JP6235073B2 - ロータ、ロータの製造方法及びモータ - Google Patents
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本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、部品点数を抑えることができるロータ、ロータの製造方法及びモータを提供することにある。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のロータの製造方法であって、前記補助磁石を前記第1及び第2ロータコアの少なくとも一方と一体成形する工程と、その後、前記補助磁石を着磁する工程と、前記第1及び第2ロータコアとは別体の前記界磁磁石を、前記第1コアベースと前記第2コアベースとの間に挟むように配置する工程とを備えたことを特徴とする。
請求項8に記載の発明は、請求項1,2,4のいずれか1項に記載のロータを備えたモータである。
以下、本発明を具体化した第1実施形態を図面に従って説明する。
図1及び図2に示すように、モータ1のモータケース2は、有底筒状に形成された筒状ハウジング3と、該筒状ハウジング3のフロント側(図1中、左側)の開口部を閉塞するフロントエンドプレート4とを有している。また、筒状ハウジング3のリア側(図1中、右側)の端部には、回路基板等の電源回路を収容した回路収容ボックス5が取り付けられている。筒状ハウジング3の内周面にはステータ6が固定されている。ステータ6は、径方向内側に延びる複数のティースを有する電機子コア7と、電機子コア7のティースに巻装されたセグメントコンダクタ(SC)巻線8とを有する。モータ1のロータ11は回転軸12を有し、ステータ6の内側に配置されている。回転軸12は、磁性体よりなる円柱状の金属シャフトであって、筒状ハウジング3の底部3a及びフロントエンドプレート4に支持された軸受13,14により回転可能に支持されている。
第1背面磁石41は、第1爪状磁極22の背面22cと第2コアベース31との間の径方向の隙間に介在されている。また、第2背面磁石42は、第2爪状磁極32の背面32cと第1コアベース21との間の径方向の隙間に介在されている。これにより、各爪状磁極22,32の各背面22c,32c側の隙間からの漏れ磁束が各背面磁石41,42によって少なく抑えられている。
まず、図6(b)に示すように、第1金型51内に、成形済みのロータコア20を配置する。
(1)第1及び第2爪状磁極22,32の背面22c,32cに生じる隙間にそれぞれ配置された第1及び第2背面磁石41,42を備え、その第1及び第2背面磁石41,42は、第1及び第2ロータコア20,30とそれぞれ一体成形される。つまり、第1ロータコア20と第1背面磁石41、及び第2ロータコア30と第2背面磁石42とがそれぞれ一体部品として構成されるため、各ロータコア20,30、環状磁石40及び各背面磁石41,42が全て別体とされた構成に比べて、部品点数を抑えることができる。また、部品の組付工数を抑えることにも繋がり、ひいては部品の組付コストの低減に貢献できる。更に、各爪状磁極22,32の背面22c,32cに生じる隙間からの漏れ磁束を各背面磁石41,42によって抑えることができる。
・上記第1実施形態では、ロータコア20,30をインサート品とするインサート成形によってロータコア20,30と背面磁石41,42とからなる一体成形品を成形したが、これ以外に例えば、ロータコア20,30と背面磁石41,42とを2色成形により一体成形してもよい。
まず、図7(b)に示すように、第1金型61の内側に円筒状の第2金型62を配置する。そして、第2金型62の内周面と第1金型61の円柱状の中央延出部61aとの間に形成されたキャビティ内に背面磁石41を構成する硬磁性粉体を充填する。
図8に示す本実施形態のロータ11Aは、各ロータコア20,30、環状磁石40及び各背面磁石41,42を全て一体成形した構成である。なお、上記第1実施形態と同様の構成については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
図9(a)には、各ロータコア20,30、環状磁石40及び各背面磁石41,42からなる一体成形品を2色成形により製造するための第1金型71を示す。
・上記第2実施形態では、消失粉体Pに昇華物(例えばナフタレン)を用いたが、これ以外に例えば、消失粉体Pに溶融物や水溶物(例えば塩化ナトリウム)を用いてもよい。
・上記各実施形態において、第1及び第2ロータコア20,30の形状は構成に応じて適宜変更してもよい。
次に、上記各実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
略円盤状の第2コアベースの外周部に、等間隔に複数の第2爪状磁極が径方向外側に突出されるとともに軸方向に延出形成され、前記各第2爪状磁極がそれぞれ対応する前記第1ロータコアの各第1爪状磁極間に配置された第2ロータコアと、
前記第1コアベースと前記第2コアベースとの軸方向の間に配置され、軸方向に磁化されることで、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、
前記各爪状磁極の背面に生じる隙間、及び周方向における前記第1爪状磁極と前記第2爪状磁極との隙間の少なくとも一方に配置された補助磁石と
を備えたロータの製造方法であって、
前記補助磁石を前記第1及び第2ロータコアの少なくとも1つと一体成形することを特徴とするロータの製造方法。
略円盤状の第2コアベースの外周部に、等間隔に複数の第2爪状磁極が径方向外側に突出されるとともに軸方向に延出形成され、前記各第2爪状磁極がそれぞれ対応する前記第1ロータコアの各第1爪状磁極間に配置された第2ロータコアと、
前記第1コアベースと前記第2コアベースとの軸方向の間に配置され、軸方向に磁化されることで、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
を備えたロータの製造方法であって、
前記界磁磁石を前記第1及び第2ロータコアの少なくとも一方と一体成形することを特徴とするロータの製造方法。
Claims (8)
- 略円盤状の第1コアベースの外周部に、等間隔に複数の第1爪状磁極が径方向外側に突出されるとともに軸方向に延出形成された第1ロータコアと、
略円盤状の第2コアベースの外周部に、等間隔に複数の第2爪状磁極が径方向外側に突出されるとともに軸方向に延出形成され、前記各第2爪状磁極がそれぞれ対応する前記第1ロータコアの各第1爪状磁極間に配置された第2ロータコアと、
前記第1コアベースと前記第2コアベースとの軸方向の間に配置され、軸方向に磁化されることで、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、
径方向に磁化されるとともに前記各爪状磁極の背面に生じる隙間、及び周方向に磁化されるとともに周方向における前記第1爪状磁極と前記第2爪状磁極との隙間の少なくとも一方に配置された複数の補助磁石と
を備え、
全ての前記補助磁石は、前記第1及び第2ロータコアの少なくとも1つと一体成形部品であり、
前記界磁磁石は、前記第1及び第2ロータコア及び前記補助磁石とは一体成形部品ではない別体で前記第1コアベースと前記第2コアベースとの間に配置されており、
前記補助磁石は、径方向内側において前記界磁磁石の外周面と当接してい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、
前記補助磁石は、前記第1爪状磁極の背面に生じる隙間に配置された第1背面磁石と、前記第2爪状磁極の背面に生じる隙間に配置された第2背面磁石とを有し、
前記第1背面磁石と前記第1ロータコアとは一体成形部品であり、
前記第2背面磁石と前記第2ロータコアとは一体成形部品であることを特徴とするロータ。 - 請求項1又は2に記載のロータの製造方法であって、
前記補助磁石を前記第1及び第2ロータコアの少なくとも一方と一体成形する工程と、
その後、前記補助磁石を着磁する工程と、前記第1及び第2ロータコアとは別体の前記界磁磁石を、前記第1コアベースと前記第2コアベースとの間に挟むように配置する工程と
を備えたことを特徴とするロータの製造方法。 - 略円盤状の第1コアベースの外周部に、等間隔に複数の第1爪状磁極が径方向外側に突出されるとともに軸方向に延出形成された第1ロータコアと、
略円盤状の第2コアベースの外周部に、等間隔に複数の第2爪状磁極が径方向外側に突出されるとともに軸方向に延出形成され、前記各第2爪状磁極がそれぞれ対応する前記第1ロータコアの各第1爪状磁極間に配置された第2ロータコアと、
前記第1コアベースと前記第2コアベースとの軸方向の間に配置され、軸方向に磁化されることで、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、
径方向に磁化されるとともに前記各爪状磁極の背面に生じる隙間、及び周方向に磁化されるとともに周方向における前記第1爪状磁極と前記第2爪状磁極との隙間の少なくとも一方に配置された複数の補助磁石と
を備え、
前記界磁磁石と、前記補助磁石と、前記第1及び第2ロータコアとは、一体成形部品であることを特徴とするロータ。 - 請求項4に記載のロータの製造方法であって、
前記第1及び第2ロータコアと前記界磁磁石と前記補助磁石とからなる一体部品を加圧及び加熱により成形する工程と、その後、前記界磁磁石及び前記補助磁石を着磁する工程とを備えたことを特徴とするロータの製造方法。 - 請求項5に記載のロータの製造方法において、
前記第1及び第2ロータコアは軟磁性粉体にて構成され、前記界磁磁石及び前記補助磁石は硬磁性粉体にて構成され、それら粉体を同じ金型内に充填後、加圧することを特徴とするロータの製造方法。 - 請求項6に記載のロータの製造方法において、
前記各粉体と共に消失粉体を同じ金型内に充填することを特徴とするロータの製造方法。 - 請求項1,2,4のいずれか1項に記載のロータを備えたモータ。
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