JPH0265636A - ラジアルタイプの同期電動機ロータと出力軸との固定構造 - 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、ロータコアとマグネットとを円周方向に交互
に並設したタイプの、所謂ラジアルタイプのロータを出
力軸に固定する構造に関する。

〔従来の技術〕

−ａにラジアルタイプのロータを出力軸に固定するには
、該ロータの両端に端板を取り付け、この端板を介して
出力軸に固定している。その方法の１つとして焼ばめが
あり、またピン部材を打ち込んで締結固定する方法もあ
る。更に、ロータを構成するロータコア及びマグネット
等の相対的ガタを防止すべく、含浸材により処理するこ
とが多い。

〔発明が解決しようとする課題〕

然しなから、上記の焼ばめ方法でもビン部材による方法
でも、ロータの端部以外は出力軸と隙間を有しており、
従って何らかの外力による曲げ作用を受けると出力軸は
ロータの内部において曲げが生ずる。また特に軸方向に
長い高出力トルク用のロータの固定に際しては、上記の
焼ばめ方法では信頬性の高い締結が得られない。それは
、断面形状が同じであって、軸方向長さが異なるロータ
においては、当然ながら長いロータの方が出力トルクが
大きいが、そのトルクの伝達を行なう焼ばめ部分は０；
５後２箇所に限られるからである。

依って本発明は斯る課題の解決を図るべく、出力軸の曲
がることがないと共に信頼性の高い締結の得られるロー
タと出力軸との固定構造の提供を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

一ト記目的に鑑みて本発明は、ロータコアとマグネット
とを円周方向に交互に並設したタイプの同期式電動機の
ロータう出力軸に固定する構造であって、出力軸の表面
にねじ部分を有し、前記ロータを前記ねじ部分を含む領
域に亘って前記出力軸に挿入し、該ねじ部分を含む領域
と前記ロータの内周面との間隙にモールド用樹脂を充填
したことを特徴とするラジアルタイプの同期電動機ロー
タと出力軸との固定構造を提供する。

〔作　用〕

ロータの内周面はラジアルタイプのロータの構成上概ね
多角形の形状を成しており、またロータの内周面と対向
した出力軸の表面には旋盤によって容易に形成すること
の可能なねじ部分が形成しであるため、ロータ又は出力
軸と、これらの隙間に充填されたモールド用樹脂とが互
いに滑りを生ずることなく、確実にトルクを伝達するこ
とが可能となる。また充填されたモールド用樹脂の存在
のため、出力軸に何らかの曲げ作用が働いても実際に曲
がることはない。

〔実施例〕

以下本発明を添付図面に示す実施例に基づいて更に詳細
に説明する。

マグネット１４とロータコア１６を円周方向に交互に並
設した、所謂ラジアルタイプのロータ１２を出力軸１０
に固定する方法並びにその固定構造につき説明する。本
実施例ではロータ■２はその軸方向長さが所定値である
４個の単位ロータ１２ａ。

１２ｂ、１２Ｃ，及び１２ｄを軸方向に並設して構成し
ている。マグネット１４とロータコア１６を一体化させ
るためにロータコア■６にはｔｌＪｍ材１８が貫通挿入
されている。こうして４個の単位ロータ１２ａ、１２ｂ
、１２ｃ、及び１２ｄから構成された比較的長いロータ
１２を出力軸１０に対して固定するが、該ロータ１２の
内周面と出力軸１０との間には隙間が存在している。そ
のロータ１２の両端に端板２６を設け、その内周部を出
力軸１０に軽く圧入できる寸法に設定しておく。この端
板２６を両端に設けたロータ１２を出力軸１０に小さな
力で圧入して所定の軸方向位置で止める。この所定位置
の出力軸には、一方の端Ｆｉ、２６の内周部の外側に位
置する注入口２８を有した溝３２が設けである。この溝
３２はロータ１２と出力軸１０との間隙にモールド用樹
脂、例えばエポキシ樹脂を流入（場合によっては圧入）
させてその間隙をモールド用樹脂で充填させるための樹
脂液導入溝である。

上記注入口２８からモールド用樹脂２４を注入してロー
タ１２と出力軸１０との間隙に充填し、更に注入を続け
るとマグネット１４とロータコアＩ６との隙間からロー
タＩ２０表面に溢れてくる。

樹脂２４を単に注入するだけでは、第４図に示す如くロ
ータ１２の表面に溢れた樹脂２２′は部分的に盛り上が
ってしまう。周知の如（ロータはステータとの間に僅か
な間隙を有するのみであり、上記の盛り上がり樹脂はロ
ータの最大外径を超えて盛り上がってはならない。これ
を防止するには、例えば第３図に示す如くロータ１２の
外側に円筒状の治具ケース３０を被せておけば、溢れた
樹脂２２は第２図に示す様にロータ１２の最大外径内に
収まる。ロータ１２の内周面と出力軸１０との間に充填
された樹脂は外部から見えないが、ロータ１２の表面に
溢れた樹脂の存在により内部の隙間に樹脂が充填された
ことが確認できる。

この構造に使用する出力軸重０として、ロータ１２に挿
入されている部分に亘って第５図に示す様なねじ部１１
を旋盤によって形成しておくと、充填されたモールド樹
脂２４と該ねじ部１１とは互いに係合し合い、ロータ１
２に発生したトルクを確実に伝達することが可能となる
。一方、第２図によってもわかる様に、ロータ１２の内
周面は概ね多角形状から成るため、該ロータ１２と充填
されたモールド樹脂２４とは互いに滑りを生ずることが
ない。

トルクの伝達を確実に行なうことのみを考えれば、軸方
向に溝を有するスプラインが最適であるが、その場合は
出力軸１０と充填されたモールド用樹脂２４とが軸方向
に相対滑りを生ずる可能性がある。従って、ねじの様に
螺旋溝を設けることが最も好ましく、またスプラインを
形成する場合と異なり、手軽に使用できる旋盤を使用し
て加工でき、効率的に低コストで出力軸の製作が可能で
ある。充填されたモールド樹脂２４との相対滑りを押さ
えることが目的であるため、第６図に示す様に、第５図
のねじ１１ではなく出力軸ｌＯ′の表面を旋盤によって
粗加工した加工部１ｒ（広い意味でねじに含ませる。）
を設けたものでもよい。

また第５図や第６図に示す螺旋溝（ねじ１１１１′）の
ピッチは大きくてもよく、この場合は一条ねじではなく
て多条ねじとしてもよい。

上記第６図の粗加工部１１′と同等の効果を有するもの
に、ローレフト加工を施した場合が考えられるが、該ロ
ーレット加工は工具を被加工体（出力軸）に強く押し付
ける加工であるため、出力軸に反りが生じ易く、特に細
長い出力軸には不向きである。またトルク伝達のために
は出力軸の外周面をその長手方向に面取りしたり、また
長手方向にキー溝を設けることも考えられるが、前述し
たスプラインと同様、旋盤により加工することができず
コスト高となる。

第７図は第５図に示すねじ部１１を有した出力軸１０を
使用したロータと、通常の円柱形出力軸を使用したロー
タとにおいて、実験による最大の伝達トルクを百分率で
表示したものである。横軸はロータの雰囲気温度を示し
、縦軸は常温における通常の円柱形出力軸を使用したロ
ータによる最大伝達トルクを１００パーセントで表示し
ている。

−点鎖線で示す変化曲線３８が円柱形出力軸の場合であ
り、実線で示す直線４０が本発明構造による場合である
。図から明らかであるが、常温ではエポキシ樹脂は硬化
状態であるため両者に差は見られないが、高温になると
エポキシ樹脂が軟化する傾向にあり、曲線３８の方はそ
のトルク伝達性能が大きく低下するが、本発明による場
合は低下が見られない。

Ｃ発明の効果〕 以上の説明から明らかな様に本発明によれば、旋盤によ
り容易に形成可能なねじ部を有した出力軸を使用して、
ロータに発止するトルクが確実に出力軸に伝達されると
共に、充填モールド樹脂の存在のため出力軸に曲げが生
じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によりロータと出力軸とを固定結合させ
た場合の正面図、 第２図は第１図の矢視線ｎ−ｎによる部分拡大横断面図
、 第３図は本発明の固定構造を製作する一過程を示す部分
横断面図、 第４図は第３図に示す場合と異なる製作方法による出力
軸付きロータの部分横断面図、第５図は本発明による固
定構造を構成する出力軸の１実施例、 第６図は第５図に代わる第２の実施例、第７図は本発明
の効果を示すグラフ図。 １０・・・出力軸、　　　ｕ、ｔｒ・・・ねじ部、１２
・・・ロータ、　　　　１４・・・マクネット、１６・
・・ロータコア、 ２２．２２’、２４・・・モールドされた樹脂、２８・
・・注入口、　　　　３０・・・円筒状治具ケース、３
２・・・溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ロータコアとマグネットとを円周方向に交互に並設
   したタイプの同期式電動機のロータを出力軸に固定する
   構造であって、出力軸の表面にねじ部分を有し、前記ロ
   ータを前記ねじ部分を含む領域に亘って前記出力軸に挿
   入し、該ねじ部分を含む領域と前記ロータの内周面との
   間隙にモールド用樹脂を充填したことを特徴とするラジ
   アルタイプの同期電動機ロータと出力軸との固定構造。