JPH0446538A - 回転子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、インナーロータ型の電動−に用いられる永久
磁石（以下磁石と称す）を装着した回転子の製造方法に
関し、特に耐遠心力のための保護部材によって磁石を保
護してなる回転子の製造方法に関する。

〔従来技術〕

フェライト磁石等の機械的強度に乏しい磁石を装着した
インナーロータ型電動機の回転子は、その磁石の保護構
造が従来より課題とされてきた。

また電動機の益々の高速化指向に伴い、フェライト磁石
に限らず、回転子の外周部に位置する磁石の耐遠心力の
ための対策が重要課題となって来ている。

従来、例えば特開昭５８−１５１８５５号公報に開示さ
れるように、磁石外周部を円筒状カバーで覆って構成し
たものは、該円筒状カバーの材料として一般に薄肉ステ
ンレス管等の金属管が用いられ、機械的強度面、磁石に
対する密閉性及び回転子組立時の作業性面において一応
の成果を達成した。しかしながらこの場合の最大の欠点
は、電動機の運転によって金属管に多大な渦電流が発生
することであり、この結果いわゆる漂遊負荷損が増加す
るため、電動機効率を著しく低下させるものどなってい
た。

上記金属管による保護構造の欠点を改善したものとして
、例えば特開昭５９−１４８５５５号公報に開示される
ものが存在する。これは金属管に代えてステンレス線等
の線材よりなるバインド線を巻回して構成するものであ
り、これにより保護部材の電気的抵抗が増大するため保
護部材内に発生する渦電流が抑制されて、金属管を使用
したものに比べて漂遊負荷損の大幅な削減が達成できる
ものである。

一方、例えば密閉型電動圧縮機に用いられる電動機のよ
うに、修理不能な密閉ケース内に収納され、しかも電動
機部からの異物の放出が極端に制限されているものにお
いては、磁石の保護部材は、耐遠心力のための機械的強
度を備えていることは勿論、磁石粉等が放出されること
のないように磁石の密封性が厳しく要求される。上記バ
インド線を巻回した回転子は、巻回されたバインド線の
相互は接触しているだけなので微小隙間が生じ易く、そ
のままでは磁石の密封性に関する信頼性に欠ける。従っ
て一般には、バインド線の巻回層を覆って樹脂モールド
して確実に密封する構成が望ましい。また磁石外周に巻
回されるバインド線は巻始めから巻終りまでの部材が連
続しているため、−部に強度的な不良箇所が存在した場
合、その箇所が破壊に至ることによって全てのバインド
線に緩みが生じて保護構造全体に被害が及ぶ危険がある
のに対し、上記樹脂モールドによる樹脂の固着力によっ
て、バインド線の部分的な破壊による全体的な強度劣化
が防止される効果が生じる。従ってこれら品質及び信頼
性向上の面から、磁石外周部にバインド線を巻回する場
合は、このバインド線の巻回層を覆って樹脂モールドす
る構成が不可欠なものとなっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

樹脂モールドする手段としては、量産性に優れる射出成
形が適するが、この場合品質上品も考慮すべき点は樹脂
の回り具合である。即ち、バインド線の巻回層をむらな
く覆うためには、成形時にこの巻回層の外周へ瞬時に樹
脂が回るように巻回層外周とモールド型との隙間を大き
く設定する必要が生じ、この結果樹脂層が厚く形成され
てしまう。周知のように、磁石外周に設けられる保護部
材は、電動機固定子との磁気的空隙長を増加させるため
一般に径方向に薄く形成されることが理想であり、上記
樹脂層が厚く形成されることは電動機の特性を悪化させ
るものとなってしまう。

またモールド型のパーティング部に生じる樹脂パリは、
固定子内径部へ回転子を朝み込む際の妨げとなったり、
剥離して異物となって放出されたりするため、モールド
後にナイフ等の工具又はブローチ加工等によって削り取
る必要がある。ところがこのパリの削り取りの際には、
誤って下層のバインド線に損傷を及ぼす危惧があり、保
護部材の強度の面においては品質低下の恐れが存在する
ものである。

さらに、樹脂層にはモールド時の樹脂流の干渉等によっ
て部分的な強度劣化が生じており、これらの部分には目
視できないクラックが生じたりすると樹脂層単体の耐遠
心力強度に不安が生じる。

即ちバインド線は密に巻回されているため、隣接するバ
インド線の間には樹脂が入り難く、樹脂はバインド線の
巻回層の外周に接着しているのみの構成であるため剥離
し易く、耐遠心力の点で信頼性に乏しいものであった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、ヨークの外周部に複数の磁石を装着し、この
磁石の外周部にバインド線を巻回し、このバインド線の
巻回層を覆って樹脂モールドする回転子の製造方法に係
わり、前記複数の磁石は周方向に隣接する相互間に隙間
を設けて配列し、また前記バインド線は軸方向に隣接す
る相互間に隙間を生しるように巻回した和な巻回部分を
設けて巻回し、一方前記樹脂モールドに際しては、前記
磁石相互間の隙間に注入ゲートを臨ませると共に、この
隙間に沿って軸方向にモールド型のパーティングライン
を設けることによって製造するものである。

〔作用〕

モールド時の樹脂流は、磁石相互間の隙間を通って軸方
向へ良好に回り、またバインド線相互間の隙間を通って
巻回層外周部へも良好に回る。同時にバインド線相互間
の隙間に介在する樹脂によって、樹脂層が回転子本体に
強固に固着すると共に、磁石相互間の隙間を充填した樹
脂と巻回層外周部を覆った樹脂とが強固に連結される。

さらに磁石相互間の隙間を渡るバインド線は、弧状に渡
って巻回層に窪みを生じ、この窪みの上部にモールド型
のパーティングラインが生じる。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図及び第２図は、本発明により製作される回転子１
のそれぞれ平面断面図及び正面断面図を示している。図
中２はヨークであり、シャフト孔３及び複数のカシメピ
ン通し孔８を有するドーナツ形薄鉄板を多数積層して厚
肉円筒状に構成されている。９は磁石４の軸方向両端を
保護する端板であり、亜鉛等の非磁性金属材によってリ
ング状に形成され、カシメビン１２によってヨーク２の
両端に固定されている。この端板には、必要に応じて、
バランスウェイトを取り付けたり、あるいは端板目体を
予め重量的にアンバランスなものに形成することにより
、バランスウェイトとしての機能を具備させてもよい。

４は瓦状の磁石であり、ヨーク２の外周部に複数個等配
状に装着され、周方向に隣接する相互間には隙間５が生
じるように配列されている。この磁石４の配列に際して
は、端板９に設けた板状の突起部１４．１４によって磁
石４が位置決めされて、所望の隙間５が生じるようにな
っている。この端板に設ける突起部１４゜１４に代えて
、ヨーク外周部に外径方向へ突出する突起部を設けて磁
石４を位置決めしてもよい。

６は磁石４の外周部に巻回されて磁石を遠心力から保護
するバインド線であり、ステンレス線等の引張りせん断
強度に優れる線材が適している。

このバインド線６は、軸方向に隣接する相互間に隙間が
生じるように巻回した粗な巻回部分ｌＯを設けて巻回さ
れている。実施例のものは中央部全体を粗に巻回してい
るが、この粗な巻回部分１０は局部的、あるいは散在的
に設けてもよい。一方、軸方向両端部の密な巻回部分１
１．１１にはろう付は等が施されて、バインド線６の巻
回端を含む線材間が固定されている。

また７はバインド線６の巻回層を覆ってモールドする樹
脂であり、磁石相互の隙間５に臨ませて端板９，９に配
設した注入孔１３．１３の一方または両方から注入され
て、隙間５を充填すると共に、この隙間５からバインド
線相互の隙間を経由してバインド線６の巻回層の外周へ
回り、周方向へ流れてバインド線６の巻回層の外周部を
覆って固化するものである。この樹脂７としては、ＰＰ
Ｓ樹脂等の耐冷媒性を備えた熱可塑性のものが適し、こ
れに耐熱、耐応力等の必要に応じてガラス繊維等の無機
質材を添加して使用する。

第３図及び第４図は、上記樹脂モールドの方法を説明す
る断面図である。図中１９は樹脂モールドされるワーク
であり、第１図及び第２図に示したように、ヨーク２に
端板９と磁石４を装着し、この磁石外周部にバインド線
６を巻回した状態のものを表している。このワーク１９
はヨークのシャフト孔３に嵌挿されたガイドビン２０に
よって位置決めされており、上型１６と下型２２とによ
って保持されている。２１ａ及び２１ｂはワーク１９の
外周部に配置される中型であり、ワーク１９との間に所
定の樹脂層を形成するための隙間を設け、パーティング
ラインＰＩ　　Ｆ２に沿って分離可能に形成されている
。このバーチｆングラインＰＩ　　Ｆ２が、軸方向にお
いて、ワーク１９の磁石相互間の隙間５に沿って位置す
るように、中型２１ａ、２１ｂに対してワーク１９が位
置決めされている。１型１６には溶融状態の樹脂を供給
するためのランナー１７が設けられ、このランナー１７
に連続してゲー１１８が形成されている。

このゲート１８が、ワーク１９の端板９に設けられた樹
脂注入孔１３に臨む位置となるように、上型１６に対し
てワーク１９が位置決めされており、この結果ゲート１
８は磁石相互間の隙間５と注入方向に連通している。

上記構成により、ランナー１７からゲート１８を通って
注入された樹脂は、先ず磁石相互間の隙間５を充填し、
この隙間からバインド線６の粗な巻回部分１０を経由し
てバインド線６０巻回層の外周部へ回るように構成され
ている。このとき、磁石相互間の隙間５から周方向へ一
斉に樹脂が回るため、樹脂の回りは良好であり、この結
果、ワーク１９の外周部と中型２１ａ、２１ｂとの隙間
はかなり小さく設定しても構わない。

第５図は樹脂モールド後の回転子を示す部分断面図であ
る。中型２１ａ、２１ｂのパーティングラインＰＩ　、
Ｐ２によって、回転子ｌには軸方向に樹脂バリ２３が生
じている。一方、磁石相互間の隙間５を渡るバインド線
６は弧状に渡るため、この部分の巻回層に窪みが生じ、
この結果外周の樹脂層には厚肉部分２４が生じる。この
バインド線巻回層の窪みは、磁石４の端部に欠は防止等
の目的で設けられる面取りや円弧等の切欠部２５の存在
によって、さらに大きなものとなり得る。そして上記樹
脂バリ２３をナイフによる手加工やブローチ加工等によ
って削り取る際、この樹脂バリ２３の生じている部分が
樹脂層の厚肉部分２４と一致しているため、下層のバイ
ンド線６に損傷を及ぼす危険なく加工が容易に達成でき
る。

第６図は第２図に示した回転子の部分拡大図である。バ
インド線６の粗な巻回部分においては、軸方向に隣接す
るバインド線６の隙間に樹脂７が充填されており、バイ
ンド線巻回層の外周部のみに樹脂が接着している場合に
比へて、樹脂層の引っ張り強度が向上している。従って
、モールド時の樹脂流の干渉等による劣化部分にクラッ
ク１５が生じた場合であっても、バインド線６の相互間
の隙間に介在する樹脂の固着力によって樹脂層の破壊が
防止されるものである。

第７図に示す回転子１ａは、本発明により製作される回
転子の別の実施例を示し、第２図に相当する断面を表し
ている。図中第２図と同一または相当部分には、これら
と同一の符号を付して重複する部分の説明は省略する。

第２図の回転子と異なる点は、端板に代えて樹脂７によ
るエンドリング９ａ、９ａを一体形成した点であり、同
時にカシメビンを廃して、符号８で示される通し孔には
樹脂７を充填して両端のエンドリング９ａ、９ａを連結
している。樹脂モールドに際しては、第３図に示した上
型１６及び下型２２にエンドリング９ａ、９ａを形成す
るための凹所な設ければよく、ゲー）１Ｂが磁石相互間
の隙間５と注入方向に連通している点は第３図の例と同
様である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、バインド線巻回層の外周とモールド型
との隙間が小さく設定できるため、樹脂層が薄く形成さ
れ、電動機固定子との磁気的空隙長が短縮されて、電動
機の特性を向上させ得るものである。

またモールド型のパーティング部に生じる樹脂バリを削
り取る際、この部分の樹脂層が厚いために下層のバイン
ド線に損傷を及ぼすことなく、加工が容易であると共に
、磁石の保護部材としての品質が向上するものである。

さらに、バインド線相互の隙間に樹脂が充填されること
により、この部分の樹脂がバインド線及び磁石のそわそ
れと接着するため、樹脂層が回転子本体に強固に固着し
て、引っ張り強度が向上して耐遠心力に優れた回転子が
構成できる。また磁石相互間の隙間においては、この隙
間を充填した樹脂とバインド線外周部を覆った樹脂とが
バインド線相互の隙間を通じて連結されて、この結果樹
脂層が一層強固に補強される特長がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は第２図Ｑ−Ｑ線
にて切断した回転子の平面断面図、第２図は第１図Ｒ−
０−Ｒ線にて切断した回転子の正面断面図、第３図は製
造方法を説明するための樹脂モールド型の正面断面図、
第４図は第３図Ｎ−Ｎ線にて切断した樹脂モールド型の
平面断面図、第５図は樹脂モールＦ後の回転子を示す部
分断面図、第６図は第２図の部分拡大図、第７図は別の
実施例における第２図に相当する断面を示す回転子の正
面断面図である。 １．１ａ・・・回転子、２．・・・ヨーク、４・・・永
久磁第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 ａ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ヨークの外周部に複数の永久磁石を装着し、この永久磁
   石の外周部にバインド線を巻回し、このバインド線の巻
   回層を覆って樹脂モールドするものにおいて、前記永久
   磁石は周方向に隣接する相互間に隙間を設けて配列し、
   また前記バインド線は軸方向に隣接する相互間に隙間を
   生じるように巻回した粗な巻回部分を設けて巻回し、一
   方前記樹脂モールドに際しては、前記永久磁石相互間の
   隙間に注入ゲートを臨ませると共に、この隙間に沿って
   軸方向にモールド型のパーティングラインを設けたこと
   を特徴とする回転子の製造方法。