JP3305199B2 - モータ用ロータ - Google Patents

モータ用ロータ

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JP3305199B2 JP10294096A JP10294096A JP3305199B2 JP 3305199 B2 JP3305199 B2 JP 3305199B2 JP 10294096 A JP10294096 A JP 10294096A JP 10294096 A JP10294096 A JP 10294096A JP 3305199 B2 JP3305199 B2 JP 3305199B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、所定形状に形成さ
れた磁性体の板材を所定枚数積層して構成されるモータ
用ロータに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、図8に示すように、モータのロー
タを構成する積層板10は、電磁鋼板等の磁性体で形成
され、その中心にスプライン形状の孔部12が画成さ
れ、該孔部12の周囲には変形扇状の複数の孔部14a
〜14fが画成されている。前記積層板10の外周には
磁石16が固着される複数の磁石取付部18が形成され
る。この場合、隣接する磁石取付部18の間には外方に
突出するように突部20が形成される。
【0003】この積層板10はプレス装置を用いて打抜
き加工により形成される。前記のような積層板10は所
定枚数積層固着され、夫々の前記磁石取付部18に磁石
16を嵌合させてモータ用ロータが構成される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術によれば、積層板10を打ち抜く金型の誤差等
により、積層板10の中心から磁石取付部18までの長
さが、磁石取付部18毎に僅かに異なる場合がある。こ
のため、図9に示すように、積層板10を積層する際
に、前記長さの差異によってロータの磁石取付部18に
断面からみて凹凸ができ、前記磁石16は最も大きく突
出する積層板10の凸部22aによって支持され、一
方、この凸部22aより突出程度の少ない積層板10の
凸部22bとの間に隙間が画成されて磁気回路の磁気抵
抗が増加する。従って、このようにして製造されたロー
タが使用されるモータでは所望の能力が発揮されないと
いう問題があった。また、打抜き加工の際、場合によっ
て積層板10の縁部にバリ24が発生することがある。
このバリ24により隣接する積層板10との間に隙間2
5が画成され、一層、磁気抵抗が増加する原因となって
いる。
【0005】さらに、磁石16を固着する際、該磁石1
6には前記凸部22aに接する部位に応力が集中し、前
記磁石16を覆うメッキ層が損傷されて該磁石16の耐
久性が低下するという不具合も露呈している。
【0006】さらにまた、図10に示すように、相互に
隣接する磁石16が突部20によって磁気的に接続さ
れ、モータのコイル26を通らない漏れ磁束28が増加
するという問題も指摘されている。
【0007】本発明は前記の問題を解決すべくなされた
ものであって、漏れ磁束を減少させ、磁石取付部の凹凸
や積層板のバリによる空隙も可及的に少なくし、磁気抵
抗を減少させてこの種のモータの能力を一層向上させる
とともに、磁石に施されたメッキ層を損傷させる懸念の
いモータ用ロータを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、所定枚数積層されて鉄芯を構成し、そ
の外周に凹部形状からなる複数の第1係合部と、前記第
1係合部とは異なる凹部形状からなる複数の第2係合部
とが形成された積層板と、前記積層板の中心に固着され
た軸部材と、前記積層板の外周に固着された複数の磁石
と、を備え、前記第1係合部および前記第2係合部は、
磁石取付部間に形成され、前記第1係合部は前記磁石取
付部間の少なくとも3個所に形成され、任意の1つの前
記第1係合部と前記積層板の中心とを結ぶ中心線に対し
て、他の2つの前記第1係合部が線対称とならない位置
に配置され、前記第1係合部と前記第2係合部の夫々の
凹部の面積は等しく形成され、前記第1係合部と前記第
2係合部は隣接する前記第1係合部または前記第2係合
部と一定角度ずつ離間して形成されることを特徴とす
る。
【0009】本発明によれば、前記複数の積層板を積層
する際、夫々の積層板の第1係合部が互いに同一の位置
に位置決めされて積層される。このため、積層板はその
方向が統一され、鉄芯の外周に打抜き加工の際の誤差に
よる凹凸やバリによる積層板相互に間隙が発生すること
がない。この鉄芯に軸部材、磁石を固着してロータが製
造される。
【0010】この場合、前記積層板の外周には前記第1
係合部と異なる形状の第2係合部が形成され、前記第1
係合部と第2係合部の夫々の凹部の面積は等しく形成さ
れ、前記第1係合部と第2係合部は隣接する第1係合部
または第2係合部と所定角度ずつ離間して形成される
と、このロータの回転バランスを取ることができ、好適
である。
【0011】また、この場合、前記第1係合部と第2係
合部が夫々V字形状とU字形状であると、前記積層板を
積層する際、断面U字状または断面V字状の凸部を有す
る案内治具を用いて容易に積層することができ、好適で
ある。
【0012】
【0013】
【0014】
【0015】
【0016】
【0017】
【0018】
【発明の実施の形態】本発明に係るモータ用ロータにつ
いて、その製造方法およびその製造装置との関連におい
て好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら
以下詳細に説明する。
【0019】図1において、参照符号30は、本実施の
形態に係るモータ用ロータに使用される積層板を示す。
この積層板30は、電磁鋼板の如き磁性体の鋼板からプ
レス等を用いて打抜き加工により多角形状に形成され、
その表面に熱可塑性樹脂からなる接着剤が塗布されてい
る。該積層板30の中心には孔部32が画成され、該孔
部32の壁部にはスプラインを形成する複数の凹部34
が画成される。前記積層板30には、前記孔部32の周
囲に変形扇形状の複数の孔部36a〜36fが画成さ
れ、夫々の孔部36a〜36fを形成する曲線状の壁部
38a〜38fは中心点Aを中心とした同心円状に配置
される。前記積層板30の外周には、複数の磁石取付部
40a〜40rが所定角度ずつ離間して形成され、夫々
の隣接する磁石取付部40a〜40rの間にはV字状の
第1係合部44a〜44cと、U字状の第2係合部46
a〜46oが形成される。
【0020】前記複数の第1係合部44a〜44cは、
例えば、図1に示す中心線Bに対して第1係合部44b
の対称位置には他の第1係合部44aまたは44cが位
置しないように、前記積層板30の中心点Aを通る該積
層板30の平面上のいかなる中心線に対しても互いに線
対称にならないように配置されている。このとき、第1
係合部44a〜44cのいずれか1つ、例えば、第1係
合部44cと中心点Aとを通る中心線Cに対して、第1
係合部44aと第1係合部44bは対称とならないた
め、第1係合部44aと第1係合部44cの角度θ
caと、第1係合部44bと第1係合部44cの角度θbc
は、 θca≠θbc となる。同様に、第1係合部44aと第1係合部44b
の角度θabは、 θab≠θbc≠θca である。
【0021】前記第1係合部44a〜44cと第2係合
部46a〜46oは夫々の凹部で囲繞される面積(図2
中、斜線で示される面積)が互いに等しくなるように形
成される。
【0022】前記積層板30では、中心点Aから夫々の
磁石取付部40a〜40rまでの距離に打抜き誤差があ
り、例えば、磁石取付部40aまでの距離h1 と磁石取
付部40bまでの距離h2 は僅かに異なる(図1参
照)。また、該積層板30の縁部はプレス等の打抜き加
工により形成されるため、一方の面にバリを有する。
【0023】モータ用ロータ50は、図3に示すよう
に、前記積層板30が複数固着されて形成された鉄芯5
2の孔部32にスプライン56が形成された軸部材58
が挿入固着され、前記磁石取付部40a〜40rには平
板状の磁石60a〜60rが嵌合固着される。該磁石6
0a〜60rの磁極は、図4に示すように、積層板30
の外方にN極、またはS極となり、隣接する磁石60a
〜60rは外側と内側とで互いに極性が異なるように配
置される。
【0024】本実施の形態に係るモータ用ロータ50は
基本的には以上のように構成されるものであり、次に本
実施の形態に係るロータ50の製造装置について説明す
る。
【0025】図5において、参照符号70は、本実施の
形態に係るモータ用ロータ50の製造装置を示す。この
製造装置70は基台72を備え、該基台72の中央には
凹部74が画成され、該凹部74には取付部材76が係
合する。該取付部材76はフランジ部78を有し、該フ
ランジ部78は前記基台72にねじ80で固着される。
前記取付部材76の中央にはピン部材82の一端部がナ
ット84で固着される。該ピン部材82の他端部にはガ
イドピン86が固着され、該ガイドピン86の上部には
ねじ部88が形成されている。
【0026】前記取付部材76のフランジ部78の上部
には絶縁材からなる複数の円盤部材90が積層され、前
記円盤部材90の上部には鋼板92を介して筒状の案内
治具94が固着される。該案内治具94は、図6に示す
ように、その内壁に断面V字状の第1凸部96a〜96
cと断面U字状の第2凸部98a〜98oとがその軸線
方向に延在して形成され、夫々の第1凸部96a〜96
c、第2凸部98a〜98oは前記積層板30の第1係
合部44a〜44c、第2係合部46a〜46oに対応
する位置に配置される。従って、前記複数の第1凸部9
6a〜96cは、前記積層板30の第1係合部44a〜
44cと同様に、案内治具94の中心点Dを通るいかな
る中心線に対しても互いに対称にならない位置に配置さ
れている。前記案内治具94には複数の孔部100が画
成され、該孔部100には図示しないピン部材が挿通さ
れ、該ピン部材が前記円盤部材90に固着されて前記案
内治具94は前記円盤部材90に位置決めされる。前記
案内治具94の上部には、図5に示すように、鋼板10
2を介して絶縁材からなる複数の円盤部材104が着脱
可能に積層される。該円盤部材104の中央には孔部1
06が画成され、該孔部106には前記ピン部材82が
挿通する。
【0027】前記円盤部材104の上部には押圧部材1
10が設けられる。該押圧部材110の下方には第1板
状部材112が設けられ、該第1板状部材112の中央
部には前記ガイドピン86が挿通自在な孔部114が画
成される。前記第1板状部材112の下部には前記孔部
114を囲繞して凸部116が形成され、該凸部116
は前記円盤部材104に当接する。前記第1板状部材1
12には複数のピン部材118が立設され、該ピン部材
118には前記第1板状部材112に接近離間自在に第
2板状部材120が設けられる。前記ピン部材118に
はナット122が螺合され、該ナット122によって前
記第2板状部材120は抜け止めされる。前記第2板状
部材120の中央部には孔部124が画成され、該孔部
124には前記ガイドピン86のねじ部88が挿通さ
れ、該ねじ部88にナット126が締結されて押圧部材
110は前記ガイドピン86に取り付けられる。前記第
1板状部材112と前記第2板状部材120の間にはば
ね部材128が設けられ、前記第1板状部材112と第
2板状部材120は該ばね部材128によって互いに離
間する方向に付勢されている。
【0028】前記製造装置70にはその外周に誘導加熱
用のコイル130が巻回される。
【0029】本実施の形態に係るロータ50の製造装置
70は以上のように構成され、次に、本実施の形態に係
るロータ50の製造方法について説明する。
【0030】前記製造装置70に関し、先ず、押圧部材
110、円盤部材104、鋼板102を取り外し、案内
治具94の上部を露出させておく。
【0031】以上のような準備工程を経て、先ず、図示
しない打抜き加工装置によって、V字形状の第1係合部
44a〜44c、U字形状の第2係合部46a〜46o
が形成された積層板30を所定枚数形成する(図1参
照)。
【0032】次に、図5に示すように、前記積層板30
の孔部32に製造装置70のピン部材82を挿通させ、
該積層板30を案内治具94の内部に挿入する。このと
き、図7に示すように、積層板30のバリ48を有する
面が下方に指向するように整列させ、また、図6に示す
ように、第1係合部44a〜44cは夫々に対応した第
1凸部96a〜96cに係合させて積層板30を案内治
具94に挿入する。このとき、バリ48を有する面を上
方に指向して挿入しようとした場合、例えば、第1係合
部44aを第1凸部96aに係合させると、他の第1係
合部44b、44cはその形状の差異によって第1凸部
96b、96cに係合しないため、該積層板30を案内
治具94に挿入することができない。また、第1係合部
44aを第1凸部96bに係合させると、θab≠θbc
θcaであるため、第1係合部44bは第1凸部96aま
たは96cに係合しない。このため、第1係合部44a
〜44cは常に夫々に対応した第1凸部96a〜96c
に係合されて案内治具94に挿入される。従って、積層
板30が複数枚案内治具94に挿入されて積層される
と、新たに挿入される積層板30の磁石取付部40a〜
40rはそれ以前に挿入された積層板30の磁石取付部
40a〜40rに夫々対応して積層される。このとき、
積層された積層板30の中心から磁石取付部40aまで
の距離は、図1に示すように、距離h1 に統一され、図
7に示すように、凹凸がなく、バリ48を有する面の方
向も一致するため、隙間なく積層される。他の磁石取付
部40b〜40rも同様に凹凸がなく、且つ隙間なく積
層される。
【0033】以上のようにして積層した後、鋼板10
2、円盤部材104、押圧部材110を案内治具94の
上部に取り付け、ナット126を締結する。このため、
前記積層板30は前記ばね部材128によって押圧され
る。誘導加熱用コイル130に高周波電流を通電させる
と、積層板30は加熱され、その表面に塗布されている
接着剤が溶融する。このとき、製造装置70の内部の積
層板30は前記ばね部材128の付勢作用下に押圧さ
れ、互いに密着するに至る。
【0034】そして、前記誘導加熱用コイル130の通
電を停止し、積層板30の温度が低下して接着剤が固化
して積層板30が接着され、図3に示すような鉄芯52
が得られる。この鉄芯52の孔部32に軸部材58を圧
入すると、該軸部材58に形成されたスプライン56が
前記孔部32に形成された凹部34に係合固着される。
そして、積層板30の外周の磁石取付部40a〜40r
に平板状の磁石60a〜60rを固着する。この磁石6
0a〜60rの極性は、図4に示すように、鉄芯52の
外方にN極、またはS極が指向し、隣接する磁石60a
〜60rは互いに極性が異なるように配置される。この
とき、前記積層板30の磁石取付部40a〜40rは、
図4に示すように、凹凸がないため、前記磁石60a〜
60rは磁石取付部40a〜40rに密着する。また、
磁石60a〜60rの所定箇所に応力が集中することも
ないため、該磁石60a〜60rの表面のメッキ層が損
傷する懸念もない。
【0035】以上のようにして、モータ用ロータ50が
得られる。このモータ用ロータ50は、前記第1係合部
44a〜44cと第2係合部46a〜46oとは夫々の
断面積が互いに等しいため、該第1係合部44a〜44
c、第2係合部46a〜46oによって、完成品として
このモータを駆動するとき、回転バランスが悪化するこ
となく、精度の良い回転が得られる。
【0036】また、図4に示すように、第1係合部44
a〜44cまたは第2係合部46a〜46oによってモ
ータのコイル132を通らない漏れ磁束134の量が減
少する。従って、該モータの能力も向上する。
【0037】
【発明の効果】本発明に係るモータ用ロータによれば、
以下のような効果ならびに利点が得られる。
【0038】積層した際に積層板によって設けられる磁
石取付部の断面形状に凹凸がなく、磁石を密着して固着
することができ、また、バリによって積層板に空隙が画
成されることがないため、磁気抵抗が減少してモータの
能力が向上する。また、磁石の一部に応力が集中するこ
ともないため、該磁石に施されたメッキ層が損傷するこ
とがなく、当該磁石の耐久性が向上する。さらに、隣接
する磁石の間の漏れ磁束が減少するため、モータの効率
が一層向上する。さらにまた、積層板を積層させる際に
相互の正確な位置決めを行うことができるとともに、回
転に際してアンバランスになることのないモータ用ロー
タを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るモータ用ロータに使
用される積層板を示す平面図である。
【図2】図1に示される積層板の一部破断拡大平面図で
ある。
【図3】本発明に係るモータ用ロータの概略縦断面図で
ある。
【図4】図3のモータ用ロータの一部破断拡大平面図で
ある。
【図5】本発明に係るモータ用ロータの製造装置とこれ
に組み込まれるモータ用ロータの縦断面図である。
【図6】図5の製造装置に使用される案内治具の横断面
図である。
【図7】図3のモータ用ロータの一部破断拡大平面図で
ある。
【図8】従来技術に係るモータ用ロータに使用される積
層板の平面図である。
【図9】従来技術に係るモータ用ロータの一部破断拡大
縦断面図である。
【図10】図9のモータ用ロータを示す一部破断拡大平
面図である。
【符号の説明】 30…積層板 40a〜40r…磁
石取付部 44a〜44c…第1係合部 46a〜46o…第
2係合部 50…ロータ 60a〜60r…磁
石 70…製造装置 94…案内治具 96a〜96c…第1凸部 98a〜98o…第
2凸部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 守 埼玉県狭山市新狭山1−10−1 ホンダ エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭51−50401(JP,A) 特開 平3−15238(JP,A) 特開 平5−276695(JP,A) 特開 平7−298567(JP,A) 実開 平3−74154(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02K 1/28 H02K 15/02

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】所定枚数積層されて鉄芯を構成し、その外
    周に凹部形状からなる複数の第1係合部と、前記第1係
    合部とは異なる凹部形状からなる複数の第2係合部とが
    形成された積層板と、 前記積層板の中心に固着された軸部材と、 前記積層板の外周に固着された複数の磁石と、 を備え、前記第1係合部および前記第2係合部は、磁石
    取付部間に形成され、前記第1係合部は前記磁石取付部
    間の少なくとも3個所に形成され、任意の1つの前記第
    1係合部と前記積層板の中心とを結ぶ中心線に対して、
    他の2つの前記第1係合部が線対称とならない位置に配
    置され、前記第1係合部と前記第2係合部の夫々の凹部
    の面積は等しく形成され、前記第1係合部と前記第2係
    合部は隣接する前記第1係合部または前記第2係合部と
    一定角度ずつ離間して形成されることを特徴とするモー
    タ用ロータ。
  2. 【請求項2】請求項記載のモータ用ロータにおいて、 前記第1係合部と前記第2係合部は夫々V字形状とU字
    形状であることを特徴とするモータ用ロータ。
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