JP2002010545A - 永久磁石回転子 - Google Patents

永久磁石回転子

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JP2002010545A JP2000188554A JP2000188554A JP2002010545A JP 2002010545 A JP2002010545 A JP 2002010545A JP 2000188554 A JP2000188554 A JP 2000188554A JP 2000188554 A JP2000188554 A JP 2000188554A JP 2002010545 A JP2002010545 A JP 2002010545A
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annular permanent
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annular
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啓司 ▲たか▼井
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業性の向上を図ることが可能な永久磁石回
転子を得る。 【解決手段】 環状に形成された環状永久磁石1と、環
状永久磁石1に嵌合され嵌合面の環状永久磁石の磁極間
と対応する位置に軸方向に延在する複数の溝2aが形成
された回転子軸2と、回転子軸2の溝内に充填される熱
可塑性樹脂部材とを備える。

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、環状に形成され
た環状永久磁石を回転子軸の外周に嵌合配置して構成さ
れる永久磁石回転子に係り、特に環状永久磁石と回転子
軸を固着一体化するための構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種の従来の永久磁石回転子は、例え
ば特開平8−47188号公報等に示されるように、ま
ず、回転子軸と環状永久磁石の各嵌合面を洗浄し、次い
で回転子軸の嵌合面に接着剤をはけ塗りして環状永久磁
石内に挿入する。この時、環状永久磁石および回転子軸
間に形成される接着層の厚みは、磁気特性上は薄い方が
良いが、接着強度等が考慮されて0.1mm程度に設定
されている。そして、加熱硬化された後冷却させること
により形成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の永久磁石回転子
は以上のように、環状永久磁石と回転子軸の嵌合面間に
固着剤を介在させることにより、固着一体化するように
しているので、例えば固着剤として加熱硬化型のエポキ
シ接着剤を適用した場合、まず、120℃で2時間保持
した後、昇温、冷却を行う必要があるため、ワークや炉
の大きさによって異なるが昇温、冷却に要する時間を含
めると約3時間は必要になり、固着一体化工程に要する
時間が長くなり作業性が悪いという問題点があった。
【0004】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、固着一体化工程に要する時間を
短縮し、作業性の向上を図ることが可能な永久磁石回転
子を提供することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
る永久磁石回転子は、環状に形成された環状永久磁石
と、環状永久磁石に嵌合され嵌合面の環状永久磁石の磁
極間と対応する位置に軸方向に延在する複数の溝が形成
された回転子軸と、回転子軸の溝内に充填される熱可塑
性樹脂部材とを備えたものである。
【0006】又、この発明の請求項2に係る永久磁石回
転子は、請求項1において、溝をあり溝としたものであ
る。
【0007】又、この発明の請求項3に係る永久磁石回
転子は、請求項1において、環状永久磁石と回転子軸と
の間の隙間は0.1mm程度に形成したものである。
【0008】又、この発明の請求項4に係る永久磁石回
転子は、請求項1ないし3のいずれかにおいて、熱可塑
性樹脂部材を環状永久磁石の端面まで延出させるように
したものである。
【0009】又、この発明の請求項5に係る永久磁石回
転子は、請求項4において、環状永久磁石の外周面に円
筒状の非磁性ステンレス部材を嵌合し、延出された熱可
塑性樹脂部材と共に環状永久磁石の表面を被覆するよう
にしたものである。
【0010】又、この発明の請求項6に係る永久磁石回
転子は、請求項1ないし3のいずれかにおいて、熱可塑
性樹脂部材を環状永久磁石の端面から外周面に渡って延
出させ環状永久磁石の表面を被覆するようにしたもので
ある。
【0011】
【発明の実施の形態】実施の形態1.以下、この発明の
実施の形態を図に基づいて説明する。図1はこの発明の
実施の形態1における永久磁石回転子の構成を示す斜視
図、図2は図1における永久磁石回転子の構成を示す断
面図、図3は図1における永久磁石回転子の組立の一工
程を示す斜視図、図4は図1における永久磁石回転子の
環状永久磁石と回転子軸との間に熱可塑性樹脂部材を充
填するための金型の構成を示す断面図、図5はこの発明
の実施の形態1における永久磁石回転子の図2における
とは異なる構成を示す断面図である。
【0012】図において、1は周方向にS極、N極が交
互に並べて形成された環状永久磁石、2はこの環状永久
磁石1に0.1mm程度の隙間を介して嵌合される回転
子軸で、嵌合される外周面の環状永久磁石1のS極、N
極の中間部、すなわち磁極間と対応する位置に軸方向に
延在して複数の溝2aが形成されている。3は回転子軸
2の各溝2aを介して環状永久磁石1および回転子軸2
間に充填される熱可塑性樹脂部材で、これら1ないし3
により永久磁石回転子10が構成されている。4は熱可
塑性樹脂部材3を充填するための金型で、図4に示すよ
うに永久磁石回転子10を収納保持する下金型5、およ
びこの下金型5内に連通するゲート6aを有する上金型
6で構成されている。
【0013】次に、上記のように構成された実施の形態
1における永久磁石回転子の製造方法について説明す
る。まず、それぞれ別工程を経て製造された回転子軸2
に、図3に矢印で示すように環状永久磁石1を嵌合させ
る。次いで、図4に示すように下金型5内に一体化され
た環状永久磁石1および回転子軸2を収納する。そし
て、この下金型5の上部に上金型6を装着し、これら両
金型5、6を一体化して封止し金型4を構成した後、金
型4内に上金型6のゲート6aより予め300℃程度に
加温された熱可塑性樹脂部材3を約5秒程度射出させ
る。
【0014】すると、この熱可塑性樹脂部材3は回転子
軸2の各溝2aにまず流れ込み、軸方向に導かれて環状
永久磁石1および回転子軸2の間に形成された0.1m
m程度の隙間全域にわたって充填される。そして、この
ようにして熱可塑性樹脂部材3が各溝2aおよび環状永
久磁石1、回転子軸2の間の隙間に充填されると、この
ままの状態で約1分程度冷却した後、下金型5および上
金型6を分解して完成された永久磁石回転子10を取り
出す。なおこの時、金型4の温度は120℃程度になっ
ている。
【0015】このように上記実施の形態1によれば、回
転子軸2の環状永久磁石1との嵌合面の、環状永久磁石
1のS極、N極の中間部、すなわち磁極間と対応する位
置に、複数の溝2aを軸方向に延在して形成し、これら
各溝2aを介して環状永久磁石1、回転子軸2間の隙間
内に熱可塑性樹脂部材3を充填することにより固着一体
化しているので、短時間で固着一体化が可能となり、作
業性の向上を図ることができる。又、環状永久磁石1お
よび回転子軸2間の隙間を0.1mm程度としている
が、溝2aを形成したことによりこの隙間でも十分に熱
可塑性樹脂部材3の回りを良くし、さらに短時間で固着
一体化が可能になる。
【0016】なお、回転子軸2の各溝2aの断面形状を
矩形とした場合について説明したが、これに限定される
ものではなく、図5に示すように回転子軸7に複数のあ
り溝7aを形成するようにしても良く、あり溝形状とす
ることにより、熱可塑性樹脂部材3の充填量を同量とす
るために断面積を矩形状の場合と同じにしても、環状永
久磁石1の内面と対向する開口面積を矩形状の場合と比
較して小さくすることができるので、熱可塑性樹脂部材
3を充填する際に環状永久磁石1に作用する成形圧力を
小さくすることができるため、環状永久磁石1の破損を
防止することが可能となり、信頼性の向上を図ることが
できる。そして、特に長尺の回転子に適用すればさらに
有効である。
【0017】実施の形態2.図6はこの発明の実施の形
態2における永久磁石回転子の構成を示す断面図、図7
はこの発明の実施の形態2における永久磁石回転子の図
6とは異なる構成を示す断面図である。図において、上
記実施の形態1におけると同様な部分は同一符号を付し
て説明を省略する。8は回転子軸2の溝(図示せず)を
介して環状永久磁石1と回転子軸2の間に充填される熱
可塑性樹脂部材で、環状永久磁石1の両端面まで延出し
て硬化されている。
【0018】このように上記実施の形態2によれば、充
填される熱可塑性樹脂部材8を環状永久磁石1の両端面
まで延出して硬化するようにしているので、両端面まで
延出して硬化された熱可塑性樹脂部材8が、環状永久磁
石1の軸方向の移動を阻止するため、他の手段を施すこ
となく抜け止めができるようになり原価の低減が可能に
なる。又、図7に示すように充填される熱可塑性樹脂部
材9を、環状永久磁石1の端面から外周面にわたって延
出させ、環状永久磁石1の表面を被覆するようにすれ
ば、他の手段を施すことなく抜け止めができ原価の低減
が可能になることは勿論のこと、環状永久磁石1の表面
を被覆したことによって水分等が内部に浸透して品質を
低下させるのを防止し、信頼性の向上を図ることが可能
になる。
【0019】実施の形態3.図8はこの発明の実施の形
態3における永久磁石回転子の構成を示す断面図であ
る。図において、上記実施の形態2におけると同様な部
分は同一符号を付して説明を省略する。11は環状永久
磁石1の外周面に嵌合される円筒状の非磁性ステンレス
部材で、環状永久磁石1の端面まで延出された熱可塑性
樹脂部材8と共に環状永久磁石1の表面を被覆してい
る。
【0020】このように上記実施の形態3によれば、環
状永久磁石1の外周面に円筒状の非磁性ステンレス部材
11を嵌合させ、環状永久磁石1の端面まで延出された
熱可塑性樹脂部材8と共に、環状永久磁石1の表面を被
覆するようにしているので、水分等が内部に浸透して品
質を低下させるのを防止し得ることは勿論のこと、非磁
性ステンレス部材11を環状永久磁石1の表面に嵌合さ
せたことにより、比較的に機械強度の低い環状永久磁石
1の表面が損傷するのを防止することができ、さらに信
頼性の向上を図ることが可能になる。
【0021】
【発明の効果】以上のように、この発明の請求項1によ
れば、環状に形成された環状永久磁石と、環状永久磁石
に嵌合され嵌合面の環状永久磁石の磁極間と対応する位
置に軸方向に延在する複数の溝が形成された回転子軸
と、回転子軸の溝内に充填される熱可塑性樹脂部材とを
備えたので、固着一体化工程に要する時間を短縮し、作
業性の向上を図ることが可能な永久磁石回転子を提供す
ることができる。
【0022】又、この発明の請求項2によれば、請求項
1において、溝をあり溝としたので、作業性の向上を図
ることが可能であることは勿論、信頼性の向上を図るこ
とが可能な永久磁石回転子を提供することができる。
【0023】又、この発明の請求項3によれば、請求項
1において、環状永久磁石と回転子軸との間の隙間は
0.1mm程度に形成したので、熱可塑性樹脂部材の回
りを良くし、さらに作業性の向上を図ることが可能な永
久磁石回転子を提供することができる。
【0024】又、この発明の請求項4によれば、請求項
1ないし3のいずれかにおいて、熱可塑性樹脂部材を環
状永久磁石の端面まで延出させるようにしたので、他の
手段を施すことなく抜け止めができるようになり、原価
の低減が可能な永久磁石回転子を提供することができ
る。
【0025】又、この発明の請求項5によれば、請求項
4において、環状永久磁石の外周面に円筒状の非磁性ス
テンレス部材を嵌合し、延出された熱可塑性樹脂部材と
共に環状永久磁石の表面を被覆するようにしたので、水
分等が内部に浸透して品質を低下させるのを防止し、信
頼性の向上を図ることが可能な永久磁石回転子を提供す
ることができる。
【0026】又、この発明の請求項6によれば、請求項
1ないし3のいずれかにおいて、熱可塑性樹脂部材を環
状永久磁石の端面から外周面に渡って延出させ環状永久
磁石の表面を被覆するようにしたので、水分等が浸透し
て品質を低下させるのを防止し得るのは勿論、環状永久
磁石の表面が損傷するのを防止し、さらに信頼性の向上
を図ることが可能な永久磁石回転子を提供することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1における永久磁石回
転子の構成を示す斜視図である。
【図2】 図1における永久磁石回転子の構成を示す断
面図である。
【図3】 図1における永久磁石回転子の組立の一工程
を示す斜視図である。
【図4】 図1における永久磁石回転子の環状永久磁石
と回転子軸との間に熱可塑性樹脂部材を充填するための
金型の構成を示す断面図である。
【図5】 この発明の実施の形態1における永久磁石回
転子の図2におけるとは異なる構成を示す断面図であ
る。
【図6】 この発明の実施の形態2における永久磁石回
転子の構成を示す断面図である。
【図7】 この発明の実施の形態2における永久磁石回
転子の図6とは異なる構成を示す断面図である。
【図8】 この発明の実施の形態3における永久磁石回
転子の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
1 環状永久磁石、2,7 回転子軸、2a 溝、7a
あり溝、3,8,9 熱可塑性樹脂部材、4 金型、
10 永久磁石回転子、11 非磁性ステンレス部材。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 環状に形成された環状永久磁石と、上記
    環状永久磁石に嵌合され嵌合面の上記環状永久磁石の磁
    極間と対応する位置に軸方向に延在する複数の溝が形成
    された回転子軸と、上記回転子軸の溝内に充填される熱
    可塑性樹脂部材とを備えたことを特徴とする永久磁石回
    転子。
  2. 【請求項2】 溝はあり溝であることを特徴とする請求
    項1記載の永久磁石回転子。
  3. 【請求項3】 環状永久磁石と回転子軸との間の隙間は
    0.1mm程度に形成されていることを特徴とする請求
    項1記載の永久磁石回転子。
  4. 【請求項4】 熱可塑性樹脂部材は環状永久磁石の端面
    まで延出されていることを特徴とする請求項1ないし3
    のいずれかに記載の永久磁石回転子。
  5. 【請求項5】 環状永久磁石の外周面には円筒状の非磁
    性ステンレス部材が嵌合され延出された熱可塑性樹脂部
    材と共に上記環状永久磁石の表面を被覆していることを
    特徴とする請求項4記載の永久磁石回転子。
  6. 【請求項6】 熱可塑性樹脂部材は環状永久磁石の端面
    から外周面に渡って延出され上記環状永久磁石の表面を
    被覆していることを特徴とする請求項1ないし3のいず
    れかに記載の永久磁石回転子。
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