JPH11113197A - 電動機の回転子およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 防振性能を付与した電動機の回転子におい
て、その製造方法を簡便にし、低コストで高い防振性能
を有する回転子を提供することを目的とする。 【解決手段】 電動機に使用する回転子の固定子に対向
する面と、回転子の軸との間にゴム状弾性体を構成して
防振構造とする回転子を、回転子と出力軸３とを結合す
る保持部材２と固定子に対向する円筒状の外周部１と
を、硬化前には液状であり、硬化後にはゴム状弾性体と
なる樹脂で結合して構成することにより、出力軸３と外
周部１の同心度を維持しつつ、防振性能に優れた回転子
が特別な治具などを使用することなく容易に得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動機に使用する
回転子に関する。

【０００２】

【従来の技術】電動機に使用する回転子を防振構造とす
ることはエアコン等の電気機器の静音化に有効であり、
特開平７−７５２６９号公報、特開平６−８６４８５号
公報にあるような、回転子にゴム状弾性体を組み込んで
防振構造とする方法、特開平６−３０５３７号公報にあ
るような、梁部を設けた鉄板を積層して防振構造とする
方法等が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の構
成は、円筒形状の永久磁石あるいは永久磁石支持体と、
軸あるいは軸に固定するための保持部材との間にゴムな
どの弾性体を接着手段等で固着保持していた。円筒形状
の永久磁石と、軸と、弾性体の接着作業は、軸と永久磁
石外周面との同心度を確保するために治具を必要とする
うえ、接着剤の硬化など工程が多岐にわたるためにコス
トアップとなり、また治具を使用しても同心度の確保が
困難であった。また、梁部を設けた鉄板を積層する方法
においても、回転子の強度を維持するため、鉄板の積層
時に、梁部の位置をずらして積層せねばならず、生産性
が低下する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は電動機に使用す
る回転子およびその製造方法に関し、円筒形状の外周部
と出力軸との間に、硬化前には液状で硬化後にゴム状弾
性体となる合成樹脂を硬化前の状態で注入する空間を設
け、この空間に粘度500Poise以下の硬化前合成樹脂を注
入し、しかる後に合成樹脂を硬化させてゴム状弾性体と
ならしめることにより円筒形状の外周部と出力軸との間
がゴム状弾性体を介して結合された回転子を得るもので
ある。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、円筒形状の外周部と、前記外周部の内径側に充填さ
れた合成樹脂と、前記合成樹脂により前記外周部の中心
軸線位置に連結固定された出力軸とからなる電動機の回
転子であって、前記合成樹脂は硬化前には液状であり、
硬化後にはゴム状弾性体となる合成樹脂であるものであ
り、硬化前には液状の樹脂を使用することで、回転子の
円筒形状の外周部と出力軸との間にゴム状弾性体を構成
する際の注型時の作業性が良く、接着などの工程も省け
る。具体的には、イソシアネート基をもつポリイソシア
ネート成分と、ヒドロキシル基をもつポリオール成分の
ウレタン結合によるポリウレタン樹脂などが使用でき
る。

【０００６】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
回転子において円筒形状の外周部を極異方性永久磁石と
したものであり、永久磁石の内側にヨーク部分が不必要
となるため、回転子の構成が簡単になるという作用を有
する。

【０００７】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２記載の電動機の回転子において、円筒形状の外周部お
よび保持部材の外周部の何れか一方または両方に凹凸部
を設けたものであり、注入した樹脂による固定子外周部
と保持部材の固定がより強固になるという作用を有す
る。

【０００８】請求項４に記載の発明は、請求項１，２ま
たは３記載の回転子において、円筒形状の外周部内側に
リング状の重りを設けたものであり、より防振性能が向
上するという作用を有する。

【０００９】請求項５に記載の発明は、円筒形状の外周
部と、前記外周部の中心軸線上に配置された出力軸と、
前記出力軸の少なくとも一部分の周方向を包囲するよう
に配置固定された保持部材と、前記保持部材および円筒
形状の外周部の一方の端面どうしを連結する連結部とに
より一方の端面が閉じた略環状の空間を形成し、前記環
状の空間に硬化前には液状であり硬化後にはゴム状弾性
体となる合成樹脂を硬化前の状態で注入する第１の工程
と、前記合成樹脂を硬化させる第２の工程と、前記合成
樹脂が硬化した後に前記連結部分の一部または全部分を
除去する第３の工程とからなることを特徴とする電動機
の回転子の製造方法であり、液状の合成樹脂を組立工程
中に硬化させるために接着工程が不要で、あらかじめ保
持部材、外周部、連結部を所定の位置精度を保って配置
しておくことで特別な治具を必要とせずに出力軸と外周
部の同軸度を維持しつつゴム状弾性体を介しての結合が
可能となる。また、ゴム状弾性体により結合される前の
状態での出力軸と外周部の同心度を確保し、さらに硬化
前の液状合成樹脂を保持収納するために必要であった連
結部を合成樹脂硬化後に除去することで防振性能を損な
うことなく生産性の良い回転子の製造方法を得ることが
できる。

【００１０】請求項６に記載の発明は、請求項５記載の
回転子の製造方法において、円筒形状の外周部、保持部
材および連結部が磁石粉末を含む樹脂組成物の一体成形
により製造されるものであり、工程が少なくて済み、出
力軸と外周部の同心度をさらに高くできるという作用を
有する。

【００１１】

【実施例】以下本発明の実施例について、図１から図４
を用いて説明する。

【００１２】（実施例１）図１は本発明の一実施例を示
す回転子の斜視図である。図２は図１のＡ−Ｂ断面図で
ある。図３は図１の回転子の製造工程において合成樹脂
を注入する前の状態を示す断面図である。図４は図１の
回転子の製造工程において合成樹脂を注入した後の状態
を示す断面図である。図１から図４において、１は円筒
形状の外周部、２は回転子と出力軸とを結合する保持部
材、３は出力軸、４は保持部材と外周部との間に注入さ
れて後硬化して連結固定する合成樹脂、５は外周部と保
持部材の間を連結する連結部である。

【００１３】次に、本発明の具体的実施方法について説
明する。図３において、外周部１、保持部材２、および
連結部５は磁気的にハードなフェライト磁石粉末に、ナ
イロン樹脂を混合したフェライト樹脂磁石成型用ペレッ
トを用いて、射出成形により一体成形し一端が閉じたリ
ング状の中空部６を形成している。

【００１４】図３のような回転子を製造した後、図４に
示すように、中空部６に合成樹脂を注入したのちに硬化
させ、保持部材２と外周部１を結合する合成樹脂硬化物
４とする。注入する樹脂としては、硬化前には粘度が低
く、硬化後にはゴム状弾性体となるものが適しており、
例えばイソシアネート基をもつポリイソシアネート成分
と、ヒドロキシル基をもつポリオール成分のウレタン結
合による熱硬化性ポリウレタン樹脂、クロルスルフォン
酸ポリエチレン等を添加してフレキシブル性をもたせた
エポキシ樹脂等が使用できる。その他、ＵＶ硬化樹脂も
使用できる。

【００１５】このとき、中空部６はその一端が閉じてい
るために、出力軸３あるいは保持部材２の内周面と外周
部１の同心度を特別な治具を用いることなく確保するこ
とができ、注入した合成樹脂が外部に漏れることもな
い。また、合成樹脂が完全に硬化していない状態でも、
保持部材２と外周部１は、連結部で強固に結合されてお
り、乾燥工程などに移送する際のハンドリングが容易と
なり、乾燥工程などでの出力軸３と外周部１の同心度の
ずれが防止できる。

【００１６】しかしながら、図４の状態では、保持部材
２と外周部１は、合成樹脂硬化物４にくわえて、連結部
４でも結合されており、優れた防振性能は期待できな
い。そこで、図４における連結部５の一部を除去して図
２のような状態とし、保持部材２と外周部１が主に合成
樹脂硬化物４で結合されるようにする。このとき、連結
部５は、全て除去されていても良いが、部分的に保持部
材２と外周部１を結合していても良い。

【００１７】なお図３において、外周部１、保持部材
２、連結部５は同一の材料で一体成形されているものと
したが、それぞれ別の材料を使用しても良く、外周部
１、保持部材２、連結部５をそれぞれ別々に成形し、組
み合わせたものでも良い。また、出力軸３は、保持部材
２と一体に成形することができ、保持部材２を成形した
後に圧入することも可能である。さらに、外周部１は、
円筒状の磁石と、鋼板を積層した円筒状のヨークから構
成されていても良い。

【００１８】（実施例２）図５は第２の実施例を示す断
面図であり、外周部１の内側に重りとして円筒状の金属
亜鉛を設置し、中空部６に２液混合式の熱硬化型ウレタ
ン樹脂を注入し、８０℃で１時間硬化させたのち、室温
で２４時間放置後、連結部５を除去したもので、作業性
を損なうことなく、より優れた防振性能を付与すること
ができるものある。

【００１９】（実施例３）図６は第３の実施例を示す斜
視図であり、外周部１１の内周面および保持部材２１の
外周面に凹凸を設けることで外周部１１、保持部材２１
および合成樹脂４の結合強度を大きくできるものであ
る。

【００２０】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の発明によれば、
出力軸と外周部の間を硬化前は液状で硬化後はゴム状弾
性体となる合成樹脂で連結するので、精度が良く、生産
性に優れた防振回転子を得ることができる。

【００２１】請求項２に記載の発明によれば、円筒形状
の外周部が極異方性永久磁石とすることでヨークコアが
不要となり、より簡単な構成の回転子とすることができ
る。

【００２２】請求項３記載の発明によれば、円筒形状の
外周部および保持部材の外周部の何れか一方または両方
に凹凸部を設けることで、外周部と保持部材の合成樹脂
との結合強度を大きくすることができる。

【００２３】請求項４に記載の発明によれば、円筒形状
の外周部内側に、リング状の重りを設けたことにより、
より大きな防振性能を得ることができる。

【００２４】請求項５記載の発明によれば、合成樹脂が
硬化した後連結部の一部または全部を除去することによ
り、防振性能を損なうことなく生産性の良い回転子の製
造方法を得ることができる。

【００２５】請求項６記載の発明によれば、外周部、保
持部材および連結部が磁石粉末を含む樹脂組成物の一体
成形により製造することで、工程が少なくて済み、出力
軸と外周部の同心度をさらに高くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す回転子の斜視図

【図２】図１のＡ−Ｂ断面図

【図３】中空部を形成した回転子の断面図

【図４】中空部に合成樹脂を注入した回転子の断面図

【図５】本発明の他の実施例を示す回転子の断面図

【図６】本発明のもう一つの実施例を示す回転子の断面
図

【符号の説明】

１ 外周部 ２ 保持部材 ３ 出力軸 ４ 合成樹脂 ５ 連結部 ６ 中空部 ７ 重り

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒形状の外周部と、前記外周部の内径側
   に充填された合成樹脂と、前記合成樹脂により前記外周
   部の中心軸線位置に保持部材を介して連結固定された出
   力軸とからなる電動機の回転子であって、前記合成樹脂
   は硬化前には液状であり、硬化後にはゴム状弾性体とな
   る合成樹脂であることを特徴とする電動機の回転子。
2. 【請求項２】円筒形状の外周部が極異方性永久磁石であ
   ることを特徴とする請求項１記載の電動機の回転子。
3. 【請求項３】円筒形状の外周部および保持部材の外周部
   の何れか一方または両方に凹凸部を設けたことを特徴と
   する請求項１または２記載の電動機の回転子。
4. 【請求項４】円筒形状の外周部内側に、リング状の重り
   を設けたことを特徴とする請求項１，２または３記載の
   回転子。
5. 【請求項５】円筒形状の外周部と、前記外周部の中心軸
   線上に配置された出力軸と、前記出力軸の少なくとも一
   部分の周方向を包囲するように配置固定された保持部材
   と、前記保持部材および円筒形状の外周部の一方の端面
   どうしを連結する連結部とにより一方の端面が閉じた略
   環状の空間を形成し、前記環状の空間に硬化前には液状
   であり硬化後にはゴム状弾性体となる合成樹脂を硬化前
   の状態で注入する第１の工程と、前記合成樹脂を硬化さ
   せる第２の工程と、前記合成樹脂が硬化した後に前記連
   結部分の一部または全部分を除去する第３の工程とから
   なることを特徴とする電動機の回転子の製造方法。
6. 【請求項６】円筒形状の外周部および保持部材および連
   結部が磁石粉末を含む樹脂組成物の一体成形により製造
   されることを特徴とする請求項５記載の電動機の回転子
   の製造方法。