JPS63213443A - 永久磁石付回転子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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永久磁石を備えた永久磁
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
うになってきた。そして、従来、この種の電動機の構造
を例えば第１図によシ説明すると、１は固定子ヨークで
巻線２が巻装されておシ、３は鋼板をＭ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全樹脂性の接着
剤により固着してなる回転子で、６はその回転子軸であ
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、るるいは高速回転をさせたりすると、遠心力によっ
て永久磁石５が回転子ヨーク４から脱落しｆｃυ、永久
磁石５自体が割れた夛することがらシ、この結果、異常
音が発生したシ、電動機を正常に運転することが、でき
なくなる欠点がおった。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われる。又、第２図に示すように、
回転子３の高速回転等によ）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７ｆ
、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が遠心力によシ回転子ヨーク４から脱落するのを
防ぐことび組立工程が繁雑になる欠点があった。

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υ
被覆して、永久磁石５の脱落を阻止する方法も考えられ
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にならず、合成樹脂の硬
化後、回転子３外側の樹脂を切削によシ均一な厚さにす
る必要があった。

〔発明の目的〕

本発明は前記の欠点を除去して、永久磁石の脱落・破損
等を防止するための特別な部材を用いることなく、永久
磁石を回転子の高速回転による遠心力や急激な起動・停
止による衝撃に十分耐えるよう回転子ヨークに取付は可
能とした、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、回転子ヨークと接触す
る内側面弧状部の長さが外側面の弧状部よシ長くなるよ
うに設けた弧状の永久磁石を、隣接する永久磁石間の隙
間がほぼ三角形状に拡開する如く複数個周方向に配設し
、これら永久磁石を、その外側面のみヲ残して熱硬化性
の合成樹脂によシ回転子ヨークと一体的に接合固定し、
各永久磁石間の隙間に形成される楔状の樹脂接合層によ
って、永久磁石の脱落等を阻止゛するようにしたことを
特徴とする。

〔発明め実施例〕

以下、本発明の実施例を第３因ないし第１１図によシ睨
明す・る。

第３図ないし第５図において、１１はｔＳ＝子で、この
回転子１１はけい素鋼帯を所定の寸法で中窒円板状に打
抜いた鋼板ｔ−適当枚数積層して固定した回転子ヨーク
１２と、この回転子ヨーク１２の外周縁に適当な間隔を
保って配置した永久磁石１３と、前記回転子ヨーク１２
と永久磁石１３とを一体的に接合固定する熱硬化性の合
成樹脂からなる樹脂接合層１４とによって構成される。

そして、前記永久磁石１３の内側面１３鴫第５図、第１
１図に示すように、回転子ヨーク１２の外周面と同径で
弧状に設けられ、かつ、回転子ヨーク１２と爾接する内
側面１３娠状部の長さは、外側面１３ｂの弧状部の畏さ
より長く形成されている。即ち、永久磁石１３はその側
端面ａが弧状部の内側から外側に向けて傾斜角度を縮め
た状、喉で設けられている。このため、前記永久磁石１
３は第５図で示すように、回転子ヨーク１２の外周に必
要数（本実施例では４ケ）配置すると、−接する水久磁
石１３の側端面ａ、ａ間には、はぼ三角形状の空間Ｓが
形成されることとなる。１５は回（獣子ヨーク１２に伸
ｆｔｔ　した１ａＩ）獣子軸である。

なお、永久磁石１３の側端面ａ内側（永久磁石１３の内
側面１３ａ１７）端縁）には、第１１図に示すように切
欠すを設け、この永久磁石１３　ｔ　１Ｅｉ１転子ヨー
ク１２の周縁に第５図で示すように配置すると、三角形
状の空間Ｓと回転子ヨーク１２の表。

裏面とを理屈させる間隙ｇが設けられる。

次に、回転子１１の組立について説明する。

第５図において、最初に永久磁石１３を回転子ヨーク１
２の周縁に必要数（本実施例では４ケ）配置する。この
場合、同図で示すように、永久磁石１３は隣接する永久
磁石１３の１１１１端而ａ間にほぼ三角形状の空間Ｓ及
び、この空間Ｓと回１云子ヨーク１２の表、裏面とを連
通させる間隙ｇが、それぞれ等面積により形成できるよ
うに配置する。

この状態で回転子ヨーク１２を図示しない射出成形機の
金型に入れる（永久磁石１３は金型内に回転子ヨーク１
２を入れてから配置するようにしてもよい）。つづいて
、各永久磁石１３．１３間の空間Ｓのほぼ中心位置に、
第４図、第７図のように、鋼線１６ｔ−配置する。なお
、図示しない金型内に収容配置した前記回転子ヨーク１
２．永久磁石１３．ｗ４線１６は、そ・れぞれ樹脂成型
の妨げにならないように固定支持する。このような状態
で、加熱流動化している粘度が比較的高い熱硬化性の合
成樹脂を射出成型機の射出ラムから前記金型内に所要圧
力で射出する。金型内に射出された合成樹脂は、永久磁
石１３の外側弧状部１３ｂを除き、第８図ないし第１０
図で示すように、永久磁石１３側端面ａ、ａ間の空間Ｓ
から間隙６１回転子ヨーク１２の表、裏面、及びこの回
転子ヨーク１２の軸方向側に位置する永久磁石１３の端
面にかけて一体的に充填・被着し、この合成樹脂を所定
温度で加熱硬化して回転子ヨーク１２．永久磁石。

鋼線１６を一体的に接合固定する樹脂接合層１４を形成
する。この樹脂接合層１４は第８図ないし第１０図にお
いて、隣接する永久磁石１３間の空間Ｓ及び間隙ｇに鋼
線１６を包埋して縦断面が楔状となった第１の接合層１
４ａと、永久磁石１３の軸方向側の端面から回転子ヨー
ク１２の表、裏面にかけて一様の厚さで被着される第２
の接合層１４ｂとが一体的となって形成される。

この結果、永久磁石１３は回転子ヨーク１２の周縁に、
合成樹脂製の第１．第２接合層１４ａ、　１４（社）１
らなる樹脂接合Ｍ１４によって強固に取付けられている
ので、回転子１１の高速回転により遠心力が生じた場合
、永久磁石１３自体が回転子ヨーク１２と密接する内側
面１３ａが外側面１３’ｂより長く形成され、しかも、
隣接する磁石１３．１３間の空間Ｓに形成した第１の接
合層１４ａ力；楔状に設けられているため、永久磁石１
３は前記第１の接合層１４幻楔作用によって外部への抜
脱を阻止することができる。又、この第１の接合層１４
ａと一体的に形成される第２の接合層１４儂よって、永
久磁石１３は第３図、第６図で示すように、その外側面
１３めみを外部に露出して包埋されているので、衝撃に
よる破損事故も解消できる。更に、第１の接合層１４ａ
！ては鋼線１６が埋設されているので、永久磁石１３間
に設けられる前記第１の接合層１４ａＯ機械的強度を強
くすることができる。

前記のようにして回転子ヨーク１２に永久磁石１３′ｔ
−取付けたあと、回転子ヨーク１２に回転子！１ｆｌｌ
ｌ１５を挿着して回転子１１の製作を終了する。

なお、永久磁石１３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、磁性材を回転子ヨーク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。

又、本発明においては、永久磁石１３の固定手段として
熱硬化性の合成樹脂を使用した例について説明したが、
これに限定することなく、例えばアルミダイカストで固
定するようにしても本発明は成立するものである。

更に、本発明は第１の接合層１４ａに線径の細い鋼線を
複数本挿入したり、あるいは鋼線に代えて金網全使用し
たり、更には、セラミック等剛性のある部材を埋設して
、第１の接合層の機械的強度を強くするようにしても本
発明は成立する。

又、永久磁石１３はその側端面ａをテーパー状に形成す
る他に、軸方向の端面も側端面ａと同様にテーパー状に
加工し、永久磁石１３に第１の接合ＪＷ１４ａ７）他に
第２の接合層１４℃楔作用をも付加させて、脱落防止機
能を更に、強化するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明は以上説明したように、回転子ヨークの周縁に配
置する永久磁石の側端面の角度を外側に向うにしたがっ
て縮少するようテーパー状に形成し、この永久磁石を回
転子ヨークの周縁に、隣接する永久磁石間にほぼ三角形
状の空間が形成できるように配置し、この永久磁石と回
転子ヨークとを熱硬化性の合成樹脂からなる樹脂接合層
にて一体的に成型固化して永久磁石付回転子を構成して
いるので、次に示すような効果を有する。

（１）回転子ヨークの周縁に配置した永久磁石は、それ
ぞれ隣接する永久磁石間に形成した楔状の樹脂接合層に
よる楔作用によって、高速回転時に生ずる遠心力によシ
脱落するのを確実に阻止することができる。

（２）又、前記永久磁石は、その外側面を除いて樹脂接
合層に包埋された状態で回転子ヨークに接合固定されて
いるので、急激な起動・停止等に伴う衝撃によシ永久磁
石が破損するのを防ぐことができる。

（３）永久磁石を回転子ヨークに接合固定する樹脂接合
層は、永久磁石の外側面を外部に露出させた状態で設け
ればよいので、樹脂接合層を設けるにあたり、特別な成
型金型を使用することなく、通常の射出成形ｍを利用し
て容易に成形加工ができるともに、固定子ヨークとの間
隙（エアギャップ）の増大がないため、電動機特性の低
下、及び組立工程の繁雑さがない。

（４）　　永久磁石の脱落全阻止するために、永久磁石
間に形成される楔状の樹脂接合層には、鋼線や金網等の
金属材料を埋設することによって、永久磁石間に介在す
る前記接合層を他の接合層に比べその機械的強度を強く
しであるため、回転子の高速回転時等に生ずる衝撃に対
して充分耐えることができ、永久磁石の脱落を確実に阻
止することができる。

以上のように、本発明は永久磁石ｔ−回転子ヨークに接
合固定する樹脂接合層の楔作用にょシその脱落ｔ−確実
に防止し、かつ、樹脂接合層は射出成形によって容易に
設けることができるので、永久磁石付回転子を能率的に
、しかも、経済的に低価格で製造できる優れた効果を有
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斜視図、第４図は回転子参＝−
の平面図、第５図は回転子ヨークと永久磁石との関係を
示す平面図、第６図は本発明回転子の側面図、第７図は
第４図のＡ−人における断面図、第８図は第４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（Ｄ＝Ｄ線における断面図、
第１１図は永久磁石の斜視図で６る。 １１・回　転　子　　　１２・回転子ヨーク１３・永久
磁石　　　　１４・樹脂接合層１４ａ、　１４１）・第
１及び第２の接合層１６・鋼　線　Ｓ・空　間　ｇ・間
　隙二；）　　　Ｌ’：’　　　出　　願　　人　　　
−’−’：１愛知？Ｉｓ株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転子ヨークの周縁に、側端面を外側に向けて傾
   斜角度が小さくなるよりテーパー状に形成した弧状の永
   久磁石を複数個配置して、これら永久磁石の各側端面間
   にほぼ三角形状の空間を形成し、この空間に回転子ヨー
   クと永久磁石とにまたがつて楔状の樹脂接合層を一体的
   に設けたことを特徴とする永久磁石付回転子。
2. （２）永久磁石間の空間に設けられる樹脂接合層に金属
   等の剛性部材を埋設したことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の永久磁石付回転子。