JPH11252839A - ロータの磁石位置決め方法 - Google Patents

ロータの磁石位置決め方法

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JPH11252839A
JPH11252839A JP10055555A JP5555598A JPH11252839A JP H11252839 A JPH11252839 A JP H11252839A JP 10055555 A JP10055555 A JP 10055555A JP 5555598 A JP5555598 A JP 5555598A JP H11252839 A JPH11252839 A JP H11252839A
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JP
Japan
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rotor
magnet
adhesive
stator
positioning
Prior art date
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Withdrawn
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JP10055555A
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English (en)
Inventor
Makoto Abe
阿部  誠
Seiji Hoshika
誠司 星加
Yasushi Suzuki
泰史 鈴木
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロータに埋め込まれる複数の永久磁石を互い
に一定の位置に位置決めし、よりロータの回転を円滑に
するロータの磁石位置決め方法を提供する。 【解決手段】 ロータ1の回転方向に沿って磁石挿入孔
7aを設けると共に磁石挿入孔7a内部で永久磁石7を
接着剤により接着し、接着剤が固化する以前にロータ1
を回転させて磁石を位置決めする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロータの磁石位置
決め方法に係り、特に交流モータのロータに備えられる
磁石の位置決め方法に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、様々な分野で交流モータが使用さ
れている。交流モータは、ステータとステータによって
回転するロータとを有しており、ステータは、多くの場
合0.5mm程度の厚さのけい素鋼板でなるステータコ
ア単体を積層して形成されたステータコア積層体を有し
ている。なお、本明細書中では、このステータコア積層
体をステータコアと記すものとする。ステータコアには
溝(スロット)が設けられており、これに巻き回された
コイルに交流電流を流すことによりステータ内部に回転
磁界を形成するよう構成されている。
【0003】一方、ロータは、塊状あるいは鋼板でなる
ロータコア単体を積層して形成されたロータコア積層体
(ロータコア)を有し、ステータ内部に形成された回転
磁界中を電流の周波数と回転磁界の極数とで決定する回
転速度で回転する。
【0004】ところで、近年では、上述したロータに複
数の永久磁石を埋め込んで、この永久磁石のトルクと積
層体のリラクタンストルクを利用することにより、いっ
そう効率的にロータを回転させることができるよう構成
された交流モータがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の永久
磁石を埋め込むタイプの交流モータにあっては、永久磁
石を埋め込むように設けられた磁石挿入孔と永久磁石と
の間にわずかながら隙間がある。このような隙間は、磁
石挿入孔の加工精度と永久磁石の加工精度とを高めるこ
とによって小さくすることも可能であるが、永久磁石を
磁石挿入孔に挿入する作業を行なうためには、ある程度
は必要とされるものでもある。
【0006】しかしながら、永久磁石と磁石挿入孔との
間にこのような隙間があることによって、磁石挿入孔内
部での永久磁石固定位置が一定に定められず、ロータに
複数取り付けられる各永久磁石の位置が互いにずれるこ
とがある。このような位置ずれが起こった場合、ロータ
の円滑な回転が妨げられ、モータの回転に伴う振動や騒
音が大きくなることが考えられる。
【0007】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、ロータに埋め込まれる複数
の永久磁石を互いに一定の位置に位置決めし、よりロー
タの回転を円滑にするロータの磁石位置決め方法を提供
することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明は、ロータに設けられた磁石挿
入孔に磁石と接着部剤とを挿入し、前記接着部剤が固化
する以前に前記ロータを回転させ、前記磁石を位置決め
することを特徴とするものである。
【0009】このように構成することによって、ロータ
の回転によって発生する遠心力で磁石がロータの径方向
に引き寄せられ、各磁石の位置を精度良く位置決めする
ことができる。また、磁石には遠心力と共に角加速度も
加わるため、この角加速度に応じて発生する力によって
磁石がロータの回転の接線方向に引き寄せられ、いっそ
う各磁石の位置を精度良く位置決めすることができる。
【0010】また、請求項2記載の発明は、複数の磁石
挿入孔を備えるロータと、前記ロータを回転させるステ
ータとを有するモータにおいて、前記ロータに設けられ
た磁石挿入孔に磁石と接着部剤とを挿入し、前記接着部
剤が固化する以前に前記ロータを前記ステータによって
回転させ、前記磁石を位置決めすることを特徴とするも
のである。
【0011】このように構成することによって、ロータ
を回転させるための治具を作成することが不要になるう
え、磁石の位置決めと共にモータが完成する。よって、
磁石の位置決めにかかる処理を簡易化し、また、モータ
の製造工程を簡易なものにすることができる。
【0012】また、請求項3記載の発明は、ロータに設
けられた磁石挿入孔に磁石と接着部剤とを挿入し、前記
接着部剤が固化する以前に前記ロータを磁石の位置合わ
せ専用に構成された位置合わせ治具によって回転させ、
前記磁石を位置決めすることを特徴とするものである。
【0013】このように構成することによって、ロータ
をステータの設計とは無関係の早さで回転させることが
できる。よって、このときロータを磁石の位置決め条件
に適した速度で回転させることが可能となり、いっそう
各磁石の位置を精度良く位置決めすることができる。
【0014】また、請求項4記載の発明は、前記接着部
剤を熱硬化性の接着剤とすることを特徴とするものであ
る。
【0015】このように構成することによって、ステー
タで発生した熱により接着剤の硬化を促進し、位置決め
後速やかに磁石を固定することができる。
【0016】
【発明の効果】以上述べたように、請求項1記載の発明
によれば、磁石挿入孔に挿入された磁石を精度良く位置
決めし、磁石間のばらつきを抑えることができる。よっ
て、ロータをより円滑に回転させ、モータの回転によっ
て発生する振動や騒音を低減することができる。
【0017】また、請求項2記載の発明によれば、磁石
の位置決めにかかる処理を簡易化し、ひいてはモータの
製造工程を簡易なものにすることができる。
【0018】また、請求項3記載の発明によれば、ロー
タをステータの設計とは無関係に磁石の位置決め条件に
最適な条件で回転させることができる。よって、いっそ
う各磁石の位置を精度を高め、より円滑に回転するロー
タを提供することができる。
【0019】また、請求項4記載の発明は、位置決め後
速やかに磁石を固定することにより、位置決めから固定
までに磁石の位置が再びずれることを防ぐことができ
る。よって、いっそう各磁石の位置の精度を高め、より
円滑に回転するロータを提供することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。 《実施の形態1》図1は、ロータの磁石位置決め方法を
適用した交流モータを説明する断面図である。図示した
交流モータは、円筒状のフレーム20を有し、フレーム
20の内周面にはステータ5が取り付けられている。一
方、フレーム20には、軸受(ベアリング)12を介し
てロータ1が回転自在に取り付けられている。なお、ス
テータ5とロータ1とは、約0.5mmのエアギャップ
を有している。
【0021】ステータ5は、ステータコア55とステー
タコア55に巻き回されるコイル6とを有している。ス
テータコア55は、ステータコア単体を多数積層して形
成されており、このステータコア55は、表面に絶縁層
が形成された厚さ約0.5mmのけい素鋼板で、内周面
には複数の切欠きを有している。この切欠きは、積層に
よって完成したステータコア55にスロット(溝)を形
成するよう設けられており、コイルは、このスロットに
配置され、ステータコア55の内部で回転磁界を形成し
ている。
【0022】また、ロータ1は、ロータコア11とロー
タコア11中心に圧入されたシャフト10とよりなり、
ロータコア11は、ステータコア55と同様にけい素鋼
板でなるロータコア単体を積層して形成された成層鉄心
である。ロータコア11の中心には、シャフト10を通
す孔であるシャフト挿入孔10aと、シャフト10に平
行に永久磁石7を取り付けるための磁石挿入孔7aとが
設けられている。さらにロータコア11の両端部にはエ
ンドプレート15が取り付けられており、永久磁石がロ
ータコア11から出ないように永久磁石7の両端を抑え
ている。なお、この永久磁石7は、予め着磁されたもの
であっても、挿入後に着磁されるものであっても良い。
【0023】次に、永久磁石7のロータコア11への取
り付けに付いて説明する。
【0024】図2は、図1中のロータコア11の一部を
切り欠いて示した斜視図である。また、図3は、図1中
の永久磁石7を拡大して示した図であり、図4は、図3
中、矢線Aで示す方向から見た永久磁石7を示す図であ
る。
【0025】図2に示すようにロータコア11には、ロ
ータコア11の周面に沿って磁石挿入孔7aが複数設け
られており、この磁石挿入孔7aにはそれぞれ永久磁石
7が挿入されている。永久磁石7は、磁石挿入孔7a内
部で接着剤で接着されている。永久磁石7aに塗布され
る接着剤は、一般的に熱硬化性樹脂であって、また、固
化するまでに数時間を要する部剤が用いられている。
【0026】また、磁石挿入孔7aと永久磁石7との間
には、図3のようにわずかながら隙間が空いている。こ
のため永久磁石7は、接着剤が固化するまでに磁石挿入
孔7aの内部で移動し得る。よって、このまま自然に接
着剤を固化させた場合には、複数の永久磁石7の間で図
4中に記したa−b、c−d、e−f、g−hの各長さ
にばらつきが生じることになる。
【0027】このため実施の形態1のロータの磁石位置
決め方法では、磁石挿入孔7aに永久磁石7が挿入され
た状態で、かつ接着剤が固化する以前にロータ1をステ
ータ5に組み込み、ステータコア55に巻回されたコイ
ルに通電して回転させる。この回転によって、ロータコ
ア11に取り付けられたすべての永久磁石7に等しい遠
心力が加わり、すべての永久磁石7について図3中のc
−d、g−hの長さのばらつきが小さくなる。
【0028】また、上述した回転の際、ロータコア11
に取り付けられたすべての永久磁石7には、等しい角加
速度が遠心力と共に与えられる。この各加速度によって
生じた力は、ロータコア11の接線方向に作用するか
ら、すべての永久磁石7について図3中のa−b、c−
dの長さのばらつきが小さくなる。
【0029】よって、ロータ1を回転させることによっ
てその遠心力で永久磁石7がロータコア11の径方向へ
引き寄せられ、永久磁石7の位置を精度良く固定でき、
複数ある極ごとの磁石位置のばらつきを抑えることがで
きる。
【0030】さらに、コイルに通電することによってス
テータ5で熱が発生し、この熱がロータ1に伝わる。こ
の際、ロータコア11とステータコア55との積層厚が
ほぼ等しいことから、この熱の移動は、伝達効率良く行
なわれる。
【0031】ロータ1で永久磁石7を接着する接着剤
は、前述したように一般的に熱硬化性のものが用いられ
ることから、ステータ5で発生した熱によって接着剤の
固化にかかる時間が短縮される。よって、各永久磁石7
は、位置決めされた一定の位置から再び位置ずれするこ
となく速やかに磁石挿入孔7aの内部で固定される。
【0032】以下、このような実施の形態1のロータの
磁石の位置決め方法を適用した交流モータの製造手順を
図5によって説明する。
【0033】先ず、けい素鋼板を積層してロータ1のロ
ータコア11を形成する(S1)。そして、積層により
形成されたロータコア11の中心にシャフト10を圧入
または焼き嵌め(S2)、続いてベアリング12を圧入
する(S3)。この後別工程(S´)で接着剤が塗布さ
れた永久磁石7をロータコア11に設けられた磁石挿入
孔7aに挿入し(S4)、エンドプレート15を圧入し
て固定する(S5)。以上の工程によって、ロータ1が
完成する。
【0034】次に、完成したロータ1を別工程で組立ら
れたステータ5に組み込み(S6)、ステータ5に巻き
回されたコイルに通電してロータ1を回転させる(S
7)。なお、ステップ4の永久磁石7の挿入からロータ
1の回転させる工程までは、30分以内に行なわれる。
よって、接着剤は、ロータ1の回転時に充分な粘性を持
っており、永久磁石7は磁石挿入孔7aの内部で遠心
力、あるいは角加速度に応じた所定の位置に位置決めさ
れる。
【0035】以上述べた実施の形態1では、ロータコア
11に設けられた複数の永久磁石7を、ロータ1の径方
向、回転接線方向共に精度良く位置決めし、磁石間のば
らつきを抑えることができる。よって、ロータをより円
滑に回転させ、モータの回転によって発生する振動や騒
音を低減することができる。
【0036】また、実施の形態1は、ロータ1をステー
タ5によって回転させることにより、永久磁石7の位置
決めにかかる処理を簡易化し、ひいてはモータの製造工
程を簡易なものにすることができる。
【0037】また、実施の形態1は、位置決め後速やか
に磁石を固定することにより、位置決めから固定までに
磁石の位置が再びずれることを防ぐことができる。よっ
て、いっそう各磁石の位置の精度を高め、より円滑に回
転するロータを提供することができる。
【0038】なお、実施の形態1では磁石を位置決めす
るために行なうロータの回転を製品となるステータを利
用して行なったが、このステータは、磁石の接着工程専
用に設けたものであっても良い。
【0039】《実施の形態2》次に、本発明の実施の形
態2について説明する。
【0040】実施の形態2は、製品としてのステータ5
が、その設計上供給される電力に応じた一定の回転速度
でしか回転することができないため、特にロータ回転の
接線方向で充分な位置決め精度が得られない場合がある
点に着目してなされたものである。よって、実施の形態
2は、永久磁石7を挿入したロータ1をステータとは独
立の外力によって行なう点のみで実施の形態1と相違す
るものである。よって、ここでは、実施の形態1と同様
の構成については説明を省き、ロータ1の回転にかかる
構成についてのみ述べるものとする。
【0041】実施の形態2では、例えば、図6に示すよ
うな永久磁石7の位置決め専用の回転治具71、72を
用いてロータ1を回転させている。図示した回転治具7
1、72は、ステータと同様に積層されたコアにコイル
を巻回して構成されているが、その積層数あるいはコイ
ルの巻回の回数などの条件は、永久磁石7の位置決め精
度を高めるために最適なように設計されている。
【0042】よって、その回転速度によって回転の接線
方向の永久磁石7の位置を管理することができ、各永久
磁石7の位置のばらつきを抑えることができる。
【0043】以上述べた実施の形態2は、ロータをステ
ータの設計とは無関係に磁石の位置決め条件に適した速
度で回転させることができる。よって、いっそう各磁石
の位置の精度を高め、より円滑に回転するロータを提供
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態のロータの磁石位置決め
方法を適用した交流モータを説明する断面図である。
【図2】 図1中のロータコアの一部を切り欠いて示し
た斜視図である。
【図3】 図1中の永久磁石を拡大して示した図であ
る。
【図4】 図3中、矢線Aで示す方向から見た永久磁石
を示す図である。
【図5】 実施の形態1のロータの磁石の位置決め方法
を適用した交流モータの製造手順を説明する図である。
【図6】 実施の形態2の永久磁石を位置決めする方法
を説明する図である。
【符号の説明】
1…ロータ 5…ステータ 6…コイル 7…永久磁石 7a…磁石挿入孔 10…シャフト 11…ロータコア 20…フレーム
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成10年4月13日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ロータに設けられた磁石挿入孔に磁石と
    接着部剤とを挿入し、 前記接着部剤が固化する以前に前記ロータを回転させ、
    前記磁石を位置決めすることを特徴とするロータの磁石
    位置決め方法。
  2. 【請求項2】 複数の磁石挿入孔を備えるロータと、前
    記ロータを回転させるステータとを有するモータにおい
    て、 前記ロータに設けられた磁石挿入孔に磁石と接着部剤と
    を挿入し、 前記接着部剤が固化する以前に前記ロータを前記ステー
    タによって回転させ、前記磁石を位置決めすることを特
    徴とするロータの磁石位置決め方法。
  3. 【請求項3】 ロータに設けられた磁石挿入孔に磁石と
    接着部剤とを挿入し、 前記接着部剤が固化する以前に前記ロータを磁石の位置
    合わせ専用に構成された位置合わせ治具によって回転さ
    せ、前記磁石を位置決めすることを特徴とするロータの
    磁石位置決め方法。
  4. 【請求項4】 前記接着部剤を熱硬化性の接着剤とする
    ことを特徴とする請求項2に記載のロータの磁石位置決
    め方法。
JP10055555A 1998-03-06 1998-03-06 ロータの磁石位置決め方法 Withdrawn JPH11252839A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002186206A (ja) * 2000-12-04 2002-06-28 Alstom Power Nv 永久磁石を有する同期機のロータの製作法及び該方法で製作されたロータ
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JP2011015475A (ja) * 2009-06-30 2011-01-20 Nissan Motor Co Ltd 回転電機の着磁装置及び永久磁石の着磁方法
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Effective date: 20050510