JPH10201152A - 永久磁石回転子およびその製造方法 - Google Patents
永久磁石回転子およびその製造方法Info
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- JPH10201152A JPH10201152A JP9006660A JP666097A JPH10201152A JP H10201152 A JPH10201152 A JP H10201152A JP 9006660 A JP9006660 A JP 9006660A JP 666097 A JP666097 A JP 666097A JP H10201152 A JPH10201152 A JP H10201152A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 信頼性および生産性の向上を図る。
【解決手段】 極異方性を有し焼結後の内周面の凹凸形
状を維持したままの環状永久磁石２と、環状永久磁石２
に嵌合される回転子軸１と、嵌合される環状永久磁石２
および回転子軸１の間に充填され環状永久磁石２および
回転子軸１を固着する充填部材３とを備えた永久磁石回
転子において、回転子軸１の環状永久磁石２に嵌合され
る外周面に軸方向に延在し充填部材３の充填厚の０．１
〜０．５倍の深さを有する螺旋状の溝１ａを形成する。
状を維持したままの環状永久磁石２と、環状永久磁石２
に嵌合される回転子軸１と、嵌合される環状永久磁石２
および回転子軸１の間に充填され環状永久磁石２および
回転子軸１を固着する充填部材３とを備えた永久磁石回
転子において、回転子軸１の環状永久磁石２に嵌合され
る外周面に軸方向に延在し充填部材３の充填厚の０．１
〜０．５倍の深さを有する螺旋状の溝１ａを形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、永久磁石を回転
子軸の外周面に配置して構成される永久磁石回転子およ
びその製造方法に関するものである。
子軸の外周面に配置して構成される永久磁石回転子およ
びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の従来の永久磁石回転子として
は、例えば特開昭５９−９２７５４号公報に示されるよ
うに、焼結後の内周面の凹凸形状を維持したままの環状
永久磁石を、外周面にローレットが形成された回転子軸
に嵌合させ樹脂により固着させる方法が、又、実開昭５
５−７５２７号公報に示されるように、嵌合された環状
永久磁石と回転子軸とを樹脂により固着させる際に、磁
極位置を確認するためのマークを射出成形時のゲートに
よって形成する方法がそれぞれ提案されている。
は、例えば特開昭５９−９２７５４号公報に示されるよ
うに、焼結後の内周面の凹凸形状を維持したままの環状
永久磁石を、外周面にローレットが形成された回転子軸
に嵌合させ樹脂により固着させる方法が、又、実開昭５
５−７５２７号公報に示されるように、嵌合された環状
永久磁石と回転子軸とを樹脂により固着させる際に、磁
極位置を確認するためのマークを射出成形時のゲートに
よって形成する方法がそれぞれ提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように特開昭５９−９２７５４号公報に示された永久磁
石回転子では、回転子軸の外周面に形成されたローレッ
トにより、抜け止めおよび回り止めを行っているため、
回転子軸の外周を旋削加工後、さらに別工程でローレッ
ト加工を行わなければならないので製造工程が多くな
り、又、ローレットにより回転子軸の表面が粗されてい
るので、射出成形時における樹脂の流動が不均一とな
り、固着強度が低下する等の問題点があった。
ように特開昭５９−９２７５４号公報に示された永久磁
石回転子では、回転子軸の外周面に形成されたローレッ
トにより、抜け止めおよび回り止めを行っているため、
回転子軸の外周を旋削加工後、さらに別工程でローレッ
ト加工を行わなければならないので製造工程が多くな
り、又、ローレットにより回転子軸の表面が粗されてい
るので、射出成形時における樹脂の流動が不均一とな
り、固着強度が低下する等の問題点があった。
【０００４】さらに、上記のように実開昭５５−７５２
７号公報に示された永久磁石回転子では、磁極位置を確
認するためのマークを射出成形時のゲートによって形成
しているため、予め内外周面が加工された円筒状永久磁
石の磁極位置に、切り欠きあるいはマーキング等を施
し、これをゲートに合致させながら金型に挿入しなけれ
ばならないので、作業性が悪く、複数個の円筒状永久磁
石を挿入する場合には、金型内での位置合わせおよび保
持が困難になる等の問題点があった。
７号公報に示された永久磁石回転子では、磁極位置を確
認するためのマークを射出成形時のゲートによって形成
しているため、予め内外周面が加工された円筒状永久磁
石の磁極位置に、切り欠きあるいはマーキング等を施
し、これをゲートに合致させながら金型に挿入しなけれ
ばならないので、作業性が悪く、複数個の円筒状永久磁
石を挿入する場合には、金型内での位置合わせおよび保
持が困難になる等の問題点があった。
【０００５】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、環状永久磁石の回転子軸への固
着強度を上げて信頼性の向上を図るとともに、製造コス
トを低減して生産性の向上を図ることが可能な永久磁石
回転子およびその製造方法を提供することを目的とする
ものである。
ためになされたもので、環状永久磁石の回転子軸への固
着強度を上げて信頼性の向上を図るとともに、製造コス
トを低減して生産性の向上を図ることが可能な永久磁石
回転子およびその製造方法を提供することを目的とする
ものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る永久磁石回転子は、極異方性を有し焼結後の内周面の
凹凸形状を維持したままの環状永久磁石と、環状永久磁
石に嵌合される回転子軸と、嵌合される環状永久磁石お
よび回転子軸の間に充填され環状永久磁石および回転子
軸を固着する充填部材とを備えた永久磁石回転子におい
て、回転子軸の環状永久磁石に嵌合される外周面に軸方
向に延在し充填部材の充填厚の０．１〜０．５倍の深さ
を有する螺旋状の溝を形成したものである。
る永久磁石回転子は、極異方性を有し焼結後の内周面の
凹凸形状を維持したままの環状永久磁石と、環状永久磁
石に嵌合される回転子軸と、嵌合される環状永久磁石お
よび回転子軸の間に充填され環状永久磁石および回転子
軸を固着する充填部材とを備えた永久磁石回転子におい
て、回転子軸の環状永久磁石に嵌合される外周面に軸方
向に延在し充填部材の充填厚の０．１〜０．５倍の深さ
を有する螺旋状の溝を形成したものである。
【０００７】又、この発明の請求項２に係る永久磁石回
転子は、極異方性を有し焼結後の内周面の凹凸形状を維
持したままの環状永久磁石と、環状永久磁石に嵌合され
る回転子軸と、嵌合される環状永久磁石および回転子軸
の間に充填され環状永久磁石および回転子軸を固着する
充填部材とを備えた永久磁石回転子において、回転子軸
の環状永久磁石に嵌合される外周面の環状永久磁石の凸
部と対応する位置に軸方向に延在し凸部の頂部から凹部
の底部までの高さと同等の深さを有する溝を形成したも
のである。
転子は、極異方性を有し焼結後の内周面の凹凸形状を維
持したままの環状永久磁石と、環状永久磁石に嵌合され
る回転子軸と、嵌合される環状永久磁石および回転子軸
の間に充填され環状永久磁石および回転子軸を固着する
充填部材とを備えた永久磁石回転子において、回転子軸
の環状永久磁石に嵌合される外周面の環状永久磁石の凸
部と対応する位置に軸方向に延在し凸部の頂部から凹部
の底部までの高さと同等の深さを有する溝を形成したも
のである。
【０００８】又、この発明の請求項３に係る永久磁石回
転子は、請求項１または２において、充填部材の端部に
は環状永久磁石および回転子軸の嵌合部から両側にそれ
ぞれ延出され環状永久磁石の端面および回転子軸の外周
面の一部に被着された薄肉部を形成したものである。
転子は、請求項１または２において、充填部材の端部に
は環状永久磁石および回転子軸の嵌合部から両側にそれ
ぞれ延出され環状永久磁石の端面および回転子軸の外周
面の一部に被着された薄肉部を形成したものである。
【０００９】又、この発明の請求項４に係る永久磁石回
転子は、請求項１または２において、回転子軸の環状永
久磁石と嵌合する部分の外径を残りの部分の外径より小
にするとともに充填部材の端部を環状永久磁石の端面ま
で延在させたものである。
転子は、請求項１または２において、回転子軸の環状永
久磁石と嵌合する部分の外径を残りの部分の外径より小
にするとともに充填部材の端部を環状永久磁石の端面ま
で延在させたものである。
【００１０】又、この発明の請求項５に係る永久磁石回
転子は、請求項１または２において、充填部材を環状永
久磁石の端面および外周面に被着させたものである。
転子は、請求項１または２において、充填部材を環状永
久磁石の端面および外周面に被着させたものである。
【００１１】又、この発明の請求項６に係る永久磁石回
転子は、請求項１ないし５のいずれかにおいて、充填部
材に樹脂を用いたものである。
転子は、請求項１ないし５のいずれかにおいて、充填部
材に樹脂を用いたものである。
【００１２】又、この発明の請求項７に係る永久磁石回
転子は、請求項６において、樹脂には強化材を含有させ
たものである。
転子は、請求項６において、樹脂には強化材を含有させ
たものである。
【００１３】又、この発明の請求項８に係る永久磁石回
転子は、請求項１ないし５のいずれかにおいて、充填部
材に低融点金属を用いたものである。
転子は、請求項１ないし５のいずれかにおいて、充填部
材に低融点金属を用いたものである。
【００１４】又、この発明の請求項９に係る永久磁石回
転子は、請求項１ないし５のいずれかにおいて、充填部
材に接着剤を用いたものである。
転子は、請求項１ないし５のいずれかにおいて、充填部
材に接着剤を用いたものである。
【００１５】又、この発明の請求項１０に係る永久磁石
回転子は、請求項６、８および９のいずれかにおいて、
充填部材の熱膨張係数を回転子軸の熱膨張係数より小に
したものである。
回転子は、請求項６、８および９のいずれかにおいて、
充填部材の熱膨張係数を回転子軸の熱膨張係数より小に
したものである。
【００１６】又、この発明の請求項１１に係る永久磁石
回転子の製造方法は、極異方性を有し焼結後の内外周面
の形状を維持したままの環状永久磁石を回転子軸と嵌合
させ、充填部材で固着一体化させた後環状永久磁石の外
周面を加工するようにしたものである。
回転子の製造方法は、極異方性を有し焼結後の内外周面
の形状を維持したままの環状永久磁石を回転子軸と嵌合
させ、充填部材で固着一体化させた後環状永久磁石の外
周面を加工するようにしたものである。
【００１７】又、この発明の請求項１２に係る永久磁石
回転子の製造方法は、請求項１１において、充填部材を
注入するゲートを環状永久磁石の凹部と対応する位置に
設定したものである。
回転子の製造方法は、請求項１１において、充填部材を
注入するゲートを環状永久磁石の凹部と対応する位置に
設定したものである。
【００１８】
実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１における
永久磁石回転子の構成を示す斜視図、図２は図１におけ
る永久磁石回転子の構成を示す断面図、図３は図１にお
ける環状永久磁石の製造過程を示す図、図４は図１にお
ける永久磁石回転子の組立の一工程を示す斜視図であ
る。図において、１は回転子軸で、外周面には軸方向に
延在し後述の充填部材の充填厚の０．１〜０．５倍の深
さを有する螺旋状の溝１ａが形成されている。２は極異
方性を有し焼結後の内周面の凹部および凸部２ａ、２ｂ
を維持したままの状態で、回転子軸１に嵌合される環状
永久磁石、３は嵌合される回転子軸１および環状永久磁
石２の間に充填され、回転子軸１および環状永久磁石２
を固着する例えば、熱可塑性樹脂等の樹脂でなる充填部
材である。
永久磁石回転子の構成を示す斜視図、図２は図１におけ
る永久磁石回転子の構成を示す断面図、図３は図１にお
ける環状永久磁石の製造過程を示す図、図４は図１にお
ける永久磁石回転子の組立の一工程を示す斜視図であ
る。図において、１は回転子軸で、外周面には軸方向に
延在し後述の充填部材の充填厚の０．１〜０．５倍の深
さを有する螺旋状の溝１ａが形成されている。２は極異
方性を有し焼結後の内周面の凹部および凸部２ａ、２ｂ
を維持したままの状態で、回転子軸１に嵌合される環状
永久磁石、３は嵌合される回転子軸１および環状永久磁
石２の間に充填され、回転子軸１および環状永久磁石２
を固着する例えば、熱可塑性樹脂等の樹脂でなる充填部
材である。
【００１９】次に、上記のように構成された実施の形態
１における永久磁石回転子の製造方法について説明す
る。まず、環状永久磁石２を焼結すると、極数が８の場
合、図３（Ａ）に示すように外周面は８角形状となり、
また、内周面は磁極位置に対応する部分が凹部２ａとな
り、その中間に凸部２ｂが形成され全体として８個ずつ
の凹部２ａ、凸部２ｂを有した１６角形状となる。そし
て、図３（Ａ）中一点鎖線で示すように円弧状の磁化容
易軸が形成される。次いで、図３（Ｂ）に示すように外
周面を所定の外径の円筒状に加工した後、図４に示すよ
うに回転子軸１を環状永久磁石２と嵌合させた後、両部
材１、２間に充填部材３を充填して固着一体化させ、図
３（Ｃ）に示すように着磁を行って円周方向にＮ極とＳ
極とを交互に配向する。
１における永久磁石回転子の製造方法について説明す
る。まず、環状永久磁石２を焼結すると、極数が８の場
合、図３（Ａ）に示すように外周面は８角形状となり、
また、内周面は磁極位置に対応する部分が凹部２ａとな
り、その中間に凸部２ｂが形成され全体として８個ずつ
の凹部２ａ、凸部２ｂを有した１６角形状となる。そし
て、図３（Ａ）中一点鎖線で示すように円弧状の磁化容
易軸が形成される。次いで、図３（Ｂ）に示すように外
周面を所定の外径の円筒状に加工した後、図４に示すよ
うに回転子軸１を環状永久磁石２と嵌合させた後、両部
材１、２間に充填部材３を充填して固着一体化させ、図
３（Ｃ）に示すように着磁を行って円周方向にＮ極とＳ
極とを交互に配向する。
【００２０】このように上記実施の形態１によれば、環
状永久磁石２の内周面を焼結後の凹部２ａ、凸部２ｂを
維持したままの状態にするとともに、回転子軸１の外周
面に充填部材３の充填厚の０．１〜０．５倍の深さを有
する螺旋状の溝１ａを外周面の旋削と同時に形成して嵌
合させ、充填部材３を充填することにより固着一体化さ
せているので、螺旋状の溝１ａが充填部材３を均一に軸
方向に案内することにより流動性を向上させるととも
に、環状永久磁石２の凹部２ａ、凸部２ｂと回転子軸１
の溝１ａとの楔効果により固着強度を上げて信頼性の向
上を図ることが可能になる。なお、溝１ａの深さは、充
填部材３の充填厚の０．１倍未満の場合は固着強度を保
持できず、又、０．５倍を越えると充填部材３の流動性
が悪くなるため、０．１〜０．５倍が適当と考えられ
る。
状永久磁石２の内周面を焼結後の凹部２ａ、凸部２ｂを
維持したままの状態にするとともに、回転子軸１の外周
面に充填部材３の充填厚の０．１〜０．５倍の深さを有
する螺旋状の溝１ａを外周面の旋削と同時に形成して嵌
合させ、充填部材３を充填することにより固着一体化さ
せているので、螺旋状の溝１ａが充填部材３を均一に軸
方向に案内することにより流動性を向上させるととも
に、環状永久磁石２の凹部２ａ、凸部２ｂと回転子軸１
の溝１ａとの楔効果により固着強度を上げて信頼性の向
上を図ることが可能になる。なお、溝１ａの深さは、充
填部材３の充填厚の０．１倍未満の場合は固着強度を保
持できず、又、０．５倍を越えると充填部材３の流動性
が悪くなるため、０．１〜０．５倍が適当と考えられ
る。
【００２１】又、上記構成では、回転子軸１の外周面に
螺旋状の溝１ａを形成して充填部材３の流動性の向上な
らびに楔効果を得るようにしているが、図５に示すよう
に回転子軸４の外周面の環状永久磁石２の凸部２ｂと対
応する位置に、軸方向に延在し凸部２ｂの頂部から凹部
２ａの底部までの高さと同等の深さを有する溝４ａを形
成するようにしても、充填部材３の流動性の向上ならび
に楔効果を得ることが可能となり、上記構成と同様の効
果を発揮することができ、又、溝４ａを設けることによ
って、回転子軸１自身の熱膨張量を小さく抑えることが
できるため、環状永久磁石２の割れを防止することがで
きる。
螺旋状の溝１ａを形成して充填部材３の流動性の向上な
らびに楔効果を得るようにしているが、図５に示すよう
に回転子軸４の外周面の環状永久磁石２の凸部２ｂと対
応する位置に、軸方向に延在し凸部２ｂの頂部から凹部
２ａの底部までの高さと同等の深さを有する溝４ａを形
成するようにしても、充填部材３の流動性の向上ならび
に楔効果を得ることが可能となり、上記構成と同様の効
果を発揮することができ、又、溝４ａを設けることによ
って、回転子軸１自身の熱膨張量を小さく抑えることが
できるため、環状永久磁石２の割れを防止することがで
きる。
【００２２】実施の形態２．図６はこの発明の実施の形
態２における製造方法で得られる永久磁石回転子の構成
を示す斜視図、図７は図６における永久磁石回転子の組
立の一工程を示す斜視図である。図において、上記実施
の形態１におけると同様な部分は同一符号を付して説明
を省略する。５は極異方性を有し焼結後の内周面の凹部
５ａおよび凸部５ｂを維持したままの状態で、回転子軸
１に嵌合される２個の環状永久磁石で、充填部材３によ
り回転子軸１に固着一体化されている。
態２における製造方法で得られる永久磁石回転子の構成
を示す斜視図、図７は図６における永久磁石回転子の組
立の一工程を示す斜視図である。図において、上記実施
の形態１におけると同様な部分は同一符号を付して説明
を省略する。５は極異方性を有し焼結後の内周面の凹部
５ａおよび凸部５ｂを維持したままの状態で、回転子軸
１に嵌合される２個の環状永久磁石で、充填部材３によ
り回転子軸１に固着一体化されている。
【００２３】次に、上記のように構成された実施の形態
２における永久磁石回転子の製造方法について説明す
る。まず、環状永久磁石５を焼結すると、極数が８の場
合、実施の形態１で説明したと同様に外周面が８角形状
となり、また、内周面は磁極位置に対応する部分が凹部
５ａとなり、その中間に凸部５ｂが形成され全体として
８個ずつの凹部５ａ、凸部５ｂを有した１６角形状とな
る。そして、図７に示すようにこれら２個の環状永久磁
石５を回転子軸１に嵌合させ、両部材１、５間に充填部
材３を充填して固着一体化させる。その後、環状永久磁
石５の外周面を所定の外径の円筒状に加工し着磁を行っ
た後、図６に示すような永久磁石回転子が得られる。
２における永久磁石回転子の製造方法について説明す
る。まず、環状永久磁石５を焼結すると、極数が８の場
合、実施の形態１で説明したと同様に外周面が８角形状
となり、また、内周面は磁極位置に対応する部分が凹部
５ａとなり、その中間に凸部５ｂが形成され全体として
８個ずつの凹部５ａ、凸部５ｂを有した１６角形状とな
る。そして、図７に示すようにこれら２個の環状永久磁
石５を回転子軸１に嵌合させ、両部材１、５間に充填部
材３を充填して固着一体化させる。その後、環状永久磁
石５の外周面を所定の外径の円筒状に加工し着磁を行っ
た後、図６に示すような永久磁石回転子が得られる。
【００２４】このように上記実施の形態２によれば、焼
結後の内外周面の形状を維持したままの環状永久磁石５
を回転子軸１に嵌合させ、充填部材３で固着一体化させ
た後、環状永久磁石５の外周面を加工して永久磁石回転
子を得るようにしているので、上記実施の形態１の場合
と同様に、固着強度を上げて信頼性の向上を図ることが
可能になることは勿論のこと、回転子軸１と環状永久磁
石５とを嵌合させる際に、外周面の形状により磁極位置
の認識ができるため、環状永久磁石５を複数個用いる場
合、お互いの磁極位置を一致させることが容易となり組
立作業性を向上させることが可能になる。
結後の内外周面の形状を維持したままの環状永久磁石５
を回転子軸１に嵌合させ、充填部材３で固着一体化させ
た後、環状永久磁石５の外周面を加工して永久磁石回転
子を得るようにしているので、上記実施の形態１の場合
と同様に、固着強度を上げて信頼性の向上を図ることが
可能になることは勿論のこと、回転子軸１と環状永久磁
石５とを嵌合させる際に、外周面の形状により磁極位置
の認識ができるため、環状永久磁石５を複数個用いる場
合、お互いの磁極位置を一致させることが容易となり組
立作業性を向上させることが可能になる。
【００２５】又、充填部材を注入充填する場合のゲート
６の位置を、図８に示すように環状永久磁石５の内周面
の凹部５ａと対応する位置に設けるようにすれば、ゲー
ト６の位置と磁極の位置とが一致するため、着磁する際
に磁極位置の割り出しが容易となり、生産性の向上を図
ることが可能になる。
６の位置を、図８に示すように環状永久磁石５の内周面
の凹部５ａと対応する位置に設けるようにすれば、ゲー
ト６の位置と磁極の位置とが一致するため、着磁する際
に磁極位置の割り出しが容易となり、生産性の向上を図
ることが可能になる。
【００２６】実施の形態３．図９はこの発明の実施の形
態３における永久磁石回転子の構成を示す断面図であ
る。図において、上記実施の形態１におけると同様な部
分は同一符号を付して説明を省略する。７は回転子軸と
環状永久磁石２との間に充填され、これら１、２を固着
して一体化する例えば熱可塑性樹脂等の樹脂でなる充填
部材で、両端部には嵌合部からそれぞれ延出され、環状
永久磁石２の端面および回転子軸１の外周面の一部に被
着された薄肉部７ａ、７ｂがそれぞれ形成されている。
そして、これら薄肉部７ａ、７ｂは充填部材７の回転子
軸１および環状永久磁石２間に充填される厚みの０．２
倍程度の厚さで設けられている。
態３における永久磁石回転子の構成を示す断面図であ
る。図において、上記実施の形態１におけると同様な部
分は同一符号を付して説明を省略する。７は回転子軸と
環状永久磁石２との間に充填され、これら１、２を固着
して一体化する例えば熱可塑性樹脂等の樹脂でなる充填
部材で、両端部には嵌合部からそれぞれ延出され、環状
永久磁石２の端面および回転子軸１の外周面の一部に被
着された薄肉部７ａ、７ｂがそれぞれ形成されている。
そして、これら薄肉部７ａ、７ｂは充填部材７の回転子
軸１および環状永久磁石２間に充填される厚みの０．２
倍程度の厚さで設けられている。
【００２７】このように上記実施の形態３によれば、充
填部材７の両端部を嵌合部からそれぞれ延出させ、両端
に形成された薄肉部７ａ、７ｂを環状永久磁石２の端面
および回転子軸１の外周面の一部に被着させるようにし
ているので、回転電機の運転時に発生する熱により回転
子軸１と充填部材７との間、あるいは充填部材７と環状
永久磁石２との間に熱膨張差による熱歪みが発生し、お
互いの接合部分の端部で最大となっても、薄肉部７ａ、
７ｂの存在により緩衝され、充填部材７の端部における
亀裂、剥離が防止される。
填部材７の両端部を嵌合部からそれぞれ延出させ、両端
に形成された薄肉部７ａ、７ｂを環状永久磁石２の端面
および回転子軸１の外周面の一部に被着させるようにし
ているので、回転電機の運転時に発生する熱により回転
子軸１と充填部材７との間、あるいは充填部材７と環状
永久磁石２との間に熱膨張差による熱歪みが発生し、お
互いの接合部分の端部で最大となっても、薄肉部７ａ、
７ｂの存在により緩衝され、充填部材７の端部における
亀裂、剥離が防止される。
【００２８】実施の形態４．図１０はこの発明の実施の
形態４における永久磁石回転子の構成を示す断面図であ
る。図において、上記実施の形態１におけると同様な部
分は同一符号を付して説明を省略する。８は環状永久磁
石２に嵌合される回転子軸で、嵌合部の半径が残りの部
分の半径より嵌合隙間の０．５倍以上小さく形成されて
いる。９は環状永久磁石２と回転子軸８との間に充填さ
れ、これらの部材２、８を固着して一体化する例えば熱
可塑性樹脂等の樹脂でなる充填部材で、両端部は環状永
久磁石２の端面まで延在されている。
形態４における永久磁石回転子の構成を示す断面図であ
る。図において、上記実施の形態１におけると同様な部
分は同一符号を付して説明を省略する。８は環状永久磁
石２に嵌合される回転子軸で、嵌合部の半径が残りの部
分の半径より嵌合隙間の０．５倍以上小さく形成されて
いる。９は環状永久磁石２と回転子軸８との間に充填さ
れ、これらの部材２、８を固着して一体化する例えば熱
可塑性樹脂等の樹脂でなる充填部材で、両端部は環状永
久磁石２の端面まで延在されている。
【００２９】このように上記実施の形態４によれば、回
転子軸８の環状永久磁石２と嵌合する部分の外径を、残
りの部分の外径より小にするとともに、両部材２、８間
に充填される充填部材９の両端部を、環状永久磁石２の
端面まで延在させているので、上記実施の形態１の場合
と同様に、固着強度を上げて信頼性の向上を図ることが
可能になることは勿論のこと、環状永久磁石２の軸方向
への移動を抑制してさらに固着強度を上げることができ
る。
転子軸８の環状永久磁石２と嵌合する部分の外径を、残
りの部分の外径より小にするとともに、両部材２、８間
に充填される充填部材９の両端部を、環状永久磁石２の
端面まで延在させているので、上記実施の形態１の場合
と同様に、固着強度を上げて信頼性の向上を図ることが
可能になることは勿論のこと、環状永久磁石２の軸方向
への移動を抑制してさらに固着強度を上げることができ
る。
【００３０】実施の形態５．図１１はこの発明の実施の
形態５における永久磁石回転子の構成を示す断面図であ
る。図において、上記実施の形態１におけると同様な部
分は同一符号を付して説明を省略する。１０は回転子軸
１と環状永久磁石２との間に充填され、これらの部材
１、２を固着して一体化する例えば熱可塑性樹脂等の樹
脂でなる充填部材で、環状永久磁石２の端面および外周
面にわたって被着されている。
形態５における永久磁石回転子の構成を示す断面図であ
る。図において、上記実施の形態１におけると同様な部
分は同一符号を付して説明を省略する。１０は回転子軸
１と環状永久磁石２との間に充填され、これらの部材
１、２を固着して一体化する例えば熱可塑性樹脂等の樹
脂でなる充填部材で、環状永久磁石２の端面および外周
面にわたって被着されている。
【００３１】このように上記実施の形態５によれば、充
填部材１０で環状永久磁石２の端面および外周面を覆っ
ているので、固着強度を上げて信頼性の向上を図ること
が可能になることは勿論のこと、ネオジム−鉄−ボロン
系磁石等のように腐食し易い磁石に対しては、防錆効果
を得ることもできるため、別途防錆処理を行う工程を設
ける必要もなくなる。
填部材１０で環状永久磁石２の端面および外周面を覆っ
ているので、固着強度を上げて信頼性の向上を図ること
が可能になることは勿論のこと、ネオジム−鉄−ボロン
系磁石等のように腐食し易い磁石に対しては、防錆効果
を得ることもできるため、別途防錆処理を行う工程を設
ける必要もなくなる。
【００３２】尚、上記各実施の形態では、充填部材とし
て樹脂を用いた場合について説明したが、例えば錫、
鉛、はんだ等の低融点金属、あるいはエポキシ系の接着
剤を充填部材として用いても上記と同様の効果を得るこ
とができる。
て樹脂を用いた場合について説明したが、例えば錫、
鉛、はんだ等の低融点金属、あるいはエポキシ系の接着
剤を充填部材として用いても上記と同様の効果を得るこ
とができる。
【００３３】又、充填部材としての樹脂に、ガラス繊維
等の強化材を含有させるようにすれば、樹脂の機械的強
度を向上させることができ、さらに固着強度を上げるこ
とが可能になる。
等の強化材を含有させるようにすれば、樹脂の機械的強
度を向上させることができ、さらに固着強度を上げるこ
とが可能になる。
【００３４】さらに又、充填部材として、例えば材料中
に希土類系の磁性粉を混入させる等して、熱膨張係数が
回転子軸の熱膨張係数より小さなものを適用することに
より、回転電機の運転時に発生する温度上昇に伴う熱膨
張量を低減することができ、環状永久磁石の割れを防止
することが可能になる。
に希土類系の磁性粉を混入させる等して、熱膨張係数が
回転子軸の熱膨張係数より小さなものを適用することに
より、回転電機の運転時に発生する温度上昇に伴う熱膨
張量を低減することができ、環状永久磁石の割れを防止
することが可能になる。
【００３５】
【発明の効果】以上のように、この発明の請求項１によ
れば、極異方性を有し焼結後の内周面の凹凸形状を維持
したままの環状永久磁石と、環状永久磁石に嵌合される
回転子軸と、嵌合される環状永久磁石および回転子軸の
間に充填され環状永久磁石および回転子軸を固着する充
填部材とを備えた永久磁石回転子において、回転子軸の
環状永久磁石に嵌合される外周面に軸方向に延在し充填
部材の充填厚の０．１〜０．５の深さを有する螺旋状の
溝を形成したので、環状永久磁石の回転子軸への固着強
度を上げて信頼性の向上を図ることが可能な永久磁石回
転子を提供することができる。
れば、極異方性を有し焼結後の内周面の凹凸形状を維持
したままの環状永久磁石と、環状永久磁石に嵌合される
回転子軸と、嵌合される環状永久磁石および回転子軸の
間に充填され環状永久磁石および回転子軸を固着する充
填部材とを備えた永久磁石回転子において、回転子軸の
環状永久磁石に嵌合される外周面に軸方向に延在し充填
部材の充填厚の０．１〜０．５の深さを有する螺旋状の
溝を形成したので、環状永久磁石の回転子軸への固着強
度を上げて信頼性の向上を図ることが可能な永久磁石回
転子を提供することができる。
【００３６】又、この発明の請求項２によれば、極異方
性を有し焼結後の内周面の凹凸形状を維持したままの環
状永久磁石と、環状永久磁石に嵌合される回転子軸と、
嵌合される環状永久磁石および回転子軸の間に充填され
環状永久磁石および回転子軸を固着する充填部材とを備
えた永久磁石回転子において、回転子軸の環状永久磁石
に嵌合される外周面の環状永久磁石の凸部と対応する位
置に軸方向に延在し凸部の頂部から凹部の底部までの高
さと同等の深さを有する溝を形成したので、環状永久磁
石の回転子軸への固着強度を上げるとともに、環状永久
磁石の割れを防止して信頼性の向上を図ることが可能な
永久磁石回転子を提供することができる。
性を有し焼結後の内周面の凹凸形状を維持したままの環
状永久磁石と、環状永久磁石に嵌合される回転子軸と、
嵌合される環状永久磁石および回転子軸の間に充填され
環状永久磁石および回転子軸を固着する充填部材とを備
えた永久磁石回転子において、回転子軸の環状永久磁石
に嵌合される外周面の環状永久磁石の凸部と対応する位
置に軸方向に延在し凸部の頂部から凹部の底部までの高
さと同等の深さを有する溝を形成したので、環状永久磁
石の回転子軸への固着強度を上げるとともに、環状永久
磁石の割れを防止して信頼性の向上を図ることが可能な
永久磁石回転子を提供することができる。
【００３７】又、この発明の請求項３によれば、請求項
１または２において、充填部材の端部には環状永久磁石
および回転子軸の嵌合部から両側にそれぞれ延出され環
状永久磁石の端面および回転子軸の外周面の一部に被着
された薄肉部を形成したので、固着強度を上げて信頼性
の向上を図ることが可能であることは勿論のこと、充填
部材の端部における亀裂、剥離を防止することが可能な
永久磁石回転子を提供することができる。
１または２において、充填部材の端部には環状永久磁石
および回転子軸の嵌合部から両側にそれぞれ延出され環
状永久磁石の端面および回転子軸の外周面の一部に被着
された薄肉部を形成したので、固着強度を上げて信頼性
の向上を図ることが可能であることは勿論のこと、充填
部材の端部における亀裂、剥離を防止することが可能な
永久磁石回転子を提供することができる。
【００３８】又、この発明の請求項４によれば、請求項
１または２において、回転子軸の環状永久磁石と嵌合す
る部分の外径を残りの部分の外径より小にするとともに
充填部材の端部を環状永久磁石の端面まで延在させたの
で、環状永久磁石の軸方向への移動を抑制し、さらに固
着強度を上げて信頼性の向上を図ることが可能な永久磁
石回転子を提供することができる。
１または２において、回転子軸の環状永久磁石と嵌合す
る部分の外径を残りの部分の外径より小にするとともに
充填部材の端部を環状永久磁石の端面まで延在させたの
で、環状永久磁石の軸方向への移動を抑制し、さらに固
着強度を上げて信頼性の向上を図ることが可能な永久磁
石回転子を提供することができる。
【００３９】又、この発明の請求項５によれば、請求項
１または２において、充填部材を環状永久磁石の端面お
よび外周面に被着させたので、固着強度を上げて信頼性
の向上を図ることが可能であることは勿論のこと、防錆
処理を行う工程を省き生産性の向上を図ることが可能な
永久磁石回転子を提供することができる。
１または２において、充填部材を環状永久磁石の端面お
よび外周面に被着させたので、固着強度を上げて信頼性
の向上を図ることが可能であることは勿論のこと、防錆
処理を行う工程を省き生産性の向上を図ることが可能な
永久磁石回転子を提供することができる。
【００４０】又、この発明の請求項６によれば、請求項
１ないし５のいずれかにおいて、充填部材に樹脂を用い
たので、環状永久磁石の回転子軸への固着強度を上げて
信頼性の向上を図るとともに、製造コストを低減して生
産性の向上を図ることが可能な永久磁石回転子を提供す
ることができる。
１ないし５のいずれかにおいて、充填部材に樹脂を用い
たので、環状永久磁石の回転子軸への固着強度を上げて
信頼性の向上を図るとともに、製造コストを低減して生
産性の向上を図ることが可能な永久磁石回転子を提供す
ることができる。
【００４１】又、この発明の請求項７によれば、請求項
６において、樹脂には強化材を含有させたので、さらに
固着強度を上げて信頼性の向上を図ることが可能な永久
磁石回転子を提供することができる。
６において、樹脂には強化材を含有させたので、さらに
固着強度を上げて信頼性の向上を図ることが可能な永久
磁石回転子を提供することができる。
【００４２】又、この発明の請求項８によれば、請求項
１ないし５のいずれかにおいて、充填部材に低融点金属
を用いたので、環状永久磁石の回転子軸への固着強度を
上げて信頼性の向上を図るとともに、製造コストを低減
して生産性の向上を図ることが可能な永久磁石回転子を
提供することができる。
１ないし５のいずれかにおいて、充填部材に低融点金属
を用いたので、環状永久磁石の回転子軸への固着強度を
上げて信頼性の向上を図るとともに、製造コストを低減
して生産性の向上を図ることが可能な永久磁石回転子を
提供することができる。
【００４３】又、この発明の請求項９によれば、請求項
１ないし５のいずれかにおいて、充填部材に接着剤を用
いたので、環状永久磁石の回転子軸への固着強度を上げ
て信頼性の向上を図るとともに、製造コストを低減して
生産性の向上を図ることが可能な永久磁石回転子を提供
することができる。
１ないし５のいずれかにおいて、充填部材に接着剤を用
いたので、環状永久磁石の回転子軸への固着強度を上げ
て信頼性の向上を図るとともに、製造コストを低減して
生産性の向上を図ることが可能な永久磁石回転子を提供
することができる。
【００４４】又、この発明の請求項１０によれば、請求
項６、８および９のいずれかにおいて、充填部材の熱膨
張係数を回転子軸の熱膨張係数より小にしたので、固着
強度を上げて信頼性の向上を図ることが可能であること
は勿論のこと、環状永久磁石の割れを防止することが可
能な永久磁石回転子を提供することができる。
項６、８および９のいずれかにおいて、充填部材の熱膨
張係数を回転子軸の熱膨張係数より小にしたので、固着
強度を上げて信頼性の向上を図ることが可能であること
は勿論のこと、環状永久磁石の割れを防止することが可
能な永久磁石回転子を提供することができる。
【００４５】又、この発明の請求項１１によれば、極異
方性を有し焼結後の内外周面の形状を維持したままの環
状永久磁石を回転子軸と嵌合させ、充填部材で固着一体
化させた後環状永久磁石の外周面を加工するようにした
ので、製造コストを低減して生産性の向上を図ることが
可能な永久磁石回転子の製造方法を提供することができ
る。
方性を有し焼結後の内外周面の形状を維持したままの環
状永久磁石を回転子軸と嵌合させ、充填部材で固着一体
化させた後環状永久磁石の外周面を加工するようにした
ので、製造コストを低減して生産性の向上を図ることが
可能な永久磁石回転子の製造方法を提供することができ
る。
【００４６】又、この発明の請求項１２によれば、請求
項１１において、充填部材を注入するゲートを環状永久
磁石の凹部と対応する位置に設定したので、着磁する際
に磁極位置の割り出しが容易となり、さらに生産性の向
上を図ることが可能な永久磁石回転子の製造方法を提供
することができる。
項１１において、充填部材を注入するゲートを環状永久
磁石の凹部と対応する位置に設定したので、着磁する際
に磁極位置の割り出しが容易となり、さらに生産性の向
上を図ることが可能な永久磁石回転子の製造方法を提供
することができる。
【図１】 この発明の実施の形態１における永久磁石回
転子の構成を示す斜視図である。
転子の構成を示す斜視図である。
【図２】 図１における永久磁石回転子の構成を示す断
面図である。
面図である。
【図３】 図１における環状永久磁石の製造過程を示す
図である。
図である。
【図４】 図１における永久磁石回転子の組立の一工程
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図５】 この発明の実施の形態１における永久磁石回
転子の図１とは異なる構成を示す断面図である。
転子の図１とは異なる構成を示す断面図である。
【図６】 この発明の実施の形態２における製造方法で
得られる永久磁石回転子の構成を示す斜視図である。
得られる永久磁石回転子の構成を示す斜視図である。
【図７】 図６における永久磁石回転子の組立の一工程
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図８】 図６における充填部材を注入する場合のゲー
トの位置を示す断面図である。
トの位置を示す断面図である。
【図９】 この発明の実施の形態３における永久磁石回
転子の構成を示す断面図である。
転子の構成を示す断面図である。
【図１０】 この発明の実施の形態４における永久磁石
回転子の構成を示す断面図である。
回転子の構成を示す断面図である。
【図１１】 この発明の実施の形態５における永久磁石
回転子の構成を示す断面図である。
回転子の構成を示す断面図である。
１，４，８ 回転子軸、１ａ，４ａ 溝、２，５ 環状
永久磁石、２ａ，５ａ 凹部、２ｂ，５ｂ 凸部、３，
７，９，１０ 充填部材、７ａ，７ｂ 薄肉部。
永久磁石、２ａ，５ａ 凹部、２ｂ，５ｂ 凸部、３，
７，９，１０ 充填部材、７ａ，７ｂ 薄肉部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松原 浩樹 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内
Claims (12)
- 【請求項１】 極異方性を有し焼結後の内周面の凹凸形
状を維持したままの環状永久磁石と、上記環状永久磁石
に嵌合される回転子軸と、嵌合される上記環状永久磁石
および回転子軸の間に充填され上記環状永久磁石および
回転子軸を固着する充填部材とを備えた永久磁石回転子
において、上記回転子軸の上記環状永久磁石に嵌合され
る外周面に軸方向に延在し上記充填部材の充填厚の０．
１〜０．５倍の深さを有する螺旋状の溝を形成したこと
を特徴とする永久磁石回転子。 - 【請求項２】 極異方性を有し焼結後の内周面の凹凸形
状を維持したままの環状永久磁石と、上記環状永久磁石
に嵌合される回転子軸と、嵌合される上記環状永久磁石
および回転子軸の間に充填され上記環状永久磁石および
回転子軸を固着する充填部材とを備えた永久磁石回転子
において、上記回転子軸の上記環状永久磁石に嵌合され
る外周面の上記環状永久磁石の凸部と対応する位置に軸
方向に延在し上記凸部の頂部から上記凹部の底部までの
高さと同等の深さを有する溝を形成したことを特徴とす
る永久磁石回転子。 - 【請求項３】 充填部材の端部には環状永久磁石および
回転子軸の嵌合部から両側にそれぞれ延出され上記環状
永久磁石の端面および上記回転子軸の外周面の一部に被
着された薄肉部が形成されていることを特徴とする請求
項１または２記載の永久磁石回転子。 - 【請求項４】 回転子軸の環状永久磁石と嵌合する部分
の外径を残りの部分の外径より小にするとともに充填部
材の端部を上記環状永久磁石の端面まで延在させたこと
を特徴とする請求項１または２記載の永久磁石回転子。 - 【請求項５】 充填部材は環状永久磁石の端面および外
周面に被着されていることを特徴とする請求項１または
２記載の永久磁石回転子。 - 【請求項６】 充填部材は樹脂であることを特徴とする
請求項１ないし５のいずれかに記載の永久磁石回転子。 - 【請求項７】 樹脂には強化材が含有されていることを
特徴とする請求項６記載の永久磁石回転子。 - 【請求項８】 充填部材は低融点金属であることを特徴
とする請求項１ないし５のいずれかに記載の永久磁石回
転子。 - 【請求項９】 充填部材は接着剤であることを特徴とす
る請求項１ないし５のいずれかに記載の永久磁石回転
子。 - 【請求項１０】 充填部材は熱膨張係数が回転子軸の熱
膨張係数より小であることを特徴とする請求項６、８お
よび９のいずれかに記載の永久磁石回転子。 - 【請求項１１】 極異方性を有し焼結後の内外周面の形
状を維持したままの環状永久磁石を回転子軸と嵌合さ
せ、充填部材で固着一体化させた後上記環状永久磁石の
外周面を加工するようにしたことを特徴とする永久磁石
回転子の製造方法。 - 【請求項１２】 充填部材を注入するゲートを環状永久
磁石の凹部と対応する位置に設定したことを特徴とする
請求項１１記載の永久磁石回転子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9006660A JPH10201152A (ja) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | 永久磁石回転子およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9006660A JPH10201152A (ja) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | 永久磁石回転子およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10201152A true JPH10201152A (ja) | 1998-07-31 |
Family
ID=11644546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9006660A Pending JPH10201152A (ja) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | 永久磁石回転子およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10201152A (ja) |
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-
1997
- 1997-01-17 JP JP9006660A patent/JPH10201152A/ja active Pending
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