JP2014023291A - 低慣性ロータを有する回転機のマグネット固定構造及び方法 - Google Patents

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Seiji Kajiyama
誠司 梶山
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Abstract

【課題】ロータヨークの重量を大幅に軽量化し、低慣性化を達成する。
【解決手段】回転軸６に形成され大径部６ａ及び小径部６ｂと、両端に第１、第２円柱状凹部７ａ，７ｂを有し、前記小径部６ｂに嵌合されて無垢材からなるロータヨーク７と、ロータヨーク７の外周に設けられたマグネット固定体と、各マグネット固定体２２間に設けられたマグネット１０とよりなる構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、低慣性ロータを有する回転機のマグネット固定構造及び方法に関し、特に、無垢のロータヨークの両端に一対の円柱状凹部を形成し、マグネットをマグネット固定板を介してロータヨークの外周に取り付け、低慣性とするための新規な改良に関する。
従来、用いられていたモータとしては、例えば、特許文献１の構成を挙げることができるが、このような従来構成のモータにおいて低慣性ロータを用いる場合には、図６及び図７の構成が採用されていた。
すなわち、図６において符号１で示されるものはケースであり、このケース１は、前蓋２及び後蓋３と一体状に接続されることによって前記ケース１が構成されている。
前記前蓋２及び後蓋３に設けられた一対の軸受４,５間には、回転軸６が回転自在に設けられ、この回転軸６の外周には積層型のロータヨーク７が設けられ、このロータヨーク７には、軸方向に貫通する複数の貫通孔８が形成されることによって、ロータヨーク７自体の低慣性化が達成されている。
前記ロータヨーク７の外周には、所定角度間隔でマグネット用の位置決め突条からなるマグネット固定体２２が軸方向に沿って長手状に形成され、各位置決め突条９間には、弧状をなすマグネット１０が貼着等によって設けられている。
前記回転軸６の先端には、エンコーダ等からなる回転検出器１１が設けられている。
国際公開第２００６／１２０９７５号公報
従来のモータは、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、無垢材の回転軸の外周に積層型のロータヨークを嵌合させているため、ロータヨーク自体の軽量化には貫通孔を形成させることしかできず、これ以上の低慣性化は困難であった。
本発明による低慣性ロータを有する回転機のマグネット固定構造は、ステータを有するケースを形成する前蓋及び後蓋に設けられた一対の軸受間に回転自在に設けられた回転軸と、前記回転軸に形成され大径部及び前記大径部より小径の小径部と、前記小径部の外周に嵌合されその軸方向に沿う両端に第１、第２円柱状凹部を有すると共に無垢材からなるロータヨークと、前記ロータヨークの外周に所定角度間隔で軸方向に設けられた長手状のマグネット固定体と、前記各マグネット固定体間に設置されたマグネット構造とからなる。
前記第１円柱状凹部は前記大径部に対応し、前記第２円柱状凹部は前記小径部に対応している構成であり、また、
前記各マグネット固定体は、前記ロータヨークの外周に形成された孔又はねじ孔に螺入されたねじによって前記ロータヨークの外周に固定されている構成であり、また、本発明による低慣性ロータを有する回転機のマグネット固定方法は、ステータを有するケースを形成する前蓋及び後蓋に設けられた一対の軸受間に回転自在に設けられた回転軸と、前記回転軸に形成され大径部及び前記大径部より小径の小径部と、前記小径部の外周に嵌合されその軸方向に沿う両端に第１、第２円柱状凹部を有すると共に無垢材からなるロータヨークと、前記ロータヨークの外周に所定角度間隔で軸方向に設けられた長手状のマグネット固定体と、前記各マグネット固定体間に設けられたマグネット構造とからなる。
前記第１円柱状凹部は前記大径部に対応し、前記第２円柱状凹部は前記小径部に対応している方法であり、また、前記各マグネット固定体は、前記ロータヨークの外周に形成された孔又はねじ孔に螺入されたねじによって前記ロータヨークの外周に固定されている方法である。
本発明による低慣性ロータを有する回転機のマグネット固定構造及び方法は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、ステータを有するケースを形成する前蓋及び後蓋に設けられた一対の軸受間に回転自在に設けられた回転軸と、前記回転軸に形成され大径部及び前記大径部より小径の小径部と、前記小径部の外周に嵌合されその軸方向に沿う両端に第１、第２円柱状凹部を有すると共に無垢材からなるロータヨークと、前記ロータヨークの外周に所定角度間隔で軸方向に設けられた長手状のマグネット固定体と、前記各マグネット固定体間に設けられたマグネットと、よりなり、前記第１円柱状凹部は前記大径部に対応し、前記第２円柱状凹部は前記小径部に対応していることにより、ロータヨークに一対の大型の円柱状凹部を形成することにより、ロータヨークの重量を従来よりも大幅に軽量化した低慣性化されたロータを得ることができ、ロータの位置決め後のチャタリングを大幅に小さくすることができる。
また、前記各マグネット固定体は、前記ロータヨークの外周に形成された孔又はねじ孔に螺入されたねじによって前記ロータヨークの外周に固定されていることにより、無垢材のロータヨークの外周を切削することなく、後付けのマグネット固定体によって簡単にマグネットをロータヨークの外周に貼着することができる。
本発明による低慣性ロータを有する回転機のマグネット固定構造を示す断面図である。 図１のロータヨークの断面図である。 図１のロータを示す平面図である。 図１のロータヨークの拡大断面図である。 図４のマグネット固定体の平面図である。 従来のモータの断面図である。 図６の断面図である。
本発明は、ロータヨークの両端に一対の円柱状凹部を形成し、マグネットをマグネット固定板を介して無垢材からなるロータヨークの外周に取り付け、低慣性ロータを有する回転機のマグネット固定構造及び方法を提供するとを目的とする。
以下、図面と共に本発明による低慣性ロータを有する回転機のマグネット固定構造及び方法の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には、同一符号を付して説明する。
図１において、符号１で示されるものはケースであり、このケース１は前蓋２及び後蓋３と一体状に形成されて構成されている。
前記前蓋２及び後蓋３には一対の軸受４,５が設けられ、各軸受４,５間には無垢材の回転軸６が回転自在に設けられ、この回転軸６は、外周の切削によって大径部６ａ及びこの大径部６ａよりも小径の小径部６ｂによって構成されている。
前記回転軸６の小径部６ｂ側からは筒状で無垢材からなるロータヨーク７が挿入されて嵌合されており、このロータヨーク７の両端には、円柱状をなす第１、第２円柱状凹部７ａ，７ｂが形成されている。
尚、前記回転軸６及びロータヨーク７によりロータ２５が構成されている。
前記ロータヨーク７が回転軸６の小径部６ｂに嵌合されていることにより、前記各円柱状凹部７ａ，７ｂは円柱状の形状が輪状の形状となるように構成されている。
前記ロータヨーク７は、断面形状でみると、両端の肉薄部７Ａと中央の肉厚部７Ｂによって構成され、前記肉厚部７Ｂが前記大径部６ａに当接することによって回転軸６上のロータヨーク７の位置決めが行われるように構成されている。
前記ロータヨークの外周にはマグネット１０が貼り付け等によって設けられ、前記ケース１の内側に設けられたステータ２０が前記マグネット１０に対応することができるように構成されている。
前記回転軸６の小径部６ｂの先端側にはエンコーダ等からなる回転検出器１１が設けられている。
前記ロータヨーク７の外周には、図２の断面図で示されるように、所定角度間隔で孔（又はねじ孔）２１が形成され、このロータヨーク７を平面的にみると、図３のように、前記孔（又はねじ孔）２１が回転軸６の軸方向に沿って直線状に配設されている。
前記ロータヨーク７の外周には、無垢のロータヨーク７の外周に突条を形成するにはコスト上不明であるため、直線状に配置された孔（又はねじ孔）２１をガイドとして、図５に示される別体の長手状をなすマグネット固定体２２がピン又はねじ２３で取り付けられ、図４で示されるように、各マグネット固定体２２間の前記ロータヨーク７の外周にマグネット１０を取り付けることができる。
本発明による低慣性ロータを有する回転機のマグネット固定構造は、無垢材からなるロータヨークに一対の円柱状凹部を形成してもマグネットを設けることができ、ロータ自体の低慣性化を達成することができる。
１ ケース
２ 前蓋
３ 後蓋
４、５ 軸受
６ 回転軸
６ａ 大径部
６ｂ 小径部
７ ロータヨーク
７ａ 第１円柱状凹部
７ｂ 第２円柱状凹部
７Ａ 肉薄部
７Ｂ 肉厚部
１０ マグネット
２０ ステータ
２１ 孔（又はねじ孔）
２２ マグネット固定体
２３ ピン又はねじ

Claims (4)

  1. ステータ(20)を有するケース(1)を形成する前蓋(2)及び後蓋(3)に設けられた一対の軸受(4,5)間に回転自在に設けられた回転軸(6)と、前記回転軸(6)に形成され大径部(6a)及び前記大径部(6a)より小径の小径部(6b)と、前記小径部(6b)の外周に嵌合されその軸方向に沿う両端に第１、第２円柱状凹部(7a,7b)を有すると共に無垢材からなるロータヨーク(7)と、前記ロータヨーク(7)の外周に所定角度間隔で軸方向に設けられた長手状のマグネット固定体(22)と、前記各マグネット固定体(22)間に設けられたマグネット(10)と、よりなり、
    前記第１円柱状凹部(7a)は前記大径部(6a)に対応し、前記第２円柱状凹部(7b)は前記小径部(6b)に対応していることを特徴とする低慣性ロータを有する回転機のマグネット固定構造。
  2. 前記各マグネット固定体(22)は、前記ロータヨーク(7)の外周に形成された孔（又はねじ孔）(21)に螺入されたピン又はねじ(23)によって前記ロータヨーク(7)の外周に固定されていることを特徴とする請求項１記載の低慣性ロータを有する回転機のマグネット固定構造。
  3. ステータ(20)を有するケース(1)を形成する前蓋(2)及び後蓋(3)に設けられた一対の軸受(4,5)間に回転自在に設けられた回転軸(6)と、前記回転軸(6)に形成され大径部(6a)及び前記大径部(6a)より小径の小径部(6b)と、前記小径部(6b)の外周に嵌合されその軸方向に沿う両端に第１、第２円柱状凹部(7a,7b)を有すると共に無垢材からなるロータヨーク(7)と、前記ロータヨーク(7)の外周に所定角度間隔で軸方向に設けられた長手状のマグネット固定体(22)と、前記各マグネット固定体(22)間に設けられたマグネット(10)と、よりなり、
    前記第１円柱状凹部(7a)は前記大径部(6a)に対応し、前記第２円柱状凹部(7b)は前記小径部(6b)に対応していることを特徴とする低慣性ロータを有する回転機のマグネット固定方法。
  4. 前記各マグネット固定体(22)は、前記ロータヨーク(7)の外周に形成された孔（又はねじ孔）(21)に螺入されたねじによって前記ロータヨーク(7)の外周に固定されていることを特徴とする請求項３記載の低慣性ロータを有する回転機のマグネット固定方法。
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