JP2001061244A

JP2001061244A - ローターの構造

Info

Publication number: JP2001061244A
Application number: JP11232874A
Authority: JP
Inventors: Yoshito Nishikawa; 義人西川; Mikitsugu Suzuki; 幹紹鈴木; Takanori Ozawa; 尊典小澤; Mitsuhiko Matsushita; 満彦松下
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 1999-08-19
Filing date: 1999-08-19
Publication date: 2001-03-06

Abstract

(57)【要約】【課題】磁気的な空隙の増加を最小限にすることがで
きるとともに、磁石の飛散防止を安価で確実に図ること
ができるロータの構造を提供する。【解決手段】ローター１０は、ローターシャフト１１
と、スペーサー１２と、磁石１３及び樹脂モールド層１
４とからなっている。スペーサー１２は、八角柱状に形
成されている。スペーサー１２の各辺の外側面１２ｂに
は磁石１３がそれぞれ設けられている。各磁石１３は、
縦断面長方形に作られている。各磁石１３は、各外側面
１２ｂに配置されてから、樹脂モールド材にてスペーサ
ー１２にモールドされている。つまり、各磁石１３は、
樹脂モールド材にモールドされ、スペーサー１２に密着
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動機のローター
に係り、詳しくはローターの構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ローターに永久磁石を用いた回転磁界型
電動機において、ローター表面に永久磁石が設けられて
いる。その磁石の飛散防止方法として、磁石を樹脂でロ
ーターにモールドする方法が数多く提案されている（例
えば実開平３−７００３６号公報）。

【０００３】従来のこの種のローターの構造を詳述する
と、図６及び図７に示すように、ローター５０は、その
スペーサー５１の外周に複数個の永久磁石５２を設け、
それらの磁石５２を樹脂モールド材５３にてスペーサー
５１の外周に密着させることによってスペーサー５１と
磁石５２とを一体にしていた。この場合、樹脂モールド
材５３の厚さが厚ければ厚いほど磁石５２とステータ
（図示せず）間に存在する磁気的な空隙が大きくなり、
モータの高出力化を図る上の問題となるため、モールド
すべく樹脂モールド材５３の厚さがなるべく小さくする
必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ローター回
転中において磁石５２は遠心力によってスペーサー５１
から剥がれて飛散することを防ぐ、つまりモールド強度
を確保するために、樹脂モールド材５３の厚さをなるべ
く薄くすることは限界があった。

【０００５】また、図６及び図７に示すように、スペー
サー５１の断面形状が円形状であって、そのスペーサー
５１の外周面５１ａを合わせるため、各磁石５２の内面
５２ａを円弧状に成形又は加工されている。そして、磁
石５２の内面５２ａの曲率とスペーサー５１の外周面５
１ａの曲率が一致しない場合、モールド成形時に磁石固
定用の治具ピン５４を使って磁石５２をスペーサー５１
に押さえていた。そのため、押力のバラツキによって磁
石５２が割れたり位置ずれしたりして製造上の問題点と
なった。

【０００６】本発明の目的は、磁気的な空隙の増加を最
小限にすることができるとともに、磁石の飛散防止を安
価で確実に図ることができるロータの構造を提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、回転軸と、該回転軸と
一体回転するスペーサーと、該スペーサーの外面に設け
られた複数の磁石とを備え、各磁石を樹脂モールド材に
てスペーサーの外側面にモールドされてなるローターの
構造において、前記スペーサーは、その外形を多角形柱
状に形成し、前記各磁石は、そのスペーサー側当接面を
平面状に形成し、前記スペーサーの各外側面にそれぞれ
前記磁石を配置するようにしたことを要旨とする。

【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のローターの構造において、前記各磁石のスペーサー側
当接面と隣接する端部側面には表面積増大部を設けたこ
とを要旨とする。

【０００９】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載のローターの構造において、前記スペーサーの各
外側面には、それぞれ凹部を設け、各凹部内に前記各磁
石をそれぞれ嵌装するようにしたことを要旨とする。

【００１０】（作用）請求項１に記載の発明によれば、
各磁石のスペーサー側当接面とスペーサーの各辺とは平
面であるため、従来と比べて、各磁石の割れがなく、各
磁石を簡単且つ確実にスペーサーの各辺に密着させるこ
とができるとともに、各磁石の位置ずれを防止すること
ができる。その結果、各磁石の飛散防止を安価で確実に
図ることができる。

【００１１】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の作用に加えて、表面積増大部における樹
脂モールド材により覆われる表面積が増加し、表面積増
大部が樹脂モールド材により覆われることによってロー
ター回転の遠心力に抗する各磁石の保持力が増加され、
樹脂モールド材によるモールド層を薄くすることができ
る。その結果、磁気的な空隙の増加を最小限にすること
ができる。

【００１２】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
及び２に記載の発明の作用に加えて、各磁石の回転方向
力を各凹部でスペーサーにより受けるため、樹脂モール
ド材によるモールド層を更に薄くすることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を回転磁界型電動機
に具体化した一の実施形態を図１及び図２に従って説明
する。

【００１４】本実施形態のローター１０は、回転軸とし
てのローターシャフト１１と、スペーサー１２と、磁石
１３及び樹脂モールド層１４とからなっている。図１に
示すように、ローターシャフト１１は、スペーサー１２
の中央に設けられた貫通孔１２ａを貫挿嵌合されてい
る。つまり、ローターシャフト１１は、スペーサー１２
と一体になっている。

【００１５】スペーサー１２は、金属からなり、その外
形が電動機の磁極数と同じ数の辺を有する等辺多角形に
形成され、本実施形態では、八角柱状に形成されてい
る。各辺の外側面１２ｂには辺長より若干短い磁石１３
がそれぞれ設けられている。つまり、各外側面１２ｂに
対応して８個の磁石１３が設けられている。

【００１６】各磁石１３は、永久磁石であって、図１及
び図２に示すように、縦断面長方形に作られている。つ
まり、各磁石１３のスペーサー側当接面１３ａが平面状
になっている。そして、各磁石１３は、各外側面１２ｂ
に配置されてから、樹脂モールド材にて前記スペーサー
１２上に樹脂モールドされている。つまり、各磁石１３
は、樹脂モールド材にモールドされ、スペーサー１２に
密着されている。

【００１７】樹脂モールド材により形成された樹脂モー
ルド層１４は、前記ローターシャフト１１と同心の円環
状に形成されている。そして、図２に示すように、各磁
石１３の両端角部付近に覆われた樹脂モールド層１４の
厚さｈ１が各磁石１３の中央部付近に覆われた樹脂モー
ルド層１４の厚さｈ２より薄くなっている。

【００１８】本実施形態のローター１０によれば、以下
のような特徴を得ることができる。（１）本実施形態では、ローター１０を構成するスペー
サー１２は、その外形が八角形に形成されている。その
スペーサー１２の各外側面１２ｂには、縦断面長方形の
磁石１３をそれぞれ配置し、各磁石１３を樹脂モールド
材にて前記スペーサー１２にモールドさせている。

【００１９】従って、各磁石１３のスペーサー側当接面
１３ａとスペーサー１２の各辺の外側面１２ｂとは平面
であるため、従来と比べて、各磁石１３の割れがなく、
各磁石１３を簡単且つ確実にスペーサー１２の各辺の外
側面１２ｂに密着させることができるとともに、各磁石
１３の位置ずれを防止することができる。

【００２０】その結果、各磁石１３の飛散防止を安価で
確実に図ることができる。（２）本実施形態では、各磁石１３の両端角部付近に覆
われた樹脂モールド層１４の厚さｈ１が各磁石１３の中
央部付近に覆われた樹脂モールド層１４の厚さｈ２より
薄くなっている。

【００２１】従って、スペーサー１２に対する各磁石１
３のモールド強度が各磁石１３の中央部付近に覆われた
樹脂モールド層１４によって確保され、各磁石１３の飛
散防止を確実に防止することができる。また、各磁石１
３の両端角部付近に覆われた樹脂モールド層１４の厚さ
が薄くなっているため、磁気的な空隙が小さくなること
ができる。

【００２２】その結果、磁気的な空隙の増加を抑えるこ
とができるとともに、磁石の飛散防止を安価で確実に図
ることができる。なお、本実施形態は以下のように変更
してもよい。

【００２３】○上記実施形態では、スペーサー１２は、
その外形が八角柱状に形成されて実施したが、スペーサ
ー１２は、その外形が電動機の磁極数と同じ数の辺を有
する等辺多角形に形成され、八角形以外例えば五角形、
六角形及び九角形等の多角形の柱状に形成されて実施し
てもよい。この場合、上記実施形態の特徴（１）及び
（２）に記載の効果と同様な効果を得ることができる。

【００２４】○上記実施形態では、各磁石１３は、縦断
面長方形に作られて実施したが、各磁石１３のスペーサ
ー側当接面１３ａを平面状にすれば縦断面形状を任意の
形状にして実施してもよい。この場合、少なくとも上記
実施形態の特徴（１）に記載の効果と同様な効果を得る
ことができる。

【００２５】○樹脂モールド材により形成された樹脂モ
ールド層１４を、図３に示すような円環状に形成して実
施してもよい。このとき、図３に示すように、樹脂モー
ルド層１４の外周面が各磁石１３の両端角部にほぼ接す
るようになっている。この場合、上記実施形態の特徴
（１）及び（２）に記載の効果に加えて、磁気的な空隙
の増加を最小限にすることができる。

【００２６】○また、図４に示すように、各磁石１３の
前記スペーサー側当接面１３ａと隣接する両側面１３ｂ
には、表面積増大部としての凹部１３ｃを設けて実施し
てもよい。また反対に、図示しないが、各磁石１３の両
側面１３ｂに、表面積増大部としての凸部を突設して実
施してもよい。これらの場合、各磁石１３の凹部１３ｃ
又は凸部における樹脂モールド材により覆われる表面積
が増加するとともに、樹脂モールド材が凹部１３ｃに入
る、又は凸部が樹脂モールド材により覆われることによ
ってローター回転の遠心力に抗する各磁石１３の保持力
が増加され、樹脂モールド層１４を更に薄くすることが
できる。その結果、上記実施形態の特徴（１）及び
（２）に記載の効果に加えて、磁気的な空隙の増加を最
小限にすることができる。さらに、凹部１３ｃ又は凸部
を各磁石１３の両側面１３ｂのどちらか片方側面１３ｂ
に設けて実施してもよい。

【００２７】○また、スペーサー１２の各辺の外側面１
２ｂには、凹部１２ｃを設け、その凹部１２ｃ内にそれ
ぞれ磁石１３を配置するように実施してもよい。この場
合、上記実施形態の特徴（１）及び（２）に記載の効果
に加えて、各磁石１３の回転方向力を各凹部１２ｃでス
ペーサー１２により受けるため、樹脂モールド層１４を
更に薄くすることができる。また反対に、図示しない
が、スペーサー１２の各辺の外側面１２ｂには、凸部を
設け、各磁石１３のスペーサー当接辺には凹部を設け、
その凸部をその凹部内に嵌合するようにしてもよい。

【００２８】○上記実施形態では、本発明を回転磁界型
電動機のローターに具体化して実施したが、回転磁界型
電動機のローターに限定されなく、本発明を他の永久磁
石電動機のローターに具体化して実施してもよい。この
場合、上記実施形態の特徴（１）及び（２）に記載の効
果と同様な効果を得ることができる。

【００２９】次に、上記実施形態及び別例から把握でき
る請求項に記載した発明以外の技術的思想について、そ
れらの効果と共に以下に記載する。（１）請求項１又は２に記載のローターの構造におい
て、前記スペーサー（１２）の各外側面（１２ｂ）に
は、それぞれ凸部を設け、前記各磁石（１３）のスペー
サー側当接面（１３ａ）には凹部を設け、その凸部をそ
の凹部内に嵌装するようにしたことを特徴とするロータ
ーの構造。

【００３０】従って、この（１）に記載の発明によれ
ば、請求項１及び２に記載の発明の作用に加えて、各磁
石の回転方向力をスペーサーにより受けるため、樹脂モ
ールド材によるモールド層を更に薄くすることができ
る。

【００３１】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１〜３に記
載の発明によれば、磁気的な空隙の増加を最小限にする
ことができるとともに、磁石の飛散防止を安価で確実に
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態のローターの要部断面図。

【図２】同じくローターの要部拡大断面図。

【図３】別例のローターの要部拡大断面図。

【図４】別例のローターの要部拡大断面図。

【図５】別例のローターの要部拡大断面図。

【図６】従来のローターの要部拡大断面図。

【図７】従来のローターの要部拡大断面図。

【符号の説明】

１０…ローター、１１…回転軸としてのローターシャフ
ト、１２…スペーサー、１２ｂ…スペーサーの外側面、
１２ｃ…凹部、１３…磁石、１３ａ…スペーサー側当接
面、１３ｃ…表面積増大部としての凹部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小澤尊典静岡県湖西市梅田390番地アスモ株式会社内 (72)発明者松下満彦静岡県湖西市梅田390番地アスモ株式会社内Ｆターム(参考） 5H622 CA02 CA05 CA14 CB04 PP03 PP07 PP10 PP20 QA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転軸（１１）と、該回転軸（１１）と
一体回転するスペーサー（１２）と、該スペーサー（１
２）の外面に設けられた複数の磁石（１３）とを備え、
各磁石（１３）を樹脂モールド材にてスペーサー（１
２）の外側面（１２ｂ）にモールドされてなるローター
の構造において、前記スペーサー（１２）は、その外形を多角形柱状に形
成し、前記各磁石（１３）は、そのスペーサー側当接面
（１３ａ）を平面状に形成し、前記スペーサー（１２）の各外側面（１２ｂ）にそれぞ
れ前記磁石（１３）を配置するようにしたことを特徴と
するローターの構造。
【請求項２】請求項１に記載のローターの構造におい
て、前記各磁石（１３）のスペーサー側当接面（１３ａ）と
隣接する端部側面（１３ｂ）には表面積増大部（１３
ｃ）を設けたことを特徴とするローターの構造。
【請求項３】請求項１又は２に記載のローターの構造
において、前記スペーサー（１２）の各外側面（１２ｂ）には、そ
れぞれ凹部（１２ｃ）を設け、各凹部（１２ｃ）内に前
記各磁石（１３）をそれぞれ嵌装するようにしたことを
特徴とするローターの構造。