(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸が挿入されるように中心部に軸孔が成形され、該軸孔を中心に相異なる所定距離を隔てて所定個数のマグネット挿入孔及び複数の誘導伝導体挿入孔が放射状に成形された複数個の薄板が積層され成形されているメインコアと、前記メインコアのマグネット挿入孔にそれぞれ挿入されている所定個数のマグネットと、前記メインコアの軸孔及び誘導伝導体挿入孔と対応する位置に軸孔及び誘導伝導体挿入孔が成形され、前記マグネットが挿入されたメインコアの両端にそれぞれ設けられている補助コアと、前記メインコアの誘導伝導体挿入孔と補助コアの誘導伝導体挿入孔にかけてキャスティング成形されている誘導伝導体とを備え、前記補助コアと前記メインコアが誘導伝導体のインゴットを形成することにより前記マグネットが前記メインコアに固定されることを特徴とする同期モータの回転子。
【請求項２】
前記補助コアは複数の薄板が積重ねられてなるを特徴とする請求項１に記載の同期モータの回転子。
【請求項３】
前記メインコア及び補助コアの各薄板は対応する位置にコーキングが成形されることを特徴とする請求項２に記載の同期モータの回転子。
【請求項４】
前記誘導伝導体はアルミニウムで成形されることを特徴とする請求項１に記載の同期モータの回転子。
【請求項５】
回転軸が挿入されるように中心部に軸孔が成形され、該軸孔を中心に相異なる所定距離を隔てて所定個数のマグネット挿入孔及び複数の誘導伝導体挿入孔が放射状に成形された複数の薄板を積重ねてメインコアを成形する段階と、前記メインコアに成形されたマグネット挿入孔にマグネットを挿入する段階と、前記メインコアの軸孔及び誘導伝導体挿入孔と対応する位置に軸孔及び誘導伝導体挿入孔が成形された補助コアを前記メインコアの両端にそれぞれ設ける段階と、前記メインコア及び補助コアの誘導伝導体挿入孔にかけて誘導伝導体をキャスティング成形し、前記補助コアと前記メインコアが誘導伝導体のインゴットを形成することにより前記マグネットが前記メインコアに固定される段階とが含まれることを特徴とする同期モータの回転子の製造方法。
【請求項６】
前記補助コアを設ける際複数の薄板を積層する段階が含まれることを特徴とする請求項５に記載の同期モータの回転子の製造方法。
【請求項７】
前記メインコア及び補助コアを積層する際、それぞれの鉄板に成形されたコーキングを通して各薄板を整合させる段階が含まれることを特徴とする請求項５に記載の同期モータの回転子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は同期モータの回転子及びその製造方法に係り、更に詳しくはモータの性能向上のために積層コアにマグネットを含めた同期モータの回転子及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
同期モータは交流モータの一種であり、入力周波数に同期するため安定的な回転特性を有する一方、電源周波数を変更することによりモータの回転数を自由に変更できるという長所を有するモータである。
【０００３】
図１は従来の同期モータの回転子の縦断面図である。図１を参照して説明すると、回転子２０は鉄心コア２２及び固定子(図示せず)からの誘導電流が円滑に流れるようにするため、鉄心コア２２を貫通するアルミニウムバー２１を備える。
【０００４】
ここで、鉄心コア２２は複数個の鉄板１０が積重ねられてなる。図２は鉄心コア２２を構成する一枚の鉄板１０を示した図である。鉄板１０はその中心部に回転軸(図示せず)が嵌め込まれるように軸孔１１が成形される。そして、その軸孔１１を中心に、複数個のアルミニウム挿入孔１２が鉄板１０の外周付近に放射状に成形される。
【０００５】
アルミニウムバー２１は複数の鉄板１０が積層成形された鉄心コア２２とアルミニウム挿入孔１２にアルミニウムがキャスティング成形される。前述したような構成により、回転子２０は誘導電流が巻線されたコイル(図示せず)から固定子(図示せず)に伝達されると、アルミニウムバー２１から誘導電流を伝達され、結合されている回転軸(図示せず)と共に回動するようになる。
【０００６】
一方、このような従来の同期モータの回転子２０においては、アルミニウムバー２１のみではモータの回転力を向上させるのに限界があるため、モータの性能向上を目的として回転子の内部または外周面にマグネット(図示せず)を設ける技術が用いられている。そして、マグネットを回転子の内部に設ける場合は回転時にマグネットが離脱するのを防止するために金属缶(図示せず)とリベット(図示せず)を用いてマグネットを固定している。
【０００７】
しかし、マグネットを固定するために金属缶やリベットを用いる場合には製造工程時作業工程を増加させざるを得ず、そのような作業工程の増加は生産性の低下につながるという問題点があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前述した問題点を解決するために案出されたもので、その目的はモータの性能を向上させながら、製造工程を短縮することのできる同期モータの回転子及びその製造方法を提供するところにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために本発明に係る同期モータの回転子は、回転軸が挿入されるように中心部に軸孔が形成され、該軸孔を中心に相異なる所定距離を隔てて所定個数のマグネット挿入孔及び複数の誘導伝導体挿入孔が放射状に形成された複数個の薄板が積層され形成されているメインコアと、前記メインコアのマグネット挿入孔にそれぞれ挿入されている所定個数のマグネットと、前記メインコアの軸孔及び誘導伝導体挿入孔と対応する位置に軸孔及び誘導伝導体挿入孔が形成され、前記マグネットが挿入されたメインコアの両端にそれぞれ設けられている補助コアと、前記メインコアの誘導伝導体挿入孔と補助コアの誘導伝導体挿入孔にかけてキャスティング成形されている誘導伝導体とを備え、前記補助コアと前記メインコアが誘導伝導体のインゴットを形成することにより前記マグネットが前記メインコアに固定されることを要旨とするものである。
【００１０】
また、前述した目的を達成するための本発明の同期モータの回転子製造方法は、回転軸が挿入されるように中心部に軸孔が形成され、前記軸孔を中心に相異なる所定距離を隔てて所定個数のマグネット挿入孔及び複数の誘導伝導体挿入孔が放射状に形成された複数の薄板を積重ねてメインコアを形成する段階と、前記メインコアに形成されたマグネット挿入孔にマグネットを挿入する段階と、前記メインコアの軸孔及び誘導伝導体挿入孔と対応する位置に軸孔及び誘導伝導体挿入孔が形成された補助コアを前記メインコアの両端にそれぞれ設ける段階と、前記メインコア及び補助コアの誘導伝導体挿入孔にかけて誘導伝導体をキャスティング成形し、前記補助コアと前記メインコアが誘導伝導体のインゴットを形成することにより前記マグネットが前記メインコアに固定される段階とが含まれることを要旨とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面に基づき本発明の望ましい実施例を詳述する。なお、図面及び説明では、複数の同一形状及び同一部材があるものについては一つの形状及び部材を代表符号により表記した。
【００１２】
図３（ａ）は本発明に係る同期モータの回転子の縦断面図である。図面を参照すれば、回転子１３０はメインコア１３１、マグネット１３２、第１及び第２補助コア１３４ａ、１３４ｂ、そして誘導伝導体１３３を具備する。ここで、誘導伝導体１３３の一適用例としてアルミニウムを用いているが、他の導電素材の適用も可能である。
【００１３】
メインコア１３１は複数枚の薄い鉄板が積層形成され、マグネット１３２はメインコア１３１内に設置されている。そして、第１及び第２補助コア１３４ａ、１３４ｂはマグネット１３２が設置されたメインコア１３１の両端部にそれぞれ設けられる。そして、誘導伝導体１３３がメインコア１３１と第１及び第２補助コア１３４ａ、１３４ｂにかけてキャスティング成形される。ここで、第１及び第２補助コア１３４ａ、１３４ｂを構成する鉄板は１枚であっても複数枚であってもよい。
【００１４】
回転子１３０は前述したような構成により、固定子に巻線されたコイルから誘導電流が伝わると、回転子１３０はキャスティング成形された誘導伝導体１３３から誘導電流が伝達され、結合している回転軸（図示せず）と共に回動し、マグネット１３２が回転時の回転力を増加させる。
【００１５】
図３（ｂ）は図３（ａ）のＩ−Ｉ線に沿って切断した本発明に係る回転子の縦断面図である。回転子１３０にはマグネット挿入孔１０２と誘導伝導体挿入孔１０３が軸孔１０１から相異なる位置にそれぞれ放射状に形成されている。各々形成されたマグネット挿入孔１０２にはそれぞれ４個のマグネット１３２が設置されており、複数個の誘導伝導体挿入孔１０３には誘導伝導体１３３がキャスティング成形されている。また、隣接するマグネット挿入孔１０２どうしの間には積重ね時上下の鉄板が固定されるようにエンボス形態にコーキング１０４が形成され、また磁束漏れ防止孔１０５が形成されている。
【００１６】
図４（ａ）は図３（ａ）のメインコア１３１を形成する各鉄板１１０の平面図である。各鉄板１１０は回転軸(図示せず)が挿入されるように軸孔１１１が形成され、その軸孔１１１から所定の離隔された距離をおいて４個のマグネット１３２が挿入されるように４個のマグネット挿入孔１１２が放射状に形成される。また、軸孔１１１からマグネット挿入孔１１２よりさらに離隔した距離に複数の誘導伝導体挿入孔１１３が放射状に形成される。そして、各鉄板１１０はマグネット挿入孔１１２の間にエンボス形態を有するコーキング１１４が形成され、形成された各コーキング１１４の内側に磁束漏れを防ぐために磁束漏れ防止孔１１５が形成される。
【００１７】
図４（ｂ）は図３（ａ）の第１補助コア１３４ａを形成する各鉄板１２０の平面図である。第１補助コア１３４ａをなす鉄板１２０は、メインコア１３１をなす図４（ａ）の鉄板１１０に対応する位置に軸孔１２１が形成されており、その軸孔１２１から誘導伝導体挿入孔１２３がメインコア１３１の鉄板１１０に対応するように形成されている。そして、コーキング１２４及び磁束漏れ防止孔１２５が、同じくメインコア１３１の鉄板１１０に対応するよう形成されている。ここで、補助コア１３４ａをなす鉄板１２０にはメインコアの各鉄板１１０に形成されるマグネット挿入孔１１２が形成されておらず、一方で軸孔１２１がやや拡張されている。軸孔１２１を拡張する理由は、回転子１３０に結合される外部構造物に対応できるようにするためである。一方、第２補助コア１３４ｂをなす鉄板(図示せず)の形状はメインコア１３１をなす鉄板１１０と同一サイズの軸孔が形成され、該軸孔の寸法を除くその他の寸法形状は、第１補助コア１３４ａをなす鉄板１２０と同一の形状である。
【００１８】
前述したような相異なる構造を有するメインコアの鉄板１１０と第１及び第２補助コアの鉄板１２０を用いた同期モータの回転子の製造方法は次の通りである。
【００１９】
まず、図４（ａ）に示す鉄板１１０を積重ねてメインコア１３１を形成し、鉄板１１０が積層形成されたメインコア１３１のマグネット挿入孔１１２にマグネット１３２を挿入する。その後、マグネット１３２が挿入されたメインコア１３１の両端部にそれぞれ図４（ｂ）に示す鉄板１２０及び軸孔がメインコア１３１と同一の鉄板(図示せず)を更に積重ねて第１及び第２補助コア１３４ａ、１３４ｂを形成する。そして、積重ねられたメインコア１３１と第１及び第２補助コア１３４ａ、１３４ｂにかけて誘導伝導体１３３をキャスティング成形する。ここで、メインコアの鉄板１１０と補助コア１の鉄板１２０とを積重ねるときに、それぞれの鉄板に形成されたコーキング１２４を介して結合されるため工程移動時の散乱が防止される。
【００２０】
このような製造工程により回転子１３０が組み立てられると、マグネット１３２はメインコア１３１と補助コア１３４ａ、１３４ｂの内部に埋め込まれる形態になり、キャスティング成形されたアルミニウムのような素材の誘導伝導体１３３は第１及び第２補助コア１３４ａ、１３４ｂを介してマグネット１３２を自然に固定する。
【００２１】
すなわち、回転子１３０のマグネット１３２がメインコア１３１内に設置され、マグネット挿入孔１１２の形成されない補助コア１３４ａ、１３４ｂがメインコア１３１の両端部にそれぞれ積重ねられると、メインコア１３１と第１及び第２補助コア１３４ａ、１３４ｂにかけてキャスティング成形された誘導伝導体１３３は補助コア１３４ａ、１３４ｂが脱落することを防止する形態になるため、マグネット１３２は回転子１３０の内部に固定される。
【００２２】
その結果、本発明による同期モータの回転子１３０の製造方法によれば、メインコア１３１、補助コア１３４ａ、１３４ｂをキャスティング成形することにより、従来の回転子の組立時においてマグネットを固定するために必要であったリベット工程を省略することができる。
【００２３】
以上では本発明の望ましい実施例について示しかつ説明したが、本発明は前述した実施例に限らず、多様な形状及び素材の変形を通した実施が可能であり、そのような変形は請求の範囲内に含まれる。
【００２４】
【発明の効果】
以上述べた通り、本発明に係る同期モータの回転子１３０及びその製造方法によれば、誘導伝導体１３３及びマグネット１３２によりモータの効率を向上させ得るのみならず、メインコア１３１及び補助コア１３４ａ、１３４ｂにかけて誘導伝導体１３３をキャスティング成形して自然にマグネットを固定させられるので、工程短縮により生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の同期モータ回転子の縦断面図である。
【図２】図１のメインコアを形成する各鉄板の平面図である。
【図３】（ａ）は本発明に係る同期モータ回転子の縦断面図、（ｂ）はそのＩ−Ｉ線に沿って切断した横断面図である。
【図４】（ａ）は図３（ａ）のメインコアを形成する鉄板の平面図、（ｂ）は図３（ａ）の補助コアを形成する鉄板の平面図である。
【符号の説明】
１０  鉄板
１１  軸孔
１２  アルミニウム挿入孔
２０  回転子
２１  アルミニウムバー
２２  鉄心コア
１０２  マグネット挿入孔
１０３  誘導伝導体挿入孔
１０４  コーキング
１０５  磁束漏れ防止孔
１１０  鉄板
１１１  軸孔
１１２  マグネット挿入孔
１１３  誘導伝導体挿入孔
１１４  コーキング
１１５  磁束漏れ防止孔
１２０  鉄板（第１補助コア板）
１２１  軸孔
１２３  誘導伝導体挿入孔
１２４  コーキング
１２５  磁束漏れ防止孔
１３０  同期モータの回転子
１３１  メインコア
１３２  マグネット
１３３  誘導伝導体
１３４ａ  第１補助コア
１３４ｂ  第２補助コア
【図１】
0003619804.tif 000002
【図２】
0003619804.tif 000003
【図３】
0003619804.tif 000004
【図４】
0003619804.tif 000005