JP3664871B2 - Plastic magnet rotor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ブラシレスモータ、ステッピングモータ等のロータに使用するプラスチックマグネットを軸と一体成形して形成されるプラスチックマグネットロータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図7は、プラスチックマグネットを軸と一体成形して形成された従来のプラスチックマグネットロータであり、図7Aはその斜視図、図7Bはその断面図である。
図において、1は軸、2はプラスチックマグネット部、3は磁極部、4は内筒、5は連結部、6は直線状のリブである。
【0003】
プラスチックマグネット部2は、磁極部3、内筒4、連結部5および直線状のリブ6で構成される。
軸1と一体になった内筒4に、連結部5により磁極部3を連結する。連結部5には、強度、寸法精度向上のため、直線状のリブ6が設けられている。
一般にプラスチックマグネットロータは上記の構成を一体成形して形成するため製造が簡単であり、加工コストが削減でき、小容量の家庭用同期電動機には最適である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような構成をなす従来のプラスチックマグネットロータでは、プラスチックマグネットロータの特性向上は、高磁束密度のプラスチックマグネットの使用、磁極部やリブを厚くすることで行っているので、コストの増加、製品重量の増加等の問題点があった。
この発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、高性能化、軽量化、低コスト化、冷却効率向上を図ることができるプラスチックマグネットロータを得ることを目的する。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明に係る半導体装置用パッケージは、軸とプラスチックマグネット部が一体成形されるプラスチックマグネットロータにおいて、上記軸と上記プラスチックマグネット部の磁極部の間に設けられ、上記磁極部の磁束密度を増大する磁束密度増強手段を備え、上記磁束密度増強手段は、上記磁極部と上記軸を直接結合するリブであり、該リブを軸方向に傾斜して配置したものである。
【0008】
請求項2の発明に係るプラスチックマグネットロータは、請求項1の発明において、上記リブが、外周側にいくほど肉厚となる形状を有するものである。
【0009】
請求項3の発明に係るプラスチックマグネットロータは、請求項1または2の発明において、上記リブが、上記磁極部と上記軸を連結する体積分だけ軸方向に長くされているものである。
【0011】
請求項4の発明に係るプラスチックマグネットロータは、請求項1〜3のいずれかの発明において、上記リブを上記磁極部の極数と同じ数だけ極中心に配置したものである。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態を図を参照して説明する。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1を示すもので、図1Aはその斜視図、図1Bはその断面図である。図1において、図7と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
図において、2Aはプラスチックマグネット部、6Aは連結部5に設置され、磁極部3と内筒4を連結する磁束密度増強手段としてのリブである。
図2は、リブ6Aの拡大図である。
この図2からも明確に分かるように、リブ6Aは外周側にいくほど肉厚となる形状とされる。この場合、プラスチックマグネット部2Aは、磁極部3、内筒4、連結部5およびリブ6Aで構成される。
【0013】
ところで、プラスチックマグネットはプラスチックに磁性体粉を混合したもので、汎用のプラスチックと同様に射出成形可能な樹脂である。焼結等の永久磁石に比べ形状を任意にできる、取り扱いで欠けない、一体成形ができるといった製造面でのメリットはあるが、汎用のプラスチックではないため材料コストが高くなる。そこで、プラスチックマグネットの使用量を削減、軽量化しなければならないが、さらに、近年の省エネ動向もあり、軽量化と特性向上を同時に実現することが要求される。
【0014】
ここでは、軸1と一体になった内筒4に、連結部5により磁極部3が連結され、この連結部5に、強度、寸法精度向上のためリブ6Aが設けられる。
このリブ6Aは、上述のごとく、外周側にいくほど肉厚とされている(図2参照)。
ここで、リブ6Aの内筒4側の肉厚は、強度の確保、プラスチックマグネットの成形性から決定され、可能な限り薄くする。磁極部3側の肉厚は、プラスチックマグネットの使用量、極ピッチから決定され、可能な限り厚くする。また、磁束のバランスを考慮し、極数と同じ本数を極中心に配置する。
【0015】
上記構成のプラスチックマグネットロータを着磁すると、外周にいくほど肉厚のリブ6Aを磁路として利用でき、上述した図7のプラスチックマグネットロータの磁極部3やリブ6全体の肉厚を厚くした時と同様に磁束密度が増加し、特性向上が図れ、プラスチックマグネットの使用量を削減、軽量化ができる。
【0016】
このように、本実施の形態では、磁極部と軸とを結合する連結部に配置されたリブの形状を外周側にいくほど肉厚としているので、磁束密度が増加し、特性が向上し、プラスチックマグネットの使用量を削減でき、これにより、高性能化、軽量化、コストの低廉化を図ることができる。
【0017】
実施の形態2.
図3は、この発明の実施の形態2を示すもので、図3Aはその斜視図、図3Bはその断面図である。図3において、図7と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
図において、2Bはプラスチックマグネット部、6Bは磁極部3と内筒4を連結する直線状の磁束密度増強手段としてのリブ、7は空洞である。
この場合、プラスチックマグネット部2Bは、磁極部3、内筒4および直線状のリブ6Bで構成される。つまり、この実施の形態2では、上記実施の形態1で用いられた連結部5は不要である。また、リブ6Bは上記図7のリブ6に比し、軸方向長さを長くされている。
【0018】
ここでは、軸1と一体になった内筒4と磁極部3の連結は直線状のリブ6Bで行われ、このリブ6Bは、上記図7のプラスチックマグネットロータの連結部の体積分だけリブの体積が増加する軸方向長さとされている。
本実施の形態のプラスチックマグネットロータは、実質的に従来のプラスチックマグネットロータ(図7)から連結部を廃止した構成であるが、直線状のリブ6Bの軸方向長さを長くすることで強度を確保している。また、直線状のリブ6Bを長くしたことで、強度の確保と同時に磁束密度が増加し、プラスチックマグネットの総量を増加しないで特性向上が可能となる。
【0019】
このように、本実施の形態では、磁極部分と軸の結合を実質的にリブのみで行うことで、重量、コストを増加することなく、特性向上が図れる。
【0020】
実施の形態3.
図4は、この発明の実施の形態3を示すもので、図4Aはその斜視図、図4Bはその断面図である。図4において、図1および図3と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
図において、2Cはプラスチックマグネット部、6Cは磁極部3と内筒4を連結する磁束密度増強手段としてのリブである。リブ6Cは外周側にいくほど肉厚となる形状とされる。
この場合、プラスチックマグネット部2Cは、磁極部3、内筒4およびリブ6Cで構成される。つまり、この実施の形態3では、上記実施の形態1で用いられた連結部5は不要であり、しかも、リブ6Cは、軸方向長さを長くされている。換言すれば、本実施の形態は、上記実施の形態1と2を実質的に組み合わせたものである。
【0021】
ここでは、軸1と一体になった内筒4と磁極部3の連結は外周側にいくほど肉厚となるリブ6Cで行われ、このリブ6Cは、上記図1のプラスチックマグネットロータの連結部の体積分だけリブの体積が増加する軸方向長さとされている。本実施の形態のプラスチックマグネットロータは、実質的に実施の形態1のプラスチックマグネットロータ(図1)から連結部を廃止した構成であるが、外周側にいくほど肉厚となるリブ6Cの軸方向長さを長くすることで強度を確保している。また、外周側にいくほど肉厚となるリブ6Cを長くしたことで、強度の確保と同時に磁束密度が増加し、プラスチックマグネットの総量を増加しないで特性向上が可能となる。
【0022】
このように、本実施の形態では、磁極部と軸の結合を実質的に外周側にいくほど肉厚となるリブのみで行うことで、磁束密度が増加し、特性が向上し、プラスチックマグネットの使用量を削減でき、これにより、重量、コストを増加することなく、特性向上が図れ、高性能化、軽量化、コストの低廉化を図ることができる。
【0023】
実施の形態4.
図5は、この発明の実施の形態4を示すもので、図5Aはその斜視図、図5Bはその断面図である。図5において、図3と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
図において、2Dはプラスチックマグネット部、6Dは磁極部3と内筒4を連結する直線状の磁束密度増強手段としてのリブである。
この場合、プラスチックマグネット部2Dは、磁極部3、内筒4および直線状のリブ6Dで構成される。つまり、この実施の形態4でも、上記実施の形態1で用いられた連結部5は不要である。また、リブ6Dは、軸方向長さを長くされ、且つ、軸方向に傾斜されている。
【0024】
ここでは、軸1と一体になった内筒4と磁極部3の連結は直線状のリブ6Dで行われ、このリブ6Dは、上記図1のプラスチックマグネットロータの連結部の体積分だけリブの体積が増加する軸方向長さとされ、しかも、軸方向に傾斜されて配置される。
本実施の形態のプラスチックマグネットロータは、実施の形態2と同様に、プラスチックマグネットロータから連結部を廃止した構成で、直線状のリブ6Dの軸方向長さを長くすることで強度を確保している。また、直線状のリブ6Dを長くしたことで、強度の確保と同時に磁束密度が増加し、プラスチックマグネットの総量を増加しないで特性向上が可能となる。
また、この実施の形態のプラスチックマグネットロータを電動機に組み込み運転すると、軸方向に傾斜された外周側にいくほど肉厚となるリブ6Dは空洞7と磁極部3に対流を起こし、プラスチックマグネット部2Dが均熱、冷却される。
【0025】
このように、本実施の形態では、磁極部と軸の結合を実質的にリブのみで行うことで、重量、コストを増加することなく、特性向上が図れ、しかも、直線状のリブを軸方向に傾斜して配置することで対流がおき、冷却効率が向上される。
【0026】
実施の形態5.
図6は、この発明の実施の形態5を示すもので、図6Aはその斜視図、図6Bはその断面図である。図6において、図4と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
図において、2Eはプラスチックマグネット部、6Eは磁極部3と内筒4を連結する直線状の磁束密度増強手段としてのリブである。リブ6Eは外周側にいくほど肉厚となる形状とされる。
この場合、プラスチックマグネット部2Eは、磁極部3、内筒4およびリブ6Dで構成される。つまり、この実施の形態5でも、上記実施の形態1で用いられた連結部5は不要である。また、リブ6Eは、軸方向長さを長くされ、且つ、軸方向に傾斜されている。
【0027】
ここでは、軸1と一体になった内筒4と磁極部3の連結は直線状のリブ6Eで行われ、このリブ6Eは、上記図1のプラスチックマグネットロータの連結部の体積分だけリブの体積が増加する軸方向長さとされ、しかも、軸方向に傾斜されて配置される。
本実施の形態のプラスチックマグネットロータは、実施の形態3と同様に、プラスチックマグネットロータから連結部を廃止した構成で、直線状のリブ6Eの軸方向長さを長くすることで強度を確保している。また、直線状のリブ6Eを長くしたことで、強度の確保と同時に磁束密度が増加し、プラスチックマグネットの総量を増加しないで特性向上が可能となる。
また、この実施の形態のプラスチックマグネットロータを電動機に組み込み運転すると、軸方向に傾斜された外周側にいくほど肉厚となるリブ6Eは空洞7と磁極部3に対流を起こし、プラスチックマグネット部2Eが均熱、冷却される。
【0028】
このように、本実施の形態では、磁極部と軸の結合を実質的にリブのみで行うことで、重量、コストを増加することなく、特性向上が図れ、しかも、直線状のリブを軸方向に傾斜して配置することで対流がおき、冷却効率が向上される。
【0029】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、軸とプラスチックマグネット部が一体成形されるプラスチックマグネットロータにおいて、軸とプラスチックマグネット部の磁極部の間に設けられ、磁極部の磁束密度を増大する磁束密度増強手段を備えたので、高性能化、軽量化、コストの低廉化を図ることができ、そして、この磁束密度増強手段が、磁極部と上記軸を直接結合するリブであるので、重量、コストを増加することなく、特性向上を図ることができ、しかもリブを軸方向に傾斜して配置したので、空洞と磁極部に対流がおき、冷却効率が向上されるという効果がある。
【0032】
請求項2の発明によれば、リブは、外周側にいくほど肉厚となる形状を有するので、軽量化、コストの低廉化と共に、磁束密度が増加して特性の向上を図ることができるという効果がある。
【0033】
請求項3の発明によれば、リブは、磁極部と軸を連結する体積分だけ軸方向に長くされているので、磁束密度が増加して特性の向上を図ることができるという効果がある。
【0035】
また、請求項4の発明によれば、リブを磁極部の極数と同じ数だけ極中心に配置したので、磁極部の磁束のバランスがとれ、特性向上に寄与できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1を示すもので、Aはその斜視図、Bはその断面図である。
【図2】 この発明の実施の形態1の要部を示す拡大図である。
【図3】 この発明の実施の形態2を示すもので、Aはその斜視図、Bはその断面図である。
【図4】 この発明の実施の形態3を示すもので、Aはその斜視図、Bはその断面図である。
【図5】 この発明の実施の形態4を示すもので、Aはその斜視図、Bはその断面図である。
【図6】 この発明の実施の形態5を示すもので、Aはその斜視図、Bはその断面図である。
【図7】 従来のプラスチックマグネットロータを示すもので、Aはその斜視図、Bはその断面図である。
【符号の説明】
1 軸、 2A〜2E プラスチックマグネット部、 3 磁極部、 4 内筒、 5 連結部、 6A〜6E、 リブ、 7 空洞。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a plastic magnet rotor formed by integrally molding a plastic magnet used for a rotor of a brushless motor, a stepping motor or the like with a shaft.
[0002]
[Prior art]
FIG. 7 is a conventional plastic magnet rotor formed by integrally molding a plastic magnet with a shaft, FIG. 7A is a perspective view thereof, and FIG. 7B is a sectional view thereof.
In the figure, 1 is a shaft, 2 is a plastic magnet part, 3 is a magnetic pole part, 4 is an inner cylinder, 5 is a connecting part, and 6 is a linear rib.
[0003]
The
The
In general, a plastic magnet rotor is formed by integrally molding the above-described structure, and thus can be easily manufactured, can reduce processing costs, and is optimal for a small-capacity home synchronous motor.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional plastic magnet rotor having the above-described configuration, the improvement of the characteristics of the plastic magnet rotor is performed by using a plastic magnet having a high magnetic flux density and by increasing the thickness of the magnetic pole part and the rib. There were problems such as an increase in product weight.
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain a plastic magnet rotor capable of improving performance, reducing weight, reducing costs, and improving cooling efficiency.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
A package for a semiconductor device according to a first aspect of the present invention is a plastic magnet rotor in which a shaft and a plastic magnet portion are integrally formed, and is provided between the shaft and the magnetic pole portion of the plastic magnet portion, and the magnetic flux density of the magnetic pole portion. The magnetic flux density enhancing means is a rib that directly couples the magnetic pole part and the shaft, and the rib is disposed so as to be inclined in the axial direction .
[0008]
A plastic magnet rotor according to a second aspect of the present invention is the plastic magnet rotor according to the first aspect of the present invention, wherein the rib has a shape that becomes thicker toward the outer peripheral side.
[0009]
A plastic magnet rotor according to a third aspect of the present invention is the plastic magnet rotor according to the first or second aspect, wherein the rib is elongated in the axial direction by a volume of volume connecting the magnetic pole portion and the shaft.
[0011]
A plastic magnet rotor according to a fourth aspect of the present invention is the plastic magnet rotor according to any one of the first to third aspects, wherein the number of the ribs is the same as the number of poles of the magnetic pole portion.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1
In the figure,
FIG. 2 is an enlarged view of the
As can be clearly seen from FIG. 2, the
[0013]
By the way, a plastic magnet is a resin in which magnetic powder is mixed with plastic, and is a resin that can be injection-molded like a general-purpose plastic. Although there are advantages in terms of manufacturing such that the shape can be arbitrarily selected as compared with permanent magnets such as sintering, handling is complete, and integral molding is possible, the material cost increases because it is not a general-purpose plastic. Therefore, the amount of plastic magnets to be used must be reduced and reduced in weight, but there are also recent energy-saving trends, and it is required to realize weight reduction and improved characteristics at the same time.
[0014]
Here, the
As described above, the
Here, the thickness of the
[0015]
When the plastic magnet rotor having the above configuration is magnetized, the
[0016]
Thus, in this embodiment, since the thickness of the rib arranged in the connecting portion that couples the magnetic pole portion and the shaft is increased toward the outer peripheral side, the magnetic flux density is increased and the characteristics are improved. The amount of plastic magnets used can be reduced, which makes it possible to improve performance, reduce weight, and reduce costs.
[0017]
3
In the figure, 2B is a plastic magnet part, 6B is a rib as linear magnetic flux density enhancing means for connecting the
In this case, the
[0018]
Here, the
The plastic magnet rotor of the present embodiment has a configuration in which the connecting portion is substantially eliminated from the conventional plastic magnet rotor (FIG. 7), but the strength is increased by increasing the axial length of the
[0019]
As described above, in the present embodiment, the characteristics can be improved without increasing the weight and the cost by coupling the magnetic pole portion and the shaft with substantially only the rib.
[0020]
4 shows
In the figure, 2C is a plastic magnet portion, and 6C is a rib as magnetic flux density enhancing means for connecting the
In this case, the plastic magnet portion 2C includes the
[0021]
Here, the
[0022]
Thus, in this embodiment, the magnetic flux density is increased and the characteristics are improved by performing the coupling of the magnetic pole portion and the shaft only with the ribs that become thicker toward the outer peripheral side. The amount of use can be reduced, thereby improving the characteristics without increasing the weight and cost, and improving the performance, reducing the weight, and reducing the cost.
[0023]
5 shows
In the figure, 2D is a plastic magnet portion, and 6D is a rib as a linear magnetic flux density enhancing means for connecting the
In this case, the
[0024]
Here, the
As in the second embodiment, the plastic magnet rotor of the present embodiment has a configuration in which the connecting portion is eliminated from the plastic magnet rotor, and the strength is ensured by increasing the axial length of the
Further, when the plastic magnet rotor of this embodiment is incorporated into an electric motor and operated, the
[0025]
As described above, in this embodiment, the coupling between the magnetic pole portion and the shaft is substantially performed only by the rib, so that the characteristics can be improved without increasing the weight and the cost. By inclining, the convection occurs and the cooling efficiency is improved.
[0026]
6 shows
In the figure, 2E is a plastic magnet portion, and 6E is a rib as linear magnetic flux density enhancing means for connecting the
In this case, the
[0027]
Here, the
As in the third embodiment, the plastic magnet rotor of the present embodiment has a configuration in which the connecting portion is eliminated from the plastic magnet rotor, and the strength is ensured by increasing the axial length of the
Further, when the plastic magnet rotor of this embodiment is incorporated in an electric motor and operated, the
[0028]
As described above, in this embodiment, the coupling between the magnetic pole portion and the shaft is substantially performed only by the rib, so that the characteristics can be improved without increasing the weight and the cost. By inclining, the convection occurs and the cooling efficiency is improved.
[0029]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, in the plastic magnet rotor in which the shaft and the plastic magnet portion are integrally formed, the magnetic flux density increasing means is provided between the shaft and the magnetic pole portion of the plastic magnet portion and increases the magnetic flux density of the magnetic pole portion. Because it has high performance, light weight, and low cost , and the magnetic flux density enhancing means is a rib that directly connects the magnetic pole part and the shaft, the weight and cost are increased. Therefore, the characteristics can be improved, and the ribs are arranged so as to be inclined in the axial direction. Therefore, there is an effect that convection occurs in the cavity and the magnetic pole portion, and the cooling efficiency is improved .
[0032]
According to the invention of
[0033]
According to the invention of
[0035]
According to the invention of
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B show a first embodiment of the present invention, in which A is a perspective view and B is a cross-sectional view thereof. FIG.
FIG. 2 is an enlarged view showing a main part of the first embodiment of the present invention.
FIGS. 3A and 3B show a second embodiment of the present invention, in which A is a perspective view and B is a cross-sectional view thereof. FIG.
4 shows
5 shows
6 shows
FIG. 7 shows a conventional plastic magnet rotor, in which A is a perspective view and B is a cross-sectional view thereof.
[Explanation of symbols]
1 axis, 2A-2E plastic magnet part, 3 magnetic pole part, 4 inner cylinder, 5 connection part, 6A-6E, rib, 7 cavity.
Claims (4)
上記軸と上記プラスチックマグネット部の磁極部の間に設けられ、上記磁極部の磁束密度を増大する磁束密度増強手段を備え、上記磁束密度増強手段は、上記磁極部と上記軸を直接結合するリブであり、該リブを軸方向に傾斜して配置したことを特徴とするプラスチックマグネットロータ。In the plastic magnet rotor in which the shaft and plastic magnet part are integrally molded,
The magnetic flux density enhancing means is provided between the shaft and the magnetic pole portion of the plastic magnet portion and increases the magnetic flux density of the magnetic pole portion, and the magnetic flux density enhancing means is a rib for directly coupling the magnetic pole portion and the shaft. A plastic magnet rotor characterized in that the ribs are arranged to be inclined in the axial direction .
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