JP2000134836A - 永久磁石形モータの回転子およびその製造方法 - Google Patents

永久磁石形モータの回転子およびその製造方法

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JP2000134836A JP10303516A JP30351698A JP2000134836A JP 2000134836 A JP2000134836 A JP 2000134836A JP 10303516 A JP10303516 A JP 10303516A JP 30351698 A JP30351698 A JP 30351698A JP 2000134836 A JP2000134836 A JP 2000134836A
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rotor
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holes
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Takashi Nishizawa
隆志 西沢
Eiji Shimomura
英二 霜村
Sukeyasu Mochizuki
資康 望月
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】回転子鉄心に組み込まれた永久磁石が抜け落ち
るのを防止するとともに回転子鉄心に亀裂が生じたり、
回転子鉄心が分離してしまうのを防止する。 【解決手段】 回転子鉄心に設けられた複数個の貫通孔
に磁極形成用の永久磁石を組み込んで構成される回転子
からなり、前記貫通孔に組み込まれる永久磁石をそれぞ
れ長さの異なる複数枚の永久磁石片で構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転子鉄心に永久
磁石を組み込んで構成される永久磁石形モータの回転子
およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、永久磁石形モータ特に埋め込み永
久磁石形モータの一例として、特開昭63−14064
4号、特開昭63−140645号等があるが、これら
においては、回転子鉄心の貫通孔に挿入される永久磁石
の軸方向への抜けを防止する構造等については開示され
ていない。さらに、特開平9−308148号では、永
久磁石を回転子鉄心内に挿入後両端面をリベットにより
固定される端板で抑える方法が開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】これら従来のうち永久
磁石の抜止めが全く考慮されていない構成では、モータ
の組立時や実運転時に永久磁石の軸方向への移動が発生
し、モータ特性の低下あるいは永久磁石の抜け落ちまで
発生した場合にはモータ機能停止という事態も考えられ
る、また回転子端面を端板で抑えるものにおいては、そ
の端板取付作業が面倒であるとという問題点があった。
【0004】ここで、この種の永久磁石形モータの一例
を図8に示す。この図8で示すように、永久磁石形モー
タ1は、固定子2と、この固定子2の内部に回転可能に
設けられた回転子3から構成されている。前記固定子2
は、電磁鋼板等の積層鋼板からなる環状の固定子鉄心4
と、この固定子鉄心4のスロット4a内に巻装された固
定子巻線5とから構成されている。
【0005】一方、回転子3は、積層鋼板からなる回転
子鉄心6と、この回転子鉄心6に形成された例えば4個
の貫通孔7内に収納された4個の永久磁石8とから構成
されている。前記永久磁石8は、図8に示すように、そ
の厚み方向にN極、S極が分布している。また、前記回
転子鉄心6の中心部には回転軸9が挿入固定されてい
る。
【0006】しかしながら、この構成においては、永久
磁石モータの容量が小さいという問題がある。すなわ
ち、貫通孔7へ挿入する永久磁石8の容積が小さくかつ
一枚磁石の場合は比較的製作容易であるが、大きな平面
磁石の場合にはその製作が困難となる。
【0007】その場合には、図9に示すように2枚以上
の複数枚からなる小磁石10を用い、貫通孔7に挿入す
る構造をとらざるを得ない。この構成では図9で分かる
ように磁石の同一極が対向する形となるため、磁石間に
反発力がかかることになる。この反発力の作用により、
図10に示すように積層鋼板で構成される回転子鉄心6
の一部に亀裂11が発生し、ひどい時には積層鋼板が途
中から分離するという不具合が発生するという問題点が
ある。
【0008】そこで、本発明の目的は、永久磁石の製作
が容易にでき、かつ永久磁石の抜止めを確実に防止でき
るとともに回転子鉄心が亀裂を生じたり分離することが
ない永久磁石形モータの回転子およびその製造方法を提
供するにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】回転子鉄心に設けられた
複数個の貫通孔に磁極形成用の永久磁石を組み込んで構
成される回転子からなり、前記貫通孔に組み込まれる永
久磁石をそれぞれ長さの異なる複数枚の永久磁石片で構
成したことを特徴とする。(請求項1) 上記構成の永久磁石形モータの回転子によれば、永久磁
石の製作が容易でかつその挿入作業も簡単であるという
効果を奏する。
【0010】また、上記構成の永久磁石形モータの回転
子において、複数個の貫通孔のうち少なくとも1個の貫
通孔に挿入される永久磁石片の挿入順序を他の貫通孔に
挿入される永久磁石片の挿入順序と異ならせたことを特
徴とする。(請求項2) このものによれば、永久磁石の抜止めを確実に行うこと
ができるとともに回転子鉄心が亀裂を生じたり分離する
ことがないものである。
【0011】また、上記構成の永久磁石形モータの回転
子において、永久磁石片の形状を回転子鉄心長さ相当の
楔形状としたことを特徴とする。(請求項3) このものによれば、永久磁石の抜止めを防止できるとと
もに回転子鉄心の圧入位置決めが行えるものである。
【0012】また、上記構成の永久磁石形モータの回転
子において、永久磁石片の形状を回転子鉄心長さ相当の
楔形状としそれぞれを回転子鉄心の両側から貫通孔に挿
入したことを特徴とする。(請求項4) このものによれば、永久磁石の挿入作業が容易になるも
のである。
【0013】また、上記構成の永久磁石形モータの回転
子において、樹脂を永久磁石片と回転子鉄心間に滴下す
ることにより永久磁石を回転子鉄心に固着することを特
徴とする。(請求項5) このものによれば、永久磁石を回転子鉄心により確実に
固着でき、永久磁石の確実な抜止めが図れるものであ
る。
【0014】また、上記構成の永久磁石形モータの回転
子において、回転子鉄心を樹脂内に浸漬することにより
永久磁石を回転子鉄心に固着することを特徴とする。
(請求項6) このものによれば、永久磁石の固着作業がより簡単なも
のとなる。
【0015】また、回転子鉄心に設けられた複数個の貫
通孔に磁極形成用の永久磁石片を組み込んで構成される
回転子からなり、前記回転子鉄心に前記貫通孔とは別の
複数個の樹脂用貫通孔を設け、この回転子鉄心を樹脂内
に浸漬し、樹脂を樹脂用貫通孔から永久磁石片方向へ浸
透させることにより永久磁石片を回転子鉄心に固着する
ことを特徴とする。(請求項7) このものによれば、永久磁石の固着がより確実なもので
ある。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第1実施例を図1
乃至図3を参照して説明する。図1において、回転子3
は、積層鋼板からなる回転子鉄心6と、この回転子鉄心
6に形成された例えば4個の貫通孔7a乃至7dを有
し、この貫通孔7a乃至7dに挿入される永久磁石片1
2、13から構成されている。図1に示す回転子鉄心6
の長さをLとし、前記永久磁石片12の長さをL1 、永
久磁石片13の長さをL2 とした場合、L1 とL2 は、
少なくとも積層鋼板1枚分の厚みt以上長さを異ならせ
ている(L1 =L2 ±t)。また、L1 とL2 との合計
は略Lに等しくなるものとする(L=L1 +L2 )。
【0017】前記貫通孔7a乃至7dにそれぞれ永久磁
石片12、13を挿入する場合、例えば貫通孔7aには
永久磁石片13を挿入した後に永久磁石片12を挿入
し、貫通孔7bには先に永久磁石片12を挿入し、その
後に永久磁石片13を挿入するようにする。
【0018】他の貫通孔7c、7dも同様に例えば貫通
孔7cには先に永久磁石片12を挿入した後に永久磁石
片13を挿入し、貫通孔7dには先に永久磁石片13を
挿入した後に永久磁石片12を挿入するようにしてい
る。
【0019】このように構成した場合、図3に示すよう
に例えば貫通孔7a乃至7dの中で、永久磁石片12と
13との当接部14、15の位置が異なるようになる。
この時永久磁石片12と13との間には反発力が発生す
るが、永久磁石片同士の反発力が作用する位置(当接
部)が上下に異なるため、回転子鉄心6を構成する積層
鋼板を分離しようとする力が分散し、回転子鉄心6の分
離や亀裂が発生するのを防止できる。
【0020】なお、上記においては貫通孔7aと7dに
は先に永久磁石片13を挿入した後に永久磁石片12を
挿入し、貫通孔7bと7cには先に永久磁石片12を挿
入した後に永久磁石片13を挿入することで説明した
が、これに限定されるものではなく、複数の貫通孔のう
ち1つの貫通孔において、他の貫通孔に挿入される永久
磁石の挿入順序と異なっていればよいものである。
【0021】また、1つの貫通孔に挿入される永久磁石
片が2個ではなく例えば3個の場合でも上記説明と同じ
く、1つの貫通孔における当接部が他の貫通孔における
当接部と異なった位置にあれば同様の効果を奏すること
は勿論である。
【0022】(第2実施例)第2実施例を図4を参照し
て説明する。図4において、16a、16bは楔形状を
なす永久磁石片で、その長さLは回転子鉄心6の長さと
一致している。この永久磁石片16a、16bを回転子
鉄心6に設けた貫通孔7に先に永久磁石片16aを挿入
した後に永久磁石片16bを挿入する。
【0023】この構成によれば、回転子鉄心6の貫通孔
7内で、永久磁石片16a、16bが重なり合いその重
なり部分で反発力が発生するが、その反発力は貫通孔7
の側面方向への分力として作用するので、その部分での
摩擦力が働き、回転子鉄心6を分離する方向の力を大き
く低減する。その結果、永久磁石片を挿入した場合の回
転子鉄心6の亀裂や分離の発生を無くすという効果を得
ることができる。
【0024】また、永久磁石片16a、16bを回転子
鉄心6の貫通孔7に挿入するとき、永久磁石片16aを
回転子鉄心6の下方から挿入し、永久磁石片16bを回
転子鉄心6の上方から挿入するようにすれば、挿入作業
がより容易になるものである。
【0025】(第3実施例)第3実施例を図5を参照し
て説明する。図5(a)において、回転子鉄心6の貫通
孔7に永久磁石片12、13を挿入した後に貫通孔7と
永久磁石片12、13との間に生じる隙間18に回転子
鉄心6の上下から接着力のある樹脂を滴下して貫通孔7
と永久磁石片12、13間を橋絡し、この橋絡部19の
接着力により貫通孔7と永久磁石片12、13の固着を
行う。
【0026】このようにすることにより、永久磁石片全
面に接着剤を塗布する工程を必要としていた従来に比
し、組立工程の大幅な低減が可能となるものである。 (第4実施例)第4実施例を図6を参照して説明する。
【0027】図6において、20は例えばエポキシ樹脂
等の樹脂21を収納した容器で、この容器20内に永久
磁石片が挿入された回転子鉄心6からなる回転子3を浸
漬することにより貫通孔と永久磁石片の固着を行うとと
もに積層鋼板からなる回転子鉄心6も強固に固着する。
【0028】このようにすることにより、永久磁石片全
面に接着剤を塗布する工程を必要としていた従来に比
し、組立工程の大幅な低減が可能となるとともに回転子
鉄心に生ずる亀裂を防止でき回転子鉄心が分離するのも
防止できるものである。
【0029】(第5実施例)第5実施例を図7を参照し
て説明する。図7において、22は回転子鉄心6に例え
ば4個設けられた樹脂用貫通孔で、この樹脂用貫通孔2
2は第4実施例のように回転子鉄心6を樹脂21内に浸
漬したときに、樹脂がその内部に侵入しさらに積層鋼板
の隙間を浸透することにより貫通孔7内に挿入された永
久磁石片へ樹脂が達し永久磁石片と回転子鉄心間を強固
に固着させるためのものである。このようにすることに
より、永久磁石片の抜止めがより強固に図れるものであ
る。
【0030】
【発明の効果】以上の説明によって明らかなように、請
求項1記載の永久磁石形モータの回転子によれば、永久
磁石の製作が容易でかつその挿入作業も簡単であるとい
う効果を奏する。
【0031】また、請求項2記載の永久磁石形モータの
回転子の製造方法によれば、永久磁石の抜止めを確実に
行うことができるとともに回転子鉄心が亀裂を生じたり
分離することがないものである。
【0032】また、請求項3記載の永久磁石形モータの
回転子によれば、永久磁石の抜止めを防止できるととも
に回転子鉄心の圧入位置決めが行えるものである。ま
た、請求項4記載の永久磁石形モータの回転子の製造方
法によれば、永久磁石の挿入作業が容易になるものであ
る。
【0033】また、請求項5記載の永久磁石形モータの
回転子によれば、永久磁石を回転子鉄心により確実に固
着でき、永久磁石の確実な抜止めが図れるものである。
また、請求項6記載の永久磁石形モータの回転子によれ
ば、永久磁石の固着作業がより簡単になるものである。
また、請求項7記載の永久磁石形モータの回転子によれ
ば、永久磁石の固着がより確実なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施例を示す回転子の上面斜視
図、
【図2】 回転子の上面図、
【図3】 回転子の断面図、
【図4】 本発明の第2実施例を示す図1相当図
【図5】 本発明の第3実施例を示す図2相当図、
【図6】 本発明の第4実施例を示す説明図、
【図7】 本発明の第5実施例を示す図1相当図、
【図8】 従来の永久磁石形モータの全体図、
【図9】 従来例を示す回転子の上面斜視図、
【図10】 従来例を示す回転子の上面斜視図、
【符号の説明】
3…回転子、 6…回転子鉄心、 7a〜7d…貫通
孔、10…永久磁石、 11…亀裂、 12、13…永
久磁石片、14、15…当接部、 16a、16b…永
久磁石片、19…橋絡部、 21…樹脂、 22…樹脂
用貫通孔。
フロントページの続き (72)発明者 望月 資康 三重県三重郡朝日町大字繩生2121番地 株 式会社東芝三重工場内 Fターム(参考) 5H622 CA02 CA07 CA10 CA13 CB01 CB04 CB05 PP03 PP11 PP13 PP19 QA08

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転子鉄心に設けられた複数個の貫通孔
    に磁極形成用の永久磁石を組み込んで構成される回転子
    からなり、前記貫通孔に組み込まれる永久磁石をそれぞ
    れ長さの異なる複数枚の永久磁石片で構成したことを特
    徴とする永久磁石形モータの回転子。
  2. 【請求項2】 回転子鉄心に設けられた複数個の貫通孔
    に磁極形成用の永久磁石を組み込んで構成される回転子
    からなり、前記貫通孔に組み込まれる永久磁石をそれぞ
    れ長さの異なる複数枚の永久磁石片で構成し、前記複数
    個の貫通孔のうち少なくとも1個の貫通孔に挿入される
    永久磁石片の挿入順序を他の貫通孔に挿入される永久磁
    石片の挿入順序と異ならせたことを特徴とする永久磁石
    形モータの回転子の製造方法。
  3. 【請求項3】 回転子鉄心に設けられた複数個の貫通孔
    に磁極形成用の永久磁石を組み込んで構成される回転子
    からなり、前記貫通孔に組み込まれる永久磁石を複数枚
    の永久磁石片で構成し、その永久磁石片の形状を前記回
    転子鉄心長さ相当の楔形状としたことを特徴とする永久
    磁石形モータの回転子。
  4. 【請求項4】 回転子鉄心に設けられた複数個の貫通孔
    に磁極形成用の永久磁石を組み込んで構成される回転子
    からなり、前記貫通孔に組み込まれる永久磁石を複数枚
    の永久磁石片で構成し、その永久磁石片の形状を前記回
    転子鉄心長さ相当の楔形状としそれぞれを回転子鉄心の
    両側から前記貫通孔に挿入したことを特徴とする永久磁
    石形モータの回転子の製造方法。
  5. 【請求項5】 回転子鉄心に設けられた複数個の貫通孔
    に磁極形成用の永久磁石片を組み込んで構成される回転
    子からなり、樹脂を永久磁石片と回転子鉄心間に滴下す
    ることにより永久磁石を回転子鉄心に固着することを特
    徴とする永久磁石形モータの回転子。
  6. 【請求項6】 回転子鉄心に設けられた複数個の貫通孔
    に磁極形成用の永久磁石片を組み込んで構成される回転
    子からなり、この回転子鉄心を樹脂内に浸漬することに
    より永久磁石片を回転子鉄心に固着することを特徴とす
    る永久磁石形モータの回転子。
  7. 【請求項7】 回転子鉄心に設けられた複数個の貫通孔
    に磁極形成用の永久磁石片を組み込んで構成される回転
    子からなり、前記回転子鉄心に前記貫通孔とは別の複数
    個の樹脂用貫通孔を設け、この回転子鉄心を樹脂内に浸
    漬し、樹脂を樹脂用貫通孔から永久磁石片方向へ浸透さ
    せることにより永久磁石片を回転子鉄心に固着すること
    を特徴とする永久磁石形モータの回転子。
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