JP2002315240A - 同期モータの回転子及びその製造方法 - Google Patents

同期モータの回転子及びその製造方法

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JP2002315240A JP2001372994A JP2001372994A JP2002315240A JP 2002315240 A JP2002315240 A JP 2002315240A JP 2001372994 A JP2001372994 A JP 2001372994A JP 2001372994 A JP2001372994 A JP 2001372994A JP 2002315240 A JP2002315240 A JP 2002315240A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 同期モータの回転子及びその製造方法を提供
する。 【解決手段】 回転軸が挿入されるよう中心部に軸孔１
１１が形成され、軸孔１１１を中心に相異なる所定間隔
を隔てて所定個数のマグネット挿入孔１１２及び複数の
誘導伝導体挿入孔１１３が放射状で形成された複数個の
薄板１１０が積層され形成されたメインコア１３１と、
メインコア１３１のマグネット挿入孔１０２にそれぞれ
挿入された所定個数のマグネット１３２と、メインコア
１３１の軸孔１０１及び誘導伝導体挿入孔１０３と対応
する位置に軸孔及び誘導伝導体挿入孔が形成され、マグ
ネット１３２が挿入されたメインコア１３１の両端にそ
れぞれ設けられた補助コア１３４ａ、１３４ｂ及びメイ
ンコア１３１の誘導伝導体挿入孔１０３と補助コア１３
４ａ、１３４ｂの誘導伝導体挿入孔にかけてキャスティ
ング成形された誘導伝導体１３３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】本発明は同期モータの回転子
及びその製造方法に係り、更に詳しくはモータの性能向
上のために積層コアにマグネットを含めた同期モータの
回転子及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】同期モータは交流モータの一種であり、
入力周波数に同期するため安定的な回転特性を有する一
方、電源周波数を変更することによりモータの回転数を
自由に変更できるという長所を有するモータである。
【０００３】図１は従来の同期モータの回転子の縦断面
図である。図１を参照して説明すると、回転子２０は鉄
心コア２２及び固定子(図示せず)からの誘導電流が円滑
に流れるようにするため、鉄心コア２２を貫通するアル
ミニウムバー２１を備える。
【０００４】ここで、鉄心コア２２は複数個の鉄板１０
が積重ねられてなる。図２は鉄心コア２２を構成する一
枚の鉄板１０を示した図である。鉄板１０はその中心部
に回転軸(図示せず)が嵌め込まれるように軸孔１１が成
形される。そして、その軸孔１１を中心に、複数個のア
ルミニウム挿入孔１２が鉄板１０の外周付近に放射状に
成形される。
【０００５】アルミニウムバー２１は複数の鉄板１０が
積層成形された鉄心コア２２とアルミニウム挿入孔１２
にアルミニウムがキャスティング成形される。前述した
ような構成により、回転子２０は誘導電流が巻線された
コイル(図示せず)から固定子(図示せず)に伝達される
と、アルミニウムバー２１から誘導電流を伝達され、結
合されている回転軸(図示せず)と共に回動するようにな
る。
【０００６】一方、このような従来の同期モータの回転
子２０においては、アルミニウムバー２１のみではモー
タの回転力を向上させるのに限界があるため、モータの
性能向上を目的として回転子の内部または外周面にマグ
ネット(図示せず)を設ける技術が用いられている。そし
て、マグネットを回転子の内部に設ける場合は回転時に
マグネットが離脱するのを防止するために金属缶(図示
せず)とリベット(図示せず)を用いてマグネットを固定
している。
【０００７】しかし、マグネットを固定するために金属
缶やリベットを用いる場合には製造工程時作業工程を増
加させざるを得ず、そのような作業工程の増加は生産性
の低下につながるという問題点があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前述した問題
点を解決するために案出されたもので、その目的はモー
タの性能を向上させながら、製造工程を短縮することの
できる同期モータの回転子及びその製造方法を提供する
ところにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために本発明に係る同期モータの回転子は、回転軸が挿
入されるように中心部に軸孔が形成され、該軸孔を中心
に相異なる所定距離を隔てて所定個数のマグネット挿入
孔及び複数の誘導伝導体挿入孔が放射状に形成された複
数個の薄板が積層され形成されているメインコアと、前
記メインコアのマグネット挿入孔にそれぞれ挿入されて
いる所定個数のマグネットと、前記メインコアの軸孔及
び誘導伝導体挿入孔と対応する位置に軸孔及び誘導伝導
体挿入孔が形成され、前記マグネットが挿入されたメイ
ンコアの両端にそれぞれ設けられている補助コアと、前
記メインコアの誘導伝導体挿入孔と補助コアの誘導伝導
体挿入孔にかけてキャスティング成形されている誘導伝
導体とを具備することを要旨とするものである。
【００１０】また、前述した目的を達成するための本発
明の同期モータの回転子製造方法は、回転軸が挿入され
るように中心部に軸孔が形成され、前記軸孔を中心に相
異なる所定距離を隔てて所定個数のマグネット挿入孔及
び複数の誘導伝導体挿入孔が放射状に形成された複数の
薄板を積重ねてメインコアを形成する段階と、前記メイ
ンコアに形成されたマグネット挿入孔にマグネットを挿
入する段階と、前記メインコアの軸孔及び誘導伝導体挿
入孔と対応する位置に軸孔及び誘導伝導体挿入孔が形成
された補助コアを前記メインコアの両端にそれぞれ設け
る段階と、前記メインコア及び補助コアの誘導伝導体挿
入孔にかけて誘導伝導体をキャスティングする段階とが
含まれることを要旨とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明の望ましい実施例を詳述する。なお、図面及び説明で
は、複数の同一形状及び同一部材があるものについては
一つの形状及び部材を代表符号により表記した。
【００１２】図３（ａ）は本発明に係る同期モータの回
転子の縦断面図である。図面を参照すれば、回転子１３
０はメインコア１３１、マグネット１３２、第１及び第
２補助コア１３４ａ、１３４ｂ、そして誘導伝導体１３
３を具備する。ここで、誘導伝導体１３３の一適用例と
してアルミニウムを用いているが、他の導電素材の適用
も可能である。
【００１３】メインコア１３１は複数枚の薄い鉄板が積
層形成され、マグネット１３２はメインコア１３１内に
設置されている。そして、第１及び第２補助コア１３４
ａ、１３４ｂはマグネット１３２が設置されたメインコ
ア１３１の両端部にそれぞれ設けられる。そして、誘導
伝導体１３３がメインコア１３１と第１及び第２補助コ
ア１３４ａ、１３４ｂにかけてキャスティング成形され
る。ここで、第１及び第２補助コア１３４ａ、１３４ｂ
を構成する鉄板は１枚であっても複数枚であってもよ
い。
【００１４】回転子１３０は前述したような構成によ
り、固定子に巻線されたコイルから誘導電流が伝わる
と、回転子１３０はキャスティング成形された誘導伝導
体１３３から誘導電流が伝達され、結合している回転軸
（図示せず）と共に回動し、マグネット１３２が回転時
の回転力を増加させる。
【００１５】図３（ｂ）は図３（ａ）のＩ−Ｉ線に沿っ
て切断した本発明に係る回転子の縦断面図である。回転
子１３０にはマグネット挿入孔１０２と誘導伝導体挿入
孔１０３が軸孔１０１から相異なる位置にそれぞれ放射
状に形成されている。各々形成されたマグネット挿入孔
１０２にはそれぞれ４個のマグネット１３２が設置され
ており、複数個の誘導伝導体挿入孔１０３には誘導伝導
体１３３がキャスティング成形されている。また、隣接
するマグネット挿入孔１０２どうしの間には積重ね時上
下の鉄板が固定されるようにエンボス形態にコーキング
１０４が形成され、また磁束漏れ防止孔１０５が形成さ
れている。
【００１６】図４（ａ）は図３（ａ）のメインコア１３
１を形成する各鉄板１１０の平面図である。各鉄板１１
０は回転軸(図示せず)が挿入されるように軸孔１１１が
形成され、その軸孔１１１から所定の離隔された距離を
おいて４個のマグネット１３２が挿入されるように４個
のマグネット挿入孔１１２が放射状に形成される。ま
た、軸孔１１１からマグネット挿入孔１１２よりさらに
離隔した距離に複数の誘導伝導体挿入孔１１３が放射状
に形成される。そして、各鉄板１１０はマグネット挿入
孔１１２の間にエンボス形態を有するコーキング１１４
が形成され、形成された各コーキング１１４の内側に磁
束漏れを防ぐために磁束漏れ防止孔１１５が形成され
る。
【００１７】図４（ｂ）は図３（ａ）の第１補助コア１
３４ａを形成する各鉄板１２０の平面図である。第１補
助コア１３４ａをなす鉄板１２０は、メインコア１３１
をなす図４（ａ）の鉄板１１０に対応する位置に軸孔１
２１が形成されており、その軸孔１２１から誘導伝導体
挿入孔１２３がメインコア１３１の鉄板１１０に対応す
るように形成されている。そして、コーキング１２４及
び磁束漏れ防止孔１２５が、同じくメインコア１３１の
鉄板１１０に対応するよう形成されている。ここで、補
助コア１３４ａをなす鉄板１２０にはメインコアの各鉄
板１１０に形成されるマグネット挿入孔１１２が形成さ
れておらず、一方で軸孔１２１がやや拡張されている。
軸孔１２１を拡張する理由は、回転子１３０に結合され
る外部構造物に対応できるようにするためである。一
方、第２補助コア１３４ｂをなす鉄板(図示せず)の形状
はメインコア１３１をなす鉄板１１０と同一サイズの軸
孔が形成され、該軸孔の寸法を除くその他の寸法形状
は、第１補助コア１３４ａをなす鉄板１２０と同一の形
状である。
【００１８】前述したような相異なる構造を有するメイ
ンコアの鉄板１１０と第１及び第２補助コアの鉄板１２
０を用いた同期モータの回転子の製造方法は次の通りで
ある。
【００１９】まず、図４（ａ）に示す鉄板１１０を積重
ねてメインコア１３１を形成し、鉄板１１０が積層形成
されたメインコア１３１のマグネット挿入孔１１２にマ
グネット１３２を挿入する。その後、マグネット１３２
が挿入されたメインコア１３１の両端部にそれぞれ図４
（ｂ）に示す鉄板１２０及び軸孔がメインコア１３１と
同一の鉄板(図示せず)を更に積重ねて第１及び第２補助
コア１３４ａ、１３４ｂを形成する。そして、積重ねら
れたメインコア１３１と第１及び第２補助コア１３４
ａ、１３４ｂにかけて誘導伝導体１３３をキャスティン
グ成形する。ここで、メインコアの鉄板１１０と補助コ
ア１の鉄板１２０とを積重ねるときに、それぞれの鉄板
に形成されたコーキング１２４を介して結合されるため
工程移動時の散乱が防止される。
【００２０】このような製造工程により回転子１３０が
組み立てられると、マグネット１３２はメインコア１３
１と補助コア１３４ａ、１３４ｂの内部に埋め込まれる
形態になり、キャスティング成形されたアルミニウムの
ような素材の誘導伝導体１３３は第１及び第２補助コア
１３４ａ、１３４ｂを介してマグネット１３２を自然に
固定する。
【００２１】すなわち、回転子１３０のマグネット１３
２がメインコア１３１内に設置され、マグネット挿入孔
１１２の形成されない補助コア１３４ａ、１３４ｂがメ
インコア１３１の両端部にそれぞれ積重ねられると、メ
インコア１３１と第１及び第２補助コア１３４ａ、１３
４ｂにかけてキャスティング成形された誘導伝導体１３
３は補助コア１３４ａ、１３４ｂが脱落することを防止
する形態になるため、マグネット１３２は回転子１３０
の内部に固定される。
【００２２】その結果、本発明による同期モータの回転
子１３０の製造方法によれば、メインコア１３１、補助
コア１３４ａ、１３４ｂをキャスティング成形すること
により、従来の回転子の組立時においてマグネットを固
定するために必要であったリベット工程を省略すること
ができる。
【００２３】以上では本発明の望ましい実施例について
示しかつ説明したが、本発明は前述した実施例に限ら
ず、多様な形状及び素材の変形を通した実施が可能であ
り、そのような変形は請求の範囲内に含まれる。
【００２４】
【発明の効果】以上述べた通り、本発明に係る同期モー
タの回転子１３０及びその製造方法によれば、誘導伝導
体１３３及びマグネット１３２によりモータの効率を向
上させ得るのみならず、メインコア１３１及び補助コア
１３４ａ、１３４ｂにかけて誘導伝導体１３３をキャス
ティング成形して自然にマグネットを固定させられるの
で、工程短縮により生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の同期モータ回転子の縦断面図である。
【図２】 図１のメインコアを形成する各鉄板の平面図
である。
【図３】 （ａ）は本発明に係る同期モータ回転子の縦
断面図、（ｂ）はそのＩ−Ｉ線に沿って切断した横断面
図である。
【図４】 （ａ）は図３（ａ）のメインコアを形成する
鉄板の平面図、（ｂ）は図３（ａ）の補助コアを形成す
る鉄板の平面図である。
【符号の説明】
１０ 鉄板 １１ 軸孔 １２ アルミニウム挿入孔 ２０ 回転子 ２１ アルミニウムバー ２２ 鉄心コア １０２ マグネット挿入孔 １０３ 誘導伝導体挿入孔 １０４ コーキング １０５ 磁束漏れ防止孔 １１０ 鉄板 １１１ 軸孔 １１２ マグネット挿入孔 １１３ 誘導伝導体挿入孔 １１４ コーキング １１５ 磁束漏れ防止孔 １２０ 鉄板（第１補助コア板） １２１ 軸孔 １２３ 誘導伝導体挿入孔 １２４ コーキング １２５ 磁束漏れ防止孔 １３０ 同期モータの回転子 １３１ メインコア １３２ マグネット １３３ 誘導伝導体 １３４ａ 第１補助コア １３４ｂ 第２補助コア
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H615 AA01 BB01 BB07 BB14 PP03 PP06 SS03 SS05 SS12 5H621 BB07 GA16 GA18 HH01 JK02 JK05 5H622 AA04 CA02 CA07 CA10 CA13 PP17 PP18 PP20

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 回転軸が挿入されるように中心部に軸孔
    が成形され、該軸孔を中心に相異なる所定距離を隔てて
    所定個数のマグネット挿入孔及び複数の誘導伝導体挿入
    孔が放射状に成形された複数個の薄板が積層され成形さ
    れているメインコアと、前記メインコアのマグネット挿
    入孔にそれぞれ挿入されている所定個数のマグネット
    と、前記メインコアの軸孔及び誘導伝導体挿入孔と対応
    する位置に軸孔及び誘導伝導体挿入孔が成形され、前記
    マグネットが挿入されたメインコアの両端にそれぞれ設
    けられている補助コアと、前記メインコアの誘導伝導体
    挿入孔と補助コアの誘導伝導体挿入孔にかけてキャステ
    ィング成形されている誘導伝導体とを具備することを特
    徴とする同期モータの回転子。
  2. 【請求項２】 前記補助コアは複数の薄板が積重ねられ
    てなるを特徴とする請求項１に記載の同期モータの回転
    子。
  3. 【請求項３】 前記メインコア及び補助コアの各薄板は
    対応する位置にコーキングが成形されることを特徴とす
    る請求項２に記載の同期モータの回転子。
  4. 【請求項４】 前記誘導伝導体はアルミニウムで成形さ
    れることを特徴とする請求項１に記載の同期モータの回
    転子。
  5. 【請求項５】 回転軸が挿入されるように中心部に軸孔
    が成形され、該軸孔を中心に相異なる所定距離を隔てて
    所定個数のマグネット挿入孔及び複数の誘導伝導体挿入
    孔が放射状に成形された複数の薄板を積重ねてメインコ
    アを成形する段階と、前記メインコアに成形されたマグ
    ネット挿入孔にマグネットを挿入する段階と、前記メイ
    ンコアの軸孔及び誘導伝導体挿入孔と対応する位置に軸
    孔及び誘導伝導体挿入孔が成形された補助コアを前記メ
    インコアの両端にそれぞれ設ける段階と、前記メインコ
    ア及び補助コアの誘導伝導体挿入孔にかけて誘導伝導体
    をキャスティング成形する段階とが含まれることを特徴
    とする同期モータの回転子の製造方法。
  6. 【請求項６】 前記補助コアを設ける際複数の薄板を積
    層する段階が含まれることを特徴とする請求項５に記載
    の同期モータの回転子の製造方法。
  7. 【請求項７】 前記メインコア及び補助コアを積層する
    際、それぞれの鉄板に成形されたコーキングを通して各
    薄板を整合させる段階が含まれることを特徴とする請求
    項５に記載の同期モータの回転子の製造方法。
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