JP3638695B2

JP3638695B2 - Permanent magnet rotor

Info

Publication number: JP3638695B2
Application number: JP01088296A
Authority: JP
Inventors: 桂三渡辺; 伸太郎小市; 豊竹内
Original assignee: Sanyo Denki Co Ltd
Current assignee: Sanyo Denki Co Ltd
Priority date: 1996-01-25
Filing date: 1996-01-25
Publication date: 2005-04-13
Anticipated expiration: 2016-01-25
Also published as: JPH09205747A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーボモータ等の回転電気機器に用いる永久磁石回転子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４（Ａ）は、サーボモータに用いられる従来の永久磁石回転子の形態の一部を切り欠いて示した側面図であり、（Ｂ）は、この永久磁石回転子の正面図（シャフトの軸線方向から見た図）である。両図に示すように、従来の永久磁石回転子は、シャフト１０１にコア１０２が固定され、さらにコア１０２の外周に複数の永久磁石１０３…が固定された構造を有している。複数の永久磁石１０３…は、コア１０２の外周に周方向に並ぶように配置されてコア１０２の外周面に接着剤により接着されている。しかしながら永久磁石１０３は機械的強度が弱い上、永久磁石回転子が回転すると永久磁石１０３には強い遠心力が働いて、永久磁石１０３の接着が外れるおそれがある。そこで、隣接する永久磁石１０３，１０３の間の谷間を埋めるように棒状の絶縁スペーサ１０４…を配置し、永久磁石１０３…及絶縁スペーサ１０４…の外周をケプラー糸（Ｅ．Ｉデュポンの登録商標）で巻回して巻回層１０５を構成し、その巻回層１０５にエポキシ樹脂等の合成樹脂を含浸させて複数の永久磁石１０３をコア１０２に対して固定していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のように絶縁スペーサ１０４及びケプラー糸の巻回層１０５を用いて、永久磁石１０３をコア１０２に固定すると、永久磁石回転子の部品点数が増える上、永久磁石回転子の製造工程が増える問題があった。
【０００４】
本発明の目的は、巻回層を用いることなく、永久磁石がコアから外れるのを阻止することができる永久磁石回転子を提供することにある。
【０００５】
本発明の他の目的は、簡単に製造できる永久磁石回転子を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、回転特性に影響を与えることなく、少ない部品点数で永久磁石を固定することができる永久磁石回転子を提供することにある。
【０００７】
本発明の更に他の目的は、２種類の積層鋼板を用いて構成したコアを用いることによって、少ない製造工程で製造できる永久磁石回転子を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数枚の鋼板を積層して構成されてシャフトに固定されるコアと、コアの外周に周方向に並ぶように接着された複数の永久磁石とからなる永久磁石回転子を改良の対象にする。
【０００９】
本発明では、複数の鋼板は、周方向に等しい間隔をあけて配置された複数の突出片を外周に一体に有する第１の種類の鋼板と、周方向に等しい間隔をあけて配置された複数の永久磁石位置決め片を外周に一体に有する第２の種類の鋼板とから構成する。そして、第１の種類の鋼板が複数枚まとめて積層されて構成される第１のコア部分と第２の種類の鋼板が複数枚まとめて積層されて構成される第２のコア部分とを複数の突出片と複数の永久磁石位置決め片とがシャフトの軸線方向に重なるようにして、交互に積層してコアを構成する。これにより、第１のコア部分の複数の突出片によって周方向に等しい間隔をあけて配置される複数の突出部構成部分が構成され、シャフトの軸線方向に並ぶ複数の突出部構成部分によって、周方向に等しい間隔をあけて並ぶ複数の磁石挟持用突出部の１つが構成される。そして、隣接する２つの磁石挟持用突出部の間に１つの永久磁石を挟持する。また、第１の種類の鋼板の突出片は、磁石挟持用突出部が周方向に並んで隣接する２つの磁石挟持用突出部の間にシャフトの軸線方向からの永久磁石の挿入が可能でしかも径方向外側への永久磁石の移動を阻止するように永久磁石の外面と係合する形状に形成する。更に、複数の突出片と複数の永久磁石位置決め片とにより永久磁石の下側両角部をシャフトの軸線方向に案内するガイド手段を構成する。本発明によれば、２種類の鋼板を用意するだけで、磁石挟持用突出部及びガイド手段をコアと一体に設けることができて、永久磁石の固定を確実なものとすることができる。
本発明の前提となる発明では、間に永久磁石を挟むようにシャフトの径方向外側に突出する複数の磁石挟持用突出部をコアに設ける。磁石挟持用突出部はコアに一体に設けてもよいが、嵌合構造等を用いて磁石挟持用突出部をコアに設けるようにしてもよい。複数の磁石挟持用突出部は、周方向に並んで隣接する２つの磁石挟持用突出部の間にシャフトの軸線方向からの永久磁石の挿入が可能でしかも径方向外側への永久磁石の移動を阻止するように永久磁石の外面と係合する形状を有するように構成する。
【００１０】
このようにすれば、隣接する２つの磁石挟持用突出部の間にシャフトの軸線方向から永久磁石を挿入することにより、永久磁石をコアの外周に接着しただけでも、磁石挟持用突出部が永久磁石のシャフトの径方向外側に移動するのを阻止することができる。したがって本発明によれば、磁石挟持用突出部による挟持と接着だけで永久磁石をコアの外周に簡単に固定できる。そのため、従来のように絶縁スペーサや巻回層を用いることなく、永久磁石がコアから外れるのを阻止できる永久磁石回転子を得ることができる。
【００１１】
隣接する２つの磁石挟持用突出部の間に挟持される永久磁石は、１つの一体成形された永久磁石でもよく、また複数の分割永久磁石を組み合わさせて構成してもよい。複数の分割永久磁石を用いる場合には、それらをシャフトの軸線方向に並べて配置する。この場合、磁石挟持用突出部を各分割永久磁石を挟持できるように構成するのは勿論である。
【００１２】
複数の磁石挟持用突出部と永久磁石の外面との間には、永久磁石の挿入を可能にするための隙間が形成される。この隙間を接着剤で充填すれば、永久磁石の固定を補強することができて、永久磁石が径方向外側に移動するのを確実に防ぐことができる。磁石挟持用突出部が、隣接する２つの永久磁石の対向する側面の間に位置する基部と隣接する２つの永久磁石の外面と係合する係合部とから構成される場合には、係合部を覆うように接着剤を塗布する。このようにすると接着剤が永久磁石の外面と係合部との間に形成される隙間に毛細管現象によって浸入するので、その隙間に接着剤を簡単に充填することができる。
【００１３】
磁石挟持用突出部を用いて永久磁石を挟持する場合、磁石挟持用突出部の軸線方向の長さを長くすればするほど、より確実に永久磁石を挟持して、永久磁石の径方向外側への移動を阻止できる。しかしながら、磁石挟持用突出部の軸線方向の長さがあまり長くなると高調波の発生により回転子の回転にむらが発生する可能性が高くなることが分かった。そこで、回転子の回転をできるだけスムーズにして回転むらを減らすためには、１つの磁石挟持用突出部をシャフトの軸線方向に間隔をあけて配置した複数の突出部構成部分から構成するのが好ましい。このようにすると、磁石挟持用突出部の軸線方向の実質の長さを長くすることなく、永久磁石をしっかりと挟持することができて、高調波の発生を抑制して、回転むらを減少させることができる。
【００１４】
複数の突出部構成部分をコアと一体に形成するには、コアを形成する複数枚の鋼板の一部の鋼板に、突出部構成部分を形成するための複数の突出片を周方向に等しい間隔をあけて一体に設ければよい。このようにすれば、鋼板の打ち抜きだけで突出部構成部分を形成する突出片を形成できる。また突出片を周方向に等しい間隔で設けると、コアを組み立てる際に鋼板の回し積みが可能になる。
【００１５】
なお永久磁石の保護のために、コアに取付けた永久磁石の外側を全体的に非磁性体材料でモールドしてもよい。またコアに取付けた永久磁石の外周全体を熱収縮チューブで包み、この熱収縮チューブを加熱により収縮させて永久磁石の外周を全体に覆うようにしてもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。図１（Ａ）は、サーボモータに用いられる本発明の永久磁石回転子の実施の形態の一部を切り欠いて示した側面図であり、（Ｂ）は、この永久磁石回転子の正面図（シャフトの軸線方向から見た図）である。両図に示すように、永久磁石回転子は、シャフト１にコア２が固定され、さらにコア２の外周に複数の永久磁石３…が固定された構造を有している。
【００１７】
コア２は２種類の形状の珪素鋼板を積層して構成されている。なおこの２種類の鋼板の形状については後に詳しく説明するが、これら２種類の鋼板を所定枚数づつ積層することにより、コア２は２つの第１のコア部分２ａ，２ａと３つの第２のコア部分２ｂ…とが交互に積層されて構造になっている。コア２は、中央部にシャフト１が圧入される貫通孔を有しており、その貫通孔にシャフト１が圧入されている。
【００１８】
コア２は、外周部に周方向に等しい間隔をあけて並ぶ複数の磁石挟持用突出部２ｃ…を有している。磁石挟持用突出部２ｃは、周方向に並んで隣接する２つの磁石挟持用突出部２ｃ，２ｃの間にシャフト１の軸線方向からの永久磁石３の挿入が可能でしかも径方向外側への永久磁石３の移動を阻止するように永久磁石３の外面３ｂと係合する形状を有している。この例では、シャフト１の軸線方向に沿って並ぶ２つの第１のコア部分２ａ，２ａに形成された突出部構成部分２ｄ，２ｄによって、１つの磁石挟持用突出部２ｃが構成されている。１つの磁石挟持用突出部２ｃを構成する突出部構成部分２ｄの数及び突出部構成部分２ｄの軸線方向の長さは、高調波が大きく発生することなく、しっかりと永久磁石３を固定できる値の範囲内に設定されている。この例では、永久磁石３が２つ永久磁石（分割永久磁石３Ａ，３Ａ）によって構成されているため、２つの突出部構成部分２ｄはそれぞれ分割永久磁石３Ａ，３Ａの軸線方向の中心部に位置するように設けられている。
【００１９】
各突出部構成部分２ｄは、基部２ｄ1 と係合部２ｄ2 とから構成されている。基部２ｄ1 は隣接する２つの永久磁石３，３の対向する側面３ａ，３ａの間に位置するように形成されている。別の見方をすると、基部２ｄ1 は、周方向に隣接する２つの基部２ｄ1 の間に永久磁石３，３を挟み込むような形状を有している。また係合部２ｄ2 は、隣接する２つの永久磁石３，３の外面３ｂ，３ｂと係合するように形成されている。
【００２０】
突出部構成部分２ｄを有する第１のコア部分２ａは、図２に示す形状の第１の種類の珪素鋼板２ｅ…が複数枚まとめて積層されて構成されている。第１の種類の鋼板２ｅは、環状部２ｆと、この環状部２ｆの外周部に周方向に等しい間隔をあけて一体に形成された複数の突出片２ｇ…とから構成されている。この鋼板２ｅは、珪素鋼板を打ち抜き（プレス）することにより形成されている。環状部２ｆは中心に円形の孔を有しており、突出片２ｇは基部構成部２ｇ1 と係合部構成部２ｇ2 とから構成されている。第１の種類の鋼板２ｅ…が積層されて、複数の突出片２ｇ…が重なることによって突出部構成部分２ｄが形成される。そして、突出片２ｇ…の基部構成部２ｇ1 …により突出部構成部分２ｄの基部２ｄ1 が形成され、突出片２ｇ…の係合部構成部２ｇ2 …により突出部構成部分２ｄの係合部２ｄ2 が形成される。本実施例によれば、鋼板２ｅを打ち抜き（プレス）により形成する際に、同時に突出片２ｇ…を形成できるので、永久磁石３をコア２の外周に固定するために用いる磁石挟持用突出部をコア２の製造工程で簡単に形成できる。なお突出片２ｇ…は、周方向に等しい間隔で設けられているので、鋼板の回し積みが可能である。
【００２１】
第２のコア部分２ｂは、図３に示す形状の第２の種類の鋼板２ｈ…が複数枚まとめて積層されて構成されている。第２の種類の鋼板２ｈは、環状部２ｉと、この環状部２ｉの周方向に等しい間隔をあけて配置された永久磁石位置決め片２ｊ…とから構成されている。環状部２ｉは、第１の種類の鋼板２ｅの環状部２ｆと同様に中心に円形の孔を有している。永久磁石位置決め片２ｊは、第１の種類の鋼板２ｅの基部構成部２ｇ1 の根元の部分と同じ形状を有している。永久磁石位置決め片２ｊと基部構成部２ｇ1 とが重なることにより、１つの永久磁石３の下側（コア２側の）両角部をシャフト１の軸線方向に案内するガイド手段が構成される。
【００２２】
本実施例では、１つの永久磁石３がシャフト１の軸線方向に並ぶ２つ分割永久磁石３Ａ，３Ａにより構成されている。複数の永久磁石３…は、Ｎ極とＳ極とが交互に配置されるように周方向に並べられている。１つの永久磁石３を構成する２つの分割永久磁石３Ａ，３Ａは、同じ極性になるように着磁されている。分割永久磁石３Ａは周方向に隣接する２つの突出部構成部分２ｄ，２ｄによって挟持されている。
【００２３】
永久磁石３…は、いわゆるカマボコ形状に近い形状を有しており、その底面３ｃはコア２の外周面に添うように湾曲しており、エポキシ系の接着剤によりコア２の外周に接着されている。また側面３ａは、突出部構成部分２ｄの基部２ｄ1 に沿うことができるような形状を有している。また外面３ｂは、底面３ｃよりも曲率半径が小さい湾曲面をなしている。
【００２４】
突出部構成部分２ｄの係合部２ｄ2 と永久磁石３の外面３ｂの一部を覆うようにエポキシ系の接着剤が塗布されて接着剤充填部４が形成されている。この接着剤充填部４を形成する際に、接着剤が突出部構成部分２ｄの係合部２ｄ2 と永久磁石３の外面３ｂ及び側面３ａとの間に形成される隙間に浸入する。これによって永久磁石３が突出部構成部分２ｄに対しても接合されることになり、永久磁石の固定が補強される。
【００２５】
本実施例では、磁石挟持用突出部２ｃを２つの突出部構成部分２ｄ，２ｄによって構成したが、高調波の発生を気にしないですむ用途に用いる磁石回転子であれば、磁石挟持用突出部を軸線方向の長さが十分に長い１つの突出部構成部分によって構成してもよい。また本実施例では、永久磁石３を２つの分割永久磁石３Ａ，３Ａにより構成したが、永久磁石を１つの一体永久磁石により構成しても構わない。
【００２６】
次にこの磁石回転子の製造方法について説明する。まず第１の種類の鋼板２ｅと第２の種類の鋼板２ｈとを積層してコア２を作る。次に、このコア２に一体に設けた複数の磁石挟持用突出部２ｃの隣接する２つの磁石挟持用突出部２ｃの間に永久磁石３を挿入する。この例では、分割永久磁石３Ａ，３Ａを軸線方向の異なる方向から挿入する。なお永久磁石の挿入に先だって、コア２の外周及び永久磁石３の底面３ｃの少なくとも一方には熱硬化性の接着剤が塗布されている。その後、複数の磁石挟持用突出部２ｃと永久磁石３の外面３ｂとの間の隙間に接着剤を充填するために、突出部構成部分２ｄの係合部２ｄ2 と永久磁石３の外面３ｂの一部を覆うようにエポキシ系の接着剤を塗布する。次に、永久磁石３が固定されたコア２を炉に入れて加熱し、熱硬化性の接着剤を硬化させる。そして最後にコア２の中央に形成された貫通孔にシャフト１を圧入する。
【００２７】
なお永久磁石３が固定されたコア２の外周を合成樹脂製の熱収縮チューブで覆う場合には、コア２にシャフト１を圧入する前後に、永久磁石が固定されたコア２の外周に熱収縮チューブを被せた後、加熱処理を行って熱収縮チューブを収縮させる。また永久磁石３が固定されたコア２の外周をモールド層で覆う場合には、コア２にシャフト１を圧入する前に、モールド処理を行う。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、２種類の鋼板を積層することにより、磁石挟持用突出部及びガイド手段を一体に備えたコアを構成すると、少ない製造工程で永久磁石回転子を簡単に製造することができ、永久磁石の固定を確実なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は、サーボモータに用いられる本発明の永久磁石回転子の実施の形態の一例の一部切り欠き側面図であり、（Ｂ）はこの永久磁石回転子の正面図である。
【図２】図１の永久磁石回転子に用いる第１の種類の鋼板の平面図である。
【図３】図１の永久磁石回転子に用いる第２の種類の鋼板の平面図である。
【図４】（Ａ）は、サーボモータに用いられる従来の永久磁石回転子の実施の形態の一例の一部切り欠き側面図であり、（Ｂ）はこの永久磁石回転子の正面図である。
【符号の説明】
１シャフト
２コア
２ａ第１のコア部分
２ｂ第２のコア部分
２ｃ磁石挟持用突出部
２ｄ突出部構成部分
２ｄ1 基部
２ｄ2 係合部
３永久磁石
３ａ側面
３ｂ外面[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a permanent magnet rotor used in rotating electrical equipment such as a servomotor.
[0002]
[Prior art]
FIG. 4A is a side view in which a part of a conventional permanent magnet rotor used in a servomotor is cut away, and FIG. 4B is a front view of the permanent magnet rotor (of the shaft). It is the figure seen from the axial direction). As shown in both figures, the conventional permanent magnet rotor has a structure in which a core 102 is fixed to a shaft 101 and a plurality of permanent magnets 103 are fixed to the outer periphery of the core 102. The plurality of permanent magnets 103 are arranged on the outer periphery of the core 102 so as to be aligned in the circumferential direction, and are bonded to the outer peripheral surface of the core 102 with an adhesive. However, the permanent magnet 103 is weak in mechanical strength, and when the permanent magnet rotor rotates, a strong centrifugal force acts on the permanent magnet 103, and the permanent magnet 103 may be unbonded. Therefore, rod-shaped insulating spacers 104 are arranged so as to fill the valleys between the adjacent permanent magnets 103, and the outer circumferences of the permanent magnets 103 and the insulating spacers 104 are Kepler yarn (registered trademark of EI DuPont). The wound layer 105 was configured by winding the wound layer 105, and the wound layer 105 was impregnated with a synthetic resin such as an epoxy resin to fix the plurality of permanent magnets 103 to the core 102.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the permanent magnet 103 is fixed to the core 102 using the insulating spacer 104 and the Kepler yarn winding layer 105 as in the prior art, the number of parts of the permanent magnet rotor increases and the manufacturing process of the permanent magnet rotor is reduced. There was an increasing problem.
[0004]
The objective of this invention is providing the permanent magnet rotor which can prevent that a permanent magnet remove | deviates from a core, without using a winding layer.
[0005]
Another object of the present invention is to provide a permanent magnet rotor that can be easily manufactured.
[0006]
Another object of the present invention is to provide a permanent magnet rotor capable of fixing a permanent magnet with a small number of parts without affecting the rotation characteristics.
[0007]
Still another object of the present invention is to provide a permanent magnet rotor that can be manufactured with a small number of manufacturing steps by using a core constituted by using two types of laminated steel sheets.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides an improved permanent magnet rotor comprising a core formed by laminating a plurality of steel plates and fixed to a shaft, and a plurality of permanent magnets bonded to the outer periphery of the core in a circumferential direction. Target.
[0009]
In the present invention, the plurality of steel plates are a first type of steel plate integrally having a plurality of protruding pieces arranged at equal intervals in the circumferential direction, and a plurality of plates arranged at equal intervals in the circumferential direction. And a second type of steel plate having a permanent magnet positioning piece integrally on the outer periphery. A plurality of first core parts configured by laminating a plurality of first type steel sheets and a plurality of second core parts configured by laminating a plurality of second type steel sheets are provided. The protruding pieces and the plurality of permanent magnet positioning pieces are alternately stacked so as to overlap in the axial direction of the shaft to constitute the core. As a result, a plurality of projecting portion constituting portions arranged at equal intervals in the circumferential direction are constituted by the plurality of projecting pieces of the first core portion, and the plurality of projecting portion constituting portions arranged in the axial direction of the shaft One of a plurality of magnet clamping protrusions arranged at equal intervals in the direction is configured. And one permanent magnet is clamped between two adjacent magnet clamping projections. In addition, the protruding piece of the first type of steel plate is capable of inserting a permanent magnet from the axial direction of the shaft between two adjacent protruding portions for sandwiching magnets in the circumferential direction. It is formed in a shape that engages with the outer surface of the permanent magnet so as to prevent the permanent magnet from moving radially outward. Further, the plurality of projecting pieces and the plurality of permanent magnet positioning pieces constitute guide means for guiding the lower corners of the permanent magnet in the axial direction of the shaft. According to the present invention, the magnet clamping protrusion and the guide means can be provided integrally with the core only by preparing two types of steel plates, and the permanent magnet can be reliably fixed.
In the invention which is the premise of the present invention , a plurality of magnet clamping projections that project outward in the radial direction of the shaft so as to sandwich the permanent magnet therebetween are provided in the core. The magnet clamping projection may be provided integrally with the core, but the magnet clamping projection may be provided on the core using a fitting structure or the like. The plurality of magnet clamping projections can insert a permanent magnet from the axial direction of the shaft between two adjacent magnet clamping projections arranged in the circumferential direction, and can move the permanent magnet radially outward. It is configured to have a shape that engages with the outer surface of the permanent magnet to prevent it.
[0010]
In this way, even if the permanent magnet is bonded to the outer periphery of the core by inserting the permanent magnet from the axial direction of the shaft between two adjacent magnet clamping projections, the magnet clamping projection can be made permanent. It is possible to prevent the magnet from moving outward in the radial direction of the shaft. Therefore, according to the present invention, the permanent magnet can be easily fixed to the outer periphery of the core only by clamping and bonding by the magnet clamping projection. Therefore, it is possible to obtain a permanent magnet rotor that can prevent the permanent magnet from coming off the core without using an insulating spacer or a winding layer as in the prior art.
[0011]
The permanent magnet sandwiched between two adjacent magnet clamping projections may be a single integrally formed permanent magnet or a combination of a plurality of divided permanent magnets. When using a plurality of divided permanent magnets, they are arranged side by side in the axial direction of the shaft. In this case, it is a matter of course that the magnet clamping protrusion is configured so that each of the divided permanent magnets can be clamped.
[0012]
A gap is formed between the plurality of magnet clamping protrusions and the outer surface of the permanent magnet to enable the permanent magnet to be inserted. If this gap is filled with an adhesive, it is possible to reinforce the fixing of the permanent magnet and reliably prevent the permanent magnet from moving radially outward. When the projecting portion for sandwiching the magnet is composed of a base portion located between the opposing side surfaces of the two adjacent permanent magnets and an engaging portion engaging with the outer surface of the two adjacent permanent magnets, Apply adhesive to cover the area. In this way, the adhesive enters the gap formed between the outer surface of the permanent magnet and the engaging portion by capillary action, so that the gap can be easily filled with the adhesive.
[0013]
When a permanent magnet is clamped using a magnet clamping projection, the longer the axial length of the magnet clamping projection, the more securely the permanent magnet is clamped and the permanent magnet is moved radially outward. Can be prevented. However, it has been found that if the length in the axial direction of the magnet clamping projection is too long, the possibility of uneven rotation of the rotor due to the generation of harmonics increases. Therefore, in order to make the rotation of the rotor as smooth as possible and reduce the rotation unevenness, it is preferable that one magnet clamping protrusion is composed of a plurality of protrusions constituting portions spaced apart in the axial direction of the shaft. . In this way, the permanent magnet can be securely clamped without increasing the substantial length of the magnet clamping projection in the axial direction, and the generation of harmonics can be suppressed to reduce rotation unevenness. be able to.
[0014]
In order to form a plurality of projecting portion constituting portions integrally with the core, a plurality of projecting pieces for forming the projecting portion constituting portions are spaced apart in the circumferential direction on a part of the steel plates forming the core. It is sufficient to provide a single unit with a gap. If it does in this way, the protrusion piece which forms a protrusion part structure part only by stamping of a steel plate can be formed. Further, when the protruding pieces are provided at equal intervals in the circumferential direction, the steel plates can be rolled up when assembling the core.
[0015]
In order to protect the permanent magnet, the outside of the permanent magnet attached to the core may be entirely molded with a non-magnetic material. Alternatively, the entire outer periphery of the permanent magnet attached to the core may be wrapped with a heat-shrinkable tube, and the heat-shrinkable tube may be shrunk by heating to cover the entire outer periphery of the permanent magnet.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1A is a side view in which a part of an embodiment of a permanent magnet rotor of the present invention used in a servomotor is cut away, and FIG. 1B is a front view of the permanent magnet rotor. It is the figure seen from the axial direction of the shaft. As shown in both figures, the permanent magnet rotor has a structure in which a core 2 is fixed to a shaft 1 and a plurality of permanent magnets 3 are fixed to the outer periphery of the core 2.
[0017]
The core 2 is configured by stacking two types of silicon steel plates. The shapes of the two types of steel plates will be described in detail later. By laminating a predetermined number of these two types of steel plates, the core 2 has two first core portions 2a and 2a and three second cores. The parts 2b... Are alternately laminated to form a structure. The core 2 has a through hole into which the shaft 1 is press-fitted at the center, and the shaft 1 is press-fitted into the through hole.
[0018]
The core 2 has a plurality of magnet clamping protrusions 2c arranged on the outer peripheral portion at equal intervals in the circumferential direction. The magnet clamping projection 2c can insert the permanent magnet 3 from the axial direction of the shaft 1 between two adjacent magnet clamping projections 2c, 2c arranged side by side in the circumferential direction, and can be permanently extended radially outward. It has a shape that engages with the outer surface 3 b of the permanent magnet 3 so as to prevent the movement of the magnet 3. In this example, one magnet clamping protrusion 2c is configured by the protrusion-constituting parts 2d and 2d formed on the two first core parts 2a and 2a arranged along the axial direction of the shaft 1. The number of projecting portion constituting portions 2d constituting one magnet sandwiching projecting portion 2c and the length in the axial direction of the projecting portion constituting portion 2d are values capable of firmly fixing the permanent magnet 3 without generating large harmonics. It is set within the range. In this example, since the permanent magnet 3 is composed of two permanent magnets (divided permanent magnets 3A, 3A), the two projecting portion constituting portions 2d are positioned at the center portions in the axial direction of the divided permanent magnets 3A, 3A, respectively. It is provided to do.
[0019]
Each projecting portion constituting portion 2d includes a base portion 2d1 and an engaging portion 2d2. The base 2d1 is formed so as to be located between the opposing side surfaces 3a, 3a of the two adjacent permanent magnets 3, 3. From another viewpoint, the base 2d1 has a shape in which the permanent magnets 3 and 3 are sandwiched between two bases 2d1 adjacent in the circumferential direction. The engaging portion 2d2 is formed to engage with the outer surfaces 3b and 3b of the two adjacent permanent magnets 3 and 3.
[0020]
The first core portion 2a having the protruding portion constituting portion 2d is configured by laminating a plurality of first-type silicon steel plates 2e... Having the shape shown in FIG. The first type of steel plate 2e is composed of an annular portion 2f and a plurality of protruding pieces 2g formed integrally with the outer peripheral portion of the annular portion 2f at equal intervals in the circumferential direction. This steel plate 2e is formed by punching (pressing) a silicon steel plate. The annular portion 2f has a circular hole at the center, and the projecting piece 2g is composed of a base portion constituting portion 2g1 and an engaging portion constituting portion 2g2. The first type steel plates 2e are stacked and a plurality of protruding pieces 2g overlap to form the protruding portion constituting portion 2d. The base part 2d1 of the projecting part 2d is formed by the base part 2g1 of the projecting piece 2g, and the engaging part 2d2 of the projecting part 2d is formed by the engaging part 2g2 of the projecting piece 2g. Is done. According to this embodiment, when the steel plate 2e is formed by punching (pressing), the protruding pieces 2g... Can be formed at the same time, so that the magnet clamping protruding portion used for fixing the permanent magnet 3 to the outer periphery of the core 2 can be formed. It can be easily formed in the manufacturing process of the core 2. Since the protruding pieces 2g are provided at equal intervals in the circumferential direction, the steel plates can be rolled up.
[0021]
The second core portion 2b is configured by laminating a plurality of second-type steel plates 2h... Having the shape shown in FIG. The second type of steel plate 2h is composed of an annular portion 2i and permanent magnet positioning pieces 2j arranged at equal intervals in the circumferential direction of the annular portion 2i. The annular portion 2i has a circular hole in the center like the annular portion 2f of the first type steel plate 2e. The permanent magnet positioning piece 2j has the same shape as the base part of the base part 2g1 of the first type steel plate 2e. The permanent magnet positioning piece 2j and the base part 2g1 are overlapped to constitute guide means for guiding both lower corners (on the core 2 side) of one permanent magnet 3 in the axial direction of the shaft 1.
[0022]
In the present embodiment, one permanent magnet 3 is constituted by two divided permanent magnets 3A and 3A arranged in the axial direction of the shaft 1. The plurality of permanent magnets 3 are arranged in the circumferential direction so that N poles and S poles are alternately arranged. The two divided permanent magnets 3A and 3A constituting one permanent magnet 3 are magnetized so as to have the same polarity. The split permanent magnet 3A is sandwiched between two projecting portion constituting portions 2d and 2d adjacent in the circumferential direction.
[0023]
The permanent magnets 3 have a shape close to a so-called scallop shape, and the bottom surface 3c is curved so as to follow the outer peripheral surface of the core 2, and is bonded to the outer periphery of the core 2 by an epoxy adhesive. Yes. Further, the side surface 3a has such a shape that it can follow the base 2d1 of the projecting portion constituting portion 2d. The outer surface 3b is a curved surface having a smaller radius of curvature than the bottom surface 3c.
[0024]
An epoxy-based adhesive is applied to cover the engaging portion 2d2 of the projecting portion constituting portion 2d and a part of the outer surface 3b of the permanent magnet 3, thereby forming the adhesive filling portion 4. When the adhesive filling portion 4 is formed, the adhesive enters a gap formed between the engaging portion 2d2 of the projecting portion constituting portion 2d and the outer surface 3b and the side surface 3a of the permanent magnet 3. As a result, the permanent magnet 3 is also bonded to the protruding portion constituting portion 2d, and the fixation of the permanent magnet is reinforced.
[0025]
In the present embodiment, the magnet clamping projection 2c is configured by the two projection components 2d and 2d. However, if the magnet rotor is used for applications that do not mind the generation of harmonics, the magnet clamping projection You may comprise a part by one protrusion part structure part whose length of an axial direction is sufficiently long. In the present embodiment, the permanent magnet 3 is constituted by the two divided permanent magnets 3A and 3A, but the permanent magnet may be constituted by one integral permanent magnet.
[0026]
Next, a method for manufacturing the magnet rotor will be described. First, the first type steel plate 2e and the second type steel plate 2h are laminated to make the core 2. Next, the permanent magnet 3 is inserted between two adjacent magnet clamping projections 2 c of the plurality of magnet clamping projections 2 c provided integrally with the core 2. In this example, the split permanent magnets 3A and 3A are inserted from different directions in the axial direction. Prior to the insertion of the permanent magnet, a thermosetting adhesive is applied to at least one of the outer periphery of the core 2 and the bottom surface 3 c of the permanent magnet 3. Thereafter, in order to fill the gaps between the plurality of magnet clamping projections 2c and the outer surface 3b of the permanent magnet 3, the engagement portions 2d2 of the projection component 2d and the outer surface 3b of the permanent magnet 3 are filled. Apply an epoxy adhesive to cover the area. Next, the core 2 to which the permanent magnet 3 is fixed is placed in a furnace and heated to cure the thermosetting adhesive. Finally, the shaft 1 is press-fitted into a through hole formed in the center of the core 2.
[0027]
When the outer periphery of the core 2 to which the permanent magnet 3 is fixed is covered with a heat-shrinkable tube made of synthetic resin, the outer periphery of the core 2 to which the permanent magnet is fixed is thermally contracted before and after the shaft 1 is press-fitted into the core 2. After covering the tube, heat treatment is performed to shrink the heat shrinkable tube. When the outer periphery of the core 2 to which the permanent magnet 3 is fixed is covered with a mold layer, a molding process is performed before the shaft 1 is press-fitted into the core 2.
[0028]
【The invention's effect】
According to the present invention , a permanent magnet rotor can be easily manufactured with a small number of manufacturing steps by forming a core integrally including a magnet clamping protrusion and a guide means by laminating two types of steel plates. The permanent magnet can be securely fixed.
[Brief description of the drawings]
1A is a partially cutaway side view of an example of an embodiment of a permanent magnet rotor of the present invention used in a servo motor, and FIG. 1B is a front view of the permanent magnet rotor. is there.
FIG. 2 is a plan view of a first type of steel plate used in the permanent magnet rotor of FIG.
3 is a plan view of a second type of steel plate used in the permanent magnet rotor of FIG. 1. FIG.
FIG. 4A is a partially cutaway side view of an example of an embodiment of a conventional permanent magnet rotor used in a servo motor, and FIG. 4B is a front view of the permanent magnet rotor. .
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shaft 2 Core 2a 1st core part 2b 2nd core part 2c Magnet clamping protrusion 2d Projection part 2d1 Base 2d2 Engagement part 3 Permanent magnet 3a Side surface 3b Outer surface

Claims

A permanent magnet rotor comprising a core configured by laminating a plurality of steel plates and fixed to a shaft, and a plurality of permanent magnets bonded to the outer periphery of the core in a circumferential direction,
The plurality of steel plates are a first type of steel plate integrally having a plurality of protruding pieces arranged at equal intervals in the circumferential direction, and a plurality of permanent plates arranged at equal intervals in the circumferential direction. It consists of a second type of steel plate having a magnet positioning piece integrally on the outer periphery,
A first core portion configured by laminating a plurality of the first type steel plates and a second core portion configured by laminating a plurality of the second type steel plates together A plurality of protruding pieces and a plurality of permanent magnet positioning pieces are stacked alternately so as to overlap in the axial direction of the shaft to constitute the core,
The plurality of protruding pieces of the first core portion constitute a plurality of protruding portion constituting portions arranged at equal intervals in the circumferential direction,
One of a plurality of magnet clamping projections arranged at equal intervals in the circumferential direction is constituted by a plurality of projection component parts arranged in the axial direction of the shaft,
One permanent magnet is sandwiched between two adjacent magnet clamping projections,
The protruding piece of the first type of steel plate is inserted with the permanent magnet from the axial direction of the shaft between two adjacent magnet clamping projections arranged in the circumferential direction. And has a shape that engages with the outer surface of the permanent magnet so as to prevent the movement of the permanent magnet outward in the radial direction,
The permanent magnet rotor, wherein the plurality of protruding pieces and the plurality of permanent magnet positioning pieces constitute guide means for guiding the lower corners of the permanent magnet in the axial direction of the shaft .