JP2002191144A - 永久磁石ロータ及びその製造方法 - Google Patents
永久磁石ロータ及びその製造方法Info
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- JP2002191144A JP2002191144A JP2000388314A JP2000388314A JP2002191144A JP 2002191144 A JP2002191144 A JP 2002191144A JP 2000388314 A JP2000388314 A JP 2000388314A JP 2000388314 A JP2000388314 A JP 2000388314A JP 2002191144 A JP2002191144 A JP 2002191144A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の目的は、永久磁石の割れを防止する
ことができる、信頼性の高い永久磁石ロータ、及びそれ
を用いたモータを提供することである。 【解決手段】 熱収縮率の違いによる応力を吸収するた
め、ロータコア１１の外周付近に外周側貫通孔１５と、
前記外周側貫通孔１５の内周部にわずかな距離をおいて
設けられた内周側貫通孔１６とを設けた構造とする。
ことができる、信頼性の高い永久磁石ロータ、及びそれ
を用いたモータを提供することである。 【解決手段】 熱収縮率の違いによる応力を吸収するた
め、ロータコア１１の外周付近に外周側貫通孔１５と、
前記外周側貫通孔１５の内周部にわずかな距離をおいて
設けられた内周側貫通孔１６とを設けた構造とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、モータに用いる永
久磁石ロータ、特に、樹脂製の永久磁石をロータコア外
周部に成形し、または、焼結の永久磁石をロータコア外
周部に密着させた状態で樹脂でモールドし固定してなる
永久磁石ロータの構造及び製造方法に関する。
久磁石ロータ、特に、樹脂製の永久磁石をロータコア外
周部に成形し、または、焼結の永久磁石をロータコア外
周部に密着させた状態で樹脂でモールドし固定してなる
永久磁石ロータの構造及び製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、樹脂製の永久磁石をロータコア外
周部に成形してなる永久磁石において、樹脂とロータコ
ア材（通常鉄）との熱膨張係数の違いから、２６０℃か
ら３００℃程度の高温にて樹脂製の磁石を成形した後、
金型から取りだし、常温の雰囲気中に放置することによ
り温度が低下するにつれ、ロータコアの収縮より樹脂の
収縮が勝り、樹脂の内部に応力が集中し、ロータコアは
剛性を有するため、樹脂が割れることがあった。この樹
脂の収縮による圧力は、５ｋｇｆ／ｍｍ2程度にも及
び、この圧力によってロータコアがロータコアと樹脂の
収縮の差より、十分に小さい変位しか発生させない時、
樹脂側に応力が集中していた。
周部に成形してなる永久磁石において、樹脂とロータコ
ア材（通常鉄）との熱膨張係数の違いから、２６０℃か
ら３００℃程度の高温にて樹脂製の磁石を成形した後、
金型から取りだし、常温の雰囲気中に放置することによ
り温度が低下するにつれ、ロータコアの収縮より樹脂の
収縮が勝り、樹脂の内部に応力が集中し、ロータコアは
剛性を有するため、樹脂が割れることがあった。この樹
脂の収縮による圧力は、５ｋｇｆ／ｍｍ2程度にも及
び、この圧力によってロータコアがロータコアと樹脂の
収縮の差より、十分に小さい変位しか発生させない時、
樹脂側に応力が集中していた。
【０００３】代表的な樹脂の熱膨張係数は、樹脂製の磁
石が４×１０-5（／℃）程度、ナイロンが１２×１０-5
（／℃）程度であり、鉄の熱膨張係数は１．１×１０-5
（／℃）程度である。かりに、ロータコアをアルミで成
形した場合、アルミの熱膨張係数は２．３×１０-5（／
℃）程度であり、また、真鍮の熱膨張係数は１．８×１
０-5（／℃）程度であり、また、銅の熱膨張係数は１．
７×１０-5（／℃）程度である。このいずれの場合も樹
脂の熱膨張係数より、ロータコア材の熱膨張係数の方
が、小さい。
石が４×１０-5（／℃）程度、ナイロンが１２×１０-5
（／℃）程度であり、鉄の熱膨張係数は１．１×１０-5
（／℃）程度である。かりに、ロータコアをアルミで成
形した場合、アルミの熱膨張係数は２．３×１０-5（／
℃）程度であり、また、真鍮の熱膨張係数は１．８×１
０-5（／℃）程度であり、また、銅の熱膨張係数は１．
７×１０-5（／℃）程度である。このいずれの場合も樹
脂の熱膨張係数より、ロータコア材の熱膨張係数の方
が、小さい。
【０００４】また、公開特許平成５年２９２６８９号公
報には、永久磁石部で発生したトルク脈動を、シャフト
に伝えないため、図１３に示すように、回転子鉄心を永
久磁石５に固着結合させる外周部１と、軸に締結する中
心部２とで構成し、外周部１と中心部２の間に空隙４を
設け、外周部１と中心部２を複数の締結材３で連結して
いる。本構成は、締結材３の幅を十分に小さくすること
で、円周方向に弾性を持たせることができ、トルク脈動
を吸収しているが、同様に、半径方向の応力に対して
も、ロータコアが弾性変形することにより、樹脂の収縮
による応力を吸収することが可能である。
報には、永久磁石部で発生したトルク脈動を、シャフト
に伝えないため、図１３に示すように、回転子鉄心を永
久磁石５に固着結合させる外周部１と、軸に締結する中
心部２とで構成し、外周部１と中心部２の間に空隙４を
設け、外周部１と中心部２を複数の締結材３で連結して
いる。本構成は、締結材３の幅を十分に小さくすること
で、円周方向に弾性を持たせることができ、トルク脈動
を吸収しているが、同様に、半径方向の応力に対して
も、ロータコアが弾性変形することにより、樹脂の収縮
による応力を吸収することが可能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成においては、半径方向にあまりに剛性が小さいため、
樹脂の収縮による応力により、塑性変形をしてしまい、
回転中心がずれる等の不具合が生じる可能性がある。ま
た、締結材３を太くすれば、半径方向の剛性が向上する
が、逆に、締結材３に対向した樹脂に応力が集中し、か
えって、樹脂の割れを発生しやすくしていた。
成においては、半径方向にあまりに剛性が小さいため、
樹脂の収縮による応力により、塑性変形をしてしまい、
回転中心がずれる等の不具合が生じる可能性がある。ま
た、締結材３を太くすれば、半径方向の剛性が向上する
が、逆に、締結材３に対向した樹脂に応力が集中し、か
えって、樹脂の割れを発生しやすくしていた。
【０００６】本発明の目的は、永久磁石の割れを防止す
ることができる、信頼性の高い永久磁石ロータ、及びそ
れを用いたモータを提供することである。
ることができる、信頼性の高い永久磁石ロータ、及びそ
れを用いたモータを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するものであり、成形後のロータコアと永久磁石の熱収
縮率の違いによる応力を半径方向に吸収するための手段
をロータコアの外周付近の全周に渡って設けた。前記応
力を吸収するための手段がロータコアの外周付近に設け
られた貫通孔であり、かつ、ロータコアの最外周に設け
られた外周側貫通孔と、前記外周側貫通孔の内周部にわ
ずかな距離をおいて設けられた内周側貫通孔との、少な
くとも半径方向に２段に設けられている。
するものであり、成形後のロータコアと永久磁石の熱収
縮率の違いによる応力を半径方向に吸収するための手段
をロータコアの外周付近の全周に渡って設けた。前記応
力を吸収するための手段がロータコアの外周付近に設け
られた貫通孔であり、かつ、ロータコアの最外周に設け
られた外周側貫通孔と、前記外周側貫通孔の内周部にわ
ずかな距離をおいて設けられた内周側貫通孔との、少な
くとも半径方向に２段に設けられている。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、鉄などの金属からなる略円筒形のロータコアの外周
に樹脂製の永久磁石を前記ロータコアの外周にリング状
に一体成形してなる永久磁石ロータにおいて、成形後の
ロータコアと永久磁石の熱収縮率の違いによる応力を半
径方向に吸収するための手段をロータコアの外周付近の
全周に渡って設けた永久磁石ロータであって、ロータコ
アが弾性変形して応力を吸収するため、成形後に永久磁
石が割れることがない。
は、鉄などの金属からなる略円筒形のロータコアの外周
に樹脂製の永久磁石を前記ロータコアの外周にリング状
に一体成形してなる永久磁石ロータにおいて、成形後の
ロータコアと永久磁石の熱収縮率の違いによる応力を半
径方向に吸収するための手段をロータコアの外周付近の
全周に渡って設けた永久磁石ロータであって、ロータコ
アが弾性変形して応力を吸収するため、成形後に永久磁
石が割れることがない。
【０００９】本発明の請求項２に記載の発明は、応力を
吸収するための手段がロータコアの外周付近に設けられ
た貫通孔である、請求項１記載の永久磁石ロータであっ
て、ロータコア外周付近が弾性変形して応力を吸収する
ため、成形後に永久磁石が割れることがない。
吸収するための手段がロータコアの外周付近に設けられ
た貫通孔である、請求項１記載の永久磁石ロータであっ
て、ロータコア外周付近が弾性変形して応力を吸収する
ため、成形後に永久磁石が割れることがない。
【００１０】本発明の請求項３に記載の発明は、貫通孔
が、ロータコアの最外周に設けられた外周側貫通孔と、
前記外周側貫通孔の内周部にわずかな距離をおいて設け
られた内周側貫通孔との、少なくとも半径方向に２段に
設けられた、請求項２記載の永久磁石ロータであって、
ロータコア形状の工夫のみによって、ロータコアが弾性
変形して応力を吸収するため、成形後に永久磁石が割れ
ることがない。
が、ロータコアの最外周に設けられた外周側貫通孔と、
前記外周側貫通孔の内周部にわずかな距離をおいて設け
られた内周側貫通孔との、少なくとも半径方向に２段に
設けられた、請求項２記載の永久磁石ロータであって、
ロータコア形状の工夫のみによって、ロータコアが弾性
変形して応力を吸収するため、成形後に永久磁石が割れ
ることがない。
【００１１】本発明の請求項４に記載の発明は、外周側
貫通孔及び内周側貫通孔とも、略等間隔にそれぞれ３個
以上設けられたことを特徴とする、請求項３記載の永久
磁石ロータであって、全周に渡ってロータコアが弾性変
形して応力を吸収するため、成形後に永久磁石が割れる
ことがない。
貫通孔及び内周側貫通孔とも、略等間隔にそれぞれ３個
以上設けられたことを特徴とする、請求項３記載の永久
磁石ロータであって、全周に渡ってロータコアが弾性変
形して応力を吸収するため、成形後に永久磁石が割れる
ことがない。
【００１２】本発明の請求項５に記載の発明は、外周側
貫通孔及び内周側貫通孔の数をどちらもｎ個としたと
き、それぞれの外周側貫通孔の円周方向の中心と、互い
に隣接する内周側貫通孔の中間とが、半径方向に同一の
線上にあることを特徴とした、請求項４記載の永久磁石
ロータであって、全周に渡ってほぼ均一にロータコアが
弾性変形して応力を吸収するため、特定の箇所への応力
集中を緩和でき、成形後に永久磁石が割れることがな
い。
貫通孔及び内周側貫通孔の数をどちらもｎ個としたと
き、それぞれの外周側貫通孔の円周方向の中心と、互い
に隣接する内周側貫通孔の中間とが、半径方向に同一の
線上にあることを特徴とした、請求項４記載の永久磁石
ロータであって、全周に渡ってほぼ均一にロータコアが
弾性変形して応力を吸収するため、特定の箇所への応力
集中を緩和でき、成形後に永久磁石が割れることがな
い。
【００１３】本発明の請求項６に記載の発明は、外周側
貫通孔の数をｎ個とした時、１個の外周側貫通孔の永久
磁石ロータ回転中心からの角度が、（３６０／２ｎ）°
を超える、請求項３から請求項５のいずれか１項記載の
永久磁石ロータであって、全周に渡ってロータコアがし
なやかに弾性変形して応力を吸収するため、成形後に永
久磁石が割れることがない。
貫通孔の数をｎ個とした時、１個の外周側貫通孔の永久
磁石ロータ回転中心からの角度が、（３６０／２ｎ）°
を超える、請求項３から請求項５のいずれか１項記載の
永久磁石ロータであって、全周に渡ってロータコアがし
なやかに弾性変形して応力を吸収するため、成形後に永
久磁石が割れることがない。
【００１４】本発明の請求項７に記載の発明は、外周側
貫通孔と内周側貫通孔は、円周方向にオーバーラップし
た部分を有する、請求項３から請求項６のいずれか１項
記載の永久磁石ロータであって、全周に渡ってロータコ
アがしなやかに弾性変形して応力を吸収するため、成形
後に永久磁石が割れることがない。
貫通孔と内周側貫通孔は、円周方向にオーバーラップし
た部分を有する、請求項３から請求項６のいずれか１項
記載の永久磁石ロータであって、全周に渡ってロータコ
アがしなやかに弾性変形して応力を吸収するため、成形
後に永久磁石が割れることがない。
【００１５】本発明の請求項８に記載の発明は、外周側
貫通孔とロータコア外周との間に、略等幅の薄肉部を有
する、請求項３から請求項７のいずれか１項記載の永久
磁石ロータであって、ロータコアの外周付近がしなやか
に弾性変形して応力を吸収するため、成形後に永久磁石
が割れることがない。
貫通孔とロータコア外周との間に、略等幅の薄肉部を有
する、請求項３から請求項７のいずれか１項記載の永久
磁石ロータであって、ロータコアの外周付近がしなやか
に弾性変形して応力を吸収するため、成形後に永久磁石
が割れることがない。
【００１６】本発明の請求項９に記載の発明は、永久磁
石の配向が極異方である、請求項８記載の永久磁石ロー
タであって、ロータコアがバックヨークとして働かない
ため、磁路を妨げず、孔を設けることができる。
石の配向が極異方である、請求項８記載の永久磁石ロー
タであって、ロータコアがバックヨークとして働かない
ため、磁路を妨げず、孔を設けることができる。
【００１７】本発明の請求項１０に記載の発明は、外周
側貫通孔の長手方向の両端が、ロータコア外周部に近接
する位置まで伸び、外周側貫通孔の長手方向の中央部
が、ロータコア外周部から離れている請求項３から請求
項７のいずれか１項記載の永久磁石ロータであって、ロ
ータコアがバックヨークとして働く場合においても、孔
によって磁路を妨げることを最小限に抑えることができ
る。
側貫通孔の長手方向の両端が、ロータコア外周部に近接
する位置まで伸び、外周側貫通孔の長手方向の中央部
が、ロータコア外周部から離れている請求項３から請求
項７のいずれか１項記載の永久磁石ロータであって、ロ
ータコアがバックヨークとして働く場合においても、孔
によって磁路を妨げることを最小限に抑えることができ
る。
【００１８】本発明の請求項１１に記載の発明は、内周
側貫通孔の長手方向両端部が、外周側貫通孔の長手方向
の中心部付近に近接する位置まで伸びている、請求項１
０記載の永久磁石ロータであって、全周に渡ってほぼ均
一にロータコアが弾性変形して応力を吸収するため、成
形後に永久磁石が割れることがない。
側貫通孔の長手方向両端部が、外周側貫通孔の長手方向
の中心部付近に近接する位置まで伸びている、請求項１
０記載の永久磁石ロータであって、全周に渡ってほぼ均
一にロータコアが弾性変形して応力を吸収するため、成
形後に永久磁石が割れることがない。
【００１９】本発明の請求項１２に記載の発明は、永久
磁石ロータの極数が２ｍであるとき、外周側貫通孔及び
内周側貫通孔の数がともに２ｍであり、かつ、永久磁石
の極中心付近において、外周側貫通孔の長手方向の両端
がロータコア外周部に近接している、請求項１０または
請求項１１記載の永久磁石ロータであって、ロータコア
がバックヨークとして働く場合であっても、磁路を妨げ
ることなく、従って、磁束量を最大限に利用することが
できる。
磁石ロータの極数が２ｍであるとき、外周側貫通孔及び
内周側貫通孔の数がともに２ｍであり、かつ、永久磁石
の極中心付近において、外周側貫通孔の長手方向の両端
がロータコア外周部に近接している、請求項１０または
請求項１１記載の永久磁石ロータであって、ロータコア
がバックヨークとして働く場合であっても、磁路を妨げ
ることなく、従って、磁束量を最大限に利用することが
できる。
【００２０】本発明の請求項１３に記載の発明は、永久
磁石の配向がラジアル異方または平行異方である請求項
１２記載の永久磁石ロータであって、孔がロータコアを
通る磁路を妨げないため、空隙の無い十分に広いバック
ヨークを提供できる。
磁石の配向がラジアル異方または平行異方である請求項
１２記載の永久磁石ロータであって、孔がロータコアを
通る磁路を妨げないため、空隙の無い十分に広いバック
ヨークを提供できる。
【００２１】本発明の請求項１４に記載の発明は、ロー
タコアは、打ち抜かれた電磁鋼板を積層してなり、互い
に隣接する外周側貫通孔の中間、または、互いに隣接す
る内周側貫通孔の中間、または、その両方に、打ち抜か
れた電磁鋼板間を固着させるカラマセ部を設けたことを
特徴とする請求項３から請求項１３のいずれか１項記載
の永久磁石ロータであって、電磁鋼板間の固着が強固で
あり、ロータコアのバラケ等が防止できる。
タコアは、打ち抜かれた電磁鋼板を積層してなり、互い
に隣接する外周側貫通孔の中間、または、互いに隣接す
る内周側貫通孔の中間、または、その両方に、打ち抜か
れた電磁鋼板間を固着させるカラマセ部を設けたことを
特徴とする請求項３から請求項１３のいずれか１項記載
の永久磁石ロータであって、電磁鋼板間の固着が強固で
あり、ロータコアのバラケ等が防止できる。
【００２２】本発明の請求項１５に記載の発明は、鉄な
どの金属からなる略円筒形のロータコアの外周に複数の
略円弧状の焼結の永久磁石を配置し、その外周部の一部
または全てを樹脂でモールドすることにより、前記ロー
タコアと前記磁石を固定してなる永久磁石ロータにおい
て、成形後のロータコアと永久磁石の熱収縮率の違いに
よる応力を半径方向に吸収するための手段をロータコア
の外周付近の全周に渡って設けた永久磁石ロータであっ
て、ロータコアが弾性変形して応力を吸収するため、成
形後に樹脂が割れることがない。
どの金属からなる略円筒形のロータコアの外周に複数の
略円弧状の焼結の永久磁石を配置し、その外周部の一部
または全てを樹脂でモールドすることにより、前記ロー
タコアと前記磁石を固定してなる永久磁石ロータにおい
て、成形後のロータコアと永久磁石の熱収縮率の違いに
よる応力を半径方向に吸収するための手段をロータコア
の外周付近の全周に渡って設けた永久磁石ロータであっ
て、ロータコアが弾性変形して応力を吸収するため、成
形後に樹脂が割れることがない。
【００２３】本発明の請求項１６に記載の発明は、応力
を吸収するための手段がロータコアの外周付近に設けら
れた貫通孔である、請求項１５記載の永久磁石ロータで
あって、ロータコアが弾性変形して応力を吸収するた
め、成形後に樹脂が割れることがない。
を吸収するための手段がロータコアの外周付近に設けら
れた貫通孔である、請求項１５記載の永久磁石ロータで
あって、ロータコアが弾性変形して応力を吸収するた
め、成形後に樹脂が割れることがない。
【００２４】本発明の請求項１７に記載の発明は、貫通
孔が、ロータコアの最外周に設けられた外周側貫通孔
と、前記外周側貫通孔の内周部にわずかな距離をおいて
設けられた内周側貫通孔との、少なくとも半径方向に２
段に設けられた、請求項１６記載の永久磁石ロータであ
って、ロータコア形状の工夫のみによって、ロータコア
が弾性変形して応力を吸収するため、成形後に樹脂が割
れることがない。
孔が、ロータコアの最外周に設けられた外周側貫通孔
と、前記外周側貫通孔の内周部にわずかな距離をおいて
設けられた内周側貫通孔との、少なくとも半径方向に２
段に設けられた、請求項１６記載の永久磁石ロータであ
って、ロータコア形状の工夫のみによって、ロータコア
が弾性変形して応力を吸収するため、成形後に樹脂が割
れることがない。
【００２５】本発明の請求項１８に記載の発明は、外周
側貫通孔及び内周側貫通孔とも、略等間隔にそれぞれ３
個以上設けられたことを特徴とする、請求項１７記載の
永久磁石ロータであって、全周に渡ってロータコアが弾
性変形して応力を吸収するため、成形後に樹脂が割れる
ことがない。
側貫通孔及び内周側貫通孔とも、略等間隔にそれぞれ３
個以上設けられたことを特徴とする、請求項１７記載の
永久磁石ロータであって、全周に渡ってロータコアが弾
性変形して応力を吸収するため、成形後に樹脂が割れる
ことがない。
【００２６】本発明の請求項１９に記載の発明は、外周
側貫通孔及び内周側貫通孔の数をどちらもｎ個としたと
き、それぞれの外周側貫通孔の円周方向の中心と、互い
に隣接する内周側貫通孔の中間とが、半径方向に同一の
線上にあることを特徴とした、請求項１８記載の永久磁
石ロータであって、全周に渡ってロータコアがほぼ均一
に弾性変形して応力を吸収するため、成形後に樹脂が割
れることがない。
側貫通孔及び内周側貫通孔の数をどちらもｎ個としたと
き、それぞれの外周側貫通孔の円周方向の中心と、互い
に隣接する内周側貫通孔の中間とが、半径方向に同一の
線上にあることを特徴とした、請求項１８記載の永久磁
石ロータであって、全周に渡ってロータコアがほぼ均一
に弾性変形して応力を吸収するため、成形後に樹脂が割
れることがない。
【００２７】本発明の請求項２０に記載の発明は、外周
側貫通孔の数をｎ個とした時、１個の外周側貫通孔の永
久磁石ロータ回転中心からの角度が、（３６０／２ｎ）
°を超える、請求項１７から請求項１９のいずれか１項
記載の永久磁石ロータであって、全周に渡ってロータコ
アがしなやかに弾性変形して応力を吸収するため、成形
後に樹脂が割れることがない。
側貫通孔の数をｎ個とした時、１個の外周側貫通孔の永
久磁石ロータ回転中心からの角度が、（３６０／２ｎ）
°を超える、請求項１７から請求項１９のいずれか１項
記載の永久磁石ロータであって、全周に渡ってロータコ
アがしなやかに弾性変形して応力を吸収するため、成形
後に樹脂が割れることがない。
【００２８】本発明の請求項２１に記載の発明は、外周
側貫通孔と内周側貫通孔は、円周方向にオーバーラップ
した部分を有する、請求項１７から請求項２０のいずれ
か１項記載の永久磁石ロータであって、全周に渡ってロ
ータコアがしなやかに弾性変形して応力を吸収するた
め、成形後に樹脂が割れることがない。
側貫通孔と内周側貫通孔は、円周方向にオーバーラップ
した部分を有する、請求項１７から請求項２０のいずれ
か１項記載の永久磁石ロータであって、全周に渡ってロ
ータコアがしなやかに弾性変形して応力を吸収するた
め、成形後に樹脂が割れることがない。
【００２９】本発明の請求項２２に記載の発明は、外周
側貫通孔とロータコア外周との間に、略等幅の薄肉部を
有する、請求項１４から請求項２１のいずれか１項記載
の永久磁石ロータであって、ロータコアの外周付近がし
なやかに弾性変形して応力を吸収するため、成形後に樹
脂が割れることがない。
側貫通孔とロータコア外周との間に、略等幅の薄肉部を
有する、請求項１４から請求項２１のいずれか１項記載
の永久磁石ロータであって、ロータコアの外周付近がし
なやかに弾性変形して応力を吸収するため、成形後に樹
脂が割れることがない。
【００３０】本発明の請求項２３に記載の発明は、外周
側貫通孔の長手方向の両端が、ロータコア外周部に近接
する位置まで伸び、外周側貫通孔の長手方向の中央部
が、ロータコア外周部から離れている請求項１４から請
求項２１のいずれか１項記載の永久磁石ロータであっ
て、ロータコアがバックヨークとして働く場合であって
も、磁路を妨げることなく、従って、磁束量を最大限に
利用することができる。
側貫通孔の長手方向の両端が、ロータコア外周部に近接
する位置まで伸び、外周側貫通孔の長手方向の中央部
が、ロータコア外周部から離れている請求項１４から請
求項２１のいずれか１項記載の永久磁石ロータであっ
て、ロータコアがバックヨークとして働く場合であって
も、磁路を妨げることなく、従って、磁束量を最大限に
利用することができる。
【００３１】本発明の請求項２４に記載の発明は、内周
側貫通孔の長手方向両端部が、外周側貫通孔の長手方向
の中心部付近に近接する位置まで伸びている、請求項２
３記載の永久磁石ロータであって、全周に渡ってほぼ均
一にロータコアが弾性変形して応力を吸収するため、成
形後に樹脂が割れることがない。
側貫通孔の長手方向両端部が、外周側貫通孔の長手方向
の中心部付近に近接する位置まで伸びている、請求項２
３記載の永久磁石ロータであって、全周に渡ってほぼ均
一にロータコアが弾性変形して応力を吸収するため、成
形後に樹脂が割れることがない。
【００３２】本発明の請求項２５に記載の発明は、永久
磁石ロータの極数が２ｍであるとき、外周側貫通孔及び
内周側貫通孔の数がともに２ｍであり、かつ、永久磁石
の極中心付近において、外周側貫通孔の長手方向の両端
がロータコア外周部に近接している、請求項２３または
請求項２４記載の永久磁石ロータであって、ロータコア
がバックヨークとして働く場合であっても、磁路を妨げ
ることなく、従って、磁束量を最大限に利用することが
できる。
磁石ロータの極数が２ｍであるとき、外周側貫通孔及び
内周側貫通孔の数がともに２ｍであり、かつ、永久磁石
の極中心付近において、外周側貫通孔の長手方向の両端
がロータコア外周部に近接している、請求項２３または
請求項２４記載の永久磁石ロータであって、ロータコア
がバックヨークとして働く場合であっても、磁路を妨げ
ることなく、従って、磁束量を最大限に利用することが
できる。
【００３３】本発明の請求項２６に記載の発明は、永久
磁石の配向がラジアル異方または平行異方である請求項
２５記載の永久磁石ロータであって、孔がロータコアを
通る磁路を妨げないため、空隙の無い十分に広いバック
ヨークを提供できる。
磁石の配向がラジアル異方または平行異方である請求項
２５記載の永久磁石ロータであって、孔がロータコアを
通る磁路を妨げないため、空隙の無い十分に広いバック
ヨークを提供できる。
【００３４】本発明の請求項２７に記載の発明は、ロー
タコアは、打ち抜かれた電磁鋼板を積層してなり、互い
に隣接する外周側貫通孔の中間、または、互いに隣接す
る内周側貫通孔の中間、または、その両方に、打ち抜か
れた電磁鋼板間を固着させるカラマセ部を設けたことを
特徴とする請求項１７から請求項２６のいずれか１項記
載の永久磁石ロータであって、電磁鋼板間の固着が強固
であり、ロータコアのバラケ等が防止できる。
タコアは、打ち抜かれた電磁鋼板を積層してなり、互い
に隣接する外周側貫通孔の中間、または、互いに隣接す
る内周側貫通孔の中間、または、その両方に、打ち抜か
れた電磁鋼板間を固着させるカラマセ部を設けたことを
特徴とする請求項１７から請求項２６のいずれか１項記
載の永久磁石ロータであって、電磁鋼板間の固着が強固
であり、ロータコアのバラケ等が防止できる。
【００３５】本発明の請求項２８に記載の発明は、外周
側貫通孔の長手方向中心と、隣接する永久磁石の中間
が、半径方向に同一の線上にある、請求項１７から請求
項２７のいずれか１項記載の永久磁石ロータであって、
孔がロータコアを通る磁路を妨げないため、空隙の無い
十分に広いバックヨークを提供できる。
側貫通孔の長手方向中心と、隣接する永久磁石の中間
が、半径方向に同一の線上にある、請求項１７から請求
項２７のいずれか１項記載の永久磁石ロータであって、
孔がロータコアを通る磁路を妨げないため、空隙の無い
十分に広いバックヨークを提供できる。
【００３６】本発明の請求項２９に記載の発明は、永久
磁石の厚みが、円周方向の中心部付近において最も大き
く、両端部において、小さくなる、請求項２８記載の永
久磁石ロータであって、誘起電圧を正弦波に近づけ、コ
ギングトルクを低減するのに効果的であり、さらに、樹
脂の厚みが永久磁石の円周方向の両端部に近づくほど大
きくなるため、樹脂の厚い部分ほど収縮が大きいため、
応力の大きい部分において、ロータコアの変形がしやす
く、成形後に樹脂が割れることがない。
磁石の厚みが、円周方向の中心部付近において最も大き
く、両端部において、小さくなる、請求項２８記載の永
久磁石ロータであって、誘起電圧を正弦波に近づけ、コ
ギングトルクを低減するのに効果的であり、さらに、樹
脂の厚みが永久磁石の円周方向の両端部に近づくほど大
きくなるため、樹脂の厚い部分ほど収縮が大きいため、
応力の大きい部分において、ロータコアの変形がしやす
く、成形後に樹脂が割れることがない。
【００３７】本発明の請求項３０に記載の発明は、隣接
する永久磁石同士が密着しておらず、それらの間に、樹
脂が入りこむ隙間を有する請求項２８記載の永久磁石ロ
ータであって、樹脂の厚い部分ほど収縮が大きいため、
応力の大きい部分において、ロータコアの変形がしやす
く、成形後に樹脂が割れることがない。
する永久磁石同士が密着しておらず、それらの間に、樹
脂が入りこむ隙間を有する請求項２８記載の永久磁石ロ
ータであって、樹脂の厚い部分ほど収縮が大きいため、
応力の大きい部分において、ロータコアの変形がしやす
く、成形後に樹脂が割れることがない。
【００３８】本発明の請求項３１に記載の発明は、樹脂
製の磁石または樹脂の成形時におけるゲートが、円周方
向に略等間隔に、３箇所以上設けた、請求項１から請求
項３０のいずれか１項記載の永久磁石ロータであって、
樹脂圧がほぼ均一になり、樹脂の密度もほぼ均一にでき
る。
製の磁石または樹脂の成形時におけるゲートが、円周方
向に略等間隔に、３箇所以上設けた、請求項１から請求
項３０のいずれか１項記載の永久磁石ロータであって、
樹脂圧がほぼ均一になり、樹脂の密度もほぼ均一にでき
る。
【００３９】本発明の請求項３２に記載の発明は、樹脂
製の磁石または樹脂の成形時におけるゲートが、外周側
貫通孔の円周方向中心と半径方向に同一の線上にある、
請求項３１記載の永久磁石ロータであって、最も樹脂圧
が大きく密度も高いゲート部付近の応力が最も大きくな
るため、応力の最も大きい部分が、最もロータコアが変
形しやすいようにすることにより、成形後に樹脂が割れ
ることがない。
製の磁石または樹脂の成形時におけるゲートが、外周側
貫通孔の円周方向中心と半径方向に同一の線上にある、
請求項３１記載の永久磁石ロータであって、最も樹脂圧
が大きく密度も高いゲート部付近の応力が最も大きくな
るため、応力の最も大きい部分が、最もロータコアが変
形しやすいようにすることにより、成形後に樹脂が割れ
ることがない。
【００４０】本発明の請求項３３に記載の発明は、樹脂
製の磁石または樹脂の成形時に、少なくとも外周側貫通
孔に、成形時の応力によってロータコアが変形しないよ
うなサポートを挿入することを特徴とした、請求項２か
ら請求項１４、または、請求項１６から請求項３２のい
ずれか１項記載の永久磁石ロータの製造方法であって、
成形圧によって、ロータコアが変形することを防止でき
る。
製の磁石または樹脂の成形時に、少なくとも外周側貫通
孔に、成形時の応力によってロータコアが変形しないよ
うなサポートを挿入することを特徴とした、請求項２か
ら請求項１４、または、請求項１６から請求項３２のい
ずれか１項記載の永久磁石ロータの製造方法であって、
成形圧によって、ロータコアが変形することを防止でき
る。
【００４１】本発明の請求項３４に記載の発明は、サポ
ートは、外周側貫通孔内部において半径方向に自由度を
有し、成形時には、外周側貫通孔の外周部に密着し、成
形後は、外周側貫通孔の外周部から離して取り外す、請
求項３３記載の永久磁石ロータの製造方法であって、成
形時のロータコアの剛性を保ちつつ、成形後に、ロータ
コアからサポートを取り外しやすくできる。
ートは、外周側貫通孔内部において半径方向に自由度を
有し、成形時には、外周側貫通孔の外周部に密着し、成
形後は、外周側貫通孔の外周部から離して取り外す、請
求項３３記載の永久磁石ロータの製造方法であって、成
形時のロータコアの剛性を保ちつつ、成形後に、ロータ
コアからサポートを取り外しやすくできる。
【００４２】本発明の請求項３５に記載の発明は、請求
項１から請求項３２記載のいずれか１項記載の永久磁石
ロータを用いたことを特徴とするモータであり、ロータ
を構成する永久磁石の割れを防止できるモータを得るこ
とができる。
項１から請求項３２記載のいずれか１項記載の永久磁石
ロータを用いたことを特徴とするモータであり、ロータ
を構成する永久磁石の割れを防止できるモータを得るこ
とができる。
【００４３】
【実施例】（実施例１）第一の実施例について、図１か
ら図６を用いて説明する。
ら図６を用いて説明する。
【００４４】図１は、本発明の第一の実施例における永
久磁石ロータの平面図である。図２は、本発明の第一の
実施例における永久磁石ロータのＡ−Ａ’断面図であ
る。
久磁石ロータの平面図である。図２は、本発明の第一の
実施例における永久磁石ロータのＡ−Ａ’断面図であ
る。
【００４５】略円筒形のロータコア１１の外周に、樹脂
製の永久磁石１２をロータコアと一体としてリング状に
成形している。永久磁石１２は、通常、樹脂製の磁石を
２６０℃から３００℃程度の高温の金型内部で成形して
なる。永久磁石の成形時に、磁場配向を行うための強力
な永久磁石を金型に組み込んであり、成形された永久磁
石１２は、極異方配向を有する。この時、永久磁石の内
部磁化が極異方であるため、永久磁石内周部からロータ
コア１１に磁束が流れることはなく、バックヨークを必
要としない。
製の永久磁石１２をロータコアと一体としてリング状に
成形している。永久磁石１２は、通常、樹脂製の磁石を
２６０℃から３００℃程度の高温の金型内部で成形して
なる。永久磁石の成形時に、磁場配向を行うための強力
な永久磁石を金型に組み込んであり、成形された永久磁
石１２は、極異方配向を有する。この時、永久磁石の内
部磁化が極異方であるため、永久磁石内周部からロータ
コア１１に磁束が流れることはなく、バックヨークを必
要としない。
【００４６】ロータコア１１は、中心に設けられた軸孔
１３に軸１４を通し、軸を回転自在に保持し、ロータの
外周部に対向するステータ（図示せず）にほどこされた
３相巻線に、電気的スイッチング素子によって整流され
た電流が流れ発生する回転磁界によって、軸１４を中心
に回転している。
１３に軸１４を通し、軸を回転自在に保持し、ロータの
外周部に対向するステータ（図示せず）にほどこされた
３相巻線に、電気的スイッチング素子によって整流され
た電流が流れ発生する回転磁界によって、軸１４を中心
に回転している。
【００４７】永久磁石の成形時は高温であり、永久磁石
１２もロータコア１１も膨張するが、成形後、金型から
取り出すと、永久磁石１２もロータコア１１も収縮す
る。このとき、従来の技術にて述べたように、永久磁石
を構成する樹脂の熱膨張係数は、ロータコア材の熱膨張
係数より小さいため、ロータコア１１外周部には、応力
がかかる。この応力は反作用としてロータコア材より脆
い永久磁石を構成する樹脂に働くが、ロータコア１１に
は、その応力を半径方向に緩和するための孔が設けられ
ている。従って、応力によりロータコア１１が弾性変形
するため、樹脂にかかる応力が小さくなり、樹脂の割れ
を防止できる。
１２もロータコア１１も膨張するが、成形後、金型から
取り出すと、永久磁石１２もロータコア１１も収縮す
る。このとき、従来の技術にて述べたように、永久磁石
を構成する樹脂の熱膨張係数は、ロータコア材の熱膨張
係数より小さいため、ロータコア１１外周部には、応力
がかかる。この応力は反作用としてロータコア材より脆
い永久磁石を構成する樹脂に働くが、ロータコア１１に
は、その応力を半径方向に緩和するための孔が設けられ
ている。従って、応力によりロータコア１１が弾性変形
するため、樹脂にかかる応力が小さくなり、樹脂の割れ
を防止できる。
【００４８】応力を半径方向に緩和する孔は、ロータコ
アの最外周に設けられた外周側貫通孔１５と、その外周
側貫通孔１５の内周側にわずかな距離をおいて設けられ
た内周側貫通孔１６とからなる。外周側貫通孔１５及び
内周側貫通孔１６は、ともに３個ずつあり、それらは同
一形状であり、等間隔に設けられている。また、外周側
貫通孔１５とロータコア外周との間には、略等間隔の薄
肉部１９があり、これにより、外圧に対するしなやかさ
を保つことができる。これにより、隣接する孔の相互間
にあるスポーク１７、１８が等間隔に並び、それぞれの
孔の数を３個以上とすることにより、スポーク１７、１
８がそれぞれ３個以上となるので、ほぼ全周に渡って安
定して均一に応力がかかることになる。仮に、スポーク
１７、１８がそれぞれ２本しかなかったとすると、仮に
ロータコア１１の外周に働く応力にわずかなアンバラン
スが生じた場合、容易に一方向に曲げられてしまい、軸
心がずれてしまう。
アの最外周に設けられた外周側貫通孔１５と、その外周
側貫通孔１５の内周側にわずかな距離をおいて設けられ
た内周側貫通孔１６とからなる。外周側貫通孔１５及び
内周側貫通孔１６は、ともに３個ずつあり、それらは同
一形状であり、等間隔に設けられている。また、外周側
貫通孔１５とロータコア外周との間には、略等間隔の薄
肉部１９があり、これにより、外圧に対するしなやかさ
を保つことができる。これにより、隣接する孔の相互間
にあるスポーク１７、１８が等間隔に並び、それぞれの
孔の数を３個以上とすることにより、スポーク１７、１
８がそれぞれ３個以上となるので、ほぼ全周に渡って安
定して均一に応力がかかることになる。仮に、スポーク
１７、１８がそれぞれ２本しかなかったとすると、仮に
ロータコア１１の外周に働く応力にわずかなアンバラン
スが生じた場合、容易に一方向に曲げられてしまい、軸
心がずれてしまう。
【００４９】さらに、外周側貫通孔１５の円周方向中心
と、隣接する内周側貫通孔１６間のスポーク１８とは、
半径方向に同一の線上にあり、かつ、内周側貫通孔１６
の円周方向中心と、隣接する外周側貫通孔１５間のスポ
ーク１７とは、半径方向に同一の線上にある。また、少
なくとも外周側貫通孔１５のロータ回転中心からの角度
は、６０°（＝３６０／６）以上であり、１周のうち、
半分以上が孔となっている。さらに、外周側貫通孔１５
と内周側貫通孔１６は、円周方向にオーバーラップした
部分を有する。これにより、ロータコア１１の外周に均
一に応力が働いた場合、外周側貫通孔１５の中央付近の
薄肉部１９ｃが大きく変形し、スポーク１７部は剛性が
あるため、変形しにくく応力が集中する。このときの変
形図を図３に示す。このとき、スポーク１７のある部分
にのみ応力が集中するが、その応力が、外周側貫通孔１
５と内周側貫通孔１６の円周方向にオーバーラップした
部分の間にある薄肉部２０が変形し、応力を緩和する。
この時の変形図を図４に示す。この双方の変形状態がバ
ランスが取れれば、ロータコア１１の全周に渡って同一
量の変位により、均一な応力緩和効果が得られる。特
に、外周側貫通孔１５の間にあるスポーク１７が内周側
貫通孔１６に向かって変位する場合、スポーク１７に対
して、外周側貫通孔１５と内周側貫通孔１６の円周方向
にオーバーラップした部分の間にある薄肉部２０の長さ
が、両側で同一の長さであれば、半径方向にのみ力がか
かるため、アンバランスによる偏芯を最小限に抑えるこ
とが可能である。
と、隣接する内周側貫通孔１６間のスポーク１８とは、
半径方向に同一の線上にあり、かつ、内周側貫通孔１６
の円周方向中心と、隣接する外周側貫通孔１５間のスポ
ーク１７とは、半径方向に同一の線上にある。また、少
なくとも外周側貫通孔１５のロータ回転中心からの角度
は、６０°（＝３６０／６）以上であり、１周のうち、
半分以上が孔となっている。さらに、外周側貫通孔１５
と内周側貫通孔１６は、円周方向にオーバーラップした
部分を有する。これにより、ロータコア１１の外周に均
一に応力が働いた場合、外周側貫通孔１５の中央付近の
薄肉部１９ｃが大きく変形し、スポーク１７部は剛性が
あるため、変形しにくく応力が集中する。このときの変
形図を図３に示す。このとき、スポーク１７のある部分
にのみ応力が集中するが、その応力が、外周側貫通孔１
５と内周側貫通孔１６の円周方向にオーバーラップした
部分の間にある薄肉部２０が変形し、応力を緩和する。
この時の変形図を図４に示す。この双方の変形状態がバ
ランスが取れれば、ロータコア１１の全周に渡って同一
量の変位により、均一な応力緩和効果が得られる。特
に、外周側貫通孔１５の間にあるスポーク１７が内周側
貫通孔１６に向かって変位する場合、スポーク１７に対
して、外周側貫通孔１５と内周側貫通孔１６の円周方向
にオーバーラップした部分の間にある薄肉部２０の長さ
が、両側で同一の長さであれば、半径方向にのみ力がか
かるため、アンバランスによる偏芯を最小限に抑えるこ
とが可能である。
【００５０】また、ロータコアは電磁鋼板を金型で打ち
抜いたロータコアシートを積層してなるが、ロータコア
シート同士の固着に、コアシートの半抜き部分により行
うカラマセが用いられる。カラマセ穴は、外周側カラマ
セ２１と内周側カラマセ２２からなる。外周側カラマセ
２１は、隣接する外周側貫通孔１５の間のスポーク１７
上にあり、内周側カラマセ２２は、隣接する内周側貫通
孔１６の間のスポーク１８上にある。これにより、ロー
タコアシートが強固にカラマセにより一体化される。な
お、ロータコアは、鋳物やアルミダイカスト等でもよ
く、その場合は、カラマセは不要である。特に、極異方
配向なので、ロータコアは磁性体である必要がなく、ア
ルミダイカスト等を用いれば、形状の自由度が高く、生
産性も高くできるという利点もある。
抜いたロータコアシートを積層してなるが、ロータコア
シート同士の固着に、コアシートの半抜き部分により行
うカラマセが用いられる。カラマセ穴は、外周側カラマ
セ２１と内周側カラマセ２２からなる。外周側カラマセ
２１は、隣接する外周側貫通孔１５の間のスポーク１７
上にあり、内周側カラマセ２２は、隣接する内周側貫通
孔１６の間のスポーク１８上にある。これにより、ロー
タコアシートが強固にカラマセにより一体化される。な
お、ロータコアは、鋳物やアルミダイカスト等でもよ
く、その場合は、カラマセは不要である。特に、極異方
配向なので、ロータコアは磁性体である必要がなく、ア
ルミダイカスト等を用いれば、形状の自由度が高く、生
産性も高くできるという利点もある。
【００５１】また、樹脂製の永久磁石１２を成形する際
の金型のゲート位置は、円周方向に等間隔に設ければ、
樹脂圧が均等となり、軸芯がアンバランスになることが
なく、好適である。この時、最も樹脂圧に対して剛性の
低くなる、外周側貫通孔１５の中央部の半径方向に延長
した部分には、ゲート２３を設けるとよい。ゲート位置
付近は、樹脂の充填密度が他より高くなるため、樹脂圧
も大きくなる可能性があるためである。場合によって
は、上記ゲート２３の間に、補助的にゲート２４を設け
てもよい。
の金型のゲート位置は、円周方向に等間隔に設ければ、
樹脂圧が均等となり、軸芯がアンバランスになることが
なく、好適である。この時、最も樹脂圧に対して剛性の
低くなる、外周側貫通孔１５の中央部の半径方向に延長
した部分には、ゲート２３を設けるとよい。ゲート位置
付近は、樹脂の充填密度が他より高くなるため、樹脂圧
も大きくなる可能性があるためである。場合によって
は、上記ゲート２３の間に、補助的にゲート２４を設け
てもよい。
【００５２】図３は、ロータコア全周に均一に樹脂圧が
かかったときのロータコア１１の変形図を示している。
図中の矢印は、圧力の方向である。図より、外周側貫通
孔１５の部分は大きく変形しているが、外周側スポーク
１７付近は変形が少ない。従って、外周側貫通孔１５の
部分は結果的に圧力が小さくなり、外周側スポーク１７
付近に圧力が集中する。図４は、外周側スポーク１７付
近にのみ圧力がかかったときのロータコア１１の変形図
である。この時、外周側貫通孔１５と内周側貫通孔１６
との間の薄肉部２０が変形することにより、ロータコア
１１の外周が変形し、圧力を低減可能であることがわか
る。この時、外周側貫通孔１５の外周側の角部１５Ａ及
び内周側貫通孔１６の外周側の角部１６Ａは、特に応力
が集中しやすく、ここのフィレットを、それぞれの内周
側の角部に比べて大きくとるとよい。また、特に外周側
貫通孔１５の円周方向の幅は、少なくとも６０°以上と
することによって、円周方向の半分を超える部分が孔と
なる。
かかったときのロータコア１１の変形図を示している。
図中の矢印は、圧力の方向である。図より、外周側貫通
孔１５の部分は大きく変形しているが、外周側スポーク
１７付近は変形が少ない。従って、外周側貫通孔１５の
部分は結果的に圧力が小さくなり、外周側スポーク１７
付近に圧力が集中する。図４は、外周側スポーク１７付
近にのみ圧力がかかったときのロータコア１１の変形図
である。この時、外周側貫通孔１５と内周側貫通孔１６
との間の薄肉部２０が変形することにより、ロータコア
１１の外周が変形し、圧力を低減可能であることがわか
る。この時、外周側貫通孔１５の外周側の角部１５Ａ及
び内周側貫通孔１６の外周側の角部１６Ａは、特に応力
が集中しやすく、ここのフィレットを、それぞれの内周
側の角部に比べて大きくとるとよい。また、特に外周側
貫通孔１５の円周方向の幅は、少なくとも６０°以上と
することによって、円周方向の半分を超える部分が孔と
なる。
【００５３】金型内で樹脂製の磁石を成形するとき、成
形圧がロータコア外周部にかかり、これは、樹脂の収縮
による圧力より大きいため、この時の変形を防止するた
め、図５に示すように、サポート２５を外周側貫通孔１
５に挿入するとよい。このとき、サポート２５は、外周
側貫通孔１５の外周部の壁にのみ密着するよう、半径方
向の外側に向かって（図中の矢印の方向に）圧力をかけ
るとよい。また、樹脂製の磁石を成形した後は、図６に
示すように、サポート２５を半径方向の内側に向かって
移動させることで外周側貫通孔１５からサポート２５を
容易にはずすことが可能である。サポートの形状は、必
ずしも図に示す形状である必要はない。
形圧がロータコア外周部にかかり、これは、樹脂の収縮
による圧力より大きいため、この時の変形を防止するた
め、図５に示すように、サポート２５を外周側貫通孔１
５に挿入するとよい。このとき、サポート２５は、外周
側貫通孔１５の外周部の壁にのみ密着するよう、半径方
向の外側に向かって（図中の矢印の方向に）圧力をかけ
るとよい。また、樹脂製の磁石を成形した後は、図６に
示すように、サポート２５を半径方向の内側に向かって
移動させることで外周側貫通孔１５からサポート２５を
容易にはずすことが可能である。サポートの形状は、必
ずしも図に示す形状である必要はない。
【００５４】（実施例２）第二の実施例について、図７
から図８を用いて説明する。
から図８を用いて説明する。
【００５５】図７は、本発明の第二の実施例における永
久磁石ロータの平面図である。図８は、本発明の第二の
実施例における永久磁石ロータのＢ−Ｂ’断面図であ
る。
久磁石ロータの平面図である。図８は、本発明の第二の
実施例における永久磁石ロータのＢ−Ｂ’断面図であ
る。
【００５６】略円筒形のロータコア３１の外周に、樹脂
製の永久磁石３２をロータコアと一体としてリング状に
成形している。永久磁石３２は、通常、樹脂製の磁石を
２６０℃から３００℃程度の高温の金型内部で成形して
なる。永久磁石の成形時に、略平行異方に磁場配向する
か、特に磁場配向をさせない。磁場配向をさせない場合
は、成形後、着磁器により着磁を行う。このとき、磁化
方向は、略平行異方または、ラジアル異方となり、永久
磁石３２の内周側に磁束が流れ出るため、バックヨーク
を必要とする。
製の永久磁石３２をロータコアと一体としてリング状に
成形している。永久磁石３２は、通常、樹脂製の磁石を
２６０℃から３００℃程度の高温の金型内部で成形して
なる。永久磁石の成形時に、略平行異方に磁場配向する
か、特に磁場配向をさせない。磁場配向をさせない場合
は、成形後、着磁器により着磁を行う。このとき、磁化
方向は、略平行異方または、ラジアル異方となり、永久
磁石３２の内周側に磁束が流れ出るため、バックヨーク
を必要とする。
【００５７】ロータコア３１は、中心に設けられた軸孔
３３に軸３４を通し、軸を回転自在に保持し、ロータの
外周部に対向するステータ（図示せず）にほどこされた
３相巻線に、電気的スイッチング素子によって整流され
た電流が流れ発生する回転磁界によって、軸３４を中心
に回転している。
３３に軸３４を通し、軸を回転自在に保持し、ロータの
外周部に対向するステータ（図示せず）にほどこされた
３相巻線に、電気的スイッチング素子によって整流され
た電流が流れ発生する回転磁界によって、軸３４を中心
に回転している。
【００５８】樹脂製の磁石の成形及び成形後の収縮によ
る振る舞いは、実施例１と同様であるので省略する。外
周側貫通孔３５と内周側貫通孔３６の形状が異なる。外
周側貫通孔３５及び内周側貫通孔３６は、ともに４個ず
つあり、それらは同一形状であり、等間隔に設けられて
いる。また、外周側貫通孔３５とロータコア外周との間
には、略等間隔の薄肉部３９があり、これにより、外圧
に対するしなやかさを保つことができる。これにより、
隣接する孔の相互間にあるスポーク３７、３８が等間隔
に並び、それぞれの孔の数を極数と同一の４個とするこ
とにより、スポーク３７、３８がそれぞれ４個となるの
で、ほぼ全周に渡って安定して均一に応力がかかること
になる。
る振る舞いは、実施例１と同様であるので省略する。外
周側貫通孔３５と内周側貫通孔３６の形状が異なる。外
周側貫通孔３５及び内周側貫通孔３６は、ともに４個ず
つあり、それらは同一形状であり、等間隔に設けられて
いる。また、外周側貫通孔３５とロータコア外周との間
には、略等間隔の薄肉部３９があり、これにより、外圧
に対するしなやかさを保つことができる。これにより、
隣接する孔の相互間にあるスポーク３７、３８が等間隔
に並び、それぞれの孔の数を極数と同一の４個とするこ
とにより、スポーク３７、３８がそれぞれ４個となるの
で、ほぼ全周に渡って安定して均一に応力がかかること
になる。
【００５９】さらに、外周側貫通孔３５の円周方向中心
と、隣接する内周側貫通孔３６間のスポーク３８とは、
半径方向に同一の線上にあり、かつ、内周側貫通孔３６
の円周方向中心と、隣接する外周側貫通孔３５間のスポ
ーク３７とは、半径方向に同一の線上にある。
と、隣接する内周側貫通孔３６間のスポーク３８とは、
半径方向に同一の線上にあり、かつ、内周側貫通孔３６
の円周方向中心と、隣接する外周側貫通孔３５間のスポ
ーク３７とは、半径方向に同一の線上にある。
【００６０】この時、外周側貫通孔３５の長手方向両端
部は、ロータコア３１の外周部付近まで近接しているた
め、磁路を妨害するが、外周側貫通孔３５の長手方向両
端部を永久磁石の磁極中心付近に位置させることによ
り、外周側貫通孔３５の外周側にバックヨークを確保す
ることができる。
部は、ロータコア３１の外周部付近まで近接しているた
め、磁路を妨害するが、外周側貫通孔３５の長手方向両
端部を永久磁石の磁極中心付近に位置させることによ
り、外周側貫通孔３５の外周側にバックヨークを確保す
ることができる。
【００６１】また、ロータコアは電磁鋼板を金型で打ち
抜いたロータコアシートを積層してなるが、ロータコア
シート同士の固着に、コアシートの半抜き部分により行
うカラマセが用いられる。カラマセ穴は、外周側カラマ
セ４１と内周側カラマセ４２からなる。外周側カラマセ
４１は、隣接する外周側貫通孔３５とロータコア外周部
との間にあり、内周側カラマセ４２は、外周側貫通孔３
５と内周側貫通孔３６の間にある。これにより、ロータ
コアシートが強固にカラマセにより一体化される。
抜いたロータコアシートを積層してなるが、ロータコア
シート同士の固着に、コアシートの半抜き部分により行
うカラマセが用いられる。カラマセ穴は、外周側カラマ
セ４１と内周側カラマセ４２からなる。外周側カラマセ
４１は、隣接する外周側貫通孔３５とロータコア外周部
との間にあり、内周側カラマセ４２は、外周側貫通孔３
５と内周側貫通孔３６の間にある。これにより、ロータ
コアシートが強固にカラマセにより一体化される。
【００６２】また、樹脂製の永久磁石３２を成形する際
の金型のゲート位置は、円周方向に等間隔に設ければ、
樹脂圧が均等となり、軸芯がアンバランスになることが
なく、好適である。この時、最も樹脂圧に対して剛性の
低くなる、外周側貫通孔３５の中央部の半径方向に延長
した部分には、ゲート４３を設けるとよい。ゲート位置
付近は、樹脂の充填密度が他より高くなるため、樹脂圧
も大きくなる可能性があるためである。場合によって
は、上記ゲート４３の間に、補助的にゲート４４を設け
てもよい。
の金型のゲート位置は、円周方向に等間隔に設ければ、
樹脂圧が均等となり、軸芯がアンバランスになることが
なく、好適である。この時、最も樹脂圧に対して剛性の
低くなる、外周側貫通孔３５の中央部の半径方向に延長
した部分には、ゲート４３を設けるとよい。ゲート位置
付近は、樹脂の充填密度が他より高くなるため、樹脂圧
も大きくなる可能性があるためである。場合によって
は、上記ゲート４３の間に、補助的にゲート４４を設け
てもよい。
【００６３】この際、ゲートは、永久磁石の磁極中心ま
たは磁極境界、またはそれらの両方に設けると、磁気的
アンバランスも防止できる。
たは磁極境界、またはそれらの両方に設けると、磁気的
アンバランスも防止できる。
【００６４】（実施例３）第三の実施例について、図９
から図１１を用いて説明する。
から図１１を用いて説明する。
【００６５】図９は、本発明の第三の実施例における永
久磁石ロータの平面図である。図１０は、本発明の第三
の実施例における永久磁石ロータの横断面図である。図
１１は、本発明の第三の実施例における永久磁石ロータ
のＣ−Ｃ’断面図である。
久磁石ロータの平面図である。図１０は、本発明の第三
の実施例における永久磁石ロータの横断面図である。図
１１は、本発明の第三の実施例における永久磁石ロータ
のＣ−Ｃ’断面図である。
【００６６】略円筒形のロータコア５１の外周に、複数
の略円弧状の焼結の永久磁石５２をロータコア５１の外
周部に密着させ、永久磁石５２とロータコア５１を樹脂
６６で一体モールドして固定している。永久磁石５２
は、内周部がロータコア外周部と密着するような円弧で
あり、円周方向の中央部付近で最も厚く、端部に行くに
従って薄くなる。本形状により、コギングトルクを低減
でき、騒音の低減が図れる。また、永久磁石５２の円周
方向端部の外側に樹脂を流しても、永久磁石５２の円周
方向中央部は樹脂に覆われないようにし、それより外周
側に樹脂が流れないようにすれば、ステータとロータの
間のエアギャップを最小にすることが可能であり、効率
面でも有利である。また、隣接する永久磁石５２間に隙
間ができ、その間に樹脂が流れるようにすれば、モール
ドによる永久磁石の固定が強固になる。
の略円弧状の焼結の永久磁石５２をロータコア５１の外
周部に密着させ、永久磁石５２とロータコア５１を樹脂
６６で一体モールドして固定している。永久磁石５２
は、内周部がロータコア外周部と密着するような円弧で
あり、円周方向の中央部付近で最も厚く、端部に行くに
従って薄くなる。本形状により、コギングトルクを低減
でき、騒音の低減が図れる。また、永久磁石５２の円周
方向端部の外側に樹脂を流しても、永久磁石５２の円周
方向中央部は樹脂に覆われないようにし、それより外周
側に樹脂が流れないようにすれば、ステータとロータの
間のエアギャップを最小にすることが可能であり、効率
面でも有利である。また、隣接する永久磁石５２間に隙
間ができ、その間に樹脂が流れるようにすれば、モール
ドによる永久磁石の固定が強固になる。
【００６７】ロータコア５１には、樹脂の収縮による応
力を半径方向に緩和するための孔が設けられている。従
って、応力によりロータコア５１が弾性変形するため、
樹脂にかかる応力が小さくなり、樹脂の割れを防止でき
る。
力を半径方向に緩和するための孔が設けられている。従
って、応力によりロータコア５１が弾性変形するため、
樹脂にかかる応力が小さくなり、樹脂の割れを防止でき
る。
【００６８】応力を半径方向に緩和する孔の配置は、実
施例１と同一の思想によっている。すなわち、ロータコ
アの最外周に設けられた外周側貫通孔５５と、その外周
側貫通孔５５の内周側にわずかな距離をおいて設けられ
た内周側貫通孔５６とからなる。外周側貫通孔５５及び
内周側貫通孔５６は、ともに８個ずつあり、それらは同
一形状であり、等間隔に設けられている。また、外周側
貫通孔５５とロータコア外周との間には、略等間隔の薄
肉部５９があり、これにより、外圧に対するしなやかさ
を保つことができる。これにより、隣接する孔の相互間
にあるスポーク５７、５８が等間隔に並び、それぞれの
孔の数を８個とすることにより、スポーク５７、５８が
それぞれ８個となるので、ほぼ全周に渡って安定して均
一に応力がかかることになる。
施例１と同一の思想によっている。すなわち、ロータコ
アの最外周に設けられた外周側貫通孔５５と、その外周
側貫通孔５５の内周側にわずかな距離をおいて設けられ
た内周側貫通孔５６とからなる。外周側貫通孔５５及び
内周側貫通孔５６は、ともに８個ずつあり、それらは同
一形状であり、等間隔に設けられている。また、外周側
貫通孔５５とロータコア外周との間には、略等間隔の薄
肉部５９があり、これにより、外圧に対するしなやかさ
を保つことができる。これにより、隣接する孔の相互間
にあるスポーク５７、５８が等間隔に並び、それぞれの
孔の数を８個とすることにより、スポーク５７、５８が
それぞれ８個となるので、ほぼ全周に渡って安定して均
一に応力がかかることになる。
【００６９】さらに、外周側貫通孔５５の円周方向中心
と、隣接する内周側貫通孔５６間のスポーク１８とは、
半径方向に同一の線上にあり、かつ、内周側貫通孔５６
の円周方向中心と、隣接する外周側貫通孔５５間のスポ
ーク５７とは、半径方向に同一の線上にある。また、少
なくとも外周側貫通孔５５のロータ回転中心からの角度
は、２２．５°（＝３６０／１６）以上であり、１周の
うち、半分以上が孔となっている。さらに、外周側貫通
孔５５と内周側貫通孔は、円周方向にオーバーラップし
た部分を有する。
と、隣接する内周側貫通孔５６間のスポーク１８とは、
半径方向に同一の線上にあり、かつ、内周側貫通孔５６
の円周方向中心と、隣接する外周側貫通孔５５間のスポ
ーク５７とは、半径方向に同一の線上にある。また、少
なくとも外周側貫通孔５５のロータ回転中心からの角度
は、２２．５°（＝３６０／１６）以上であり、１周の
うち、半分以上が孔となっている。さらに、外周側貫通
孔５５と内周側貫通孔は、円周方向にオーバーラップし
た部分を有する。
【００７０】樹脂が収縮した時のロータコア５１に設け
られた外周側貫通孔５５及び内周側貫通孔５６の働きに
ついては、実施例１と同様である。
られた外周側貫通孔５５及び内周側貫通孔５６の働きに
ついては、実施例１と同様である。
【００７１】特に、外周側貫通孔５５の間にあるスポー
ク５７が内周側貫通孔５６に向かって変位する場合、ス
ポーク５７に対して、外周側貫通孔５５と内周側貫通孔
５６の円周方向にオーバーラップした部分の間にある薄
肉部６０の長さが、両側で同一の長さであれば、半径方
向にのみ力がかかるため、アンバランスによる偏芯を最
小限に抑えることが可能である。
ク５７が内周側貫通孔５６に向かって変位する場合、ス
ポーク５７に対して、外周側貫通孔５５と内周側貫通孔
５６の円周方向にオーバーラップした部分の間にある薄
肉部６０の長さが、両側で同一の長さであれば、半径方
向にのみ力がかかるため、アンバランスによる偏芯を最
小限に抑えることが可能である。
【００７２】この時、樹脂量の多い、隣接する永久磁石
５２間の隙間が、樹脂の収縮による圧力が最も大きくな
るため、隣接する永久磁石５２間の隙間と、外周側貫通
孔５５の円周方向中心とは半径方向に同一の線上に設け
るとよい。また、ゲート位置付近は樹脂の充填密度が大
きくなるため、樹脂の収縮の際の圧力も大きくなるた
め、ゲート位置と、外周側貫通孔５５の円周方向中心と
は半径方向に同一の線上に設けるとよい。
５２間の隙間が、樹脂の収縮による圧力が最も大きくな
るため、隣接する永久磁石５２間の隙間と、外周側貫通
孔５５の円周方向中心とは半径方向に同一の線上に設け
るとよい。また、ゲート位置付近は樹脂の充填密度が大
きくなるため、樹脂の収縮の際の圧力も大きくなるた
め、ゲート位置と、外周側貫通孔５５の円周方向中心と
は半径方向に同一の線上に設けるとよい。
【００７３】また、ロータコアは電磁鋼板を金型で打ち
抜いたロータコアシートを積層してなるが、ロータコア
シート同士の固着に、コアシートの半抜き部分により行
うカラマセが用いられる。カラマセ穴は、外周側カラマ
セ６１と内周側カラマセ６２からなる。外周側カラマセ
６１は、隣接する外周側貫通孔５５の間のスポーク５７
上にあり、内周側カラマセ６２は、隣接する内周側貫通
孔５６の間のスポーク５８上にある。なお、全スポーク
状にカラマセを設ける必要もなく、必要に応じてカラマ
セを設ければよい。本実施例では、外周側カラマセ６
１、内周側カラマセ６２とも、それぞれ４個ずつ設けて
いる。
抜いたロータコアシートを積層してなるが、ロータコア
シート同士の固着に、コアシートの半抜き部分により行
うカラマセが用いられる。カラマセ穴は、外周側カラマ
セ６１と内周側カラマセ６２からなる。外周側カラマセ
６１は、隣接する外周側貫通孔５５の間のスポーク５７
上にあり、内周側カラマセ６２は、隣接する内周側貫通
孔５６の間のスポーク５８上にある。なお、全スポーク
状にカラマセを設ける必要もなく、必要に応じてカラマ
セを設ければよい。本実施例では、外周側カラマセ６
１、内周側カラマセ６２とも、それぞれ４個ずつ設けて
いる。
【００７４】（実施例４）第四の実施例について、図１
２を用いて説明する。
２を用いて説明する。
【００７５】図１２は、本発明の第四の実施例における
永久磁石ロータの平面図である。
永久磁石ロータの平面図である。
【００７６】ロータコア７１と永久磁石７２、樹脂８６
との関係は実施例３と同様であり、省略する。
との関係は実施例３と同様であり、省略する。
【００７７】外周側貫通孔７５は、長手方向の両端が、
永久磁石７２の極中心付近に近接した、内周側に対して
凸の円弧形状である。これにより、永久磁石７２の内周
側からでた磁束を通すバックヨークとしての磁路を確保
することができる。また、内周側貫通孔７６は、長手方
向の両端が、外周側貫通孔７５の長手方向中心付近に近
接した、内周側に対して凸の円弧形状である。
永久磁石７２の極中心付近に近接した、内周側に対して
凸の円弧形状である。これにより、永久磁石７２の内周
側からでた磁束を通すバックヨークとしての磁路を確保
することができる。また、内周側貫通孔７６は、長手方
向の両端が、外周側貫通孔７５の長手方向中心付近に近
接した、内周側に対して凸の円弧形状である。
【００７８】作用については、実施例２と同様であるの
で省略する。
で省略する。
【００７９】また、ロータコアは電磁鋼板を金型で打ち
抜いたロータコアシートを積層してなるが、ロータコア
シート同士の固着に、コアシートの半抜き部分により行
うカラマセが用いられる。カラマセ穴は、外周側貫通孔
８１と内周側カラマセ８２からなる。外周側カラマセ８
１は、外周側貫通孔７５とロータコア外周との間にあ
り、内周側カラマセ８２は、隣接する内周側貫通孔８６
の間のスポーク８８上にある。外周側カラマセ６１、内
周側カラマセ６２とも、それぞれ４個ずつ設けている。
また、外周側カラマセ６１と内周側カラマセ６２は、半
径方向に同一の線上にあるため、機械的、また、磁気的
なアンバランスも解消できる。
抜いたロータコアシートを積層してなるが、ロータコア
シート同士の固着に、コアシートの半抜き部分により行
うカラマセが用いられる。カラマセ穴は、外周側貫通孔
８１と内周側カラマセ８２からなる。外周側カラマセ８
１は、外周側貫通孔７５とロータコア外周との間にあ
り、内周側カラマセ８２は、隣接する内周側貫通孔８６
の間のスポーク８８上にある。外周側カラマセ６１、内
周側カラマセ６２とも、それぞれ４個ずつ設けている。
また、外周側カラマセ６１と内周側カラマセ６２は、半
径方向に同一の線上にあるため、機械的、また、磁気的
なアンバランスも解消できる。
【００８０】
【発明の効果】本発明の請求項１に記載の発明によれ
ば、ロータコアが弾性変形して応力を吸収するため、成
形後に永久磁石が割れることがなく、ロータの信頼性を
高めることができる。
ば、ロータコアが弾性変形して応力を吸収するため、成
形後に永久磁石が割れることがなく、ロータの信頼性を
高めることができる。
【００８１】本発明の請求項２に記載の発明によれば、
ロータコア外周付近が弾性変形して応力を吸収するた
め、成形後に永久磁石が割れることがない。
ロータコア外周付近が弾性変形して応力を吸収するた
め、成形後に永久磁石が割れることがない。
【００８２】本発明の請求項３に記載の発明によれば、
ロータコア形状の工夫のみによって、ロータコアが弾性
変形して応力を吸収するため、成形後に永久磁石が割れ
ることがない。
ロータコア形状の工夫のみによって、ロータコアが弾性
変形して応力を吸収するため、成形後に永久磁石が割れ
ることがない。
【００８３】本発明の請求項４に記載の発明によれば、
全周に渡ってロータコアが弾性変形して応力を吸収する
ため、成形後に永久磁石が割れることがない。
全周に渡ってロータコアが弾性変形して応力を吸収する
ため、成形後に永久磁石が割れることがない。
【００８４】本発明の請求項５に記載の発明によれば、
全周に渡ってほぼ均一にロータコアが弾性変形して応力
を吸収するため、特定の箇所への応力集中を緩和でき、
成形後に永久磁石が割れることがない。
全周に渡ってほぼ均一にロータコアが弾性変形して応力
を吸収するため、特定の箇所への応力集中を緩和でき、
成形後に永久磁石が割れることがない。
【００８５】本発明の請求項６に記載の発明によれば、
全周に渡ってロータコアがしなやかに弾性変形して応力
を吸収するため、成形後に永久磁石が割れることがな
い。
全周に渡ってロータコアがしなやかに弾性変形して応力
を吸収するため、成形後に永久磁石が割れることがな
い。
【００８６】本発明の請求項７に記載の発明によれば、
全周に渡ってロータコアがしなやかに弾性変形して応力
を吸収するため、成形後に永久磁石が割れることがな
い。
全周に渡ってロータコアがしなやかに弾性変形して応力
を吸収するため、成形後に永久磁石が割れることがな
い。
【００８７】本発明の請求項８に記載の発明によれば、
ロータコアの外周付近がしなやかに弾性変形して応力を
吸収するため、成形後に永久磁石が割れることがない。
ロータコアの外周付近がしなやかに弾性変形して応力を
吸収するため、成形後に永久磁石が割れることがない。
【００８８】本発明の請求項９に記載の発明によれば、
ロータコアがバックヨークとして働かないため、磁路を
妨げず、孔を設けることができる。
ロータコアがバックヨークとして働かないため、磁路を
妨げず、孔を設けることができる。
【００８９】本発明の請求項１０に記載の発明によれ
ば、ロータコアがバックヨークとして働く場合において
も、孔によって磁路を妨げることを最小限に抑えること
ができる。
ば、ロータコアがバックヨークとして働く場合において
も、孔によって磁路を妨げることを最小限に抑えること
ができる。
【００９０】本発明の請求項１１に記載の発明によれ
ば、全周に渡ってほぼ均一にロータコアが弾性変形して
応力を吸収するため、成形後に永久磁石が割れることが
ない。
ば、全周に渡ってほぼ均一にロータコアが弾性変形して
応力を吸収するため、成形後に永久磁石が割れることが
ない。
【００９１】本発明の請求項１２に記載の発明によれ
ば、ロータコアがバックヨークとして働く場合であって
も、磁路を妨げることなく、従って、磁束量を最大限に
利用することができる。
ば、ロータコアがバックヨークとして働く場合であって
も、磁路を妨げることなく、従って、磁束量を最大限に
利用することができる。
【００９２】本発明の請求項１３に記載の発明によれ
ば、孔がロータコアを通る磁路を妨げないため、空隙の
無い十分に広いバックヨークを提供できる。
ば、孔がロータコアを通る磁路を妨げないため、空隙の
無い十分に広いバックヨークを提供できる。
【００９３】本発明の請求項１４に記載の発明によれ
ば、電磁鋼板間の固着が強固であり、ロータコアのバラ
ケ等が防止できる。
ば、電磁鋼板間の固着が強固であり、ロータコアのバラ
ケ等が防止できる。
【００９４】本発明の請求項１５に記載の発明によれ
ば、ロータコアが弾性変形して応力を吸収するため、成
形後に樹脂が割れることがない。
ば、ロータコアが弾性変形して応力を吸収するため、成
形後に樹脂が割れることがない。
【００９５】本発明の請求項１６に記載の発明によれ
ば、ロータコアが弾性変形して応力を吸収するため、成
形後に樹脂が割れることがない。
ば、ロータコアが弾性変形して応力を吸収するため、成
形後に樹脂が割れることがない。
【００９６】本発明の請求項１７に記載の発明によれ
ば、ロータコア形状の工夫のみによって、ロータコアが
弾性変形して応力を吸収するため、成形後に樹脂が割れ
ることがない。
ば、ロータコア形状の工夫のみによって、ロータコアが
弾性変形して応力を吸収するため、成形後に樹脂が割れ
ることがない。
【００９７】本発明の請求項１８に記載の発明によれ
ば、全周に渡ってロータコアが弾性変形して応力を吸収
するため、成形後に樹脂が割れることがない。
ば、全周に渡ってロータコアが弾性変形して応力を吸収
するため、成形後に樹脂が割れることがない。
【００９８】本発明の請求項１９に記載の発明によれ
ば、全周に渡ってロータコアがほぼ均一に弾性変形して
応力を吸収するため、成形後に樹脂が割れることがな
い。
ば、全周に渡ってロータコアがほぼ均一に弾性変形して
応力を吸収するため、成形後に樹脂が割れることがな
い。
【００９９】本発明の請求項２０に記載の発明によれ
ば、全周に渡ってロータコアがしなやかに弾性変形して
応力を吸収するため、成形後に樹脂が割れることがな
い。
ば、全周に渡ってロータコアがしなやかに弾性変形して
応力を吸収するため、成形後に樹脂が割れることがな
い。
【０１００】本発明の請求項２１に記載の発明によれ
ば、全周に渡ってロータコアがしなやかに弾性変形して
応力を吸収するため、成形後に樹脂が割れることがな
い。
ば、全周に渡ってロータコアがしなやかに弾性変形して
応力を吸収するため、成形後に樹脂が割れることがな
い。
【０１０１】本発明の請求項２２に記載の発明によれ
ば、ロータコアの外周付近がしなやかに弾性変形して応
力を吸収するため、成形後に樹脂が割れることがない。
ば、ロータコアの外周付近がしなやかに弾性変形して応
力を吸収するため、成形後に樹脂が割れることがない。
【０１０２】本発明の請求項２３に記載の発明によれ
ば、ロータコアがバックヨークとして働く場合であって
も、磁路を妨げることなく、従って、磁束量を最大限に
利用することができる。
ば、ロータコアがバックヨークとして働く場合であって
も、磁路を妨げることなく、従って、磁束量を最大限に
利用することができる。
【０１０３】本発明の請求項２４に記載の発明によれ
ば、全周に渡ってほぼ均一にロータコアが弾性変形して
応力を吸収するため、成形後に樹脂が割れることがな
い。
ば、全周に渡ってほぼ均一にロータコアが弾性変形して
応力を吸収するため、成形後に樹脂が割れることがな
い。
【０１０４】本発明の請求項２５に記載の発明によれ
ば、ロータコアがバックヨークとして働く場合であって
も、磁路を妨げることなく、従って、磁束量を最大限に
利用することができる。
ば、ロータコアがバックヨークとして働く場合であって
も、磁路を妨げることなく、従って、磁束量を最大限に
利用することができる。
【０１０５】本発明の請求項２６に記載の発明によれ
ば、孔がロータコアを通る磁路を妨げないため、空隙の
無い十分に広いバックヨークを提供できる。
ば、孔がロータコアを通る磁路を妨げないため、空隙の
無い十分に広いバックヨークを提供できる。
【０１０６】本発明の請求項２７に記載の発明によれ
ば、電磁鋼板間の固着が強固であり、ロータコアのバラ
ケ等が防止できる。
ば、電磁鋼板間の固着が強固であり、ロータコアのバラ
ケ等が防止できる。
【０１０７】本発明の請求項２８に記載の発明によれ
ば、孔がロータコアを通る磁路を妨げないため、空隙の
無い十分に広いバックヨークを提供できる。
ば、孔がロータコアを通る磁路を妨げないため、空隙の
無い十分に広いバックヨークを提供できる。
【０１０８】本発明の請求項２９に記載の発明によれ
ば、誘起電圧を正弦波に近づけ、コギングトルクを低減
するのに効果的であり、さらに、樹脂の厚みが永久磁石
の円周方向の両端部に近づくほど大きくなるため、樹脂
の厚い部分ほど収縮が大きいため、応力の大きい部分に
おいて、ロータコアの変形がしやすく、成形後に樹脂が
割れることがない。
ば、誘起電圧を正弦波に近づけ、コギングトルクを低減
するのに効果的であり、さらに、樹脂の厚みが永久磁石
の円周方向の両端部に近づくほど大きくなるため、樹脂
の厚い部分ほど収縮が大きいため、応力の大きい部分に
おいて、ロータコアの変形がしやすく、成形後に樹脂が
割れることがない。
【０１０９】本発明の請求項３０に記載の発明によれ
ば、樹脂の厚い部分ほど収縮が大きいため、応力の大き
い部分において、ロータコアの変形がしやすく、成形後
に樹脂が割れることがない。
ば、樹脂の厚い部分ほど収縮が大きいため、応力の大き
い部分において、ロータコアの変形がしやすく、成形後
に樹脂が割れることがない。
【０１１０】本発明の請求項３１に記載の発明によれ
ば、樹脂圧がほぼ均一になり、樹脂の密度もほぼ均一に
できる。
ば、樹脂圧がほぼ均一になり、樹脂の密度もほぼ均一に
できる。
【０１１１】本発明の請求項３２に記載の発明によれ
ば、最も樹脂圧が大きく密度も高いゲート部付近の応力
が最も大きくなるため、応力の最も大きい部分が、最も
ロータコアが変形しやすいようにすることにより、成形
後に樹脂が割れることがない。
ば、最も樹脂圧が大きく密度も高いゲート部付近の応力
が最も大きくなるため、応力の最も大きい部分が、最も
ロータコアが変形しやすいようにすることにより、成形
後に樹脂が割れることがない。
【０１１２】本発明の請求項３３に記載の発明によれ
ば、成形圧によって、ロータコアが変形することを防止
できる。
ば、成形圧によって、ロータコアが変形することを防止
できる。
【０１１３】本発明の請求項３４に記載の発明によれ
ば、成形時のロータコアの剛性を保ちつつ、成形後に、
ロータコアからサポートを取り外しやすくできる。
ば、成形時のロータコアの剛性を保ちつつ、成形後に、
ロータコアからサポートを取り外しやすくできる。
【図１】本発明の第一の実施例における永久磁石ロータ
の平面図
の平面図
【図２】本発明の第一の実施例における永久磁石ロータ
のＡ−Ａ’断面図
のＡ−Ａ’断面図
【図３】ロータコア全周に均一に樹脂圧がかかったとき
のロータコアの変形図
のロータコアの変形図
【図４】外周側スポーク付近にのみ圧力がかかったとき
のロータコアの変形図
のロータコアの変形図
【図５】樹脂製の磁石を成形する際のサポートを挿入し
た状態を示す平面図
た状態を示す平面図
【図６】樹脂製の磁石を成形した後のサポートを移動し
た状態を示す平面図
た状態を示す平面図
【図７】本発明の第二の実施例における永久磁石ロータ
の平面図
の平面図
【図８】本発明の第二の実施例における永久磁石ロータ
のＢ−Ｂ’断面図
のＢ−Ｂ’断面図
【図９】本発明の第三の実施例における永久磁石ロータ
の平面図
の平面図
【図１０】本発明の第三の実施例における永久磁石ロー
タの横断面図
タの横断面図
【図１１】本発明の第三の実施例における永久磁石ロー
タのＣ−Ｃ’断面図
タのＣ−Ｃ’断面図
【図１２】本発明の第四の実施例における永久磁石ロー
タの平面図
タの平面図
【図１３】（ａ）従来の永久磁石ロータの平面図 （ｂ）従来の永久磁石ロータのＡ−Ａ断面図
１１ ロータコア １２ 永久磁石 １３ 軸孔 １４ 軸 １５ 外周側貫通孔 １６ 内周側貫通孔 １７ 外周側スポーク １８ 内周側スポーク １９ 薄肉部 ２０ 薄肉部 ２１ 外周側カラマセ ２２ 内周側カラマセ ２３、２４ ゲート ２５ サポート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｋ 19/10 Ｈ０２Ｋ 19/10 Ａ 21/14 21/14 Ｍ 21/24 21/24 Ｍ (72)発明者 加藤 久孝 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 浅野 能成 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5H002 AA08 AB06 AB07 AB08 AC07 AE07 AE08 5H619 AA01 AA03 AA05 BB01 BB06 BB24 PP05 PP06 PP08 5H621 BB07 HH01 JK05 5H622 AA03 CA02 CA05 CA07 CA10 CA13 CB01 CB04 CB05 PP10 PP20
Claims (35)
- 【請求項１】 鉄などの金属からなる略円筒形のロータ
コアの外周に樹脂製の永久磁石を前記ロータコアの外周
にリング状に一体成形してなる永久磁石ロータにおい
て、成形後のロータコアと永久磁石の熱収縮率の違いに
よる応力を半径方向に吸収するための手段をロータコア
の外周付近の全周に渡って設けた永久磁石ロータ。 - 【請求項２】 応力を吸収するための手段がロータコア
の外周付近に設けられた貫通孔である、請求項１記載の
永久磁石ロータ。 - 【請求項３】 貫通孔が、ロータコアの最外周に設けら
れた外周側貫通孔と、前記外周側貫通孔の内周部にわず
かな距離をおいて設けられた内周側貫通孔との、少なく
とも半径方向に２段に設けられた、請求項２記載の永久
磁石ロータ。 - 【請求項４】 外周側貫通孔及び内周側貫通孔とも、略
等間隔にそれぞれ３個以上設けられたことを特徴とす
る、請求項３記載の永久磁石ロータ。 - 【請求項５】 外周側貫通孔及び内周側貫通孔の数をど
ちらもｎ個としたとき、それぞれの外周側貫通孔の円周
方向の中心と、互いに隣接する内周側貫通孔の中間と
が、半径方向に同一の線上にあることを特徴とした、請
求項４記載の永久磁石ロータ。 - 【請求項６】 外周側貫通孔の数をｎ個とした時、１個
の外周側貫通孔の永久磁石ロータ回転中心からの角度
が、（３６０／２ｎ）°を超える、請求項３から請求項
５のいずれか１項記載の永久磁石ロータ。 - 【請求項７】 外周側貫通孔と内周側貫通孔は、円周方
向にオーバーラップした部分を有する、請求項３から請
求項６のいずれか１項記載の永久磁石ロータ。 - 【請求項８】 外周側貫通孔とロータコア外周との間
に、略等幅の薄肉部を有する、請求項３から請求項７の
いずれか１項記載の永久磁石ロータ。 - 【請求項９】 永久磁石の配向が極異方である、請求項
８記載の永久磁石ロータ。 - 【請求項１０】 外周側貫通孔の長手方向の両端が、ロ
ータコア外周部に近接する位置まで伸び、外周側貫通孔
の長手方向の中央部が、ロータコア外周部から離れてい
る請求項３から請求項７のいずれか１項記載の永久磁石
ロータ。 - 【請求項１１】 内周側貫通孔の長手方向両端部が、外
周側貫通孔の長手方向の中心部付近に近接する位置まで
伸びている、請求項１０記載の永久磁石ロータ。 - 【請求項１２】 永久磁石ロータの極数が２ｍであると
き、外周側貫通孔及び内周側貫通孔の数がともに２ｍで
あり、かつ、永久磁石の極中心付近において、外周側貫
通孔の長手方向の両端がロータコア外周部に近接してい
る、請求項１０または請求項１１記載の永久磁石ロー
タ。 - 【請求項１３】 永久磁石の配向がラジアル異方または
平行異方である請求項１２記載の永久磁石ロータ。 - 【請求項１４】 ロータコアは、打ち抜かれた電磁鋼板
を積層してなり、互いに隣接する外周側貫通孔の中間、
または、互いに隣接する内周側貫通孔の中間、または、
その両方に、打ち抜かれた電磁鋼板間を固着させるカラ
マセ部を設けたことを特徴とする請求項３から請求項１
３のいずれか１項記載の永久磁石ロータ。 - 【請求項１５】 鉄などの金属からなる略円筒形のロー
タコアの外周に複数の略円弧状の焼結の永久磁石を配置
し、その外周部の一部または全てを樹脂でモールドする
ことにより、前記ロータコアと前記磁石を固定してなる
永久磁石ロータにおいて、成形後のロータコアと永久磁
石の熱収縮率の違いによる応力を半径方向に吸収するた
めの手段をロータコアの外周付近の全周に渡って設けた
永久磁石ロータ。 - 【請求項１６】 応力を吸収するための手段がロータコ
アの外周付近に設けられた貫通孔である、請求項１５記
載の永久磁石ロータ。 - 【請求項１７】 貫通孔が、ロータコアの最外周に設け
られた外周側貫通孔と、前記外周側貫通孔の内周部にわ
ずかな距離をおいて設けられた内周側貫通孔との、少な
くとも半径方向に２段に設けられた、請求項１６記載の
永久磁石ロータ。 - 【請求項１８】 外周側貫通孔及び内周側貫通孔とも、
略等間隔にそれぞれ３個以上設けられたことを特徴とす
る、請求項１７記載の永久磁石ロータ。 - 【請求項１９】 外周側貫通孔及び内周側貫通孔の数を
どちらもｎ個としたとき、それぞれの外周側貫通孔の円
周方向の中心と、互いに隣接する内周側貫通孔の中間と
が、半径方向に同一の線上にあることを特徴とした、請
求項１８記載の永久磁石ロータ。 - 【請求項２０】 外周側貫通孔の数をｎ個とした時、１
個の外周側貫通孔の永久磁石ロータ回転中心からの角度
が、（３６０／２ｎ）°を超える、請求項１７から請求
項１９のいずれか１項記載の永久磁石ロータ。 - 【請求項２１】 外周側貫通孔と内周側貫通孔は、円周
方向にオーバーラップした部分を有する、請求項１７か
ら請求項２０のいずれか１項記載の永久磁石ロータ。 - 【請求項２２】 外周側貫通孔とロータコア外周との間
に、略等幅の薄肉部を有する、請求項１４から請求項２
１のいずれか１項記載の永久磁石ロータ。 - 【請求項２３】 外周側貫通孔の長手方向の両端が、ロ
ータコア外周部に近接する位置まで伸び、外周側貫通孔
の長手方向の中央部が、ロータコア外周部から離れてい
る請求項１４から請求項２１のいずれか１項記載の永久
磁石ロータ。 - 【請求項２４】 内周側貫通孔の長手方向両端部が、外
周側貫通孔の長手方向の中心部付近に近接する位置まで
伸びている、請求項２３記載の永久磁石ロータ。 - 【請求項２５】 永久磁石ロータの極数が２ｍであると
き、外周側貫通孔及び内周側貫通孔の数がともに２ｍで
あり、かつ、永久磁石の極中心付近において、外周側貫
通孔の長手方向の両端がロータコア外周部に近接してい
る、請求項２３または請求項２４記載の永久磁石ロー
タ。 - 【請求項２６】 永久磁石の配向がラジアル異方または
平行異方である請求項２５記載の永久磁石ロータ。 - 【請求項２７】 ロータコアは、打ち抜かれた電磁鋼板
を積層してなり、互いに隣接する外周側貫通孔の中間、
または、互いに隣接する内周側貫通孔の中間、または、
その両方に、打ち抜かれた電磁鋼板間を固着させるカラ
マセ部を設けたことを特徴とする請求項１７から請求項
２６のいずれか１項記載の永久磁石ロータ。 - 【請求項２８】 外周側貫通孔の長手方向中心と、隣接
する永久磁石の中間が、半径方向に同一の線上にある、
請求項１７から請求項２７のいずれか１項記載の永久磁
石ロータ。 - 【請求項２９】 永久磁石の厚みが、円周方向の中心部
付近において最も大きく、両端部において、小さくな
る、請求項２８記載の永久磁石ロータ。 - 【請求項３０】 隣接する永久磁石同士が密着しておら
ず、それらの間に、樹脂が入りこむ隙間を有する請求項
２８記載の永久磁石ロータ。 - 【請求項３１】 樹脂製の磁石または樹脂の成形時にお
けるゲートが、円周方向に略等間隔に、３箇所以上設け
た、請求項１から請求項３０のいずれか１項記載の永久
磁石ロータ。 - 【請求項３２】 樹脂製の磁石または樹脂の成形時にお
けるゲートが、外周側貫通孔の円周方向中心と半径方向
に同一の線上にある、請求項３１記載の永久磁石ロー
タ。 - 【請求項３３】 樹脂製の磁石または樹脂の成形時に、
少なくとも外周側貫通孔に、成形時の応力によってロー
タコアが変形しないようなサポートを挿入することを特
徴とした、請求項２から請求項１４、または、請求項１
６から請求項３２のいずれか１項記載の永久磁石ロータ
の製造方法。 - 【請求項３４】 サポートは、外周側貫通孔内部におい
て半径方向に自由度を有し、成形時には、外周側貫通孔
の外周部に密着し、成形後は、外周側貫通孔の外周部か
ら離して取り外す、請求項３３記載の永久磁石ロータの
製造方法。 - 【請求項３５】 請求項１から請求項３２記載のいずれ
か１項記載の永久磁石ロータを用いたことを特徴とする
モータ。
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|---|---|---|---|
| JP2000388314A JP4848584B2 (ja) | 2000-12-21 | 2000-12-21 | 永久磁石ロータ、永久磁石ロータの製造方法、モータ |
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| JP2000388314A JP4848584B2 (ja) | 2000-12-21 | 2000-12-21 | 永久磁石ロータ、永久磁石ロータの製造方法、モータ |
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