JPH06351182A - 永久磁石式回転子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁石式回転子を用いる永久磁石式回転機にお
いて、回転子の組立、作業性を改善し、低価格で信頼性
の高い磁石式回転子を得る。 【構成】 回転子の回転軸表面に取り付けるブロック状
磁石片の軸方向外周両端部に凹部を設け、この凹部に樹
脂材を充填することによりブロック状磁石片を回転軸に
固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は回転軸の周囲に永久磁石
を配設する永久磁石式回転機の磁石式回転子の構造に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図８は従来の永久磁石式回転機に用いら
れている磁石式回転子の正面面、図９は図８のＡ−Ａ線
断面図である。これらの図において、１は回転軸、２は
磁石片、３は隣接する磁石片を押さえる押さえ金具、４
は押さえ金具３を回転軸１に固定する止めネジを示す。

【０００３】次に動作について説明する。永久磁石式回
転機においては、固定子鉄心（図中では省略する。以下
の説明においても回転子部分以外は図中では省略す
る。）に巻回された１次巻線を駆動アンプに接続し、前
記固定子鉄心の内側に所定の空隙を介して回転子が位置
する。回転軸１の反負荷側に取り付けられた検出器によ
り回転子の磁極検出を行い駆動アンプにより１次巻線の
電流を制御することにより回転子にトルクを発生させ、
回転子を回転させる。回転子の回転中にはブロック状磁
石に上記トルクおよび回転による遠心力が加わり、ブロ
ック状磁石には回転軸１から外側に向かう力が加わる。
この力に対抗するためにブロック状磁石を押さえ金具３
及び止めネジ４を用いて回転軸１に固定する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の永久磁石式回転
機の回転子は以上のように構成されているので、磁石片
２を回転軸１の周囲に配設し固定するために、前記回転
軸１に止めネジ４用のネジ穴加工を施す必要があった。
このネジ止め作業は作業性が悪く、そのために回転機の
価格が高価となるなどの問題があった。また、特に高速
で回転する回転子の場合には磁石片の回り止めを補強す
る必要があるなど他の問題点があった。更に、ブロック
状磁石片を回転軸外周に取り付けて人手でネジ止めをし
なければならず、組立作業の自動化、合理化が困難な問
題点があった。

【０００５】本発明は、このような問題点を解消するた
めになされたもので、磁石式回転子の製造コストの削減
及び回転子構造の簡略化による自動化の実現を目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係る永久磁
石式回転子はブロック状磁石片の軸方向両端に凹部を設
け、この凹部を樹脂材でモールドし、磁石片を固定する
ものである。第２の発明に係る永久磁石式回転子は、ブ
ロック状磁石片の軸方向両端部に補強端板を設け、この
補強端板とブロック状磁石片とを貫通する軸方向の穴を
設け、この穴部にピンを貫通させ、補強端板から外方へ
突出した部分をカシメてブロック状磁石片を固定子に固
定するものである。第３の発明に係る永久磁石式回転子
は、第２の発明において、ピンおよびカシメ頭部を樹脂
で成形したものである。第４の発明に係る永久磁石式回
転子は、第２の発明における補強端板およびピンを樹脂
で一体成形したものである。第５の発明に係る永久磁石
式回転子は、ブロック状磁石片を樹脂モールドで固定す
るに際し、回転子軸に設けた軸方向溝にも樹脂材を充填
し一体にモールドしたものである。

【０００７】

【作用】第１の発明においては、ブロック状磁石片の端
部外周をモールド材で包囲することにより、押さえ金具
および止めネジを廃止することができる。また、磁石外
周より内側にモールド材を充填したので磁石と固定子間
の空隙寸法を変えることなく、従来と同一の回転機特性
を得ることができる。第２の発明においては、磁石片間
にピンを貫通させカシメたので、回転時の磁石片の遠心
力はピンを通じて補強端板で支えられる。第３の発明に
おいては、第２の発明におけるピンおよびカシメ後頭部
を樹脂によって形成したもので、第２の発明と同一の効
果が得られる。第４の発明においては、第２の発明にお
けるピンおよび補強端板を樹脂で一体形成したので、第
２の発明と同一の効果が得られる。第５の発明において
は、回転子軸に設けた溝にも樹脂材を充填し上記第１、
第３および第４の発明における樹脂モールドと一体成形
したので、磁石片の固定とともに回転子の回転方向に対
しても強固な固定ができるようになった。

【０００８】

【実施例】実施例１ 以下本発明の一実施例を図について説明する。実施例１
は、第１の発明に係るものであり、その構成を図１から
図３により説明する。図１は実施例１の永久磁石式回転
子の正面図、図２は図１の側面図である。図３は上記回
転子のブロック状磁石片の斜視図である。図において１
１は回転軸、１２はブロック状磁石片、１５はブロック
状磁石片１２の軸方向両端に設けられた凹部である。２
１は、凹部１５をブロック状磁石片１２を外面側より包
み込むようにモールド成形されブロック状磁石片１２を
回転軸１１に固定する樹脂材である。ブロック状磁石片
１２は、樹脂材２１により固定されるので、回転の遠心
力により回転軸１１より離脱することはない。なお、さ
らに強度を確保する必要がある場合には前記凹部に環状
輪を入れることもできる。

【０００９】固定子は回転子と所定の空隙を介して配設
され、固定子の一次巻線は駆動アンプに接続され、その
固定子に電流を流すことにより、回転子にトルクを発生
させる。また、回転子の反負荷側に取り付けられた検出
器により、ブロック状磁石片１２の検出が行われる。こ
のように、実施例１においては、凹部１５によってブロ
ック状磁石片１２を外面側より包み込むようにモールド
成形されるので、従来、必要であったブロック状磁石片
１２のネジ止めが不要になり、回転子の組立作業の自動
化、合理化を行うことができる。

【００１０】実施例２ 次に第２の実施例について、図４及び図５で説明する。
図４は本発明の実施例２を示す正面一部断面図および側
面図である。図５は図４の補強端板を示す斜視図であ
る。図において２３は永久磁石式回転子、２２はブロッ
ク状磁石片、１１は回転軸、２４は補強端板、２７はピ
ンである。補強端板２４は磁気回路の乱れを生じない樹
脂性または非磁性体金属で構成される。２８は、ブロッ
ク状磁石片２２においてピン２７を貫通させる貫通穴で
ある。２６は補強端板２４の中心部に設けた回転軸１１
を通すための貫通穴、２５はブロック状磁石片２２の貫
通穴２８の位置に対応して設けられた補強端板２４の円
周上の補強端板貫通穴である。

【００１１】実施例２において、ブロック状磁石片２２
を固定する方法は以下の通りである。すなわち、補強端
板２４の中心部にあけた貫通穴２６に回転軸１１を通
し、回転軸１１の段差を利用し、上記補強端板２４を仮
固定する。前記補強端板２４の円周上にあけた貫通穴２
５にピン２７を通し、このピン２７をブロック状磁石片
２２の中心部に設けられた磁石貫通穴２８に通す。この
磁石を円周上に配置し、磁石の列をつくり、反対側から
もう１つの補強端板２４を回転軸１１に通し、さらにピ
ン２７を補強端板２４の補強端板貫通穴２５に通す。

【００１２】その後、補強端板２４から飛び出したピン
２７の端部をカシメることによって、２枚の補強端板２
４間のブロック状磁石片２２列をピン２７の締め付け力
により固定する。上記では、２枚の補強端板２４を締め
付けるのにピン２７を使用しカシメていたが、ピンの代
わりにネジ及びネジ止め用のナットを用いて補強端板の
両側からネジで締め付けることにより同様の効果が得ら
れる。また、一方の補強端板２４には貫通穴を設け、他
方の補強端板２４にはネジ止め用のナットを設け、ボル
トを一方の補強端板２４の貫通穴を貫通させ他方の補強
端板２４でネジ止めすることにより同様の効果を得るこ
とができる。

【００１３】実施例３ 実施例２では、２枚の補強端板２４と複数のブロック状
磁石片２２を各々貫通した貫通穴にピン２７を通し、補
強端板２４の側面でピン頭部をカシメたが、このピンお
よびカシメ頭部を樹脂材にて一体成形することにより実
施例２と同一の効果を得ることができる。また回転子軸
方向に並ぶ磁石片列に複数個の貫通穴を設け、これらの
複数個の貫通穴を樹脂材成形することにより、遠心力に
対する強度もさらに強くなる。また回転子の回転時に磁
石片に作用する遠心力に対してもブロック状磁石片の姿
勢をより安定に保つことができる。

【００１４】実施例４ 次に実施例４について、その構成を図６（ａ）、（ｂ）
で説明する。図６は本発明の第４の実施例を示す正面一
部断面図および側面図である。実施例３では実施例２の
ピン２７を樹脂で形成したが、実施例４では、図６に示
すように補強端板２４とピン２７を樹脂で一体にモール
ド成形する。このような構成によって、実施例３と同一
の効果を得ることができる。なお、図６において、補強
端板２４の端面に突出している突出部３０の一部を削る
ことにより回転子のバランスをとることができる。

【００１５】実施例５ 次に実施例５についてその構成を図７（ａ）、（ｂ）で
説明する。図７は本発明の第５の実施例の要部を示す正
面一部断面図および側面図である。図において４１は回
転子の回転軸である。４３は回転軸４１の外周面４２に
複数設けられた軸方向溝であり、その溝にブロック状磁
石片２２（図示せず）が接するように設けられる。

【００１６】この回転軸４１は図６（ａ）に示す回転軸
１１に代えて使用される。両補強端板２４は樹脂で構成
され、その端面は各々回転軸４１及びブロック状磁石片
の端面４４に接する。この構成においては、両補強端板
は溝４３へ注入充填される樹脂と一体に成形される。し
たがってブロック状磁石片は、両補強端板を介して回転
軸４１に固定され、回転子の回転力はブロック状磁石片
から回転軸４１へ伝達される。この構成においては、従
来のように磁石片を回転軸に接着またはネジ止めしなく
ても十分な固着力が得られる。

【００１７】

【発明の効果】本発明においては、回転子の回転軸表面
に取り付けられるブロック状磁石片の軸方向外周両端部
に凹部を設けこの凹部に樹脂材を充填することによりブ
ロック状磁石片を回転軸に固定するので、押さえ金具お
よび止めネジを廃止することができる。このために、回
転子の組立作業の自動化、合理化を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す正面図である。

【図２】図１の側面図である。

【図３】本発明の実施例におけるブロック状磁石片を示
す斜視図である。

【図４】本発明の第２の実施例を示す正面一部断面図お
よび側面図である。

【図５】図４の補強端板を示す斜視図である。

【図６】本発明の第４の実施例を示す正面一部断面図お
よび側面図である。

【図７】本発明の第５の実施例を示す正面一部断面図お
よび側面図である。

【図８】従来の永久磁石式回転機に用いられている磁石
式回転子の正面面である。

【図９】図８のＡ−Ａ線断面図である。

【符号の説明】

１１ 回転軸 １２ ブロック状磁石片 １５ 磁石片凹部 ２１ 樹脂材 ２２ ブロック状磁石片 ２３ 永久磁石式回転子 ２４ 補強端板 ２５ 補強端板貫通穴 ２６ 貫通穴 ２７ ピン ２８ 磁石貫通穴 ４１ 回転軸 ４２ 回転軸外周面 ４３ 溝 ４４ 回転軸端面

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 永久磁石式回転機の磁石式回転子におい
   て、ブロック状磁石片の外周端部に凹部を形成し、その
   凹部に樹脂材を注入し回転軸の周囲に所要のブロック状
   磁石片を固定することを特徴とする永久磁石式回転子。
2. 【請求項２】 永久磁石式回転機の磁石式回転子におい
   て、ブロック状磁石片の両端部に回転子軸と嵌合する補
   強端板を設け、その補強端板とブロック状磁石片の中央
   部とを軸方向に連通する複数の穴を設け、前記穴を貫通
   させたピンを補強端板の外側でかしめ、ブロック状磁石
   片を固定子に固定することを特徴とする永久磁石式回転
   子。
3. 【請求項３】 補強端板とブロック状磁石片を連通する
   穴を樹脂材でモールドし、補強端板の外方両端面に前記
   穴より大きな頭部を形成し、これを抜け止めとしたこと
   を特徴とする請求項２に記載の永久磁石式回転子。
4. 【請求項４】 ブロック状磁石片の両端に設けられる補
   強端板の穴部と、前記ブロック状磁石片に軸方向に設け
   た穴部とを樹脂材で一体モールドとしたことを特徴とす
   る請求項２に記載の永久磁石式回転子。
5. 【請求項５】 磁石式回転子の回転軸外周表面に複数の
   軸方向溝を設け、この溝をブロック状磁石片の凹部及び
   ブロック状磁石片に設けた穴部と一体にモールドしたこ
   とを特徴とする請求項第１項、第３項および第４項記載
   の永久磁石式回転子。