JP6392626B2 - ROTOR MANUFACTURING METHOD AND ROTOR - Google Patents
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Description
本発明は、永久磁石を備える回転子の製造方法、及び該回転子に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a rotor including a permanent magnet, and the rotor.
永久磁石を備える回転子と、該回転子を備える電動機や発電機が知られている。この種の回転子の製造過程においては、永久磁石を回転子コアの所定の位置に正確に位置決めして取り付ける必要がある。永久磁石が本来の位置からずれていると、回転子の重量分布や磁束分布に不均衡が生じ、電動機や発電機の運転中に振動やトルク変動が生じるからである。また、永久磁石は回転子コアに確実に固定される必要がある。製造時点で永久磁石が正規の位置に取り付けられたとしても、電動機や発電機の運転中に永久磁石の固定が損なわれて、正規の位置からずれれば、振動やトルク変動が生じるからである。 A rotor including a permanent magnet, and an electric motor and a generator including the rotor are known. In the manufacturing process of this type of rotor, it is necessary to accurately position and attach the permanent magnet to a predetermined position of the rotor core. This is because if the permanent magnet is displaced from its original position, an imbalance occurs in the weight distribution and magnetic flux distribution of the rotor, and vibrations and torque fluctuations occur during operation of the motor and generator. Further, the permanent magnet needs to be securely fixed to the rotor core. This is because even if the permanent magnet is attached to the regular position at the time of manufacture, the permanent magnet is not fixed during operation of the electric motor or the generator, and if it deviates from the regular position, vibration or torque fluctuation occurs. .
永久磁石を正確に位置決めして、確実に固定する方法については、既に多数の発明が公開されている。例えば、特許文献1には、ロータヨーク(回転子コア)に磁石埋込孔(磁石挿入孔)を形成するとともに、該磁石埋込孔内に永久磁石と楔形断面を有する角柱スペーサを挿入して、永久磁石を磁石埋込孔内に固定するようにしたIPMモータが開示されている(特許文献1,図1)。角柱スペーサは、要するに「楔」であって、該「楔」の作用で、永久磁石を磁石挿入孔の内側面に押し付けている。また、樹脂で角柱スペーサを磁石挿入孔に固定している。
Numerous inventions have already been published on methods for accurately positioning and securely fixing the permanent magnet. For example, in
しかし、特許文献1に記載の発明においては、磁石埋込孔に永久磁石を挿入した後で、角柱スペーサを磁石埋込孔に挿入して、さらに永久磁石を内側面に押し付ける方向(つまり「楔」を打ち込む方向)に角柱スペーサをスライドさせる必要がある(特許文献1,図7)。回転子には多数の磁石埋込孔があって、その多数の磁石埋込孔のそれぞれに角柱スペーサを挿入する必要があるから、角柱スペーサの挿入とスライドには大きな手数が掛かる。また、角柱スペーサのスライドには微妙な力加減が必要とされる。力が小さければ、永久磁石を固定することができないし、力が大きすぎれば、ロータヨーク等を破損するからである。そのため、回転子の組み立てには熟練した作業者を当てる必要がある。
However, in the invention described in
「楔」に代えて、永久磁石を樹脂モールドして回転子コアに固定することも知られている。例えば、特許文献2には、複数の永久磁石を回転子コア(ロータヨーク)の表面に配置して樹脂モールドで固定したモータが開示されている(特許文献2、図1)。樹脂モールドによる固定は、「楔」による締結に比べて自動化が容易であるが、樹脂モールドを成形する前に、永久磁石とロータヨークを仮固定する必要がある(特許文献2、第0030段落)。また、仮固定には専用治具を必要とすると考えられる。
It is also known that a permanent magnet is resin-molded and fixed to the rotor core instead of the “wedge”. For example,
また、樹脂を使用して永久磁石を回転子コアに固定する方法であって、専用治具を必要としない方法も提案されている。例えば、特許文献3には、磁石収容孔(磁石挿入孔)に溶融樹脂を加圧注入して、永久磁石を磁石収容孔の外径側または内径側に押圧しながら、永久磁石を磁石収容孔内に固定することが開示されている。
In addition, a method of fixing a permanent magnet to a rotor core using a resin and not requiring a dedicated jig has been proposed. For example, in
特許文献3に記載の発明によれば、溶融樹脂の圧力によって永久磁石を磁石収容孔の内面に押し付けるので、永久磁石を回転子コアに正確に位置決めすることができる。また、位置決めのための専用治具等は必要としない。
According to the invention described in
しかしながら、特許文献3に記載の発明においては、樹脂を注入する前に、磁石を磁石収容孔のほぼ中央に配置する必要がある(特許文献3、第0041段落、図8)。仮に、磁石を磁石収容孔の磁石挿入孔の内側に寄った位置(ロータシャフトに寄った位置)に置くと、磁石は磁石挿入孔の内側に寄った位置で固定されてしまう。また、磁石は磁石収容孔内で正立させる必要がある。磁石が磁石収容孔内で傾いていたら、傾いた状態のまま固定されるからである。そのため、特許文献3に記載の発明では、磁石の位置決め精度が作業者の技量に依存していると言える。つまり、製品の性質が作業者の技量によって変動するという問題がある。
However, in the invention described in
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、作業者の技量に関係なしに、永久磁石を正確に位置決めすることができる回転子の製造方法を提供することを目的とする。また、永久磁石が正確に位置決めされた回転子を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a rotor that can accurately position a permanent magnet regardless of the skill of an operator. It is another object of the present invention to provide a rotor in which permanent magnets are accurately positioned.
上記課題を解決するために、本発明の第1の観点に係る回転子の製造方法は、回転子コアに形成された磁石挿入孔に永久磁石を挿入して、前記永久磁石を前記回転子コアに固定する回転子の製造方法であって、前記磁石挿入孔に挿入嵌合される位置決め部材を介して、前記永久磁石を位置決めして前記回転子コアに結合して、前記磁石挿入孔に樹脂材料を注入して、前記磁石挿入孔と前記永久磁石の間の隙間に充填させて、その後、硬化させることを特徴とするものである。 In order to solve the above-described problem, a method of manufacturing a rotor according to a first aspect of the present invention includes inserting a permanent magnet into a magnet insertion hole formed in a rotor core, and inserting the permanent magnet into the rotor core. A method of manufacturing a rotor that is fixed to a magnet, wherein the permanent magnet is positioned and coupled to the rotor core via a positioning member that is inserted and fitted into the magnet insertion hole, and the magnet insertion hole is made of resin. The material is injected, filled in the gap between the magnet insertion hole and the permanent magnet, and then cured.
本発明に係る回転子の製造方法は、前記回転子コアの一方端から前記磁石挿入孔に位置決め部材を挿入して、前記回転子コアに結合する位置決め部材結合工程と、前記回転子コアの他方端から前記磁石挿入孔に前記永久磁石を挿入し、先に固定された前記位置決め部材と嵌合させて、前記永久磁石を前記回転子コアに結合する永久磁石結合工程と、前記磁石挿入孔に樹脂材料を注入して、前記磁石挿入孔と前記永久磁石の間の隙間に充填させて、その後、硬化させる充填硬化工程とを、有するものであっても良い。 The method of manufacturing a rotor according to the present invention includes a positioning member coupling step of inserting a positioning member into the magnet insertion hole from one end of the rotor core and coupling to the rotor core, and the other of the rotor cores. A permanent magnet coupling step of inserting the permanent magnet into the magnet insertion hole from the end and fitting the permanent magnet to the rotor core, and fitting the permanent magnet into the rotor core; You may have a filling hardening process which inject | pours a resin material, fills the clearance gap between the said magnet insertion hole and the said permanent magnet, and makes it harden | cure after that.
本発明に係る回転子の製造方法は、前記永久磁石を位置決め部材と嵌合させて互いに結合する事前組立工程と、互いに結合された前記永久磁石と前記位置決め部材の組を前記回転子コアの一方端から前記磁石挿入孔に挿入して、前記位置決め部材を前記磁石挿入孔に嵌合させて、前記永久磁石を前記回転子コアに結合する永久磁石結合工程と、前記磁石挿入孔に樹脂材料を注入して、前記磁石挿入孔と前記永久磁石の間の隙間に充填させて、その後、硬化させる充填硬化工程とを、有するものであっても良い。 The method of manufacturing a rotor according to the present invention includes a pre-assembly step of fitting the permanent magnet with a positioning member to couple each other, and combining the permanent magnet and the positioning member coupled to each other into one of the rotor cores. A permanent magnet coupling step of inserting the positioning member into the magnet insertion hole and coupling the permanent magnet to the rotor core; and a resin material in the magnet insertion hole. It may have a filling and curing step of injecting and filling the gap between the magnet insertion hole and the permanent magnet and then curing.
本発明に係る回転子の製造方法は、前記永久磁石を回転子コアの前記磁石挿入孔に挿入する永久磁石挿入工程と、位置決め部材を前記磁石挿入孔に挿入して、前記回転子コアに結合するとともに、先に前記磁石挿入孔に挿入された前記永久磁石を前記位置決め部材と嵌合させて、前記永久磁石を前記回転子コアに結合する永久磁石結合工程と、前記磁石挿入孔に樹脂材料を注入して、前記磁石挿入孔と前記永久磁石の間の隙間に充填させて、その後、硬化させる充填硬化工程とを、有するものであっても良い。 The rotor manufacturing method according to the present invention includes a permanent magnet insertion step of inserting the permanent magnet into the magnet insertion hole of the rotor core, and a positioning member inserted into the magnet insertion hole and coupled to the rotor core. In addition, a permanent magnet coupling step for coupling the permanent magnet to the rotor core by fitting the permanent magnet previously inserted into the magnet insertion hole with the positioning member, and a resin material for the magnet insertion hole And a filling and curing step of filling the gap between the magnet insertion hole and the permanent magnet and then curing.
本発明に係る回転子の製造方法は、前記永久磁石結合工程の完了後に、前記磁石挿入孔の前記位置決め部材が嵌合されていない端部から、別の位置決め部材を挿入して、前記回転子コアに結合するとともに、前記永久磁石を前記別の位置決め部材と嵌合させるものであっても良い。 In the rotor manufacturing method according to the present invention, after the permanent magnet coupling step is completed, another positioning member is inserted from the end of the magnet insertion hole where the positioning member is not fitted, and the rotor The permanent magnet may be fitted to the another positioning member while being coupled to the core.
前記位置決め部材は前記樹脂材料と同種の樹脂、あるいは同一の樹脂で成形されても良い。なお、本発明において「同種の樹脂」とは、例えば樹脂材料がエポキシ系樹脂である場合に、位置決め部材もエポキシ系樹脂で成形されていることを言う。また、「同一の樹脂」とは、樹脂材料と位置決め部材の素材の成分組成が全く同一であることを言う。 The positioning member may be formed of the same kind of resin as the resin material or the same resin. In the present invention, “the same kind of resin” means that, for example, when the resin material is an epoxy resin, the positioning member is also formed of the epoxy resin. Further, “the same resin” means that the component composition of the resin material and the positioning member is exactly the same.
本発明の第2の観点に係る回転子は、永久磁石を備える回転子であって、磁石挿入孔が
形成された回転子コアと、前記磁石挿入孔の内部に配置された永久磁石と、前記回転子コ
アの一方端にあって、前記磁石挿入孔に嵌合されている位置決め部材を備え、前記位置決め部材の前記磁石挿入孔に挿入される部位の長さは、前記磁石挿入孔の前記回転子コアを貫通する方向の長さよりも短くされ、前記永久磁石は、前記磁石挿入孔の内部において、前記位置決め部材と嵌合されていて、前記磁石挿入孔と前記永久磁石の間の隙間には、樹脂材料が充填されていることを特徴とする。
A rotor according to a second aspect of the present invention is a rotor including a permanent magnet, wherein a rotor core in which a magnet insertion hole is formed, a permanent magnet disposed inside the magnet insertion hole, A positioning member is provided at one end of the rotor core and fitted in the magnet insertion hole, and the length of the portion inserted into the magnet insertion hole of the positioning member is the rotation of the magnet insertion hole. The permanent magnet is fitted to the positioning member inside the magnet insertion hole, and the gap between the magnet insertion hole and the permanent magnet is in the gap between the magnet insertion hole and the permanent magnet. The resin material is filled.
本発明によれば、位置決め部材は磁石挿入孔と嵌合して正規の位置に位置決めされ、永久磁石は、その位置決め部材と嵌合するので正規の位置に位置決めされる。そのため、永久磁石の位置決め精度は作業者の技量に依存しない。つまり、誰が作業しても、永久磁石を磁石挿入孔に対して正確に位置決めすることができるから、回転子の品質を高いレベルで安定させることができる。 According to the present invention, the positioning member is fitted into the magnet insertion hole and positioned at a normal position, and the permanent magnet is fitted into the positioning member, and thus is positioned at the normal position. Therefore, the positioning accuracy of the permanent magnet does not depend on the skill of the operator. In other words, no matter who works, the permanent magnet can be accurately positioned with respect to the magnet insertion hole, so that the quality of the rotor can be stabilized at a high level.
また、本発明に係る製造方法は、特別な治具等を必要としないので、従来の樹脂注入装置等をそのまま使用することができる。そのため、自動化が容易である。 Moreover, since the manufacturing method according to the present invention does not require a special jig or the like, a conventional resin injection device or the like can be used as it is. Therefore, automation is easy.
また、位置決め部材を樹脂材料と同種の樹脂で成形すれば、位置決め部材に対する樹脂材料の「なじみ」が良いので、樹脂材料は位置決め部材に対して接着剤として作用する。同種の樹脂であれば、熱膨張係数も同等なので、製造中または使用中の温度変化による膨張、収縮に差異がなく、位置決め部材と樹脂材料が剥離することもない。そのため、位置決め部材は回転子コアに確実に保持される。また、位置決め部材を樹脂材料と同一の樹脂で成形すれば、位置決め部材は回転子コアにさらに確実に保持される。 Further, if the positioning member is formed of the same kind of resin as the resin material, the “familiarity” of the resin material to the positioning member is good, and the resin material acts as an adhesive on the positioning member. Since the thermal expansion coefficients are the same for the same type of resin, there is no difference in expansion and contraction due to temperature changes during manufacture or use, and the positioning member and the resin material do not peel off. Therefore, the positioning member is securely held by the rotor core. Further, if the positioning member is formed of the same resin as the resin material, the positioning member is more reliably held on the rotor core.
以下、本発明に係る回転子の製造方法及び回転子の実施形態について、図を参照して説明する。なお、ここでは電動機の回転子を例に挙げて説明する。 Hereinafter, a rotor manufacturing method and a rotor embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. Here, the explanation will be made by taking the rotor of the electric motor as an example.
図1に示すように、本発明の実施形態に係る電動機1は、固定子2と回転子3を備えている。固定子2は複数のティース5を備えていて、各ティース5には巻き線6が巻き回されている。回転子3は回転軸4を介して、図示しないブラケットに回転自在に支持されていて、回転中心X回りに自在に回転する。また、回転子3は回転子コア7と複数の永久磁石8とから構成されている。永久磁石8は回転子コア7に形成された複数の磁石挿入孔9のそれぞれに挿入されている。
As shown in FIG. 1, an
図2は、回転子3を回転軸4の回転中心Xを含む平面で切断した、つまり図1のA−A線で切断した断面図であって、多少模式化した縦断面図である。図2から明らかなように、回転子コア7は多数の電磁鋼板10を積層して構成されている。なお、各電磁鋼板10には打ち抜き加工によって、同形の透孔が形成されていて、電磁鋼板10は前記透孔を同じ位置に合わせて積層されている。その結果、回転子コア7には磁石挿入孔9が形成され、磁石挿入孔9は回転子コア7を上下に貫通している。また、磁石挿入孔9の下端部には、位置決め部材11があって、位置決め部材11は回転子コア7の下面から磁石挿入孔9に挿入されて、磁石挿入孔9と嵌合している。図2に示すように、位置決め部材11の下面は回転子コア7の下面と同じ高さに揃えられている。永久磁石8は回転子コア7の上面から磁石挿入孔9に挿入され、磁石挿入孔9の下部において、位置決め部材11と嵌合している。また、樹脂材料13が、磁石挿入孔9と永久磁石8の間の隙間に充填されていて、永久磁石8を磁石挿入孔9の中に固定している。
2 is a cross-sectional view of the
図3は位置決め部材11の外形を示す斜視図である。位置決め部材11の平面形は磁石挿入孔9の断面形(図1に現れる形状)と実質的に同一にされていて、位置決め部材11を磁石挿入孔9に嵌合させると、位置決め部材11は回転子コア7に対して、水平方向において所定の位置に位置決めされる。なお、高さ方向の位置決めは位置決め部材11の下面を回転子コア7の下面と同じ高さに揃えることによってなされる。また、位置決め部材11の上面には凹所12があって、凹所12の内面は永久磁石8が嵌合する形状寸法を有している。そのため、永久磁石8を凹所12に挿入して嵌合させると、永久磁石8は位置決め部材11に対して、水平方向において所定の位置に位置決めされる。また、凹所12の底面は位置決め部材11から所定の高さになるように設計されている。そのため、永久磁石8を凹所12の底面に当たるまで挿入すれば、永久磁石8は、高さ方向においても、位置決め部材11の底面に対して所定の位置に位置決めされる。その結果、永久磁石8は、水平方向及び高さ方向において、回転子コア7に対して、所定の位置に位置決めされる。
FIG. 3 is a perspective view showing the outer shape of the positioning
位置決め部材11の素材は、特に限定されない。ただし、樹脂材料13と同種の樹脂で成形するのが望ましい。例えば、樹脂材料13がエポキシ系樹脂である場合に、位置決め部材11もエポキシ系樹脂で成形するようにすると、位置決め部材11に対する樹脂材料13の「なじみ」が良いので、樹脂材料13は位置決め部材11に対して接着剤として機能する。そのため、位置決め部材11が回転子コア7に確実に固定される。また、位置決め部材11の素材と樹脂材料13の成分組成を全く同一にすれば、さらに確実に固定される。
The material of the positioning
さて、回転子コア7への永久磁石8の固定は、事前に製造された回転子コア7、永久磁石8及び位置決め部材11を、以下に示す手順で、組み立てることによって行われる。最初に、位置決め部材結合工程を実施する。すなわち、回転子コア7の下面から磁石挿入孔9に位置決め部材11を挿入して、位置決め部材11を磁石挿入孔9に嵌合させて、図4(a)に示すような状態まで組み立てる。前述したように、位置決め部材11は、その外形において、磁石挿入孔9に嵌合する形状寸法を有しているので、磁石挿入孔9と嵌合した位置決め部材11は、水平方向において、回転子コア7の所定の位置に正確に位置決めされる。なお、高さ方向の位置決め、つまり、回転子コア7の下面と位置決め部材11の下面の高さ揃えは、例えば、回転子コア7の下面と位置決め部材11下面を定盤に宛がって行えば良い。
Now, fixing of the permanent magnet 8 to the
位置決め部材11を磁石挿入孔9と嵌合させて、回転子コア7と結合したら、永久磁石結合工程を実行する。すなわち、回転子コア7の上面から磁石挿入孔9に永久磁石8を挿入して、磁石挿入孔9の下部において、位置決め部材11と嵌合させて、永久磁石8を位置決め部材11の凹所12の底面に当たるまで押し込んで、永久磁石8を回転子コア7と結合する。つまり、図4(b)に示すような状態まで組み立てる。前述したように、位置決め部材11の凹所12の内面は永久磁石8が嵌合する形状寸法を有しているので、位置決め部材11と嵌合した永久磁石8は水平方向において、回転子コア7の所定の位置に正確に位置決めされる。また、高さ方向の位置決めは、永久磁石8を位置決め部材11の凹所12の底面に当てることによってなされる。
When the positioning
最後に、充填硬化工程を実施する。すなわち、回転子コア7の上面から磁石挿入孔9に樹脂材料13を加圧注入して、図4(c)に示すように、磁石挿入孔9と永久磁石8の間の隙間に樹脂材料13を充填する。なお、図4(c)は充填硬化工程の途中の状態を示している。樹脂材料13は、さらに、その液面が回転子コア7の上面と同じ高さになるまで注入される。つまり図2の状態になるまで注入される。その後、樹脂材料13が熱硬化性樹脂ならば樹脂材料13を加温し、樹脂材料13が熱可塑性樹脂ならば樹脂材料13を冷却して、樹脂材料13を硬化させる。樹脂材料13が硬化すれば、永久磁石8の固定は完了する。なお、充填硬化工程では回転子コア7を図示しない上型と下型の間に挟んで、回転子コア7を押圧して行うが、前記上型と下型、押圧装置、及び樹脂材料13を加圧注入する装置及び製造方法は公知であるので、図示と説明を省略している。必要ならば、特許文献2、あるいは特許第3786946号公報等を参照されたい。
Finally, a filling and curing step is performed. That is, the
なお、上記においては、位置決め部材結合工程において、回転子コア7と位置決め部材11を先に結合して、その後、永久磁石結合工程において、回転子コア7に結合された位置決め部材11に永久磁石8を嵌合させて、永久磁石8と回転子コア7を結合する方法を示した。これに代えて、事前組立工程において、永久磁石8及び位置決め部材11を回転子コア7に結合する前に、永久磁石8を位置決め部材11に嵌合させて、例えば、図5に示すような永久磁石8と位置決め部材11の組14を作って、その後、永久磁石結合工程において、永久磁石8を位置決め部材11の組14を磁石挿入孔9に挿入して、位置決め部材11を磁石挿入孔9に嵌合させて、永久磁石8を回転子コア7に結合するようにしても良い。
In the above, in the positioning member coupling step, the
あるいは、位置決め部材11を磁石挿入孔9に挿入・嵌合する前に、永久磁石8を磁石挿入孔9に挿入する永久磁石挿入工程を実行して、その後に位置決め部材11を磁石挿入孔8に挿入・嵌合しても良い。この場合、永久磁石結合工程は、先に磁石挿入孔9に挿入された永久磁石8を、後から磁石挿入孔9に挿入された位置決め部材11と嵌合させて、永久磁石8を回転子コア7に結合して行われる。この時、位置決め部材11を挿入する磁石挿入孔9の端部は、永久磁石8を挿入した端部であっても、その反対側の端部であっても良い。
Alternatively, before the positioning
また、前述した永久磁石結合工程を実行した後で、磁石挿入孔9の位置決め部材11が嵌合されていない端部から、別の位置決め部材11を磁石挿入孔9に挿入して、回転子コア7に結合するとともに、永久磁石8を前記別の位置決め部材11と嵌合させるようにしても良い。つまり図6に示すように、磁石挿入孔9の上端と下端のそれぞれに、位置決め部材11を挿入・嵌合させて、永久磁石8の両端が位置決め部材11と嵌合するようにしても良い。
Moreover, after performing the permanent magnet coupling | bonding process mentioned above, another positioning
また、位置決め部材11の形状は、図3に示したものには限定されない。例えば、永久磁石8を磁石挿入孔9の内側又は外側にオフセットして配置したい場合には、図7(a)に示すような位置決め部材11を使用すれば良い。また、内側又は外側方向のオフセットに加えて、永久磁石8の平断面形(つまり図1に現れる断面形状)の長手方向にオフセットして配置したい場合には、図7(b)に示すような位置決め部材11を使用すれば良い。また、位置決め部材11の寸法及び形状は磁石挿入孔9と嵌合するようなものであれば十分であり、磁石挿入孔9の全体を塞ぐような寸法及び形状を備える必要はない。したがって、位置決め部材11は、例えば、図7(c)に示すように、磁石挿入孔9の平断面形(つまり図1に現れる断面形状)の長手方向の長さに比べて短いものであっても良い。位置決め部材11は、底部がない形状であっても良い。つまり、図7(d)や、図7(e)に示すような、フレームだけがあって、中央部が上下に突き抜けた形状であっても良い。このような形状を選ぶと、永久磁石8と位置決め部材11の嵌合具合を回転子コア7の外側から視認することができる。また、先に位置決め部材11を先に磁石挿入孔9を挿入・嵌合させて、位置決め部材11の中央部の開口を通して永久磁石8を挿入することができる。なお、図7(c)に示した位置決め部材11を使用する場合は、位置決め部材11の磁石挿入孔9の長手方向への移動を拘束するような形状(例えば、突起あるいは段差)を磁石挿入孔9に備えれば良い。
Further, the shape of the positioning
また、各磁石挿入孔9に挿入される永久磁石8は1個とは限らない。永久磁石8を複数個に分割して、複数個の永久磁石8を1個の磁石挿入孔9に挿入して、位置決め部材11と嵌合させるようにしても良い。つまり、例えば、図5に示すように、1個の位置決め部材11に複数個の永久磁石8を嵌合させるようにしても良い。
Further, the number of permanent magnets 8 inserted into each
なお、本発明において、「嵌合」は「緩みや、隙間が全くない状態で嵌め合わされた状態」には、限定されない。「嵌合」は、より広義に解釈されるべきである。永久磁石について要求される位置決め精度の範囲内で、多少の緩みや遊びがあっても、本発明の目的は達成されるから、多少の緩みや遊びがあっても、「嵌合」に該当する。 In the present invention, “fitting” is not limited to “a state in which the fitting is performed without any looseness or gaps”. “Mating” should be interpreted more broadly. Even if there is some looseness and play within the range of positioning accuracy required for the permanent magnet, the object of the present invention can be achieved, so even if there is some looseness and play, it falls under “fitting”. .
また、上記の実施形態は本発明の具体的実施態様を例示するものであって、本発明の技術的範囲を画すものではない。本発明は特許請求の範囲に記述された技術的思想の限りにおいて、自由に変形、応用あるいは改良して実施することができる。 Moreover, said embodiment illustrates the specific embodiment of this invention, Comprising: The technical scope of this invention is not demarcated. The present invention can be freely modified, applied or improved within the scope of the technical idea described in the claims.
例えば、上記実施形態において、位置決め部材11を回転子コア7の下面から磁石挿入孔9に挿入し、永久磁石8を回転子コア7の上面から磁石挿入孔9に挿入する例を示したが、その逆であっても良い。つまり、位置決め部材11を回転子コア7の上面から挿入し、永久磁石8を回転子コア7の下面から挿入するようにしても良い。また、上記実施形態においては、樹脂材料13を回転子コア7の上面から加圧注入する例を示したが、回転子コア7の下面から加圧注入するようにしても良い。なお、「上面」及び「下面」は回転子コア7の「一方端」と「他方端」の例示であって、回転子コア7を図2または図4に示す状態に置いたときの上下関係に基づく表現である。つまり、回転子コア7を反転させれば、「上面」及び「下面」が入れ替わるし、横転させれば、「左端面」あるいは「右端面」が「一方端」あるいは「他方端」になる。
For example, in the above embodiment, the positioning
また、永久磁石8と位置決め部材11の組14を磁石挿入孔9に挿入する方向は、回転子コア7の下面からであっても、上面からであってもよい。
The direction in which the
また、上記実施形態において、回転子コア7の位置決め部材11を取り付けた面の反対側の面(図4において、回転子コア7の上面)から、樹脂材料13を注入する例を示したが、これには限定されない。例えば、図7(c)に示すような位置決め部材11を使用すれば、位置決め部材11と磁石挿入孔9の間に隙間が生じるから、該隙間から樹脂材料13を加圧注入することができる。この場合は、回転子コア7の位置決め部材11を取り付けた面(図4において、回転子コア7の下面)から、樹脂材料13を注入することができる。
Moreover, in the said embodiment, although the example which inject | pours the
また、位置決め部材11の形状及び寸法は、下記の(1)、(2)の機能を満足するような形状及び寸法であれば十分であり、図3、図5あるいは図7に示されたものには限定されない。
(1)磁石挿入孔9と嵌合して、少なくとも充填硬化工程が完了するまでの間は、磁石挿入孔9に対して所定の位置を保持できる。
(2)永久磁石8を嵌合させて、少なくとも充填硬化工程が完了するまでの間は、永久磁石8を所定の位置に保持できる。
In addition, the shape and dimensions of the positioning
(1) A predetermined position can be held with respect to the
(2) The permanent magnet 8 can be held at a predetermined position until the permanent magnet 8 is fitted and at least until the filling and curing step is completed.
また、上記実施形態では、位置決め部材11の下面を回転子コア7の下面と同じ高さに揃えることによって、位置決め部材11を回転子コア7に対する高さ方向の位置決めをする例を示したが、位置決め部材11を高さ方向に位置決めする手段は、これには限らない。例えば図8(a)に示すように、位置決め部材11の側面に位置決めマーク15を描いて、位置決めマーク15と回転子コア7の下面が重なる深さまで、位置決め部材11を磁石挿入孔9に挿入すると、高さ方向に位置決めされるように設計することもできる。あるいは、図8(b)に示すように、位置決め部材11の側面に突起16を設けて、突起16が回転子コア7の下面に当たる深さまで、位置決め部材11を磁石挿入孔9に挿入すると、高さ方向に位置決めされるように設計することもできる。
In the above embodiment, the example in which the
樹脂材料13は特定の物質には限定されない。電動機1の用途や使用環境等に応じて適した物質を選択すれば良い。例えば、熱硬化性樹脂を選べば電動機1の運転中に回転子3の温度が上昇しても、樹脂材料13が可塑化することがないから、永久磁石8の固定が緩むことがない。回転子3の温度がさほど上昇しないならば、熱可塑性樹脂を選ぶこともできる。
The
回転子コア7の形態や製造方法が限定されないことは言うまでもない。例えば、回転子コア7は複数の電磁鋼板10に「ダボ」を形成して、該「ダボ」をかしめることよって相互に結合させたものであっても良いし、接着して相互に結合させたものであっても良いし、溶接によって相互に結合させたものであっても良い。
Needless to say, the form and manufacturing method of the
図1に示した電動機1の構成や形態、例えば、固定子2のティース5の数や形状、回転子3の磁石挿入孔9の数や形状や配置は例示である。
The configuration and form of the
なお、上記実施形態においては、回転子コアの材料として電磁鋼板を例示したが、本発明の技術的範囲は電磁鋼板を使用するものには限定されない。冷延鋼板やアモルファス等、回転子コアを構成可能な材料であれば良く、材料の選択は全くの任意である。 In the above embodiment, the electromagnetic steel plate is exemplified as the material of the rotor core. However, the technical scope of the present invention is not limited to the one using the electromagnetic steel plate. Any material can be used as long as it can form the rotor core, such as a cold-rolled steel plate or amorphous material, and the selection of the material is completely arbitrary.
また、上記実施形態においては、電動機の回転子について例示したが、本発明を発電機の回転子に適用できることは言うまでもない。 Moreover, in the said embodiment, although illustrated about the rotor of the electric motor, it cannot be overemphasized that this invention is applicable to the rotor of a generator.
1 電動機
2 固定子
3 回転子
4 回転軸
5 ティース
6 巻き線
7 回転子コア
8 永久磁石
9 磁石挿入孔
10 電磁鋼板
11 位置決め部材
12 凹所
13 樹脂材料
14 永久磁石と位置決め部材の組
15 位置決めマーク
16 突起
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記磁石挿入孔に挿入嵌合される位置決め部材を介して、前記永久磁石を位置決めして前記回転子コアに結合して、
前記磁石挿入孔に樹脂材料を注入して、前記磁石挿入孔と前記永久磁石の間の隙間に充填させて、その後、硬化させることを特徴とする回転子の製造方法。 A rotor manufacturing method for inserting a permanent magnet into a magnet insertion hole formed in a rotor core and fixing the permanent magnet to the rotor core,
Through the positioning member inserted and fitted into the magnet insertion hole, the permanent magnet is positioned and coupled to the rotor core,
A method of manufacturing a rotor, comprising: injecting a resin material into the magnet insertion hole, filling a gap between the magnet insertion hole and the permanent magnet, and then curing the resin material.
前記回転子コアの他方端から前記磁石挿入孔に前記永久磁石を挿入し、先に固定された前記位置決め部材と嵌合させて、前記永久磁石を前記回転子コアに結合する永久磁石結合工程と、
前記磁石挿入孔に樹脂材料を注入して、前記磁石挿入孔と前記永久磁石の間の隙間に充填させて、その後、硬化させる充填硬化工程とを、
有することを特徴とする請求項1に記載の回転子の製造方法。 A positioning member coupling step of coupling the rotor core by inserting a positioning member into the magnet insertion hole from one end of the rotor core;
A permanent magnet coupling step of coupling the permanent magnet to the rotor core by inserting the permanent magnet into the magnet insertion hole from the other end of the rotor core and fitting the permanent magnet to the previously fixed positioning member; ,
Filling and curing step of injecting a resin material into the magnet insertion hole, filling the gap between the magnet insertion hole and the permanent magnet, and then curing,
The method of manufacturing a rotor according to claim 1, comprising:
互いに結合された前記永久磁石と前記位置決め部材の組を前記回転子コアの一方端から前記磁石挿入孔に挿入して、前記位置決め部材を前記磁石挿入孔に嵌合させて、前記永久磁石を前記回転子コアに結合する永久磁石結合工程と、
前記磁石挿入孔に樹脂材料を注入して、前記磁石挿入孔と前記永久磁石の間の隙間に充填させて、その後、硬化させる充填硬化工程とを、
有することを特徴とする請求項1に記載の回転子の製造方法。 A pre-assembly step of fitting the permanent magnet with a positioning member and coupling them together;
A pair of the permanent magnet and the positioning member coupled to each other is inserted into the magnet insertion hole from one end of the rotor core, the positioning member is fitted into the magnet insertion hole, and the permanent magnet is inserted into the magnet insertion hole. A permanent magnet coupling step for coupling to the rotor core;
Filling and curing step of injecting a resin material into the magnet insertion hole, filling the gap between the magnet insertion hole and the permanent magnet, and then curing,
The method of manufacturing a rotor according to claim 1, comprising:
位置決め部材を前記磁石挿入孔に挿入して、前記回転子コアに結合するとともに、先に前記磁石挿入孔に挿入された前記永久磁石を前記位置決め部材と嵌合させて、前記永久磁石を前記回転子コアに結合する永久磁石結合工程と、
前記磁石挿入孔に樹脂材料を注入して、前記磁石挿入孔と前記永久磁石の間の隙間に充填させて、その後、硬化させる充填硬化工程とを、
有することを特徴とする請求項1に記載の回転子の製造方法。 A permanent magnet insertion step of inserting the permanent magnet into the magnet insertion hole of the rotor core;
A positioning member is inserted into the magnet insertion hole and coupled to the rotor core, and the permanent magnet previously inserted into the magnet insertion hole is fitted with the positioning member to rotate the permanent magnet. A permanent magnet coupling step for coupling to the child core;
Filling and curing step of injecting a resin material into the magnet insertion hole, filling the gap between the magnet insertion hole and the permanent magnet, and then curing,
The method of manufacturing a rotor according to claim 1, comprising:
ことを特徴とする請求項2乃至請求項4のいずれか一項に記載の回転子の製造方法。 After completion of the permanent magnet coupling step, another positioning member is inserted from the end of the magnet insertion hole where the positioning member is not fitted, and coupled to the rotor core, and the permanent magnet is Mating with another positioning member,
The method for manufacturing a rotor according to any one of claims 2 to 4, wherein:
ことを特徴とする請求項2乃至請求項4のいずれか一項に記載の回転子の製造方法。 The positioning member is molded of the same kind of resin as the resin material,
The method for manufacturing a rotor according to any one of claims 2 to 4, wherein:
ことを特徴とする請求項6に記載の回転子の製造方法。 The positioning member is formed of the same resin as the resin material,
The method of manufacturing a rotor according to claim 6.
磁石挿入孔が形成された回転子コアと、
前記磁石挿入孔の内部に配置された永久磁石と、
前記回転子コアの一方端にあって、前記磁石挿入孔に嵌合されている位置決め部材を備
え、
前記位置決め部材の前記磁石挿入孔に挿入される部位の長さは、前記磁石挿入孔の前記回転子コアを貫通する方向の長さよりも短くされ、
前記永久磁石は、前記磁石挿入孔の内部において、前記位置決め部材と嵌合されていて
、
前記磁石挿入孔と前記永久磁石の間の隙間には、樹脂材料が充填されている、
ことを特徴とする回転子。 A rotor with permanent magnets,
A rotor core formed with a magnet insertion hole;
A permanent magnet disposed inside the magnet insertion hole;
A positioning member fitted to the magnet insertion hole at one end of the rotor core;
The length of the portion to be inserted into the magnet insertion hole of the positioning member is shorter than the length of the magnet insertion hole in the direction penetrating the rotor core,
The permanent magnet is fitted with the positioning member inside the magnet insertion hole,
The gap between the magnet insertion hole and the permanent magnet is filled with a resin material,
A rotor characterized by that.
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