JP2003125549A - 永久磁石ロータおよびモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 樹脂製永久磁石とロータコアの接着強度の安
定化を図るとともに、接着強度を向上させた高信頼性の
永久磁石ロータおよびそれを搭載したモータを提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 樹脂製永久磁石３の内周面とロータコア
２の外周面に嫌気性接着剤４による層が形成され、かつ
少なくとも樹脂製永久磁石３の内周面あるいはロータコ
ア２の外周面の一方に凹部を設けたものであり、凹部が
接着剤の溜りとなり、嫌気性接着剤の量の安定化を図
り、軸方向の抜けに対する機械的強度向上を図ることも
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータを構成する
リング状の永久磁石ロータ、およびこれを搭載した電動
機、並びに前記電動機を搭載したエアコン、空気清浄
機、あるいは給湯機等の電気機器等に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、モータに対する省エネルギー化要
求に応えるため、モータのＤＣブラシレス化が進んでい
る。ＤＣブラシレスモータにおいては、誘導電動機にお
けるロータバーがないため２次銅損がなく、永久磁石に
よる強い磁力による高トルクが実現できる。

【０００３】従来、内周面に凹部の無いリング状の樹脂
製永久磁石にロータコアを嫌気性接着剤にて固定した場
合、ロータコアと嫌気性接着剤の接着強度に比べ、樹脂
製永久磁石と嫌気性接着剤の接着強度は低く、また、嫌
気性接着剤の量がばらつく問題もあり、樹脂製永久磁石
とロータコアの接着強度のばらつきが大きい状態であっ
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来の接
着方法による永久磁石ロータでは、樹脂製永久磁石（図
９）の成形性は良好であるが、樹脂製永久磁石は成形後
常温に戻ると収縮する。そのため、樹脂製永久磁石の内
径寸法精度のばらつきによる、樹脂製永久磁石とロータ
コアの隙間寸法にばらつきが生じ、隙間に入り込む接着
剤の量が安定しないことによる樹脂製永久磁石とロータ
コアの接着強度のばらつきがあるため、接着強度安定化
および接着強度向上が強く求められている。

【０００５】本発明は、樹脂製永久磁石とロータコアの
接着強度の安定化を図るとともに、接着強度を向上させ
た高信頼性の永久磁石ロータおよびそれを搭載したモー
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】本発明は上記課題を解決
するものであり、永久磁石内周面とロータコアの外周面
に嫌気性接着剤による層が形成され、かつ少なくとも永
久磁石内周面あるいはロータコアの外周面の一方に凹部
を設けたことを特徴とする永久磁石ロータとしたもので
あり、リング状の樹脂製永久磁石を、ロータコアと嫌気
性接着剤により固定する時に、凹部が接着剤の溜りとな
り、嫌気性接着剤の量の安定化を図り、軸方向の抜けに
対する機械的強度向上を図ることもできる。

【０００７】

【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
にリング状の永久磁石を前記ロータコアの外周に接着剤
により固定してなる永久磁石ロータにおいて、永久磁石
内周面とロータコアの外周面に嫌気性接着剤による層が
形成され、かつ少なくとも永久磁石内周面あるいはロー
タコアの外周面の一方に凹部を設けたことを特徴とする
永久磁石ロータとしたものであり、接着剤の硬化までの
時間が短く、前記凹部は接着剤硬化前には接着剤量安定
化、接着剤硬化後には軸方向の接着強度を機械的に確保
できる。

【０００８】請求項２に記載の発明は、紫外線の照射に
よっても硬化する嫌気性接着剤による層であることを特
徴とする請求項１に記載の永久磁石ロータとしたもので
あり、空気に露出される嫌気性接着剤を紫外線により硬
化することが可能で、硬化後は、空気との遮断層として
作用する。

【０００９】請求項３に記載の発明は、ロータコア外周
面と永久磁石内周面に、軸方向の凹部と円周方向の凹部
のいずれか一方を形成し、かつ前記各面に形成される凹
部の方向が相違していることを特徴とする請求項１また
は請求項２に記載の永久磁石ロータとしたものであり、
永久磁石ロータを組み立てる際、この溝は嫌気性接着剤
の通り道となり、嫌気性接着剤が樹脂製永久磁石とロー
タコアの隙間に安定して流し込むことができる。

【００１０】請求項４に記載の発明は、永久磁石が樹脂
製永久磁石であって、前記樹脂製永久磁石の軸方向長さ
が、ロータコアの軸方向長さより長く、かつ樹脂製永久
磁石内面にロータコア端面が当接するような凸部または
段差を有する永久磁石であることを特徴とする請求項１
から請求項３のいずれか１項に記載の永久磁石ロータと
したものであり、組立精度の高い永久磁石ロータとする
ことができるとともに、ロータコア端面が、樹脂製永久
磁石内面の凸部または段差に当接することにより、前記
当接側においては空気との遮断ができる。

【００１１】請求項５に記載の発明は、請求項１から請
求項４に記載の永久磁石ロータを具備したことを特徴と
するモータとしたものであり、信頼性の高いモータとす
ることができる。

【００１２】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
のモータを搭載したことを特徴とする電気機器としたも
のであり、信頼性の高い電気機器とすることができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の具体例について、図１から図
８を用いて説明する。

【００１４】（実施例１）図１は永久磁石ロータ側面図
を示しており、軸１はロータコア２にカシメまたは圧入
により取り付けられている。

【００１５】図２は図１に示した本発明の永久磁石ロー
タ断面図を示したものである。樹脂製永久磁石３とロー
タコア２は嫌気性接着剤４により固定されている。樹脂
製永久磁石３の内面のロータコア２と接する部分の円周
方向に、１ヶ所の凹部５を有する。

【００１６】なお、樹脂製永久磁石３とロータコア２の
片側の隙間は、凹部以外の所で０．０２〜０．０５ｍｍ
程度とすると最適であり、この隙間に嫌気性接着剤４に
よる層が形成される。

【００１７】図３は図２に示した永久磁石ロータ断面図
の凹部５周辺の拡大図を示したものである。樹脂製永久
磁石３の内面のロータコア２と接する部分の円周方向に
ある１ヶ所の凹部５は、接着剤硬化前は嫌気性接着剤４
の溜りとなり接着量が安定し、接着剤硬化後は軸方向の
抜け強度が向上する特性を有する。

【００１８】特に凹部５は樹脂製永久磁石３とロータコ
ア２にて、ほぼ密閉されるため、凹部５に溜まった嫌気
性接着剤４が空気と遮断され、嫌気性接着剤４の硬化を
促進することができる。

【００１９】また、嫌気性接着剤４は鉄にはつきやすい
ため、鉄についた嫌気性接着剤４による層の突起が凹部
５に引っかかることにより、樹脂製永久磁石３からロー
タコア２が抜けることを防止できる。

【００２０】なお、凹部５は十分に嫌気性接着剤が溜
り、さらに嫌気性接着剤４が硬化する必要があるため
に、深さ０．０３〜０．０５ｍｍ、巾はロータコア２の
軸方向全長の１／３程度とすると最適である。

【００２１】また、凹部５は、ほぼ全周にわたって設け
ればよく、必ずしも連続してなくてもよい。

【００２２】図４は図１に示した本発明の永久磁石ロー
タの組立方法の概略図を示したものである。樹脂製永久
磁石３内面の段差６の無い方向よりロータコア２を挿入
し、樹脂製永久磁石３の段差６により、ロータコア２の
軸方向の位置決めを行うことができ、作業性が向上す
る。

【００２３】また、ロータコア軸方向凹部７は嫌気性接
着剤４の通り道となり、嫌気性接着剤４が樹脂製永久磁
石３とロータコア２の隙間に安定して流し込むことがで
き、嫌気性接着剤４による層が確実に形成される。

【００２４】ここで、ロータコア２の軸方向凹部７は、
少なくとも、樹脂製永久磁石３の内周部に設けられた凹
部５に対応する位置まで設ければよいが、ロータコア２
の金型の関係上、全長にわたって設けると好適である。

【００２５】この場合、ロータ軸方向凹部７の深さは、
ロータコア２の位置決め用の段差６により封止される程
度にすると、接着剤がこぼれることの防止が可能となる
とともに、空気との遮断もできる。

【００２６】なお、嫌気性接着剤４の通り道である凹部
５は、樹脂製永久磁石３の内径部に設けてもよく、この
場合、樹脂製永久磁石３の内部でロータコア２が空転す
ることを防止する手段ともなる。

【００２７】また、図４においては、ロータコア２の外
周面に軸方向の凹部７を、樹脂製永久磁石３の内周面に
円周方向の凹部を設けた永久磁石ロータ構成としている
が、逆の凹部構成としてもよい。

【００２８】また、永久磁石は樹脂製であるので、凹部
５や段差６の成形は金型形状により決まるため、余分な
部品や工程が無く成形できる。

【００２９】さらに、上記説明においては、ロータコア
２の軸方向の位置決めを、段差６により行っているが、
段差６は凸部であってもよい。

【００３０】ここで、接着剤はエポキシ系などの熱硬化
性の接着剤を用いてもよい。この場合、熱を加えること
により接着剤は硬化し、常温に戻ることにより樹脂製永
久磁石は収縮するため、樹脂製永久磁石とロータコアの
隙間は小さくなり接着剤の充填度が向上する。また、接
着剤強度も非常に高い。

【００３１】また、紫外線照射により硬化する嫌気性接
着剤とすることで、空気に露出される部分の硬化が可能
で、硬化後は、空気の遮断層となり、嫌気性接着剤４の
形成を促進することができる。

【００３２】嫌気性接着剤４を塗布する方法として以下
の３つの方法がある。

【００３３】第一は、樹脂製永久磁石３の内面に直接塗
布する方法であり、嫌気性接着剤４を確実に隙間に塗布
でき、凹部５または７にも十分な接着剤を溜めることが
できる。

【００３４】第二は、ロータコア２の外周面に直接塗布
する方法であり、嫌気性接着剤４を確実に隙間に塗布で
きる特性がある。特に、嫌気性接着剤は鉄につきやすい
ため、先にロータコア２の外周面に直接塗布しておくこ
とにより、接着強度が増す。

【００３５】第三は、樹脂製永久磁石３へロータコア２
を取り付けた状態で嫌気性接着剤４を樹脂製永久磁石３
とロータコア２の隙間より流し込む方法であり、最少の
接着剤で十分な接着効果を得ることができるとともに、
不要な箇所に接着剤が付着するのを防止でき、作業性に
優れている。

【００３６】（実施例２）図５は永久磁石ロータ側面図
を示している。図５において、軸１はロータコア２Ａに
カシメまたは圧入により取り付けられている。

【００３７】図６は図５に示した本発明の永久磁石ロー
タ断面図を示したものである。樹脂製永久磁石３Ａとロ
ータコア２Ａは嫌気性接着剤４により固定されている。

【００３８】樹脂製永久磁石３Ａの内面のロータコア２
Ａと接する部分の円周方向に、複数の凹部５Ａを有す
る。なお、樹脂製永久磁石３Ａとロータコア２Ａの片側
の隙間は、０．０２〜０．０５ｍｍ程度とすると最適で
ある。

【００３９】図７は図６に示した永久磁石ロータ断面図
の凹部５Ａ周辺の拡大図を示したものである。樹脂製永
久磁石内面のロータコア２Ａと接する部分の円周方向に
設けた複数の凹部５Ａは、接着剤硬化前は嫌気性接着剤
４の溜りとなり接着量が安定する特性を有し、接着剤硬
化後は軸方向の抜け強度が向上する特性を有する。

【００４０】なお、凹部５Ａは十分に接着剤が溜り、さ
らに嫌気性接着剤４が硬化するために、深さ０．０３〜
０．０５ｍｍとし、凹部を設ける巾はロータコアと接す
る面全体とすると最適である。

【００４１】また、凹部５Ａは、ほぼ全周にわたって設
ければよく、必ずしも連続してなくてもよく、さらに、
その断面が方形でなくても、Ｕ字形でもよく、本発明の
趣旨にそって種々の可能である。

【００４２】図８は図５に示した本発明の永久磁石ロー
タの組立方法の概略図を示したものである。樹脂製永久
磁石内面の段差または凸部６Ａの無い方向よりロータコ
ア２Ａを挿入し、樹脂製永久磁石３Ａの段差または凸部
６Ａにより、ロータコア２Ａの軸方向の位置決めを行う
ことができ、作業性が向上する特性を有する。

【００４３】なお、その他構成については上述の実施例
１と同様であり、その説明を省略する。

【００４４】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、永久磁石内周面とロータコアの外周面に嫌気性接着
剤による層が形成され、かつ少なくとも永久磁石内周面
あるいはロータコアの外周面の一方に凹部を設けたの
で、接着剤の硬化までの時間が短く、前記凹部は接着剤
硬化前には接着剤量安定化、接着剤硬化後には軸方向の
接着強度を機械的に確保可能な、信頼性の高い永久磁石
ロータを得ることができる。

【００４５】請求項２記載の発明によれば、紫外線の照
射により硬化する嫌気性接着剤による層を形成している
ので、空気に露出される嫌気性接着剤を紫外線により硬
化することが可能で、硬化後は、空気との遮断層となる
ため、嫌気性接着剤による層の形成を促進することがで
きる。

【００４６】請求項３に記載の発明によれば、ロータコ
ア外周面に軸方向の凹部を、永久磁石内周面に円周方向
の凹部を設けてあるので、永久磁石ロータを組み立てる
際、この溝は嫌気性接着剤の通り道となり、嫌気性接着
剤が樹脂製永久磁石とロータコアの隙間に安定して流し
込むことができ、均一な嫌気性接着剤による層を形成す
ることができる。

【００４７】請求項４に記載の発明によれば、永久磁石
が樹脂製永久磁石であって、前記樹脂製永久磁石の軸方
向長さが、ロータコアの軸方向長さより長く、かつ樹脂
製永久磁石内面にロータコア端面が当接するような凸部
または段差を有する永久磁石であるため、組立精度の高
い永久磁石ロータとすることができるとともに、ロータ
コア端面が、樹脂製永久磁石内面の凸部または段差に当
接することにより、前記当接側においては空気との遮断
ができ、嫌気性接着剤による層の形成を促進することが
できる。

【００４８】請求項５に記載の発明によれば、本発明の
永久磁石ロータをモータに具備しているので、モータの
信頼性が向上し、さらに、このモータを搭載した電気機
器においても、その信頼性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１記載の永久磁石ロータの外観
図

【図２】本発明の実施例１記載の永久磁石ロータの断面
図

【図３】本発明の実施例１記載の永久磁石ロータ断面図
の凹部周辺の拡大図

【図４】本発明の実施例１記載の永久磁石ロータの製造
方法を示す概略図

【図５】本発明の実施例２記載の永久磁石ロータの外観
図

【図６】本発明の実施例２記載の永久磁石ロータの断面
図

【図７】本発明の実施例２記載の永久磁石ロータ断面図
の凹部周辺の拡大図

【図８】本発明の実施例２記載の永久磁石ロータの製造
方法を示す概略図

【図９】従来の永久磁石ロータの断面図

【符号の説明】

１ 軸 ２、２Ａ ロータコア ３、３Ａ、３Ｂ 樹脂製永久磁石 ４ 嫌気性接着剤 ５ 樹脂製永久磁石内面円周方向の凹部 ５Ａ 樹脂製永久磁石内周面円周方向の複数の凹部 ６、６Ａ 樹脂製永久磁石内面の段差または凸部 ７ ロータコア軸方向の凹部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯田 康志 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 AB07 AC04 AC07 AE08 5H621 HH01 JK02 5H622 CA01 CA05 CB04 DD04 PP10 PP19 PP20

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄などの金属からなる略円筒形のロータ
   コアの外周にリング状の永久磁石を前記ロータコアの外
   周に接着剤により固定してなる永久磁石ロータにおい
   て、永久磁石内周面とロータコアの外周面に嫌気性接着
   剤による層が形成され、かつ少なくとも永久磁石内周面
   あるいはロータコアの外周面の一方に凹部を設けたこと
   を特徴とする永久磁石ロータ。
2. 【請求項２】 紫外線の照射によっても硬化する嫌気性
   接着剤による層であることを特徴とする請求項１に記載
   の永久磁石ロータ。
3. 【請求項３】 ロータコア外周面と永久磁石内周面に、
   軸方向の凹部と円周方向の凹部のいずれか一方を形成
   し、かつ前記各面に形成される凹部の方向が相違してい
   ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の永
   久磁石ロータ。
4. 【請求項４】 永久磁石が樹脂製永久磁石であって、前
   記樹脂製永久磁石の軸方向長さが、ロータコアの軸方向
   長さより長く、かつ樹脂製永久磁石内面にロータコア端
   面が当接するような凸部または段差を有する永久磁石で
   あることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか
   １項に記載の永久磁石ロータ。
5. 【請求項５】 請求項１から請求項４に記載の永久磁石
   ロータを具備したことを特徴とするモータ。
6. 【請求項６】 請求項５に記載のモータを搭載したこと
   を特徴とする電気機器。