JPH03253249A - 永久磁石を用いたモータ用回転子 - 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、電動モータに使用する回転子に関する。

（従来の技術） 近年の永久磁石として、フェライト系、アルニコ系、希
土類−コバルト系等の永久磁石よりもさらに磁気特性の
優れた希土類−鉄系の磁石が、開発され注目を集めるよ
うになってきている。この希土類−鉄系の永久磁石を利
用したモータ用回転子は公知である。

このような永久磁石を用いたモータ用回転子の組立方法
については、例えば永久磁石を接着剤により接合した保
持器を回転軸に取付ける方法、永久磁石を樹脂射出成形
により回転軸と一体射出成形する方法等が知られている
。前者の接着剤により接着する方法によると、特に、希
土類−鉄系永久磁石は脆弱であるから回転軸に圧入する
と割れやすい欠点がある。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、回転軸に永久磁石を固定する方法として
、従来の接着剤による接着方法によると、接着剤が塗布
部分からはみ出し永久磁石表面に付着しやすく、接着硬
化するまで回転軸と永久磁石とを仮固定しなければなら
ず仮固定作業が煩雑となり、接着剤の乾燥に長時間を要
し、がっ接着剤による保持力が相対的に低いので強度不
足になり、接着剤の選定によっては硬化時間の長短があ
り硬化特性のバラツキが生じ、また温度変化に対して機
械的特性が劣り、接着剤の種類によっては自動組立が困
難である等の問題がある。

また、回転軸の成形と永久磁石の固定とを同時に行なう
従来の一体射出成形法によると、永久磁石の寸法精度に
応じて組立完成品の精度にバラツキが生じ、また、回転
軸の材質が樹脂であるため温度変化に対し機械的特性が
劣り、さらには射出成形による高価な金型が必要となる
等の問題が生じる。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
ので、簡単な作業で組付けられ永久磁石の接合強度が高
く、組立時に永久磁石が割れにくく、完成品の精度が良
好であり低コストに製造することが可能な永久磁石を用
いたモータ用回転子を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） そのために、本発明の第１の発明の永久磁石を用いたモ
ータ用回転子は、円筒または円柱状の回転軸と、前記回
転軸の外周に圧入嵌合可能な円筒体と環状ツバ部とを有
する保持器と、前記保持器の前記環状ツバ部側端面に挾
持固定される円筒状の永久磁石とから構成されることを
特徴とする。

本発明の第２の発明の永久磁石を用いたモータ用回転子
は、前記保持器の前記環状ツバ部側端面に接着剤を塗布
したことを特徴とする。

（作用） 本発明のモータ用回転子によると、回転軸に圧入嵌合さ
れる保持器の環状ツバ部が円筒状の永久磁石の両端を軸
方向に挾持固定する構成であるから、永久磁石の径方向
の伸縮に自由度がもたされるので、組付は時や温度変化
に伴う熱膨張時に永久磁石が割れにくく、回転軸に永久
磁石の固定が確実になされる。

永久磁石の両端を保持器の環状ツバ部側端面で挾持する
構成であるから、円筒状の永久磁石の軸方向に圧縮力が
加わっても永久磁石を堅固に固定し、しかも円筒状永久
磁石に割れや亀裂が入りにくいという利点がある。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。

第１図〜第３図は、本発明の第１の実施例を示している
。

電動モータの円筒状ハウジング内周面に取付けられる固
定子に電磁誘導により起電力を発生させるための回転子
を、第１図および第２図に示す。

この回転子１は、回転軸１と一対の保持器２．３と永久
磁石４から構成される。回転軸ｌは、例えばステンレス
鋼からなる円柱棒からなる。

保持器２と保持器３は、同一形状のもので、円筒体５と
その外周端部に設けられる環状ツバ部６とからなる基円
筒体５の内径は回転軸１の外径と同等もしくは若干小径
に造られており、この円筒体５は圧入により回転軸ｌの
外周に嵌合固定されティる。環状ツバ部６は、前記円筒
体５とともに例えば樹脂により一体成形されたもので、
その外周端面６ａが円筒体５の外径よりも大きく造られ
ており、環状ツバ部側端面６ｂにより永久磁石４を挾持
する。保持器３は、保持器２と同様の形状なので実質的
に同一の構成部分には同一符号を付し説明を省略する。

永久磁石４は、円筒状のもので、その周方向にＳ極とＮ
極の総数２４極の磁極が軸方向に平行に並べられている
。永久磁石の材質は、希土類−鉄系の永久磁石に限らず
その他の材質の永久磁石であっても良い、永久磁石４の
内周面４ａの両端には環状溝８．９が形成されている。

ｆｆｉ状満８．９はその環状溝内周面８ａ、９ａの内径
が保持器６の環状ツバ部６の外周端面６ａ外径よりも大
径になっている。つまり隙間δ１が形成されている。

環状溝８．９の軸方向距離は、保持器２の環状ツバ部６
の肉厚にほぼ等しくなっている。永久磁石４の内周面４
ａの内径は、保持器２の円筒体５の外径よりも若干大径
になっており、内周面４ａと円筒体５の間に隙間δ、が
形成されている。

次に、このモータ用回転子の組付について説明すると、
第３図に示すように、まず回転軸ｌの端部１ａに保持器
２を環状ツバ部６側から圧入し、次いで保持器２の円筒
体５に永久磁石４を挿入し、次いで保持器３を円筒体５
側から回転軸１の端部１ａから圧入し、保持器２の環状
ツバ部側端面６ｂと保持器３の環状ツバ部側端面６ｂと
で永久磁石４の環状溝側端面８ｂを挾持固定する。

前記実施例の回転子によると、回転軸１に保持器２を圧
入した後、永久磁石４を挿入し、保持器３を圧入するた
め、圧入と挿入という簡単な工程により回転軸１と永久
磁石４の組付作業が容易となる。そして、永久磁石４の
内径、保持器２．３の外径等の寸法誤差、バラツキがあ
ってち、保持器２．３と永久磁石４との間に隙間δ１．
δ２が形成されているため、この隙間δ１．δ２により
永久磁石４に径方向の内圧が過大になるのが抑えられる
ので、永久磁石４の割れ、亀裂の発生が防止される。さ
らに保持器２．３の寸法誤差精度の許容範囲が比較的大
きくとれるので、冷間ブレス加工、射出成形加工などに
より保持器２．３を低コストに製造可能である。保持器
２．３を樹脂に代えて金属で製造することにより、温度
変化に対する機械的特性を高めることも可能である。ま
た回転子の組付時、圧入加工法によるので、組付の自動
化、省力化により工数削減が図られる効果もある。

前述した実施例では永久磁石４の固定を保持器２と３の
挾持固定のみにしたが、本発明としては、さらに接着剤
を併用することも可能である。この場合は永久磁石を保
持器に接合する保持力が高められる。保持器２．３の環
状ツバ部側端面６ｂに接着剤を塗布することにより、接
着剤の外部へのはみだしを防止し、永久磁石４の表面へ
の接着剤の付着を回避することができる。さらに保持器
の一方を回転軸と一体的に成形することもできる。

第４図は、本発明の第２の実施例を示すもので、永久磁
石を固定するために保持器による挾持に加えてキーによ
る回り止めをはかった例である。

保持器２の円筒体５の外周面に軸方向にキー突起１２を
設けている。このキー突起１２に対応して永久磁石４の
内周面にはキー溝１３が形成されている。このキー突起
１２とキー溝１３とが嵌合されると、保持器２．３と永
久磁石４との挾持固定に加えてキー固定が加わるので、
永久磁石４の軸方向の固定は保持器２．３の環状ツバ部
６の圧着によるとともに永久磁石４の回転方向の固定は
、保持器２．３の環状ツバ部側端面６ｂの剪断摩擦力に
加えてキー突起１２とキー溝１３との嵌合による固定が
加わる。これにより、永久磁石４の軸移動が阻止される
とともに、永久磁石４の周方向の回転も確実に阻止され
る。保持器２と永久磁石４との間には、その径方向に隙
間δ、およびδ２が形成されるので、永久磁石４は径方
向の内圧を受けにくいため、破損しにくい。

第５図は、本発明の第３の実施例を示すもので、永久磁
石を固定するために保持器による挾持に加えてスプライ
ン溝によるスプライン結合をはかった例である。

保持器２の円筒体５の外周面にはスプライン突起１４が
設けられている。このスプライン突起１４に対応して永
久磁石４の内周面にも図示しないスプライン溝１５が形
成され、これらスプライン突起１４とスプライン溝１５
が嵌り合って回転方向の動きが阻止されている。

第６図は、本発明の第４の実施例を示すもので、永久磁
石の両端面を保持器により挾持固定する例である。

永久磁石２０は円筒体であり、この円筒体端面２０ａに
保持器２２のツバ部側端面２４が当接し圧着されている
。この第４の実施例では、永久磁石２０の形状が簡単な
円筒形状であるので永久磁石４の加工が簡単になるとい
う効果がある。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の永久磁石を用いたモータ
用回転子によると、回転軸に対し保持器を介して永久磁
石を軸方向の圧着により挾持固定する構造をとるため、
永久磁石に対し径方向の内圧が作用しにくい構成をとる
ので、永久磁石に割れ等が発生しにくく破損や損傷の発
生を防止するという効果がある。また組付に当たっては
回転軸ヘの保持器の圧入、保持器による永久磁石の挾持
固定という簡単な組立作業をとることができる。

さらには、従来の接着剤のみによる固定の場合には接着
剤が乾燥するまで長時間を要したが、本発明では、乾燥
時間が不要となり短時間で組付が行なわれるので組付作
業性が向上するとともに、射出成形法に比べて各構成部
品の寸法精度が相対的に低い精度であっても良好な精度
の組付完成品を製造することができるという効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例による永久磁石を用いた
モータ用回転子を表わす一部切欠き断面図、第２図は永
久磁石取付部を表わす部分斜視図、第３図は組付工程を
説明するための説明図、第４図は本発明の第２の実施例
による保持器と永久磁石を表わす斜視図、第５図は本発
明の第３の実施例を示すもので保持器と永久磁石を表わ
す斜視図、第６図は本発明の第４の実施例を示すもので
永久磁石と保持器の取付部を表わす一部切欠き断面図で
ある。 １　　　　・・・ ２、３ 　ａ ｂ ａ ｂ δ車　・ 回転軸、 ・・・保持器。 永久磁石、 円筒体、 環状ツバ部、 環状ツバ部外周面、 環状ツバ部側端面、 環状溝部、 環状溝部内周面、 環状溝部側端面、 ・・・　隙間。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）円筒または円柱状の回転軸と、前記回転軸の外周
   に圧入嵌合可能な円筒体と環状ツバ部とを有する保持器
   と、前記保持器の前記環状ツバ部側端面に挾持固定され
   る円筒状の永久磁石とから構成されることを特徴とする
   永久磁石を用いたモータ用回転子。
2. （２）前記保持器の前記環状ツバ部側端面に接着剤を塗
   布したことを特徴とする請求項１に記載の永久磁石を用
   いたモータ用回転子。