆が発生
せず耐候性の優れた永久磁石形回転電機を得ることを目
的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
る永久磁石形回転電機は、固定子巻線を巻装した固定子
鉄心と、この固定子鉄心の中心部に配置され回転自由に
支承されたスパイダと、永久磁石よりなり固定子鉄心と
空隙を介しスパイダの外周に沿って相互に間隔をあけて
配置された複数の磁極と、非磁性体よりなりスパイダに
固着されるとともに磁極とそれぞれ交互に配置され側面
の傾斜部で磁極の側面と当接することにより磁極をスパ
イダに固定する極間スペーサと、スパイダの外周に磁極
の両側部に沿ってそれぞれリング状に形成された非磁性
材でなる側面保護部材と、磁極の外周に沿って配置した
高分子フィルム等の耐候性シートおよびこの耐候性シー
トと側面保護部材の外周を囲って巻回したシールテープ
でなる外周保護部材とで構成したものである。
【0007】また、この発明の請求項2に係る永久磁石
形回転電機は、請求項1において、側面保護部材は、シ
ールテープを巻回してリング状に形成されているもので
ある。
【0008】また、この発明の請求項3に係る永久磁石
形回転電機は、請求項2において、スパイダは側面保護
部材の外側両面に沿うようにリング状の突出部が設けら
れているものである。
【0009】また、この発明の請求項4に係る永久磁石
形回転電機は、請求項1において、側面保護部材は非磁
性の金属でリング状に形成されているものである。
【0010】また、この発明の請求項5に係る永久磁石
形回転電機は、固定子巻線を巻装した固定子鉄心と、こ
の固定子鉄心の中心部に配置され回転自由に支承された
スパイダと、永久磁石よりなり固定子鉄心と空隙を介し
スパイダの外周に沿って相互に間隔をあけて配置された
複数の磁極と、非磁性体よりなりスパイダに固着される
とともに磁極とそれぞれ交互に配置され側面の傾斜部で
磁極の側面と当接することにより磁極をスパイダに固定
する極間スペーサと、磁極の両側部に接する位置でスパ
イダの外周よりリング状に突出し両側部を塞ぐ側面保護
部と、磁極の外周に沿って配置した高分子フィルム等の
耐候性シートおよびこの耐候性シートと側面保護部の外
周を囲って巻回したシールテープでなる外周保護部材と
で構成したものである。
【0011】また、この発明の請求項6に係る永久磁石
形回転電機は、請求項1から請求項5のいずれかにおい
て、磁極表面にワニス被膜が形成されているものであ
る。
【0012】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.以下、この発明の実施の形態1を図につ
いて説明する。図1はこの発明の実施の形態1による永
久磁石形回転電機の回転子の構成を示す正面図、図2は
図1における線II−IIに沿った縦断面図である。図
において、12は磁性体よりなり固定鉄心(図示せず)
の中心部に配置され回転自由に支承されているスパイ
ダ、13はスパイダ12の外周部に設けられたねじ穴、
14はネオジュームあるいはサマリュームコバルト等の
希土類の永久磁石でなり周方向両端に傾斜部14aを有
しスパイダ12の外周に沿って相互に間隔をあけ固定子
鉄心と空隙を介して配置された複数の磁極、15は非磁
性材よりなり両端に傾斜部14aと当接する傾斜面15
aを有し磁極14の相互間に配置される複数の極間スペ
ーサ、16はスパイダ12のねじ穴13と螺合する取付
ボルト、17は磁極14の軸方向両側面それぞれと所定
間隔をあけて成形用の治具(図示せず)を配しこの間隔
に例えばガラスプリプレグテープ等の熱硬化性のシール
テープを巻き込んでリング状に積み上げ成形固着してな
る側面保護部材、18は磁極14の外周側に沿って配置
した高分子フィルム等の耐候性シート18aおよびこの
耐候性シート18aを内部に巻き込みかつ側面保護部材
17外周と接して巻回された、例えばガラスプリプレグ
テープ等の熱硬化性シールテープ18bとでなる外周保
護部材である。
【0013】次に動作について説明する。磁極14は従
来の構成と同様に、取付ボルト16をスパイダ12のね
じ穴13に螺合することによって、磁極14の相互間に
配置されている極間スペーサ15が傾斜面15aを磁極
14の傾斜部14aに押圧してスパイダ12に固定され
ているが、その軸方向両側面は厚みを有した側面保護部
材17で外気の進入を防ぎ、外周側は薄くても耐候性に
優れた高分子フィルム等の耐候性シート18aをシール
テープ18bで固着してなる外周保護部材18で外気の
進入を防いでいるため、磁極14は外気に対し充分保護
され耐候性に優れたものとなっている。
【0014】実施の形態2.図3はこの発明の実施の形
態2における永久磁石形回転電機の回転子の構成を示す
縦断面図である。上記実施の形態1では磁極14の軸方
向両側面の保護として熱硬化性のシールテープをリング
状に成形固着してなる側面保護部材17を用いたが、こ
の実施の形態2では図3に示すとおり、磁極14の軸方
向両側面に接してそれぞれリング状に形成され例えばス
テンレス材等の非磁性金属でなる側面保護部材19を用
いた。この構成によれば側面保護部の成形を容易とする
ことができる。
【0015】実施の形態3.図4は、この発明の実施の
形態3における永久磁石形回転電機の回転子の構成を示
す縦断面図である。上記実施の形態1では側面保護部材
17を成形するのに治具(図示せず)を必要としたが、
この実施の形態3では図4に示すとおり、側面保護部材
17の側面それぞれに接する位置にリング状の突出部2
0aを備えたスパイダ20とし、この突出部20aをガ
イドとして磁極14の側面間に熱硬化性のシールテープ
を巻き込んでリング状に積み上げ、成形固着した側面保
護部材17としたものである。この構成によれば側面保
護部材17を成形する治具を必要とせず生産性を向上さ
せる。
【0016】実施の形態4.図5は、この発明の実施の
形態4における永久磁石形回転電機の回転子の構成を示
す縦断面図である。上記実施の形態1〜3では磁極14
の軸方向両側面は側面保護部材17または19の非磁性
材で塞ぐように構成したが、この実施の形態4は図5に
示すとおり、磁極14の軸方向両側面それぞれに接する
位置に薄くリング状に突出させてなる側面保護部21a
を備えたスパイダ21とし、この側面保護部21aに接
して外周保護部材18が設けられているものである。こ
の構成によれば側面保護部21aと外周保護部材18で
磁極14の露出面が保護され外気の進入を防ぐことがで
きる。なお、側面保護部21aが磁極14の軸方向両側
面に磁路を形成することになるが薄く形成されているた
め比較的その影響は少ない。
【0017】実施の形態5.図6は、この発明の実施の
形態5における永久磁石形回転電機の回転子の構成を示
す縦断面図である。上記実施の形態1〜4では磁極14
と接するようにして保護部を設けるようにしたが、この
実施の形態5では磁極14をスパイダ12または20ま
たは21に固定後、浸漬等により例えばエポキシ系のワ
ニスを磁極14に塗布し、図6に示すようにワニス被膜
22を形成させた後、側面保護部材17ならびに外周保
護部材18を施工するよう構成したもので、磁極14の
防錆等耐候性を一層向上させることができる。
【0018】
【発明の効果】以上のようにこの発明の請求項1によれ
ば、固定子巻線を巻装した固定子鉄心と、この固定子鉄
心の中心部に配置され回転自由に支承されたスパイダ
と、永久磁石よりなり固定子鉄心と空隙を介しスパイダ
の外周に沿って相互に間隔をあけて配置された複数の磁
極と、非磁性体よりなりスパイダに固着されるとともに
磁極とそれぞれ交互に配置され側面の傾斜部で磁極の側
面と当接することにより磁極をスパイダに固定する極間
スペーサと、スパイダの外周に磁極の両側部に沿ってそ
れぞれリング状に形成された非磁性材でなる側面保護部
材と、磁極の外周に沿って配置した高分子フィルム等の
耐候性シートおよびこの耐候性シートと側面保護部材の
外周を囲って巻回したシールテープでなる外周保護部材
とで構成したので、磁極の露出表面が外気と完全に遮蔽
され錆が発生せず耐候性に優れた永久磁石形回転電機が
得られる効果がある。
【0019】また、この発明の請求項2によれば、請求
項1において、側面保護部材はシールテープを巻回して
リング状に形成したので、磁極の露出表面が外気と完全
に遮蔽され錆が発生せず耐候性に優れた永久磁石形回転
電機が得られる効果がある。
【0020】また、この発明の請求項3によれば、請求
項2において、スパイダは側面保護部材の外側両面に沿
うようにリング状の突出部をもうけたので、側面保護部
材を成形する治具を必要とせず生産性の良い永久磁石形
回転電機が得られる効果がある。
【0021】また、この発明の請求項4によれば、請求
項1において、側面保護部材は非磁性の金属でリング状
に形成されているので、側面保護部材の形成を容易とす
る永久磁石形回転電機が得られる効果がある。
【0022】また、この発明の請求項5によれば、固定
子巻線を巻装した固定子鉄心と、この固定子鉄心の中心
部に配置され回転自由に支承されたスパイダと、永久磁
石よりなり固定子鉄心と空隙を介しスパイダの外周に沿
って相互に間隔をあけて配置された複数の磁極と、非磁
性体よりなりスパイダに固着されるとともに磁極とそれ
ぞれ交互に配置され側面の傾斜部で磁極の側面と当接す
ることにより磁極をスパイダに固定する極間スペーサ
と、磁極の両側部に接する位置でスパイダの外周よりリ
ング状に突出し両側部を塞ぐ側面保護部と、磁極の外周
に沿って配置した高分子フィルム等の耐候性シートおよ
びこの耐候性シートと側面保護部の外周を囲って巻回し
たシールテープでなる外周保護部材とで構成したので、
簡単な構成で磁極の露出面が外気と遮蔽され錆が発生せ
ず耐候性に優れた永久磁石形回転電機が得られる効果が
ある。
【0023】また、この発明の請求項6によれば、請求
項1〜5のいずれかにおいて、磁極表面にワニス被膜が
形成されているので、磁極の表面保護をさらに有効に
し、防錆等耐候性を一層向上させる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1による永久磁石形回
転電機の回転子の構成を示す正面図である。
【図2】 図1における線II−IIに沿った縦断面図
である。
【図3】 この発明の実施の形態2による永久磁石形回
転電機の回転子の構成を示す縦断面図である。
【図4】 この発明の実施の形態3による永久磁石形回
転電機の回転子の構成を示す縦断面図である。
【図5】 この発明の実施の形態4による永久磁石形回
転電機の回転子の構成を示す縦断面図である。
【図6】 この発明の実施の形態5による永久磁石形回
転電機の回転子の構成を示す縦断面図である。
【図7】 従来の永久磁石形回転電機の構成を示す正面
図である。
【符号の説明】
12 スパイダ、14 磁極、15 極間スペーサ、1
7 側面保護部材、18 外周保護部材、18a 耐候
性シート、18b 熱硬化性シールテープ、19 側面
保護部材、20 スパイダ、20a 突出部、21 ス
パイダ、21a 側面保護部、22 ワニス被膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−275470(JP,A) 特開 平8−309581(JP,A) 特開 平7−194073(JP,A) 特開 昭58−99252(JP,A) 特開 昭61−207162(JP,A) 実開 平6−36380(JP,U) 実開 平8−223835(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02K 1/27

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固定子巻線を巻装した固定子鉄心と、こ
    の固定子鉄心の中心部に配置され回転自由に支承された
    スパイダと、永久磁石よりなり上記固定子鉄心と空隙を
    介し上記スパイダの外周に沿って相互に間隔をあけて配
    置された複数の磁極と、非磁性体よりなり上記スパイダ
    に固着されるとともに上記磁極とそれぞれ交互に配置さ
    れ側面の傾斜部で上記磁極の側面と当接することにより
    上記磁極を上記スパイダに固定する極間スペーサと、上
    記スパイダの外周に上記磁極の両側部に沿ってそれぞれ
    リング状に形成された非磁性材でなる側面保護部材と、
    上記磁極の外周に沿って配置した高分子フィルム等の耐
    候性シートおよびこの耐候性シートと上記側面保護部材
    の外周を囲って巻回したシールテープでなる外周保護部
    材とを備えたことを特徴とする永久磁石形回転電機。
  2. 【請求項2】 側面保護部材は、シールテープを巻回し
    てリング状に形成されていることを特徴とする請求項1
    に記載の永久磁石形回転電機。
  3. 【請求項3】 スパイダは側面保護部材の外側両面に沿
    うようにリング状の突出部を備えていることを特徴とす
    る請求項2に記載の永久磁石形回転電機。
  4. 【請求項4】 側面保護部材は非磁性の金属でリング状
    に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の永
    久磁石形回転電機。
  5. 【請求項5】 固定子巻線を巻装した固定子鉄心と、こ
    の固定子鉄心の中心部に配置され回転自由に支承された
    スパイダと、永久磁石よりなり上記固定子鉄心と空隙を
    介し上記スパイダの外周に沿って相互に間隔をあけて配
    置された複数の磁極と、非磁性体よりなり上記スパイダ
    に固着されるとともに上記磁極とそれぞれ交互に配置さ
    れ側面の傾斜部で上記磁極の側面と当接することにより
    上記磁極を上記スパイダに固定する極間スペーサと、上
    記磁極の両側部に接する位置で上記スパイダの外周より
    リング状に突出し上記両側部を塞ぐ側面保護部と、上記
    磁極の外周に沿って配置した高分子フィルム等の耐候性
    シートおよびこの耐候性シートと上記側面保護部の外周
    を囲って巻回したシールテープでなる外周保護部材とを
    備えたことを特徴とする永久磁石形回転電機。
  6. 【請求項6】 磁極表面にワニス被膜が形成されている
    ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記
    載の永久磁石形回転電機。
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