JP2012170190A - Rotor laminate iron core - Google Patents
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Description
本発明は複数枚の鉄心片を積層して形成し、内部に複数の永久磁石(未磁化のものも含む)が配置された回転子積層鉄心(インナーローター型とアウターローター型がある)に関する。 The present invention relates to a rotor laminated core (including an inner rotor type and an outer rotor type) formed by laminating a plurality of iron core pieces and having a plurality of permanent magnets (including non-magnetized magnets) disposed therein.
ハイブリッド自動車などに搭載される電動機の回転子として、永久磁石をモールド樹脂によって回転子(詳細には回転子積層鉄心)に固定するマグネットモールド工法が提案されている(特許文献1、2参照)。これについて、図6(A)〜(C)を参照しながら概略説明すると、回転子積層鉄心60の周囲に形成された複数の磁石挿入孔61にそれぞれ永久磁石62(この例では2個)を挿入し、上型63と下型64の間に入れて型絞めし、上型63に設けられた樹脂ポット65に入れたモールド樹脂66をプランジャ67で押し出し、ランナー68を介して各磁石挿入孔61に充填し、永久磁石62を磁石挿入孔61に固定していた。
As a rotor of an electric motor mounted on a hybrid vehicle or the like, a magnet mold method has been proposed in which a permanent magnet is fixed to a rotor (specifically, a rotor laminated iron core) with a mold resin (see Patent Documents 1 and 2). This will be schematically described with reference to FIGS. 6A to 6C. Permanent magnets 62 (two in this example) are respectively inserted into the plurality of
ところが、前記したマグネットモールド工法では、図7(A)〜(C)に示すように、回転子積層鉄心60の最上面と最下面に位置する鉄心片71、72の外周部(特に磁石挿入孔61と回転子積層鉄心60の外縁の間の部分)が軸方向の荷重に弱く、樹脂が剥がれて浮き上がり易いという問題があった。
However, in the magnet molding method described above, as shown in FIGS. 7A to 7C, the outer peripheral portions (particularly magnet insertion holes) of the
これら鉄心片71、72の剥がれの問題は、いずれもモールド樹脂との接着力が最も脆弱な回転子積層鉄心の上下端部の鉄心片に発生することで共通しており、特に、磁石挿入孔の半径方向外側で、平面視したときに回転子積層鉄心の外周縁との距離が小さい領域においてその発生が顕著であることが判っている。
The problem of peeling off of these
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、回転子積層鉄心の上下端部における鉄心片の剥がれを防止し、回転子積層鉄心の信頼性及び品質の向上を目的とした回転子積層鉄心を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and a rotor laminated core intended to improve the reliability and quality of the rotor laminated iron core by preventing the peeling of the iron core pieces at the upper and lower ends of the rotor laminated iron core. The purpose is to provide.
前記目的に沿う第1の発明に係る回転子積層鉄心は、円周方向に形成された複数の磁石挿入孔に永久磁石が挿入されて樹脂封止された回転子積層鉄心において、
前記各磁石挿入孔の平面視して長手方向片側又は両側に延長して形成された樹脂封止空間部に、該回転子積層鉄心の軸方向端部にある鉄心片に形成された舌片部が嵌入している。この場合、舌片部の嵌入深さは、鉄心片の厚みの2〜5倍程度とするのが好ましい。
なお、舌片部の形状は直線状、鉤状、矢印状となっていてもよい。
The rotor laminated core according to the first invention that meets the above-mentioned object is a rotor laminated iron core in which permanent magnets are inserted into a plurality of magnet insertion holes formed in the circumferential direction and sealed with resin.
A tongue piece formed on the core piece at the axial end of the rotor laminated core in a resin-sealed space formed by extending to one side or both sides in the longitudinal direction in plan view of each magnet insertion hole Is inserted. In this case, the insertion depth of the tongue piece portion is preferably about 2 to 5 times the thickness of the iron core piece.
In addition, the shape of the tongue piece portion may be a linear shape, a bowl shape, or an arrow shape.
また、第2の発明に係る回転子積層鉄心は、第1の発明に係る回転子積層鉄心において、前記舌片部は折り曲げられてその基部を除く部分が前記樹脂封止空間部に嵌入している。この場合、舌片部はその基部を中心にして折り曲げられても、湾曲して折り曲げられていてもよい。 Further, the rotor laminated core according to the second invention is the rotor laminated iron core according to the first invention, wherein the tongue piece portion is bent and a portion excluding the base portion is fitted into the resin-encapsulated space portion. Yes. In this case, the tongue piece portion may be bent around its base portion or may be bent and bent.
第3の発明に係る回転子積層鉄心は、第2の発明に係る回転子積層鉄心において、折り曲げ前の前記舌片部はその先端が前記永久磁石に接する長さで形成されている。
第4の発明に係る回転子積層鉄心は、第2の回転子積層鉄心において、折り曲げ前の前記舌片部はその先端が前記永久磁石に当接しない長さで形成されている。
なお、第3、第4の発明においては、軸方向両端部に形成されている鉄心片に個々に適用することもできる。
A rotor laminated core according to a third aspect of the present invention is the rotor laminated core according to the second aspect of the present invention, wherein the tongue piece before bending is formed with a length such that the tip thereof is in contact with the permanent magnet.
According to a fourth aspect of the rotor laminated iron core of the present invention, in the second rotor laminated iron core, the tongue piece before bending is formed with a length such that the tip thereof does not contact the permanent magnet.
In addition, in 3rd, 4th invention, it can also apply individually to the iron core piece currently formed in the axial direction both ends.
第5の発明に係る回転子積層鉄心は、第1〜第4の発明に係る回転子積層鉄心において、前記舌片部は一つの前記樹脂封止空間部に対して隙間を有して複数設けられている。 The rotor laminated core according to a fifth aspect of the present invention is the rotor laminated core according to the first to fourth aspects of the invention, wherein the plurality of tongue pieces are provided with a gap with respect to one of the resin-sealed spaces. It has been.
第6の発明に係る回転子積層鉄心は、第1〜第5の発明に係る回転子積層鉄心において、前記舌片部は、該回転子積層鉄心の軸方向端部にある鉄心片の他、該鉄心片を含む複数枚の鉄心片に形成されている。 The rotor laminated core according to a sixth aspect of the present invention is the rotor laminated core according to the first to fifth aspects, wherein the tongue piece is in addition to the core piece at the axial end of the rotor laminated core, A plurality of core pieces including the core pieces are formed.
そして、第7の発明に係る回転子積層鉄心は、第1〜第6の発明に係る回転子積層鉄心において、前記磁石挿入孔には前記永久磁石が所定位置で納まる位置決め突起が設けられている。 And the rotor lamination | stacking iron core which concerns on 7th invention is a rotor lamination | stacking iron core which concerns on 1st-6th invention, The positioning protrusion in which the said permanent magnet is stored in a predetermined position is provided in the said magnet insertion hole. .
第1〜第7の発明に係る回転子積層鉄心においては、各磁石挿入孔の平面視して長手方向片側又は両側に延長して形成された樹脂封止空間部に、回転子積層鉄心の軸方向端部にある鉄心片に形成された舌片部が嵌入し、舌片部が樹脂封止空間部の樹脂に固着して容易に抜けないので、回転子積層鉄心の軸方向端部にある鉄心片が剥がれ難い。
これによって、回転子積層鉄心の不良品の数が減少し、更にこの回転子積層鉄心を使用する電動機の品質が向上する。
In the rotor laminated iron core according to the first to seventh inventions, the shaft of the rotor laminated iron core is formed in a resin-sealed space formed by extending in the longitudinal direction on one side or both sides in plan view of each magnet insertion hole. Since the tongue piece formed on the core piece at the end of the direction fits in, and the tongue piece adheres to the resin in the resin-sealed space and does not easily come out, it is at the axial end of the rotor laminated core. The core piece is difficult to peel off.
Thereby, the number of defective products of the rotor laminated core is reduced, and the quality of the electric motor using the rotor laminated core is further improved.
特に、第2の発明に係る回転子積層鉄心は、舌片部が折り曲げられて形成されているので、金型を用いて一定寸法かつ一定形状のものが容易に製造できる。 In particular, since the rotor laminated core according to the second invention is formed by bending the tongue piece, it can be easily manufactured with a constant size and shape using a mold.
第5の発明に係る回転子積層鉄心は、舌片部が一つの樹脂封止空間部に対して隙間を有して複数設けられているので、封止樹脂との接合強度が増加する。 In the rotor laminated iron core according to the fifth aspect of the present invention, a plurality of tongue pieces are provided with a gap with respect to one resin sealing space, so that the bonding strength with the sealing resin increases.
そして、第7の発明に係る回転子積層鉄心は、磁石挿入孔に永久磁石が所定位置で納まる位置決め突起(位置決め係止部)が設けられているので、舌片部の形状、位置に関係なく永久磁石の磁石挿入孔に対する位置を決めることができる。 And since the rotor lamination | stacking iron core which concerns on 7th invention is provided with the positioning protrusion (positioning latching | locking part) in which a permanent magnet fits in a predetermined position in a magnet insertion hole, regardless of the shape and position of a tongue piece part The position of the permanent magnet with respect to the magnet insertion hole can be determined.
続いて、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。
図1(A)〜(C)に示すように、本発明の第1の実施の形態に係る回転子積層鉄心10は、軸方向端部(即ち、上端及び下端)に配置される鉄心片11、12とその中間部に配置された複数枚の鉄心片13が積層して形成された鉄心本体14と、鉄心本体14の円周方向に形成された複数の磁石挿入孔15に配置された直方体形状の永久磁石16と、この永久磁石16を磁石挿入孔15に樹脂封止するモールド樹脂17とを有している。そして、磁石挿入孔15を平面視して長手方向に延長して両側に樹脂封止空間部18が形成されている。この樹脂封止空間部18には、鉄心片11、12に形成された舌片部19、20が磁石挿入孔15に折れ曲がった状態で嵌入している。以下、これらについて詳しく説明する。
Subsequently, an embodiment in which the present invention is embodied will be described for the understanding of the present invention.
As shown in FIGS. 1 (A) to (C), the rotor laminated
図1、図2(A)〜(C)に示すように、鉄心片11〜13は厚みが例えば0.15〜2mmの磁性鋼板をプレス加工して形成され、中央に軸孔23が形成され、積層して磁石挿入孔15となる複数の抜き孔24、25、26が半径方向外側領域に沿って形成されている。この抜き孔24、25、26は両側に樹脂封止空間部18の形成部位27をそれぞれ有している。
上端及び下端に位置する鉄心片11、12の抜き孔24、25の長手方向両端部(即ち、形成部位27)の幅方向中央には、内側を向いて長方形の板材からなる舌片部19、20が設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2A to 2C, the
At the center in the width direction of the longitudinal ends of the
この舌片部19、20は折り曲げた状態で、抜き孔24、25に配置される永久磁石16の側端部に当接しない長さとなっている。従って、舌片部19、20の長さは抜き孔24、25の幅aの例えば0.5〜2倍程度の長さとなって、舌片部19、20の幅は抜き孔24、25の幅aの例えば0.3〜0.6倍となっている。この鉄心片11〜13を積層して鉄心本体14をかしめ積層する場合には、舌片部19、20は予め基部を基準にして例えば、30〜70度の範囲で折り曲げられている。なお、舌片部19、20を内側向きで湾曲状に折り曲げてもよい。
The
なお、舌片部19、20の長さは折り曲げない状態で、抜き孔24、25に配置する永久磁石16の側端部に当接しない長さ又は接する長さになっていてもよい。また、舌片部19、20の長さは折り曲げた状態で、抜き孔24、25に配置する永久磁石16の側端部に当接する長さとなっている場合は、永久磁石16の挿入時に永久磁石16の側端部に当てながら舌片部19、20を折り曲げてもよい。この場合、上端及び下端の両方に位置する鉄心片11、12の舌片部19、20の片側のみを挿入する永久磁石16によって折り曲げるようにするのが好ましい。
In addition, the length of the
回転子積層鉄心10の形成にあっては、鉄心片12の上に複数枚の鉄心片13をかしめ積層し、最上部に鉄心片11を積層する。この場合、舌片部19、20を予め折り曲げておく場合は、鉄心片12の舌片部20を上向きに、鉄心片11の舌片部19を下向きに向けて、形成される磁石挿入孔15内に納まるようにする。次に、従来方法によって、図示しない上型及び下型の間に入れて、型締めし、上型又は下型に設けられている樹脂ポットからモールド樹脂を充填する。これによって、舌片部19、20が硬化したモールド樹脂に嵌入した(即ち、突き刺さった)状態になり、アンカー効果を発揮することで上端及び下端の鉄心片11、12の剥離が防止される。
In forming the rotor laminated
次に、図3を参照しながら、本発明の第2の実施の形態に係る回転子積層鉄心について説明する。図3(A)は磁石挿入孔30に永久磁石16が挿入されていない状態の鉄心本体31を示し、図3(B)は磁石挿入孔30に永久磁石16が挿入された状態の鉄心本体31を示す。図3(C)は磁石挿入孔30に永久磁石16が挿入され、モールド樹脂32で固定された状態の回転子積層鉄心33を示す。
Next, a rotor laminated core according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3A shows the
この実施の形態においては、回転子積層鉄心33には対となる磁石挿入孔30を複数対(通常4〜8対)円周方向に備え、各磁石挿入孔30には所定大きさ(直方体状)の永久磁石16の位置を決める位置決め突起35を備えている。なお、位置決め突起35はこの実施の形態においては、一つであるが複数設けて、磁石挿入孔30の所定位置に正確に永久磁石16が装着されるようにしてもよい。
In this embodiment, a plurality of pairs (usually 4 to 8 pairs) of magnet insertion holes 30 are provided in the rotor laminated
磁石挿入孔30の片側には、磁石挿入孔30を円周方向又は長手方向に延長して樹脂封止空間部36が設けられ、この樹脂封止空間部36の周方向端部には、樹脂封止空間部36の奥側方向に折り曲げれた舌片部37を有している。この舌片部37は最上層の鉄心片38及び図示しない最下層の鉄心片に設けられ、折れ曲がり点である基部を除く部分が樹脂封止空間部36の奥側に嵌入している。
On one side of the
この回転子積層鉄心33を用いて、本発明の作用効果を確認した実験例を図4に示す。この実験においては、舌片部37の幅は0.5mm、長さは4mmで、磁性鋼板の厚みは0.3mmであった。上側の鉄心片38の端部を引っ張って、その荷重と引っ張り量(即ち、浮き量)との関係を求めた。また、比較のため舌片部38が設けられていない鉄心片においても同様の実験を行った。図4に示すように、舌片部38を設けた回転子積層鉄心33の方が最上部又は最下部の鉄心片が剥がれ難いことが判る。
FIG. 4 shows an experimental example in which the effect of the present invention was confirmed using this rotor laminated
図5は舌片部の変形例を示すが、(A)は第1、第2の実施の形態と同様ストレート状の舌片部40を、(B)は楔状の舌片部41を、(C)は先側膨出形状の舌片部42を、(D)は鉤状の舌片部43を、(E)は複数の板片を隙間を有して備える舌片部44を示す。(A)、(E)のストレート状の舌片部40、44より、(B)、(C)、(D)に示す異形の舌片部41〜43の方が樹脂からより抜けにくくなる。
FIG. 5 shows a modification of the tongue piece. (A) shows a
前記実施の形態は、軸方向端部にある鉄心片のみに舌片部を設けたが、軸方向端部にある鉄心片を含む複数枚の鉄心片に内側に曲がった舌片部を設ける場合も本発明は適用される。
本発明は第1、第2の実施の形態及び変形例を組み合わせて回転子積層鉄心を構成する場合も適用される。
また、前記した舌片部は鉄心本体の上端部及び下端部の一枚のみの鉄心片に適用すれば十分であるが、必要に応じて鉄心本体の上端部及び下端部の2枚目までの鉄心片に適用することもできる。なお、舌片部(の先端部)は磁石挿入孔に挿入されている永久磁石に当接させないようにすると、永久磁石挿入時の作業が容易となる。
In the above-described embodiment, the tongue piece portion is provided only on the iron core piece at the axial end portion. However, the plurality of iron core pieces including the iron core piece at the axial end portion are provided with the tongue piece portion bent inward. The present invention also applies.
The present invention is also applied to a case where a rotor laminated iron core is configured by combining the first and second embodiments and modifications.
Moreover, although it is sufficient to apply the above-mentioned tongue piece part to only one piece of the core part of the upper end part and the lower end part of the core body, the second upper end part and the lower end part of the core body can be used as necessary. It can also be applied to core pieces. If the tongue piece (the tip) is not brought into contact with the permanent magnet inserted into the magnet insertion hole, the operation at the time of inserting the permanent magnet becomes easy.
10:回転子積層鉄心、11〜13:鉄心片、14:鉄心本体、15:磁石挿入孔、16:永久磁石、17:モールド樹脂、18:樹脂封止空間部、19、20:舌片部、23:軸孔、24〜26:抜き孔、27:形成部位、30:磁石挿入孔、31:鉄心本体、32:モールド樹脂、33:回転子積層鉄心、35:位置決め突起、36:樹脂封止空間部、37:舌片部、38:鉄心片、40〜44:舌片部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10: Rotor laminated iron core, 11-13: Iron core piece, 14: Iron core main body, 15: Magnet insertion hole, 16: Permanent magnet, 17: Mold resin, 18: Resin sealing space part, 19, 20: Tongue piece part , 23: shaft hole, 24-26: punching hole, 27: formation site, 30: magnet insertion hole, 31: iron core body, 32: mold resin, 33: rotor laminated iron core, 35: positioning protrusion, 36: resin sealing Stop space part, 37: tongue piece part, 38: iron core piece, 40-44: tongue piece part
Claims (7)
前記各磁石挿入孔の平面視して長手方向片側又は両側に延長して形成された樹脂封止空間部に、該回転子積層鉄心の軸方向端部にある鉄心片に形成された舌片部が嵌入していることを特徴とする回転子積層鉄心。 In the rotor laminated iron core in which permanent magnets are inserted into a plurality of magnet insertion holes formed in the circumferential direction and sealed with resin,
A tongue piece formed on the core piece at the axial end of the rotor laminated core in a resin-sealed space formed by extending to one side or both sides in the longitudinal direction in plan view of each magnet insertion hole A rotor laminated iron core characterized in that is inserted.
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