JP3023576B2 - 永久磁石付回転子 - Google Patents

永久磁石付回転子

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JP3023576B2 JP4140898A JP14089892A JP3023576B2 JP 3023576 B2 JP3023576 B2 JP 3023576B2 JP 4140898 A JP4140898 A JP 4140898A JP 14089892 A JP14089892 A JP 14089892A JP 3023576 B2 JP3023576 B2 JP 3023576B2
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善一郎 小林
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アイチ−エマソン電機株式会社
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、密閉型圧縮機等に使用
される電動機の回転子に関し、特に永久磁石界磁を備え
た回転子に関する。
【0002】
【従来の技術】密閉型圧縮機に使用される磁石を装着し
た回転子は、遠心力によって磁石が飛散しないための補
強と、磁石粉等が回転子外部へ極力漏れないための密封
とを目的として、保護部材によって回転子の外周部と軸
方向両端部をそれぞれ覆って構成される。
【0003】図7及び図8は上記回転子の構造を示す断
面図であり、例えば特開平2−246748号公報等に
開示されるものである。この回転子は、厚肉円筒形のヨ
ーク1の外周部に瓦状の磁石2を複数個配置し、この磁
石2の外周部に薄肉の金属管3を嵌着し、一方磁石2の
軸方向両端には端板4,4を装着して構成されている。
【0004】ヨーク1は、軸孔6、クランプピン挿通孔
7、磁石の位置決めのための突起8をそれぞれ有し、一
般に円形薄鉄板を多数積層することにより形成される。
ヨーク1において14はバランス調整孔であり、ヨーク
1の軸方向の一方端または両端部に設けられて、例えば
密閉型圧縮機における圧縮機構によって生じるアンバラ
ンスを矯正するバランスウェイトとして機能するもので
ある。図示の例ではヨーク1の端部を形成する薄鉄板の
略半周の範囲に合計4個のバランス調整孔14が設けて
あり、またこれらは一般にモーメント量をなるべく多く
する必要上、ヨーク1の外周近傍に設けられる。磁石2
は、フェライト等の硬質磁性材により形成されるが、円
筒形のものが一体で形成できないために、瓦状片のもの
を複数個使用して、これを略等配状に配置して金属管3
の締め付けによって固定する。金属管3は、耐遠心力の
ための補強と外周部の密封を行うものであり、引張強度
に優れ且つ非磁性体のものが用いられ、一般にステンレ
ス等のキャンを焼きばめまたは圧入によって装着する。
端板4,4は、磁石2の軸方向両端部を密封するもので
あり、金属製の円形板が使用される。端板4,4と金属
管3とはすきま嵌合となっており、端板4,4とヨーク
1とはそれぞれの内部を軸方向に貫通する複数のクラン
プピン9によって相互が固定されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】磁石2を密封して磁石
粉などが回転子外部へ漏れないようにするためには、端
板4,4は不可欠なものであり、この端板を回転子に固
定しておくためにはクランプピン9が必要とされる。従
って、ヨークと端板にそれぞれ設けられたクランプピン
を挿通するための孔を互いに合わせる手間、及びこの孔
にクランプピンを挿通する手間、さらにクランプピンを
かしめる手間を要するものであった。
【0006】また、ヨーク1は薄鉄板の積層体であるた
め、薄鉄板の揃いが悪いとクランプピンの挿通が非常に
困難となる問題がある。これを解消するために、図示す
るようにカシメクランプ部11を設けて、薄鉄板のプレ
ス抜きと同時に薄鉄板同士のカシメ積層を行うことによ
ってヨーク1を形成するのが好ましいが、この場合は、
クランプピン挿通孔7とカシメクランプ部11とをヨー
ク1を構成する薄鉄板に設けるため、バランス調整孔1
4を設けるスペースが少なくなる。このため、例えばロ
ータリー圧縮機用の回転子のような多量のバランスウェ
イトを必要とするものにあってはバランス調整孔のスペ
ースが不足するために、この不足分の重量を補う別のウ
ェイトをクランプピン9を利用して端板上にかしめて取
り付けたりする必要があった。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明による回転子は、
ヨークを薄鉄板同士のカシメ積層によって固着して形成
するとともに、前記薄鉄板の内径をヨーク中央部におい
ては回転軸が嵌着できる内径に、軸方向端部においては
前記中央部より大きな内径にそれぞれ形成し、一方端板
の内径部には軸方向へ突出する円筒部分を形成して、こ
の円筒部分を前記ヨークにおける大きな内径部分に圧入
して構成したものである。
【0008】また特に上記端板の補強が必要となる場合
は、外周部に嵌着された金属管の軸方向端部を内径側へ
折り曲げて、前記端板にかぶせて構成する。また金属管
端部の折り曲げに伴う磁石の保護、あるいは金属管端部
の補強をそれぞれ目的として、前記端板の外径部の一部
または全周を内径部の円筒部分と逆方向へ折り曲げて構
成する。
【0009】
【作用】ヨークを薄鉄板同士のカシメ積層によって固着
することにより、各薄鉄板はプレス抜きと同時にかしめ
られてヨークの内径精度が良好に仕上がるため、端板の
円筒部分をヨークの大きな内径部分へ圧入する圧入精度
は良好となり、端板はヨークにしっかりと固定される。
一方、クランプピンが廃止できるため、従来クランプピ
ン挿通孔が設けられていたスペースをバランス調整孔と
して利用できる。
【0010】
【実施例】本発明の第1の実施例を図1及び図2に示
す。ヨーク5は薄鉄板同士のカシメ積層によって固着さ
れている。これは周知の通り、各薄鉄板にプレス抜きと
同時に打ち出し突起を設け、この突起を隣接する薄鉄板
における突起の背面の凹部に嵌合させてプレス型内で所
定の積厚に積層するものであり、実施例のものにおいて
は4ケ所のカシメクランプ部11が設けてある。このカ
シメ積層は薄鉄板のプレス抜きと同時になされるため、
内外径の精度が良好に仕上がる特長がある。
【0011】また上記ヨーク5は、中央部においては回
転軸が嵌着される軸孔6を有する薄鉄板5bで構成し、
軸方向両端部においては前記軸孔6より大きな内径6
a,6aを有する薄鉄板5a,5aで構成されている。
この内径6a,6aは必ずしも同一寸法とする必要はな
く、例えば密閉型圧縮機における軸受部等から逃がす目
的で、この軸受部側の内径のみを反対側のものよりも大
きく構成する等適宜変更可能である。
【0012】ヨークのバランス調整孔14は合計5個設
けてある。これらバランス調整孔14は、回転子の軸方
向の一方端または両端に必要とされるモーメント量に応
じて、形状、個数または深さを調整して具備される。上
記モーメント量が比較的少ない場合は、一方端または両
端の薄鉄板5aのみにバランス調整孔14を設けて、薄
鉄板5bには設けないようにすれば、ヨーク5のプレス
抜き及び積層工程が簡易となる。またモーメント量が多
い場合は、ヨーク5の外周近傍のスペースが豊富なた
め、バランスウェイトの設計が容易となる。ヨーク5の
外周部には位置決めのための突起8に案内されて瓦状の
磁石2が複数個配置され、この磁石2の外周部には薄肉
の金属管3が焼きばめ等によって嵌着され、これらの構
成は従来と同様である。
【0013】次に、磁石2の軸方向両端部を密封する端
板10,10には、内径部に軸方向へ突出する円筒部分
10a,10aが形成されており、この円筒部分10
a,10aはヨーク5の大きな内径部分6a,6aに圧
入されて、この結果端板10,10がヨーク5の端部に
固定されている。端板10は、鉄板、ステンレス板、黄
銅板等の金属板をプレス成形して円筒部分10aを形成
する。また樹脂成形品によって端板10を形成してもよ
い。
【0014】図3は本発明の第2の実施例を示し、金属
管3の軸方向端部を内径側へ折り曲げて端板10にかぶ
せた構成としたものである。図中12が折り曲げ部を示
している。このように構成することにより、端板10が
ヨーク5や磁石2の端面から浮き上がるのが防止されて
補強される。また金属管3のずれが防止できる特長があ
る。
【0015】また図4は本発明の第3の実施例を示し、
端板13の外径部を、内径部の円筒部分13aと逆方向
へ突出するように折り曲げたものである。図中13bが
端板外径部の折り曲げ部を示しており、これは外周部の
円周方向の複数箇所に部分的に設けてもよく、また全周
にわたって設けてもよい。尚端板13の内径部の円筒部
分13aは図2及び図3に示した円筒部分10aと同等
構成である。このように構成することにより、金属管3
の折り曲げ部12を磁石2から遠ざけ、金属管の折り曲
げの圧力によって磁石が割れたりするのが防止でき、特
に折り曲げ力を要する厚肉の金属管を用いた場合に有効
となる。
【0016】また図5は本発明の第4の実施例を示し、
端板13の構成は図4の実施例と同等で、金属管3の端
部の構成は図2の実施例と同等である。これは金属管3
の端部を折り曲げない場合において、端板外径部の折り
曲げ部13bを金属管3の端部に沿わせて構成したもの
である。このように構成することにより回転子端部が補
強されて、回転子完成後の運搬時や密閉型圧縮機への組
み付け時等において回転子端部を誤って周囲の物品や治
具等に衝突させた場合に、金属管3とその他の構成部品
との相対的なずれが防止できるとともに、外径精度が狂
うのが防止でき、特に機械強度的に弱い薄肉の金属管を
用いた場合に有効となる。尚、金属管には電動機の運転
に伴って渦電流が発生するため、電動機性能の向上のた
めには金属管肉厚はなるべく薄い方がよい。
【0017】以上の実施例に示した本発明回転子の端板
は、プレス成形によって容易に製作できるが、一般的に
は図6に示すような構成を採用することにより、精度、
コスト及び強度的に優れたものが製作できる。図6に示
す端板15は、前述した端板13と同様の内径部の円筒
部分15a及び外径部の折り曲げ部15bを有するほか
に、円筒部分15aから内径側へ若干突出した部分15
cを残して形成されている。このように成形することに
より、内径部分15aのはめあい部分の寸法精度が向上
し、同時に円筒部分15aの先端部強度も向上する。ま
た端板15の深さ方向の距離が一定となるため、同一順
送プレス型で成形可能となる。また図6において、5c
は大きな内径6aを有するヨーク薄鉄板5aよりもさら
に若干内径を大きくした薄鉄板であり、ヨークの軸方向
端部の内径に段差を設けるためのものである。この構成
により、この部分に当接する端板のコーナー部分の曲率
を大きくできて、端板の成形が容易となる。尚、図6の
実施例に示される構造上の特徴は、図2乃至5の実施例
全てに適用できる。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、端板自身がヨークと嵌
合することによって固定されるため、従来のクランプピ
ンが不要となり、同時に従来工数を要していたクランプ
ピン挿通のための手間が省略され、これらの結果回転子
がコストダウンされるものである。また、クランプピン
の頭部やかしめ部が回転子から突出しないため、回転子
がコンパクトに仕上がる特長がある。
【0019】またバランス調整孔として利用できるヨー
ク内のスペースが多いため、多量のバランスウェイトを
必要とする回転子においても、別部品のバランスウェイ
トを取り付けることなく対応できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示し、図2のQ−Q線
にて切断した回転子の平面断面図。
【図2】図1のP−O−P線にて切断した回転子の正面
断面図。
【図3】本発明の第2の実施例を示し、図2の切断面に
相当する回転子の正面断面図。
【図4】本発明の第3の実施例を示し、図2の切断面に
相当する回転子の要部正面断面図。
【図5】本発明の第4の実施例を示し、図2の切断面に
相当する回転子の要部正面断面図。
【図6】本発明の第5の実施例を示し、図2の切断面に
相当する回転子の要部正面断面図。
【図7】従来例を示し、図8のN−N線にて切断した回
転子の平面断面図。
【図8】 図7のM−O−M線にて切断した回転子の正面
断面図。
【符号の説明】
1,5 ヨーク 2 磁石 3 金属管 4,10,13,15 端板 6 軸孔 10a,13a,15a 円筒部分 11 カシメクランプ部 12 金属管の折り曲げ部 13b,15b 端板外径部の折り曲げ部 14 バランス調整孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02K 1/27 501 H02K 1/22 H02K 1/30 H02K 15/02 - 15/03 H02K 15/16

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転軸が挿通される内径を有する薄鉄板
    を多数積層して形成したヨークと、このヨークの外周に
    装着した磁石を備え、前記磁石の外周に金属管を嵌着す
    るとともに、軸方向端部に端板を当てて磁石周囲を覆っ
    て構成する回転子において、前記ヨークを薄鉄板同士の
    カシメ積層によって固着して形成するとともに、前記薄
    鉄板の内径をヨーク中央部においては回転軸が嵌着でき
    る内径に、軸方向端部においては前記中央部より大きな
    内径にそれぞれ形成し、一方前記端板の内径部には軸方
    向へ突出する円筒部分を形成して、この円筒部分を前記
    ヨークにおける大きな内径部分に圧入して構成したこと
    を特徴とする回転子。
  2. 【請求項2】 前記金属管の軸方向端部を内径側へ折り
    曲げて、前記端板にかぶせたことを特徴とする請求項1
    記載の回転子。
  3. 【請求項3】 前記端板の外径部の一部または全周を内
    径部の円筒部分と逆方向へ折り曲げたことを特徴とする
    請求項1または2記載の回転子。
  4. 【請求項4】 前記ヨークにバランスを調整するための
    孔を設けたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか
    に記載の回転子。
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