JP2015053764A - 永久磁石付き回転子及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】軸孔12を中央にその周囲に永久磁石16が収納された磁石挿入孔15を備えた積層鉄心本体13の軸方向の一端側及び他端側に配置され第1、第2の貫通孔32、33をそれぞれ備える第1、第2の端面板18、19を配置した永久磁石付き回転子10において、第1、第2の貫通孔32、33は、平面視して磁石挿入孔15の半径方向内側又は外側の輪郭線と重なり、しかも、第1、第2の貫通孔32、33は磁石挿入孔側に向かって拡径する第1、第2のテーパー部34、35をそれぞれ有する。
【選択図】図1
Description
そして、回転電機には複数個の永久磁石(未磁化のものを含む)を積層鉄心本体に形成された磁石挿入孔に埋め込んだ永久磁石付き回転子がある。この永久磁石付き回転子は高速回転を行う電気自動車用モータや発電機、FAモータ等に最適である。
また、非磁性体からなる端面板を永久磁石付きの回転子鉄心(積層鉄心本体)の両端に配置し、永久磁石の飛び出しを防止できるようにすることも提案されている(特許文献2参照)。
また、端面板の樹脂が充填される樹脂充填孔の形状を外広がりのテーパー形状としているため、シャフト挿入時に端面板を周方向や軸方向以外へ動かす力が加えられると、容易に回転子鉄心と端面板を固定している樹脂が破断してしまう。
破断した樹脂は端面板から外側に落下するため、永久磁石付き回転子をモータとして組み立てたあとに端面板から樹脂が落下してしまうと、モータとして機能を果たせなくなるおそれがある。
前記第1、第2の貫通孔は、平面視して前記磁石挿入孔の半径方向内側又は外側の輪郭線と重なり、しかも、前記第1、第2の貫通孔は磁石挿入孔側に向かって拡径する第1、第2のテーパー部をそれぞれ有する。
前記永久磁石が挿入された積層鉄心本体の軸方向両側に、前記磁石挿入孔に連通する第1、第2の貫通孔を有する第1、第2の端面板を配置して、搬送トレイに位置決めして配置する第1工程と、
前記第1の端面板、前記積層鉄心本体及び前記第2の端面板が位置決め載置された前記搬送トレイを前記樹脂注入金型と前記受け金型との間に位置決めして配置し、前記樹脂注入金型と前記受け金型とでこれらを加圧挟持する第2工程と、
前記第1の端面板に形成された前記第1の貫通孔から前記磁石挿入孔内に前記樹脂を充填する第3工程とを有し、
前記第1の貫通孔は磁石挿入孔側に拡径するテーパー部を備えている。
また、樹脂を磁石挿入孔の壁面に沿って注入できるので、永久磁石を磁石挿入孔の内径側又は外径側に寄せることができる。
更に、端面板と積層鉄心本体との一部が分離しても、樹脂が端面板の外に脱落しないという利点がある。
図1〜図5を参照しながら、本発明の一実施の形態に係る永久磁石付き回転子10について説明する。永久磁石付き回転子10は、複数の鉄心片11を積層して形成され、中央に断面円形のシャフトが挿入される軸孔12を有する積層鉄心本体13と、軸孔12の周囲にあって、積層鉄心本体13の円周方向に複数設けられた磁石挿入孔15にそれぞれ配置された永久磁石16と、積層鉄心本体13の下(裏面、軸方向の一端側)と上(表面、軸方向の他端側)に配置された第1、第2の端面板18、19を有して形成される。
なお、第1、第2の貫通孔32、33の位置は、磁石挿入孔15の長手方向中央位置で、半径方向一方側にある(図5(C)参照)。30は、磁石挿入孔15と第1、第2の貫通孔32、33に充填される樹脂を示す。
この実施の形態では、積層鉄心本体13の下側から樹脂30を注入するので、搬送台41は第1の貫通孔32と連通するように、上下に貫通する樹脂送出孔59を有している。
長尺の磁性条材から、中央に軸孔を、その周囲に磁石挿入孔を、最外部には位置決め溝を有する鉄心片11をかしめ積層して積層鉄心本体13を形成する。
また、第1、第2の貫通孔32、33は積層鉄心本体13側に拡径するテーパー部34、35を有しているので、仮に第1、第2の端面板18、19が外れても第1、第2の貫通孔32、33の樹脂30が外部に飛び出ることはない。また、第1、第2の端面板18、19は断面積の大きい樹脂柱で積層鉄心本体13と連結されるので、第1、第2の端面板18、19も積層鉄心本体13から外れにくい。
その他の条件は、第1の実施の形態に係る永久磁石付き回転子の製造方法と同一であるので省略する。
樹脂は熱硬化性樹脂であるのが好ましいが、熱可塑性樹脂であってもよい。
本発明は以上の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲での改良、変更はあり得るし、以上の実施の形態の一部を他の実施の形態に流用することもできる。
ポストとして、最終製品であるシャフトを使用することもできる。
Claims (10)
- シャフトが挿入される軸孔を中央にその周囲に複数の磁石挿入孔を備えた積層鉄心本体と、前記磁石挿入孔にそれぞれ配置された永久磁石と、前記積層鉄心本体の軸方向の一端側及び他端側に配置され前記磁石挿入孔に連通する第1、第2の貫通孔をそれぞれ備える第1、第2の端面板と、前記磁石挿入孔及び前記第1、第2の貫通孔に充填される樹脂とを有する永久磁石付き回転子において、
前記第1、第2の貫通孔は、平面視して前記磁石挿入孔の半径方向内側又は外側の輪郭線と重なり、しかも、前記第1、第2の貫通孔は磁石挿入孔側に向かって拡径する第1、第2のテーパー部をそれぞれ有することを特徴とする永久磁石付き回転子。 - 請求項1記載の永久磁石付き回転子において、前記第1、第2のテーパー部は、前記第1、第2の貫通孔の磁石挿入孔側に形成され、前記第1、第2の貫通孔の反磁石挿入孔側はストレート形状となっていることを特徴とする永久磁石付き回転子。
- 請求項1記載の永久磁石付き回転子において、前記第1、第2の貫通孔は、磁石挿入孔側に前記第1、第2のテーパー部を、反磁石挿入孔側に反磁石挿入孔側に拡径する第3、第4のテーパー部をそれぞれ有していることを特徴とする永久磁石付き回転子。
- 請求項1〜3のいずれか1記載の永久磁石付き回転子において、前記第1の貫通孔は樹脂充填孔であり、前記第2の貫通孔は前記磁石挿入孔内に充填された前記樹脂を確認する確認孔であって、前記第2の貫通孔は前記第1の貫通孔よりその断面積が小さいことを特徴とする永久磁石付き回転子。
- シャフトが挿入される軸孔を中央に、その周囲に複数の磁石挿入孔を有する積層鉄心本体の前記磁石挿入孔にそれぞれ永久磁石を挿入した後、この積層鉄心本体を対向配置された樹脂注入金型と受け金型との間に配置して、前記樹脂注入金型から樹脂を注入して前記磁石挿入孔内に前記永久磁石を固定する永久磁石付き回転子の製造方法において、
前記永久磁石が挿入された積層鉄心本体の軸方向両側に、前記磁石挿入孔に連通する第1、第2の貫通孔を有する第1、第2の端面板を配置して、搬送トレイに位置決めして配置する第1工程と、
前記第1の端面板、前記積層鉄心本体及び前記第2の端面板が位置決め載置された前記搬送トレイを前記樹脂注入金型と前記受け金型との間に位置決めして配置し、前記樹脂注入金型と前記受け金型とでこれらを加圧挟持する第2工程と、
前記第1の端面板に形成された前記第1の貫通孔から前記磁石挿入孔内に前記樹脂を充填する第3工程とを有し、
前記第1の貫通孔は磁石挿入孔側に拡径するテーパー部を備えていることを特徴とする永久磁石付き回転子の製造方法。 - 請求項5記載の永久磁石付き回転子の製造方法において、前記第1、第2の端面板と、前記搬送トレイとの位置決めは、前記搬送トレイに設けられたポストによって行われることを特徴とする永久磁石付き回転子の製造方法。
- 請求項5又は6記載の永久磁石付き回転子の製造方法において、前記積層鉄心本体と前記搬送トレイとの位置決めは、前記積層鉄心本体の外側に配置された位置決め部材と、前記搬送トレイの外側位置に設けられた位置決めピンによって行うことを特徴とする永久磁石付き回転子の製造方法。
- 請求項5〜7のいずれか1記載の永久磁石付き回転子の製造方法において、前記樹脂注入金型は前記積層鉄心本体の下方にあって、前記積層鉄心本体と前記樹脂注入金型の中間に配置される前記搬送トレイは、上下に貫通する樹脂送出孔を有して、前記第1の貫通孔から前記磁石挿入孔に前記樹脂を充填していることを特徴とする永久磁石付き回転子の製造方法。
- 請求項5〜7のいずれか1記載の永久磁石付き回転子の製造方法において、前記樹脂注入金型は前記積層鉄心本体の上方にあって、前記第1の端面板と前記樹脂注入金型の中間にダミー板を配置し、該ダミー板の樹脂送出孔を介して、前記第1の貫通孔から前記磁石挿入孔に前記樹脂を充填していることを特徴とする永久磁石付き回転子の製造方法。
- 請求項5〜9のいずれか1記載の永久磁石付き回転子の製造方法において、前記第2の貫通孔は前記磁石挿入孔に前記樹脂が完全充填されたことを確認するために設けられ、該第2の貫通孔の直径は前記第1の貫通孔の直径より小さいことを特徴とする永久磁石付き回転子の製造方法。
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