JPH0524735B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は回転子ヨークの外周に、複数個に分割
した永久磁石を有する永久磁石付回転子の改良に
関する。

［従来の技術とその問題点］ 近年、産業機械の発達は目覚しく、これに伴い
その駆動用として、小形で高出力、高効率の電動
機を使用するようになつてきた。そして、従来、
この種の電動機の構造を例えば第１図により説明
すると、１は回転子ヨークで巻線２が巻装されて
おり、３は鋼板を積層した回転子ヨーク４の外周
面に分割された永久磁石５を樹脂性の接着剤によ
り固着してなる回転子で、６はその回転子軸であ
る。前記構造の電動機は、その使用目的から急激
な起動停止及び高速回転が多く、このため、前記
のように、回転子ヨーク４に永久磁石５を接着剤
により固着する構造では、電動機を前記のように
急激な起動や急停止、あるいは高速回転をさせた
りすると、遠心力によつて永久磁石５が回転子ヨ
ーク４から脱落したり、永久磁石５自体が割れた
りすることがあり、この結果、異常音が発生した
り、電動機を正常に運転することができなくなる
欠点があつた。特に、近年は磁束密度を高くする
ことができる焼結磁石を使用することが多く、こ
の磁石は従来のアルコニア磁石に比べて脆弱であ
るため、前記の欠点が顕著に表れる。又、第２図
に示すように、回転子３の高速回転等により永久
磁石５の脱落、破損防止用に、永久磁石５の外周
に非磁性体の補強バンド７を巻回する方法も開発
されているが、この場合は、永久磁石５が遠心力
により回転子ヨーク４から脱落するのを防ぐこと
ができる反面、固定子ヨーク１との間〓（エアギ
ヤツプ）が増大する等のため、電動機の特性が低
下したり、組立工程が繁雑になる等の欠点があつ
た。

更に、永久磁石５の外周面に合成樹脂を含浸さ
せたガラスロービング材を巻回したり、あるい
は、金属性の細い線材を巻回し、この線材と永久
磁石５とを合成樹脂により被覆して、永久磁石５
の脱落を阻止する方法も提案されているが、この
構造では、永久磁石５の外周に巻回した線材に含
浸、塗布した合成樹脂の肉厚が均一とならず、合
成樹脂の硬化後、回転子３外側の樹脂を切側削等
により均一な厚さに整形加工する必要があつた。

［発明の目的］ 本発明は前記の欠点を除去し、永久磁石の脱落
等を防止するための特別な支持部材等を用いるこ
となく永久磁石の脱落等を確実に防止し、回転子
の高速回転による遠心力や急激な起動、停止によ
る衝撃等に十分耐えることができるようにした構
造が簡単で、製作が容易な永久磁石付回転子を提
供することにある。

［発明の概要］ 本発明は回転子ヨークの周縁に、等間〓で永久
磁石の脱落を阻止する係止部を放射方向に複数個
一体に突設し、隣接する係止部間には、回転子ヨ
ークより肉厚で、かつ、隣接する係止部間にまた
がつて係止される永久磁石を前記回転子ヨークの
周縁に沿つて遊嵌合し、前記各永久磁石と回転子
ヨークの係止部との間に形成される空間に、前記
両部材を接合する合成樹脂の接合層を前記回転子
ヨークの軸方向の両側面にまたがつて一体的に形
成し、この樹脂接合層の楔作用により回転子ヨー
クと永久磁石とを強固に固定して永久磁石付回転
子を得ることを特徴とする。

［発明の実施例］ 以下本発明の実施例を第３図ないし第１０図に
より説明する。

第３図は本発明の回転子１１を示す平面図であ
り、又、第４図は回転子１１の要部をなす回転子
ヨーク１２の平面図を示すものである。そして、
前記本発明の回転子１１は、第６図、第７図、第
１０図で示すように、回転子ヨーク１２の外周縁
に等間隔を保つて複数の永久磁石１３を遊嵌合
し、これら各永久磁石１３と回転子ヨーク１２と
の間に形成される空間と、回転子ヨーク１２の両
側面とにまたがつて熱硬化性の合成樹脂を一体的
に充填・被着して樹脂接合層１６を形成すること
により構成されている。

次に、前記回転子１１を構成する回転子ヨーク
１２には、第４図ないし第６図で示すように、外
周縁にほぼ三角形状をなす係止片を等間隔で必要
数（本実施例では４ケ所）打抜いた珪素鋼板を所
定の積厚で積層、固定することにより、外周縁に
前記永久磁石１３の抜脱を阻止する係止部１２ａ
が、等間隔で放射方向に複数個一体的に突設して
形成されている。

つづいて、前記永久磁石１３の構造を第５図に
より説明すると、この永久磁石１３は、前記の回
転子ヨーク１２の各係止部１２ａ間に凹状に形成
される嵌合溝１２ｂの底面と当接する内側面を該
嵌合溝１２ｂと同径となして前記嵌合溝１２ｂに
遊嵌合する円弧状の胴部１３ａを形成するととも
に、この胴部１３ａの側端縁ｂを前記係止部１２
ａ側端の傾斜角度より小さな角度で外側に窄めた
状態で形成し、更に、前記胴部１３ａ側端縁ｂの
両側方には、隣接する係止部１２ａ間にまたがつ
ているこれら係止部１２ａの両側面との間に空間
を有して前記係止部１２ａと遊嵌合する一対の支
持突片１３ｂを一体的に突出して形成されてい
る。

そして、前記のようにして形成した永久磁石１
３を、第５図に示すように、胴部１３ａを回転子
ヨーク１２の係止部１２ａ間に嵌合溝１２ｂの底
面と対応させて該嵌合溝１２ｂに遊嵌合すると、
第９図に矢印１４で示すように、胴部１３ａ両側
の側端縁ｂと係止部１２ａ側端との間において、
楔状の空間１４を形成することができる。なお、
第７図及び第９図において示す１５は、回転子ヨ
ーク１２に挿着した回転子軸である。

次に、回転子１１の組立について説明する。

第４図、第５図において、外周縁に三角形状の
係止片１２ａを所定数備えて打抜いた珪素鋼板
を、所定の厚さに積層、固定して設けた回転子ヨ
ーク１２の、前記係止部１２ａ間に存在する凹状
の嵌合溝１２ｂに、永久磁石１３を、その胴部１
３ａを嵌合溝１２ｂの底面に密着させた状態で遊
嵌合すると、前記胴部１３ａの両側方に突設した
一対の支持突片１３ｂ，１３ｂは、胴部１３ａ側
端縁ｂと係止部１２ａ側端との間、及び一対の支
持突片１３ｂ，１３ｂと係止部１２ａ両側面との
間にそれぞれ空間を形成させた状態で、回転子ヨ
ーク１２の係止部１２ａ，１２ａ間にまたがつて
遊嵌合・配置することができるので、前記永久磁
石１３は、支持突片１３ｂ，１３ｂを係止部１２
ａ，１２ａとの間で所定の空間を有して回転子ヨ
ーク１２の嵌合溝１２ｂに遊嵌合される。

この状態で、永久磁石１３を係止部１２ａ，１
２ａ間に遊嵌合した回転子ヨーク１２を図示しな
い射出成形機の金型に入れる。

この際、永久磁石１３は回転子ヨーク１２の嵌
合溝１２ｂに遊嵌合されている関係上、第９図で
示すように、胴部１３ａ内側面を嵌合溝１２ｂの
底面に密接させた状態で、胴部１３ａの両側方に
突設した一対の支持突片１３ｂ，１３ｂを、第８
図ないし第１０図で示すように、回転子ヨーク１
２の係止部１２ａ，１２ａとの間で所定の空間を
有して保持させる。このような状態で、加熱流動
化している粘度が比較的熱硬化性の合成樹脂を射
出成形機の射出ラムにより金型内に射出する。一
方、前記金型内に流入した合成樹脂は、第８図な
いし第１０図で示すように、永久磁石１３の胴部
１３ａ側端縁ｂと回転子ヨーク１２の係止部１２
ａ側端との間に形成される楔状の空間１４、及び
永久磁石１３の支持突片１３ｂ，１３ｂと係止部
１２ａ両側面との間に形成される空間とに充填さ
れるとともに、回転子ヨーク１２の両側面におい
て、隣接する支持突片１３ｂ，１３ｂ間に形成さ
れる空間及び各永久磁石１３間の空間に、それぞ
れ前記充填樹脂と一体的に被着される。そして、
前記合成樹脂の充填・被着後、この樹脂を所定の
温度で加熱硬化すると、回転子ヨーク１２と永久
磁石１３との間に形成される空間、及び回転子ヨ
ーク１２の両側面にわたつて、所定厚さの樹脂絶
縁層１６を一体的に形成する。

前記樹脂絶縁層１６は、第９図、第１０図で示
すように、永久磁石１３の胴部１３ａ側端縁ｂと
回転子ヨーク１２の係止部１２ａ側端との間の空
間に形成した楔状の空間１４内、及び前記係止部
１２ａの両側面と支持突片１３ｂ，１３ｂとの間
に形成されれる空間内、並びに、回転子ヨーク１
２の係止部１２ａ上に位置する永久磁石１３の各
支持突片１３ｂ，１３間の空間も含めて、回転子
ヨーク１２の両側面全域に、かつ、その両端面に
またがつて一体的に加圧成型されるので、回転子
ヨーク１２周縁の嵌合溝１２ｂに遊嵌合した永久
磁石１３は、前記回転子ヨーク１２に強固に取付
けることができる。

前記のようにして永久磁石１３を取付けたあ
と、回転子ヨーク１２に回転子軸１５を挿着して
回転子１１の製作を終了する。なお、永久磁石１
３については、本実施例のように、あらかじめ着
磁されているものを用いて回転子ヨーク１２に取
付けたり、あるいは、磁性体を回転子ヨーク１２
に取付けたあと、着磁して永久磁石としたもので
もよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の回転子において
は、従来のように、永久磁石の脱落や破損を防止
するため、永久磁石の外周に補強バンドを施した
り、線材を巻回してこれを合成樹脂で被覆するも
のと全く異なり、回転子ヨークと遊嵌合する永久
磁石は、その胴部側端縁が、回転子ヨークの係止
部側端との間において楔状の空間を形成するよう
に設けられ、しかも、この楔状に空間内に熱硬化
性の合成樹脂を充填・硬化し楔状の樹脂接合層を
設けて永久磁石付回転子を構成しているので、前
記永久磁石は回転子の高速回転による遠心力によ
つて回転子ヨークから脱落するようなことは全く
ない。

又、前記樹脂接合層は、永久磁石と回転子ヨー
クとのなす空間及び各永久磁石間の空間に、回転
子ヨークの両側面にまたがつて、永久磁石と一体
的に形成されているので、永久磁石は回転子の高
速回転によつて生ずる遠心力や急激な起動・停止
による衝撃等によつて破損するのを確実に防ぐこ
とができる。

更に、前記永久磁石の取付けに際しては、従来
のように、脱落防止用の補強部材等を一切使用し
ていないので、永久磁石付回転子は、部品点数が
減少できるとともに、その製作工程を短縮化し
て、容易に、かつ、経済的に製作することができ
る。しかも、永久磁石の固定に際しては、補強部
材を用いる必要が全くないので、回転子と固定子
ヨークとの間〓（エアギヤツプ）を増大させた
り、永久磁石付回転子を備えた電動機の特性を低
下させることがない等、幾多の優れた効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の回転子を用いた電動機の縦断面
図、第２図は従来の回転子の他の実施例を示す縦
断面図、第３図は本発明による回転子の平面図、
第４図は回転子ヨークの平面図、第５図は回転子
ヨークと永久磁石との関係を示す斜視図、第６図
は本発明回転子の側面図、第７図は第３図のＡ−
Ａ線における断面図、第８図は第３図のＢ−Ｂ線
における断面図、第９図は第７図のＣ−Ｃ線にお
ける断面図、第１０図は同じくＤ−Ｄ線における
断面図である。 １１……回転子、１２……回転子ヨーク、１２
ａ……係止部、１２ｂ……嵌合溝、１３……永久
磁石、１３ａ……胴部、１３ｂ……支持突片、１
６……樹脂絶縁層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 回転子ヨーク１２の外周縁に、ほぼ三角形状
   の係止部１２ａを等間隔を保つて放射方向に複数
   個前記回転子ヨーク１２と一体的に突出させて形
   成し、回転子ヨーク１２の前記係止部１２ａ間に
   凹状に形成される各嵌合溝１２ｂには、該嵌合溝
   １２ｂの底面と当接する内側面を嵌合溝１２ｂと
   同径となして前記嵌合溝１２ｂに遊嵌合する円弧
   状の胴部１３ａを形成するとともに、この胴部１
   ３ａの側端縁ｂを前記係止部１２ａ側端の傾斜角
   度より小さな角度で外側に窄めて形成し、更に、
   前記胴部１３ａ側端縁ｂの両側方には、隣接する
   係止部１２ａ間にまたがつているこれら係止部１
   ２ａの両側面との間に空間を有して前記係止部１
   ２ａと遊嵌合する一対の支持突片１３ｂを一体的
   に突出して形成した永久磁石１３をそれぞれ遊嵌
   合し、これら永久磁石１３の胴部１３ａ側端縁ｂ
   と係止部１２ａ側端との間に形成される楔状の空
   間１４と、永久磁石１３の一対の支持突片１３ｂ
   と係止部１２ａ両側面との間に形成される空間
   と、回転子ヨーク１２の両側面において、前記各
   永久磁石１３間に存在する空間とに、それぞれ合
   成樹脂を前記各空間にまたがつて一体的に充填・
   被着させて樹脂接合層１６を形成し、前記回転子
   ヨーク１２とこの回転子ヨーク１２の嵌合溝１２
   ｂに遊嵌合した永久磁石１３とを前記樹脂接合層
   １６にて一体的に取付けるようにしたことを特徴
   とする永久磁石付回転子。