JPH034135Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、外周部に永久磁石を装着した回転子
を電機子巻線を施した固定子内へ所定の空隙を介
して対向配置し、回転子の回転に応じてインバー
タ等の制御装置を介して電機子巻線の各相に順次
供給される電源によつて回転子を駆動する無刷子
電動機に係り、特に密閉型圧縮機等への適用を目
的とした無刷子電動機の回転子構造に係るもので
ある。

一般に、密閉型圧縮機に使用される無刷子電動
機の回転子構造は、鉄等の磁性体にて円筒状に構
成した回転子ヨークの外周部にフエライト等の保
磁力の高い永久磁石（以下磁石と称す）を装着す
るものであるが、この他に、補修不能な完全密封
条件下に於て機械的強度に脆いフエライト磁石の
品質を長期に亘り保護するための構造が要求され
る。特に高速回転化指向にある最近の密閉型圧縮
機にあつては、何等かの原因によつて磁石に生じ
たき裂部が、回転時の遠心力または振動等によつ
て増長して磁石の破損や飛散に至る危険があるた
め、適当な保護部材によつて磁石の周囲を完全に
覆つて構成する必要がある。

そこで第１図に示す如く、磁石２の軸方向両端
にはアルミニウム等のダイカストによつて環状保
護部６を形成し、一方磁石２の外周部にはガラス
等の繊維紐、またはステンレス等の金属線をコイ
ル状に巻回した巻装状保護部３が形成される。ガ
ラス繊維及びステンレス線は密閉型圧縮機内に於
て抽出物等の発生する危惧がない点、耐遠心力の
ための引張強度に優れる点及び非磁性体である点
等から磁石外周部の保護部材として好適なもので
ある。またステンレス等の金属を用いる場合に於
て、線材による巻装体として構成する理由は主に
渦電流損の低減を目的とするものであり、必要に
応じて金属線外周部に絶縁被覆等を設けて使用さ
れる。

尚第１図に於て４は環状保護部６を保持する棒
状の連結部であり、環状保護部と一体にダイカス
ト形成するものである。また７は略三日月形の平
面形状を有するバランスウエイトであり、環状保
護部６と一体にダイカスト形成したり、加締め等
により取り付けるものである。

第１図に示す回転子の製作手順の概略を説明す
ると、先ずアルミニウム等のダイカストによつて
環状保護部６、棒状連結部４及びバランスウエイ
ト７を回転子ヨーク１の周辺に形成し、次に回転
子ヨーク１の外周部に所定の個数の磁石２を接着
剤等で仮固定して装着し、最後に金属線等を巻回
し、樹脂で固着したり、巻回物の端末を環状保護
部６に挟持させる等して巻装状保護部３を形成す
る。この手順に於て注目すべき点は環状保護部６
をダイカスト形成した後に磁石２の装着が行われ
る点であり、これはダイカスト時のヒートシヨツ
クによつて磁石が急激な熱歪を受けて破損するの
を回避するためである。

さて、上述の如く構成される回転子に於て、回
転子の軸方向両端に位置する環状保護部相互間の
寸法は、ダイカスト金型が一定であれば常に一定
の寸法に構成される。一方フエライト磁石は焼結
時に体積で30〜40％の収縮を起こすため焼成寸法
のバラツキは±２％程度に達し、その結果例えば
軸方向長100mmの磁石を使用した場合、磁石端部
と環状保護部との間には最大４mm程度の隙間を生
じる結果となる。勿論研削等の手段によつて磁石
長の管理は可能であるが、加工コストが莫大なも
のとなるため実用上は上記バラツキを有したまま
で使用せざるを得ない。

従つて、磁石外周部に巻装状保護部を形成する
ために金属線等を巻回する際、磁石端部と環状保
護部との隙間に巻回物が落ち込んでしまうといつ
た問題が発生する。第２図はこの現象を説明する
磁石端部近傍の正面拡大断面図であり、巻装状保
護部３の巻回物としてステンレス等の金属線９を
用いた場合を示している。第２図からも明らかな
ように、金属線９は磁石２の端部に於て、磁石端
部と環状保護部との隙間８に落ち込み部１０を生
じる。この結果磁石端部が保護部から露出し、磁
石の保護が不完全となつてしまう。また金属線９
はひとつながりのコイル状に巻回されているた
め、落ち込み部がさらに拡大する危険が存在し、
もし金属線端末の固定後に落ち込み部の拡大が生
じた場合、巻装状保護部３の磁石２に対する締め
付け及び保護効果が益々喪失される結果となる。

本考案はかかる欠点の改善を目的とするもので
あり、磁石長のバラツキによつて磁石と環状保護
部との間に生じる隙間に巻装状保護部を形成する
巻回物が落ち込む現象を防止し、磁石保護構造の
品質を向上させた回転子を提供するものであり、
以下本考案の実施例を示す図面に従つて説明を行
う。

第３図は本考案による回転子磁石端部近傍の正
面拡大断面図であり、第２図に示した例と同一ま
たは相当箇所には第２図と同一の符号を付して従
来と重複する部分の構成説明は省略する。

本考案の特徴とする点は、第３図中符号６ａで
示される環状保護部の外周部近傍に薄肉部分１１
を設けた点であり、この薄肉部分１１を軸方向に
加圧して磁石２の端部に当接させるものである。
この薄肉部分１１を有する環状保護部６ａは、形
成に際して余分な工数を要するものではなく、例
えば予め準備されたダイカスト金型により所定形
状にダイカスト形成されるものである。

第３図ａは本考案回転子の製作過程に於て、巻
装状保護部の形成前の状態を示しており、ヨーク
１に装着された磁石２は自身の有する長さのバラ
ツキのために環状保護部６ａとの間に隙間８を生
じている。この状態に於て、環状保護部６ａの薄
肉部分１１のみに当接する環状の治具等を介し
て、適当な加圧装置により薄肉部分１１を軸方向
磁石側へ加圧することにより、薄肉部分１１は軸
方向へ塑性変形して第３図ｂに示す如く磁石２の
端部に当接する。上記薄肉部分の加圧変形後は、
従来同様、磁石２の外周に金属線９を巻回して巻
装状保護部３を形成する。この状態を示したもの
が第３図ｂであり、磁石端部と環状保護部との隙
間８は変形した薄肉部分１１によつて塞がれるた
め、金属線９は隙間８へ落ち込むことなく巻回さ
れる。この結果、磁石２の端部が保護部から露出
することなく、磁石の保護が完全に達成されるも
のである。

尚、塑性変形後の薄肉部分１１の外径は磁石２
の外径と略均一である方が金属線９の巻装作業上
好ましく、従つて一般には変形前の薄肉部分１１
の外径が磁石外径より若干大きく形成されるよう
にダイカスト型を設計することが望ましい。この
場合、塑性変形後の薄肉部分１１の外径の一部が
磁石外径より突出することもあり得るが、巻回さ
れる金属線９の外周面より突出しない程度であれ
ば実用上は支障なく、必要であれば変形した薄肉
部分１１の外径に切削等を施した後金属線を巻回
してもよい。

第４図は巻回される金属線９の端末固定構造を
示す回転子端部の正面拡大図であり、金属線９の
端末１３は環状保護部６ａの薄肉部分１１に予め
設けられた溝１２へ引き込んだ後、加締め固定に
よつて環状保護部６ａに挟持されるものである。
本考案に於ては第２図に示した金属線の落ち込み
部１０が存在しないため、金属線端末１３の固定
時または固定後に金属線が緩む心配はなく、従つ
て第４図に示した簡単な端末固定構造が採用可能
となるほか、樹脂等によつて巻装状保護部を改め
て固着する必要も生じない。

また本考案に於ては、加圧変形させる部分が薄
肉であるため、小さな圧力によつて容易に変形加
工が達成され、従つて薄肉部分１１以外の箇所へ
の応力の波及は微少である。また一方、フエライ
ト磁石は圧縮力に対しては比較的大きな強度を有
しているため、薄肉部分１１の圧迫に十分耐え得
るものである。従つて本考案の加圧変形過程に於
て、薄肉部分１１以外の環状保護部６ａ、バラン
スウエイト７ａ及び磁石２等が大きな変形を生じ
たり破損したりすることは皆無であり、本考案に
於ける薄肉部分１１はかかる効果を目的として設
置されるものである。またバランスウエイト７ａ
は従来同様の形状でも支障ないが、薄肉部分１１
の変形加工を容易にするため、第３図に示す如く
外径を若干小さく構成することが好ましく、前述
の如く変形加工による影響は微少であるため、バ
ランスウエイトの取付寸法の精度が悪化する危惧
はない。

尚、複数個装着される磁石の各々がそれぞれ異
なる軸方向長を有している場合も想定されるが、
この場合は環状保護部の薄肉部分に当接する加圧
治具を各々の磁石に対応する個数に分割して配設
し、それぞれの磁石長のバラツキに応じた変形量
を前記薄肉部分に施すことにより本考案の目的は
達成される。また環状保護部に設ける薄肉部分
は、磁石の軸方向両端に位置する２つの環状保護
部の両方に設けてもよいが、回転子製作の作業上
は環状保護部の一方のみに設けることが好まし
く、他方の環状保護部は磁石の基準面として用い
る構造が実用的である。また第３図に示した本考
案回転子の実施例では巻装状保護部としてステン
レス等の金属線を用いた例を示したが、ガラス繊
維等他の巻回物を用いる構造のものであつても本
考案の発揮する効果は何等変わるものではない。

以上説明した如く本考案によれば、環状保護部
の外周部近傍に設けた薄肉部分を加圧変形させて
磁石端部に当接させるといつた簡単な構成及び手
順によつて、他の回転子構成要素に不必要な変形
または破損を与えることなく、磁石端部の保護部
からの露出が防止されるとともに巻装状保護部に
よる磁石の締め付け効果が維持され、磁石保護構
造の品質を著しく向上させ得るものであり、密閉
型圧縮機等へ適用する回転子としてその実用的効
果は著大である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来の回転子の構成を説明
するための実施例を示し、第１図ａは平面断面
図、同図ｂは同図ａをＰ−Ｑ−Ｒ線にて切断して
示す正面断面図、第２図は磁石端部近傍の正面拡
大断面図、第３図及び第４図は本考案による回転
子の実施例を示し、第３図ａは回転子製作過程に
於ける巻装状保護部形成前の状態、同図ｂは巻装
状保護部形成後の状態をそれぞれ示す磁石端部近
傍の正面拡大断面図、第４図は巻装状保護部の端
末固定構造を示す回転子端部の正面拡大図であ
る。 １……回転子ヨーク、２……永久磁石、３……
巻装状保護部、５……シヤフト穴、６，６ａ……
環状保護部、７，７ａ……バランスウエイト、８
……隙間、９……金属線、１１……薄肉部分、１
３……巻装状保護部端末。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 環状に形成されて磁石の端部を保護する一対の
   環状保護部を円筒状回転子ヨークの軸方向両端に
   設け、次に焼結により形成された磁石を前記回転
   子ヨークの外周部に装着し、次に繊維紐または金
   属線をコイル状に巻回して磁石の外周部を保護す
   る巻装状保護部を前記磁石の外周部に設けて構成
   される回転子に於て、前記一対の環状保護部の少
   なくとも一方の外周部近傍を薄肉に構成し、この
   薄肉部分を軸方向に加圧して前記磁石端部に当接
   させたことを特徴とする回転子。