JP2005130553A

JP2005130553A - 永久磁石を使用したロータとモータ及びその製造方法

Info

Publication number: JP2005130553A
Application number: JP2003360745A
Authority: JP
Inventors: Hideki Nakajima; 秀樹中島
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-10-21
Filing date: 2003-10-21
Publication date: 2005-05-19

Abstract

【課題】モータの設置環境や使用環境による温度変化から発生する永久磁石の剥がれや割れを防止することができ、且つ、製造や開発、管理など総合的に判断して安価な永久磁石モータ用ロータを得る。
【解決手段】ロータベースの外周面に複数配置された永久磁石と、この永久磁石のロータベース取付面側に嵌合して固着された熱可塑性樹脂とを備え、この熱可塑性樹脂のロータベース側に設けられたネジ穴を使用して、ボルトによって永久磁石をロータベースに固定する。
【選択図】図２

Description

この発明は、永久磁石を用いたエレベータ巻上機用ロータ及びモータに関するものである。

従来の永久磁石モータ用ロータには、あらかじめシート又はロービング材の上に所要数の永久磁石を仮止めし、加熱硬化型接着剤が一様に塗布されたヨークの外周面に永久磁石をシート又はロービング材ごと巻き付けてから加熱し、永久磁石を所望の固定位置に配置するものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開平５−１９１９３８号公報

特許文献１記載の永久磁石モータ用ロータは、ロータベースに永久磁石（例えば、ネオジウム焼結磁石（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ））を固着するのに加熱硬化型接着剤が使用されているため、モータの設置環境や使用環境による温度変化によって接着部に過大な熱応力が発生して永久磁石がロータベースから剥がれたり、また、永久磁石がロータベースに隙間なく配置されているため、永久磁石の熱膨張係数とロータベースの熱膨張係数との違いによって特に温度低下時に永久磁石へ過大な圧縮力が作用し、永久磁石が割れたりするという問題が生じていた。なお、加熱硬化型接着剤は、一般に１２０度以上の温度で硬化させるため、硬化後に室温まで冷却された時には、既に永久磁石に大きな圧縮力が作用することとなっていた。また、接着剤は製造管理が難しく、製造や開発、管理など総合的に判断するとコストが高いという問題もあった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、温度変化による永久磁石の剥がれや割れを防止することができ、且つ安価な永久磁石モータ用ロータを提供することである。

この発明に係る永久磁石モータ用ロータは、ロータベースの外周面に複数配置された永久磁石と、この永久磁石のロータベース取付面側に嵌合して固着された熱可塑性樹脂とを備えたものである。

この発明は、以上説明したように、ロータベースの外周面に複数配置された永久磁石と、この永久磁石のロータベース取付面側に嵌合して固着された熱可塑性樹脂とを備える構成としたことで、温度変化による永久磁石の剥がれや割れを防止することができ、且つ製造や開発、管理など総合的に判断して安価にすることができる。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における永久磁石モータ用ロータの斜視図、図２はこの発明の実施の形態１における磁石部の斜視図、図３はこの発明の実施の形態１における樹脂成型を示す図、図４はこの発明の実施の形態１における要部詳細図である。

図において、エレベータの薄型巻上機（図示せず）に設けられている駆動綱車８の一側には、円筒状のロータベース７が設けられており、このロータベース７の外周面に多数の蒲鉾型の磁石部３が等間隔に配置されている。なお、この磁石部３は永久磁石１と熱可塑性樹脂２とからなり、以下のように構成されている。永久磁石１は蒲鉾型を呈し、ロータベース７への取付面側であるその底面にあり溝１ａが両端面に渡って形成されている。この底面に設けられたあり溝１ａは、深さ方向に幅が広がるようにあり面１ｂが両側面に設けられ、横断面が台形状を呈している。また、あり溝１ａ同様に横断面が台形状を呈する熱可塑性樹脂２（例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）等）は、このあり溝１ａに嵌合するように固着され、ロータベース７への取付面側であるその底面に複数のネジ穴２ａが設けられている。このように構成された磁石部３は、ボルト５及びバネ座金６によって、ロータベース７の内周面側から締結固定されている。

次に、磁石部３の製造方法について説明する。
先ず、成型装置（図示せず）を用いて樹脂の原材料を加熱し、樹脂に流動性を持たせる。次に、樹脂成型金型４に永久磁石１を固定し、樹脂成型金型４と永久磁石１との間に形成された空間部（あり溝１ａ部）に樹脂注入孔９を使用して樹脂を注入する。その後、冷却して樹脂を固め、熱可塑性樹脂２が固着した永久磁石１を樹脂成型金型４から取り出す。最後に、ネジ穴加工機を使用して熱可塑性樹脂２の底面部にネジ穴２ａの加工を施し、このネジ穴２ａを使用してロータベース７に磁石部３を締結固定する。

この発明の実施の形態１によれば、磁石部３は、ロータベース７への固定手段として接着剤が使用されず、磁石部３の底面に設けられたネジ穴２ａを用いてロータベース７の内側からボルト５及びバネ座金６によって締結固定されている。このため、モータの設置環境や使用環境による温度変化に対しても、磁石部３固定部の熱応力の問題はなく、永久磁石の剥がれや割れなどが発生する恐れがない。また、エレベータの薄型巻上機のロータベース７は、外周部が薄く、大口径な円筒形状のため、ボルト５を使用して磁石部３をロータベース７にその内周面側から固定する際にも作業性に優れており、製造や開発、管理など総合的に判断して、接着剤を使用して磁石部３をロータベース７に固定する場合よりコストを削減することが可能である。また、永久磁石１のあり溝１ａには、深さ方向に幅が広がるようなあり面１ｂが両側に設けられているため、永久磁石１と熱可塑性樹脂２とは強固に固定されている。したがって、モータの高速回転時や急加速時においても磁石部３が飛散する恐れはなく、従来のように、磁石部３の外周面に飛散防止用のロービング材などを巻回させる必要がない。このため、さらにコストを削減することが可能である。なお、実施の形態１では、熱可塑性樹脂２の成型後にネジ穴２ａをネジ穴加工機で加工しているが、熱可塑性樹脂２を成型する際にネジ穴部をインサート成型することによって熱可塑性樹脂２にネジ穴２ａを形成する構成としても、実施の形態１と同様の効果が得られる。

また、実施の形態１では、磁石部３の製造方法において、１つの永久磁石１への樹脂成型について説明したが、一度に複数の永久磁石１を並べて樹脂成型を行うようにすることで、磁石部３の量産にも対応することが可能である。

この発明の実施の形態１における永久磁石モータ用ロータの斜視図である。この発明の実施の形態１における磁石部の斜視図である。この発明の実施の形態１における樹脂成型を示す図である。この発明の実施の形態１における要部詳細図である。

符号の説明

１永久磁石
１ａあり溝
１ｂあり面
２熱可塑性樹脂
２ａネジ穴
３磁石部
４樹脂成型金型
５ボルト
６バネ座金
７ロータベース
８駆動綱車
９樹脂注入孔

Claims

ロータベースの外周面に複数配置された永久磁石と、この永久磁石の前記ロータベース取付面側に嵌合して固着された熱可塑性樹脂とを備えたことを特徴とする永久磁石モータ用ロータ。
前記熱可塑性樹脂の前記ロータベース取付面側にネジ穴が設けられ、ボルトによって前記永久磁石が前記ロータベースに固定されることを特徴とする請求項１に記載の永久磁石モータ用ロータ。
前記永久磁石の前記ロータベース取付面側に、あり溝を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の永久磁石モータ用ロータ。
前記ロータベースは、エレベータ巻上機の駆動綱車の一側に設けられたことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載の永久磁石モータ用ロータ。
前記永久磁石は、円筒状を呈する前記ロータベースの内周面側から前記ボルトによって固定されることを特徴とする請求項４に記載の永久磁石モータ用ロータ。
請求項１〜請求項５の何れかに記載のロータを使用したエレベータ巻上機用永久磁石モータ。
永久磁石のロータベース取付面側に設けた空間部に熱可塑性樹脂を注入後、冷却して熱可塑性樹脂を成型する樹脂成型工程と、この樹脂成型工程により前記永久磁石に嵌合して固着された前記熱可塑性樹脂のロータベース取付面側にネジ穴を設けるネジ穴加工工程と、前記ネジ穴を使用して、前記永久磁石をロータベースに固定する永久磁石固定工程とを備えることを特徴とする永久磁石モータ用ロータの製造方法。