JP5918967B2 - ロータ、モータ及びロータの製造方法 - Google Patents
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Description
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のロータにおいて、前記ロータから出ている極間磁石の部分は、前記固定部材により、該極間磁石の軸方向端面が露出しない状態となっている。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のロータにおいて、前記第1及び第2
爪状磁極の径方向内側には、径方向に磁化された補助磁石が配置され、前記固定部材は、前記ロータから出ている極間磁石の部分及び前記補助磁石の軸方向端面を固定する樹脂部である。
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか1項に記載のロータを、複数重ね合わせたロータであって、その複数重ね合わせロータから出ている部分をロータの軸方向の少なくともいずれか一方の側面から固定したことを特徴とするロータ。
請求項7に記載の発明は、請求項1〜6のいずれか1項に記載のロータを備えたことを特徴とするモータ。
請求項8に記載の発明は、第1コアベースの外周部に、等間隔に複数の第1爪状磁極を軸方向に延出形成した第1ロータコアと、第2コアベースの外周部に、等間隔に複数の第2爪状磁極を軸方向に延出形成し、前記各第2爪状磁極をそれぞれ対応する前記第1ロータコアの各第1爪状磁極間に配置した第2ロータコアと、前記第1ロータコアと第2ロータコアとの間に配置され、前記軸方向に磁化され、前記第1爪状磁極を第1の磁極として機能させ、前記第2爪状磁極を第2の磁極として機能させる界磁磁石と、前記第1爪状磁極と前記第2爪状磁極との間に配置され、前記第1及び第2爪状磁極と同極となるように磁化された極間磁石とを備えたロータの製造方法であって、前記各極間磁石の軸方向の長さを前記ロータの軸方向よりも長くし、そのロータから出ている部分を固定部材にて固定し、前記固定部材は、合成樹脂であって、前記ロータから出ている極間磁石の部分を樹脂モールドして形成したことを特徴とするロータの製造方法。
請求項8の発明によれば、各極間磁石のロータから突出した部分が固定部材にて固定され、極間磁石はロータの回転によりロータから外れることはない。
また、各極間磁石のロータから突出した部分を合成樹脂にて固定したことで、極間磁石の露出を防ぎ極間磁石はロータの回転によりロータから外れることはない。
以下、本発明の第1実施形態について図1〜図7に従って説明する。
図1に示すように、ブラシレスモータ1のモータケース2は、有底筒状に形成されたケースハウジング3と、同ケースハウジング3のフロント側の開口部を閉塞するフロントカバー4とを有している。ケースハウジング3の内周面にはステータ5が固定されている。ステータ5のステータコア6は、鋼板よりなるステータコア片6aを複数積層して形成されている。
第1ロータコア10は、図7に示すように、第1コアベース12を有し、回転軸8に固着されている。
この第1爪状磁極11の周方向の幅は、隣り合う第1爪状磁極11との間隔に比べて小さくなるように形成されている。これによって、第1コアベース12には、周方向に、第1爪状磁極11が軸方向に向かって櫛歯状に配置される。
第2ロータコア20は、図7に示すように、第2コアベース22を有し、回転軸8に固着されている。
この第2爪状磁極21の周方向の幅は、隣り合う第2爪状磁極21との間隔に比べて小さくなるように形成されている。これによって、第2コアベース22には、周方向に、第2爪状磁極21が軸方向に向かって櫛歯状に配置される。
図7及び図4に示すように、第1ロータコア10と第2ロータコア20の間に挟持された環状磁石30は、軸方向の両側面30a,30bが第1及び第2コアベース12,22の対向面12b,22bにそれぞれ当接されている。環状磁石30の外周面30cは、第1及び第2コアベース12,22の外周面12a,22aと中心軸線Cを中心とした同心円で形成され、その環状磁石30の外径は第1及び第2コアベース12,22の外径と同一となるように形成されている。
第1爪状磁極11の第1側面11cと第2爪状磁極21の第1側面21cとの間には、軸方向に長い四角柱状の第1極間磁石31がそれぞれ挟持固着されている。各第1極間磁石31は、その軸方向の両端部が、それぞれ第1及び第2コアベース12,22の反対向面12c,22cから長さDだけ突出形成されている。また、第1極間磁石31の径方向の外側面は、第1及び第2爪状磁極11,21の外周面11a,21aと同一曲面となるように形成されている。
(第1背面補助磁石41及び第2背面補助磁石42)
図5に示すように、第2爪状磁極21の内周面21b、環状磁石30の外周面、第1コアベース12、第1及び第2極間磁石31,32にて囲まれ、第1ロータコア10側が開口した空間内には、第1背面補助磁石41がそれぞれ嵌合固着される。
第1ロータコア10であって第1及び第2極間磁石31,32が突出した第1コアベース12の反対向面12cには、第1飛散防止部材51が形成されている。第1飛散防止部材51は、突出した第1及び第2極間磁石31,32を含む第1コアベース12の反対向面12c全体を合成樹脂でモールドして形成しもので、第1背面補助磁石41、第1及び第2極間磁石31,32が、軸方向及び径方向に強固に固定される。
第1及び第2極間磁石31,32が突出した第1コアベース12の反対向面12cと第1及び第2極間磁石31,32が突出した第2コアベース22の反対向面22cに、第1及び第2飛散防止部材51,52を形成した。
(1)本実施形態によれば、第1及び第2飛散防止部材51,52によって、第1及び第2極間磁石31,32が露出することなく、軸方向及び径方向に強固に固定される。その結果、ロータ7が回転した時、遠心力で第1及び第2極間磁石31,32は、軸方向及び径方向に飛び出すことはない。
次に、本発明の第2実施形態について、図8〜図11に従って説明する。
本実施形態は、ロータ7に設けた第1及び第2背面補助磁石41,42、第1及び第2極間磁石31,32の飛散防止構造に特徴を有し、その他の構成は上記第1実施形態と同様な構成である。そのため説明の便宜上、特徴部分のみ詳細に説明し共通する部分については符号を同じにして省略する。
第1及び第2極間磁石31,32が突出した第1コアベース12の反対向面12cと第1及び第2極間磁石31,32が突出した第2コアベース22の反対向面22cに、第1及び第2固定板61,62を形成した。
上記第2実施形態によれば、第1実施形態の(1)(2)の効果に加えて以下の効果を有する。
次に、本発明の第3実施形態について、図12〜図15に従って説明する。
本実施形態は、ロータ7に設けた第1及び第2背面補助磁石41,42、第1及び第2極間磁石31,32の飛散防止構造に特徴を有し、その他の構成は上記第1実施形態と同様な構成である。そのため説明の便宜上、特徴部分のみ詳細に説明し共通する部分については符号を同じにして省略する。
第1及び第2極間磁石31,32が突出した第1コアベース12の反対向面12cと第1及び第2極間磁石31,32が突出した第2コアベース22の反対向面22cに、第1及び第2固定板71,72を形成した。
また、第1及び第2固定板71,72を、磁性体で形成したので、図15に示すように、磁束が第1及び第2固定板71,72内を通ることができる。その結果、第1ロータコア10の第1コアベース12部分の磁路を、第1及び第2固定板71,72の厚さ分、大きくできる。すなわち、磁気回路を広げることができる。
(1)本実施形態によれば、第1及び第2固定板71,72を、磁性体で形成したことから、磁気回路を広げ磁気抵抗を小さくでき、モータの出力向上を図ることができる。
(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態について説明する。
次に、上記のように構成した第4実施形態の作用を以下に記載する。
(1)本実施形態によれば、上部ロータ81と下部ロータ82の間に置いて、1つの第2固定板62にて、タンデム構造のロータ80を形成した。従って、上部ロータ81と下部ロータ82を直接重ね合わせ、上下両側から2つの固定手段でタンデム構造のロータを形成するのに比べて部品点数を少なくすることができる。
次に、本発明の第5実施形態について説明する。
本実施形態は、第4実施形態のタンデム構造のロータ80に設けた第1及び第2極間磁石31a,32aに特徴を有し、それに伴って第1及び第2極間磁石31a,32aの飛散防止構造に特徴を有する。そのため説明の便宜上、特徴部分のみ詳細に説明し共通する部分については符号を同じにして省略する。
第1固定板61を上部ロータ81の第1コアベース12の反対向面12cに固着することにより、上部ロータ81の第1コアベース12の反対向面12cから突出した第1及び第2極間磁石31a,32aの部分が係止される。
上記第5実施形態によれば以下の効果を有する。
次に、本発明の第6実施形態について説明する。
本実施形態は、第1及び第2極間磁石31a,32aの飛び出し防止構造が、第5実施形態に示すタンデム構造のロータ80と相違する。そのため説明の便宜上、相違する部分のみ詳細に説明し共通する部分については符号を同じにして省略する。
第1固定板71を上部ロータ81の第1コアベース12の反対向面12cに固着することにより、上部ロータ81の第1コアベース12の反対向面12cから突出した第1及び第2極間磁石31a,32aの部分が係止される。
上記第6実施形態によれば以下の効果を有する。
・上記第1〜第3実施形態では、ロータ7の軸方向の両側に固定部材を設けたが、いずれ一方に設けて実施してもよい。
・上記第3実施形態において、ロータ7を2つ重ねて、図24に示すタンデム構造のロータ80に応用してもよい。この場合、タンデム構造のロータ80は上部ロータ81と下部ロータ82は、互いに共有する極間磁石31a,32aを有している。
Claims (8)
- 第1コアベースの外周部に、等間隔に複数の第1爪状磁極を軸方向に延出形成した第1ロータコアと、
第2コアベースの外周部に、等間隔に複数の第2爪状磁極を軸方向に延出形成し、前記各第2爪状磁極をそれぞれ対応する前記第1ロータコアの各第1爪状磁極間に配置した第2ロータコアと、
前記第1ロータコアと第2ロータコアとの間に配置され、前記軸方向に磁化され、前記第1爪状磁極を第1の磁極として機能させ、前記第2爪状磁極を第2の磁極として機能させる界磁磁石と、
前記第1爪状磁極と前記第2爪状磁極との間に配置され、前記第1及び第2爪状磁極と同極となるように磁化された極間磁石と
を備えたロータであって、
前記各極間磁石の軸方向の長さを前記ロータの軸方向よりも長くし、そのロータから出ている部分を固定部材にて固定し、
前記固定部材は、前記ロータから出ている極間磁石の部分を固定する合成樹脂からなる樹脂部であることを特徴とするロータ。 - 請求項1に記載のロータにおいて、
前記ロータから出ている極間磁石の部分は、前記固定部材により、該極間磁石の軸方向端面が露出しない状態となっていることを特徴とするロータ。 - 請求項1又は2に記載のロータにおいて、
前記第1及び第2爪状磁極の径方向内側には、径方向に磁化された補助磁石が配置され、
前記固定部材は、前記ロータから出ている極間磁石の部分及び前記補助磁石の軸方向端面を固定する樹脂部であることを特徴とするロータ。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載のロータにおいて、
前記固定部材は、前記ロータの軸方向の両側面のみに設けられており、前記ロータの軸方向の両側面全体に設けられていることを特徴とするロータ。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載のロータを、複数重ね合わせたロータであって、
その重ね合わせたられたロータ間から出ている極間磁石の部分を固定部材にて固定したことを特徴とするロータ。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載のロータを、複数重ね合わせたロータであって、
その複数重ね合わせロータから出ている部分をロータの軸方向の少なくともいずれか一方の側面から固定したことを特徴とするロータ。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載のロータを備えたことを特徴とするモータ。
- 第1コアベースの外周部に、等間隔に複数の第1爪状磁極を軸方向に延出形成した第1ロータコアと、
第2コアベースの外周部に、等間隔に複数の第2爪状磁極を軸方向に延出形成し、前記各第2爪状磁極をそれぞれ対応する前記第1ロータコアの各第1爪状磁極間に配置した第2ロータコアと、
前記第1ロータコアと第2ロータコアとの間に配置され、前記軸方向に磁化され、前記第1爪状磁極を第1の磁極として機能させ、前記第2爪状磁極を第2の磁極として機能させる界磁磁石と、
前記第1爪状磁極と前記第2爪状磁極との間に配置され、前記第1及び第2爪状磁極と同極となるように磁化された極間磁石と
を備えたロータの製造方法であって、
前記各極間磁石の軸方向の長さを前記ロータの軸方向よりも長くし、そのロータから出ている部分を固定部材にて固定し、
前記固定部材は、合成樹脂であって、前記ロータから出ている極間磁石の部分を樹脂モールドして形成したことを特徴とするロータの製造方法。
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