JP4848584B2

JP4848584B2 - Permanent magnet rotor, method of manufacturing permanent magnet rotor, motor

Info

Publication number: JP4848584B2
Application number: JP2000388314A
Authority: JP
Inventors: 裕明田中; 竜次北紺; 久孝加藤; 能成浅野
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-12-21
Filing date: 2000-12-21
Publication date: 2011-12-28
Anticipated expiration: 2020-12-21
Also published as: JP2002191144A

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。
【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／ｍｍ^２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（登録商標）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１．８×１０^−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、特開平５−２９２６８９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。
【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。
【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。
【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。具体的には、つぎのとおりである。
【０００８】
本件出願の第１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、成形後の前記ロータコアと永久磁石の熱収縮率の違いによる応力を前記ロータコアの半径方向に吸収するための手段を前記ロータコアの外周付近の全周に渡って設けた構成を有する永久磁石ロータであり、さらに前記応力を前記ロータコアの半径方向に吸収するための手段が前記ロータコアの外周付近に設けられた貫通孔であり、前記貫通孔が、前記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段に設けられる構成であり、前記外周側貫通孔及び前記内周側貫通孔とも、略等間隔にそれぞれ３個以上設けられ、かつ前記外周側貫通孔及び前記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構成を具備する永久磁石ロータである。本発明によれば、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い。
【０００９】
また、本発明によれば、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。
【００１０】
また、本発明によれば、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。
【００１１】
また、本発明によれば、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。
【００１２】
また、本発明によれば、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。
【００１３】
本件出願の第２の発明は、上記第１の発明において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）°を超える永久磁石ロータであり、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】
本件出願の第３の発明は、上記第１、第２の発明において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永久磁石ロータであり、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】
本件出願の第４の発明は、上記第１乃至第３の発明において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永久磁石ロータであり、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】
本件出願の第５の発明は、上記第４の発明において永久磁石の配向が極異方である永久磁石ロータであり、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】
本件出願の第６の発明は、上記第１乃至第３の発明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永久磁石ロータであり、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】
本件出願の第７の発明は、上記第６の発明において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永久磁石ロータであり、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】
本件出願の第８の発明は、上記第６、第７の発明において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永久磁石ロータであり、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】
本件出願の第９の発明は、上記第８の発明において永久磁石の配向がラジアル異方または平行異方である永久磁石ロータであり、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】
本件出願の第１０の発明は、上記第１乃至第９の発明においてロータコアは、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永久磁石ロータであり、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】
本件出願の第１１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、成形後の前記ロータコアと永久磁石の熱収縮率の違いによる応力を前記ロータコアの半径方向に吸収するための手段を前記ロータコアの外周付近の全周に渡って設けた構成を有する永久磁石ロータであり、さらに前記応力を前記ロータコアの半径方向に吸収するための手段が前記ロータコアの外周付近に設けられた貫通孔であり、前記貫通孔が、前記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段に設けられる構成であり、前記外周側貫通孔及び前記内周側貫通孔とも、略等間隔にそれぞれ３個以上設けられ、かつ前記外周側貫通孔及び前記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構成を具備する永久磁石ロータである。本発明によれば、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。
【００２３】
また、本発明によれば、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。
【００２４】
また、本発明によれば、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。
【００２５】
また、本発明によれば、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。
【００２６】
また、本発明によれば、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。
【００２７】
本件出願の第１２の発明は、上記第１１の発明において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）°を超える永久磁石ロータであり、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】
本件出願の第１３の発明は、上記第１１、第１２の発明において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、永久磁石ロータであり、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】
本件出願の第１４の発明は、上記第１１の発明において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永久磁石ロータであり、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】
本件出願の第１５の発明は、上記第１１乃至第１３の発明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永久磁石ロータであり、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】
本件出願の第１６の発明は、上記第１５の発明において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永久磁石ロータであり、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】
本件出願の第１７の発明は、上記第１５、第１６の発明において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永久磁石ロータであり、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】
本件出願の第１８の発明は、上記第１７の発明において永久磁石の配向がラジアル異方または平行異方である永久磁石ロータであり、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】
本件出願の第１９の発明は、上記第１１乃至第１８の発明においてロータコアは、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永久磁石ロータであり、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】
本件出願の第２０の発明は、上記第１１乃至第１９の発明において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永久磁石ロータであり、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】
本件出願の第２１の発明は、上記第２０の発明において永久磁石の厚みが、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、小さくなる永久磁石ロータであり、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】
本件出願の第２２の発明は、上記第２０の発明において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永久磁石ロータであり、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】
本件出願の第２３の発明は、上記第１乃至第２２の発明において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箇所以上設けた永久磁石ロータであり、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】
本件出願の第２４の発明は、上記第２３の発明において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永久磁石ロータであり、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】
本件出願の第２５の発明は、上記第１１の発明において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永久磁石ロータの製造方法であり、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】
本件出願の第２６の発明は、上記第１乃至第２４の発明において、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永久磁石ロータの製造方法でありって、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】
本件出願の第２７の発明は、上記第１乃至第２４の発明の永久磁石ロータを用いたモータであり、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】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態について、実施例を示し、説明する。
【００４４】
【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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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、１８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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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１５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。
【００５５】
（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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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３５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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
（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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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６１、内周側カラマセ６２とも、それぞれ４個ずつ設けている。
【００７５】
（実施例４）
第四の実施例について、図１２を用いて説明する。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
作用については、実施例２と同様であるので省略する。
【００８０】
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８１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。
【００８１】
【発明の効果】
第１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。
【００８２】
また、第１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。
【００８３】
また、第１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。
【００８４】
また、第１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。
【００８５】
また、第１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。
【００８６】
第２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。
【００８７】
第３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。
【００８８】
第４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。
【００８９】
第５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。
【００９０】
第６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。
【００９１】
第７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。
【００９２】
第８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。
【００９３】
第９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。
【００９４】
第１０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。
【００９５】
第１１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。
【００９６】
また、第１１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。
【００９７】
また、第１１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。
【００９８】
また、第１１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。
【００９９】
また、第１１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。
【０１００】
第１２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。
【０１０１】
第１３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。
【０１０２】
第１４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。
【０１０３】
第１５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。
【０１０４】
第１６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。
【０１０５】
第１７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。
【０１０６】
第１８の本発明の請求項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。
【０１０７】
第１９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。
【０１０８】
第２０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。
【０１０９】
第２１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。
【０１１０】
第２２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。
【０１１１】
第２３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。
【０１１２】
第２４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。
【０１１３】
第２５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。
【０１１４】
第２６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。
【図面の簡単な説明】
【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
【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
【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
【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
【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
【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
【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
【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
【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
【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
【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
【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
【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
【符号の説明】
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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention is a permanent magnet rotor used in a motor, in particular, a resin permanent magnet is molded on the outer periphery of the rotor core, or a sintered permanent magnet is molded and fixed with resin in a state of being in close contact with the outer periphery of the rotor core. The present invention relates to a structure and a manufacturing method of a permanent magnet rotor.
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, in permanent magnets formed by molding resin permanent magnets on the outer periphery of the rotor core, the resin-made permanent magnets are made at a high temperature of about 260 ° C. to 300 ° C. due to the difference in thermal expansion coefficient between the resin and the rotor core material (usually iron). After molding the magnet, take it out of the mold and leave it in a normal temperature atmosphere. As the temperature drops, the shrinkage of the resin prevails over the shrinkage of the rotor core, the stress concentrates inside the resin, and the rotor core has rigidity. Therefore, the resin sometimes cracked. The pressure due to the shrinkage of the resin is 5 kgf / mm.²When the rotor core caused only a sufficiently small displacement due to the difference in contraction between the rotor core and the resin due to this pressure, stress was concentrated on the resin side.
[0003]
  Typical thermal expansion coefficient of resin is 4x10 for resin magnets.^-5(/ ℃) grade, nylon(Registered trademark)Is 12 × 10^-5The thermal expansion coefficient of iron is 1.1 × 10.^-5(/ ° C). Incidentally, when the rotor core is formed of aluminum, the thermal expansion coefficient of aluminum is 2.3 × 10.^-5(/ ° C), and the thermal expansion coefficient of brass is 1.8 × 10^-5(/ ° C.) and the thermal expansion coefficient of copper is 1.7 × 10^-5(/ ° C). In either case, the thermal expansion coefficient of the rotor core material is smaller than the thermal expansion coefficient of the resin.
[0004]
  Also,JP5−No. 292689 discloses that the torque pulsation generated in the permanent magnet portion is not transmitted to the shaft, and therefore, as shown in FIG. 13, the outer peripheral portion 1 for firmly coupling the rotor core to the permanent magnet 5 and the center fastened to the shaft The gap 2 is formed between the outer peripheral portion 1 and the central portion 2, and the outer peripheral portion 1 and the central portion 2 are connected by a plurality of fastening materials 3. This configuration can give elasticity in the circumferential direction by sufficiently reducing the width of the fastening material 3, and absorbs torque pulsation. Similarly, even for radial stress, When the rotor core is elastically deformed, it is possible to absorb the stress due to the shrinkage of the resin.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
  However, in the above configuration, since the rigidity is too small in the radial direction, there is a possibility that a plastic deformation occurs due to the stress caused by the shrinkage of the resin and a problem such as a shift of the center of rotation occurs. Further, if the fastening material 3 is made thicker, the rigidity in the radial direction is improved, but conversely, stress concentrates on the resin facing the fastening material 3 and, on the contrary, the resin is easily cracked.
[0006]
  An object of the present invention is to provide a highly reliable permanent magnet rotor capable of preventing cracking of the permanent magnet and a motor using the same.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention solves the above-mentioned problems, and means for absorbing the stress due to the difference in thermal shrinkage between the rotor core after molding and the permanent magnet in the radial direction is provided over the entire circumference near the outer periphery of the rotor core. The means for absorbing the stress is a through hole provided in the vicinity of the outer periphery of the rotor core, and the outer peripheral side through hole provided in the outermost periphery of the rotor core and a slight amount in the inner peripheral part of the outer peripheral side through hole. It is provided in two steps at least in the radial direction with respect to the inner circumferential side through hole provided at a distance.Specifically, it is as follows.
[0008]
  The first of the applicationThe present invention relates to a permanent magnet rotor formed by integrally molding a resin permanent magnet on the outer periphery of a substantially cylindrical rotor core made of metal such as iron in a ring shape on the outer periphery of the rotor core.SaidStress due to difference in thermal shrinkage between rotor core and permanent magnetOf the rotor coreMeans to absorb in the radial directionSaidProvided around the entire circumference of the rotor coreHaving compositionPermanent magnet rotorAnd further saidStressIn the radial direction of the rotor coreMeans to absorbSaidIt is a through hole provided near the outer periphery of the rotor core.The aboveThe through hole isSaidThe outer peripheral side through hole provided at the outermost periphery of the rotor core and the inner peripheral side through hole provided at a slight distance from the inner peripheral part of the outer peripheral side through hole are provided in at least two radial stages.And the configurationOuter peripheral side through hole andSaidThree or more inner peripheral through holes are provided at approximately equal intervals.And saidOuter peripheral side through hole andSaidWhen the number of inner peripheral through holes is n, the circumferential center of each outer peripheral through hole and the middle of adjacent inner peripheral through holes are on the same line in the radial direction. is thereWith configurationPermanent magnet rotorIt is. According to the present invention,Since the rotor core is elastically deformed and absorbs stress, the permanent magnet is not cracked after molding.
[0009]
  Moreover, according to the present invention,Since the vicinity of the outer periphery of the rotor core is elastically deformed to absorb the stress, the permanent magnet is not cracked after molding.
[0010]
  Moreover, according to the present invention,Since the rotor core is elastically deformed and absorbs stress only by devising the rotor core shape, the permanent magnet is not cracked after molding.
[0011]
  Moreover, according to the present invention,Since the rotor core is elastically deformed and absorbs stress over the entire circumference, the permanent magnet is not cracked after molding.
[0012]
  Moreover, according to the present invention,Since the rotor core elastically deforms and absorbs the stress almost uniformly over the entire circumference, the stress concentration at a specific location can be alleviated, and the permanent magnet does not break after molding.
[0013]
  Second of the applicationThe inventionIn the first inventionWhen the number of outer peripheral side through holes is n, the angle of one outer peripheral side through hole from the rotation center of the permanent magnet rotor exceeds (360 / 2n) °.RuPermanent magnet rotorRSince the rotor core is elastically deformed flexibly over the entire circumference to absorb the stress, the permanent magnet is not cracked after molding.
[0014]
  Third of the applicationThe inventionIn the first and second inventionsThe outer peripheral side through hole and the inner peripheral side through hole have portions that overlap in the circumferential direction.RuPermanent magnet rotorRSince the rotor core is elastically deformed flexibly over the entire circumference to absorb the stress, the permanent magnet is not cracked after molding.
[0015]
  4th of this applicationThe inventionIn the first to third inventionsBetween the outer peripheral side through hole and the outer periphery of the rotor core, there is a thin part of substantially equal widthRuPermanent magnet rotorRSince the vicinity of the outer periphery of the rotor core is elastically deformed and absorbs stress, the permanent magnet is not cracked after molding.
[0016]
  5th of this applicationThe inventionIn the fourth inventionPermanent magnet orientation is extremely anisotropicRuPermanent magnet rotorRSince the rotor core does not act as a back yoke, a hole can be provided without interfering with the magnetic path.
[0017]
  The sixth of the applicationThe inventionIn the first to third inventionsBoth ends in the longitudinal direction of the outer peripheral side through hole extend to a position close to the outer periphery of the rotor core, and the central part in the longitudinal direction of the outer peripheral side through hole is separated from the outer periphery of the rotor core.RuPermanent magnet rotorREven when the rotor core functions as a back yoke, the magnetic path can be minimized by the holes.
[0018]
  7th of this applicationThe inventionIn the sixth inventionBoth ends in the longitudinal direction of the inner circumferential side through-hole extend to a position close to the vicinity of the central portion in the longitudinal direction of the outer circumferential side through-hole.RuPermanent magnet rotorRSince the rotor core elastically deforms and absorbs the stress almost uniformly over the entire circumference, the permanent magnet does not crack after molding.
[0019]
  8th of this applicationThe inventionIn the sixth and seventh inventionsWhen the number of poles of the permanent magnet rotor is 2 m, both the number of outer peripheral side through holes and the number of inner peripheral side through holes are 2 m, and both ends in the longitudinal direction of the outer peripheral side through holes are near the pole center of the permanent magnet. Close to the outer periphery of the rotor coreRuPermanent magnet rotorREven when the rotor core functions as a back yoke, the magnetic path can be maximized without obstructing the magnetic path.
[0020]
  Ninth of this applicationThe inventionIn the eighth inventionPermanent magnet orientation is radial or parallel anisotropicRuPermanent magnet rotorRSince the holes do not interfere with the magnetic path passing through the rotor core, a sufficiently wide back yoke without gaps can be provided.
[0021]
  Tenth of this applicationThe inventionIn the first to ninth inventionsThe rotor core is formed by stacking punched electrical steel sheets, and between the punched electrical steel sheets between the outer peripheral side through holes adjacent to each other and / or between the inner peripheral side through holes adjacent to each other. The Karamase part to be fixed is provided.ThePermanent magnet rotorRFurther, the adhesion between the electromagnetic steel sheets is strong, and the rotor core can be prevented from being separated.
[0022]
  11th of this applicationThe invention provides the rotor core by disposing a plurality of substantially arc-shaped sintered permanent magnets on the outer periphery of a substantially cylindrical rotor core made of a metal such as iron, and molding a part or all of the outer periphery with resin. And a permanent magnet rotor formed by fixing the magnet,SaidStress due to difference in thermal shrinkage between rotor core and permanent magnetOf the rotor coreMeans to absorb in the radial directionSaidProvided around the entire circumference of the rotor coreHaving compositionPermanent magnet rotorAnd further saidStressIn the radial direction of the rotor coreMeans to absorbSaidIt is a through hole provided near the outer periphery of the rotor core.The aboveThe through hole isSaidThe outer peripheral side through hole provided at the outermost periphery of the rotor core and the inner peripheral side through hole provided at a slight distance from the inner peripheral part of the outer peripheral side through hole are provided in at least two radial stages.And the configurationOuter peripheral side through hole andSaidThree or more inner peripheral through holes are provided at approximately equal intervals.And saidOuter peripheral side through hole andSaidWhen the number of inner peripheral through holes is n, the circumferential center of each outer peripheral through hole and the middle of adjacent inner peripheral through holes are on the same line in the radial direction. is thereWith configurationPermanent magnet rotorIt is. According to the present invention,Since the rotor core is elastically deformed and absorbs stress, the resin does not crack after molding.
[0023]
  Moreover, according to the present invention,Since the rotor core is elastically deformed and absorbs stress, the resin does not crack after molding.
[0024]
  Moreover, according to the present invention,Since the rotor core is elastically deformed and absorbs stress only by devising the rotor core shape, the resin does not break after molding.
[0025]
  Moreover, according to the present invention,Since the rotor core is elastically deformed and absorbs stress over the entire circumference, the resin does not break after molding.
[0026]
  Moreover, according to the present invention,Since the rotor core is elastically deformed almost uniformly over the entire circumference to absorb the stress, the resin does not crack after molding.
[0027]
  12th of this applicationThe inventionIn the eleventh inventionWhen the number of outer peripheral side through holes is n, the angle of one outer peripheral side through hole from the rotation center of the permanent magnet rotor exceeds (360 / 2n) °.RuPermanent magnet rotorRSince the rotor core elastically deforms and absorbs stress over the entire circumference, the resin does not crack after molding.
[0028]
  13th of this applicationThe inventionIn the eleventh and twelfth inventionsThe outer peripheral side through hole and the inner peripheral side through hole have portions that overlap in the circumferential direction.RuPermanent magnet rotorRSince the rotor core elastically deforms and absorbs stress over the entire circumference, the resin does not crack after molding.
[0029]
  14th of this applicationThe inventionIn the eleventh inventionBetween the outer peripheral side through hole and the outer periphery of the rotor core, there is a thin part of substantially equal widthRuPermanent magnet rotorRSince the vicinity of the outer periphery of the rotor core is elastically deformed and absorbs stress, the resin does not crack after molding.
[0030]
  15th of this applicationThe inventionIn the above eleventh to thirteenth inventionsBoth ends in the longitudinal direction of the outer peripheral side through hole extend to a position close to the outer periphery of the rotor core, and the central part in the longitudinal direction of the outer peripheral side through hole is separated from the outer periphery of the rotor core.RuPermanent magnet rotorREven when the rotor core functions as a back yoke, the magnetic path can be maximized without obstructing the magnetic path.
[0031]
  16th of this applicationThe inventionIn the fifteenth aspect of the inventionBoth ends in the longitudinal direction of the inner circumferential side through-hole extend to a position close to the vicinity of the central portion in the longitudinal direction of the outer circumferential side through-hole.RuPermanent magnet rotorRSince the rotor core elastically deforms and absorbs the stress almost uniformly over the entire circumference, the resin does not crack after molding.
[0032]
  The 17th of this applicationThe inventionIn the fifteenth and sixteenth inventionsWhen the number of poles of the permanent magnet rotor is 2 m, both the number of outer peripheral side through holes and the number of inner peripheral side through holes are 2 m, and both ends in the longitudinal direction of the outer peripheral side through holes are near the pole center of the permanent magnet. Close to the outer periphery of the rotor coreRuPermanent magnet rotorREven when the rotor core functions as a back yoke, the magnetic path can be maximized without obstructing the magnetic path.
[0033]
  18th of this applicationThe inventionIn the seventeenth aspect of the inventionPermanent magnet orientation is radial or parallel anisotropicRuPermanent magnet rotorRSince the holes do not interfere with the magnetic path passing through the rotor core, a sufficiently wide back yoke without gaps can be provided.
[0034]
  19th of this applicationThe inventionIn the eleventh to eighteenth inventionsThe rotor core is formed by stacking punched electrical steel sheets, and between the punched electrical steel sheets between the outer peripheral side through holes adjacent to each other and / or between the inner peripheral side through holes adjacent to each other. The Karamase part to be fixed is provided.ThePermanent magnet rotorRFurther, the adhesion between the electromagnetic steel sheets is strong, and the rotor core can be prevented from being separated.
[0035]
  20th of this applicationThe inventionIn the eleventh to nineteenth inventionsThe center in the longitudinal direction of the outer peripheral side through hole and the middle of the adjacent permanent magnet are on the same line in the radial direction.RuPermanent magnet rotorRSince the holes do not interfere with the magnetic path passing through the rotor core, a sufficiently wide back yoke without gaps can be provided.
[0036]
  21st of this applicationThe inventionIn the twentieth inventionThe thickness of the permanent magnet is the largest in the vicinity of the center in the circumferential direction, and the thickness is small at both ends.RuPermanent magnet rotorRThis is effective in reducing the cogging torque by bringing the induced voltage closer to a sine wave, and the resin thickness increases as it approaches both ends of the permanent magnet in the circumferential direction. Since it is large, the rotor core is easily deformed in a portion where the stress is large, and the resin does not crack after molding.
[0037]
  No. 22 of this applicationThe inventionIn the twentieth inventionAdjacent permanent magnets are not in close contact with each other and there is a gap for resin to enter between them.RuPermanent magnet rotorRSince the thicker the resin, the larger the contraction, the rotor core is easily deformed in the portion where the stress is large, and the resin does not crack after molding.
[0038]
  23rd of this applicationThe inventionIn the first to twenty-second inventionsThree or more resin magnets or resin gates are provided at approximately equal intervals in the circumferential direction.ThePermanent magnet rotorRThe resin pressure becomes almost uniform, and the resin density can be made almost uniform.
[0039]
  24th of this applicationThe inventionIn the twenty-third aspect of the inventionThe resin magnet or the resin molding gate is on the same line in the radial direction as the circumferential center of the outer through hole.RuPermanent magnet rotorRSince the stress in the vicinity of the gate portion having the highest resin pressure and the highest density is the largest, the rotor core is most easily deformed in the portion having the largest stress, so that the resin is not cracked after molding.
[0040]
  25th of this applicationThe inventionIn the eleventh inventionWhen molding a resin magnet or resin, insert a support that prevents the rotor core from being deformed by stress during molding into at least the outer circumferential side through-hole.RuA method for manufacturing a permanent magnet rotor.RThe rotor core can be prevented from being deformed by the molding pressure.
[0041]
  26th of this applicationThe inventionIn the first to twenty-fourth inventions,The support has a degree of freedom in the radial direction inside the outer peripheral side through-hole, and adheres closely to the outer peripheral part of the outer peripheral side through-hole during molding, and is removed away from the outer peripheral part of the outer peripheral side through-hole after molding.YouA method for manufacturing a permanent magnet rotor.RThus, the support can be easily removed from the rotor core after molding while maintaining the rigidity of the rotor core during molding.
[0042]
  27th of this applicationThe inventionOf the first to twenty-fourth inventionsUsing permanent magnet rotorTheA motor that can prevent cracking of the permanent magnets constituting the rotor can be obtained.
[0043]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to examples.
[0044]
【Example】
  Example 1
  A first embodiment will be described with reference to FIGS.
[0045]
  FIG. 1 is a plan view of a permanent magnet rotor in a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an A-A ′ cross-sectional view of the permanent magnet rotor in the first embodiment of the present invention.
[0046]
  A permanent magnet 12 made of resin is formed in a ring shape integrally with the rotor core on the outer periphery of the substantially cylindrical rotor core 11. The permanent magnet 12 is usually formed by molding a resin magnet inside a high temperature mold of about 260 ° C to 300 ° C. At the time of molding the permanent magnet, a strong permanent magnet for performing magnetic field orientation is incorporated in the mold, and the molded permanent magnet 12 has polar anisotropic orientation. At this time, since the internal magnetization of the permanent magnet is extremely anisotropic, the magnetic flux does not flow from the inner peripheral portion of the permanent magnet to the rotor core 11, and no back yoke is required.
[0047]
  The rotor core 11 passes a shaft 14 through a shaft hole 13 provided in the center, holds the shaft in a freely rotatable manner, and electrically connects a three-phase coil wound on a stator (not shown) facing the outer periphery of the rotor. Rotating about the shaft 14 by a rotating magnetic field generated by the flow of current rectified by the static switching element.
[0048]
  When the permanent magnet is molded, the temperature is high, and both the permanent magnet 12 and the rotor core 11 expand. However, if the permanent magnet 12 and the rotor core 11 are removed from the mold after molding, both the permanent magnet 12 and the rotor core 11 contract. At this time, as described in the related art, the thermal expansion coefficient of the resin constituting the permanent magnet is smaller than the thermal expansion coefficient of the rotor core material, so that stress is applied to the outer peripheral portion of the rotor core 11. This stress acts as a reaction on the resin constituting the permanent magnet that is more brittle than the rotor core material, but the rotor core 11 is provided with holes for relaxing the stress in the radial direction. Therefore, since the rotor core 11 is elastically deformed by the stress, the stress applied to the resin is reduced, and cracking of the resin can be prevented.
[0049]
  The holes for relaxing the stress in the radial direction are the outer peripheral side through hole 15 provided on the outermost periphery of the rotor core and the inner peripheral side through hole provided at a slight distance on the inner peripheral side of the outer peripheral side through hole 15. 16 There are three each of the outer peripheral side through hole 15 and the inner peripheral side through hole 16, which have the same shape and are provided at equal intervals. In addition, there are thin portions 19 that are substantially equidistant between the outer peripheral side through-hole 15 and the outer periphery of the rotor core, so that flexibility against external pressure can be maintained. Thereby, the spokes 17 and 18 between the adjacent holes are arranged at equal intervals, and the number of the respective holes is 3 or more, so that the spokes 17 and 18 are 3 or more, respectively. The stress is applied stably and uniformly over the circumference. If there are only two spokes 17 and 18, if there is a slight imbalance in the stress acting on the outer periphery of the rotor core 11, it will be easily bent in one direction and the axis will be displaced.
[0050]
  Further, the circumferential center of the outer circumferential side through hole 15 and the spoke 18 between the adjacent inner circumferential side through holes 16 are on the same line in the radial direction, and the circumferential direction of the inner circumferential side through hole 16 The center and the spoke 17 between the adjacent outer peripheral side through-holes 15 are on the same line in the radial direction. Further, at least the angle of the outer peripheral side through-hole 15 from the rotor rotation center is 60 ° (= 360/6) or more, and more than half of the one round is a hole. Furthermore, the outer peripheral side through hole 15 and the inner peripheral side through hole 16 have portions that overlap in the circumferential direction. As a result, when a uniform stress is applied to the outer periphery of the rotor core 11, the thin portion 19c near the center of the outer peripheral side through-hole 15 is greatly deformed, and the spoke 17 portion is rigid, so that the stress is difficult to be deformed and concentrated. A modified view at this time is shown in FIG. At this time, stress concentrates only on a portion where the spoke 17 is present, but the thin portion 20 between the portion where the stress overlaps in the circumferential direction of the outer peripheral side through hole 15 and the inner peripheral side through hole 16 is deformed. And relieve stress. A modified view at this time is shown in FIG. If both the deformation states are balanced, a uniform stress relaxation effect can be obtained by the same amount of displacement over the entire circumference of the rotor core 11. In particular, when the spoke 17 between the outer peripheral side through hole 15 is displaced toward the inner peripheral side through hole 16, the outer periphery side through hole 15 and the inner peripheral side through hole 16 are arranged in the circumferential direction with respect to the spoke 17. If the length of the thin portion 20 between the overlapped portions is the same length on both sides, a force is applied only in the radial direction, so that eccentricity due to unbalance can be minimized. .
[0051]
  The rotor core is formed by laminating rotor core sheets obtained by punching electromagnetic steel sheets with a mold. For fixing the rotor core sheets to each other, a kerase formed by a half-cut portion of the core sheet is used. The Karamase hole is composed of an outer circumferential side Karamase 21 and an inner circumferential side Karamase 22. The outer peripheral side Karamase 21 is on the spoke 17 between the adjacent outer peripheral side through holes 15, and the inner peripheral side Karamase 22 is on the spoke 18 between the adjacent inner peripheral side through holes 16. Thereby, a rotor core sheet | seat is firmly integrated by Karamase. Note that the rotor core may be a casting, an aluminum die cast, or the like. In particular, since the orientation is extremely anisotropic, the rotor core does not need to be a magnetic material, and if aluminum die casting or the like is used, there is an advantage that the degree of freedom in shape is high and the productivity can be increased.
[0052]
  Further, if the mold gate positions when molding the permanent magnet 12 made of resin are provided at equal intervals in the circumferential direction, the resin pressure is uniform and the shaft core is not unbalanced. is there. At this time, a gate 23 may be provided in a portion extending in the radial direction of the central portion of the outer peripheral side through-hole 15 that has the lowest rigidity with respect to the resin pressure. This is because in the vicinity of the gate position, the resin filling density is higher than the others, so that the resin pressure may also increase. In some cases, a gate 24 may be provided between the gates 23 as an auxiliary.
[0053]
  FIG. 3 shows a modified view of the rotor core 11 when the resin pressure is uniformly applied to the entire circumference of the rotor core. The arrow in the figure is the direction of pressure. From the figure, the portion of the outer peripheral side through hole 15 is greatly deformed, but there is little deformation in the vicinity of the outer peripheral spoke 17. Therefore, as a result, the pressure in the outer peripheral side through-hole 15 is reduced, and the pressure is concentrated in the vicinity of the outer peripheral spoke 17. FIG. 4 is a modified view of the rotor core 11 when pressure is applied only in the vicinity of the outer peripheral spoke 17. At this time, it turns out that the outer periphery of the rotor core 11 deform | transforms and the pressure can be reduced because the thin part 20 between the outer peripheral side through-hole 15 and the inner peripheral side through-hole 16 deform | transforms. At this time, the corner 15A on the outer peripheral side of the outer peripheral side through-hole 15 and the corner 16A on the outer peripheral side of the inner peripheral side through-hole 16 are particularly prone to stress, and the fillets here are connected to the inner peripheral corners. It is better to take larger than the part. In particular, by setting the width in the circumferential direction of the outer circumferential side through-hole 15 to at least 60 ° or more, a portion exceeding half of the circumferential direction becomes a hole.
[0054]
  When molding a resin magnet in the mold, the molding pressure is applied to the outer periphery of the rotor core, which is greater than the pressure due to resin shrinkage, so as to prevent deformation at this time, as shown in FIG. The support 25 may be inserted into the outer peripheral side through hole 15. At this time, it is preferable to apply pressure toward the outer side in the radial direction (in the direction of the arrow in the drawing) so that the support 25 is in close contact with only the outer peripheral wall of the outer peripheral side through-hole 15. Further, after molding the resin magnet, as shown in FIG. 6, the support 25 can be easily removed from the outer circumferential side through-hole 15 by moving the support 25 toward the inside in the radial direction. . The shape of the support is not necessarily the shape shown in the figure.
[0055]
  (Example 2)
  A second embodiment will be described with reference to FIGS.
[0056]
  FIG. 7 is a plan view of the permanent magnet rotor in the second embodiment of the present invention. FIG. 8 is a B-B ′ cross-sectional view of the permanent magnet rotor in the second embodiment of the present invention.
[0057]
  A permanent magnet 32 made of resin is formed in a ring shape integrally with the rotor core on the outer periphery of the substantially cylindrical rotor core 31. The permanent magnet 32 is usually formed by molding a resin magnet inside a high-temperature mold of about 260 ° C to 300 ° C. At the time of forming the permanent magnet, the magnetic field is oriented in a substantially parallel anisotropic manner, or the magnetic field is not particularly oriented. When the magnetic field orientation is not performed, magnetization is performed with a magnetizer after molding. At this time, the magnetization direction becomes substantially parallel anisotropic or radial anisotropic, and magnetic flux flows out to the inner peripheral side of the permanent magnet 32, so that a back yoke is required.
[0058]
  The rotor core 31 passes through a shaft 34 through a shaft hole 33 provided at the center, rotatably holds the shaft, and is electrically connected to a three-phase winding provided on a stator (not shown) facing the outer periphery of the rotor. The shaft 34 is rotated around a shaft 34 by a rotating magnetic field generated by the flow of current rectified by the static switching element.
[0059]
  The behavior due to the molding of the resin magnet and the shrinkage after the molding is the same as in the first embodiment, and will not be described. The shapes of the outer peripheral side through hole 35 and the inner peripheral side through hole 36 are different. There are four each of the outer peripheral side through hole 35 and the inner peripheral side through hole 36, and they have the same shape and are provided at equal intervals. In addition, there are thin portions 39 that are substantially equidistant between the outer peripheral side through-hole 35 and the outer periphery of the rotor core, so that flexibility against external pressure can be maintained. As a result, the spokes 37 and 38 between adjacent holes are arranged at equal intervals, and the number of each hole is set to four, which is the same as the number of poles. Thus, stress is applied stably and uniformly over the entire circumference.
[0060]
  Further, the circumferential center of the outer circumferential side through hole 35 and the spoke 38 between the adjacent inner circumferential side through holes 36 are on the same line in the radial direction, and the circumferential direction of the inner circumferential side through hole 36 is The center and the spoke 37 between the adjacent outer peripheral side through-holes 35 are on the same line in the radial direction.
[0061]
  At this time, both end portions in the longitudinal direction of the outer peripheral side through hole 35 are close to the vicinity of the outer peripheral portion of the rotor core 31, so that the magnetic path is obstructed. By positioning near the center, a back yoke can be secured on the outer peripheral side of the outer peripheral through-hole 35.
[0062]
  The rotor core is formed by laminating rotor core sheets obtained by punching electromagnetic steel sheets with a mold. For fixing the rotor core sheets to each other, a kerase formed by a half-cut portion of the core sheet is used. The Karamase hole is composed of an outer circumference side Karamase 41 and an inner circumference side Karamase 42. The outer peripheral side Karamase 41 is between the adjacent outer peripheral side through hole 35 and the outer periphery of the rotor core, and the inner peripheral side Karamase 42 is between the outer peripheral side through hole 35 and the inner peripheral side through hole 36. Thereby, a rotor core sheet | seat is firmly integrated by Karamase.
[0063]
  Further, if the mold gate positions for molding the resin permanent magnet 32 are provided at equal intervals in the circumferential direction, the resin pressure is uniform and the shaft core is not unbalanced. is there. At this time, a gate 43 may be provided in a portion extending in the radial direction of the central portion of the outer peripheral through-hole 35 that has the lowest rigidity against the resin pressure. This is because in the vicinity of the gate position, the resin filling density is higher than the others, so that the resin pressure may also increase. In some cases, a gate 44 may be provided between the gates 43 as an auxiliary.
[0064]
  At this time, if the gate is provided at the magnetic pole center and / or the magnetic pole boundary of the permanent magnet, magnetic imbalance can be prevented.
[0065]
  (Example 3)
  A third embodiment will be described with reference to FIGS.
[0066]
  FIG. 9 is a plan view of a permanent magnet rotor in the third embodiment of the present invention. FIG. 10 is a cross-sectional view of the permanent magnet rotor in the third embodiment of the present invention. FIG. 11 is a C-C ′ sectional view of the permanent magnet rotor in the third embodiment of the present invention.
[0067]
  A plurality of substantially arc-shaped sintered permanent magnets 52 are brought into close contact with the outer periphery of the rotor core 51 on the outer periphery of the substantially cylindrical rotor core 51, and the permanent magnet 52 and the rotor core 51 are integrally molded with a resin 66 and fixed. . The permanent magnet 52 is an arc whose inner periphery is in close contact with the outer periphery of the rotor core, and is thickest near the center in the circumferential direction and becomes thinner toward the end. With this shape, cogging torque can be reduced and noise can be reduced. Further, even if the resin is allowed to flow outside the circumferential end of the permanent magnet 52, the circumferential central portion of the permanent magnet 52 is not covered with the resin, and the resin is prevented from flowing to the outer peripheral side. Thus, the air gap between the stator and the rotor can be minimized, which is advantageous in terms of efficiency. Further, if a gap is formed between the adjacent permanent magnets 52 and the resin flows between them, the permanent magnets are firmly fixed by the mold.
[0068]
  The rotor core 51 is provided with holes for relieving stress due to resin shrinkage in the radial direction. Therefore, since the rotor core 51 is elastically deformed by the stress, the stress applied to the resin is reduced, and cracking of the resin can be prevented.
[0069]
  The arrangement of the holes for relaxing the stress in the radial direction is based on the same idea as in the first embodiment. That is, the outer peripheral side through-hole 55 provided in the outermost periphery of the rotor core and the inner peripheral side through-hole 56 provided at a slight distance on the inner peripheral side of the outer peripheral side through-hole 55. There are eight outer peripheral side through holes 55 and eight inner peripheral side through holes 56, both of which have the same shape and are provided at equal intervals. In addition, there are thin portions 59 that are substantially equidistant between the outer peripheral side through-hole 55 and the outer periphery of the rotor core, so that flexibility against external pressure can be maintained. As a result, the spokes 57 and 58 between adjacent holes are arranged at equal intervals, and the number of the respective holes is eight, so that the spokes 57 and 58 are eight, respectively. The stress is applied stably and uniformly.
[0070]
  Further, the circumferential center of the outer circumferential side through hole 55 and the spoke 18 between the adjacent inner circumferential side through holes 56 are on the same line in the radial direction, and the circumferential direction of the inner circumferential side through hole 56 The center and the spoke 57 between the adjacent outer peripheral side through-holes 55 are on the same line in the radial direction. Further, at least the angle of the outer peripheral side through-hole 55 from the rotor rotation center is 22.5 ° (= 360/16) or more, and more than half of the one round is a hole. Furthermore, the outer peripheral side through hole 55 and the inner peripheral side through hole have portions that overlap in the circumferential direction.
[0071]
  The functions of the outer peripheral side through hole 55 and the inner peripheral side through hole 56 provided in the rotor core 51 when the resin contracts are the same as in the first embodiment.
[0072]
  In particular, when the spokes 57 between the outer peripheral side through holes 55 are displaced toward the inner peripheral side through holes 56, the outer peripheral side through holes 55 and the inner peripheral side through holes 56 are arranged in the circumferential direction with respect to the spokes 57. If the length of the thin portion 60 between the overlapped portions is the same length on both sides, the force is applied only in the radial direction, so that eccentricity due to unbalance can be minimized. .
[0073]
  At this time, the gap between the adjacent permanent magnets 52 with a large amount of resin has the largest pressure due to the shrinkage of the resin, so that the gap between the adjacent permanent magnets 52 and the center in the circumferential direction of the outer peripheral side through-hole 55 are May be provided on the same line in the radial direction. In addition, since the resin filling density increases in the vicinity of the gate position, the pressure at the time of resin shrinkage also increases. Therefore, the gate position and the circumferential center of the outer circumferential through hole 55 are on the same line in the radial direction. It is good to provide.
[0074]
  The rotor core is formed by laminating rotor core sheets obtained by punching electromagnetic steel sheets with a mold. For fixing the rotor core sheets to each other, a kerase formed by a half-cut portion of the core sheet is used. The Karamase hole is composed of an outer circumference side Karamase 61 and an inner circumference side Karamase 62. The outer peripheral side Karamase 61 is on the spokes 57 between the adjacent outer peripheral side through holes 55, and the inner peripheral side Karamase 62 is on the spokes 58 between the adjacent inner peripheral side through holes 56. In addition, it is not necessary to provide karamase in the form of all spokes, and karamase may be provided as necessary. In the present embodiment, four each of the outer peripheral side Karamase 61 and the inner peripheral side Karamase 62 are provided.
[0075]
  Example 4
  A fourth embodiment will be described with reference to FIG.
[0076]
  FIG. 12 is a plan view of a permanent magnet rotor in the fourth embodiment of the present invention.
[0077]
  The relationship between the rotor core 71, the permanent magnet 72, and the resin 86 is the same as in the third embodiment, and is omitted.
[0078]
  The outer peripheral side through-hole 75 has a circular arc shape with both ends in the longitudinal direction projecting toward the inner peripheral side close to the vicinity of the pole center of the permanent magnet 72. Thereby, it is possible to secure a magnetic path as a back yoke through which the magnetic flux generated from the inner peripheral side of the permanent magnet 72 passes. Further, the inner circumferential side through hole 76 has a circular arc shape whose both ends in the longitudinal direction are close to the vicinity of the center in the longitudinal direction of the outer circumferential side through hole 75 and convex toward the inner circumferential side.
[0079]
  Since the operation is the same as that of the second embodiment, a description thereof will be omitted.
[0080]
  The rotor core is formed by laminating rotor core sheets obtained by punching electromagnetic steel sheets with a mold. For fixing the rotor core sheets to each other, a kerase formed by a half-cut portion of the core sheet is used. The Karamase hole is composed of an outer peripheral side through hole 81 and an inner peripheral side Karamase 82. The outer peripheral side Karamase 81 is between the outer peripheral side through hole 75 and the outer periphery of the rotor core, and the inner peripheral side Karamase 82 is on the spoke 88 between the adjacent inner peripheral side through holes 86. Four each of the outer circumferential side karamase 61 and the inner circumferential side karamase 62 are provided. Further, since the outer circumferential side karamase 61 and the inner circumferential side karamase 62 are on the same line in the radial direction, mechanical and magnetic imbalance can be eliminated.
[0081]
【The invention's effect】
  FirstAccording to the invention, since the rotor core is elastically deformed to absorb the stress, the permanent magnet is not cracked after molding, and the reliability of the rotor can be improved.
[0082]
  Also, the firstAccording to the invention, since the vicinity of the outer periphery of the rotor core is elastically deformed to absorb the stress, the permanent magnet is not cracked after molding.
[0083]
  Also, the firstAccording to the invention, since the rotor core is elastically deformed and absorbs stress only by devising the shape of the rotor core, the permanent magnet is not cracked after molding.
[0084]
  Also, the firstAccording to the invention, since the rotor core is elastically deformed and absorbs stress over the entire circumference, the permanent magnet is not cracked after molding.
[0085]
  Also, the firstAccording to the invention, since the rotor core is elastically deformed and absorbs the stress almost uniformly over the entire circumference, the stress concentration at a specific portion can be alleviated, and the permanent magnet is not cracked after molding.
[0086]
  SecondAccording to the invention, since the rotor core is elastically deformed flexibly over the entire circumference to absorb the stress, the permanent magnet is not cracked after molding.
[0087]
  ThirdAccording to the invention, since the rotor core is elastically deformed flexibly over the entire circumference to absorb the stress, the permanent magnet is not cracked after molding.
[0088]
  4thAccording to the invention, since the vicinity of the outer periphery of the rotor core is elastically deformed and absorbs stress, the permanent magnet is not cracked after molding.
[0089]
  5thAccording to the invention, since the rotor core does not function as a back yoke, the hole can be provided without obstructing the magnetic path.
[0090]
  6thAccording to the invention, even when the rotor core functions as a back yoke, it is possible to minimize the obstruction of the magnetic path by the hole.
[0091]
  7thAccording to the invention, since the rotor core is elastically deformed and absorbs the stress almost uniformly over the entire circumference, the permanent magnet is not cracked after molding.
[0092]
  8thAccording to the invention, even when the rotor core works as a back yoke, the magnetic flux amount can be utilized to the maximum without disturbing the magnetic path.
[0093]
  9thAccording to the invention, since the hole does not disturb the magnetic path passing through the rotor core, a sufficiently wide back yoke without a gap can be provided.
[0094]
  10thAccording to the invention, the adhesion between the electromagnetic steel sheets is strong, and the rotor core can be prevented from being separated.
[0095]
  EleventhAccording to the invention, since the rotor core is elastically deformed and absorbs stress, the resin does not break after molding.
[0096]
  The eleventhAccording to the invention, since the rotor core is elastically deformed and absorbs stress, the resin does not break after molding.
[0097]
  The eleventhAccording to the invention, since the rotor core is elastically deformed and absorbs stress only by devising the shape of the rotor core, the resin does not break after molding.
[0098]
  The eleventhAccording to the invention, since the rotor core is elastically deformed and absorbs stress over the entire circumference, the resin does not break after molding.
[0099]
  The eleventhAccording to the invention, since the rotor core is elastically deformed almost uniformly over the entire circumference to absorb the stress, the resin does not break after molding.
[0100]
  12thAccording to the invention, since the rotor core is elastically deformed flexibly and absorbs stress over the entire circumference, the resin does not break after molding.
[0101]
  ThirteenthAccording to the invention, since the rotor core is elastically deformed flexibly and absorbs stress over the entire circumference, the resin does not break after molding.
[0102]
  14thAccording to the invention, since the vicinity of the outer periphery of the rotor core is elastically deformed and absorbs stress, the resin does not break after molding.
[0103]
  15thAccording to the invention, even when the rotor core works as a back yoke, the magnetic flux amount can be utilized to the maximum without disturbing the magnetic path.
[0104]
  16thAccording to the invention, since the rotor core elastically deforms and absorbs the stress almost uniformly over the entire circumference, the resin does not crack after molding.
[0105]
  17thAccording to the invention, even when the rotor core works as a back yoke, the magnetic flux amount can be utilized to the maximum without disturbing the magnetic path.
[0106]
  18thAccording to the twenty-sixth aspect of the present invention, since the hole does not disturb the magnetic path passing through the rotor core, a sufficiently wide back yoke without a gap can be provided.
[0107]
  19thAccording to the invention, the adhesion between the electromagnetic steel sheets is strong, and the rotor core can be prevented from being separated.
[0108]
  20thAccording to the invention, since the hole does not disturb the magnetic path passing through the rotor core, a sufficiently wide back yoke without a gap can be provided.
[0109]
  21stAccording to the invention, it is effective to reduce the cogging torque by bringing the induced voltage closer to a sine wave, and the resin thickness increases as it approaches both ends of the permanent magnet in the circumferential direction. Since the shrinkage is larger as the portion is larger, the rotor core is easily deformed in the portion where the stress is larger, and the resin is not cracked after molding.
[0110]
  22ndAccording to the invention, the thicker the resin, the greater the shrinkage. Therefore, the rotor core is easily deformed in the portion where the stress is large, and the resin does not break after molding.
[0111]
  23rdAccording to the invention, the resin pressure can be substantially uniform, and the density of the resin can be substantially uniform.
[0112]
  24thAccording to the invention, the stress in the vicinity of the gate portion having the highest resin pressure and the highest density is the largest, so that the portion having the largest stress is most likely to deform the rotor core, so that the resin can be cracked after molding. Absent.
[0113]
  25thAccording to the invention, the rotor core can be prevented from being deformed by the molding pressure.
[0114]
  26thAccording to the invention, it is possible to easily remove the support from the rotor core after molding while maintaining the rigidity of the rotor core during molding.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a permanent magnet rotor in a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the permanent magnet rotor taken along the line A-A ′ in the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a deformation diagram of the rotor core when the resin pressure is uniformly applied to the entire circumference of the rotor core.
FIG. 4 is a deformation diagram of the rotor core when pressure is applied only near the outer spokes.
FIG. 5 is a plan view showing a state in which a support is inserted when molding a resin magnet.
FIG. 6 is a plan view showing a state in which a support is moved after molding a resin magnet.
FIG. 7 is a plan view of a permanent magnet rotor in a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a B-B ′ sectional view of a permanent magnet rotor according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a plan view of a permanent magnet rotor in a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view of a permanent magnet rotor in a third embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a C-C ′ sectional view of a permanent magnet rotor according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a plan view of a permanent magnet rotor according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 13A is a plan view of a conventional permanent magnet rotor.
  (B) AA sectional view of a conventional permanent magnet rotor
[Explanation of symbols]
  11 Rotor core
  12 Permanent magnet
  13 Shaft hole
  14 axes
  15 Outer peripheral side through hole
  16 Inner peripheral side through hole
  17 Outer spoke
  18 Inner side spoke
  19 Thin section
  20 Thin part
  21 Karamase on the outer circumference
  22 Inner circumference Karamase
  23, 24 Gate
  25 Support

Claims

The permanent magnet rotor formed by integrally molding a resin of the permanent magnets on the outer circumference of the substantially cylindrical rotor core made of a metal such as iron on the outer periphery of the rotor core in a ring shape, the thermal shrinkage of the rotor core and the permanent magnet after the molding a permanent magnet rotor having a structure in which the entire circumference around the outer periphery of the rotor core means for absorbing stress due to the difference in the radial direction of the rotor core, further absorbing the stress in the radial direction of the rotor core holes der which means is provided in the vicinity of the outer periphery of the rotor core to is, the through hole, and the outer through hole provided in the outermost circumference of the rotor core, the inner peripheral portion of the outer peripheral side through hole the inner peripheral side through hole provided at a slight distance, a configuration that is provided in two stages in at least radial direction, both the outer peripheral side through hole and the inner peripheral side through-hole, approximately like Septum respectively provided three or more, and when the number both of n of the outer circumferential side through hole and the inner peripheral side through holes, the circumferential center of each outer peripheral side through holes adjacent to each other A permanent magnet rotor having a configuration in which the middle of an inner peripheral side through hole is on the same line in the radial direction.

When the number of outer peripheral side through holes is n pieces, one of the angle from the permanent magnet rotor rotational center of the outer peripheral side through holes, (360 / 2n) exceeds °, the permanent magnet rotor according to claim 1, wherein.

The outer peripheral side through hole and the inner peripheral side through hole has a portion overlapping in the circumferential direction, according to claim 1 or a permanent magnet rotor of any one of claims 2.

The permanent magnet rotor according to any one of claims 1 to 3 , further comprising a thin portion having a substantially equal width between the outer peripheral side through hole and the outer periphery of the rotor core.

The permanent magnet rotor according to claim 4 , wherein the orientation of the permanent magnet is extremely anisotropic.

Both ends in the longitudinal direction of the outer peripheral side through holes, extends to a position close to the rotor core outer periphery, the central portion in the longitudinal direction of the outer peripheral side through holes, any one of claims 1 away from the rotor core outer periphery of claim 3 The permanent magnet rotor according to claim 1.

The permanent magnet rotor according to claim 6 , wherein both end portions in the longitudinal direction of the inner peripheral side through hole extend to positions close to the vicinity of the center portion in the longitudinal direction of the outer peripheral side through hole.

When the number of poles of the permanent magnet rotor is 2 m, both the number of outer peripheral side through holes and the number of inner peripheral side through holes are 2 m, and both ends in the longitudinal direction of the outer peripheral side through holes are near the pole center of the permanent magnet. is close to the rotor core outer periphery, claim 6 or the permanent magnet rotor according to claim 7 wherein.

The permanent magnet rotor according to claim 8 , wherein the orientation of the permanent magnet is radial anisotropic or parallel anisotropic.

The rotor core is formed by stacking punched electrical steel sheets, and between the punched electrical steel sheets between the outer peripheral side through holes adjacent to each other and / or between the inner peripheral side through holes adjacent to each other. The permanent magnet rotor according to any one of claims 1 to 9 , further comprising a kerase portion to be fixed.

A plurality of substantially arc-shaped sintered permanent magnets are arranged on the outer periphery of a substantially cylindrical rotor core made of a metal such as iron, and a part or all of the outer periphery is molded with resin, whereby the rotor core and the magnet the the permanent magnet rotor formed of a fixed, over the means for absorbing stress caused by the thermal shrinkage difference between the rotor core and the permanent magnet after the molding in the radial direction of the rotor core all around the vicinity of the outer periphery of the rotor core a permanent magnet rotor having a structure in which, Ri further through hole der the means for absorbing the radial direction is provided in the vicinity of the outer periphery of the rotor core of the stress the rotor core, said through hole, said rotor core At least two steps in the radial direction between an outer peripheral side through hole provided at the outermost periphery and an inner peripheral side through hole provided at a slight distance from the inner peripheral part of the outer peripheral side through hole A provided that arrangement, both the outer peripheral side through hole and the inner peripheral side through holes, each provided three or more at substantially equal intervals, and both the number of the outer peripheral side through hole and the inner peripheral side through hole A permanent magnet rotor having a configuration in which when n, the center in the circumferential direction of each outer peripheral side through hole and the middle of adjacent inner peripheral side through holes are on the same line in the radial direction.

The permanent magnet rotor according to claim 11 , wherein when the number of outer peripheral side through holes is n, the angle of one outer peripheral side through hole from the rotation center of the permanent magnet rotor exceeds (360 / 2n) °.

The outer peripheral side through hole and the inner peripheral side through hole has an overlapping portion in the circumferential direction, the permanent magnet rotor according to any one of claims 12 to claim 11 or.

The permanent magnet rotor according to any one of claims 11 to 13 , wherein a thin portion having a substantially equal width is provided between the outer peripheral side through hole and the outer periphery of the rotor core.

Both ends in the longitudinal direction of the outer peripheral side through holes, extends to a position close to the rotor core outer periphery, the central portion in the longitudinal direction of the outer peripheral side through holes, any one of claims 13 claim 11 away from the rotor core outer periphery The permanent magnet rotor according to claim 1.

The permanent magnet rotor according to claim 15 , wherein both end portions in the longitudinal direction of the inner peripheral side through hole extend to positions close to the vicinity of the center portion in the longitudinal direction of the outer peripheral side through hole.

When the number of poles of the permanent magnet rotor is 2 m, both the number of outer peripheral side through holes and the number of inner peripheral side through holes are 2 m, and both ends in the longitudinal direction of the outer peripheral side through holes are near the pole center of the permanent magnet. is close to the rotor core outer periphery, claim 15 or permanent magnet rotor according to claim 16, wherein.

The permanent magnet rotor according to claim 17 , wherein the orientation of the permanent magnet is radial anisotropic or parallel anisotropic.

The rotor core is formed by stacking punched electrical steel sheets, and between the punched electrical steel sheets between the outer peripheral side through holes adjacent to each other and / or between the inner peripheral side through holes adjacent to each other. The permanent magnet rotor according to any one of claims 11 to 18 , further comprising a kerase portion to be fixed.

The permanent magnet rotor according to any one of claims 11 to 19, wherein a center in a longitudinal direction of the outer peripheral side through hole and an intermediate between adjacent permanent magnets are on the same line in the radial direction.

The permanent magnet rotor according to claim 20 , wherein the thickness of the permanent magnet is the largest in the vicinity of the central portion in the circumferential direction and the thickness is reduced at both ends.

The permanent magnet rotor according to claim 20, wherein adjacent permanent magnets are not in close contact with each other, and there is a gap into which resin enters.

The permanent magnet rotor according to any one of claims 1 to 22, wherein a resin magnet or a gate at the time of molding the resin is provided at three or more locations at substantially equal intervals in the circumferential direction.

The permanent magnet rotor according to claim 23 , wherein the resin magnet or the gate at the time of molding of the resin is on the same line in the radial direction as the circumferential center of the outer circumferential side through hole.

25. The support according to any one of claims 1 to 24 , wherein a support that prevents the rotor core from being deformed by a stress at the time of molding is inserted into at least the outer circumferential side through-hole at the time of molding the resin magnet or resin. The manufacturing method of the permanent magnet rotor of description.

The support has a degree of freedom in the radial direction inside the outer peripheral side through hole, and adheres closely to the outer peripheral part of the outer peripheral side through hole during molding, and is removed away from the outer peripheral part of the outer peripheral side through hole after molding. 25. A method for producing a permanent magnet rotor according to 25 .

A motor using the permanent magnet rotor according to any one of claims 1 to 24 .