JPH0336945A - 永久磁石形回転子の製造方法 - 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、永久磁石を用いた同期電動機の回転子の製造
方法に関するものである。

［従来の技術］ 従来、永久磁石を用いた回転子では、第１Ｏ図に示すよ
うに、扇状の鋼板からなる積層片Ａを所定厚さに積層し
て磁極片Ｂを構成し、複数個の磁極片Ｂを放射状に並べ
、磁極片Ｂの平面部の開に断面が矩形の永久磁石Ｃを挟
んで接着剤により固定して円筒状の回転子鉄心りを形成
している。回転子鉄心りの両端面には、第１１図に示す
ように、非磁性のフランジ部ＥＳＥを設けて、フランジ
部Ｅと磁極片Ｂとを貫通する締め付はポルトｂによりフ
ランジ部Ｅ、Ｅと回転子鉄心りとを一体に締め付け、両
フランジ部Ｅを回転子軸Ｆに固定している。また、永久
磁石Ｃからの磁束漏洩を防止するため、回転子軸Ｆと磁
極片Ｂとの間に空隙Ｇを設けである（例えば特開昭６２
−２８３９号、特開昭６３−２３５４２号公報）。

Ｆ発明が解決しようとする課題］ ところで、回転子を組み立てる場合、磁極片Ｂと永久磁
石Ｃを交互に並べ、磁極片Ｃと回転子軸Ｆとの間に空隙
Ｇを設けて組み立てるため、各部品の位置決めをする治
具などを使っている。しかし、多量生産の場合、治具へ
の取り付は取り外しに多くの手間がかかり、コストアッ
プの原因となるなどの欠点があった。

本発明は、回転子軸に部品を簡単に取り付けることがで
きるようにして加工工数を減少させることを目的とする
ものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、次の手段によるものである。

（１）放射状に配列された磁極部と、前記磁極部の間に
挟まれた永久磁石とからなる積層鉄心をシャフトに固定
させた回転子鉄心の製造方法において、隣接する前記磁
極部の内周または外周または内外周がつながれている複
数の積層円板からなる積層円板群を前記積層鉄心の軸方
向の少なくとも両端に設け、前記積層円板群の間に扇形
の磁極部を備えた複数の積層片からなる積層片群を設け
、前記積層円板および前記積層片のそれぞれ相互をかし
めにより固定して、前記積層円板群および前記積層片群
並びに積層鉄心を形成し、前記積層円板群を介して前記
積層鉄心をシャフトに固定する永久磁石耐回転子の製造
方法。

（２）放射状に配列された磁極部と、前記磁極部の間に
挟まれた永久磁石とからなる積層鉄心をシャフトに嵌合
させた回転子鉄心の製造方法において、隣接する前記磁
極部の内周または外周または内外周がつながれている複
数の積層円板を設け、前記積層円板相互をダイキャスト
により固定するとともに、積層鉄心の両端面にダイキャ
ストによりフランジ部を形成し、前記フランジ部を介し
て前記積層鉄心と前記シャフトとを固定する永久磁石耐
回転子の製造方法。

［作用］ 本発明の作用は、次の通りである。

（１）隣接する磁極部の内周または外周または内外周が
つながれている積層円板群と、隣接する磁極部の内外周
がつながれていない積層片からなる積層片群とによって
積層鉄心が構成され、積層円板および積層片のそれぞれ
相互をかしめにより固定され、シャフトとの嵌合部が積
層円板群に設けられて積層鉄心が一体に成形されるので
、積層片と永久磁石と回転子軸との相対的位置が物理的
に決まり、積層片、永久磁石および回転子軸の組立が容
易になる。

（２）隣接する前記磁極部の内周または外周または内外
周がつながれている複数の積層円板を設け、前記積層円
板相互をダイキャストにより固定するとともに、積層鉄
心の両端面にダイキャストによりフランジ部を形成して
積層鉄心が一体に成形されるので、積層円板と永久磁石
と回転子軸との相対的位置が物理的に決まり、積層円板
、永久磁石および回転子軸の組立が容易になる。

［実施例］ 本発明を図に示す実施例について説明する。

第１図は本発明の実施例の積層鉄心ｌの側断面図で、電
磁鋼板からなる積層円板２と積層片３と永久磁石４とで
構成されている。積層円板２は積み厚の両端と中間部で
ある、第１図に示すａ、　ｂ。

ｃ、　　ｄの部分に複数枚積層されて積層円板群２ａ。

２ｂ、２ｃ、２ｄを形成しており、その形状は第２図（
イ）に示すように、中央部にシャフト５と締まり嵌めて
嵌合するシャフト穴２１が設けられている。シャフト穴
２１の外側には放射状に界磁を構成する永久磁石４が挿
入される複数の挿入穴２２が設けられている。したがっ
て、複数の挿入穴２２の間には磁極部２３が形成され、
永久磁石４の磁束により回転子磁極を形成する。磁極部
２３には積層円板２相互を固定するかしめ部２４が設け
られ、内周側と外周側につなぎ部２５．２６が設けられ
ている。つなぎ部２５の積み厚は、磁束がシャフトに漏
洩するのを防ぐため、シャフト５への伝達トルクと、回
転による積層鉄心ｌと永久磁石４の遠心力とに充分耐え
る必要最小限の長さに設定される。積層片３は積層円板
２の軸方向の間Ｎ、、／、、ｌ、に設けられて積層片群
３Ｌ−３１２，３ｆｆ、を形成し、その形状は第２図（
ロ）に示すように、シャフト５との間に空隙ができるよ
うに扇形に形成され、積層鉄心として組み立てられたと
きは一点鎖線で示すように放射状に配列されている。積
層片３には積層円板２のかしめ部２３と噛み合うかしめ
部３１が設けられ、所定厚さ積層された積層片３が相互
にかしめられるとともに、隣接する積層円板２ともかし
められて固定されている。永久磁石４は円周方向に隣接
する積層片３の直線部の間に挿入されるようにしである
。

回転子鉄心を成形する場合は、第３図および第４図（イ
）、（ロ）に示すように、積層鉄心ｌの積層円板群２ａ
、　　２ｂ、２ｃ、２ｄのシャフト穴２１にシャフト５
を圧入などの方法により嵌合し、固定させる。

積層鉄心ｌを形成する方法の一例として、順送り型を使
用してプレス機により電磁鋼板Ｍから積層円板２と積層
片３を連続して打ち抜きと積層を行なう方法を第５図に
示す。

順送りの工程（１）では挿入穴２２が打ち抜かれる。工
程（２）ではシャフト穴２１が打ち抜かれる。工８！（
３）では挿入穴２に掛かるようにつなぎ部２５を分離す
る開口部２７を打ち抜き、磁極部２３を扇形に形成する
。工程（４）では外周部２８が円形に打ち抜かれるとと
もに、かしめ部２４が形成され、さらに前に加工された
積層円板２と相互にかしめ部２４がかしめられ、隣接す
る積層円板２の磁極部２３が密着する。

いま、第１図に示した積層鉄心ｌを形成する場合は、ま
ず、第２図（イ）に示す形状の積層円板２を打ち抜き、
所要枚数かしめられる。この時、順送り型では工程（３
）は実施されない。すなわち、工程（３）の打ち抜きポ
ンチは下降せず、工程（１）−（２）−（４）と進み、
この順序の工程を所要回数行なわれて積層円板群２ａが
形成される。次に第２図（ロ）に示す形状の積層片３を
打ち抜き、積層円板群２ａに重ねて所要枚数かしめられ
る。この時は、工程（１）−（２）−（３）−（４）と
続き、積層片群３１１を形成する。積層円板群２ｂ、２
ｃ、２ｄは積層円板群２ａと同様に、また積層片群３１
ｔ、３１１ｓは積層片群３Ｌと同様に形成する。

積層円板２は第６図に示すように、永久磁石４の挿入穴
２２の外周側に開口部２７を設けて、シャフト５と嵌合
する内周側のつなぎ部２５だけを残してもよい。

そのときは、第７図に示すように、工程（１）で外周側
のつなぎ部２６を切断するように、挿入穴２２の打ち抜
きポンチによって開口部２７を打ち抜くように形成して
おく。したがって、工程（４）で外周部２８を打ち抜く
ときに、つなぎ部２６が分断され、開口部２７が形成さ
れる。

このようにして形成された積層鉄心は、シャフトとの接
触部分が積層鉄心全体の長さに比べて短いため、磁束の
通路の断面積が狭く、磁気抵抗が大きくなって漏洩磁束
も少なく、磁束を有効に利用できる。

また、積層円板群は第１図に示す積層鉄心の両側のａと
ｄの位置だけに設けてもよい。

なお、積層鉄心ｌは、かしめによって相互の積層円板２
または積層片３を固定するものに限るものではなく、第
８図に示すように、積層円板２に断面積の小さいつなぎ
部２６を残し、磁極部２３には係合穴２９を設け、積層
円板２を適宜厚さ積層し、挿入穴２２に永久磁石４を挿
入して仮止めしてから、アルミダイキャストにより保合
穴２９に係合部６を注入し、硬化させる。また積層鉄心
１の両端部に内径側のつなぎ部２５の断面積を小さくす
るか、除く必要があるので、保合部６と同時にダイキャ
ストにより、積層鉄心の両端部にシャフトと嵌合するフ
ランジ部７を形成し、積層鉄心をシャフトに固定するよ
うにしてもよい。

また、磁束分布が正弦波状または矩形波状であるために
生ずる脈動トルク、いわゆるコギングトルクを防止する
場合は、第９図に示すように、両端に積層円板群２ａ、
２ｂを備え中間に積層片群３１をそなえた長さの短い積
層鉄心１を永久磁石４が円周方向に一定角度ずらして複
数個軸方向に配置し、シャフトに固定するようにしても
よい。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば、ンヤフトに嵌合す
る磁性体部分の磁路の断面積が小さくなっているため、
積層鉄心とシャフトとの間の磁気抵抗が大きくなり、永
久磁石からシャフトへの漏洩磁束を防止することができ
る。また、永久磁石が挿入される挿入穴と磁極部とシャ
フトの嵌合穴とを連続的な作業工程で自動的に一体に形
成できるので、回転子軸と積層片との磁気空隙の位置決
めが容易になり、永久磁石形回転子の組立工数を大きく
減少しつる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す第２図における１−Ｉ線
に沿う側断面図、第２図（イ）は第１図におけるイーイ
線に沿う正断面図、同（口〉はローロ線に沿う正断面図
、第３図は回転子組立後の側断面図、第４図（イ）は第
３図におけるイーイ線に沿う正断面図、同（ロ）はロー
ロ線に沿う正断面図、第５図、は製造工程の説明図、第
６図は他の実施例を示す正断面図、第７図は他の実施例
の製造工程の説明図、第８図、第９図は他の実施例を示
す側断面図、第１０図は従来例を示す正断面図、第１１
図はその側断面図である。 ■・・・積層鉄心、２・・・積層円板、２ａ、　　２ｂ
、　　２ｅ。 ２ｄ・・・積層円板群、２１・・シャフト穴、２２・・
挿入穴、２３・・・磁極部、２４・・・かしめ部、２５
．２６・・つなぎ部、２７・・・開口部、２８・・・外
周部、３・・・積層片、 １ ３４７２． ３ｊ７．・・積層片群、３４ 永久磁石、 ５・・シャフト、 ６・・・係合部、 ７・・・フラ ンジ部 第 図 イ 第 図 （イ） （ロ） 第 ３ 図 イ 第 図 （イ） （ロ） １１ 第 図 第 図 第 図 第 図 第 ０ 図 ×１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、放射状に配列された磁極部と、前記磁極部の間に挟
   まれた永久磁石とからなる積層鉄心をシャフトに固定さ
   せた回転子鉄心の製造方法において、隣接する前記磁極
   部の内周または外周または内外周がつながれている複数
   の積層円板からなる積層円板群を前記積層鉄心の軸方向
   の少なくとも両端に設け、前記積層円板群の間に扇形の
   磁極部を備えた複数の積層片からなる積層片群を設け、
   前記積層円板および前記積層片のそれぞれ相互をかしめ
   により固定して、前記積層円板群および前記積層片群並
   びに積層鉄心を形成し、前記積層円板群を介して前記積
   層鉄心をシャフトに固定することを特徴とする永久磁石
   形回転子の製造方法。 ２、前記積層円板群を積層鉄心の軸方向位置の複数か所
   に設け、前記積層円板群の間に前記積層片群を設けた請
   求項１記載の永久磁石形回転子の製造方法。 ３、複数個の前記積層鉄心を、磁極部の間に設けられた
   永久磁石の位置を円周方法に一定角度ずらして順次配列
   して構成する請求項１または２に記載の永久磁石形回転
   子の製造方法。 ４、放射状に配列された磁極部と、前記磁極部の間に挟
   まれた永久磁石とからなる積層鉄心をシャフトに嵌合さ
   せた回転子鉄心の製造方法において、隣接する前記磁極
   部の内周または外周または内外周がつながれている複数
   の積層円板を設け、前記積層円板相互をダイキャストに
   より固定するとともに、積層鉄心の両端面にダイキャス
   トによりフランジ部を形成し、前記フランジ部を介して
   前記積層鉄心と前記シャフトとを固定することを特徴と
   する永久磁石形回転子の製造方法。