JPH0644287Y2 - 回転電機用回転子 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、ブラシレス直流電動機等の回転電機に用いる
回転子に関するものである。

［従来の技術］ ブラシレス直流電動機等に用いる回転子として、カップ
状に形成されたヨークの内周に永久磁石を取り付けたも
のがある。第７図はこのような回転子を用いたブラシレ
ス直流電動機の構造の一例を示したもので、同図におい
て１は回転子、２は固定子、３は電動機のフレームであ
る。

回転子１はカップ状に形成された鉄製のヨーク101と、
ヨーク101の周壁部101aの内周に取り付けられた永久磁
石102と、ヨーク101の底壁部101bに樹脂または金属（通
常は亜鉛または亜鉛合金）の鋳造品からなるボス103を
介して結合された回転軸104とからなっている。ヨーク1
01の底壁部101bの中央には、第８図に示すように、扇形
の凹部105aと舌片状の凸部105bとが周方向に交互に並ん
だ菊座状の輪郭形状を有する回転軸取付孔105が設けら
れている。回転軸104は、その端部にナーリング加工部1
04aを有していて、該ナーリング加工部が取付孔105の内
側に挿入され、回転軸104とヨーク101とが治具により同
心的に位置決めされた状態でボス鋳造用の型が取り付け
られて、ナーリング加工部104aと取付孔105の周辺部と
を鋳くるむようにボス103が鋳造されている。

固定子２は環状の鉄心201と、該鉄心のスロットに巻回
された電機子巻線202とからなり、鉄心201の外周部が回
転子の磁極に対向する磁極部203となっている。

フレーム３は円盤状のフレーム301と、フレーム301の中
央部から軸線方向の一方の側に突出したボス部302とか
らなり、ボス部302の外周に固定子の鉄心201が嵌着され
ている。ボス部302の内側には軸受4,4が取り付けられ、
これらの軸受により回転軸104が支持されている。

従来の回転子１においては、ボス103を形成する樹脂ま
たは金属の硬化により生じる収縮力が回転軸104のナー
リング加工部104aと回転軸取付孔105の凸部105bとに作
用した状態でボス103がヨーク101及び回転軸104に結合
している。

［考案が解決しようとする課題］ 最近では部品の小形化の要求が強くある傾向にあり、そ
れに伴って回転子の軸線方向寸法を縮小することが要望
されるようになっている。従来の回転子１では、ボス10
3の端部がヨーク101の底壁部101bの外面より相当に突出
しているため、この突出寸法ｄだけ回転子の軸線方向寸
法が長くなるという問題があった。

また従来の回転子では、ボス103とヨークとの接触面
積、特にボスの収縮力が作用する部分の面積が小さいた
め、回転軸104とヨークとの結合強度が比較的弱いとい
う問題があった。

尚第７図に示した回転子において、軸線方向寸法を縮小
するためにボス103のヨーク101から外部に突出した部分
を無くすことも考えられるが、このようにした場合に
は、ボスとヨークとの接触面積が一層小さくなるため、
回転軸の取付強度が更に低下するのを避けられない。

更に従来の回転子では、ボス103が収縮した際にボス103
と回転軸取付孔105の凹部105aの内周との間に隙間が生
じることがあり、この隙間から回転軸の潤滑油が漏れて
外部に飛散することがあった。

本考案の目的は、回転軸とヨークとの結合強度を高める
とともに、ボスとヨークとの間に隙間が生じるのを防止
できるようにした回転電機用回転子を提供することにあ
る。

本考案の他の目的は、回転軸の取付強度を犠牲にするこ
と無く軸線方向寸法の縮小を図ることができるようにし
た回転電機用回転子を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本考案は、カップ状に形成されたヨークと、該ヨークの
周壁部の内周に取り付けられた磁石と、ヨークの底壁部
に端部が結合された回転軸とからなる回転電機用回転子
を対象とする。

本考案においては、ヨークの底壁部の中央部に該ヨーク
の内側に突出した環状のボス取付用周壁部が成形され、
回転軸の端部はその端面をヨークの底壁部の外面より外
側に突出させない状態でボス取付用周壁部の内側に配置
されている。そして回転軸の端部とボス取付用周壁部と
を鋳くるむようにボスが鋳造されて、該ボスを介して回
転軸の端部がヨークの底壁部に結合されている。ボスは
ヨークの底壁部の外面より外側に突出しないように形成
されている。

［作用］ 上記のように、ヨークの底壁部の中央に該ヨークの内側
に突出した環状のボス取付用周壁部を成形して、該ボス
取付用周壁部の内側に回転軸の端部を配置し、該回転軸
の端部とボス取付用周壁部とを鋳くるむようにボスを形
成すると、ボスとヨークとの接触面積を広くとることが
できるため、ボスとヨークとの結合を強くすることがで
き、回転軸の取付強度を高めることができる。またボス
とヨークとの接触面積を増大させたことにより、ボスと
取付孔との間に隙間が生じるのを防ぐことができるた
め、潤滑油が外部に漏れるのを防止することができる。

更に上記のように構成すると、ボス及び回転軸の端部が
ヨークの底壁部から外側に突出しないため、回転子の軸
線方向寸法の縮小を図ることができる。

［実施例］ 以下添付図面を参照して本考案の実施例を説明する。

第１図及び第２図は本考案の実施例を示したもので、第
１図は本実施例の回転子を用いたブラシレス直流電動機
の構成例を示し、第２図（Ａ），（Ｂ）は第１図の電動
機に用いられている回転子を示している。第１図におい
て第７図に示した電動機の各部と同等の部分には同一の
符号を付してある。

第２図（Ａ），（Ｂ）に示したように、回転子１はカッ
プ状に形成されたヨーク101と、該ヨークの周壁部101a
の内周に固定された永久磁石102と、ヨーク101の底壁部
101bの中央にボス103を介して取り付けられた回転軸104
とからなっている。

本考案においては、ヨーク101の底壁部101bの中央を該
ヨークの内側に突出させるように変形させることによ
り、該底壁部101bの中央に、環状のボス取付用周壁部11
0が形成されている。

図示の例ではヨーク101の底壁部の中央が内側にすり鉢
状に打ち出されて、打ち出された部分の底部に回転軸取
付孔105が打ち抜きにより形成され、打ち出された部分
の円錐台状の周壁部がボス取付用周壁部110となってい
る。回転軸取付孔105は扇形の凹部105aと舌片状の凸部1
05bとを周方向に交互に並べた菊座状の輪郭形状を有し
ている。

回転軸104は端部にナーリング加工部104aを有し、該ナ
ーリング加工部が回転軸取付孔105を通してボス取付用
周壁部110の内側に同心的に配置されている。回転軸104
の端部は、その端面をヨークの底壁部の外面から突出さ
せない状態で配置され、回転軸104の端部とボス取付用
周壁部110とを鋳くるむようにボス103が鋳造されてい
る。ボス103はボス取付用周壁部110の内周面及び外周面
と回転軸104の端部付近とを包むように形成されるが、
ヨークの底壁部101bの外面から外側には突出しないよう
に形成されている。

尚ボス103は亜鉛または亜鉛合金等の金属からなってい
てもよく、合成樹脂からなっていても良い。

上記のように、ヨーク101の底壁部の中央に該ヨークの
内側に突出した環状のボス取付用周壁部110を成形し
て、該ボス取付用周壁部110と回転軸の端部とを鋳くる
むようにボス103を鋳造すると、ボス103とボス取付用周
壁部110とは広い面積で接触し、ボス103の収縮力はボス
取付用周壁部110全体に作用する。そのためボスとヨー
クとの機械的結合を強固にすることができ、回転軸の取
付強度を高めることができる。またボスとヨークとが広
い面積で接触するため、ボスとヨークとの間に油が漏れ
るような隙間が生じるのを防ぐことができる。更に回転
軸の取付強度を犠牲にすること無く、回転軸の端部及び
ボス103がヨーク101の底壁部の外面から突出しないよう
に構成することができるため、回転子の軸線方向寸法の
縮小を図ることができる。

ヨーク101の底壁部101bにボス取付用周壁部110を形成す
る際には、例えば第４図に示すような雄型５と雌型６と
を用いる。雄型５は取付孔105を打ち抜く型部5aと、ボ
ス取付用周壁部110を成形するテーパ付きの型部5bと、
型部5bの上端大径部に連続する円柱状の型部5cとを有
し、雌型６は雄型５の型部5a,5b及び型部5cの下端寄り
の部分をそれぞれ嵌合させる型孔6a,6b及び6cを有して
いる。雌型６の上にヨークの底壁部101bを載せて雄型５
を下降させると、第３図に示すようにボス取付用周壁部
110と取付孔105とが成形される。この場合、型部5cによ
りヨークの底壁部が半ぬきされるため、ボス取付用周壁
部110の内周面の大径側の開口端部にテーパが付かない
孔（ストレート部分）111が成形され、また型孔6cによ
り、ボス取付用周壁部110の外周面の大径側端部にテー
パが付かない円筒面（ストレート部分）112が成形され
る。

尚第４図には特に図示してないが、型部5a及び型孔6aの
断面形状は菊座状の回転軸取付孔105を打ち抜く形状に
形成されている。

上記のようにヨークの底壁部にボス取付用周壁部110を
形成する際に該底壁部を半抜きして、ボス取付用周壁部
の開口端部にテーパが付かない孔111を形成するように
すると、該孔111の開口端部の肩部111aは比較的角がは
っきりした形状になり、だれが生じないため、ボス103
を鋳造する際に該ボス部の端部にバリが生じるのを防ぐ
ことができる。

また上記のようにボス取付用周壁部110の外周側にスト
レート部分112を形成すると、ボスの収縮力がこのスト
レート部分に強固に作用するためボスの取付強度を高め
ることができる。

また上記のようにボス取付用周壁部110にテーパをつけ
ておくと、ボスを鋳造する際に湯の流れを円滑にするこ
とができるため、ボスに巣が生じるのを防ぐことができ
る。

第５図（Ａ），（Ｂ）は本考案の他の実施例を示したも
ので、この実施例では、ボス103を取り付けるボス取付
用周壁部120を径が異なる周壁部120a及び120bとを連続
させた段付きの形状に形成したもので、径が小さい方の
周壁部120bの内側に菊座状の回転軸取付孔105が形成さ
れている。その他の点は第２図（Ａ），（Ｂ）に示した
例と同様である。

第６図は本考案の更に他の実施例を示したもので、この
例では、ボス取付用周壁部130がストレートな円筒状の
壁部からなり、該ボス取付用周壁部130に多数の孔130a
が形成されている。この実施例では、ボス取付用周壁部
130の内側の孔が回転軸取付孔となるが、この回転軸取
付孔の断面形状は円形であるため、ボス取付用周壁部13
0に多数の孔130aを設けて、該孔130aにボス103を構成す
る金属または樹脂を充填することによりボス103とボス
取付用周壁部130との間の回り止めを図っている。

第６図に示したボス取付用周壁部130を形成するには、
先ずヨークの底壁部101bの中央部に多数の孔（ボス取付
用周壁部130の成形後に孔130aとなるもの）を形成し、
次いでバーリング加工を行ってボス取付用周壁部130を
成形する。

［考案の効果］ 以上のように、本考案によれば、ヨークの底壁部の中央
に該ヨークの内側に突出した環状のボス取付用周壁部を
成形して、該ボス取付用周壁部の内側に回転軸の端部を
配置し、該回転軸の端部とボス取付用周壁部とを鋳くる
むようにボスを形成したので、ボスとヨークとの接触面
積を広くとることができ、ボスとヨークとの結合を強く
して回転軸の取付強度を高めることができる。

また本考案によれば、ボスとヨークとの接触面積を増大
させたことにより、ボスと取付孔との間に隙間が生じる
のを防ぐことができるため、潤滑油が外部に漏れるのを
防止することができる利点がある。

更に本考案によれば、ボス及び回転軸の端部がヨークの
底壁部から外側に突出しないので、回転子の軸線方向寸
法の縮小を図ることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本考案の実施例の回転子を用いた電動機を示す
断面図、第２図（Ａ）は本考案の実施例を示す正面図、
第２図（Ｂ）は同図（Ａ）のA-A線断面図、第３図は第
２図の実施例の回転子に用いるヨークの断面図、第４図
は第３図のヨークを製作する際に用いる雄型及び雌型を
示した断面図、第５図（Ａ）は本考案の他の実施例を示
す正面図、第５図（Ｂ）は同図（Ａ）のB-B線断面図、
第６図は本考案の更に他の実施例を示す断面図、第７図
は従来の回転子を用いた電動機の構造を示す断面図、第
８図は第７図の電動機で用いられている回転子に設けら
れている回転軸取付孔と回転軸との位置関係を示す正面
図である。 １……回転子、101……ヨーク、102……磁石、103……
ボス、104……回転軸、105……回転軸取付孔、110,120,
130……ボス取付用周壁部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】カップ状に形成されたヨークの周壁部の内
   周に磁石が取り付けられ、前記ヨークの内側を同心的に
   延びるように設けられた回転軸の端部が前記ヨークの底
   壁部に結合されている回転電機用回転子において、 前記ヨークの底壁部の中央部に該ヨークの内側に突出し
   た環状のボス取付用周壁部が成形され、 前記回転軸の端部はその端面を前記ヨークの底壁部の外
   面より外側に突出させない状態で前記ボス取付用周壁部
   の内側に配置され、 前記回転軸の端部と前記ボス取付用周壁部とを鋳くるむ
   ようにボスが鋳造されて、該ボスを介して前記回転軸の
   端部がヨークの底壁部に結合され、 前記ボスはヨークの底壁部の外面より外側に突出しない
   ように形成されていることを特徴とする回転電機用回転
   子。