JP2000188838A - 電動機の回転子およびその製造方法 - Google Patents

電動機の回転子およびその製造方法

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JP2000188838A
JP2000188838A JP10362653A JP36265398A JP2000188838A JP 2000188838 A JP2000188838 A JP 2000188838A JP 10362653 A JP10362653 A JP 10362653A JP 36265398 A JP36265398 A JP 36265398A JP 2000188838 A JP2000188838 A JP 2000188838A
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JP
Japan
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permanent magnet
boss
shaft
rotor
electric motor
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JP10362653A
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English (en)
Inventor
Kazuhiro Obara
一浩 小原
Makoto Takechi
誠 武市
Koichi Sakai
浩一 酒井
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動機に使用される回転子において、信頼性
が高く、生産性の良い回転子を提供する。 【解決手段】 永久磁石11に円筒形状のボス13を設
置し、ボス13に軸12を固定して回転子を構成する。
永久磁石11とボス13は、永久磁石11としてフェラ
イト樹脂磁石等を射出成形して形成することで、永久磁
石の射出成形時に同時に組み立てることができ、組立工
数の削減が図れる。また、軸の形状、長さなどが異なる
場合でも、1種類の金型でボスとともに成形した永久磁
石で対応可能となり、生産性の向上に著しい効果があ
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、電動機に使用する
回転子およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】電動機、特に空調機器等に使用される永
久磁石電動機は、低価格化とともに、高効率化、低騒音
化が強く求められており、永久磁石を使用した回転子に
おいても、低価格化、磁束量の向上が必要である。その
一つの手段として、フェライト磁石粉末と熱可塑性樹脂
を混合し、磁場中で射出成形して異方性樹脂磁石とする
異方性フェライト射出成形磁石の利用が挙げられる。異
方性フェライト射出成形磁石は、射出成形時に印加する
磁界により、ラジアル異方性、極異方性等様々な異方化
が可能であるが、特に極異方の場合、回転子内部にヨー
クとなる部分が不要であるため、軸の周囲に直接樹脂磁
石を成形することにより、軸と永久磁石を一体に成形す
ることができ、極異方化による高性能化と、組立工数の
削減による低価格化を図ることができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のような
軸と永久磁石を一体に成形する工法では、軸の形状、長
さを大きく変更する場合には、金型の調整あるいは修正
が必要となり生産性が悪くなる。また回転子の形状によ
っては、金型が大きく、また構造が複雑になり、成形が
非常に困難となるという課題があった。さらに一般に、
軸は鉄系の金属で構成されているため、軸の保管時には
防錆油を塗布するなどして防錆する必要があるが、成形
時には樹脂磁石と軸の固定を強固にするため、防錆油を
一旦除去せねばならず、また成形後には防錆のために軸
に再度防錆油を塗布する必要があるため、工程が非常に
煩雑になるという課題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、電動機に使用
する回転子およびその製造方法に関するもので、上記課
題を解決するために、永久磁石に円筒形状のボスを設置
し、前記ボスに軸を固定して回転子を構成するものであ
る。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、軸と、その軸と一体的に回転する永久磁石、前記軸
と前記永久磁石を結合するための円筒状のボスを備える
ことを特徴とする電動機の回転子であり、軸と永久磁石
の線膨張係数の違いによる応力をボスにより吸収できる
ため、信頼性に優れた回転子とすることができる。
【0006】本発明の請求項2に記載の発明は、ボスの
永久磁石に対向する面の一部あるいは全面に、凹部ある
いは凸部を設け、永久磁石のボスに対向する面の一部あ
るいは全部に、前記ボスの凹部、凸部に対応する凸部、
凹部を設けたことを特徴とする請求項1記載の電動機の
回転子であり、ボスと永久磁石との間での空転を防止す
ることができ、永久磁石に作用する回転力を効率よく軸
に伝達することができる。
【0007】本発明の請求項3に記載の発明は、ボスを
多孔質の金属または多孔質の樹脂で構成することを特徴
とする請求項1、2記載の電動機の回転子であり、軸圧
入時にボスが変形し、応力を緩和することができ、軸圧
入時の応力による永久磁石の割れを防ぐことができる。
【0008】本発明の請求項4に記載の発明は、ボスと
して円筒形状の常磁性体あるいは反磁性体を用いること
を特徴とする請求項1、2、3記載の電動機の回転子で
あり、ボスとして常磁性体あるいは反磁性体を使用する
ため、たとえば永久磁石を磁場中で射出成形してボスと
永久磁石を一体化するような場合でも、成形時の磁界を
乱すことがなく、またボス自身にも磁界による力が作用
しないため、成形中にボスが移動するようなトラブルを
防げる。
【0009】本発明の請求項5に記載の発明は、軸と、
その軸と一体的に回転する永久磁石、前記軸と前記永久
磁石を結合するための円筒状のボスを備える電動機の回
転子において、前記永久磁石を射出成形により形成し、
前記永久磁石の成形金型内に前記ボスを設置して永久磁
石を射出成形することにより、前記ボスと前記永久磁石
を組み立てることを特徴とする電動機の回転子の製造方
法であり、ボスと永久磁石の組立が永久磁石の成形と同
時にできるため、組立工数の削減ができるとともに、軸
はボスに対して圧入等により固定されるため、軸の長
さ、形状が変更になった場合でも、永久磁石の成形金型
の調整、変更の必要がない。
【0010】本発明の請求項6に記載の発明は、永久磁
石をフェライト樹脂磁石の射出成形により形成すること
を特徴とする請求項5記載の電動機の回転子の製造方法
であり、フェライト樹脂磁石を使用することで、低コス
トで永久磁石回転子を成形することが可能である。
【0011】本発明の請求項7に記載の発明は、永久磁
石を極異方に磁場配向したことを特徴とする請求項5、
6記載の電動機の回転子であり、極配向とすることで高
い磁気特性を得られるとともに、永久磁石の内周側に強
磁性体のヨークが不要となる。
【0012】本発明の請求項8に記載の発明は、軸に筋
立て加工を施したのち、ボスに圧入して固定したことを
特徴とする請求項5、6、7記載の電動機の回転子の製
造方法であり、ボスと軸との結合を容易に行うことがで
きる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
1は本発明の実施例であり、11はフェライト樹脂磁石
を磁場中射出成形により極異方に成形した外周が円周と
なる回転子状の永久磁石、12は軸、13は真鍮製のボ
スであり、ボスは、永久磁石の射出成形時に同時に組み
立てられている。
【0014】図2は従来例であり、21はフェライト樹
脂磁石を磁場中射出成形により極異方に成形した永久磁
石、22は軸であり、軸は、永久磁石の射出成形時に同
時に組み立てられている。従来例では、軸が永久磁石の
射出成形と同時に組み立てられているため、軸の形状、
長さなどが異なる場合には、金型の調整あるいは軸毎に
異なる金型が必要となる。また、軸と永久磁石との線膨
張係数が異なるため、永久磁石に、応力による割れが発
生する場合がある。また、軸を固定すべき貫通孔を設け
た永久磁石を成形し、永久磁石の成形後に前記貫通孔に
軸を圧入等により固定する方法では、軸を圧入すること
で永久磁石に割れが発生し、信頼性の確保が困難であ
る。実施例によれば、ボスと永久磁石が、永久磁石の射
出成形時に同時に組み立てられているため、軸の形状、
長さなどが異なる場合でも、1種類の金型で成形した永
久磁石で対応可能となり、生産性の向上に著しい効果が
ある。また、ボスとして、使用する永久磁石に近い線膨
張係数のものを使用することで、応力による永久磁石の
割れを防止することができる。
【0015】
【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、電動機
の回転子を、軸と、その軸と一体的に回転する永久磁
石、前記軸と前記永久磁石を結合するための円筒状のボ
スにより構成することで、軸と永久磁石の線膨張係数の
違いによる応力をボスにより吸収できるため、信頼性に
優れた回転子とすることができるという作用を有する。
【0016】請求項2記載の発明によれば、ボスの永久
磁石に対向する面の一部あるいは全面に、凹部あるいは
凸部を設け、永久磁石のボスに対向する面の一部あるい
は全部に、前記ボスの凹部、凸部に対応する凸部、凹部
を設けることで、ボスと永久磁石との間での空転を防止
することができ、永久磁石に作用する回転力を効率よく
軸に伝達することができるという作用を有する。
【0017】請求項3に記載の発明によれば、ボスを多
孔質の金属または多孔質の樹脂で構成することで、軸圧
入時にボスが変形し、応力を緩和することができ、軸圧
入時の応力による永久磁石の割れを効果的に防ぐことが
できるという作用を有する。
【0018】請求項5に記載の発明によれば、軸と、そ
の軸と一体的に回転する永久磁石、前記軸と前記永久磁
石を結合するための円筒状のボスを備える電動機の回転
子において、前記永久磁石を射出成形により形成し、前
記永久磁石の成形金型内に前記ボスを設置して永久磁石
を射出成形することにより、前記ボスと前記永久磁石を
組み立てることで、ボスと永久磁石の組立が永久磁石の
成形と同時にできるため、組立工数の削減ができるとと
もに、軸はボスに対して圧入等により固定されるため、
軸の長さ、形状が変更になった場合でも、永久磁石の成
形金型の調整、変更の必要がなく、生産性を向上できる
という作用を有し、また、軸の脱脂処理も不要となり、
軸を圧入せずに輸送、保管を行うことで、輸送、保管時
の効率が良くなるという作用を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す回転子の図
【図2】従来例を示す回転子の図
【符号の説明】
11 永久磁石 12 軸 13 ボス 21 永久磁石 22 軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 酒井 浩一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5H002 AA07 AA08 AC07 5H622 CA01 CB04 DD01 DD04 PP03 PP20 QA03 QA04 QA10

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軸と、その軸と一体的に回転する永久磁
    石、前記軸と前記永久磁石を結合するための円筒状のボ
    スを備えることを特徴とする電動機の回転子。
  2. 【請求項2】 ボスの永久磁石に対向する面の一部ある
    いは全面に、凹部あるいは凸部を設け、永久磁石のボス
    に対向する面の一部あるいは全部に、前記ボスの凹部、
    凸部に対応する凸部、凹部を設けたことを特徴とする請
    求項1記載の電動機の回転子。
  3. 【請求項3】 ボスを多孔質の金属または多孔質の樹脂
    で構成することを特徴とする請求項1または2記載の電
    動機の回転子。
  4. 【請求項4】 ボスとして円筒形状の常磁性体あるいは
    反磁性体を用いることを特徴とする請求項1、2または
    3記載の電動機の回転子。
  5. 【請求項5】 軸と、その軸と一体的に回転する永久磁
    石、前記軸と前記永久磁石を結合するための円筒状のボ
    スを備える電動機の回転子において、前記永久磁石を射
    出成形により形成し、前記永久磁石の成形金型内に前記
    ボスを設置して永久磁石を射出成形することにより、前
    記ボスと前記永久磁石を組み立てることを特徴とする電
    動機の回転子の製造方法。
  6. 【請求項6】 永久磁石をフェライト樹脂磁石の射出成
    形により形成することを特徴とする請求項5記載の電動
    機の回転子の製造方法。
  7. 【請求項7】 永久磁石を極異方に磁場配向したことを
    特徴とする請求項5または6記載の電動機の回転子。
  8. 【請求項8】 軸に筋立て加工を施したのち、ボスに圧
    入して固定したことを特徴とする請求項5、6または7
    記載の電動機の回転子の製造方法。
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