JP2526144Y2 - 永久磁石回転子 - Google Patents

永久磁石回転子

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JP2526144Y2
JP2526144Y2 JP1989112224U JP11222489U JP2526144Y2 JP 2526144 Y2 JP2526144 Y2 JP 2526144Y2 JP 1989112224 U JP1989112224 U JP 1989112224U JP 11222489 U JP11222489 U JP 11222489U JP 2526144 Y2 JP2526144 Y2 JP 2526144Y2
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yoke
disk
rotor
permanent magnet
segment
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秀明 安倍
哲郎 川本
敏浩 坂本
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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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
する永久磁石回転子に関する。
〔従来の技術〕
内転型無刷子電動機に用いられる永久磁石回転子は、
永久磁石部分を円筒状とし、その外周面に異極が交互に
現れるようにしている。この永久磁石の磁力を増大させ
るためには、磁場成形と焼成工程といった製法上の制約
から、円筒を極毎に分割したセグメント磁石を用いる。
かかるセグメント磁石を用いた永久磁石回転子は、第
4図に示す構成が一般的である。すなわち回転子軸Aに
円筒状の磁性材料製ヨークBが圧入固着され、磁性材料
製ヨークBの外周にセグメント磁石C1乃至C4が接着され
ている。
このような構成の回転子は、おおよそ数千rpmの回転
数であれば対応できるものの、それ以上の回転数になる
と、セグメント磁石の保持ができなくなる。
近年、無刷子電動機は小型化・高出力化が必要とさ
れ、回転子の回転速度も10,000rpmを超える高速のもの
から、さらには20,000rpmをも超える超高速のものが要
求されてきており、これに伴い、電動機も高温になる。
そこで、本願出願人は、高速回転させてもセグメント
磁石の保持ができるようにするため、第5図に示すもの
を、特願平01-71010において提案した。このものは、円
弧板状をなす複数のセグメント磁石C1乃至C4を、回転子
軸Aの外周に固着された磁性材料製のヨークBの外周面
と、放射状に突設される保持突起B1乃至B4の側面とによ
り形成されるスペース内に収容し、しかもセグメント磁
石及びヨークの軸方向両外側面に、保持突起の外径に略
等しいか若干小さい外径の非磁性材料製の円板D,Dを位
置させ、円板Dの軸方向外側面と、これに連続した外周
面及びセグメント磁石と保持突起との隙間に、熱硬化性
樹脂の成形樹脂層Eを形成したものである。なお、磁性
材料製ヨークBには、複数(この例では4個)の貫通孔
Bdが、また円板Dにも、それに対応した貫通孔Ddがそれ
ぞれ設けてあり、これらの孔内にも上記した成形樹脂層
Eが連続的に形成されている。
〔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、第6図に示すような成形
金型により樹脂成形する。図において、Lは下金型、U
はゲートGを有する上金型である。ゲートGから注入さ
れた溶融樹脂は、円板D及びヨークBにそれぞれ設けら
れた貫通孔Dd,Bdを通る流れy1と、金型L,Uとセグメント
磁石の隙間を通る流れy2に別れ、さらに流れy2はセグメ
ント磁石と保持突起間の隙間にも流れる。そして、最終
的にはこれらを充填して成形樹脂層Eを形成する。各セ
グメント磁石は、この成形時における樹脂の圧力により
ヨークの外周面Baに押しつけられ、バランスよく所望位
置に位置することとなる。
ところで円板Dは、製造の簡易化のため、熱可塑性樹
脂(例えばガラス繊維入りポリアミド樹脂等)を用いて
型造する場合が多い。そして成形金型へ装着する前に、
回転子軸Aに圧入して固定している。また成形樹脂層E
を形成する熱硬化性樹脂の成形にあたっては、それが円
滑に行われるようにするため成形樹脂層Eに接する部材
を予熱しておく必要がある。
この予熱を行うことにより、回転子軸Aに圧入されて
いる円板Dは、その軸孔が膨張し、搬送時や成形金型へ
の装着作業時に、回転子軸Aから脱落する恐れがある。
円板Dが脱落するとセグメント磁石C1乃至C4も脱落する
こととなるので、搬送時や成形金型への装着作業時に何
らかの処置を施さねばならず、結局上記した従来のもの
は、作業性に問題があるものであった。
本考案は、かかる事由に鑑みてなしたもので、その目
的とするとことは、作業性、特に成形加工前の搬送時や
成形金型への装着時における作業性が向上できる永久磁
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、本考案の永久磁石回転
子は、回転子軸と、セグメント磁石と、磁性材料製のヨ
ークと、非磁性材料製の円板と、円板の軸方向外側面
と、これに連続した外周面及びセグメント磁石とヨーク
の保持突起との隙間と、ヨーク及び円板の連通する貫通
孔とに、熱硬化性樹脂の成形樹脂層を形成してなるもの
であって、その円板は、熱可塑性樹脂にて型造し、かつ
その貫通孔と略同心状に、ヨークの貫通孔に嵌合するも
のであって外周に軸方向の切除部を有する薄肉円筒部が
突設されてなる構成にしてある。
〔作用〕
本考案によれば、成形加工前に、成形加工のために予
熱したとき、熱可塑性樹脂製の円板の薄肉円筒部が切除
部を有しているため径方向に膨張しやすいので、それが
嵌合しているヨークの貫通孔に強固に固定されることと
なり、予熱工程から成形工程への搬送時、成形工程にお
ける成形金型への装着時等に部品の脱落といった問題が
発生するのを解消できる。
〔実施例〕
以下、本考案の一実施例を第1図乃至第3図に基づい
て説明する。
この永久磁石回転子1は、回転子軸2、ヨーク3、複
数(本実施例では4個)のセグメント磁石4a乃至4d,非
磁性材料製の円板5,5及び熱硬化性樹脂の成形樹脂層6
とから構成される。
ヨーク3は、珪素鋼板のような磁性材料を打ち抜き形
成した素片3a,3a,…が積層されてなるもので、基本形状
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4a乃至4dの軸方向長さと略同等とする。さらにこ
のヨーク3の外周面3b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3c,3c,…が放
射状に連設されている。この保持突起3c,3c,…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3bと保持突起3c,3c,…の側面とにより、
大略円弧状のスペースが形成される。3d,3d,…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4a乃至4dは、ヨーク3のスペースに収
容されるべく、これに若干小さく対応した円弧状板とな
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。
非磁性材料製の円板5,5は、保持突起3cの外径に略等
しいか若干小さい外径の大略円板状に形成される。5d,5
d,…は成形用及び成形樹脂層形成用の貫通孔で、ヨーク
の貫通孔3d,3dに対応する位置に設けてある。5eは回転
子軸2が挿通する貫通孔である。なお、この円板5,5の
形状は、後に詳述する。
成形樹脂層6は、円板5,5の軸方向外側面と、これに
連続した外周面及びセグメント磁石4a乃至4dとヨークの
保持突起3c,3c,…との隙間、そしてヨークの貫通孔3d,3
d…及び円板の貫通孔5d,5d,…に、熱硬化製樹脂を充填
して形成される。
次に、非磁性材料製の円板5,5の形状を詳述する。こ
の円板5,5は、成形金型に設けられる複数のゲート位置
より内方に、端面5eが成形樹脂層6の軸方向側面より突
出する***部5fが形成されており、また端面5eには、周
溝5gが設けてある。さらに周溝5gを基準にした外方側の
端面5hは、金型面により加圧変形され得るよう形成され
ている。本実施例における外方側の端面5hは、円板5,5
の部品の状態では内方側の端面5jより若干突出させてあ
り、それが成形工程完了後には、金型により加圧変形さ
れて内方側の端面5jと略同一平面になるようにしてい
る。つまり外方側の端面5h,5h間の距離は、上下金型の
端面5e,5e当接面間の寸法より若干大きくしてあるので
ある。
さらに重要な点は、この円板5,5は、例えばガラス30
%入りポリアミド樹脂のような熱可塑製樹脂により型造
されるものであって、上記した各貫通孔5d,5d,…と略同
心状に、ヨークの貫通孔3d,3d,…に嵌合する薄肉円筒部
5m,5m,…が突設されていることである。なおこの薄肉円
筒部5m,5m,…は、その円筒が真円である必要はない。し
かも本実施例では、薄肉円筒部5m,5m,…の中心から最も
遠い位置に、肉厚程度の幅で切り欠かれた切除部5n,5n,
…を形成している。
しかして永久磁石回転子1の製作は、次のようにして
行う。先ず、回転子軸2にヨーク3を圧入する。次に、
ヨーク3にセグメント磁石4a乃至4dを挿入してそれらの
軸方向両外側面に、これを挟むように円板5,5を圧入す
る。次に、この状態のものを予熱する。このとき、薄肉
円筒部5m,5m,…は、径方向外方にむけて熱膨張し、ヨー
クの貫通孔3d,3d,…に強固に固定される。本実施例のよ
うに、切除部5n,5n,…が形成されているものは、熱膨張
がし易くその量も大きくなる。次に、予熱したものを上
型Uと下型Lに装着する。次に、上型Uが降下して下型
Lと突き合わせられる。このとき、円板5,5の外方側の
端面5h,5hは、加圧変形される。そして、上型Uのゲー
トGから、例えば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。
この場合、ゲートGから注入された溶融樹脂は、円板
5及びヨーク3にそれぞれ設けられた貫通孔5d,3dを通
る流れz1と、金型L,Uとセグメント磁石4a乃至4d間の隙
間を通る流れz2に別れ、さらに流れZ2はセグメント磁石
と保持突起間の隙間にも流れる。そして、最終的にはこ
れらを充填して、円板5の軸方向外側面と、これに連続
した外周面及びセグメント磁石と保持突起間の隙間に成
形樹脂層6を形成するのである。
なお、本実施例では、円板5に***部5fが形成された
もので説明したが、これを形成しない従来の円板状のも
のでもよい。
〔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、成形加工前に、成形加工のために予熱したとき、熱
可塑性樹脂製の円板の薄肉円筒部が切除部を有している
ため径方向に膨張しやすいので、それが嵌合しているヨ
ークの貫通孔に強固に固定されることとなり、予熱工程
から成形工程への搬送時、成形工程における成形金型へ
の装着時等に部品の脱落といった問題が発生するのを解
消でき、よって成形加工前の搬送時や成形金型への装着
時における作業性が向上できるものとなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本考案の一実施例を示す縦断面図、 第2図は、その非磁性材料製の円板を示すもので、
(a)は平面図、(b)は(a)のA−A断面図、
(c)は底面図、 第3図は、その要部拡大図、 第4図は、一般例を示す斜視図、 第5図は、本願出願人が先に提案したものの部分的に切
欠いた斜視図、 第6図は、その成形状態を説明する説明図である。 1……永久磁石回転子、2……回転子軸、3……ヨー
ク、3d……貫通孔、4a乃至4d……セグメント磁石、5…
…非磁性材料製の円板、5d……貫通孔、5m……薄肉円筒
部、5n……切除部、6……熱硬化性樹脂の成形樹脂層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−64556(JP,A) 実開 昭64−25876(JP,U) 実開 昭63−10761(JP,U) 実開 昭58−186782(JP,U)

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】円弧板状をなす複数のセグメント磁石を、
    回転子軸の外周に固着され、回転子軸と平行な複数の貫
    通孔を有する磁性材料製のヨークの外周面と放射状に突
    設される保持突起の側面とにより形成されるスペース内
    に収納し、しかもセグメント磁石及びヨークの軸方向両
    外側面に、保持突起の外形に略等しいか若干小さい外形
    で回転子軸に挿通する貫通孔を有する非磁性材料製の円
    板を位置させ、円板の軸方向外側面と、これに連続した
    外周面及びセグメント磁石と保持突起との隙間と、ヨー
    ク及び円板の連通する貫通孔とに、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、 前記円板は、熱可塑性樹脂にて型造し、かつその貫通孔
    と略同心状に、ヨークの貫通孔に嵌合するものであって
    外周に軸方向の切除部を有する薄肉円筒部が突設されて
    なる永久磁石回転子。
JP1989112224U 1989-09-26 1989-09-26 永久磁石回転子 Expired - Lifetime JP2526144Y2 (ja)

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