JPH0847190A

JPH0847190A - 電動機

Info

Publication number: JPH0847190A
Application number: JP6197481A
Authority: JP
Inventors: Etsuo Nakazawa; 悦雄中沢
Original assignee: Shibaura Engineering Works Co Ltd
Current assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 1994-07-28
Filing date: 1994-07-28
Publication date: 1996-02-16

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、永久磁石に接着剤を用いなくと
も、また、成形などの面倒な工程を用いることなく、容
易に製作でき、良好な軸心を有す永久磁石回転子を備え
た電動機を得ることを目的としている。【構成】プラスチックマグネットで円筒状の永久磁石
９を構成し、この永久磁石９の内径側に軸方向に延設さ
れる突出部１０を形成し、この突出部１０が嵌合できる
溝１１を鉄心８の外周に形成し、鉄心８に対して永久磁
石９の軸方向長を大きくし、さらに、鉄心に永久磁石を
嵌合すると共に突出部１０の軸方向端部を塑性変形によ
って鉄心８の側端で変形させて鉄心８と永久磁石９とを
固定して永久磁石回転子６を構成し、この永久磁石回転
子６を内装して構成することを特徴とする電動機。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄心の外周に永久磁石
を嵌合して構成される永久磁石回転子を備えた電動機に
関する。

【０００２】

【従来の技術】永久磁石回転子を備えた電動機は、巻線
が施された固定子内で回転できるように永久磁石回転子
に軸が備えられ、この軸の外周に鉄心を介して永久磁石
が取り付けられるように構成されている。この様に構成
される永久磁石回転子は、軸と鉄心との嵌合が圧入やカ
シメなどの方法によって比較的容易に高精度で製作でき
るが、鉄心と永久磁石との嵌合がそれぞれ異なる材料で
構成され、また永久磁石が脆い性質を有していることか
ら容易ではなく、もっぱら接着による固定方法が採用さ
れている。そして、軸が固定子に回転自在に支持される
ように構成されるため、軸と永久磁石との軸心が正確に
一致していないと永久磁石回転子の外周と固定子の内周
とが接触する恐れを生じる。このため、永久磁石回転子
と固定子との間には、組み立ての公差などが吸収できる
範囲の空隙が形成されている。そこで、この空隙が電動
機の運転の効率に極めて大きい影響を持つため、この空
隙をいかに小さくするかによって運転効率が決定される
ものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この様な鉄心と永久磁
石との接着による固定方法は、鉄心と永久磁石との間に
接着剤を介在することから、軸に対して永久磁石の取り
付け精度が良好にならないといった問題を有していた。
また、接着剤は、完全に固まるまでに時間を要すること
から、大量生産などの短時間に製作しなければならない
条件下では、実質的に使用が困難なものであった。

【０００４】この様な問題を解消する方法として、プラ
スチックマグネットなどによって一体成形することが試
みられている。しかしながら、軸などの他の部材を含め
て寸法が異なるものを製作する場合、異なる成形型を製
作しなければならないことから、多品種に適合しないと
いった問題を有していた。また、軸や鉄心を成形型にイ
ンサートしなければならず、製作が面倒であるといった
問題を有していた。

【０００５】本発明は、この様な事情に鑑みてなされた
ものであり、永久磁石に接着剤を用いなくとも、また、
成形などの面倒な工程を用いることなく高精度の永久磁
石回転子を構成して運転効率の良い電動機を得ることを
目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、プラスチック
マグネットで円筒状の永久磁石を構成し、この永久磁石
の内径側に軸方向に延設される突出部を形成し、この突
出部が嵌合できる溝を鉄心の外周に形成し、前記鉄心に
対して前記永久磁石の軸方向長を大きくし、さらに、前
記鉄心に前記永久磁石を嵌合すると共に前記突出部の軸
方向端部を塑性変形によって前記鉄心の側端で変形させ
て鉄心と永久磁石とを固定したことによって課題を解決
している。

【０００７】

【作用】鉄心の溝に永久磁石の突出部が嵌合して回転方
向に対する相対的な移動が拘束されることになり、さら
に、突出部の軸方向端部を加熱するなどして塑性変形さ
せることにより、鉄心の溝に対して突出部が軸方向へ移
動できなくなり、軸方向の移動の拘束ができ、回転方向
および軸方向に鉄心と永久磁石が固定されることにな
る。軸と鉄心とは、密着できるため、精度が良く、鉄心
と永久磁石とは、接着剤を介することがなく、直接接触
できるため、精度が良好となり、組み立て公差が極めて
少なくなり、軸と永久磁石との軸心が正確に一致するこ
とになる。

【０００８】

【実施例】この様な本発明を図面に示された一実施例に
基づいて説明すると、図１は、永久磁石回転子を備えた
本発明の電動機の縦断面図である。図２は、本発明に使
用される永久磁石回転子の斜視図である。図３は、永久
磁石回転子の縦断面図である。図４は、永久磁石回転子
を組み立てる状態を示す要部の斜視図である。図５は、
永久磁石回転子を組み立てる状態を示す要部の縦断面図
である。

【０００９】図１において、電動機は、ドーナツ状の固
定子鉄心１に巻線２が施されて固定子３が形成されてい
る。そして、固定子３は、外周がプリミックスのモール
ド成形でフレーム４が形成されている。さらに、フレー
ム４には、軸方向の両端部分に軸受５ａ、５ｂが備えら
れており、軸受５ａ、５ｂは、永久磁石回転子６の軸７
を回転するように支持している。

【００１０】永久磁石回転子６は、軸７に鉄心８が圧入
されて固定されており、鉄心８の外周に円筒状の永久磁
石９が備えられている。そして、永久磁石９は、内周に
突出部１０が形成されており、この突出部１０が嵌合す
る溝１１が鉄心８の外周に形成されている。さらに、永
久磁石９は、プラスチックマグネットで構成されてお
り、軸方向において鉄心８の幅より大きく形成されてお
り、突出部１１が鉄心８の側端で塑性変形による固定部
１２を形成している。

【００１１】また、フレーム４は、永久磁石回転子６を
固定子３に内装するため、軸方向の一方にブラケット１
３が形成されており、ブラケット１３は、永久磁石回転
子６を内装した後接着などの方法によってフレーム４に
一体になるよう構成されている。

【００１２】図２において、永久磁石回転子６は、軸７
と同軸に鉄心８が備えられ、さらに、永久磁石９が軸７
と同軸に備えられている。そして、永久磁石９の突出部
１０は、永久磁石９の内周に沿って４個均等に配設され
ている。さらに、突出部１０は、鉄心８の側端におい
て、塑性変形による固定部１２を形成している。

【００１３】図３において、永久磁石回転子６は、軸７
に鉄心８が圧入嵌合されて固定され、鉄心８の外周に永
久磁石９が装着されて永久磁石回転子６を構成してい
る。そして、永久磁石９の内周には、突出部１０が形成
され、鉄心８の溝１１に嵌合され、鉄心８の側端におい
て突出部１０が塑性変形して固定部１２を形成してい
る。

【００１４】図４において、永久磁石９の突出部１０
は、鉄心８の溝１１に嵌合されており、鉄心８の側端に
おいて、加熱されたコテ１４などによって加熱され、軟
化した状態でコテ１４で強く押すなどして塑性変形さ
せ、溝１１より幅が大きくなる固定部１２が形成されて
いる。

【００１５】図５において、永久磁石回転子６は、軸７
に鉄心８が圧入されて固定されており、さらに、永久磁
石９の内周に形成された突出部１０を鉄心８の外周に形
成された溝１１に嵌合する状態が示されており、永久磁
石９の突出部１０の一方の端部に鉄心８の側端に衝合す
る位置決め部１５が形成されている。このため、永久磁
石９を鉄心８に挿入装着した際、位置決め部１５が鉄心
８の側端に衝合して鉄心８に対する永久磁石９の位置が
決定されるように構成されている。

【００１６】この様な構成において、電動機は、軸７を
切削などの工程を経て所定の形状、寸法に製作し、電磁
鋼板をプレスで打ち抜き所定の形状とし積層して鉄心８
を製作する。そして、プラスチックマグネットを成形し
て永久磁石９を形成し、図５に示されるような状態で組
み立て、永久磁石回転子６を製作する。さらに、図３に
示されるように鉄心８の所定の位置に永久磁石９を装着
した後、図４に示されるようにコテ１４などを用いて突
出部１０を鉄心の端部に塑性変形させて固定部１２を形
成する。この時、永久磁石９は、固定部１２が形成され
ない一方の端部に鉄心８の溝１１より寸法が大きくなっ
た位置決め部１５が形成されており、鉄心８と位置決め
部１５とを衝合させて所定の位置にして固定１２を形成
することによって軸方向の組み立て精度が得られるよう
に構成されている。

【００１７】固定部１２は、永久磁石９がプラスチック
マグネットで形成されているため、例えばハンダ用のコ
テ１４などによって１６０度程度に加熱すると容易に塑
性変形して溝１１の断面より大きく変形する。また、突
出部１０の塑性変形は、ハンダ用のコテ１４に限らず、
熱で軟化する程度に加熱できるものであれば、他の手段
でもよく、例えば超音波あるいは高周波で加熱すること
も可能である。この様な突出部１０は、回転に対するバ
ランスが良好であればよく、周方向に対して均等に配設
すればよく、少なくとも対向する位置に２個備えればよ
い。また、突出部１０は、本実施例に示されるように軸
方向の一方にのみ形成することの他、位置決め部１５に
代えて突出部１０を形成することも可能である。

【００１８】この様に組み立てられる永久磁石回転子６
は、鉄心８の外周に永久磁石９が挿入装着されるため、
鉄心８の外周と永久磁石９の内周とが直接嵌合すること
になり軸７に対する偏心量が極めて少なくなる。このた
め、固定子３と永久磁石回転子６との間に形成される空
隙を極めて小さくすることができ、一般的に磁束密度が
低いプラスチックマグネットを用いるにも拘らず運転効
率を向上することができる。

【００１９】この様な永久磁石９は、鉄心８の外周に嵌
合する内径と固定子３の内径に対向する外径を備えるよ
うに構成されれば、異なる出力の電動機を構成するため
に鉄心８や固定子３の積層厚さを変更して軸方向長を変
更する場合、永久磁石９についても同様に軸方向長のみ
を成形型あるいは、切断によって変更することができる
ため、製造が容易であるといえる。

【００２０】なお、固定子３は、従来の電動機と同様に
構成されているものであり、固定子鉄心１に巻線２を巻
装してプリミックスでフレーム４をモールド成形するこ
とによって製作でき、永久磁石回転子６を組み込んでブ
ラケット１３によって一体化して完成させる。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、鉄心と永久磁石とを突
出部と溝の嵌合により、回転方向に拘束し、突出部の塑
性変形によって固定部を形成して軸方向の拘束を行って
いるので、接着剤を用いて組み立てる必要がなく、永久
磁石回転子と固定子との間に形成される空隙を極めて小
さくすることができ、プラスチックマグネットを用いる
にも拘らず運転効率の高い電動機を構成することがで
き、その効果は産業上大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】永久磁石回転子を備えた本発明の電動機の縦
断面図である。

【図２】本発明に使用される永久磁石回転子の斜視図
である。

【図３】永久磁石回転子の縦断面図である。

【図４】永久磁石回転子を組み立てる状態を示す要部
の斜視図である。

【図５】永久磁石回転子を組み立てる状態を示す要部
の縦断面図である。

【符号の説明】

１………固定子鉄心２………巻線３………固定子４………フレーム６………永久磁石回転子７………軸８………鉄心９………永久磁石１０………突出部１１………溝１２………固定部１５………位置決め部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】永久磁石回転子を備える電動機において、プラスチックマグネットで円筒状の永久磁石を構成し、この永久磁石の内径側に軸方向に延設される突出部を形
成し、この突出部が嵌合できる溝を鉄心の外周に形成し、前記鉄心に対して前記永久磁石の軸方向長を大きくし、さらに、前記鉄心に前記永久磁石を嵌合すると共に前記
突出部の軸方向端部を塑性変形によって前記鉄心の側端
で変形させて鉄心と永久磁石とを固定して永久磁石回転
子を構成し、この永久磁石回転子を内装して構成することを特徴とす
る電動機。