JP2526141Y2 - 永久磁石回転子 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、回転子が固定子に外囲される内転型無刷子
電動機に用いられるものであって、セグメント磁石を有
し、回転子軸を除く殆どの部分が成形樹脂層によって覆
われた永久磁石回転子に関する。

〔従来の技術〕

この種の永久磁石回転子は、高温状態でかつ高速回転
させた場合でも、セグメント磁石が確実に保持されなけ
ればならない。そこで、このような要求を満たすものと
して本願出願人は、特願平01-71010において、第７図及
び第８図に示す構成の永久磁石回転子を提案した。

このものは、回転子軸１と、回転子軸１の外周に固着
されるものであって、基本的には円筒状をなしその外周
面2sから放射状に保持突起2a乃至2dを突設し、かつ軸方
向に複数の貫通孔2e乃至2hを有した磁性材料製のヨーク
２と、円弧板状をなしヨーク２の外周面2sと保持突起2a
乃至2dの側面とにより形成されるスペース内に収容され
る複数のセグメント磁石3a乃至3dと、ヨーク２及びセグ
メント磁石3a乃至3dの軸方向側面を挟むようにして回転
子軸１に装着されるものであって、保持突起2a乃至2dの
外径に略等しいか若干小さい外径を有し、かつヨーク２
の貫通孔2e乃至2hに対応する貫通孔4e乃至4hを有した非
磁性材料製の樹脂制御板４と、樹脂制御板４の軸方向外
側面と、これに連続した外周面、セグメント磁石3a乃至
3dと保持突起2a乃至2dとの隙間、及びヨーク２と樹脂制
御板４の両貫通孔2e乃至2h,4e乃至4hに、熱硬化性樹脂
の成形樹脂層５を形成してなるものである。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記した永久磁石回転子は、セグメント磁石の保持強
度は十分に確保できるものであるが、その生産性につい
ては若干の問題を有する。

すなわち、ヨーク２と樹脂制御板４の両貫通孔2e乃至
2h,4e乃至4hの芯出しのために、樹脂制御板４の回転子
軸１への圧入工程が面倒であり、また圧入工程では芯出
しができていてもその圧入強度はあまり大きくできない
ため、成形加工前に芯がずれる惧れがある。さらに成形
加工において、各セグメント磁石3a乃至3dを保持突起間
の中央にバランス良く位置させ、しかもセグメント磁石
3a乃至3dの外周に0.1乃至0.3mm程度の成形樹脂層５を形
成しなければならないため、成形金型のゲートはセグメ
ント磁石3a乃至3dと同数とし、かつその位置は各セグメ
ント磁石3a乃至3dの周方向の中央にあるのが望ましいと
ころ、そのための金型への部品装着が面倒である。

本考案は、かかる事由に鑑みてなしたもので、その目
的とするところは、永久磁石の保持が確実になされるう
えに、ヨークと樹脂制御板の両貫通孔の芯出しが確実容
易にでき、金型へ装着する部品の好適な位置決めが容易
にでき、もって生産性が向上させられる永久磁石回転子
を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

かかる課題を解決するために、請求項（１）記載の永
久磁石回転子は、回転子軸と、回転子軸の外周に固着さ
れるものであって、基本的には円筒状をなしその外周面
から放射状に突設するとともに径方向高さの中間付近か
ら先端にかけて幅広になった保持突起を有し、かつ軸方
向に複数の貫通孔を有した磁性材料製のヨークと、円弧
板状をなしヨークの外周面と保持突起の側面とにより形
成されるスペース内に収容される複数のセグメント磁石
と、ヨーク及びセグメント磁石の軸方向側面を挟むよう
にして回転子軸に装着されるものであって、保持突起の
外径に略等しいか若干小さい外径を有し、かつヨークの
貫通孔に対応する貫通孔を有した非磁性材料製の樹脂制
御板と、樹脂制御板の軸方向外側面と、これに連続した
外周面、セグメント磁石と保持突起との隙間、及びヨー
クと樹脂制御板の貫通孔に、熱硬化性樹脂の成形樹脂層
を形成してなる永久磁石回転子において、樹脂制御板の
貫通孔の周囲に、ヨークの貫通孔に嵌合する円筒状突起
を設けた構成にしてある。

また請求項（２）記載の永久磁石回転子は、請求項
（１）記載の永久磁石回転子における樹脂制御板の円筒
状突起とは反対側の端面に、成形樹脂層から突出する高
さの突起を設けた構成にしてある。

〔作用〕

請求項（１）記載の永久磁石回転子にあっては、樹脂
制御板を回転子軸に圧入装着する際、おおよその位置決
めをして圧入すると、樹脂制御板の円筒状突起がヨーク
の貫通孔にガイドされるようにして嵌合し、以後両者は
ずれることがないので、ヨークと樹脂制御板の両貫通孔
の芯出しが確実容易にできる。

請求項（２）記載の永久磁石回転子にあっては、請求
項（１）記載のものと同様の作用効果を奏するうえに、
成形樹脂層の突起を成形金型で位置決めすることができ
るので、金型へ装着する部品の好適な位置決めが容易に
できる。

〔実施例〕

以下、本考案の一実施例を第１図及び第２図に基づい
て説明する。なお、従来例で説明した部材と実質的に同
一の部材には、同一の符号が付してある。

この永久磁石回転子は、回転子軸１、ヨーク２、複数
（本実施例では４個）のセグメント磁石3a乃至3d,非磁
性材料製の樹脂制御板14,14及び熱硬化性樹脂の樹脂層
５とから構成される。

ヨーク２は、珪素鋼板のような磁性材料を打ち抜き形
成した素片が積層されてなり、そして回転子軸１の外周
に固着されるものであって、基本的には円筒状をなして
いる。この積層厚は、後述のセグメント磁石3a乃至3dの
軸方向長さと略同等とする。さらにこのヨーク２の外周
面2sには、セグメント磁石と同数で、その径方向厚さに
略等しい高さの保持突起2a乃至2dが放射状に突設されて
いる。この保持突起2a乃至2dは、径方向高さの中間付近
から先端にかけて幅広になっている。従って、外周面2s
と保持突起2a乃至2dの側面とにより、大略円弧状のスペ
ースS1乃至S4が形成される。2e乃至2hは成形用及び成形
樹脂層形成用の貫通孔である。

セグメント磁石3a乃至3dは、ヨーク２のスペースS1乃
至S4に収容されるべく、これに若干小さく対応した円弧
板状となっている。従って、周方向両端の外周側は、保
持突起の幅広形状に対応する部分が切除された形状とな
る。このセグメント磁石3a乃至3dは、径方向に着磁され
た互いに逆関係のものを同数用意し、外周に交互に異極
が現れるようスペースS1乃至S4に収容する。

非磁性材料製の樹脂制御板14,14は、本考案の要部を
なすものである。この非磁性材料製円板14,14は、ヨー
ク２及びセグメント磁石3a乃至3dの軸方向側面を挟むよ
うにして回転子軸１に装着されるものであって、例えば
ガラス30％入りポリアミド樹脂により、保持突起2a乃至
2dの外径に略等しいか若干小さい外径を有した円板状に
形成される。従ってその中央には、回転子軸１に外径よ
り若干小さい内径の圧入孔14a,14aを有する。また成形
用及び成形樹脂層成形用の貫通孔14e乃至14hは、ヨーク
２の貫通孔2e乃至2hに対応して形成される。そして貫通
孔14e乃至14hの周囲に、ヨーク２の貫通孔2e乃至2hに嵌
合（略同径）する円筒状突起14j乃至14mが設けてある。
この円筒状突起14j乃至14mの先端は、面取り形状あるい
はＲ形状にするのが望ましい。

成形樹脂層５は、樹脂制御板14,14の軸方向外側面
と、これに連続した外周面、セグメント磁石3a乃至3dと
保持突起2a乃至2dとの隙間、及びヨーク２と樹脂制御板
14,14の両貫通孔2e乃至2h,14e乃至14hに、不飽和ポリエ
ステル樹脂のような熱硬化性樹脂を注入する成形加工に
より形成される。

しかして永久磁石回転子の製作は、次のようにして行
う。先ず、回転子軸１にヨーク２を圧入する。次に、ヨ
ーク２のスペースS1乃至S4にセグメント磁石3a乃至3dを
収容する。次に、ヨーク２の軸方向両外側面に、これを
挟むように樹脂制御板14,14を圧入装着する。この場
合、円筒状突起14j乃至14mがヨーク２の貫通孔2e乃至2h
に嵌合する。この状態のものを成形金型に装着して熱硬
化性樹脂を注入する。

次に本考案の別の実施例を、第３図及び第６図に基づ
いて説明する。なお、先の実施例とは樹脂制御板のみが
異なるもので、その他の部材は先の実施例と同一の符号
を付して詳細な説明を省略する。

この実施例の樹脂制御板24は、先の実施例の樹脂制御
板14における円筒状突起14j乃至14mとは反対側の端面
に、成形樹脂層５から突出する高さの突起24a,24bを設
けてなる。この突起24a,24bは、円筒状突起14j乃至14
m、すなわち貫通孔14e乃至14hに対して一定の位置にあ
るよう樹脂制御板14の成形金型にて形成されるようにす
る。そして永久磁石回転子の成形金型の上下型に、これ
が嵌まり込む凹所を設けておく、これにより成形金型の
ゲート位置を好適な位置、例えば各セグメント磁石3a乃
至3dの周方向の中央付近に位置させることができる。

〔考案の効果〕

本考案の永久磁石回転子は、上記のように構成したか
ら、以下の効果を奏する。

請求項（１）記載のものは、永久磁石回転子が樹脂に
よる成形により得られるのでその製造が容易であり、そ
の永久磁石は保持突起により径方向及び周方向の保持が
確実となり、また永久磁石が成形樹脂層に完全に覆われ
ているので外力から保護できたり万一破損するようなこ
とがあっても飛散することもなく、加えて、樹脂制御板
を回転子軸に圧入装着する際、おおよその位置決めをし
て圧入すると、樹脂制御板の円筒状突起がヨークの貫通
孔にガイドされるようにして嵌合し、以後両者はずれる
ことがないので、ヨークと樹脂制御板の両貫通孔の芯出
しが確実容易にできる。

請求項（２）記載のものは、請求項（１）記載のもの
と同様の作用効果を奏するうえに、樹脂制御板の突起を
成形金型で位置決めすることができるので、金型へ装着
する部品の好適な位置決めが容易にできる。

従って本考案の永久磁石回転子は、永久磁石の保持が
確実になされるうえに、ヨークと樹脂制御板の両貫通孔
の芯出しが確実に容易にでき、また金型へ装着する部品
の好適な位置決めが容易にでき、よって生産性が向上さ
せられるものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、請求項（１）記載の考案の一実施例（第１の
実施例）を示す縦断面図、 第２図は、その成形樹脂層形成前の分解斜視図、 第３図は、請求項（２）記載の考案の一実施例（別の実
施例）を示す縦断面図、 第４図は、その複数に切断した斜視図、 第５図は、同じく複数に切断した平面図、 第６図は、その成形樹脂層形成前の分解斜視図、 第７図は、従来例を示す複数に切断した斜視図、 第８図は、その横断面図である。 １……回転子軸、２……ヨーク、2e乃至2h……貫通孔、
3a乃至3d……セグメント磁石、14,24……樹脂制御板、1
4e乃至14h……貫通孔、14j乃至14m……円筒状突起、24
a,24b……突起、５……熱硬化性樹脂の成形樹脂層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 坂本 敏浩 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電 工株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−64556（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−66186（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−10761（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−25876（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】回転子軸と、回転子軸の外周に固着される
   ものであって、基本的には円筒状をなしその外周面から
   放射状に突設するとともに径方向高さの中間付近から先
   端にかけて幅広になった保持突起を有し、かつ軸方向に
   複数の貫通孔を有した磁性材料製のヨークと、円弧板状
   をなしヨークの外周面と保持突起の側面とにより形成さ
   れるスペース内に収容される複数のセグメント磁石と、
   ヨーク及びセグメント磁石の軸方向側面を挟むようにし
   て回転子軸に装着されるものであって、保持突起の外径
   に略等しいか若干小さい外径を有し、かつヨークの貫通
   孔に対応する貫通孔を有した非磁性材料製の樹脂制御板
   と、樹脂制御板の軸方向外側面と、これに連続した外周
   面、セグメント磁石と保持突起との隙間、及びヨークと
   樹脂制御板の貫通孔に、熱硬化性樹脂の成形樹脂層を形
   成してなる永久磁石回転子において、 樹脂制御板の貫通孔の周囲に、ヨークの貫通孔に嵌合す
   る円筒状突起を設けたことを特徴とする永久磁石回転
   子。
2. 【請求項２】樹脂制御板の円筒状突起とは反対側の端面
   に、成形樹脂層から突出する高さの突起を設けてなる請
   求項（１）記載の永久磁石回転子。