JP2004222347A

JP2004222347A - 電動機の回転子

Info

Publication number: JP2004222347A
Application number: JP2003003300A
Authority: JP
Inventors: Kei Sasaki; 慶佐々木; Hiroshi Aihara; 浩相原; Hirotaka Kuroda; 寛貴黒田
Original assignee: Toyota Motor Corp; Uchihama Kasei Co Ltd
Current assignee: Toyota Motor Corp; Uchihama Kasei Co Ltd
Priority date: 2003-01-09
Filing date: 2003-01-09
Publication date: 2004-08-05

Abstract

【課題】回転子軸に塑性加工を行うことなく、回転子軸と積層鉄心およびエンドプレートを一体に成形固定することにより、回転子軸を再利用可能とする。
【解決手段】本発明に係る電動機の回転子では、回転子軸１が２つの固定周溝２０を有している。この固定周溝２０は、Ｃリング３０が嵌り込むために形成された溝である。また、固定周溝２０は、回転子軸１に挿入された積層鉄心３と樹脂エンドプレート７の軸方向端部に沿って設けられている。つまり、回転子軸１に挿入された積層鉄心３と樹脂エンドプレート７は、その軸方向両端を固定周溝２０に勘合するＣリング３０によって挟み込まれることになる。よって、Ｃリング３０は、回転子軸１に対する積層鉄心３と樹脂エンドプレート７の軸方向の動きを規制することができる。したがって、本発明によれば、回転子軸に塑性加工を行うことなく、回転子を製造することができる。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機の回転子、特に、回転子軸に対してかしめ加工等を行わず、回転子軸を再利用可能とした電動機の回転子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電動機の回転子は、例えば、図１に示すような構造のものが一般的である。図１において、（ａ）は横（Ａ−Ａ）断面図、（ｂ）は左側面図である。図１に示す回転子を組み立てるには、まず、回転子軸１にマグネットエンドプレート２を挿入し、その上に磁性鋼板を積み重ねて積層鉄心３を形成する。積層鉄心３には、その周方向に磁石４を埋め込むための開口部が設けられており、開口部は積層鉄心３の軸方向に貫通して開口している。この開口部に磁石４を埋め込んだ後、回転子軸１にロータエンドプレート５を挿入する。マグネットエンドプレート２とロータエンドプレート５は、積層鉄心３と磁石４を挟み込むように設置され、積層鉄心３から磁石４が飛び出すことを防止している。回転子軸１は、マグネットエンドプレート２、磁石４を埋め込んだ積層鉄心３、ロータエンドプレート５が挿入された状態でかしめ加工６を受ける。かしめ加工６によって、マグネットエンドプレート２、磁石４を埋め込んだ積層鉄心３、ロータエンドプレート５は、回転子軸１に固定され、回転子の組み立てが完了する。
【０００３】
その他の回転子組み立て手段として、例えば、磁石部材の外周面と同軸的に設けられた貫通穴に対して、表面にナール加工を施されたシャフトを圧入するとともに、このシャフトに金属ブッシュを圧入固着し、磁石部材の両端面を挟着する技術が開示されている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
実開平０５−５５７４４号公報（第５−７頁、第２図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年、製造業においてはコスト削減が求められており、回転子を構成する部品についても、その再利用が求められている。特に、回転子軸は、他の構成部品と比較して強度が高いため寿命が長く、部品単価も高いため、その再利用が求められている。
【０００６】
しかしながら、従来の技術で例示した回転子の場合、回転子軸に対して塑性変形を伴う加工を行うため、回転子軸を再利用することはできない。図１で示した回転子の場合、回転子軸にかしめ加工を行うため、かしめ加工部を破壊しなければ、回転子軸に挿入された積層鉄心やエンドプレートを取り除くことはできない。また、特許文献１で示した回転子の場合、シャフトにナール加工を施した後、磁石部材と金属ブッシュを圧入固着してしまうので、シャフトの再利用は不可能である。
【０００７】
本発明の目的は、上記のような問題点を解消するためになされたものであり、回転子軸に塑性加工を行うことなく回転子を組み立てることにより、回転子軸を再利用可能とし、コスト削減を図ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以上のような課題を解決するために、本発明に係る電動機の回転子は、回転子軸と、磁性鋼板を軸方向に積層して形成される積層鉄心と、積層鉄心の周方向に所定の間隔を介して配置されるとともに、軸方向に開口して形成される複数の開口部と、複数の開口部にそれぞれ嵌挿される磁石と、積層鉄心の軸方向の両端に配され、積層鉄心と磁石の軸方向の動きを規制する終端板と、を含む。さらに、この電動機の回転子は、回転子軸に設けられる固定周溝と、固定周溝に嵌合するＣリングとを備え、このＣリングは、回転子軸に挿入される積層鉄心と終端板を挟持することによって、回転子軸に対する積層鉄心と終端板の軸方向の動きを規制することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による電動機の回転子について、図２、３、４を用いて説明する。図２は、本発明の実施の形態に係る回転子の全体構造を例示しており、（ａ）は横（Ｂ−Ｂ）断面図、（ｂ）は左側面図である。図３は、本発明の実施の形態に係る回転子軸を示しており、（ａ）は横（Ｃ−Ｃ）断面図、（ｂ）は左側面図である。図４は、本発明の実施の形態に係るＣリングを示している。
【００１０】
まず、本発明の実施の形態に係る電動機の回転子の構造を説明する。本実施の形態によれば、磁石４を埋め込まれた積層鉄心３は、その両側を樹脂によって成形されたエンドプレート７によって挟み込まれている。この樹脂エンドプレート７は、積層鉄心３から磁石４が飛び出さないようにするためのものであり、同時に積層鋼板の外周部の開きも規制することができる。
【００１１】
なお、本発明の実施の形態では、エンドプレートに樹脂を採用した場合を例示しているが、回転子の性能に影響を及ぼさないものであれば、金属、その他どの様な材質を用いても何ら問題ない。
【００１２】
さらに、積層鉄心３と磁石４の固定については、例えば、磁石４を埋め込んだ積層鉄心３を鋳型内に設置し、その鋳型に樹脂を注入する等の方法によって、積層鉄心３と磁石４を樹脂等にて一体にモールド成形固定しても良い。このように、積層鉄心３と磁石４の動きを規制できるものであれば、どの様な方法を採用しても良い。
【００１３】
以上のようにして一体に成形固定された積層鉄心３と樹脂エンドプレート７は、回転子軸１に挿入されることになる。ここで、一体に成形固定された積層鉄心３と樹脂エンドプレート７は、その内周面に２つの凸部２２を有している。一方、回転子軸１にも同様に、凸部２２に対応する位置に凹部２３が存在している。積層鉄心３と樹脂エンドプレート７は、これら凸部２２と凹部２３が嵌り合うようにして回転子軸１に挿入される。よって、積層鉄心３と樹脂エンドプレート７は、回転子軸１に対する周方向の動きを規制されることになる。
【００１４】
ここで、本発明に係る電動機の回転子の構造で特徴的なことは、回転子軸１が２つの固定周溝２０を有していることである。この固定周溝２０は、図４で示すＣリング３０が嵌り込むために形成された溝である。また、固定周溝２０は、積層鉄心３と樹脂エンドプレート７が回転子軸１に挿入された際の樹脂エンドプレート７端部に沿って設けられている。つまり、回転子軸１に挿入された積層鉄心３と樹脂エンドプレート７は、その軸方向両端を固定周溝２０に勘合するＣリング３０によって挟み込まれることになる。よって、Ｃリング３０は、回転子軸１に対する積層鉄心３と樹脂エンドプレート７の軸方向の動きを規制することができる。
【００１５】
このようにして組み立てられた回転子であれば、Ｃリング３０を取り外すことによって、回転子を簡単に分解することができる。つまり、本発明によれば、従来の技術で示したような回転子軸に塑性加工を行うことがないので、回転子軸の再利用が可能となり、コスト削減を実施することができる。
【００１６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明は、回転子軸に塑性加工を行うことなく回転子を製造することによって、回転子軸の再利用を可能としたものである。この対策として、本発明では、回転子軸に固定周溝を設けるとともに、この固定周溝に勘合するＣリングを採用した。このＣリングによって、回転子軸に塑性加工を行うことなく、回転子軸に対する積層鉄心とエンドプレートの軸方向の動きを規制することができる。また、Ｃリングは、簡単に取り外すことも可能である。したがって、本発明によれば、従来の技術で示したような回転子軸に塑性加工を行うことがないので、回転子軸の再利用が可能となり、コスト削減を図ることができる。
【００１７】
さらに、回転子軸のかしめ加工が不要となるため、例えば、鋳鉄などの脆性材料に代表される低コストの金属材質を、回転子軸に選択することが可能となり、この点からも、コスト削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の技術に係る電動機の回転子の構成を例示する図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る回転子の全体構造を例示する図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る回転子軸を例示する図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るＣリングを例示する図である。
【符号の説明】
１回転子軸、２マグネットエンドプレート、３積層鉄心、４磁石、５ロータエンドプレート、６かしめ加工部、７樹脂エンドプレート、２０固定周溝、２２積層鉄心および樹脂エンドプレートの凸部、２３回転子軸凹部、３０Ｃリング。

Claims

回転子軸と、
磁性鋼板を軸方向に積層して形成される積層鉄心と、
積層鉄心の周方向に所定の間隔を介して配置されるとともに、軸方向に開口して形成される複数の開口部と、
複数の開口部にそれぞれ嵌挿される磁石と、
積層鉄心の軸方向の両端に配され、積層鉄心と磁石の軸方向の動きを規制する終端板と、
を含む電動機の回転子であって、
回転子軸に設けられる固定周溝と、
固定周溝に嵌合するＣリングと、
を備え、
このＣリングは、回転子軸に挿入される積層鉄心と終端板を挟持することによって、回転子軸に対する積層鉄心と終端板の軸方向の動きを規制することを特徴とする電動機の回転子。