JPS6356153A - 電動機用回転子 - 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〕 本発明は電動機用回転子に係り、特に磁石と鉄心との寸
法精度向上に好適な電動機用回転子に関する。

〔従来の技術〕

従来の電動機用回転子の構造としては、例えば実開昭５
９−９７５８８号公報に示されるように、積層鋼板から
なる鉄心と、永久磁石、表面補強材をアルミダイカスト
により結合させたものが用いられている。

この電動機用回転子は、永久磁石に多少の寸法のばらつ
きがあっても、アルミダイカストで吸収できることなど
の利点がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、磁石板厚の変動やダイカスト時の熱変
形等で、回転子の外周が変形し鉄心と磁石との寸法精度
が出ないという問題があった。

本発明の目的は寸法精度を向上させることができる電動
機用回転子を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、鉄心の外周に設けられた分割形円筒磁石と
、上記磁石の外周に設けられた補強部材管とからなる電
動機用回転子において、上記鉄心の外周に設けられた溝
と、上記溝に設けられた軟質金属材とからなり、上記溝
の一部を上記磁石の一部で覆うとともに、上記軟質金属
材を押潰すことによって流動する軟質金属材で上記磁石
を外周方向に押圧することにより達成される。

〔作用〕

鉄心に設けられた溝は磁石の下部に位置しているので、
軟質金属材を押潰すと逃げ場をうしなった軟質金属材は
磁石を外周方向に押圧する。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図、第２図により説明す
る。第１図は電動機用回転子の縦断面図である。第２図
は第１図のＡ−Ａ断面図である。

図において、ｌはボビン形の鉄心であり、そのフランジ
部２の根元円周部に溝３が掘られている。

４は第１図Ａ−Ａ’断面を示した第２図の如（円筒を分
割した複数個の永久磁石、５はリング状の軟質金属であ
り、６は補強部材管である。

本実施例では上記鉄心１は材料費の安価な炭素鋼又は鋳
鉄から連続的な削り出しにて製作されている。永久磁石
４は材質として最もコストパフォーマンスのよいフェラ
イト磁石である。上記リング状の軟質金属５は押圧かし
め時に塑性流動しやすいアルミニウム材からなる。補強
部材管６は非磁性のオーステナイト系ステンレスの薄肉
管を使用している。なお、リング状の軟質金属板５は複
数に分割されていてもよい。

次に、本発明の電動機用回転子の組立手順を説明する。

第３図（ａ）（ｂ）（Ｃ）は本実施例の組立手順を示す
説明図である。先ず第３図（ａ）の如く、ボビン形鉄心
１の外周に分割せる円筒磁石４か配設されている。

かかる円筒磁石４の端部は鉄心Ｉに設けられた溝３の一
部を覆うように配置されている。鉄心１のフランジ部２
と磁石４の端末部の間に存在する溝３内に軟質金属５を
リング状に介在させた後、フランジ部２の外周面と円筒
磁石４の外面とが同一面となるよう磁石抑え（図示せず
）を用いて外周を拘束する。次いで第３図（ｂ）の如く
軟質金属５を上記溝３の外周側から押潰すと、軟質金属
５が溝３の一部を覆った磁石４を外周側に押上げる様に
流動する。軟質金属５によって押上げられた磁石４の外
周面は磁石抑えの内周面に密着する。更に磁石円筒の軸
方向に圧縮応力が残るよう軟質金属５を押圧かしめて、
ボビン形鉄心１と円筒磁石４とを一体に結合する。しか
る後、第３図（Ｃ１の如く鉄心７ランジ部１と円筒磁石
部４の外周にステンレスの補強部材管６を挿入して第１
図に示した永久磁石形回転子を完成させることができる
。尚、ステンレスの補強部材管の挿入は焼嵌めでも圧入
でもよい。

本実施例によれば、分割された円筒磁石部々の板厚にば
らつきがあっても、このばらつきは鉄心外周面と磁石４
内周面の隙間によって吸収できる。

又、鉄心ｌのフランジ２外周面と磁石４の外周面とが同
一平面に位置決めされることは、突出する部分がないの
で固定子内周と回転子円筒磁石外周間のギャップを狭め
る方向に作用する。

したがって、このことは電動機の性能向上に有益である
。更に、鉄心１のフランジ外周面と磁石４の外周面とか
同一平面となったことにより、補強部材管６として用い
るステンレス管は単に圧入又は焼嵌めするのみで鉄心１
に磁石４を十分に固定できる。

尚、鉄心１と磁石４はリング状の軟質金属材５のかしめ
によって、鉄心Ｉと磁石４は補強部材管６の圧入又は焼
嵌めによって、それぞれ強固に結合されるので、従来行
っていた結合のための接着やダイカストが省略できる。

更に本発明はダイカストを使用しないので、ダイカスト
時に生ずる熱変形も本実施例では発生しないので、補強
部材管６の外周の仕上げ切削が省略でき、その仕上げ代
に相当する補強部材管の薄肉化を図ることができる。

補強部材管６の薄肉化は固定子内周と磁石４間のギャッ
プを狭める作用をするので電動機性能の向上にも役立つ
。

第４図は本発明の他の実施例を示す回転子の縦断面図で
、同図において１１はボビン形の鉄心である。かかる鉄
心１１のフランジ部１２の根元円周部に溝Ｉ３が掘られ
ている。かかる溝１３の基底部とフランジ外周部にそれ
ぞれ小孔１７．１８が配設されている。

１４は円筒状磁石を分割した複数個の永久磁石で、隣接
する磁石相互間には第５図の部分側面図に示す如く、後
述の軟質金属１５を押圧かしめた際そのはみ出し部が磁
石１４間に流入して喫となるよう、隙間部１９を設けて
配置しである。

１５はリング状の軟質金属、１６は補強部材管である。

尚、リング状の軟質金属１５は複数に分割されていても
よい。

他の実施例に用いた各部品の材質およびその組立手順は
、本発明の実施例と同じであるが、最終工程として補強
部材管１６の一部を鉄心フランジ外周部に設けた小孔１
８に係合させることによって、永久磁石形回転子を完成
させるものである。

本実施例によれば、溝１３基底部の小孔１７と磁石間隙
間部１９に流入した軟質金属１５の楔作用と、鉄心ｌ外
周部小孔１８に係合させた補強部材管１６の張り出し部
の楔作用によって回転中における鉄心と磁石および補強
部材間のスリップを完全に防止する効果が得られる。尚
、本実施例では小孔は溝の基底部に設けたが、７ランジ
側面に設けても同じ作用効果が得られる。

通常の電動機の運転条件では本発明による構造で十分で
あるが、回転子直径の大さい大形電動機や、小形電動機
でも高速運転を行う用途において、回転子外周の周速が
著しく速くなるような場合に他の実施例で説明した構造
が有益となる。

更に他の実施例を第６図、第７図、第８図で説明する。

鉄心２０は材料費の安価な炭素鋼又は鋳鉄から連続的に
削り出して製作しである。２１は押圧した際に塑性流動
しやすいアルミニウムの線からなる軟質金属線である。

２２はアルミニウムからなる軟質金属材である。２３は
コストパフォーマンスのフェライト磁石からなる永久磁
石である。２４はオーステナイト系ステンレスからなる
補強部材管である。

第８図（ａｌ　（ｂ）（Ｃ）の部分縦断面図は本実施例
の組立手順を示す説明図で、先ず第８図（ａ）の如くボ
ビン形鉄心２０の周りに２条のアルミニウム線２１を磁
石の両端末部近傍に位置するようリング状に巻回し、そ
の外周に分割せる円筒磁石２３を配置し、更に鉄心７ラ
ンジ部２５と磁石２３の端末部との間に軟質金属材２２
をリング状に配置した後、第８図（ｂｌの如く、抑え治
具（図示せず）を用いて磁石２３の外周面を押圧し、磁
石の外周面が鉄心フランジ部の外周面と平行になるまで
アルミニウム線を磁石２３を介して押潰し、続いて７ラ
ンノ部と磁石端末部との間に予め介在させておいた軟質
金属材を、円筒磁石の軸方向に圧縮応力が残るよう押圧
かしめて、鉄心と円筒磁石２３とを一体に結合する。し
かる後に第８図（Ｃ）の如く鉄心フランジ部と円箇磁石
部の外周に補強部材管２４を圧入したものである。

本実施例によれば、軟質金属線が鉄心と磁石との間のス
ペーサとなるとともに、この軟質金属線は鉄心のフラン
ジ部と磁石の表面とが同一平面となるまで磁石を介して
押潰すことができる。したがって、鉄心のフランジ部と
磁石の表面とは確実に同一平面となり、寸法精度の向上
を図った電動機用回転子を提供でさる。

更に、他の実施例を第９図、第１０図で説明すると、鉄
心２６は材料費の安価な炭素鋼又は鋳鉄から連続的に削
り出して製作しである。２７は押圧時に変形しやすい蛇
腹状の薄肉金属板であり、板厚がＯ，Ｑ５ｍｍ、山の高
さ０．４ｍｍ、山又ハ谷ノヒッチ０．４ｍｍの軟鉄板が
使用されている。２８はコストパフォーマンスのよいフ
ェライト磁石からなる永久磁石である。２９は押圧かし
め時に塑性流動しやすいアルミニウム板がらな１ｍｆｔ
金属材、３０は非磁性のオーステナイト系ステンレスか
らなる補強部材管である。尚リング状の軟質金属材２９
は複数に分割されていてもよい。

上記構成からなる回転子の組立手順としては、先ずボビ
ン形鉄心２６の周りに蛇腹状の薄肉金属板２７を巻回し
、その外周に分割せる円筒磁石２８を配置し、次いでボ
ビン形鉄心２６のフランジ部２６ａと円筒磁石２８端末
部の間に軟質金属材２９をリング状に配置した後、抑え
治具（図示せず〕を用いて円筒磁石２８の外周面がボビ
ン形鉄心フランジ部外周面と平行になるまで、蛇腹状薄
肉金属板２７を磁石２８を介して外周から押潰し、続い
てかしめ治具（図示せず）により、軟質金属材２９を円
筒磁石２８の軸方向に圧縮残留応力が残るよう押圧かし
めて鉄心２６と磁石２８を一体に固定する。しかる後、
ボビン形鉄心フランジ部の外周面と円筒磁石外周面を一
体にステンレス薄肉管３０で包むことにより回転子を完
成させた。

本実施例によれば、蛇腹状薄肉金属板が鉄心と磁石との
間のスペーサとなるとともに、この軟質金属線は鉄心の
フランジ部と磁石の表面とが同一平面となるまで磁石を
介して押潰すことができる。

したがって、使用する磁石例々の板厚のばらつきが蛇腹
状薄肉金属板の潰れによって吸収されるので、鉄心のフ
ランジ部と磁石の表面とは確実に同一平面となり、寸法
精度の高い電動機用回転子を提供できる。

本実施例で用いた寸法形状の蛇腹状薄肉金属板によれば
、その潰れ量の変化によって磁石板厚のばらつきとして
０．０７〜Ｑ、　４　ｍ　ｍ迄を吸収することができる
。

蛇腹状薄肉金属板としては、いかなる金属板を使用する
ことも可能であるが、例えば本実施例の軟鉄の如き磁性
材料を用いれば、鉄心と磁石間が部分的ではあるが磁気
的に接続されるため、鉄心と磁石の隔離による磁気特性
の低下を緩和する効果が得られる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、磁石外周面と鉄心フランジ部外周面と
が同一平面に位置決めできるので、寸法精度の良い電動
機用回転子を提供でさる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電動機用回転子の縦断面図、第２
図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図（ａ）（ｂｌ（Ｃ）
は同実施例に係る組立手順を示す回転子の要部断面図、
第４図は本発明の他の実施例に係る回転子の縦断面図、
第５図は同実施例に係る磁石の配置を示す回転子の側面
図、第６図は他の実施例に係る回転子の縦断面図、第７
図は第６図のＢ−Ｂ断面図、第８図（ａ）（ｂＨＣ）は
同実施例に係る組立手順を示す回転子の要部断面図、第
９図は他の実施例に係る回転子の縦断面図、第１０図は
第９図のＣ−Ｃ断面図である。 １．１１・・・ボビン形鉄心、２．１２・・・７ランジ
部、３．１３・・・溝、４．１４・・・分割円筒磁石、
５．１５・・・リング状軟質金属、６．１６・・・補強
部材管、１７．１８・・・小孔、１９・・・隙間部。 ３Ｉ！：１２ １　本゛ビ〉彫金夫Ｉ込゛ 茎２　目　　　　　　　　　　　２７ランシ゛モや茶３
　図 茶　６　口 ２０、　　を大、し・ 第　８　口 ２４神本ＪｋＰ社τ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、鉄心の外周に設けられた分割形円筒磁石と、上記磁
   石の外周に設けられた補強部材管とからなる電動機用回
   転子において、上記鉄心の外周に設けられた溝と、上記
   溝に設けられた軟質金属材とからなり、上記溝の一部を
   上記磁石の一部で覆うとともに、上記軟質金属材を押潰
   すことによって流動する軟質金属材で上記磁石を外周方
   向に押圧することを特徴とする電動機用回転子。