JPH0621346U - 回転電機の回転子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転子マグネットを回転子コアに機械的に固
定する。 【構成】 回転軸２１の外周に嵌着されたコア２３と、
コア外周に配設された複数個のマグネット２７と、マグ
ネット群の外周に嵌合されたカバー３２と、マグネット
２７をコア２３、カバー３２に固定している樹脂層とを
備えた回転子２０において、マグネット２７のコア２３
との対向面にプロテクタ２８が被せられ、プロテクタ２
７の係合爪３１が突設され、コア２３の突起２６が突設
され、カバー３２にフランジ３３が環状に突設されてい
る。プロテクタ２８の係合爪３１がコア２３の突起２６
とカバー３２のフランジ３３との間にそれぞれ挟み込ま
れている。 【効果】 組立後のマグネットの遊動を防止できるた
め、組立作業性、組立精度、回転電機の性能を向上でき
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、回転電機の回転子に係り、特に、回転軸周りに複数個のマグネット が配されて固定されている回転電機の回転子に関し、例えば、ブラシレスモータ の回転子に利用して有効なものに関する。

【０００２】

【従来の技術】

ブラシレスモータは機械的な整流機構がなく無接点化となっているので、ブラ シを有する直流モータよりも低雑音化および耐久性の向上を図ることができる。 ところが、ブラシレスモータの場合は、機械的な整流機構の代わりに、ロータの 磁極を検出する回転センサと、回転センサの出力信号に応じて回転磁界を構成す る駆動回路と、この回転磁界に対して吸引反発して回転する回転子とが必要であ る。

【０００３】 このようなブラシレスモータに使用される回転子として、従来、次のように構 成されているものがある。すなわち、回転軸の外周に回転子のコアが嵌着されて いるとともに、複数個のマグネットがこのコアの外周に間隔を置かれて配設され ており、さらに、このマグネット群の外周に円筒形状に形成されたカバーが嵌合 され、かつ、カバー内に接着剤としての樹脂が充填されることにより各マグネッ トが構成されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、このようなブラシレスモータの回転子においては、カバー内に収納さ れた各マグネットが樹脂層によって固定されるまでの期間に、回転子コアの外周 上を遊動してしまうため、回転子の組立作業に際して充分な注意が必要になり、 組立作業性が低いという問題点がある。

【０００５】 本考案の目的は、組立作業性および組立精度を向上させることができる回転電 機の回転子を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る回転電機の回転子は、回転軸と、回転軸の外周に嵌着されている コアと、コアの外周に周方向に間隔を置かれてそれぞれ配設されている複数個の マグネットと、円筒形状に形成され、前記マグネット群の外周に嵌合されている カバーと、接着性を有する樹脂がカバー内に充填されることにより形成され、前 記マグネットを前記コアおよびカバーに固定している樹脂層とを備えている回転 電機の回転子において、 前記各マグネットの前記コアとの対向面にプロテクタがそれぞれ被せられて、 各プロテクタの軸方向の一端における周方向両側に一対の係合爪がそれぞれ突設 されており、 前記コアにおける前記係合爪側に位置する一端に突起が前記マグネットと同数 個、径方向外向きに突設されており、 また、前記カバーにおける前記係合爪側に位置する一端にフランジが径方向外 向きに環状に突設されており、 前記各プロテクタの両係合爪がコアの前記各突起とカバーの前記フランジとの 間にそれぞれ挟み込まれていることを特徴とする。

【０００７】

【作用】

前記した手段の回転電機の回転子の組み立てに際して、各マグネットの内向面 には各プロテクタがそれぞれ被せ付けられ、この状態で、各マグネットはカバー 内にその内周面に添うようにそれぞれ挿入される。

【０００８】 続いて、回転軸に嵌着されたコアがマグネット群内に、プロテクタ群を案内と して嵌入される。このとき、コアの各突起が隣合うマグネット間のそれぞれを通 過するため、各マグネットの周方向位置は各突起によって相対的に位置規制され ることになる。

【０００９】 そして、コアがマグネット群内に最後まで嵌入されると、各プロテクタの係合 爪がコアの突起とカバーのフランジとの間に挟み込まれた状態になる。この状態 によって、各マグネットは各プロテクタを介してコアおよびカバーに対して周方 向および軸心方向のいずれについても位置規制された状態になる。

【００１０】 このようにして、各マグネットはコアおよびカバーに対していずれの方向につ いても位置規制されているため、カバー内に樹脂が充填されて固定されるまでの 期間に、各マグネットが遊動してしまうことは防止される。

【００１１】

【実施例】

図１は本考案の一実施例であるブラシレスモータの回転子を示す分解斜視図、 図２はその組立状態を示す図であり、（ａ）は一部切断正面図、（ｂ）はｂ−ｂ 線に沿う一部省略側面断面図である。図３（ａ）、（ｂ）はその組立作業を説明 するための各正面断面図である。図４はブラシレスモータを示す一部切断側面図 である。

【００１２】 本実施例において、本考案に係る回転電機の回転子は、回転電機の一例である ブラシレスモータに使用されている。この回転子２０はブラシレスモータ１０の ハウジング１１に軸受１２を介して回転自在に支承されている。回転子２０の外 方には固定子コア１３が複数個、周方向に等間隔に配されており、各コア１３は ボルト１５によってモータハウジング１１に固定されている。各固定子コア１３ には固定子コイル１４が巻装されており、各コイル１４およびコア１３によって 界磁が形成されるようになっている。

【００１３】 モータハウジング１１には半円形の箱形状に形成されたセンサケース１６が回 転子２０の回転軸の一端部周りに配されて固定されており、センサケース１６内 にはホールＩＣ１７が複数個（１個のみが図示されている。）、フレキシブル基 板１８を介して周方向に間隔を置かれて配されている。詳細な説明および図示は 省略するが、ホールＩＣ１７は回転子２０の回転軸に一体回転するように配設さ れた被センシングマグネット１９を検出することにより、各固定子コイル１４の 励磁を制御するように構成されている。

【００１４】 本実施例に係る回転子２０は回転軸２１を備えており、回転軸２１は軸受１２ を介してモータハウジング１１に回転自在に支承されている。また、回転軸２１ の一端部には被センシングマグネット１９が複数個、周方向に磁気的に間隔を置 かれて固定されており、各マグネット１９は後記する各回転子マグネットとそれ ぞれ対応するように配置されている。

【００１５】 回転軸２１の中間部外周にはローレット加工部２２が形成されており、このロ ーレット加工部２２には回転子コア２３が一体回転するように嵌着されている。 この回転子コア２３は多数枚の本体薄板２４と少数枚の端板２５とから構成され ている。本体薄板２４は磁性材料が用いられて、きわめて薄い略円形のリング形 状に形成されており、多数枚が同心軸上に積層されて一体化されている。また、 端板２５も磁性材料が用いられて、本体薄板２４と略同一の円形リング形状で、 これよりも若干厚く形成されている。端板２５は少数枚（図示例では、２枚宛計 ４枚。）が、積層された本体薄板２４群の前後端面にそれぞれ当接されて固着さ れている。

【００１６】 本実施例において、各端板２５の外周には突起２６が後記する回転子マグネッ トと同数個、すなわち、本実施例では４個、周方向に等間隔に配されて、径方向 外向きに一定幅一定長さにそれぞれ突設されている。この突起２６の周方向の幅 は隣合う回転子マグネット同士間の幅寸法と略同一寸法になるように形成されて いる。

【００１７】 回転子コア２３の外周には回転子マグネット２７が４個、周方向に等間隔にそ れぞれ配設されている。回転子マグネット２７は長方形のパネル形状に形成され 、その短辺方向が弯曲されている。すなわち、回転子マグネット２７はその内径 の曲率が回転子コア２３の外周の曲率と略一致するように、また、外径の曲率が 後記するカバーの内周の曲率と一致するように設定されている。回転子マグネッ ト２７の周方向幅は、回転子コア２３外周を４等分した寸法よりも、前記突起２ ６の周方向幅と略同一程度小さく設定されている。また、回転子マグネット２７ の軸心方向長さは回転子コア２３の軸心方向の全長と略等しく設定されている。

【００１８】 各回転子マグネット２７の回転子コア２３との対向面（以下、内向面という。 ）には、プロテクタ２８がそれぞれ被せ付けられており、各プロテクタ２８は回 転子マグネット２７と回転子コア２３との間にそれぞれ挟み込まれた状態になっ ている。プロテクタ２８はマグネット２７の内向面と略同一の曲率をもって弯曲 した長方形の薄いパネル形状に形成されている。プロテクタ２８の両方の長辺に は各側壁部片２９、２９が円弧の径方向外向きにそれぞれ屈曲されて一体的に突 設されている。プロテクタ２８における被センシングマグネット１９と反対側（ 以下、後側とする。）に位置する短辺には、係合部片３０が円弧の径方向外向き に屈曲されて一体的に突設されており、この係合部片３０は周方向に一定幅の円 弧形状に形成されている。

【００１９】 本実施例において、プロテクタ２８における両側壁部片２９、２９の前側端辺 には、一対の係合爪３１、３１が周方向外向きに直角に屈曲されてそれぞれ突設 されている。各係合爪３１はその径方向の幅が側壁部片２９の径方向幅寸法と等 しく、また、周方向の長さが前記突起２６の周方向幅の略半分になるように形成 されている。

【００２０】 円筒形状に配設された４個の回転子マグネット２７群の外周には、円筒形状に 形成されたカバー３２が嵌合されている。カバー３２は磁性材料から成るきわめ て薄い板が用いられて、プレス加工によって一体成形されており、カバー３２の 前側開口端には円形リング形状に形成されたフランジ３３が、径方向内向きに一 体的に突設されている。フランジ３３の内径は回転軸２１の外径と略等しく設定 されており、その内周は回転軸２１の外周に略接触されている。

【００２１】 本実施例において、回転子コア２３の各突起２６は、隣合うマグネット２７、 ２７にそれぞれ被せられた各プロテクタ２８、２８の側壁部片２９、２９間に挿 入されている。そして、前側の各突起２６の前端面は各プロテクタ２８の隣接す る係合爪３１、３１の後端面に突き当てられた状態になっており、それにより、 係合爪２９はカバー３２のフランジ３３の後端面に押接されている。したがって 、各プロテクタ２８の係合爪３１は、回転子コア２３の突起２６とカバー３２の フランジ３３とによって挟み込まれた状態になっている。

【００２２】 回転軸２１の前端部には前側プレート３４がカバー３２のフランジ３３の後端 面に押接するように嵌着されている。また、回転軸２１の後端部には後側プレー ト３５が回転子コア２３の後端面に押接するように嵌着されており、後側プレー ト３５によってカバー３２の後側開口部が閉塞されている。

【００２３】 以上のように組み立てられている回転子２０には、便宜上図示しないが、カバ ー３２の内部に接着性を有する樹脂が充填されて硬化されており、この充填樹脂 層によって各マグネット２７、各プロテクタ２８が回転子コア２３およびカバー ３２に固定されている。

【００２４】 次に、前記構成に係る回転子２０の組立作業を説明し、その作用および効果を 説明する。

【００２５】 図３（ａ）に示されているように、治具４０上にカバー３２がフランジ３３側 を下向きにして載置される。続いて、各回転子マグネット２７の内向面にプロテ クタ２８がそれぞれ被せ付けられた状態で、４個のマグネット２７が円形に配置 されて、カバー３２にその内周面に沿うように収容される。

【００２６】 次いで、図３（ｂ）に示されているように、ローレット加工部２２に回転子コ ア２３が予め嵌着された回転軸２１が、円形に配された４個の回転子マグネット ２７の円形内側空間にその前側端部から挿入されて行き、さらに、回転子コア２ ３が回転子マグネット２７の円形内側空間に圧入されて行く。この際、隣合うプ ロテクタ２８、２８で対向する側壁部片２９、２９間のそれぞれに、回転子コア ２３の４個の突起２６がそれぞれ嵌入されて行く。

【００２７】 回転子コア２３が回転子マグネット２７群の円形内側空間に嵌入されて行く際 、回転子コア２３の外周面は各プロテクタ２８の内向面を摺動して行くため、各 マグネット２７は回転子コア２３の嵌入から保護された状態になっている。

【００２８】 回転子コア２３が最終行程まで嵌入されると、コア２３の各突起２６が各プロ テクタ２８の各係合爪３１に突き当り、コア２３の各突起２６によって各係合爪 ３１がカバー３２のフランジ３３に押し付けられた状態になる。この状態におい て、プロテクタ２８はその係合爪３１がコア２３の突起２６とカバー３２のフラ ンジ３３との間で挟持された状態になるため、各マグネット２７は各プロテクタ ２８を介してコア２３およびカバー３２によって保持されて、位置規制された状 態になる。

【００２９】 以上のようにして回転子コア２３にマグネット２７群、プロテクタ２８群およ びカバー３２が組み付けられた回転軸２１は、治具４０から取り外される。次い で、回転軸２１の前後両端部には前側プレート３４および後側プレート３５がそ れぞれ嵌合される。

【００３０】 その後、カバー３２の内部空間に樹脂（図示せず）が注入されて充填され、熱 架橋反応によって硬化される。カバー３２内に充填されて熱硬化された樹脂層に よって、各回転子マグネット２７は回転子コア２３およびカバー３２に接着され るため、各回転子マグネット２７は確実に固定されて一体化された状態になる。

【００３１】 ところで、治具４０から外された後、樹脂が硬化される間に各回転子マグネッ ト２７の位置が遊動すると、各回転子マグネット２７による回転子磁極の固定子 界磁に対する相関や、被センシングマグネット１９に対する相関がずれるため、 ブラシレスモータ１０の性能が低下してしまう。

【００３２】 しかし、本実施例においては、各回転子マグネット２７は各プロテクタ２８を 介して回転子コア２３およびカバー３２によって保持されて、位置規制されてい るため、樹脂が硬化される前であっても、各回転子マグネット２７が回転子コア ２３およびカバー３２に対して遊動することは防止される。その結果、各回転子 マグネット２７の遊動によるブラシレスモータ１０の性能の低下は未然に防止さ れることになる。

【００３３】 ちなみに、各回転子マグネット２７は組立終了後、一括して着磁される。各回 転子マグネット２７が組立以前に着磁されると、組立作業が実施しにくくなるば かりでなく、組立作業中に鉄粉等の異物が回転子マグネット２７に磁着するため 、位置ずれが発生して組立精度が低下してしまう。

【００３４】 なお、本考案は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない 範囲において、種々変更可能であることはいうまでもない。

【００３５】 例えば、カバーの前側開口部はカバーのフランジによって閉塞することができ るため、前側プレートは省略することができる。

【００３６】 回転子コアに突設される突起は、前側の端板のみに突設してもよいし、端板が 省略される回転子コアにあっては、本体薄板に全長または前側部分に突設しても よい。

【００３７】 前記実施例ではブラシレスモータの回転子について説明したが、本考案はこれ に限らず、磁石発電機の回転子等の回転電機の回転子全般に適用することができ る。

【００３８】

【考案の効果】 以上説明したように、本考案によれば、回転子コアの突起とカバーのフランジ との間でプロテクタの係合爪を挟持することにより、各回転子マグネットをプロ テクタを介して回転子コアおよびカバーに固定させることができるため、組立終 了後の各回転子マグネットの遊動を防止することができ、組立作業性および組立 精度さらには回転電機の性能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例であるブラシレスモータの回
転子を示す分解斜視図である。

【図２】その組立状態を示す図であり、（ａ）は一部切
断正面図、（ｂ）はｂ−ｂ線に沿う一部省略側面断面
図、である。

【図３】（ａ）、（ｂ）はその組立作業を説明するため
の各正面断面図である。

【図４】ブラシレスモータを示す一部切断側面図であ
る。

【符号の説明】

１０…ブラシレスモータ、１１…モータハウジング、１
２…軸受、１３…固定子コア、１４…固定子コイル、１
５…ボルト、１６…センサケース、１７…ホールＩＣ、
１８…フレキシブル基板、１９…被センシングマグネッ
ト、２０…回転子、２１…回転軸、２２…ローレット加
工部、２３…回転子コア、２４…本体薄板、２５…端
板、２６…突起、２７…回転子マグネット、２８…プロ
テクタ、２９…側壁部片、３０…係合部片、３１…係合
爪、３２…カバー、３３…フランジ、３４…前側プレー
ト、３５…後側プレート、４０…治具。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸と、回転軸の外周に嵌着されてい
   るコアと、コアの外周に周方向に間隔を置かれてそれぞ
   れ配設されている複数個のマグネットと、円筒形状に形
   成され、前記マグネット群の外周に嵌合されているカバ
   ーと、接着性を有する樹脂がカバー内に充填されること
   により形成され、前記マグネットを前記コアおよびカバ
   ーに固定している樹脂層とを備えている回転電機の回転
   子において、 前記各マグネットの前記コアとの対向面にプロテクタが
   それぞれ被せられて、各プロテクタの軸方向の一端にお
   ける周方向両側に一対の係合爪がそれぞれ突設されてお
   り、 前記コアにおける前記係合爪側に位置する一端に突起が
   前記マグネットと同数個、径方向外向きに突設されてお
   り、 また、前記カバーにおける前記係合爪側に位置する一端
   にフランジが径方向外向きに環状に突設されており、 前記各プロテクタの両係合爪がコアの前記各突起とカバ
   ーの前記フランジとの間にそれぞれ挟み込まれているこ
   とを特徴とする回転電機の回転子。