JP2007159361A - Rotor and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転軸の軸方向に略平行する開口部に永久磁石が挿入されてなる回転子及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a rotor in which a permanent magnet is inserted into an opening substantially parallel to the axial direction of a rotating shaft, and a method for manufacturing the same.
従来より、回転軸を中心に回転可能に設けられた回転鉄心に、回転軸の軸方向に略平行する方向に開口部が形成され、この開口部に永久磁石が挿入されてなる回転子が供されている(例えば、特許文献1参照)。
この種の回転子において、回転鉄心に形成されている開口部の内周の大きさは、永久磁石を挿入しやすくする必要があることから、永久磁石の外周の大きさよりも若干大きく形成されている。そのため、永久磁石が開口部に挿入された状態では、開口部と永久磁石との間に若干の隙間が形成されることとなるので、永久磁石が揺動しない(がたつかない)ように永久磁石を開口部に固定する必要がある。永久磁石を開口部に固定する方法として、例えば、永久磁石を接着剤により固定する方法がある。この方法は、永久磁石に接着剤を塗布し、それを開口部に挿入するものである。 In this kind of rotor, the size of the inner periphery of the opening formed in the rotating iron core is slightly larger than the size of the outer periphery of the permanent magnet because it is necessary to make it easier to insert the permanent magnet. Yes. Therefore, in a state where the permanent magnet is inserted into the opening, a slight gap is formed between the opening and the permanent magnet, so that the permanent magnet does not swing (does not rattle). It is necessary to fix the magnet to the opening. As a method of fixing the permanent magnet to the opening, for example, there is a method of fixing the permanent magnet with an adhesive. This method is to apply an adhesive to a permanent magnet and insert it into the opening.
ところで、このような永久磁石に接着剤を塗布して開口部に固定する方法は、回転軸の軸方向が長い回転子を製造する場合であれば、その回転軸の軸方向の略全域に亘って接着剤を塗布することが困難であるという事情から、接着剤を永久磁石の軸方向に沿って略全域に塗布するのではなく、接着剤を永久磁石の軸方向に沿って部分的または断続的に塗布するのが通常である。そのため、永久磁石が軸方向に沿った部分的または断続的な箇所で開口部に固定された状態となる。 By the way, the method of applying an adhesive to such a permanent magnet and fixing the permanent magnet to the opening is in the case of manufacturing a rotor having a long axial direction of the rotating shaft over substantially the entire axial direction of the rotating shaft. Because of the difficulty in applying the adhesive, the adhesive is applied partially or intermittently along the axial direction of the permanent magnet, rather than being applied almost entirely along the axial direction of the permanent magnet. Usually, it is applied. Therefore, the permanent magnet is fixed to the opening at a partial or intermittent location along the axial direction.
ところが、永久磁石が軸方向に沿った部分的または断続的な箇所で開口部に固定されている構成では、永久磁石が開口部に固定されている箇所と固定されていない箇所、つまり、例えば、永久磁石が接着剤により開口部に固定されている構成であれば、軸方向に沿って接着剤が塗布されている箇所と接着剤が塗布されていない箇所とが混在することになるので、回転子が回転して永久磁石に遠心力が作用すると、接着剤の塗布領域と非塗布領域との境界で永久磁石に応力集中が発生する場合がある。 However, in the configuration in which the permanent magnet is fixed to the opening at a partial or intermittent location along the axial direction, the location where the permanent magnet is fixed to the opening and the location where it is not fixed, that is, for example, If the permanent magnet is fixed to the opening with an adhesive, the location where the adhesive is applied and the location where the adhesive is not applied are mixed along the axial direction. When the child rotates and centrifugal force acts on the permanent magnet, stress concentration may occur in the permanent magnet at the boundary between the adhesive application region and the non-application region.
この場合、要求される回転数が小さい例えば産業用回転電機では、回転子に固定されている永久磁石に作用する遠心力は小さいので、上記した境界で永久磁石に応力集中が発生したとしても、その応力集中の程度は小さいものであり、何ら問題となることはない。しかしながら、要求される回転数が大きい例えば自動車用回転電機では、回転子に固定されている永久磁石に作用する遠心力は大きいので、上記した境界で永久磁石に発生する応力集中の程度は大きいものであり、その大きな応力集中が原因となって永久磁石に亀裂が発生したり永久磁石が破損したりして、回転子の特性及び信頼性が低下するという問題がある。 In this case, for example, in industrial rotating electrical machines where the required number of rotations is small, the centrifugal force acting on the permanent magnet fixed to the rotor is small, so even if stress concentration occurs in the permanent magnet at the above-mentioned boundary, The degree of stress concentration is small and does not cause any problem. However, for example, in a rotating electrical machine for automobiles that requires a large number of rotations, the centrifugal force acting on the permanent magnet fixed to the rotor is large, so the degree of stress concentration generated in the permanent magnet at the above-described boundary is large. The large stress concentration causes cracks in the permanent magnets or breaks the permanent magnets, thereby deteriorating the characteristics and reliability of the rotor.
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、高速回転される場合であっても、永久磁石に応力集中が発生することを未然に回避することができ、これによって、特性の低下を防止することができ、また、信頼性の向上を図ることができる回転子及びその製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and its purpose is to prevent stress concentration from occurring in the permanent magnet even when it is rotated at a high speed. It is an object of the present invention to provide a rotor that can prevent deterioration of characteristics and improve reliability, and a method for manufacturing the same.
請求項1に記載の回転子は、回転軸を回転中心として回転可能に設けられていると共に前記回転軸の軸方向に略平行する方向に開口した開口部を有する回転鉄心と、少なくとも周方向の面と前記開口部の周方向の面との間に隙間を存するように前記開口部に挿入されている永久磁石とを備えてなる回転子において、前記隙間の略全域に亘って充填部材が充填されていることで前記永久磁石の周方向の面の略全域が前記充填部材を介して前記開口部の周方向の面に固定されていることに特徴を有する。
The rotor according to
請求項5に記載の回転子は、回転軸を回転中心として回転可能に設けられていると共に前記回転軸の軸方向に略平行する方向に開口した開口部を有する回転鉄心と、少なくとも周方向の面と前記開口部の周方向の面との間に隙間を存するように前記開口部に挿入されている永久磁石とを備えてなる回転子において、前記開口部側及び前記永久磁石側のうち少なくとも何れかに前記永久磁石の軸方向の長さに相当する長さを有して軸方向に延びる支持部材が複数形成され、前記永久磁石の周方向の面及び前記開口部の周方向の面のうち少なくとも何れかが軸方向の長さ全体に亘って前記複数の支持部材により支持されていることで前記永久磁石の周方向の面が前記開口部の周方向の面に固定されていることに特徴を有する。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the rotor according to the fifth aspect, wherein the rotor core is provided so as to be rotatable about the rotation shaft and has an opening that opens in a direction substantially parallel to the axial direction of the rotation shaft, A rotor having a permanent magnet inserted into the opening so as to leave a gap between the surface and the circumferential surface of the opening, and at least one of the opening and the permanent magnet A plurality of support members extending in the axial direction having a length corresponding to the length in the axial direction of the permanent magnet are formed in any one of the circumferential surface of the permanent magnet and the circumferential surface of the opening. At least one of them is supported by the plurality of support members over the entire length in the axial direction, so that the circumferential surface of the permanent magnet is fixed to the circumferential surface of the opening. Has characteristics.
請求項1に記載の回転子によれば、永久磁石の軸方向に沿って充填部材の充填領域と非充填領域とが混在していない構成を実現することにより、回転子が高速回転されて永久磁石に大きな遠心力が作用したとしても、永久磁石に応力集中が発生することを未然に回避することができ、これによって、回転子の特性の低下を防止することができ、また、信頼性の向上を図ることができる。
According to the rotor according to
請求項5に記載の回転子によれば、永久磁石の軸方向に沿って複数の支持部材による支持領域と非支持領域とが混在していない構成を実現することにより、回転子が高速回転されて永久磁石に大きな遠心力が作用したとしても、永久磁石に発生する応力を複数の支持部材により軸方向に分散させて応力集中が発生することを未然に回避することができ、これによって、回転子の特性の低下を防止することができ、また、信頼性の向上を図ることができる。 According to the rotor of the fifth aspect, the rotor is rotated at a high speed by realizing a configuration in which the support region and the non-support region by the plurality of support members are not mixed along the axial direction of the permanent magnet. Even if a large centrifugal force acts on the permanent magnet, the stress generated in the permanent magnet can be dispersed in the axial direction by a plurality of support members and stress concentration can be avoided in advance. It is possible to prevent the characteristics of the child from being lowered and to improve the reliability.
(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態について図1乃至図3を参照して説明する。
図1は回転子の縦断側面を示している。回転子1は、回転電機のモータフレーム(図示せず)内に収められていて、回転鉄心2、締結板3,4、回転軸5及び永久磁石6を備えて構成されている。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 1 shows a longitudinal side surface of the rotor. The
回転鉄心2は、複数枚の鉄心板7が積層されて構成されたものであり、その中央部には、回転軸5を挿通可能な挿通孔2aが設けられている。締結板3,4は、回転鉄心2を挟むようにして取り付けられていて、上記した回転鉄心2と同様に、その中央部には回転軸5を挿通可能な挿通孔3a,4aが設けられている。回転軸5は、軸方向に長く形成されていて、その一端5a側(図1では右側)には、ナット8がねじ止めされる雄ねじ部9が設けられている。また、回転軸5の他端5b側(図1では左側)には、上記した回転鉄心2及び締結板3よりも径小な鍔部10が設けられている。
The rotating
そして、この回転軸5は、回転鉄心2に締結板3,4が取り付けられた状態で、それらの挿通孔3a,2a,4aに、他端側から一端側(図1では左側から右側)に向かって挿通されていると共に、その一端5a側において雄ねじ部9がナット8によって締め付けられている。また、この回転軸5は、その両端5a,5bがモータフレームに設けられた軸受(図示せず)に回転可能に支持されていて、これにより、回転子1は、モータフレーム内において回転軸5を回転中心として回転可能となっている。
The rotating
上記した回転鉄心2には、回転鉄心2の周方向に沿って複数(図1では2つのみ示す)の開口部11が設けられている。開口部11は、回転軸5の軸方向に略平行する方向に略矩形状に開口している。永久磁石6は、回転軸5の軸方向に長い略矩形状の形状を成していて開口部11に挿入されている。ここで、上記した開口部11の内周の大きさは、永久磁石6の外周の大きさよりも若干大きく形成されていて、回転子1を製造する際に、永久磁石6を開口部11に挿入しやすくなっている。そのため、開口部11に永久磁石6を挿入した状態では、永久磁石6と開口部11との間に隙間が存することとなる。
A plurality of (only two are shown in FIG. 1)
この第1の実施形態においては、この隙間のうち永久磁石6の周方向の面6a,6bと開口部11の周方向の面11a,11bとの間の部分の略全域に亘って、接着剤12(充填部材に相当)が塗布(充填)されていて、永久磁石6の周方向の面6a,6bの略全域が接着剤12を介して開口部11の周方向の面11a,11bに固定されている。また、上記した隙間のうち永久磁石6の先端の面6c(図1では永久磁石6の左側の先端の面)と締結板3との間の部分にも接着剤12が塗布されていて、当該部分においても、永久磁石6が開口部11に固定されている。
In the first embodiment, the adhesive is provided over substantially the entire region of the gap between the
次に、上記した構成の回転子1を製造する方法、特には、永久磁石6を回転鉄心2の開口部11に固定する方法について図2を参照しながら説明する。尚、図2(a)〜(d)は、図1に示した回転子1のうち回転軸5より上側を部分的に示す縦断側面図である。また、ここでは、
(1)開口部11の一端側に接着剤12を塗布する工程
(2)永久磁石6を開口部11に挿入しながら接着剤12を開口部11の周方向の面11a,11bに塗り付ける工程
を順次説明する。
(1)開口部11の一端側に接着剤12を塗布する工程
最初に、図2(a)に示すように、適量の接着剤12をヘラ13の先端に載せ、ヘラ13を上下反転して接着剤12を下にした状態でヘラ13の先端を開口部11の一端側に挿入する。そして、ヘラ13の下面(接着剤12を載せておいた面)を開口部11の一端側の一方の周方向の面(図2(a)では下側に位置する周方向の面11a)に押し付けることによりヘラ13の先端に載せておいた接着剤12を開口部11の一端側の一方の周方向の面に塗布する。
Next, a method for manufacturing the
(1) Step of applying
(1) Step of applying
次いで、前回と同量程度の接着剤12をヘラ13の先端に載せ、このときは、回転子1を上下反転した後に(この状態では周方向の面11bが下側に位置する)、ヘラ13を上下反転してヘラ13の先端を開口部11の一端側に挿入する。そして、ヘラ13の下面(接着剤12を載せておいた面)を開口部11の一端側の他方の周方向の面(この場合、周方向の面11b)に押し付けることによりヘラ13の先端に載せておいた接着剤12を開口部11の一端側の他方の周方向の面に塗布する。尚、以上は、ヘラ13を上下反転してヘラ13の下面を下側に押し付けることで接着剤12を塗布する場合を説明したが、ヘラ13を上下反転させることなく上面(接着剤12を載せておいた面)を上側に押し付けることで接着剤12を塗布しても良い。何れの方法を採用するかは、例えば接着剤12の粘性などを考慮して決定すれば良い。
(2)永久磁石6を開口部11に挿入しながら接着剤12を開口部11の周方向の面11a,11bに塗り付ける工程
次に、図2(b)に示すように、永久磁石6を開口部11の一端側から他端側に向かって開口部11に挿入する(図2(b)中矢印A参照)。そして、永久磁石6を開口部11に一端側から他端側に向かって挿入する過程で、図2(c)に示すように、接着剤12を開口部11の一端側から他端側に亘って周方向の面11a,11b(永久磁石6の他端側から一端側に亘って周方向の面6a,6b)に塗り付ける。また、永久磁石6の先端の面6cにおいては、接着剤12の一部が開口部11の他端側に向かって押し出されるような状態となる。
Next, the same amount of adhesive 12 as that of the previous time is placed on the tip of the
(2) Step of applying the adhesive 12 to the
そして、図2(d)に示すように、永久磁石6の全体を開口部11に挿入することにより、永久磁石6の周方向の面6a,6bと開口部11の周方向の面11a,11bとの間の部分の略全域に亘って、接着剤12を塗り付ける。そして、開口部11の他端側(回転鉄心2の他端側)に締結板3を配置することにより、永久磁石6の他端側に存在する接着剤12が、永久磁石6の先端の面6cと締結板3との間の部分に塗布(充填)された状態となる。
Then, as shown in FIG. 2 (d), the entire
以上に説明したように、第1の実施形態によれば、永久磁石6と開口部11との間に存する隙間のうち少なくとも永久磁石6の周方向の面6a,6bと開口部11の周方向の面11a,11bとの隙間の略全域に亘って接着剤12を塗布することで永久磁石6の周方向の面6a,6bの略全域が接着剤12を介して開口部11の周方向の面11a,11bに固定されるように構成したので、永久磁石6の軸方向に沿って接着剤12の塗布領域と非塗布領域とが混在していない構成を実現することにより、回転子1が高速回転されて永久磁石6に大きな遠心力が作用したとしても、永久磁石6に応力集中が発生することを未然に回避することができ、これによって、回転子1の特性の低下を防止することができ、また、信頼性の向上を図ることができる。
As described above, according to the first embodiment, at least the
また、上記した隙間のうち永久磁石6の先端の面6cと締結板3との間の部分にも接着剤12を塗布することで当該部分においても永久磁石6が開口部11に固定されるように構成したので、回転子1が高速回転されて永久磁石6に遠心力が作用した場合に、永久磁石6を先端の面6cにおいても支えることができる。
In addition, by applying the adhesive 12 to a portion between the
尚、本実施形態において、最適には、永久磁石6の周方向の面6a,6bの略全域に接着剤12を塗布することで、永久磁石6の周方向の面6a,6bの略全域が接着剤12を介して開口部11の周方向の面11a,11bに固定されている状態が好ましい。しかしながら、実際に回転子1を製造する過程においては、永久磁石6の周方向の面6a,6bの略全域に接着剤を塗布することが困難な場合がある。一方で、発明者は、永久磁石6の周方向の面6a,6bの略全域でなくとも、当該周方向の面6a,6bの約80%程度の領域が開口部11の周方向の面11a,11bに固定されていれば、上記したものと同様の効果が得られることを実験的に確認している。
In the present embodiment, optimally, the adhesive 12 is applied to substantially the entire
そこで、第1の実施形態において、図3に示すように、永久磁石6の周方向の面6a,6bの約80%の領域に接着剤12を塗布した状態で回転子1を構成しても良い。この場合、ヘラ13の幅w1を永久磁石6の幅w2の約80%の幅に設定し、ヘラ13を用いて開口部11の一端側に接着剤12を塗布する際に(図2(a)及び(b)参照)、永久磁石6の幅w2の約80%の幅w1で接着剤12を塗布する。この状態で、永久磁石6を開口部11に挿入すると、開口部11の一端側に塗布された接着剤12は、永久磁石6の周方向の面6a,6bにヘラ13の幅w1で塗り付けられることとなり、これにより、永久磁石6の周方向の面6a,6bの約80%の領域に接着剤12が塗布された回転子1を製造することができる。尚、図3では接着剤12が塗布された領域をハッチングで示している。
Therefore, in the first embodiment, as shown in FIG. 3, the
尚、上記した接着剤12は、粘度が小さすぎると、回転鉄心2を構成する鉄心板7の間に入り込んでしまうおそれがあり、逆に、粘度が大きすぎると、永久磁石6及び開口部11に対して円滑に塗布することが困難となるおそれがある。そのため、接着剤12の粘度としては、最適には0.1[Pa・S]から5000[Pa・S]の範囲の粘度であることが好ましい。
If the viscosity of the adhesive 12 is too small, the adhesive 12 may enter between the
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について図4を参照して説明する。
第2の実施形態では、図4(a)に示すように、ヘラ13ではなくディスペンサ21を用いて開口部11の一端側(図4(a)では右側)に接着剤22(充填部材に相当)を塗布する。次いで、図4(b)〜(d)に示すように、第1の実施形態に記載したものと同様にして、永久磁石6を開口部11に挿入しながら接着剤22を開口部11の周方向の面11a,11b(永久磁石6の周方向の面6a,6b)に塗り付ける。
この第2の実施形態によれば、ディスペンサ21により接着剤22を定量的に塗布することができ、接着剤22の塗布量の管理を容易に行うことができる。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In 2nd Embodiment, as shown to Fig.4 (a), the adhesive 22 (equivalent to a filling member) is used for the one end side (right side in Fig.4 (a)) of the
According to the second embodiment, the adhesive 22 can be quantitatively applied by the dispenser 21, and the application amount of the adhesive 22 can be easily managed.
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について図5及び図6を参照して説明する。上記した第1の実施形態や第2の実施形態では、永久磁石6の周方向の面6a,6bの略全域が接着剤12,22を介して開口部11の周方向の面11a,11bに固定されている構成のものを記載したが、この第3の実施形態では、永久磁石の周方向の面の略全域がシート状部材を介して開口部の周方向の面に固定されている構成のものを記載する。以下、上記した第1の実施形態と異なる部分について説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the first and second embodiments described above, substantially the entire area of the
図5(c)に示すように、回転子31の回転鉄心32には、回転鉄心32の周方向に沿って且つ回転軸5の軸方向に略平行する方向に開口した開口部33が設けられていて、この開口部33には、永久磁石34が挿入されている。そして、永久磁石34の周方向の面34a,34bと開口部33の周方向の面33a,33bとの間の部分の略全域に亘って、シート状部材35(充填部材に相当)が挿入(充填)されていて、永久磁石34の周方向の面34a,34bの略全域がシート状部材35を介して開口部33の周方向の面33a,33bに固定されている。また、永久磁石34の先端の面34cと締結板3との間の部分にはシート状部材35の中央部35aが挿入されていて、当該部分においても、永久磁石34が開口部33に固定されている。
As shown in FIG. 5C, the
次に、上記した構成の回転子31を製造する方法、特には、永久磁石34を回転鉄心32の開口部33に固定する方法について説明する。尚、ここでは、
(1)開口部33の一端側にシート状部材35を配置する工程
(2)永久磁石34を開口部33に挿入しながらシート状部材35を開口部33の周方向の面33a,33bに押し付ける工程
を順次説明する。
(1)開口部33の一端側にシート状部材35を配置する工程
最初に、図5(a)に示すように、開口部33の一端側(図5(a)では右側)にシート状部材35を配置する。このとき、シート状部材35の中央部35aが開口部33の一端側に対向するように配置する。そして、シート状部材35の中央部35aに永久磁石34の先端の面34cを当てるようにして、永久磁石34を配置する。
(2)永久磁石34を開口部33に挿入しながらシート状部材35を開口部33の周方向の面33a,33bに押し付ける工程
次に、図5(b)に示すように、シート状部材35の中央部35aを永久磁石34の先端の面34cで押し込むようにして、シート状部材35と共に永久磁石34を開口部33に一端側から他端側に向かって挿入する(図5(b)中矢印B参照)。そして、永久磁石34を開口部33に一端側から他端側に向かって挿入する過程で、シート状部材35を開口部33の一端側から他端側に亘って周方向の面33a,33b(永久磁石34の他端側から一端側に亘って周方向の面34a,34b)に押し付ける。
Next, a method for manufacturing the
(1) Step of placing the sheet-
(1) Step of placing the sheet-
(2) Step of pressing the sheet-
そして、図5(c)に示すように、永久磁石34の全体を開口部33に挿入することにより、永久磁石34の周方向の面34a,34bと開口部33の周方向の面33a,33bとの間の部分の略全域に亘って、シート状部材35を押し付ける。そして、開口部33の他端側(回転鉄心2の他端側)に締結板3を配置することにより、永久磁石34の他端側に存在するシート状部材35が、永久磁石34の先端の面34cと締結板3との間の部分に挿入(充填)された状態となる。
And as shown in FIG.5 (c), by inserting the whole
尚、シート状部材35に替えて、図6に示すような、少なくとも永久磁石34の周方向の面34a,34bに接する部分が凹凸形状をなすシート状部材36(充填部材に相当)を用いても良い。このような構成によれば、シート状部材36と共に永久磁石34を開口部33に挿入する際にシート状部材36の複数の凸部37が変形することとなり、これにより、シート状部材36及び永久磁石34を開口部33に挿入する際の挿入抵抗を低減することができる。また、上記した凸部37は、シート状部材36にあって開口部33の周方向の面33a,33bに接する部分に設けても良いし、永久磁石34の周方向の面34a,34bに接する部分と開口部33の周方向の面33a,33bに接する部分との両方の部分に設けても良い。
In place of the sheet-
また、シート状部材35の材料としては、永久磁石34と開口部33との間の隙間に挿入可能なものであれば良く、例えばゴム材や紙材で構成すれば良い。
The material of the sheet-
(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態について図7を参照して説明する。上記した第1の実施形態では、永久磁石6の周方向の面6a,6bの略全域が固定されている構成のものを記載したが、この第4の実施形態では、永久磁石の周方向の面の略全域が固定されているのではなく、永久磁石の周方向の面が回転軸の軸方向の長さ全体に亘って支持されることにより固定されている構成のものを記載する。以下、上記した第1の実施形態と同一の部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the first embodiment described above, a configuration in which substantially the entire area of the
図7に示すように、回転子41の回転鉄心42に設けられた開口部43には、複数(第4の実施形態では4つ)の凸状部44(支持部材に相当)が、開口部43の周方向の面43a,43b側において対になるように且つ開口部43(回転鉄心42)と一体的に設けられている。また、この凸状部44は、図7(a)に示すように、開口部43の軸方向の長さに亘って峰状に設けられていて、つまり、少なくとも永久磁石45の軸方向の長さに相当する長さを有している。
As shown in FIG. 7, a plurality (four in the fourth embodiment) of convex portions 44 (corresponding to support members) are provided in the
永久磁石45は、その表面に永久磁石45及び開口部43を保護するための金属メッキや塗装皮膜が施されていて、これにより表面処理層46が形成されている(尚、上記した各実施形態では説明は省略したが永久磁石6にも同様に表面処理が施されている)。そして、上記した凸状部44は、互いに対となる凸状部44の先端部44a間の間隔h1が、永久磁石45の厚さh2よりも大きく且つ表面処理層46を含んだ永久磁石45の厚さh3よりも小さくなるように設定されている。そのため、永久磁石45は、開口部43内において、表面処理層46の一部が凸状部44の先端部44aに削られた状態となっている。そして、永久磁石45の周方向の面45a,45bが軸方向の長さ全体に亘って複数の凸状部44の先端部44aにより表面処理層46を介して支持されていることで、永久磁石45の周方向の面45a,45bが開口部43の周方向の面43a,43bに固定されている。
The
以上に説明したように第4の実施形態によれば、開口部43側に永久磁石45の軸方向の長さに相当する長さを有して軸方向に延びる凸状部44を複数形成し、永久磁石45の周方向の面45a,45bを軸方向の長さ全体に亘って凸状部44が支持することで永久磁石45の周方向の面45a,45bが開口部43の周方向の面43a,43bに固定されているように構成したので、永久磁石45の軸方向に沿って複数の凸状部44による支持領域と非支持領域とが混在していない構成を実現することにより、回転子41が高速回転されて永久磁石45に大きな遠心力が作用したとしても、永久磁石45に発生する応力を複数の凸状部44により軸方向に分散させて応力集中が発生することを未然に回避することができ、これによって、回転子41の特性の低下を防止することができ、また、信頼性の向上を図ることができる。
As described above, according to the fourth embodiment, a plurality of
尚、上記した表面処理層46は、すず、アルミニウムなどの比較的柔軟な金属メッキであっても良いし、樹脂コートであっても良い。
また、開口部43の一端側(永久磁石45を挿入する側、図7(a)では右側の部分)における凸状部44の縦断側面の形状が、角形状ではなく円弧形状になるように形成しても良い。これにより、上記した回転子41を製造する際に、開口部43に永久磁石45を挿入しやすくすることができる。
The
Further, the shape of the longitudinal side surface of the
(第5の実施形態)
次に、本発明の第5の実施形態について図8を参照して説明する。尚、上記した第4の実施形態では、複数の凸状部44が開口部43側に設けられている構成のものを記載したが、この第5の実施形態では、複数の凸状部が永久磁石側に設けられている構成のものを記載する。以下、上記した第4の実施形態と異なる部分について説明する。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the above-described fourth embodiment, the configuration in which the plurality of
図8に示すように、回転子51の回転鉄心52に設けられた開口部53には永久磁石54が挿入されている。この永久磁石54には、複数(第5の実施形態では4つ)の凸状部55(支持部材に相当)が、表面処理層56を介して永久磁石54(表面処理層56)の周方向の面54a,54b側において対になるように設けられている。また、この凸状部55は、図8(a)に示すように、永久磁石54の軸方向の長さに亘って峰状に設けられていて、つまり、少なくとも永久磁石54の軸方向の長さに相当する長さを有している。そして、永久磁石54は、開口部53の周方向の面53a,53bが軸方向の長さ全体に亘って複数の凸状部55の先端部55aにより支持されていることで、永久磁石54の周方向の面54a,54bが開口部53の周方向の面53a,53bに固定されている。
As shown in FIG. 8, a
上記した構成の回転子51においても、永久磁石54の軸方向に沿って複数の凸状部55による支持領域と非支持領域とが混在していない構成を実現することにより、回転子51が高速回転されて永久磁石54に大きな遠心力が作用したとしても、永久磁石54に発生する応力を複数の凸状部55により軸方向に分散させて応力集中が発生することを未然に回避することができ、これによって、回転子51の特性の低下を防止することができ、また、信頼性の向上を図ることができる。
尚、上記した凸状部55の材料としては、例えばアルミニウムや樹脂などで構成すれば良い。また、紐などを永久磁石54の軸方向に沿って巻くことにより構成しても良い。
Also in the
In addition, what is necessary is just to comprise as a material of the above-mentioned convex-shaped
図面中、1は回転子、2は回転鉄心、5は回転軸、6は永久磁石、6a,6bは永久磁石の周方向の面、11は開口部、11a,11bは開口部の周方向の面、12は接着剤(充填部材)、22は接着剤(充填部材)、31は回転子、32は回転鉄心、33は開口部、33a,33bは開口部の周方向の面、34は永久磁石、34a,34bは永久磁石の周方向の面、35はシート状部材(充填部材)、36はシート状部材(充填部材)、41は回転子、42は回転鉄心、43は開口部、43a,43bは開口部の周方向の面、44は凸状部(支持部材)、45は永久磁石、45a,45bは永久磁石の周方向の面、51は回転子、52は回転鉄心、53は開口部、53a,53bは開口部の周方向の面、54は永久磁石、54a,54bは永久磁石の周方向の面、55は凸状部(支持部材)を示す。
In the drawings, 1 is a rotor, 2 is a rotating iron core, 5 is a rotating shaft, 6 is a permanent magnet, 6a and 6b are circumferential surfaces of the permanent magnet, 11 is an opening, and 11a and 11b are circumferential surfaces of the opening. Surface, 12 is an adhesive (filling member), 22 is an adhesive (filling member), 31 is a rotor, 32 is a rotating iron core, 33 is an opening, 33a and 33b are circumferential surfaces of the opening, and 34 is permanent.
Claims (9)
前記隙間の略全域に亘って充填部材が充填されていることで前記永久磁石の周方向の面の略全域が前記充填部材を介して前記開口部の周方向の面に固定されていることを特徴とする回転子。 A rotating iron core that is provided rotatably about a rotating shaft and has an opening that is open in a direction substantially parallel to the axial direction of the rotating shaft, and at least a circumferential surface and a circumferential surface of the opening In a rotor comprising a permanent magnet inserted into the opening so as to leave a gap between
The filling member is filled over substantially the whole area of the gap, so that the substantially whole area of the circumferential surface of the permanent magnet is fixed to the circumferential surface of the opening via the filling member. Rotor featured.
前記隙間の略全域に亘って前記接着剤が塗布されていることで前記永久磁石の周方向の面の略全域が前記接着剤を介して前記開口部の周方向の面に固定されていることを特徴とする請求項1に記載の回転子。 The filling member is an adhesive;
The adhesive is applied over substantially the entire area of the gap so that the substantially entire area of the circumferential surface of the permanent magnet is fixed to the circumferential surface of the opening via the adhesive. The rotor according to claim 1.
前記隙間の略全域に亘って前記シート状部材が挿入されていることで前記永久磁石の周方向の面の略全域が前記シート状部材を介して前記開口部の周方向の面に固定されていることを特徴とする請求項1に記載の回転子。 The filling member is a sheet-like member,
By inserting the sheet-like member over substantially the entire area of the gap, the substantially entire area of the circumferential surface of the permanent magnet is fixed to the circumferential surface of the opening via the sheet-like member. The rotor according to claim 1, wherein:
前記開口部側及び前記永久磁石側のうち少なくとも何れかに前記永久磁石の軸方向の長さに相当する長さを有して軸方向に延びる支持部材が複数形成され、前記永久磁石の周方向の面及び前記開口部の周方向の面のうち少なくとも何れかが軸方向の長さ全体に亘って前記複数の支持部材により支持されていることで前記永久磁石の周方向の面が前記開口部の周方向の面に固定されていることを特徴とする回転子。 A rotating iron core that is provided rotatably about a rotating shaft and has an opening that is open in a direction substantially parallel to the axial direction of the rotating shaft, and at least a circumferential surface and a circumferential surface of the opening In a rotor comprising a permanent magnet inserted into the opening so as to leave a gap between
A plurality of support members extending in the axial direction having a length corresponding to the axial length of the permanent magnet are formed on at least one of the opening side and the permanent magnet side, and the circumferential direction of the permanent magnet And / or the circumferential surface of the opening is supported by the plurality of support members over the entire length in the axial direction so that the circumferential surface of the permanent magnet is the opening. A rotor characterized by being fixed to a circumferential surface of the rotor.
前記永久磁石の周方向の面が軸方向の長さ全体に亘って前記凸状部により支持されていることで前記永久磁石の周方向の面が前記開口部の周方向の面に固定されていることを特徴とする請求項5に記載の回転子。 The support member is a convex portion formed on the opening side,
Since the circumferential surface of the permanent magnet is supported by the convex portion over the entire length in the axial direction, the circumferential surface of the permanent magnet is fixed to the circumferential surface of the opening. The rotor according to claim 5, wherein the rotor is provided.
前記開口部の周方向の面が軸方向の長さ全体に亘って前記凸状部により支持されていることで前記永久磁石の周方向の面が前記開口部の周方向の面に固定されていることを特徴とする請求項5に記載の回転子。 The support member is a convex portion formed on the permanent magnet side,
The circumferential surface of the permanent magnet is fixed to the circumferential surface of the opening because the circumferential surface of the opening is supported by the convex portion over the entire length in the axial direction. The rotor according to claim 5, wherein the rotor is provided.
前記開口部の一端側に接着剤を塗布し、前記永久磁石を前記開口部に一端側から他端側に向かって挿入する過程で前記接着剤を前記開口部の一端側から他端側に亘って周方向の面に塗り付け、前記永久磁石の周方向の面の略全域を前記接着剤を介して前記開口部の周方向の面に固定することを特徴とする回転子の製造方法。 A rotor in which a permanent magnet is inserted into an opening portion opened in a direction substantially parallel to the axial direction of the rotation axis of the rotating iron core so that there is a gap between at least the circumferential surface and the circumferential surface of the opening portion. In the method of manufacturing
In the process of applying an adhesive to one end of the opening and inserting the permanent magnet into the opening from one end to the other end, the adhesive extends from one end to the other end of the opening. A method for manufacturing a rotor, comprising: coating a circumferential surface and fixing substantially the entire circumferential surface of the permanent magnet to the circumferential surface of the opening through the adhesive.
前記開口部の一端側に対向するようにシート状部材の中央部を配置し、前記永久磁石を前記開口部に一端側から他端側に向かって挿入する過程で前記シート状部材を前記開口部の一端側から他端側に亘って周方向の面に押し付け、前記永久磁石の周方向の面の略全域を前記シート状部材を介して前記開口部の周方向の面に固定することを特徴とする回転子の製造方法。
A rotor in which a permanent magnet is inserted into an opening portion opened in a direction substantially parallel to the axial direction of the rotation axis of the rotating iron core so that there is a gap between at least the circumferential surface and the circumferential surface of the opening portion. In the method of manufacturing
The central part of the sheet-like member is arranged to face one end side of the opening, and the sheet-like member is inserted into the opening in the process of inserting the permanent magnet into the opening from one end side to the other end side. Is pressed against the circumferential surface from one end side to the other end side, and substantially the entire circumferential surface of the permanent magnet is fixed to the circumferential surface of the opening via the sheet-like member. A method for manufacturing a rotor.
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