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    • 专利摘要:

    公开号:WO1991000638A1
    申请号:PCT/JP1990/000763
    申请日:1990-06-12
    公开日:1991-01-10
    发明作者:Hiroyuki Uchida
    申请人:Fanuc Ltd；
    IPC主号:H02K1-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書 ラジアルタイプのロータ構造 技術分野
    [0002] 本発明は、 同期式モータにおいて、 磁性材料から成るシャ フ トを有し、 ロータコ アをマグネッ トで挾持したラ ジアルタ ィプのロータ構造に関する。 背景技術
    [0003] 一般に、 ロータのシャ フ トは強度が強く、 しかも廉価な鉄 系の棒材でつく られる。 然しながら、 ロータコアをマグネッ トで挾持したラ ジアルタイプのロータにおいては、 強磁性体 である鉄系のシャ フ トの存在により、 着磁の際に該シャフ ト に近いマグネッ ト部分を通過する磁束密度が小さ くなり、 不 完全着磁を引き起こすことがある。 また、 着磁後において、 モータ としてのト ルク出力を得るためロータを回転させるに 際し、 磁束がシャ フ トに漏洩するため所望のトルク出力が得 られないことがある。
    [0004] 上記の着磁ゃ出力回転時における磁束の漏洩を低減させる ために、 シャ フ ト材料をステ ンレス鑭等の非磁性材料とした り、 シャフ トのマグネッ トとの対向領域を細径にすることが 採用されてきた。
    [0005] 然しながら、 ステ ンレス鑭は高価であるし、 シャ フ トを細 径とするとシャ フ トの強度は著しく低下する。 発明の開示
    [0006] 依って本発明は斯かる課題の解決を図るべく、 低コス トで あってシャ フ トの強度を低下させることなく、 マグネッ トの 着磁性を向上させると共に ト ルク出力を向上させるロータ構 造の提供を目的とする。
    [0007] 上記目的に鑑みて本発明は、 シャ フ 卜が磁性材料から成り- かつ、 ロータコアをマグネッ 卜で挾持したラ ジアルタイプの ロータであって、 シャフ トがロータ本体と対向する部分を他 部よりも細径に形成し、 該シャ フ トの細径部と前記口一夕本 体との隙間に樹脂材料を充塡、 硬化させたことを特徵とする ラ ジアルタイプのロータ構造を提供する。
    [0008] また、 上記樹脂材料の有無に掏わらず上記細径部に薄肉の 節を形成したことを特徴とするラジアルタイプのロータ構造 を提供する。
    [0009] シャ フ トは鉄等の強度の高い磁性材料から成るが、 u—タ 本体との対向部分を細径に構成することで、 着磁の際も口一 タの回転時においてもマグネッ ト部分からシャ フ トへの磁束 の漏洩が低減できる。 この場合、 シャ フ トの強度的な補強は 該シャ フ トとロータ本体との間隙に樹脂材料を充塡、 硬化さ せることによって達成される。
    [0010] また、 樹脂材料を充塡させる代りに、 シャ フ トの細径部に 節を設け、 シャ フ ト に曲げ力が作用した際に、 該節がロータ 本体内周に当接することにより曲げ力に耐え得る。 図面の簡単な説明
    [0011] 第 1 E は本発明に係るロータの縦断面図、
    [0012] 第 2図は第 1図の矢視線 Π— Πによる横断面図、
    [0013] 第 3図は本発明に係るロータの他の実施態様を示す縦断面 図、
    [0014] 第 4図は第 3図の矢視線 IV— IVによる橫断面図である。 発明を実施するための最良の態様
    [0015] 以下本発明を添付図面に示す実施例に基づいて更に詳細に 説明する。 まず、 第 1図と第 2図とを参照すると、 マグネッ ト 18に挾持された積層板から成るロータコァ 20は、 マグネッ ト 18と共にその長手方向両端部を端板 14により挾持され、 更 に口 ッ ド 16に貫通支持されてロータ本体 10を構成している。 この口一夕本体 10にはシャ フ ト 12が挿入、 締結されてロータ を構成しているが、 口ータ本体 10と対向している部分は細径 に形成された細径シャフ ト部 12 aとなっている。 本図に示す 様なラジアルタイプのロ一夕はこの様に組み立てた後に着磁 するが、 その際、 コス トの安い鉄系の強磁性材料から成るシ ャフ ト 12の存在によってマグネッ ト 18への着磁磁束が漏洩す ることのない様、 ロータ本体 10と対向、 即ち、 マグネッ ト 18 と対向する領域を該ロ一タ 10の内周面から遠ざけるよう細径 に形成したのである。
    [0016] 然しながら、 シャフ 卜に曲げ力が作用すると、 直径の 4乗 に反比例するたわみが生ずるため、 細径のままではシャ フ ト の強度上問題が大きい。 そこで本発明では、 例えば端板 14に 設けた孔 14 aから液状の樹脂、 例えばエポキシ榭脂を流し込 み、 口ータ本体 10と細径シャフ ト部 12 aとの間の隙間に充塡 し、 更に硬化させて樹脂層 22を形成し、 シャ フ ト 12の補強を 図った。
    [0017] シャ フ ト 12の曲げ力に対する補強策としては、 例えば第 3 図と第 4図に示す手法でもよい。 即ち、 細径部 12 aの中央部 付近に薄く、 かつ、 環状の節 24を形成する。 シャ フ ト 12が曲 げられた場合に、 節 24はロータ本体 10の内周面に当接し、 口 ータ本体 10の剛性によってシャ フ ト 12がそれ以上曲げられる のを防止することができる。 この場合、 節 24の外周とロータ 10の内周との隙間寸法はシャフ ト 12の許容たわみ量以下に設 定されなければならないが、 節 24の外径寸法は口ータ本体 10 へのシャ フ ト 12の組み込み時の制約等により必ずしも都合の 良い寸法に設定することができない。 そこで π—タ 10には、 シャ フ ト 12の節 24と対向する位置に非磁性材料から成る円環 状の板部材 26を取り付け、 該円環板 26の内周 26 aの内径寸法 は前記節 24の外周 24 aの外径寸法に对し、 シャ フ ト 12の許容 たわみ量から定めた寸法に設定する。 本発明の本質的な目的 は、 強磁性材料から成るシャ フ ト 12の存在によってマグネッ 卜から磁束が漏洩する量を低減させることであるので、 上記 節 24は補強作用を果たすことができる範囲内で薄く形成され ることが望ましい。 また、 シャ フ ト 12を π—夕本体 10内へ挿 入、 組み立てする作業の障害にならない範囲で、 非磁性材料 から成る円環板 26の内径寸法を小さく し、 かつ、 シャ フ トの 節 24の外径寸法もこれに対応させて小さ くすることが望ま し い。 更には、 以上の節 24と円環板 26との組み合わせは 1組で なく、 必要に応じて複数組設けてもよいが、 可能な限り、 口 一タ本体 10の長手方向中央部に設けることがシャフ ト 12のた わみを有効に阻止し、 シャ フ ト 12の補強作用を果たすことと なる。
    [0018] 以上の節 24を使用した場合には、 シャ フ ト 12の細径部 14 a と口ータ本体 10との隙間に必ずしも榭脂を充塡、 硬化させる 必要はないが、 シャフ ト 12の補強をより完全にするには更に 樹脂を充塡、 硬化させることが望ましい。 この場合、 液状の 樹脂を端板 14の孔 14 aから流し込み、 隙間全体に樹脂を充塡 させるためには円環板 26の内周 26 aに液状榭脂の流路として の孔 26 bを設けることが望ましく、 第 4図にはその孔 26 bを 図示している。 この流路孔は節 24に設けてもよい。 元々、 節 24は完全な円環形状である必要はなく、 例えば、 角度位置 60 度毎に切欠きを設けたものでもよく、 この場合にはその切欠 きが流路孔として作用する。 また、 円環板 26を打ち抜き加工 によって形成する際に、 前述した流路孔 26 bを同時に打ち抜 き成形することができる。
    [0019] 第 1図に示す本発明のロータ構造において、 着磁の際に、 シャ フ トの細径部に近いマグネッ トの内周部の磁束密度を解 析により求めた値を、 細径部のないシャフ トを有したロータ 構造の解析値と比較すると、 約 7 %程磁束密度が大きくなる ことが確認された。 以上においては着磁のことのみを述べた が、 着磁の終了した本発明に係る構造を有した口ータを使用 したモータにおいては、 着磁後のマグネッ トの発生させる磁 束の漏洩に関しても同様であり、 従って本発明によるロータ の出力 ト ルクは細径部のないシャ フ トを有したロータと比較 して大き くなる。
    [0020] 以上の説明から明らかな様に本発明によれば、 廉価でしか も強度の低下のほとんどない、 着磁性能並びに出力性能の向 上したロータ構造を提供することができる。
    权利要求:
    Claims請 求 の 範 囲
    1. シャ フ トが磁性材料から成り、 かつ、 ロータコアをマ グネッ トで挾持したラ ジアルタイプのロータであって、 シャ フ 卜がロータ本体と対向する部分を他部よりも細径に形成し、 該シャ フ トの細径部と前記 D—タ本体の隙間に榭脂材料を充 塡、 硬化させたことを特徴とするラジアルタィプのロータ構
    ΛΞ
    2. シャ フ トが磁性材料から成り、 かつ、 ロータコアをマ グネッ トで挾持したラ ジアルタイプのロータであって、 シャ フ トがロータ本体と対向する部分を他部よりも細径に形成し、 該細径部において薄肉の節を形成したことを特徵とするラジ アルタイプのロータ構造。
    3. 前記節が前記細径部の中央位置に形成されて成る請求 の範囲第 2項に記載のラジアルタィプのロータ構造。
    4. 前記シャフ トの細径部と前記ロータ本体との間隙に榭 脂材料を充填、 硬化させて成る請求の範囲第 2項に記載のラ ジアルタイプのロータ構造。
    5. 前記シャ フ トの細径部と前記口ータ本体との間隙に榭 脂材料を充塡、 硬化させて成る請求の範囲第 3項に記載のラ ジアルタィプのロータ構造。
    6. 前記節の位置と対応する前記ロータ本体の位置に非磁 性材から成る環状板を該ロータ本体に挾持させ、 該環状板の 内径寸法が前記節の外径寸法と適切な小隙間寸法を有して成 る請求の範囲第 2項に記載のラジアルタィプのロ一夕構造。
    7. 前記節の位置と対応する前記口ータ本体の位置に非磁 性材から成る環状扳を該 o —タ本体に挾持させ、 該還状板の 内径寸法が前記節の外径寸法と適切な小隙間寸法を有して成 る請求の範囲第 3項に記載のラジアルタイプの π—タ構造。
    8. 前記節の位置と対応する前記ロータ本体の位置に非磁 性材から成る環状板を該 π—タ本体に挾持させ、 該環状板の 内径寸法が前記節の外径寸法と適切な小隙間寸法を有して成 る請求の範囲第 4項に記載のラ ジアルタイプのロータ構造。
    9. 前記節の位置と対応する前記口ータ本体の位置に非磁 性材から成る環状板を該 π—タ本体に挾持させ、 該環状板の 内径寸法が前記節の外径寸法と適切な小隙間寸法を有して成 る請求の範囲第 5項に記載のラジアルタィプのロータ構造。
    10. 前記節が前記樹脂材料を通すための流路孔を形成して 成る請求の範囲第 4 , 5 , 8 , 9項のうちの何れか 1項に記 載のラジアルタィプのロータ構造。
    11. 前記環状板が前記樹脂材料を通すための流路孔を形成 して成る請求の範囲第 8項又は第 9項に記載のラ ジアルタイ プのロータ構造。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE69015606T2|1995-08-24|
    EP0438594B1|1994-12-28|
    EP0438594A4|1991-12-04|
    DE69015606D1|1995-02-09|
    EP0438594A1|1991-07-31|
    US5157297A|1992-10-20|
    JPH0332333A|1991-02-12|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1991-01-10| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): US |
    1991-01-10| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE FR GB |
    1991-02-14| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1990908646 Country of ref document: EP |
    1991-07-31| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1990908646 Country of ref document: EP |
    1994-12-28| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1990908646 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP1/160824||1989-06-26||
    JP16082489A|JPH0332333A|1989-06-26|1989-06-26|Radial type rotor structure|DE1990615606| DE69015606T2|1989-06-26|1990-06-12|Rotorbau vom radialtyp.|
    EP19900908646| EP0438594B1|1989-06-26|1990-06-12|Rotor structure of the radial type|
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