JPS63202249A - 電動機用回転子 - 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、特に重量の軽減構造を改良した永久磁石形の
電動機用回転子に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、永久磁石形電動機の回転子構造として、実開昭５
９−０９７５８８号公報が提案されている。この提案に
よると、回転軸外周と筒状の永久磁石内周との間に形成
された積層鋼板からなるヨークと、永久磁石、表面補強
材をアルミダイカストにより結合させたものが用いられ
ている。この構造においては、永久磁石に多少の寸法の
ばらつきがあっても、アルミダイカストで吸収できるこ
と、バランスウェイト部をダイカスト形状により同時に
成形できることなどの利点がある。しかし、この回転子
は重量が大きい程、回転子の速度応答性が悪くなる（慣
性力の作用）と云う問題があり、かつ、軸受部分の摩擦
摩耗も軸の回転速度の増加に伴なって増加すると云う問
題もある。軸受部の摩耗摩擦は、荷重と滑り速度との相
乗作用（一般にＰｖ値と呼ばれる）で起こるため、高速
運転される軸受においては逆に荷重を軽減しないと異常
摩耗や焼付き等を生じる原因となる０回転子の重量も運
転時の負荷荷重の一部となるので、この重量の大小も極
めて重要な問題である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記したように従来の回転子構造においては、回転軸外
周と磁石部内周との間が積層鋼板からなるヨークにより
中実状に形成されてこの部分の占める重量比率が大きい
ため回転子の重量を増大させ、速度応答性を低減し軸受
部の摩擦摩耗を生じると云う問題があり、磁石部内周と
回転軸外周に筒状の中空部を設は重量軽減を図ることに
ついての配慮がなされていなかった。

本発明は上記の状況に鑑みなされたものであり、重量を
大幅に軽減できる電動機用回転子を提供することを目的
としたものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、電動機の回転軸に嵌合同着されたスリーブ
と、該スリーブ外周に円筒状の中空部を形成し配設され
た筒状のヨークと、筒状に形成され該ヨーク外周に嵌合
配設された永久磁石及び該磁石外周に嵌合固定された補
強部材管とを設けた電動機用回転子により達成される。

〔作用〕

後述の実施例の説明中にも記載されているように、回転
軸に嵌合固定されるスリーブ１の外周には円筒状の中空
部８を形成し筒状のヨーク２が配設され、スリーブ１及
びヨーク２の両端部はフランジ４．４ａにより保持固定
されている。従って、中空部８の体積分に相当する回転
子の重量が軽減される。

〔実施例〕

以下本発明の電動機用回転子を実施例を用い第１図ない
し第６図により説明する。第１図は縦断面図、第２図は
第１図のＡ−Ａ矢視断面図、第３図ないし第５図はそれ
ぞれ第１図のスリーブ、フランジ及び円筒状磁石の斜視
図、第６図は同じく留め金の断面図である。図において
、１は鋼材層のスリーブ、２は円筒状の磁性材料製ヨー
ク、３は円筒状のフェライト磁石、４．４ａは金属製の
フランジ、５．５ａは軟質金属製の留め金、６は非磁性
材料の補強部材管である。スリーブ１は軸心側に回転軸
（図示せず）を貫通固定する結合部７を有し結合部７に
回転軸を圧入等によって結合されるようになっている。

そして、スリーブ１の外周とヨーク２の内周との間に円
筒状の中空部８がフランジ４．４ａを介在し形成され、
ヨーク２の外周にフェライト磁石３、フェライト磁石３
の外周に補強部材管６が配設されている。

スリーブ１の上下両端部には、第３図に示すように外周
に環状溝９．９ａが設けられており、また、フランジ４
の内周部には第４図に示す如く段差部１０が設けられて
いる。そして、スリーブ１の外周にヨーク２及びフェラ
イト磁石３が差し込まれ、さらに、磁石３の上下部に留
め金５．５ａが差し込まれた後、ヨーク２．磁石３及び
留め金５．５ａを挟持する形にフランジ４．４ａが上下
から差し込まれる。そして、スリーブ１の上下端部外周
とフランジ４．４ａの内周の段差部１ｏとの間に生じる
隙間部１１、ｌｌａに押刃（図示せず）が挿入され第１
図の矢印方向に上下から加圧されることによりフランジ
４．４ａの肉の一部が環状溝９．９ａ内に塑性変形流入
し、スリーブ１とフランジ４．４ａが強固に加締め結合
される。

しかる後に、磁石３の外周に補強部材管６が嵌入されて
第１図の如き回転子が完成される。

上記のスリーブ１とフランジ４．４ａとの結合において
は、原則的にスリーブ１の材質よりフランジ４．４ａの
材質をより軟材とすることにより良好な結合が得られる
。本実施例の如くスリーブ１の材質が鋼材の場合は、フ
ランジ４，４ａの材質としてアルミニウム及びアルミニ
ウム合金、亜鉛及び亜鉛合金、銅及び銅合金のいずれを
用いても良好な結合が得られている。また、スリーブ１
に硬鋼を用いた場合にフランジ４．４ａ材に軟鋼を組み
合わせても良好な結合が得られる。そして、環状溝９．
９ａは、流入した金属の楔効果と圧縮残留応力が生じる
形状であれば任意の形状が使用でき、本実施例ではねじ
状の溝を用いているが角形溝、円形溝等でも同様の加締
め効果が得られる。溝の条数も、単−条、複数条等の任
意の条数を加締めの必要強度に応じて選定すればよい。

尚、スリーブ１の胴体部に設けられた穴１２（第３図参
照）は、ガス抜き用の孔で本実施例の回転子が焼成めに
よって固定される場合、万一、中空部８内に水滴等が残
留していたとき発生する水蒸気等の高圧を大気中に解放
し、スリーブ１、ヨーク２の変形、あるいはフランジ４
．４ａの抜は等を防止するためのものである。従って、
回転軸が圧入により固着の場合には穴１２は不要である
。

円筒状永久磁石３には、上下両端に第５図に示した如き
半径方向に切欠部１３．１３ａが設けられており、一方
、フランジ４．４ａの磁石３側には第４図に示すように
切欠部１４が設けられ、かつ、留め金５．５ａには第６
図のように上下方向（厚み方向）に突起部１５ａ、１５
ｂが設けられている。そして、フランジ４．４ａにて留
め金５．５ａを介在し磁石３を軸方向から挟持したとき
、留め金５，５ａの突起部１５ａがフランジ４．４ａの
切欠部１４と係合し、突起部１５ｂが磁石３の切欠部１
３．１３ａと係合し回転時の磁石３の回り止め作用を行
なうようになっている。第６図の例では、留金５．５ａ
の突起部１５ａ、１５ｂを９０度ずらした角度位置に配
置したが、板厚方向の対象位置を含む任意の位置に配置
することができる。また、留め金５，５ａの材質は、そ
の使用目的からフランジ４．４ａ及び磁石３の材質より
軟質で、かつ、磁気漏洩を防止するために非磁性の材質
とすることが好ましく１本実施例では軟質のアルミニウ
ム合金を使用した。

フランジ４．４ａに設けた円筒部１６．１６ａ（第１図
参照）は組立時においてスリーブ１とヨーク２との間に
一定間隔の中空部８を形成させるための位置決めガイド
として作用する。また、ヨーク２の軸方向長さは、フラ
ンジ４，４ａに加締め結合を行なうための押圧力を加え
たとき、この押圧力によってフランジ４．４ａと磁石３
との間に挟まれた留め金５．５ａが適度な圧縮力を受け
た後はヨーク２の上下端がフランジ４．４ａの鍔部に当
接し、それ以上の圧縮力が留め金５．５ａに発生しない
長さに設定することが望ましく、これによりフェライト
磁石３の破損が防止される。

フランジ４．４ａには第１図に示した如く、一体にバラ
ンスウェイト部２０．２０ａを設けることもでき、部品
点数の削減と組立性の向上を図ることができる。フラン
ジ４．４ａの加工方法としては、機械加工、鋳造、ダイ
カスト等の任意の方法を用いることができるが、バラン
スウェイト部２０．２０ａを一体に設けるような場合は
形状が複数となるのでダイカスト法によるのが経済的で
ある。補強部材管６は、万一、フェライト磁石３が破損
したとき、破片の飛散防止を図るのがその使用目的であ
り非磁性体の薄肉管を用いる。非磁性体材料を使用する
のは磁気漏洩を防止するためであり、本実施例ではステ
ンレス鋼の薄肉管を圧入固定している。

このように本実施例の電動機用回転子は、スリーブとヨ
ークとの間に円筒状の中空部分が形成されるのでこの中
空部分の体積分だけ回転子の重量軽減が図れる。従って
、回転子の速度応答性がよくなると共に軸受部の摩耗を
減少できる。

第７図ないし第９図は他の実施例を示し、第７図は分割
磁石の斜面図、第８図は第７図の磁石を結合した結合部
の説明図、第９図は第７図の磁石を用いた回転子の横断
面図である０本実施例の上記実施例と異なるところは、
上記実施例は磁石３が一体の円筒状であるのに対し、本
実施例は４分割された分割磁石１７を用いて円筒状に形
成している点である。分割磁石１７には４隅に面取り部
１８を有し組立時には第８図の如く分割磁石１７の合せ
目の面取り部１８．１８間に形成されるＶ字溝１９に留
め金５．５ａの突起部１５ｂを係合させ、一方、フラン
ジ４．４ａの切欠部１４に突起部１５ａを係合させて分
割磁石１７の廻り止めを行なうようになっており、円筒
用磁石と同様に組み立てる。本実施例も上記実施例と同
様の作用効果を有する。

〔発明の効果〕

以上記述した如く本発明の電動機用回転子は、回転子の
重量軽減ができる効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電動機用回転子の実施例の縦断面図、
第２図は第１図のＡ−Ａ矢視断面図、第３図は第１図の
スリーブの斜視図、第４図は同じくフランジの斜視図、
第５図は同じく円筒状磁石の斜視図、第６図は同じく留
め金の断面図、第７図は本発明の電動機用回転子の他の
実施例の分割磁石の斜視図、第８図は第７図の磁石を結
合した結合部の説明図、第９図は第７図の磁石を用いた
回転子の横断面図である。 １・・・スリーブ、２・・・ヨーク、３・・・磁石、６
・・・補強部材管、８・・・中空部、１７・・・分割磁
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Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、電動機の回転軸に嵌合固着されたスリーブと、該ス
   リーブ外周に円筒状の中空部を形成し配設された筒状の
   ヨークと、筒状に形成され該ヨーク外周に嵌合配設され
   た永久磁石及び該磁石外周に嵌合固定された補強部材管
   とを設けたことを特徴とする電動機用回転子。