(57)【要約】【課題】ロータコアの両端に配置される板体を、ロータコアを構成する鋼板が成形される成形用型と同じ成形用型により成形することができるとともに、組込み作業性を向上することができるようにする。【解決手段】複数の挿入孔２１，２１…を有する鋼板２を前記挿入孔２１，２１…の位置が合うように複数枚積層してなるロータコア３と、該ロータコア３の各挿入孔２１，２１…に挿入された永久磁石１，１…とを備え、前記ロータコア３の両端に、前記挿入孔２１，２１…と位置が合う貫通孔４２，４２…を有しており、該貫通孔４２，４２…からその周面にかけての部分４４，４４…が中心側へ曲がっている板体４，４を配置した。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の挿入孔を有する鋼板を前記挿入孔の位置が合うように複数枚積層してなるロータコアの各挿入孔に永久磁石を挿入してなるロータにおいて、前記ロータコアの両端に、前記挿入孔と位置が合う貫通孔を有しており、該貫通孔からその周面にかけての部分が中心側へ曲がっている板体を配置してあることを特徴とするロータ。
【請求項２】
各鋼板及び各板体は互いに位置が合う位置決め孔を有しており、前記ロータコア及び各板体は、各鋼板及び各板体の位置決め孔に挿入された杆体により結合してある請求項１記載のロータ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のロータを備えることを特徴とするモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼板を複数枚積層してなるロータコアに永久磁石が埋込まれているロータ、及び該ロータを備えるモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＰＭモータ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ  Ｐａｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ  Ｍｏｔｏｒ）と称される埋込磁石型同期モータ（以下モータと言う）のロータは、中心部に軸孔を有し、外周部に永久磁石が等配挿入される例えば６つの挿入孔を有する複数個の鋼板を積層してなる円筒形のロータコアと、前記挿入孔よりも小形に形成され、ロータコアの各挿入孔に挿入される板形状の永久磁石と、６つの挿入孔が形成されて中心部に軸孔を有し、前記ロータコアの両端に配置される２枚の円形の板体とを備えている。このロータの組立ては、例えば一方の板体の軸孔部分が回転軸に圧入された後、ロータコアの軸孔部分が回転軸に圧入され、このロータコアの各挿入孔に永久磁石が非圧入で挿入され、最後に他方の板体の軸孔部分が回転軸に圧入される。このように構成されたロータによれば、ロータコアの両端に配置された板体によりロータコアの挿入孔が閉鎖されるので、前記永久磁石の挿入孔からの抜け出しを防ぐことができる。（例えば、特許文献１参照。）
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３７０５３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、以上のように構成されたロータにあっては、ロータコアを構成する鋼板には永久磁石が挿入される複数の挿入孔が設けられるのに対し、板体には前記挿入孔が設けられないため、鋼板を打ち抜き成形するための成形用型とは別に、板体を打ち抜き成形するための成形用型が必要であり、この成形用型により成形された板体のコスト、ひいてはロータのコストが高くなると言う問題があった。また、板体には前記挿入孔が設けられていないため、ロータの組立ての際に、鋼板の積層途中に板体が介されることがないように、換言すれば、外周の形状が同一の両者が混在して積層されないように気配りしつつ鋼板を積層する必要があり、組立て作業性が悪いと言う問題もあった。
【０００５】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、ロータコアの両端に配置される板体を、ロータコアを構成する鋼板が成形される成形用型と同じ成形用型により成形することができるとともに、組込み作業性を向上することができるロータ及びモータを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係るロータは、複数の挿入孔を有する鋼板を前記挿入孔の位置が合うように複数枚積層してなるロータコアの各挿入孔に永久磁石を挿入してなるロータにおいて、前記ロータコアの両端に、前記挿入孔と位置が合う貫通孔を有しており、該貫通孔からその周面にかけての部分が中心側へ曲がっている板体を配置してあることを特徴とする。
【０００７】
第１発明にあっては、貫通孔からその周面にかけての部分を中心側へ曲げた板体によりロータコアの挿入孔を閉鎖し、永久磁石が挿入孔から抜け出ることを防ぐことができる。しかも、ロータコアの両端に配置された板体が鋼板の挿入孔と位置が合う貫通孔を有しているため、鋼板が打ち抜き成形される成形用型と同じ成形用型により板体を打ち抜き成形することができ、板体のコスト、ひいてはロータのコストを低減できる。さらに、鋼板が打ち抜き成形される成形用型と同じ成形用型により板体を打ち抜き成形することができるため、鋼板を板体に転用することができ、所定枚数の鋼板を積層した後で積層両端の鋼板の外周部を中心側へ曲げることにより板体を構成することができ、組込作業性を向上でき、より一層コストを低減できる。
【０００８】
第２発明に係るロータは、各鋼板及び各板体は互いに位置が合う位置決め孔を有しており、前記ロータコア及び各板体は、各鋼板及び各板体の位置決め孔に挿入された杆体により結合してあることを特徴とする。
【０００９】
第２発明にあっては、ロータコア及び板体の位置決め孔に杆体を挿入することにより、各挿入孔を整合させた状態でロータコアと板体とを結合することができ、永久磁石を簡易に挿入することができるとともに、永久磁石の抜け出しを確実に防ぐことができる。
【００１０】
第３発明に係るモータは、請求項１又は２に記載のロータを備えることを特徴とする。
第３発明にあっては、ロータのロータコアが有する永久磁石は圧入されることなく抜け止めされており、永久磁石の組立て時における損傷をなくしてあるため、モータの使用時に永久磁石が破壊する虞が少なくなり、モータの汎用性を高めることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
図１は本発明に係るロータの構成を示す斜視図、図２はロータの構成を示す断面図、図３は鋼板の構成を示す側面図、図４の（ａ）  は板体の構成を示す側面図，（ｂ）  は板体の一部を曲げた状態の側面図である。
【００１２】
このロータＡは、複数個の永久磁石１，１…が等配挿入される挿入孔２１，２１…を有する珪素鋼板等の鋼板２（電磁鋼板）を前記挿入孔２１，２１…の位置が合うように複数枚積層してなる円筒形のロータコア３と、該ロータコア３の各挿入孔２１，２１…に非圧入で挿入された磁極形成用の永久磁石１，１…と、ロータコア３の両端に配置された板体４，４と、ロータコア３及び各板体４，４を結合する３つの杆体５，５，５と、ロータコア３の中心部に嵌合固定された回転軸６とを備えている。
【００１３】
鋼板２は中心部に軸孔２２が穿設されており、外周部に長孔形の６つの挿入孔２１，２１…か等配されており、また、挿入孔２１，２１…と軸孔２２との間に３つの位置決め孔２３，２３，２３が周方向に等配されている。このように軸孔２２、挿入孔２１，２１…及び位置決め孔２３，２３，２３を有する鋼板２は成形用型により円形に打抜き成形されている。
【００１４】
永久磁石１はロータコア３の長さと同寸法の長さを有し、挿入孔２１，２１…よりも小形の矩形に形成されており、ロータコア３の挿入孔２１及び板体４の貫通孔４２に圧入することなく挿入することができるようにしてある。
【００１５】
板体４，４は鋼板２と同じ材料（例えば珪素鋼板）で、鋼板２と同形状に打ち抜き成形、換言すれば、鋼板が打ち抜き成形される成形用型と同じ成形用型により円形に打抜き成形された板部材からなり、鋼板２と同様、中心部に軸孔４１を有し、外周部に前記挿入孔２１，２１…と位置が合う長孔形の６つの貫通孔４２，４２…を有し、貫通孔４２，４２…及び軸孔４１の間に前記位置決め孔２３，２３，２３と位置が合う３つの位置決め孔４３，４３，４３を有する。即ち、各板体４，４の板部材は鋼板２を転用したものであり、鋼板２の軸孔２２と位置が合う軸孔４１と、鋼板２の各挿入孔２１，２１…と位置が合う貫通孔４２，４２…と、鋼板２の各位置決め孔２３，２３，２３と位置が合う位置決め孔４３，４３，４３とを有する。さらに、各板体４，４の板部材は、各貫通孔４２，４２…から周面にかけての部分４４，４４…を工具等の加圧手段により中心側へ曲げることができるようにしてある。
【００１６】
杆体５，５，５はロータコア３の両端に配置された板体４，４間の距離よりも長い寸棒に形成されている。
【００１７】
以上のように構成されたロータＡは、次の方法により組立てられる。
（１）    一方の板体４に複数枚の鋼板２を積層してロータコア３を形成し、このロータコア３に他方の板体４を積層する。
（２）    他方の板体４の各位置決め孔４３，４３，４３からロータコア３の位置決め孔２３，２３，２３及び一方の板体４の各位置決め孔４３，４３，４３に各杆体５，５，５を圧入し、ロータコア３及び両方の板体４，４を各杆体５，５，５により結合する。
（３）    一方の板体４の板部材の各貫通孔４２，４２…から周面にかけての部分４４，４４…を中心側へ曲げて曲げ部を設け、該曲げ部により各貫通孔４２，４２…の一部を閉じる。
（４）    他方の板体４の板部材の各貫通孔４２，４２…からロータコア３の各挿入孔２１，２１…に永久磁石１，１…を挿入する。この際、一方の板体４には前記曲げ部が設けられているため、永久磁石１，１…の一方の板体４側への抜け出しを防ぐことができる。
（５）    他方の板体４の板部材の各貫通孔４２，４２…から周面にかけての部分４４，４４…を中心側へ曲げて、該曲げ部により各貫通孔４２，４２…の一部を閉じる。これにより、永久磁石１，１…の他方の板体４側への抜け出しを防ぐことができる。
（６）    ロータコア３及び各板体４，４の軸孔２２，４１に回転軸６を嵌合固定する。
【００１８】
このようにロータＡは鋼板２から転用された２つの板体４，４及びロータコア３を構成する複数の鋼板２を積層する工程と、２つの板体４，４及びロータコア３の各位置決め孔４３及び２３に各杆体５を圧入する工程と、ロータコア３の各挿入孔２１，２１…に永久磁石１，１…を挿入する工程と、２つの板体４，４を構成する板部材の各貫通孔４２，４２…から周面にかけての部分４４，４４…を曲げ加工する工程とによりロータＡを組み立てることができるため、前記した従来例のように鋼板と別形状に形成された板体を備えるロータに比べてロータＡの組立て作業性を向上できる。しかも、実質的に鋼板２と杆体５との部品点数によりロータＡを構成することができるため、永久磁石１，１…の抜け出しを防ぐための２つの板体４，４を有する割に加工性を向上でき、より一層コストを低減できる。
【００１９】
尚、ロータＡは次の方法により組立てることもできる。
（１）    一方の板体４の板部材の各貫通孔４２，４２…から周面にかけての部分４４，４４…を中心側へ曲げて曲げ部を設け、該曲げ部により各貫通孔４２，４２…の一部を閉じる。
（２）    この一方の板体４に複数枚の鋼板２を積層してロータコア３を形成し、このロータコア３に他方の板体４を積層し、この他方の板体４の各位置決め孔４３，４３，４３からロータコア３の位置決め孔２３，２３，２３及び一方の板体４の各位置決め孔４３，４３，４３に各杆体５，５，５を圧入し、ロータコア３及び両方の板体４，４を各杆体５，５，５により結合する。
（３）    他方の板体４の板部材の各貫通孔４２，４２…からロータコア３の各挿入孔２１，２１…に永久磁石１，１…を挿入する。この際、一方の板体４には前記曲げ部が設けられているため、永久磁石１，１…の一方の板体４側への抜け出しを防ぐことができる。
（４）    他方の板体４の板部材の各貫通孔４２，４２…から周面にかけての部分４４，４４…を中心側へ曲げて、該曲げ部により各貫通孔４２，４２…の一部を閉じる。これにより、永久磁石１，１…の他方の板体４側への抜け出しを防ぐことができる。
（５）    ロータコア３及び各板体４，４の軸孔２２，４１に回転軸６を嵌合固定する。
【００２０】
この組立て方法にあっても、ロータＡは鋼板から転用された２つの板体４，４及びロータコア３を構成する複数の鋼板２を積層する工程と、２つの板体４，４及びロータコア３の各位置決め孔４３及び２３に各杆体５を圧入する工程と、ロータコア３の各挿入孔２１，２１…に永久磁石１，１…を挿入する工程と、２つの板体４，４を構成する板部材の各貫通孔４２，４２…から周面にかけての部分４４，４４…を曲げ加工する工程とによりロータＡを組み立てることができるため、前記した従来例のように鋼板と別形状に形成された板体を備えるロータのように鋼板と板体との違いに気配りすることなく組立てることができ、ロータＡの組立て作業性を向上できる。しかも、実質的に鋼板２と杆体５との部品点数によりロータＡを構成することができるため、永久磁石１，１…の抜け出しを防ぐための２つの板体４，４を有する割に加工性を向上でき、より一層コストを低減できる。
【００２１】
図５は本発明に係るモータの構成を示す断面図である。
以上のように組立てられたロータＡは、その内側に円筒形のステータ７を有する筐体８内で、前記ステータ７の内側に挿入配置され、回転軸６の両端部が軸受９，１０を介して筐体８に回転自在に支持され、埋込磁石型同期モータとなる。
【００２２】
尚、以上説明した実施の形態では６つの永久磁石１，１…を有する構成としたが、その他、二以上の偶数であれば、永久磁石１の個数は特に制限されない。
また、以上説明した実施の形態では、鋼板２と同じ材料からなり、鋼板２と同形状の板部材を板体４，４としたが、換言すれば鋼板２を転用して板体４，４の板部材としたが、その他、この板体４，４の板部材は鋼板２と異なる材料で、鋼板２と同形状にしてもよい。この場合、板体４，４の板部材の厚さは鋼板２と同じであってもよいし、また、異なる厚さであってもよい。また、板体４，４は磁性材料又は非磁性材料であってもよい。    また、ロータＡの組立て方法は前記したように永久磁石１，１…をロータコア３の各挿入孔２１，２１…に挿入する前の工程で一方の板体４に曲げ部を形成する他、永久磁石１，１…をロータコア３の各挿入孔２１，２１…に挿入した後で両方の板体４，４に曲げ部を形成してもよいのであり、前記した方法と異なる方法であってもよい。
【００２３】
【発明の効果】
第１発明によれば、鋼板が打ち抜き成形される成形用型と同じ成形用型により板体を打ち抜き成形することができるため、板体のコスト、ひいてはロータのコストを低減でき、しかも、鋼板が打ち抜き成形される成形用型と同じ成形用型により板体を打ち抜き成形することができるため、鋼板を板体に転用することができ、組込作業性を向上でき、より一層コストを低減できる。
【００２４】
第２発明によれば、永久磁石に圧入抵抗を加えることなく永久磁石を簡易に挿入することができるとともに、永久磁石の抜け出しを確実に防ぐことができる。
【００２５】
第３発明によれば、ロータのロータコアが有する永久磁石は圧入されることなく抜け止めされており、永久磁石の組立て時における損傷をなくしてあるため、モータの使用時に永久磁石が破壊する虞を少なくすることができ、モータの汎用性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るロータの構成を示す斜視図である。
【図２】本発明に係るロータの構成を示す断面図である。
【図３】本発明に係るロータの鋼板の構成を示す側面図である。
【図４】（ａ）  は板体の構成を示す側面図、（ｂ）  は板体の一部を曲げた状態の側面図である。
【図５】本発明に係るモータの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
Ａ    ロータ
１    永久磁石
２    鋼板
２１  挿入孔
２３  位置決め孔
３    ロータコア
４    板体
４２  貫通孔
４３  位置決め孔
５    杆体
【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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