JPH0515092A - 回転子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 薄鉄板を積層してヨーク１を形成し、このヨ
ーク１の外周部に磁石２を装着し、この磁石２の外周部
にキャン３を嵌着し、一方ヨーク１の積層方向両端部に
は端板４，５を配置するとともに、ヨーク１及び端板
４，５内を積層方向に貫通するカシメピン９によってヨ
ーク及び端板を一体化して構成する回転子の製造方法に
おいて、磁石２の外周部にキャン３を嵌着した後に、ヨ
ーク１及び端板４，５のかしめ固定を行うことを特徴と
している。 【効果】 ヨーク１と端板４，５をカシメピン９によっ
てかしめると、かしめ部１１の近傍のヨーク１に圧迫力
が作用し、磁石２を外径方向へ押圧するが、キャン３が
磁石２に密着してきつく嵌着されているために、磁石２
とキャン３とは全面で接合した状態が維持され、キャン
の空回り等の不良品が生じない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インナーロータ型の電
動機の回転子に関し、特に磁石が装着される回転子の製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の回転子の構造として、例えば特
開平２−２４６７４８号公報に開示されるものがある。
図１及び図２によってこの構造を説明すると、厚肉円筒
形のヨーク１の外周部に瓦状の磁石２を複数配置し、こ
の磁石２の外周部に薄肉円筒形のキャン３を嵌着し、一
方磁石２の軸方向両端には端板４，５を装着して回転子
が構成される。

【０００３】さらに細部について説明する。ヨーク１
は、軸孔６、カシメピン挿通孔７、磁石の位置決め突起
８をそれぞれ有して打ち抜いた円形薄鉄板を、これら孔
部や突起が軸方向に整列するように多数積層することに
より形成される。ヨーク１を薄鉄板の積層体とする最大
の理由は、回転子の外側に配置される電動機の固定子鉄
心が薄鉄板の積層体によって形成されるため、この固定
子鉄心の打ち抜き形成と同時に同一材から回転子のヨー
ク１を形成すれば、工数を要することなく、また材料の
歩留まりも良好に形成できるためである。磁石２は、フ
ェライト等の硬質磁性材により形成されるが、円筒状の
ものが一体で形成できないために、複数の瓦状片のもの
を使用して、これを等配に配置する。フェライト等は機
械的強度面において脆く、且つ機械加工しにくいという
欠点を有している。また磁石２は、キャン３の締め付け
によって固定されるため、ヨーク１への装着時において
接着剤等は必要としない。

【０００４】キャン３は、回転子の回転時の遠心力から
磁石２を保護するものであるため、引張強度に優れ且つ
非磁性体であることが要求され、一般にＳＵＳ３０４等
のステンレスパイプが使用される。前述のように、キャ
ン３を磁石２の外周に嵌着することによって、磁石２が
締め付けられて移動できないようにする必要があるた
め、前記嵌着の手段は、焼きばめまたは圧入によるしま
りばめとなる。端板４，５は、回転時に生じる振動等の
衝撃によって磁石２が欠けた場合に、その破片や粉が回
転子外へ放出されることのないように設けるものであ
り、黄銅等の非磁性の円形板が使用される。端板４，５
にはヨーク１のカシメピン挿通孔７と連通する透孔が設
けてあり、ヨーク１と端板４，５は、それぞれの内部を
積層方向に貫通する複数のカシメピン９によって相互が
固定されている。カシメピン９には磁性体である鉄材が
適し、頭部１０とかしめ部１１を有している。尚、図１
及び図２には図示しないが、回転子の組み立てをスムー
ズに行うために、実際には磁石２と端板４，５との間、
及び端板４，５とキャン３との間には若干の隙間が設け
られている。

【０００５】次に上記回転子の製作手順を説明する。製
品の組み立てにおいて、内側から順に外側へ向けて組み
立てていく手法は、作業性等の面で都合がよい場合が多
いため、一般的手法として定着している。即ち、先ずヨ
ーク１と端板４，５をカシメピン９によって固定する。
これはヨーク１を構成する各薄鉄板がばらけるのを先ず
防止する目的も有している。次にヨーク１の外周部に複
数の磁石２を配置し、治具を用いて仮固定する。次に磁
石２の外周部にキャン３を焼きばめ等によって嵌着し、
この結果磁石２が保持されて、回転子本体が形成され
る。尚、用途によって、回転子の外径精度が厳しく要求
される場合は、軸孔６を基準にしてキャン３の外径切削
を行って回転子が完成する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ヨーク１と端板４，５
をカシメピン９によってかしめると、かしめ時の圧迫に
よってヨーク１を構成する薄鉄板が塑性変形し、ヨーク
外径に膨れが生じる。この現象を図４及び図５に誇張し
て示す。図に示すように、特にカシメピン９のかしめ部
１１の近傍においてヨーク１が変形するため、破線で示
す正規外径から膨らんで膨出部１２を生じる。この結
果、ヨーク１の外周部に磁石２を配置した際、図４に示
すように磁石２の内周円弧がヨーク１の外径に沿わなく
なってガタが生じてしまう。またこの現象はカシメピン
９のかしめ部１１の近傍のヨーク１において顕著である
ため、図５に示すように、軸方向においても磁石２とヨ
ーク１との間にガタが生じる。

【０００７】上記ヨーク１の膨出部１２によって、磁石
２の外径が部分的に大径となってしまう。このため磁石
２の外周部にキャン３を焼きばめ等により嵌着する際、
キャン３が嵌入できなくなって不良品を生じる。またキ
ャン３が嵌入できた場合であっても、キャン３のしまり
ばめによる効果が上記磁石２の大径部分にしか効かない
ため部分的な接合となっており、回転子の加減速時にキ
ャンの空回りが生じてキャンが抜けてしまう心配があ
り、品質上の問題となっている。またキャンの外径切削
を行うものにおいては、切削時にキャンが空回りしてし
まい、外径の仕上げができなくなって不良品となる。さ
らに上記キャンの空回りの心配があるために、切削速度
（送り）を速くすることができず、工数を浪費してしま
う。

【０００８】尚、端板４においても外径部の膨れは生じ
るが、この場合は、端板４の外径を予め小さ目に設定す
れば対処し得る。しかしヨーク１の場合は、異なる外径
を有する薄鉄板を用いて積層することは、型費や工数の
増加となり、また膨出部１２を逃がすための切欠等をヨ
ーク１の外径に設けることは、磁気特性の悪化となり、
いずれも好ましい手法ではない。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、ヨーク及び端
板内を積層方向に貫通するカシメピンによってヨーク及
び端板を一体化して構成する回転子の製造方法におい
て、磁石の外周部にキャンを嵌着した後に、前記ヨーク
及び端板のかしめ固定を行うものである。キャンの嵌着
後は、キャンの締め付け力によってヨークを構成する各
薄鉄板は移動が規制された状態で保持されるため、ヨー
ク内の鉄の占積率を高くするために、磁石外周部にキャ
ンを嵌着する際は、ヨークを積層方向に圧縮して保持す
る。

【００１０】

【作用】ヨークと端板をカシメピンによってかしめる
と、かしめの圧迫力がかしめ部の近傍のヨーク部分に作
用するが、ヨーク外周に密着した磁石と、この磁石に密
着してきつく嵌着されたキャンが存在するために、ヨー
クの外径の膨れが抑制される。この場合、ヨークに加わ
る外径方向への圧迫力は、磁石全体を外径方向へ押圧
し、磁石とキャンとは全面で接合した状態のまま外径方
向へ圧迫を受けることになる。

【００１１】

【実施例】本発明の製造方法により製作される回転子
は、最終形状において図１及び図２に示したものとな
る。従って、構造に関しては図１及び図２に関する前述
の説明の通りである。ただ、ヨーク１を構成する薄鉄板
は相互にばらけ易いので、各薄鉄板の打ち抜きと同時に
適宜箇所にカシメクランプ用の突起部を設けて、相互に
クランプしておく構成が好ましい。

【００１２】図３は、本発明による回転子の製造の一過
程を例示するものであり、キャンの嵌入時の状態を示し
ている。薄鉄板を整列積層したヨーク１の積層方向両端
に端板４，５を配置し、これを積層方向に圧縮して薄鉄
板間の隙間を少なくし、ボルト１３とナット１４によっ
て積層体が保持されている。保持手段としては、プレス
によって積層体を圧縮した後、ヨーク１及び端板４，５
の軸孔６にピン等を圧入して保持してもよい。この時点
でヨーク１の外径は整列状態にあるため、複数の磁石２
を配置した際、磁石２の内周円弧とヨーク１の外径は全
面で良好に接合する。またヨーク１の外周部に密着する
ことによって、磁石２の外径は均一な状態に維持され
る。磁石２は図示しない治具によって外周部の一部をク
ランプされて保持されており、磁石２の外周部にキャン
３の先端が若干嵌入された時点で、上記クランプの治具
は取り去られる。

【００１３】キャン３は、焼きばめまたは圧入によって
図３の矢印方向へ嵌入される。この場合、磁石２の外径
が均一なため、スムーズに嵌入することができる。嵌入
後、キャン３と磁石２とはほぼ全面で接合して、しめし
ろによる圧迫力はヨーク１まで及ぶため、この時点で積
層体の保持手段１３，１４は取り去っても構わないが、
内径精度を維持する都合上、軸孔６に引き続きピン等を
嵌入しておくのが好ましい。

【００１４】しかる後、複数のカシメピン挿通孔７にカ
シメピン９が挿通されてかしめられ、図１及び図２に示
す回転子形態が完成する。カシメピン９のかしめ部１１
による圧迫力は、かしめ部１１の近傍のヨーク１に作用
するが、ヨーク１の外周には密着した磁石２と、この磁
石２に密着してきつく嵌着されたキャン３が存在するた
めに、ヨーク１の外径の膨れはわずかなものに抑制され
る。ヨーク１に加わる外径方向への圧迫力は、磁石２が
硬く、変形しにくいため、磁石２の全体を外径方向へ押
圧し、磁石２とキャン３とは全面で接合した状態のまま
外径方向へ圧迫を受けることになる。この結果、かしめ
部１１側のキャン３の外径が若干膨れることは起こり得
るが、キャン３の肉厚の数％程度の膨出であるため支障
はない。また外径精度が要求される回転子の場合は、最
後に軸孔６を基準にしてキャン３の外径切削がなされて
回転子が完成する。この外径切削においては、キャン３
が磁石２とほぼ全面にわたって接合して抱きつきが強い
ため、キャン３が空回りを起こすことなく、切削速度も
十分速くすることができる。

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば、ヨークと端板のかしめ
固定の前にキャンを嵌着するものであるため、ヨーク外
周部に配置した磁石の外径寸法が安定しており、キャン
の嵌入不良が生じることがない。またキャンが磁石とほ
ぼ全面にわたって接合して抱きつきが強いため、回転子
の加減速によってキャンが抜けることがなく、品質に優
れたものが製造できる。また上記のようにキャンの抱き
つきが良いため、外径切削によってキャンが空回りして
不良品となることがなく、さらに外径の切削速度を速く
することができるため、工数が低減される特長がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】回転子の構造例を示す平面断面図。

【図２】回転子の構造例を示す正面断面図。

【図３】本発明の製造方法の一過程を例示する正面断面
図。

【図４】従来の問題点を説明する回転子の要部平面断面
図。

【図５】従来の問題点を説明する回転子の正面半断面
図。

【符号の説明】 １…ヨーク， ２…磁石， ３…キャン， ４，５…端
板，９…カシメピン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薄鉄板を積層してヨークを形成し、この
   ヨークの外周部に磁石を装着し、この磁石の外周部にキ
   ャンを嵌着し、一方前記ヨークの積層方向両端部には端
   板を配置するとともに、前記ヨーク及び端板内を積層方
   向に貫通するカシメピンによって前記ヨーク及び端板を
   一体化して構成する回転子の製造方法において、前記磁
   石の外周部に前記キャンを嵌着した後に、前記ヨーク及
   び端板のかしめ固定を行うことを特徴とする回転子の製
   造方法。
2. 【請求項２】 磁石外周部にキャンを嵌着する際、ヨー
   クを積層方向に圧縮して保持することを特徴とする請求
   項１記載の回転子の製造方法。