JP2011109758A - Rotor used for permanent magnet synchronous motor and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、ダブルステータ型モータ等の永久磁石同期型モータに用いられるロータ及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a rotor used for a permanent magnet synchronous motor such as a double stator motor and a method for manufacturing the same.
従来のダブルステータ型モータは、例えば、車両のホイールの内部に取り付けられて、駆動輪を直接回転するホイールインモータとして用いられている。このホイールインモータとして、特許文献1に開示されたものが提案されている。このモータを図16〜図18に基づいて説明する。
Conventional double stator motors are used as, for example, wheel-in motors that are attached to the inside of a vehicle wheel and directly rotate drive wheels. As this wheel-in motor, what was disclosed by
図16に示すように、モータ11のモータハウジング12の中心穴には、ベアリング13を介してホイールシャフト14が回転可能に支持されている。該ホイールシャフト14の先端部には、ハブ15が一体形成され、該ハブ15にホイール16がハブスタンドボルト17によって連結されている。
As shown in FIG. 16, a
前記モータハウジング12は、アウターハウジング21とインナーハウジング22のそれぞれの開口端縁を突き合わせた状態で、図示しないボルトにより固着されている。前記インナーハウジング22が車両の図示しない懸架装置のダブルウィッシュボーン型サスペンションのアッパーアームとロアアームに連結されている。
The
前記ホイールシャフト14の外周面には、ロータ取付用のスリーブ23が嵌合固定され、前記ベアリング13によって回転可能に支持されている。前記スリーブ23のフランジ部23aには、ボルト24によって、前記モータハウジング12の内部に位置するようにロータ25が連結されている。前記インナーハウジング22の中心部に一体形成された円筒部22aの外周面には、ティース26aとコイル26bよりなるインナーステータ26が嵌合固定されている。前記アウターハウジング21の内周面には、ティース27aとコイル27bよりなるアウターステータ27が嵌合固定されている。
A
図17に示す前記ロータ25を構成する有底短尺円筒型のロータ本体28は、図16に示すように前記スリーブ23のフランジ部23aに前記ボルト24によって連結された底板29と、該底板29の外周縁に一体に湾曲形成された円筒部30とによって構成されている。前記底板29の中心部には、前記ホイールシャフト14及びスリーブ23が貫通する軸孔29aが形成されている。軸孔29aの外周には前記ボルト24を貫通するための複数の透孔29bが等角度間隔で形成されている。前記円筒部30に形成された多数の取付孔31には、永久磁石32がそれぞれ嵌入され、接着剤によって接着されている。図18に示すように、前記円筒部30に形成された前記取付孔31の取付面31aは、ロータ25の回転方向Pに対し傾斜する傾斜面となっている。
A bottomed short
ホイールインモータ11は、高トルクを発生させるために、図18に示すように、前記永久磁石32の外周面とアウターステータ27のティース27aの内周面との隙間g1及び永久磁石32の内周面とインナーステータ26のティース26aの外周面との隙間g2が、それぞれ例えば0.5mmというように小さく設定されている。このため、永久磁石32の取付孔31の取付面31aは、高い加工精度が要求されるので、ステンレススチールの円柱状のブロックから前記ロータ本体28の底板29及び円筒部30が機械加工により切削形成される。次に、前記底板29に軸孔29a及び透孔29bが機械加工により切削形成されるとともに、円筒部30に前記取付孔31が機械加工により切削形成されるようになっていた。
In order to generate a high torque, the wheel-in motor 11 has a gap g1 between the outer peripheral surface of the
一方、平板状の板材からロータ本体28の原形となる中間部品を絞り成形装置により絞り成形した後、図19(a)に示すように、中間部品の円筒部30に取付孔31をプレス装置により打ち抜き形成し、その後、図19(b)に示すように、機械加工により前記取付孔31の取付面31aの取付面積を広くするため、該取付面31aを傾斜面とする切削加工を行うことも考えられる。
On the other hand, after the intermediate part which is the original shape of the
ところが、上述したロータ25の機械加工方法は、円柱状のブロックから底板29、円筒部30及び取付孔31等を切削形成するので、材料の使用量が非常に多くなって、材料コストを低減することができないばかりでなく、加工時間が長くなるので、製造コストを低減することができないという問題があった。
However, since the machining method of the
一方、図19(a)(b)に示すロータの製造方法は、平板状の板材を材料とするので、ロータの材料コストを低減することができる。しかし、前記円筒部30を絞り成形する大型の成形装置が必要となるばかりでなく、ロータ本体の原形となる短円筒状の中間部品に前記取付孔31をプレス装置により打ち抜き成形する工程及び取付面31aを傾斜面とする切削加工は、非常に面倒で製造コストを低減することができない。その上、円筒状の中間部品に取付孔31及び取付面31aを加工するので、加工時に中間部品が弾性変形して、取付面31aの加工精度が低下するという問題もあった。
On the other hand, since the rotor manufacturing method shown in FIGS. 19A and 19B uses a flat plate material, the material cost of the rotor can be reduced. However, not only a large molding apparatus for drawing the
本発明は、上記従来の技術に存する問題点を解消して、材料コストを低減することができるとともに、製造コストを低減することができ、さらに永久磁石の取付孔の取付面の加工精度を向上し、その面積を広くして、永久磁石の接着性を向上することができる永久磁石同期型モータのロータ及びその製造方法を提供することにある。 The present invention eliminates the above-mentioned problems in the prior art, reduces the material cost, reduces the manufacturing cost, and further improves the processing accuracy of the mounting surface of the permanent magnet mounting hole. It is another object of the present invention to provide a permanent magnet synchronous motor rotor and method for manufacturing the same that can increase the area of the permanent magnet and improve the adhesion of the permanent magnet.
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、モータの回転軸に同期回転可能に取り付けられる軸孔を有する板状の底板と、上記底板の環状の外周縁に対し、該底板と直交するように一体に屈曲形成された複数本の第1孔形成板と、各第1孔形成板の基端部の両側又は片側に一体に成形された第2孔形成板と、前記各第1孔形成板の先端部の両側又は片側に一体に形成された第3孔形成板と、前記第1〜第3孔形成板によって構成された複数の孔区画形成板の先端部を互いに連結した連結手段と、前記各孔区画形成板によって区画形成された複数の取付孔にそれぞれ取り付けられた複数の永久磁石とを備え、前記底板及び各孔区画形成板が平板状態において、前記各第1孔形成板に対し、鍛造によって横断面が凹状の湾曲部を成形し、各湾曲部の頂部を、前記第2孔形成板及び第3形成板の表面よりも高くなる隆起部とし、前記各湾曲部の両側の鍛造面を、前記永久磁石の取付孔の取付面としたことを要旨とする。
In order to solve the above problems, the invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記第1孔形成板の両側面に形成された前記取付面は、ロータの回転方向に対して傾斜する傾斜面であることを要旨とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2において、前記連結手段は、各孔区画形成板の先端部にそれぞれ形成されたカシメピンと、前記各カシメピンをそれぞれ貫通する複数の貫通孔を有する連結リングとによって構成され、前記貫通孔から貫通されたカシメピンを湾曲させて、連結リングの表面にカシメピンをカシメ付けることにより各孔区画形成板の先端部を互いに連結したことを要旨とする。
The invention according to
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the connecting means includes a caulking pin formed at a tip portion of each hole partition forming plate and a plurality of through holes penetrating the caulking pins, respectively. The gist of the present invention is that the tip portions of the respective hole partition forming plates are connected to each other by bending the caulking pin that is formed by the connecting ring and that is bent through the through hole and caulking the caulking pin to the surface of the connecting ring.
請求項4に記載の発明は、請求項1又は2において、前記連結手段は、各孔区画形成板の先端部の両側縁を互いに連結する溶接部であることを要旨とする。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか1項において、前記第1孔形成板に設けられた隆起部は、前記底板の表面又は裏面に延長成形されていることを要旨とする。
The gist of a fourth aspect of the present invention is that, in the first or second aspect, the connecting means is a welded portion that connects both side edges of the tip end portions of the hole partition forming plates.
A fifth aspect of the present invention is that, in any one of the first to fourth aspects, the raised portion provided on the first hole forming plate is extended and formed on the front surface or the back surface of the bottom plate. And
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか1項において、前記軸孔の周縁部寄りの底板には環状の第1段差部が成形され、該第1段差部の外側の底板には、複数の凸部が所定のピッチで、前記軸孔の中心を中心とする同一円周上に位置するように成形され、各凸部の外周側の底板には環状の第2段差部が成形されていることを要旨とする。 A sixth aspect of the present invention is that, in any one of the first to fifth aspects, an annular first step portion is formed on the bottom plate near the peripheral portion of the shaft hole, and the outer side of the first step portion is formed. A plurality of convex portions are formed on the bottom plate at a predetermined pitch so as to be positioned on the same circumference centered on the center of the shaft hole, and an annular second step is formed on the bottom plate on the outer peripheral side of each convex portion. The gist is that the part is molded.
請求項7に記載の発明は、平板状の板材をプレス装置により円形状又は多角形状に打ち抜いて、その中心にモータの回転軸が貫通される軸孔を成形するとともに、外周側に複数の永久磁石の取付孔となる複数の透孔を、前記軸孔の中心を中心とする同一円周上に位置するように、かつ所定のピッチで打ち抜き成形して、ロータ本体の原形を成形する第1の工程と、前記原形に対し、各透孔の前記軸孔側の縁部から該軸孔に向かって第1スリットを所定の深さに打ち抜き成形し、前記原形の外周縁から前記各透孔の外側の縁部に連なる第2スリットを打ち抜き成形することにより、前記原形に第1孔形成板、第2孔形成板及び第3孔形成板よりなる複数の孔区画形成板を成形する第2の工程と、前記原形が平板状の状態で、各第1孔形成板に対し鍛造により横断面が凹状の湾曲部を成形し、該湾曲部の頂部を原形の表面から隆起させて隆起部を成形する第3の工程と、前記各孔区画形成板の基端部を屈曲点として底板に直交するように各孔区画形成板を屈曲することにより、各孔区画形成板の間に永久磁石の取付孔を形成する第4の工程と、上記第4の工程の後に、各孔区画形成板の先端部を連結手段により連結してロータ本体を構成する第5の工程と、前記各取付孔に永久磁石を取り付ける第6の工程とを含むことを要旨とする。 According to the seventh aspect of the present invention, a flat plate material is punched into a circular shape or a polygonal shape by a pressing device, and a shaft hole through which the rotation shaft of the motor passes is formed at the center, and a plurality of permanent members are formed on the outer peripheral side. A plurality of through holes serving as magnet mounting holes are stamped and formed at a predetermined pitch so as to be located on the same circumference centered on the center of the shaft hole, and a first shape of the rotor body is formed. And a first slit is punched out from the edge of each through hole toward the shaft hole to the shaft hole, and the respective through holes are formed from the outer periphery of the original shape. A second slit for forming a plurality of hole partition forming plates made of a first hole forming plate, a second hole forming plate, and a third hole forming plate in the original shape is formed by punching and forming a second slit connected to the outer edge of the second hole. And each of the first hole forming plates in a state where the original shape is a flat plate. A third step of forming a curved portion having a concave cross section by forging, raising the top of the curved portion from the surface of the original shape, and forming the raised portion; As a fourth step of forming a permanent magnet mounting hole between each hole partition forming plate by bending each hole partition forming plate so as to be orthogonal to the bottom plate, and after the fourth step, each hole partition forming The gist is to include a fifth step of configuring the rotor main body by connecting the leading end portion of the plate with a connecting means, and a sixth step of attaching a permanent magnet to each of the mounting holes.
請求項8に記載の発明は、請求項7において、前記第1の工程又は第2の工程において、前記原形の外周縁には、前記各孔区画形成板の先端縁に位置するようにカシメピンが成形され、前記第5の工程において、前記カシメピンを貫通する複数の貫通孔を形成した連結リングを、前記各孔区画形成板の先端部に接触させ、前記貫通孔に貫通されたカシメピンを前記連結リングの表面に押圧することにより各孔区画形成板の先端部を互いに連結するようにしたことを要旨とする。 The invention according to claim 8 is the invention according to claim 7, wherein, in the first step or the second step, a caulking pin is located on the outer peripheral edge of the original shape so as to be located at a tip edge of each hole partition forming plate. In the fifth step, a connecting ring formed with a plurality of through holes penetrating the caulking pin is brought into contact with the tip of each hole partition forming plate, and the caulking pin penetrated through the through hole is connected to the connecting portion. The gist is that the tip portions of the hole partition forming plates are connected to each other by pressing against the surface of the ring.
請求項9に記載の発明は、請求項7において、前記第5の工程は、各孔区画形成板の先端部の両側縁を突合せた状態で溶接して溶接部を形成するものであることを要旨とする。
(作用)
本発明は、底板の外周縁に対し、第1〜第3孔形成板よりなる複数の孔区画形成板が該底板と直交するようら屈曲形成されているので、板材によりロータ本体を成形することができ、材料コストを低減することができる。
The invention according to claim 9 is that, in claim 7, the fifth step is to form a welded portion by welding in a state where both side edges of the front end portion of each hole partition forming plate are abutted. The gist.
(Function)
In the present invention, the plurality of hole partition forming plates made of the first to third hole forming plates are bent and formed so as to be orthogonal to the bottom plate with respect to the outer peripheral edge of the bottom plate. The material cost can be reduced.
又、本発明は、底板及び各孔区画形成板が平板状態において、各第1孔形成板に対し、鍛造によって横断面が凹状の湾曲部を成形して、各湾曲部の頂部を、前記第2孔形成板及び第3形成板の表面よりも高くなる隆起部とし、前記各湾曲部の両側の鍛造面を、前記永久磁石の取付孔の取付面とした。このため、永久磁石の取付孔の加工を容易に行うことができるとともに、切削加工をしなくても前記取付面の加工精度を向上することができ、第1孔形成板の鍛造時に湾曲部の隆起部の高さを調整することによって、取付孔の取付面の面積を広くすることができ、永久磁石の接着強度を向上することができる。 In the present invention, when the bottom plate and each hole partition forming plate are in a flat plate state, a curved portion having a concave cross section is formed by forging on each first hole forming plate, and the top of each curved portion is The raised portions are higher than the surfaces of the two-hole forming plate and the third forming plate, and the forged surfaces on both sides of each curved portion are the mounting surfaces of the mounting holes of the permanent magnet. For this reason, it is possible to easily process the mounting hole of the permanent magnet, and it is possible to improve the processing accuracy of the mounting surface without performing a cutting process. By adjusting the height of the raised portion, the area of the mounting surface of the mounting hole can be increased, and the adhesive strength of the permanent magnet can be improved.
本発明によれば、材料コストを低減することができるとともに、製造コストを低減することができ、さらに永久磁石の取付孔の取付面の加工精度を向上でき、取付面の面積を広くして、永久磁石の接着性を向上することができる。 According to the present invention, the material cost can be reduced, the manufacturing cost can be reduced, the processing accuracy of the mounting surface of the mounting hole of the permanent magnet can be improved, and the area of the mounting surface is increased, The adhesion of the permanent magnet can be improved.
以下、本発明を自動車の駆動輪に用いられるホイールインモータのロータに具体化した一実施形態を図1〜図12にしたがって説明する。
図4に示すモータ11の構成は、ロータ35を除いて、背景の技術の項で述べたホイールインモータ11の構成と同様であるため、関連する部材については同一の符号を付して説明を簡略する。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a rotor of a wheel-in motor used for driving wheels of an automobile will be described with reference to FIGS.
The configuration of the motor 11 shown in FIG. 4 is the same as the configuration of the wheel-in motor 11 described in the background section, except for the
図2に示すように、本実施形態のロータ35のロータ本体36は、円板状の底板37と、その外周縁に該底板37と直交するように一体に屈曲成形された円筒部38とによって構成されている。前記円筒部38に円周方向に所定のピッチで形成された多数の取付孔39には、永久磁石32が嵌合され、図示しない接着剤により接着されている。
As shown in FIG. 2, the rotor
図1に示すように、前記底板37には前記ホイールシャフト14及びスリーブ23を貫通する軸孔37aが形成されると共に、軸孔37aの外周には前記ボルト24の挿通孔37bが複数箇所に形成されている。前記底板37の外周部には、多数(この実施形態では29)箇所に第1スリットS1が所定のピッチで等間隔に形成されている。前記底板37の外周縁には各第1スリットS1の間に位置するように、前記各取付孔39を区画形成するための孔区画形成板42が該底板37と直交するように多数(この実施形態では28)箇所に屈曲形成されている。各孔区画形成板42は、同様に構成されているので、図1に基づいて、隣接する二つの孔区画形成板42について以下に説明する。
As shown in FIG. 1, the
前記孔区画形成板42は、前記底板37の外周縁に該底板37と直交するように屈曲形成された第1孔形成板43と、該第1孔形成板43の基端部両側に一体に形成された一対の第2孔形成板44と、前記第1孔形成板43の先端部両側に一体に成形された一対の第3孔形成板45とにより構成されている。相隣なる二つの第1孔形成板43に形成された近接する第2孔形成板44の間にも、前記第1スリットS1が延長するように形成されている。前記第1スリットS1を挟んで近接する第2孔形成板44の上端面は、前記永久磁石32の下辺の端面を位置規制する位置規制面44aとなっている。
The hole
前記第1孔形成板43は、横断面が図3に示すように後述する冷間鍛造によって凹状(山形状でもある)に成形されて湾曲部43aとなっている。その湾曲部43aの頂部が前記第2孔形成板44及び第3孔形成板45の外表面よりも外方に所定高さだけ隆起する隆起部43bに成形されている。図3に示すように、この第1孔形成板43の湾曲部43aの両側の鍛造面は、前記永久磁石32の2つの側端面を接着剤によって接着するための前記取付孔39を形成する一対の取付面43cとなっている。この取付面43cは、前記ロータ35の回転方向Pに対し所定角度(この実施形態では45°)傾斜する傾斜面となっている。図1に示すように、近接する二つの第3孔形成板45の下側縁は、永久磁石32の上辺の端面を位置規制する位置規制面45aとなっている。前記近接する二つの第3孔形成板45の対向する端面の間には、所定の第2スリットS2が形成されている。
As shown in FIG. 3, the first
次に、前記各第1孔形成板43の先端部を互いに連結する連結手段について説明する。
前記孔区画形成板42の先端縁には、図1に示すように、前記一対の第3孔形成板45の間に位置するように、二本のカシメピン46が上方に突出するように一体成形されている。前記各孔区画形成板42の先端部は、連結手段を構成する連結リング47を用いて図2に示すように連結されている。該連結リング47は図1に示すように、多角(この実施形態では28角)リング状に形成され、該連結リング47には横断面がU字状の環状溝47aが形成されている。前記連結リング47の環状溝47aの上板47bには、前記一対のカシメピン46を挿入する貫通孔47cが多数(28)箇所に形成されている。そして、図1において、前記各孔区画形成板42の先端部を前記連結リング47の環状溝47aに嵌入するとともに、カシメピン46を貫通孔47cから上方向に突出する。この状態で、図2に示すようにカシメピン46を図示しない工具によって、互いに離隔する方向にほぼ90度折り曲げて、連結リング47の上板47bの上面にカシメピン46を押圧する。この動作により、前記各孔区画形成板42の先端部に連結リング47が連結される。前記各取付孔39には、それぞれ永久磁石32が嵌合され、図示しない接着剤によって接着されている。
Next, connection means for connecting the tip portions of the first
As shown in FIG. 1, the hole
図4に示すように、前記底板37の前記軸孔37a寄り位置には、該軸孔37aと同心状に円環状の第1段差部37cが冷間鍛造により成形され、底板37の剛性を向上するようにしている。この段差部37cの外周側には、平面視ほぼ4角形状の多数の凸部37dが円周方向に所定のピッチで冷間鍛造により前記円筒部38の内側に押し出し成形され、底板37の剛性を高めるようにしている。前記底板37には、前記凸部37dと前記第1スリットS1との間に位置するように、冷間鍛造により円環状の第2段差部37eが形成され、底板37の剛性を高めるようにしている。前記第1孔形成板43に形成された湾曲部43aの隆起部43bは、図1及び図4に示すように、前記両第2孔形成板44の間及び底板37の前記第2段差部37eまで延長成形されている。
As shown in FIG. 4, an annular
次に、前記のように構成されたロータ35を構成するロータ本体36の製造方法について説明する。
第1の工程では、図5に示すように、例えば非磁性のステンレススチール(JIS規格:SUS304)よりなる平板状の板材51を、図示しないプレス装置により多角形(又は円形でもよい)に打ち抜いて、その中心にモータ11のホイールシャフト14が貫通される軸孔37aを成形する。これと同時に、外周側に後工程で複数の永久磁石32の前記取付孔39となる平面視縦長台形状の複数(この実施形態では28)の透孔39Aを円周方向に等ピッチで成形することにより、ロータ本体36の平板状の原形52を成形する。
Next, a method for manufacturing the
In the first step, as shown in FIG. 5, a flat plate material 51 made of, for example, non-magnetic stainless steel (JIS standard: SUS304) is punched into a polygon (or may be circular) by a pressing device (not shown). A
第2の工程では、図6に示すように、平板状態の前記原形52に対し前記複数の透孔39Aの前記軸孔37a側の縁部に前記第1スリットS1をプレス装置により打ち抜き成形し、前記原形52の外周縁から前記各透孔39Aの外側の縁部に連なる第2スリットS2を打ち抜き成形する。この動作により、原形52に孔区画形成板42(第1孔形成板43、第2孔形成板44及び第3孔形成板45)を成形する。この第2の工程においては、前記第2スリットS2の成形と同時に、原形52の外周縁に前記カシメピン46を一体に成形するとともに、前記軸孔37aの外周近傍に複数の前記挿通孔37bを打ち抜き成形する。
In the second step, as shown in FIG. 6, the first slit S <b> 1 is punched and formed at the edge on the
第3の工程においては、図7に示すように、図示しない冷間鍛造装置によって、平板状態の前記原形52の各孔区画形成板42を上下方向から鍛造して、第1孔形成板43に横断面が凹状の湾曲部43aを成形し、該湾曲部43aの頂部を原形52の表面から隆起させて図7及び図8に示すように前記第2孔形成板44及び第3孔形成板45の表面から隆起する隆起部43bを成形する。この第3の工程と同時に、図7及び図9(a),(b)に示すように前記第1段差部37c、凸部37d及び第2段差部37eが冷間鍛造により同時に成形される。第1孔形成板43の隆起部43bは、図7及び図9(b)に示すように、前記第2孔形成板44の間を通って第2段差部37eまで形成されている。
In the third step, as shown in FIG. 7, each hole
第4の工程においては、図示しないプレス装置を用いて、前記第2及び第3の工程によって成形された孔区画形成板42の基端部、つまり第2孔形成板44及び第1スリットS1の中間部を屈曲部(図7の二点鎖線で示す円環状のラインL参照)とし、該屈曲部を中心に、前記各孔区画形成板42を、底板37に直交するように、かつ前記隆起部43bが円筒部38の外周側に位置するように屈曲する。この工程により、図1に示すように、永久磁石32の取付孔39を有するロータ本体36が成形される。
In the fourth step, using a press device (not shown), the base end portion of the hole
第5の工程においては、図10に示すロータ本体36(底板37及び円筒部38)を図示しない保持用冶具に収容した状態で、各孔区画形成板42の先端部に対し、図1に示す前記連結リング47(製造方法は後述する)を嵌合して、各カシメピン46を、前記連結リング47の貫通孔47cから突出させる。その後、一対のカシメピン46の間に図示しないカシメ用の工具を進入させて、図2に示すように、カシメピン46を折り曲げて連結リング47の上板47bの上面に押圧することによって、連結リング47を各孔区画形成板42の先端部に連結する。
In the fifth step, the rotor main body 36 (
最後の第6の工程においては、前記ロータ本体36の複数の取付孔39を形成する取付面43cに永久磁石32を接着剤によってそれぞれ接着することによって、ロータ35の製造が完了する。なお、前記取付孔39を形成する第2孔形成板44の位置規制面44a及び第3孔形成板45の位置規制面45aと、永久磁石32の端面との間には、取付孔39に永久磁石32を容易に嵌合するため、若干の隙間が形成されるようになっている。
In the final sixth step, the production of the
ここで、図11及び図12を用いて、前記連結リング47の製造方法について説明する。
図11に示すように、ステンレススチール(SUS304)製の平板状の板材61を、図示しないプレス装置を用いて多角形(この実施形態では28角形)に打ち抜き成形して、連結リング47の原形62を成形する。この原形62を円形に打ち抜き成形してもよい。この成形時に前記原形62の外周縁寄りに連結リング47の多数の貫通孔47cを打ち抜き成形する。
Here, the manufacturing method of the said
As shown in FIG. 11, a
次に、図11に二点鎖線で示すように、図示しないプレス装置により原形62を多角環状に打ち抜き成形し、図12に示すように平板状のリング63を成形する。
次に、前記リング63を図示しない絞り成形装置によって、上下方向から絞り成形し、図1に示す多角形状の連結リング47を成形する。
Next, as shown by a two-dot chain line in FIG. 11, the
Next, the
上記実施形態のモータ11のロータ35によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)上記実施形態では、図5に示すように板材51よりなる軸孔37a及び取付孔39となる透孔39Aを有する平板状の原形52を成形し、該原形52の透孔39Aに図5に示すように第1スリットS1及び第2スリットS2を成形し、図6に示すように、平板状の原形52の状態において、前記第1孔形成板43に冷間鍛造によって、湾曲部43a及び隆起部43bを成形した。そして、前記各孔区画形成板42を底板37と直交するように屈曲し、永久磁石32の取付孔39を有する円筒部38を成形し、各孔区画形成板42の先端部を連結リング47によって連結することによりロータ本体36を製造するようにした。このため、ステンレススチールのブロックからロータ本体36を機械加工により切削形成する方法と比較して、材料費を節減することができる。又、加工精度が要求される永久磁石32の取付孔39を形成する前記第1孔形成板43に形成された取付面43cの成形作業を冷間鍛造により高精度に容易に行うことができ、製造コストを低減することができる。
According to the
(1) In the above embodiment, as shown in FIG. 5, a flat plate-shaped
(2)上記実施形態では、各孔区画形成板42の先端部をカシメピン46及び連結リング47によって連結するようにしたので、連結作業を容易に行うことができる。
(3)上記実施形態では、平板状の原形52の状態において、前記底板37に段差部37c、凸部37d及び段差部37eを成形し、前記第1孔形成板43の隆起部43bを、第2孔形成板44及び前記底板37の段差部37eまで延長成形した。このため、底板37及び第2孔形成板44の剛性を高めることができる。
(2) In the above-described embodiment, the tip of each hole
(3) In the above embodiment, in the state of the flat
(4)上記実施形態では、図5に示すように、原形52に対し前記透孔39Aに近づくに伴って間隔が大きくなる平面視テーパ状の第1スリットS1を形成し、該第1スリットS1の長手方向の中間部を各第2孔形成板44の屈曲部とした。このため、前記各孔区画形成板42を底板37と直交するように屈曲する際に、絞り成形装置を用いる必要がないので、屈曲作業を容易に行い、製造コストを低減することができる。
(4) In the above embodiment, as shown in FIG. 5, the first slit S <b> 1 having a tapered shape in a plan view is formed in which the interval increases with approaching the through
(5)上記実施形態では、図3に示すように、第1孔形成板43の湾曲部43aの頂部を隆起部43bとしたので、湾曲部43aの両側に形成された取付面43cの幅寸法を大きくして永久磁石32の接着面積を広くすることができ、接着剤による永久磁石32の接着強度を向上することができる。この取付面43cの幅寸法は、冷間鍛造による前記湾曲部43aの変形量を調節することによって適宜に設定することができる。
(5) In the above embodiment, as shown in FIG. 3, since the top of the
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・ 図13に示すように、前記各第1孔形成板43の先端部に形成された隣接する第3孔形成板45を突き合わせ、該突合せ端面を、図示しない例えばレーザービーム溶接装置によって溶接することにより連結手段としての溶接部71を形成するようにしてもよい。この実施形態においては、前述した連結リング47が不要になるとともに、図6に示す製造工程において、前記カシメピン46を成形する必要がないので、部品点数を低減することができるとともに、図5に示す原形52の直径寸法を小さくして、材料費を低減することができる。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
As shown in FIG. 13, the adjacent third
・ 前記段差部37c、凸部37d及び段差部37eの少なくともいずれか1つを省略してもよい。
・ 前記実施形態では図3に示すように、前記第1孔形成板43の隆起部43bが円筒部38の外側に位置するように成形したが、これを図14(a)に示すように、内側に位置するように成形してもよい。この実施形態においては、第1孔形成板43の取付面43cがロータ35の半径方向外側ほど幅寸法が狭くなるように形成されている。このため、ロータ35が回転されたとき、永久磁石32が半径方向に受ける遠心力を受け止める形となり、取付孔39から永久磁石32が分離しにくくなるという利点がある。
-You may abbreviate | omit at least any one of the said level | step-
In the embodiment, as shown in FIG. 3, the first
・ 図14(b)に示すように、前記第1孔形成板43の湾曲部43aの取付面43cがほぼ平行となるように成形してもよい。この実施形態においても、取付面43cの面積を広くすることができるので、永久磁石32の接着強度を向上することができる。
-As shown in Drawing 14 (b), you may shape so that
・ 図15に示すように、前記第1孔形成板43の基端部の片側に位置するように前記第2孔形成板44を形成してもよい。同様に第1孔形成板43の先端部の片側に位置するように前記第3孔形成板45を形成してもよい。又、この実施形態において、前記カシメピン46を省略するとともに、第2スリットS2を零とし、第1孔形成板43の側面と第3孔形成板45との接触面を溶接して連結してもよい。
As shown in FIG. 15, the second
・ 図示しないが、前記第1孔形成板43の先端部に形成された第3孔形成板45を、図7に示す製造工程において、円弧状に成形するようにしてもよい。この場合には、連結リング47を多角環状ではなく、シンプルな円環状に成形することができ、連結リング47の絞り成型装置の成形型の形状を簡素化することができる。
Although not shown, the third
・ 図示しないが、第1スリットS1の内端部を中心に第2孔形成板44の基端部を屈曲するようにしてもよい。
・ 図示しないが、第1孔形成板43の湾曲部43a及び隆起部43bを温間鍛造又は熱間鍛造により成形するようにしてもよい。
Although not shown, the base end portion of the second
-Although not shown in figure, you may make it shape | mold the
・ 図示しないが、前記第1孔形成板43の隆起部43bを円筒部38の内周側に形成し、該隆起部43bを底板37の裏面に延長してもよい。
Although not shown, the raised
P…回転方向、S1…第1スリット、S2…第2スリット、11…モータ、32…永久磁石、35…ロータ、36…ロータ本体、37…底板、37a…軸孔、37c…第1段差部、37d…凸部、37e…第2段差部、39…取付孔、39A…透孔、42…孔区画形成板、43…第1孔形成板、43a…湾曲部、43b…隆起部、43c…取付面、44…第2孔形成板、45…第3孔形成板、46…カシメピン、47…連結リング、47c…貫通孔、51,61…板材、52,62…原形、71…溶接部。
P ... rotational direction, S1 ... first slit, S2 ... second slit, 11 ... motor, 32 ... permanent magnet, 35 ... rotor, 36 ... rotor body, 37 ... bottom plate, 37a ... shaft hole, 37c ... first step portion , 37d ... convex portion, 37e ... second stepped portion, 39 ... mounting hole, 39A ... through hole, 42 ... hole partition forming plate, 43 ... first hole forming plate, 43a ... curved portion, 43b ... raised portion, 43c ... Mounting
Claims (9)
上記底板の環状の外周縁に対し、該底板と直交するように一体に屈曲形成された複数本の第1孔形成板と、
各第1孔形成板の基端部の両側又は片側に一体に成形された第2孔形成板と、
前記各第1孔形成板の先端部の両側又は片側に一体に形成された第3孔形成板と、
前記第1〜第3孔形成板によって構成された複数の孔区画形成板の先端部を互いに連結した連結手段と、
前記各孔区画形成板によって区画形成された複数の取付孔にそれぞれ取り付けられた複数の永久磁石とを備え、
前記底板及び各孔区画形成板が平板状態において、前記各第1孔形成板に対し、鍛造によって横断面が凹状の湾曲部を成形し、各湾曲部の頂部を、前記第2孔形成板及び第3形成板の表面よりも高くなる隆起部とし、前記各湾曲部の両側の鍛造面を、前記永久磁石の取付孔の取付面としたことを特徴とする永久磁石同期型モータに用いるロータ。 A plate-like bottom plate having a shaft hole that is attached to the rotation shaft of the motor so as to be capable of synchronous rotation;
A plurality of first hole forming plates that are integrally bent so as to be orthogonal to the bottom plate with respect to the annular outer peripheral edge of the bottom plate;
A second hole forming plate integrally formed on both sides or one side of the base end portion of each first hole forming plate;
A third hole forming plate integrally formed on both sides or one side of the tip of each first hole forming plate;
A connecting means for connecting tip portions of a plurality of hole partition forming plates configured by the first to third hole forming plates, and
A plurality of permanent magnets respectively attached to a plurality of attachment holes defined by the respective hole partition formation plates;
When the bottom plate and each hole partition forming plate are in a flat plate state, a curved portion having a concave cross section is formed by forging on each first hole forming plate, and the top of each curved portion is formed on the second hole forming plate and A rotor used for a permanent magnet synchronous motor, characterized in that the raised portion is higher than the surface of the third forming plate, and the forged surfaces on both sides of each curved portion are the mounting surfaces of the mounting holes of the permanent magnet.
前記原形に対し、各透孔の前記軸孔側の縁部から該軸孔に向かって第1スリットを所定の深さに打ち抜き成形し、前記原形の外周縁から前記各透孔の外側の縁部に連なる第2スリットを打ち抜き成形することにより、前記原形に第1孔形成板、第2孔形成板及び第3孔形成板よりなる複数の孔区画形成板を成形する第2の工程と、
前記原形が平板状の状態で、各第1孔形成板に対し鍛造により横断面が凹状の湾曲部を成形し、該湾曲部の頂部を原形の表面から隆起させて隆起部を成形する第3の工程と、
前記各孔区画形成板の基端部を屈曲点として底板に直交するように各孔区画形成板を屈曲することにより、各孔区画形成板の間に永久磁石の取付孔を形成する第4の工程と、
上記第4の工程の後に、各孔区画形成板の先端部を連結手段により連結してロータ本体を構成する第5の工程と、
前記各取付孔に永久磁石を取り付ける第6の工程と
を含むことを特徴とする永久磁石同期型モータに用いるロータの製造方法。 A flat plate material is punched into a circular shape or a polygonal shape by a pressing device, and a shaft hole through which the rotation shaft of the motor is penetrated is formed at the center, and a plurality of transparent magnets serving as mounting holes for a plurality of permanent magnets are formed on the outer peripheral side. A first step of punching and forming a hole at a predetermined pitch so as to be positioned on the same circumference centered on the center of the shaft hole, and forming a rotor body original shape;
A first slit is punched out from the edge of each through hole toward the shaft hole to a predetermined depth, and the outer edge of each through hole is formed from the outer periphery of the original shape. A second step of forming a plurality of hole partition forming plates made of the first hole forming plate, the second hole forming plate and the third hole forming plate into the original shape by punching and forming a second slit connected to the portion;
In a state where the original shape is flat, a curved portion having a concave cross section is formed by forging each first hole forming plate, and a top portion of the curved portion is raised from the surface of the original shape to form a raised portion. And the process of
A fourth step of forming a permanent magnet mounting hole between each hole partition forming plate by bending each hole partition forming plate so that the base end of each hole partition forming plate is a bending point and orthogonal to the bottom plate; ,
After the fourth step, a fifth step of configuring the rotor body by connecting the tip of each hole partition forming plate with a connecting means;
And a sixth step of attaching a permanent magnet to each of the attachment holes. A method of manufacturing a rotor used in a permanent magnet synchronous motor.
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-
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