(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄板鋼板を積層して形成した円筒状のロータコアと、前記ロータコアの中に円周方向に等ピッチで設けた極数と同数の軸方向に伸びる断面が四角形の挿入穴と、隣り合う前記挿入穴の間に設けた磁束漏洩防止穴と、前記挿入穴の中に、挿入穴の内側面との間に隙間を形成して固定された断面が四角形の永久磁石とを備えた内磁形モータにおいて、
前記磁束漏洩防止穴に押圧して係合し得る軸方向に突出する圧入部と、前記永久磁石と前記挿入穴の内側面との間の前記隙間に挿入され、かつ前記永久磁石とテーパ面で接触するように軸方向に突出する周方向押え部と、軸方向に突出する軸方向押え部とを設けた二つのリング状の磁石固定部材を備え、前記磁石固定部材は、前記圧入部と、前記周方向押え部と、前記軸方向押え部と、円周方向に等間隔に設けた複数個のウエイト固定突起とが一体に樹脂モールドにより成形されていることを特徴とする内磁形モータ。
【請求項２】
前記圧入部は外面に多数の小さな突起部を設けた請求項１に記載の内磁形モータ。
【請求項３】
薄板鋼板を積層して形成した円筒状のロータコアの中に円周方向に等ピッチで極数と同数の軸方向に伸びる断面が四角形の挿入穴と、隣り合う前記挿入穴の間に設けられた磁束漏洩防止穴とを設け、前記挿入穴の中に、断面が四角形の永久磁石を、挿入穴の内側面との間に隙間を形成して固定する内磁形モータの永久磁石固定方法において、
前記磁束漏洩防止穴に押圧して係合し得る軸方向に突出する圧入部と、前記永久磁石と前記挿入穴の内側面との間の隙間に挿入され、かつ前記永久磁石とテーパ面で接触するように軸方向に突出する周方向押え部と、軸方向に突出する軸方向押え部とを設けた二つのリング状の磁石固定部材を備え、前記永久磁石を前記挿入穴に挿入した後、前記ロータコアの両端面から前記磁石固定部材の前記圧入部を前記磁束漏洩防止穴に挿入すると共に、前記周方向押え部を前記永久磁石と前記挿入穴の内側面との間の隙間に挿入し、前記磁石固定部材を前記ロータコアの両端面に押圧して、前記永久磁石を前記周方向押え部と前記軸方向押え部とにより前記ロータコアに固定するとともに、前記磁石固定部材に円周方向に等間隔に複数個のウエイト固定突起を突出させ、任意の前記固定突起にバランスウエイトを固定することを特徴とする内磁形モータの永久磁石固定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、円筒状のロータの中に界磁を形成する永久磁石を備えた内磁形モータとその永久磁石固定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内磁形モータのロータは、例えば図４および図５に示すように、円筒状のロータコア１の中に円周方向に等ピッチで、極数と同数の軸方向に伸びる断面が四角形の挿入穴１１を設け、その中に断面が四角形でモータ極数と同数の永久磁石２を、前記挿入穴１１の内側面との間に隙間を形成して装着し、隣り合う挿入穴１１の間には、磁束漏洩防止穴１２を設けたものが開示されている（例えば、特開平５−７６１４６号公報）。
この場合、ロータコア１の挿入穴１１に永久磁石２を耐熱性を高くして固定するため、永久磁石２の表面に熱硬化タイプの接着剤を塗布し、挿入穴１１に挿入した後、所定の温度で所定時間加熱して接着剤を硬化させ、ロータコア１と永久磁石２との間に発生トルクに対抗できる接着力を生じるようにしてある。
また、ロータのバランスをとる場合、ロータコア１は薄板鋼板を積層して構成しているため、直接ロータコア１にバランスウエイトを取り付けねじなどで固定することが難しい。
したがって、図５（ａ），（ｂ）に示すように、ロータコア１に固定されたシャフト３にバランスディスク３１を焼きばめなどにより固定し、バランスディスク３１に取り付けねじによりバランスウエイト４を取り付けていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来技術では、接着剤を塗布した永久磁石を挿入穴に挿入するときに、接着剤が挿入穴の周囲に擦すって削り取られ、十分な接着剤が永久磁石と挿入穴の内面に付着せず、接着材料の不足による強度低下を来すと共に、接着作業のバラツキによる品質の不安定性、作業工数の増加を伴うという問題があった。さらに、熱硬化性の接着剤を使用するため、長時間加熱する加熱設備および加熱設備への装入・取り出し装置が必要であり、製造設備の自動化に多くの費用がかかるという問題があった。
また、バランスディスクを焼きばめによりシャフトに固定するため、シャフトの外径とバランスディスクの内径を加工する時の公差を厳しく管理する必要があると共に、取り付けねじ用のタップ加工などが必要であり、部品点数が多いと共に加工工数が多くかかるという問題があった。
本発明は、部品点数が少なく作業工数を低減できる内磁形モータとその永久磁石固定方法を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、薄板鋼板を積層して形成した円筒状のロータコアと、前記ロータコアの中に円周方向に等ピッチで設けた極数と同数の軸方向に伸びる断面が四角形の挿入穴と、隣り合う前記挿入穴の間に設けた磁束漏洩防止穴と、前記挿入穴の中に、挿入穴の内側面との間に隙間を形成して固定された断面が四角形の永久磁石とを備えた内磁形モータにおいて、前記磁束漏洩防止穴に押圧して係合し得る軸方向に突出する圧入部と、前記永久磁石と前記挿入穴の内側面との間の前記隙間に挿入され、かつ前記永久磁石とテーパ面で接触するように軸方向に突出する周方向押え部と、軸方向に突出する軸方向押え部とを設けた二つのリング状の磁石固定部材を備え、前記磁石固定部材を、前記圧入部と、前記周方向押え部と、前記軸方向押え部と、円周方向に等間隔に設けた複数個のウエイト固定突起とを樹脂モールドにより一体に成形したものである。
また、前記圧入部は外面に多数の小さな突起部を設けたものである。
また、薄板鋼板を積層して形成した円筒状のロータコアの中に円周方向に等ピッチで極数と同数の軸方向に伸びる断面が四角形の挿入穴と、隣り合う前記挿入穴の間に設けられた磁束漏洩防止穴とを設け、前記挿入穴の中に、断面が四角形の永久磁石を、挿入穴の内側面との間に隙間を形成して固定する内磁形モータの永久磁石固定方法において、前記磁束漏洩防止穴に押圧して係合し得る軸方向に突出する圧入部と、前記永久磁石と前記挿入穴の内側面との間の隙間に挿入され、かつ前記永久磁石とテーパ面で接触するように軸方向に突出する周方向押え部と、軸方向に突出する軸方向押え部とを設けた二つのリング状の磁石固定部材を備え、前記永久磁石を前記挿入穴に挿入した後、前記ロータコアの両端面から前記磁石固定部材の前記圧入部を前記磁束漏洩防止穴に挿入すると共に、前記周方向押え部を前記永久磁石と前記挿入穴の内側面との間の隙間に挿入し、前記磁石固定部材を前記ロータコアの両端面に押圧して、前記永久磁石を前記周方向押え部と前記軸方向押え部とにより前記ロータコアに固定するとともに、前記磁石固定部材に円周方向に等間隔に複数個のウエイト固定突起を突出させ、任意の前記固定突起にバランスウエイトを固定するようにしたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施例について説明する。
図１は本発明の実施例のロータを示す正面図で、一部を断面で示してある。
図において、１は薄板鋼板を積層して形成した円筒状のロータコアでシャフト３に固定されている。１１はロータコア１の中に設けた円周方向に等ピッチで、極数と同数の軸方向に伸びる断面が四角形の挿入穴、２は挿入穴１１の中に、挿入穴の内側面との間に隙間を形成するようにして装着された断面が四角形でモータ極数と同数の永久磁石、１２は隣り合う挿入穴１１の間に設けられた磁束漏洩防止穴である。
挿入穴１１の幅は永久磁石２の幅より大きくしてあり、挿入穴１１の中に永久磁石２が押し当てられて位置決めされる押し当て部１１ａを設けてある。
５はロータコア１の外径より僅かに小さい外径のリング状にモールド樹脂で一体に成形した磁石固定部材で、一方の面５１はロータコア１の両端面に密着するようにしてあり、他方の面５２には、円周方向に等間隔に複数個のウエイト固定突起５３を突出させて、リング状のバランスウエイト４を固定するようにしてある。なお、バランスウエイト４の固定方法は、ウエイト固定突起５３をバランスウエイト４の中に入れたあと、ウエイト固定突起５３を溶着したり、ウエイト固定突起５３にプッシュナットを嵌め込むようにしてもよい。
【０００６】
５４は磁石固定部材５の一方の面５１に軸方向に突出させた極数の数の圧入部で、ロータコア１に設けた磁束漏洩防止穴１２に挿入し得るように、円周方向に等間隔に設けてあり、図３に示すように、圧入部５４の外面には小さな多数の突起部５４ａを設けてある。
５５は磁石固定部材５の一方の面５１に軸方向に突出させた周方向押え部で、永久磁石２と挿入穴１１の内側面との間の隙間に挿入されるようにしてあり、永久磁石２と接触する面はテーパ状に傾斜してあり、周方向押え部５５によって永久磁石２を軸方向に押し付けることにより、永久磁石２を円周方向に押し付け、挿入穴１１の中の押し当て部１１ａに押し付けるようにしてある。
５６は磁石固定部材５の一方の面５１に軸方向に突出させた軸方向押え部で、永久磁石２の軸方向端面と対向する位置に設けられている。
【０００７】
ロータコア１に永久磁石２を固定する場合は、永久磁石２を挿入穴１１の中に挿入した後、ロータコア１の両端面に、それぞれ磁石固定部材５の一方の面５１を押し当て、圧入部５４を磁束漏洩防止穴１２に圧力を加えて挿入する。
このときに、圧入部５４の外面に設けられた突起部５４ａが、磁束漏洩防止穴１２の内側にプレス抜きによってできるコアダレ部１２ａに食い込んで係合するので、磁石固定部材５がロータコア１の端面に固く固定される。
なお、ロータコア１を積層するときに全長の半分を反転させて積層することにより、ロータコア１の両端部分のコアダレ部１２ａが同様に突起部５４ａと食い込んで係合するようにすることができる。
同時に、周方向押え部５５が永久磁石２と挿入穴１１の内側面との間の隙間に挿入され、永久磁石２を挿入穴１１の中の押し当て部１１ａに押し付けるので、永久磁石２はロータコア１の挿入穴１１の中に固定される。最後に軸方向押え部５６が永久磁石２の軸方向端面を押し付け、永久磁石２は軸方向の位置決めをされて固定される。
ロータのバランスをとるときは、ロータコア１の両端面に固定された磁石固定部材５の任意の位置のウエイト固定突起５３にバランスウエイト４を固定すればよい。
このような構成により、磁石固定部材５の一方の面５１をロータコア１の両端面に押し当て、圧入部５４を磁束漏洩防止穴１２に圧力を加えて挿入することにより、周方向押え部５５と軸方向押え部５６により、永久磁石２がロータコア１の挿入穴１１の中に固定されるので、永久磁石２を接着剤なして固定することができる。
また、ロータコア１の両端面に密着して固定された磁石固定部材５にバランスウエイト４を取り付けるようにしてあるので、別にバランスディスクを取り付ける必要がなく、部品点数を少なくすることができる。
なお、磁石固定部材５は、圧入部５４を中心とした同じ形状の部材に分割したものを用いて、永久磁石２を固定するようにしてもよい。
【０００８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、一体成形された磁石固定部材をロータコアに押し付けるだけで、永久磁石をロータコアに固定することができるので、接着作業に伴う品質の不安定性、作業工数の増加という問題が解消する。
また、熱硬化性の接着剤を使用するための加熱設備および加熱設備への装入・取り出し装置などが不必要となるので、製造設備の自動化が容易となる。
さらに、ロータコアの両端面に密着して固定された磁石固定部材にバランスウエイトを取り付けるようにしてあるので、別にバランスディスクを取り付ける必要がなく、部品点数を少なくすることができる。
したがって、部品点数が少なく作業工数を低減できる内磁形モータとその永久磁石固定方法を提供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例のロータを示す正面図である。
【図２】  本発明の実施例のロータを示すＡ−Ａ断面に沿う側断面図である。
【図３】  本発明の実施例のロータを示すＢ−Ｂ断面に沿う要部の拡大側断面図である。
【図４】  従来例を示す側断面図である。
【図５】  従来例を示す（ａ）正面図，（ｂ）側断面図である。
【符号の説明】
１：ロータコア、１１：挿入穴、１１ａ：押し当て部、１２：磁束漏洩防止穴、１２ａ：コアダレ部、２：永久磁石、３：シャフト、４：バランスウエイト、５：磁石固定部材、５１：一方の面、５２：他方の面、５３：ウエイト固定突起、５４：圧入部、５４ａ：突起部、５５：周方向押え部、５６：軸方向押え部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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