(57)【要約】【課題】鋼板を積層した回転子鉄心外周部のＶ字状溝の奥まで接着剤を入り込ませることにより、接着剤と鋼鈑外周部との接着面積を確保し、磁石の接着強度を高めた回転電機を得ること。【解決手段】磁石接着部３１ａのプレス打抜き破断面３１ｃ同士及びせん断面３１ｄ同士を隣り合わせるように所定枚数の回転子鉄心片３１ｘを積層することにより、前記磁石接着部に破断面同士の対向による複数のＶ字状溝βが形成された回転子鉄心３１と、前記磁石接着部及び／又は永久磁石３２に塗布され、前記Ｖ字状溝内にも塗布された接着剤３３と、該接着剤を介して前記磁石接着部に接着された前記永久磁石と、から成る回転子３０を備える。【選択図】        図５
2006025552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁石接着部のプレス打抜き破断面同士及びせん断面同士を隣り合わせるように所定枚数の回転子鉄心片を積層することにより、前記磁石接着部に破断面同士の対向による複数のＶ字状溝が形成された回転子鉄心と、
前記磁石接着部及び／又は永久磁石に塗布され、前記Ｖ字状溝内にも塗布された接着剤と、
該接着剤を介して前記磁石接着部に接着された前記永久磁石と、
から成る回転子を備えた回転電機。
【請求項２】
鋼板から一対の回転子鉄心片の外周部の少なくとも磁石接着部を互いに逆方向にプレス打抜きする第１のステップと、
鋼板と共に前記一対の回転子鉄心片を送り、順次、積層孔に落し込む第２のステップと、
前記第１、第２のステップを繰返し、少なくとも磁石接着部が互いに逆方向にプレス打抜きされた所定枚数の回転子鉄心片を交互に積層する第３のステップと、
前記積層された回転子鉄心片を一体化して回転子鉄心を成形する第４のステップと、
前記磁石接着部及び／又は永久磁石に接着剤を塗布し、該接着剤を介して前記磁石接着部に永久磁石を接着する第５のステップと、
を含む回転電機の回転子の製造方法。
【請求項３】
鋼板から所定枚数の回転子鉄心片を打抜く第１のステップと、
外周部の少なくとも磁石接着部の打抜き方向が互いに逆方向となるように前記回転子鉄心片を交互に積層する第２のステップと、
前記積層された回転子鉄心片を一体化して回転子鉄心を成形する第３のステップと、
前記磁石接着部及び／又は永久磁石に接着剤を塗布し、該接着剤を介して前記磁石接着部に永久磁石を接着する第４のステップと、
を含む回転電機の回転子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機及び回転電機の回転子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の回転電機として、ロータ側にマグネットを有するインナーロータ形小形ＤＣブラシレスモートルにおいて、ロータヨーク部を積層ロータコアで形成し、その外周部に前記ロータマグネットを装着固定して成るインナーロータを有するものがある。そして、前記ロータコアはステータコアと同時抜き、かつ複数個の積層用Ｖ字形ノッチを有し、プレス打抜型内で自動積層され、取扱い、組立てに有利な一塊の剛体としている。また、ロータコア積層時生じる凹凸面を利用し、前記ロータマグネットの接着強度、信頼性を上げている。それは、プレス打抜き積層コアの外周部に、電磁鋼板の破断によるクサビ状空隙（接着に最適な１０〜２０μｍ）が形成されて接着剤の溜りとなるからである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２６１５１４号公報（特許請求の範囲、段落〔０００７〕、図１〜５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の回転電機では、ステータコア及びロータコアは、渦電流損及び鉄損を小さくするために薄い電磁鋼板を使用している。また、接着剤は、塗布時及び接着時に接着部の外へ流れ出ないように、ある程度粘度の高いものを使用している。特に、接着工程を自動化する場合、接着剤が外へ流れ出ると自動化が困難になるからである。電磁鋼板が薄いためロータコア外周部のクサビ状空隙が小さく、また、接着剤の粘度が高いため、接着剤がクサビ状空隙の奥まで入り込まず、接着剤と電磁鋼板との接着面積を充分に確保できなかった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、鋼板を積層した回転子鉄心（ロータコア）外周のクサビ状空隙の奥まで接着剤を入り込ませることにより、接着剤と鋼板との接着面積を確保し、磁石の接着強度をさらに高めた回転電機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の回転電機は、磁石接着部のプレス打抜き破断面同士及びせん断面同士を隣り合わせるように所定枚数の回転子鉄心片を積層することにより、前記磁石接着部に破断面同士の対向による複数のＶ字状溝が形成された回転子鉄心と、前記磁石接着部及び／又は永久磁石に塗布され、前記Ｖ字状溝内にも塗布された接着剤と、該接着剤を介して前記磁石接着部に接着された前記永久磁石と、から成る回転子を備える。
【０００７】
この発明によれば、磁石接着部のＶ字状溝（クサビ状空隙）の奥まで接着剤が入り込んでいるため、接着剤と磁石接着部との接着面積を確保することができる。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、回転子鉄心と永久磁石との接着強度の高い回転電機を得ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明にかかる回転電機及び回転電機の回転子の製造方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
図１は、本発明の回転電機の実施の形態を示す断面図であり、図２−１は、トランスファープレスによる回転子鉄心の製造工程を示す図であり、図２−２は、プレス打抜き方法の他の例を示す図であり、図３は、プレスのダイスとポンチのクリアランスを示す図であり、図４−１は、クリアランスが小さい場合の回転子鉄心片の切断面の形状を示す図であり、図４−２は、クリアランスが大きい場合の回転子鉄心片の切断面の形状を示す図であり、図５は、図１のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図で磁石接着部を示す図であり、図６は、比較例として従来の磁石接着部を示す図である。
【００１１】
図１に示すように、実施の形態の回転電機モータ１００は、概ね円筒状に形成され図示しないフレーム内に収容される固定子２０と、シャフト３４に支持され、固定子２０内で回転する概ね円柱状の回転子３０とから構成されている。固定子２０は、電磁鋼板を積層して形成され内周部に複数（１２本）のティース部２１ａとスロット２１ｂが設けられた固定子鉄心２１と、スロット２１ｂに装着された固定子巻線２２とから成っている。
【００１２】
回転子３０は、電磁鋼板を積層して形成された回転子鉄心３１と、回転子鉄心３１の外周部の磁石接着部３１ａに接着された複数（８本）の永久磁石３２とから成っている。永久磁石３２は、Ｎ極とＳ極が交互に並ぶように配置されている。固定子巻線２２に通電し、固定子２０に回転磁界を形成させ、回転子３０をシャフト３４回りに回転させる。
【００１３】
次に、図２〜図４−２を参照して、回転子３０の製造方法について説明する。回転子鉄心３１は、帯状に形成された電磁鋼板のコア材４０からトランスファープレス４００により円形の回転子鉄心片３１ｘを打抜き、この回転子鉄心片３１ｘを積層して形成する。
【００１４】
ここで、コア材４０からのプレス打抜き加工による回転子鉄心片３１ｘの外周切断面の形状について説明する。一般的に、プレス打抜き切断加工を行うと、その切断面には、切断加工前半で形成され材料面に対し傾斜する破断面と、切断加工後半で形成され材料面に対し垂直なせん断面の２つの形態の面が形成される。この破断面とせん断面の形成比率は、図３に示すプレスの上型（ポンチ）と下型（ダイス）のクリアランスの大小により決まる。
【００１５】
クリアランスが小さい場合、図４−１に示すように、切断面が刃物で切られたような状態になりせん断面（垂直部）が大きくなり切断精度が良くなるが、型のエッジに大きな応力が発生し型寿命が短くなる。クリアランスが大きい場合、エッジによる切断能力が小さくなり引き千切られるように切断され、図４−２に示すように、破断面（傾斜部）が大きくなり切断精度が悪くなる。本実施の形態のコア材４０からのプレス打抜き加工では、切断精度と型寿命の両面を考慮し、せん断面と破断面がほぼ半々となるようにクリアランスを調整している。
【００１６】
次に、図２−１を参照して、トランスファープレス４００による回転子鉄心片３１ｘの打抜き工程及び積層工程について説明する。トランスファープレス４００は、回転子鉄心片３１ｘの磁石接着部３１ａをコア材４０の一方側から断続環状に打抜くポンチ４４及びダイス４５を有するステージ４１と、磁石接着部３１ａをコア材４０の他方側から断続環状に打抜くポンチ４４及びダイス４５を有するステージ４２と、回転子鉄心片３１ｘの残りの非磁石接着部３１ｂになる部分をコア材４０の他方側から打抜くポンチ４６及び打抜かれた回転子鉄心片３１ｘを積層する積層孔４７ａを設けたダイス４７を有するステージ４３と、を備えている。
【００１７】
なお、ステージ４１及びステージ４２では、シャフト孔３４ａも同時に打抜くようになっている。また、ステージ４３において、回転子鉄心片３１ｘに積層用Ｖノッチを形成して積層一体化した回転子鉄心３１を成形してもよいし、積層一体化は他の工程で行ってもよい。
【００１８】
上記のトランスファープレス４００を用いたコア材４０からの回転子鉄心片３１ｘのプレス打抜き及び積層方法を説明する。帯状のコア材４０をトランスファープレス４００上にセットし、第１のステップとして、ステージ４１及びステージ４２のポンチ４４とダイス４５を作動させ、一対の回転子鉄心片３１ｘの磁石接着部３１ａを、ステージ４１ではコア材４０の一方側から、ステージ４２では他方側から、断続環状に打抜く。
【００１９】
第２のステップとして、コア材４０を１ステージ分送り、ステージ４２で他方側から断続環状に打抜かれた部分をステージ４３上に位置させる。ステージ４３のポンチ４６とダイス４７を作動させ、回転子鉄心片３１ｘの非磁石接着部３１ｂを打抜き、積層孔４７ａ内へ落し込む。続いて、コア材４０を１ステージ分送り、ステージ４１で一方側から断続環状に打抜かれた部分をステージ４３上に位置させる。同様に、ステージ４３のポンチ４６とダイス４７を作動させ、もう一つの回転子鉄心片３１ｘの非磁石接着面３１ｂを打抜き、積層孔４７ａ内へ落し込み、先に落し込まれた回転子鉄心片３１ｘ上に積層する。
【００２０】
以下、第３のステップとして、前記第１、第２のステップを繰返し、少なくとも磁石接着部３１ａが互いに逆方向にプレス打抜きされた所定枚数の回転子鉄心片３１ｘ交互に積層する。
【００２１】
次に、第４のステップとして、積層された所定枚数の回転子鉄心片３１ｘに積層用Ｖノッチを形成するなどして一体化し、回転子鉄心３１を成形する。
【００２２】
第５のステップとして、一体化した回転子鉄心３１の磁石接着部３１ａ及び／又は永久磁石３２に接着剤３３を塗布し、この接着剤３３を介して磁石接着部３１ａに永久磁石３２を接着する。この製造方法によれば、第１〜第４ステップをトランスファープレスのみで自動化して行うことができる。
【００２３】
なお、上記では、図２−１に示すように、第１のステップとして、ステージ４１及びステージ４２のポンチ４４とダイス４５を作動させ、一対の回転子鉄心片３１ｘの磁石接着部３１ａを、断続環状に打抜く例を示したが、打抜き方法としては、図２−２に示すように、非磁石接着部３１ｂを２ヶ所のみ残し、他の外周部を連続させて打抜いてもよい。このようにすると、ポンチやダイスの型の製作が容易で寿命も長くなる。
【００２４】
また、図示はしないが、所定枚数の回転子鉄心片３１ｘの円形打抜きを、単純プレスで同一方向から行い、打抜き方向の交互積層は手作業や組立ロボットで行ってもよい。
【００２５】
図５は、図１のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図で本実施の形態の磁石接着部を示す図であり、図６は、比較例として従来の磁石接着部を示す図である。回転子鉄心３１は、外周部の少なくとも磁石接着部３１ａが互いに逆方向にプレス打抜きされた回転子鉄心片３１ｘを交互に積層しているので、せん断面３１ｄ同士と破断面３１ｃ同士がそれぞれ隣り合う形となる。
【００２６】
そして、破断面３１ｃの傾斜面が対向し、破断面３１ｃ同士の開き角αが鈍角になり、磁石接着部３１ａに開き角αが鈍角の複数のＶ字状溝βが形成される。このため、ある程度接着剤の粘度が高くても、図６に示す従来のものより、塗布された接着剤３３が溝（クサビ状空隙）の奥まで入り込めるようになり、接着剤３３と破断面３１ｃとの接着面積が十分に確保され、接着強度が向上する。従って、回転子鉄心３１と永久磁石３２との接着強度の高い回転電機１００を得ることができる。なお、磁石接着部３１ａに接着剤３３を塗布するときは、Ｖ字状溝β（クサビ状空隙）の奥に接着剤３３を押込むようにして塗布するとよい。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
以上のように、本発明にかかる回転電機は、回転子外周部に永久磁石を接着するタイプの回転電機として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の回転電気の実施の形態を示す断面図である。
【図２−１】トランスファープレスによる回転子鉄心の製造工程を示す図である。
【図２−２】プレス打抜き方法の他の例を示す図である。
【図３】プレスのダイスとポンチのクリアランスを示す図である。
【図４−１】回転子鉄心片の切断面の形状を示す図である。
【図４−２】回転子鉄心片の切断面の形状を示す図である。
【図５】図１のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図である。
【図６】比較例として従来の磁石接着部を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
３０  回転子
３１  回転子鉄心
３１ａ  磁石接着部
３１ｘ  回転子鉄心片
３２  永久磁石
３３  接着剤
α  破断面同士の開き角
β  Ｖ字状溝
【図１】
2006025552.tif 000003
【図２−１】
2006025552.tif 000004
【図２−２】
2006025552.tif 000005
【図３】
2006025552.tif 000006
【図４−１】
2006025552.tif 000007
【図４−２】
2006025552.tif 000008
【図５】
2006025552.tif 000009
【図６】
2006025552.tif 000010