JP3285060B2 - Rotor of high-speed motor and manufacturing method thereof - Google Patents
Rotor of high-speed motor and manufacturing method thereofInfo
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Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、サーボモータなどのよ
うに高速回転あるいは正逆回転の頻度の激しい状態で使
用される高速モータのロータとその製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotor for a high-speed motor such as a servomotor used in a state where high-speed rotation or forward / reverse rotation is intense, and a method of manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、6000rpm以上の回転速度で
回転するような高速モータのロータは、高速回転時にロ
ータに設けたマグネットが遠心力により飛散したり破損
しないようにする必要がある。そのため、例えば、図6
に示すように、リング状の一体のマグネット1またはリ
ング状のマグネットを円周方向に等分割したマグネット
1をモータシャフト2の段付部21によって位置決めし
て、モータシャフト2の外周面に接着し、更にマグネッ
ト1の外周に接着剤を塗布した状態で非磁性材料からな
る保護リング3を嵌合させ、マグネット1と保護リング
3の間を接着で固定してある。また、マグネット1の外
周に保護リング3をかぶせる代わりにガラスヤーンを巻
付け、ガラスヤーンには樹脂を含浸させて硬化させ、ガ
ラスヤーンの外径を加工しているものもある。2. Description of the Related Art Conventionally, in a rotor of a high-speed motor that rotates at a rotation speed of 6000 rpm or more, it is necessary to prevent a magnet provided on the rotor from being scattered or damaged by centrifugal force during high-speed rotation. Therefore, for example, FIG.
As shown in the figure, the ring-shaped integral magnet 1 or the magnet 1 obtained by equally dividing the ring-shaped magnet in the circumferential direction is positioned by the stepped portion 21 of the motor shaft 2 and adhered to the outer peripheral surface of the motor shaft 2. Further, a protection ring 3 made of a non-magnetic material is fitted in a state in which an adhesive is applied to the outer periphery of the magnet 1, and the space between the magnet 1 and the protection ring 3 is fixed by bonding. Further, instead of covering the outer circumference of the magnet 1 with the protective ring 3, a glass yarn is wound, and the glass yarn is impregnated with a resin and cured to process the outer diameter of the glass yarn.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところが、保護リング
をマグネットの外周にかぶせる従来技術では、ロータと
ステータの間の空隙を小さく維持するために保護リング
を薄く機械加工する必要があり、多くの手間がかかると
共に、マグネットとモータシャフトの接着と保護リング
とマグネットの接着の2回の接着を行うことになり、接
着剤の硬化時間が長くかかり、接着工程に多くの時間を
要していた。また、マグネットの外周にガラスヤーンを
巻付けて樹脂で硬化させる方法では、樹脂の硬化時間が
長くかかり、更に外径加工を行って振動の発生原因を取
り除く必要があり、製作期間が長くなるという欠点があ
った。本発明は、接着工程を減らして作業時間を削減し
うる、高速モータのロータとその製造方法を提供するこ
とを目的とするものである。However, in the prior art in which the protective ring is put on the outer periphery of the magnet, the protective ring needs to be thinly machined in order to keep the gap between the rotor and the stator small, which requires much labor. In addition, the magnet and the motor shaft are bonded twice and the protective ring and the magnet are bonded twice, so that it takes a long time to cure the adhesive, and much time is required for the bonding process. Also, in the method of winding a glass yarn around the outer periphery of a magnet and curing with a resin, it takes a long time to cure the resin, and it is necessary to perform outer diameter processing to remove a cause of vibration, which increases a manufacturing period. There were drawbacks. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a rotor for a high-speed motor and a method for manufacturing the same, which can reduce the number of bonding steps and the working time.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明は、マグネットを位置決めする段付部を有す
るロータシャフトと、前記ロータシャフトの外周に前記
段付部に接触させて固定したリング状でかつ軸方向に連
続するマグネットと、前記マグネットの外周に嵌合した
非磁性材料からなる保護リングとを備えた高速モータの
ロータにおいて、前記マグネットの厚さとほぼ同じ高さ
を有し、かつ前記マグネットに接触しない側に傾斜面を
有する段付部を前記ロータシャフトに設けるとともに、
一方の端面側に前記段付部の傾斜面に対応する傾斜部を
有する保護リングを、前記段付部の傾斜面と前記マグネ
ットの外周面にかぶせて接着剤を用いることなく密着さ
せるようにしたものである。また、ロータシャフトの外
周に段付部に接触させて固定したリング状のマグネット
と、前記マグネットの外周に嵌合した非磁性材料からな
る保護リングとを備えた高速モータのロータの製造方法
において、前記ロータシャフトに前記マグネットの厚さ
とほぼ同じ高さを有し、かつ前記マグネットに接触しな
い側に傾斜面を有する段付部を形成し、前記保護リング
の一方端側の開口部を前記段付部の外径より小さくする
と共に、前記開口部に続く傾斜部を形成し、前記マグネ
ットを前記段付部に接触させた状態で前記ロータシャフ
トに接着により固定し、前記保護リングを前記段付部お
よび前記マグネットの外周にかぶせた後、前記保護リン
グの外周をダイスにより絞り加工して前記マグネットに
前記保護リングを密着させる高速モータのロータの製造
方法である。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a rotor shaft having a stepped portion for positioning a magnet, and a ring fixed to the outer periphery of the rotor shaft by contacting the stepped portion. And axially connected
In a rotor of a high-speed motor provided with a continuous magnet and a protection ring made of a non-magnetic material fitted to the outer periphery of the magnet, a side having substantially the same height as the thickness of the magnet and not contacting the magnet. A stepped portion having an inclined surface is provided on the rotor shaft ,
On one end face side, a slope corresponding to the slope of the stepped part is provided.
Protection ring, adhesion of without using an adhesive and cover the outer peripheral surface of the inclined surface of the stepped portion magnet having
It is intended to be. Further, in a method for manufacturing a rotor of a high-speed motor comprising a ring-shaped magnet fixed to the outer periphery of the rotor shaft by contacting the stepped portion and a protection ring made of a non-magnetic material fitted to the outer periphery of the magnet, A stepped portion having substantially the same height as the thickness of the magnet on the rotor shaft and having an inclined surface on a side not in contact with the magnet is formed, and an opening at one end of the protection ring is formed with the stepped portion. The magnet is fixed to the rotor shaft with the magnet in contact with the stepped portion, and the protection ring is fixed to the stepped portion. And, after covering the outer periphery of the magnet, the outer periphery of the protection ring is drawn with a die and the protection ring is brought into close contact with the magnet. It is a method of manufacture.
【0005】[0005]
【作用】上記手段により、マグネットの外周に保護リン
グが機械的な絞り加工により密着されるので、マグネッ
トと保護リングを接着により固定する必要がなく、接着
に要するような長い作業時間を必要としない。また、マ
グネットと保護リングとの間には接着剤等の入る間隙が
ないので、アンバランスによる振動の発生を抑えること
ができる。According to the above-mentioned means, the protective ring is brought into close contact with the outer periphery of the magnet by mechanical drawing, so that it is not necessary to fix the magnet and the protective ring by bonding, and a long working time required for bonding is not required. . In addition, since there is no gap between the magnet and the protection ring for the adhesive or the like to enter, the occurrence of vibration due to imbalance can be suppressed.
【0006】[0006]
【実施例】以下、本発明を図に示す実施例について説明
する。図1は本発明の実施例により形成したロータを示
す側断面図、図2は保護リングの素材の側断面図、図
3、図4は製造工程を示す側断面図である。図におい
て、マグネット1をロータシャフト2に固定する場合、
まずロータシャフト2にマグネット1の取付位置を決め
る段付部21を設ける。段付部21の高さHをマグネッ
ト1の厚さTとほぼ同じ高さになるように形成し、段付
部21のマグネット1に接触する側の端面21aは、ロ
ータシャフト2に垂直に形成し、段付部21のマグネッ
ト1に接触しない側には段付部21の外周から傾斜させ
た傾斜面21bを設けておく。また、非磁性材料からな
る保護リング3の内径はマグネット1の外径より僅かに
大きくしてあり、図2(a)に示すような薄板リングか
ら図2(b)に示すように一方の端面側を絞り加工し
て、一方の開口部31の内径を他方の開口部32および
段付部21の外径より小さくするとともに、傾斜部33
を形成する。傾斜部33の内側は段付部21の傾斜面2
1bに密着するように形成しておく。次に、ロータシャ
フト2の外周またはマグネット1の内周に接着剤を塗布
し、マグネット1を段付部21に密着させてロータシャ
フト2の外周に嵌合し、マグネット1をロータシャフト
2に接着する。なお、マグネット1は一体ものでも、円
周方向に分割したものでも同様にロータシャフト2の外
周に接着できることは明らかである。この状態で、図3
に示すように、保護リング3を開口部32からロータシ
ャフト2の段付部21と共にマグネット1の外周を覆う
ようにかぶせる。次に、マグネット1の外径より保護リ
ング3の厚さtの2倍程度大きい内径を有するダイス4
を用意し、保護リング3の中にマグネット1を固定した
ロータシャフト2を挿入した状態でプレス機械等によ
り、矢印方向にダイス4の中に押し込む。その結果、図
4および図5に示すように、保護リング3の外周を絞り
加工(しごき)して保護リング3を塑性変形させ、図1
に示すように、保護リング3をマグネット1の外周に密
着させる。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. FIG. 1 is a side sectional view showing a rotor formed according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side sectional view of a material of a protection ring, and FIGS. 3 and 4 are side sectional views showing manufacturing steps. In the figure, when the magnet 1 is fixed to the rotor shaft 2,
First, a stepped portion 21 for determining a mounting position of the magnet 1 is provided on the rotor shaft 2. The height H of the stepped portion 21 is formed so as to be substantially the same as the thickness T of the magnet 1, and the end surface 21 a of the stepped portion 21 on the side contacting the magnet 1 is formed perpendicular to the rotor shaft 2. An inclined surface 21b that is inclined from the outer periphery of the stepped portion 21 is provided on the side of the stepped portion 21 that does not contact the magnet 1. The inner diameter of the protection ring 3 made of a non-magnetic material is slightly larger than the outer diameter of the magnet 1, and one end face of the thin ring shown in FIG. 2A is used as shown in FIG. Side, the inside diameter of one opening 31 is made smaller than the outside diameter of the other opening 32 and the stepped portion 21, and the inclined portion 33 is formed.
To form The inside of the inclined portion 33 is the inclined surface 2 of the stepped portion 21.
1b. Next, an adhesive is applied to the outer circumference of the rotor shaft 2 or the inner circumference of the magnet 1, and the magnet 1 is closely attached to the stepped portion 21 and fitted to the outer circumference of the rotor shaft 2, and the magnet 1 is bonded to the rotor shaft 2. I do. It is apparent that the magnet 1 can be adhered to the outer periphery of the rotor shaft 2 similarly, whether it is an integral magnet or a magnet divided in the circumferential direction. In this state, FIG.
As shown in (1), the protection ring 3 is put over the opening 32 to cover the outer periphery of the magnet 1 together with the stepped portion 21 of the rotor shaft 2. Next, a die 4 having an inner diameter that is about twice as large as the thickness t of the protection ring 3 than the outer diameter of the magnet 1.
Is prepared and pressed into the die 4 in the direction of the arrow by a press machine or the like in a state where the rotor shaft 2 to which the magnet 1 is fixed is inserted into the protective ring 3. As a result, as shown in FIGS. 4 and 5, the outer circumference of the protection ring 3 is drawn (ironed) to plastically deform the protection ring 3, and as shown in FIG.
As shown in the figure, the protection ring 3 is brought into close contact with the outer periphery of the magnet 1.
【0007】[0007]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、マ
グネットの外周にかぶせた保護リングをダイスによって
しごき、保護リングをマグネットの外周に密着させるの
で、マグネットと保護リングとの間の接着工程を省くこ
とができ、製作期間を大幅に削減できる。またマグネッ
トと保護リングとの間には接着剤等の入る間隙がないの
で、アンバランスによる振動の発生を抑えることがで
き、コストが低く、品質が安定する高速モータのロータ
の製造方法を提供できる効果がある。As described above, according to the present invention, the protective ring over the outer periphery of the magnet is wrung by a die, and the protective ring is brought into close contact with the outer periphery of the magnet. The process can be omitted, and the production period can be greatly reduced. In addition, since there is no gap between the magnet and the protective ring for an adhesive or the like to enter, it is possible to suppress the occurrence of vibration due to imbalance, to provide a method for manufacturing a high-speed motor rotor with low cost and stable quality. effective.
【図1】本発明の実施例のロータを示す側断面図であ
る。FIG. 1 is a side sectional view showing a rotor according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施例の保護リングの素材の側断面図
である。FIG. 2 is a side sectional view of a protective ring material according to an embodiment of the present invention.
【図3】本発明の実施例の製造工程の途中の状態を示す
側断面図である。FIG. 3 is a side sectional view showing a state in the middle of a manufacturing process according to the embodiment of the present invention.
【図4】本発明の実施例の製造工程の途中の状態を示す
側断面図である。FIG. 4 is a side sectional view showing a state in the middle of a manufacturing process according to the embodiment of the present invention.
【図5】図4のA−A断面に沿う平断面図である。FIG. 5 is a plan sectional view taken along the line AA of FIG. 4;
【図6】従来例のロータを示す側断面図である。FIG. 6 is a side sectional view showing a conventional rotor.
1 マグネット、2 ロータシャフト、21 段付部、
21b 傾斜面、3保護リング、31、32 開口部、
33 傾斜部、4 ダイス、1 magnet, 2 rotor shaft, 21 stepped part,
21b inclined surface, 3 protection ring, 31, 32 opening,
33 ramp, 4 dice,
───────────────────────────────────────────────────── 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 H02K 15/03 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02K 1/27 H02K 15/03
Claims (2)
るロータシャフトと、前記ロータシャフトの外周に前記
段付部に接触させて固定したリング状でかつ軸方向に連
続するマグネットと、前記マグネットの外周に嵌合した
非磁性材料からなる保護リングとを備えた高速モータの
ロータにおいて、 前記マグネットの厚さとほぼ同じ高さを有し、かつ前記
マグネットに接触しない側に傾斜面を有する段付部を前
記ロータシャフトに設けるとともに、一方の端面側に前
記段付部の傾斜面に対応する傾斜部を有する保護リング
を、前記段付部の傾斜面と前記マグネットの外周面にか
ぶせて接着剤を用いることなく密着させたことを特徴と
する高速モータのロータ。1. A rotor shaft having a stepped portion for positioning a magnet , and a ring-shaped and axially connected to the outer periphery of the rotor shaft in contact with the stepped portion and fixed.
A rotor of a high-speed motor including a continuous magnet and a protection ring made of a non-magnetic material fitted to the outer periphery of the magnet, the rotor having a height substantially equal to the thickness of the magnet and not contacting the magnet. before the stepped portion having an inclined surface on
On the rotor shaft and with one end face
Protective ring having a slope corresponding to the slope of the step
On the inclined surface of the stepped portion and the outer peripheral surface of the magnet .
A rotor for a high-speed motor, wherein the rotor is brought into close contact without using an adhesive .
せて固定したリング状のマグネットと、前記マグネット
の外周に嵌合した非磁性材料からなる保護リングとを備
えた高速モータのロータの製造方法において、 前記ロータシャフトに前記マグネットの厚さとほぼ同じ
高さを有し、かつ前記マグネットに接触しない側に傾斜
面を有する段付部を形成し、前記保護リングの一方端側
の開口部を前記段付部の外径より小さくすると共に、前
記開口部に続く傾斜部を形成し、前記マグネットを前記
段付部に接触させた状態で前記ロータシャフトに接着に
より固定し、前記保護リングを前記段付部および前記マ
グネットの外周にかぶせた後、前記保護リングの外周を
ダイスにより絞り加工して前記マグネットに前記保護リ
ングを密着させることを特徴とする高速モータのロータ
の製造方法。2. Manufacture of a rotor for a high-speed motor including a ring-shaped magnet fixed to the outer periphery of a rotor shaft in contact with a stepped portion and a protection ring made of a nonmagnetic material fitted to the outer periphery of the magnet. In the method, a stepped portion having substantially the same height as the thickness of the magnet on the rotor shaft and having an inclined surface on a side not in contact with the magnet is formed, and an opening at one end side of the protection ring is formed. While making the outer diameter of the stepped portion smaller, an inclined portion following the opening is formed, and the magnet is fixed to the rotor shaft in a state of being in contact with the stepped portion by bonding, and the protective ring is fixed to the rotor shaft. After covering the stepped portion and the outer periphery of the magnet, the outer periphery of the protection ring is drawn with a die to bring the protection ring into close contact with the magnet. Method for producing a high-speed motor rotor to.
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---|---|---|---|
JP31605793A JP3285060B2 (en) | 1993-11-22 | 1993-11-22 | Rotor of high-speed motor and manufacturing method thereof |
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JPH07147746A JPH07147746A (en) | 1995-06-06 |
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1993
- 1993-11-22 JP JP31605793A patent/JP3285060B2/en not_active Expired - Fee Related
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