JPH09168247A - 内転型ブラシレスモータ用回転子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】外周リング部の膨出変形を防止できて高速回転
に適するとともに、外周リング部の内面に沿って設けら
れるロータマグネットの取付け作業性とモータ性能とを
向上できる内転型ブラシレスモータ用回転子を提供する
ことにある。 【解決手段】切れ目なく連続する外周リング部35および
このリング部35の内側に位置されるヨーク本体部36を有
したロータヨーク32と、外周リング部35とヨーク本体部
36との間に外周リング部35の内面に沿って設けられたロ
ータマグネット33とを備える内転型ブラシレスモータ用
回転子31を前提とする。ロータマグネット33を、外周リ
ング部35とヨーク本体部36との間設けた磁石充填部38に
射出成形により充填して一体成形されたプラスチックマ
グネットとした。それにより、マグネット33に対する遠
心力の部分的集中を防止することを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電気掃除機
用電動送風機の駆動モータ等に使用され、特に、高速回
転に適するようにした内転型ブラシレスモータ用回転子
に関する。

【０００２】

【従来の技術】実開平５−９１４９号公報に例示されて
いるように従来の内転型ブラシレスモータ用回転子は、
多数枚の円形鋼板を積層してなるロータヨークの内部
に、円弧状をなす複数個の永久磁石片（ロータマグネッ
ト片）を設けている。前記ロータヨークは、その周縁部
に複数個の永久磁石片を圧入する永久磁石用片開口を有
する円形鋼板を多数枚積層して形成されている。前記永
久磁石片は、所定形状に予め成形されて前記永久磁石用
片開口に圧入することによって、ロータヨークに装着さ
れている。なお、この圧入による永久磁石片の固定強度
を高めるために接着材による接着止めが一般に併用され
ており、また、永久磁石片には一般に低コストなフェラ
イトマグネットが使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】こうした構成の回転子
は数万ｒｐｍ（例えば35000rpm）の高速回転には適さな
い。なぜなら、既述のように永久磁石片が圧入して取付
けられているから、この磁石片が圧入される開口の内面
に対して永久磁石片の外面を全面均一に密接させること
は不可能である。そのため、回転子を数万ｒｐｍで高速
回転させた場合に、角速度の２乗で増大して永久磁石片
に働く遠心力による永久磁石片の各部への荷重分布は均
一とはならない。それにより、永久磁石片の密接状態が
弱くいわば浮いた状態にある部分に集中する遠心力の作
用で、永久磁石片が剥がれ易く、その剥がれに伴ってロ
ータヨークの薄い外周リング部を膨出変形させることが
ある。

【０００４】こうした外周リング部の膨出変形が起こる
と、ステータとの間のエアギャップが部分的に狭まって
コギングトルクとトルクリプルとの変動を起こす他、そ
の膨出の程度によってはステータと接触してしまう恐れ
がある。したがって、従来の回転子は高速回転には不適
当であった。

【０００５】特に、永久磁石片がフェライトマグネット
の場合においては、その保磁力が小さいので、必要な有
効磁束密度を得るために永久磁石片を厚くしなければな
らず、それにより、通常はこの永久磁石片の半径方向の
厚みに対して外周リング部の幅は１／５程度となってい
る。したがって、このように厚みある永久磁石片はその
質量も当然に大きいので、前記高速回転において外周リ
ング部に変形を生じ易い。

【０００６】また、既述のように永久磁石片を一個一個
圧入して組み立てられる回転子の構成では、その磁石片
の取付け作業性がよくないという問題もある。さらに、
永久磁石片の固定のために接着材を用いる場合に、外周
リング部の内面と永久磁石片との間に形成される接着材
層は磁気抵抗層であるから、ステータと永久磁石片との
距離が遠ざかり、モータ性能を低下させるという問題も
ある。

【０００７】したがって、本発明が解決しようとする第
１の課題は、外周リング部の膨出変形を防止できて高速
回転に適するとともに、外周リング部の内面に沿って設
けられるロータマグネットの取付け作業性とモータ性能
とを向上できる内転型ブラシレスモータ用回転子を提供
することにある。

【０００８】また、従来の回転子では、そのロータヨー
クをなす多数枚の円形鋼板が、互いに周方向に位置ずれ
することなく積層されているから、永久磁石片が圧入さ
れる開口は回転子の軸方向に真っ直ぐに延びて形成され
ている。それにより、複数の永久磁石片の配置に起因す
る内転型ブラシレスモータのコギングトルクとトルクリ
ップルとが大きく、したがって、回転を高速にする程前
記モータのトルクむらや回転むらが大きくなるという問
題もある。

【０００９】したがって、本発明が解決しようとする第
２の課題は、前記第１の課題を解決するに当たり、内転
型ブラシレスモータのトルクむらや回転むらを小さくで
きる内転型ブラシレスモータ用回転子を提供することに
ある。

【００１０】また、一般に永久磁石片に加わる軸方向の
力は小さいものであるが、永久磁石がロータヨークから
剥離した状態で何等かの事情により軸方向に過大な力が
加わり、永久磁石片が軸方向に移動すると回転中に生じ
る遠心力により回転軸の両端に遍心力が加わり、軸受の
異常磨耗および騒音が発生する等の問題がある。

【００１１】したがって、本発明が解決しようとする第
３の課題は、磁性鋼板を積層してなるロータヨークに設
けた磁石充填部に充填したロータマグネットの軸方向へ
の抜け出しつまり移動を防止して、軸受の異常磨耗およ
び騒音の発生等を防止した内転型ブラシレスモータ用回
転子を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、外周リング部
およびこのリング部の内側に位置されるヨーク本体部を
有したロータヨークと、前記外周リング部と前記ヨーク
本体部との間に前記外周リング部の内面に沿って設けら
れたロータマグネットとを備える内転型ブラシレスモー
タ用回転子を前提とする。

【００１３】そして、前記第１の課題を達成するため
に、請求項１の発明は、前記ロータマグネットを、前記
外周リング部と前記ヨーク本体部との間に設けた磁石充
填部に充填したプラスチックマグネットとしたものであ
る。

【００１４】この発明においては、プラスチックマグネ
ットからなるロータマグネットを、ロータヨークの外周
リング部とヨーク本体部との間の磁石充填部に充填して
形成したものであるから、圧入によらず、また、接着剤
を用いることなく、その全面を外周リング部とヨーク本
体部とに接着させてロータヨークの磁石充填部内に固定
できる。そのため、遠心力によるロータマグネットの各
部に与えられる荷重分布が均一となり、高速回転下での
ロータマグネットの一部に対する遠心力の集中をなく
し、このマグネットの剥がれを防止して、この剥がれに
伴う外周リング部の膨出変形を抑制できる。そして、ロ
ータマグネットを射出成形により磁石充填部内に充填し
て一体成形して設けるようにした場合は、ロータマグネ
ットをロータヨークに逐一圧入する面倒な手間を要する
ことなく、ロータマグネットを設けることができるとと
もに、ロータマグネットの外周面が直接外周リング部の
内面に接着されて、これら両面間に磁気抵抗層が形成さ
れることがない。

【００１５】同様に、前記第１の課題を達成しつつロー
タヨークに対するロータマグネットの取付け強度を高め
るために、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る内
転型ブラシレスモータ用回転子にあって、前記外周リン
グ部と前記ヨーク本体部とを一体に連結する複数の連結
部を有してプレス型により打抜かれた多数枚の磁性鋼板
を積層して前記ロータヨークを形成したものである。

【００１６】この発明においては、ロータヨークをなす
多数枚の磁性鋼板がプレス型により打ち抜かれたもので
あるから、その外周リング部とヨーク本体部と連結部と
のマグネット接触面には、プレス打ち抜き加工に伴う微
小なバリが存在している。そのため、射出成形により磁
石充填部内に充填して固化されたロータマグネットと前
記接触面との接着を強固にできる。

【００１７】また、前記第２の課題を達成するために、
請求項３の発明は、請求項２の発明に係る内転型ブラシ
レスモータ用回転子にあって、前記連結部が傾斜するよ
うに前記多数枚の磁性鋼板を互いに周方向にずらして積
層したものである。

【００１８】この発明においては、ロータヨークをなす
多数枚の磁性鋼板が互いに周方向にずらして積層されて
いるから、その外周リング部とヨーク本体部と連結部と
がなす磁石充填部をロータヨークの軸方向に対して斜め
にできる。それにより、磁石充填部に充填されて連結部
で互いに仕切られるロータマグネットをスキューさせて
設けることができる。

【００１９】また、前記第３の課題を解決するために、
請求項４の発明は多数の磁性鋼板を積層して形成され外
周リング部およびこのリング部の内側に位置されるヨー
ク本体部を有したロータヨークと、前記外周リング部と
前記ヨーク本体部との間に前記外周リング部の内面に沿
って設けられたロータマグネットとを備える内転型ブラ
シレスモータ用回転子において、前記外周リング部と前
記ヨーク部本体との間に磁石充填部を形成し、この磁石
充填部に弾性変形可能なプラスチックマグネットを充填
した内転型ブラシレスモータ用回転子としたものであ
る。

【００２０】この発明においては、ロータヨークの外周
リング部とヨーク部との間に設けた磁石充填部に弾性変
形可能なプラスチックマグネットを充填する構成とした
ことから、積層された磁性鋼板の打ち抜き加工に伴う微
小なバリおよび打ち抜き方向によって生じるいわゆるダ
レ等によって磁性鋼板の積層状態においては磁石充填部
の内周面に形成される微小な凹凸面の微小な凹凸と前記
プラスチックマグネットとが相互に食い込み合ってプラ
スチックマグネットの軸方向への移動を確実に防止でき
る。また、プラスチックマグネットの剥がれに伴う外周
リング部の膨出変形の抑制および磁石充填部の内面とプ
ラスチックマグネットとの間の磁気抵抗の増加を抑制で
きる。

【００２１】また、請求項５記載の発明は請求項４の発
明における磁石充填部の周面を積層される磁性鋼板を周
方向にずらすことにより凹凸面とした内転型ブラシレス
モータ用回転子としたものである。

【００２２】請求項５記載の発明は、積層された磁性鋼
板を意図的に周方向にずらすことにより磁石充填部の周
面を凹凸面とすることにより、打ち抜きに伴って生じる
バリと前記プラスチックマグネットとの相互の食い込み
合いに加えて、前記凹凸と前記プラスチックマグネット
とが相互に食い込み合ってプラスチックマグネットの軸
方向への移動を確実に防止できる。また、請求項４記載
の発明と同様プラスチックマグネットの剥がれに伴う外
周リング部の膨出変形の抑制および磁石充填部の内面と
プラスチックマグネットとの間の磁気抵抗の増加を抑制
できる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図６を参照して本発
明の第１の実施の形態を説明する。

【００２４】図１および図２は第１の実施の形態に係る
回転子を備えた内転型ブラシレスモータの構成を示して
おり、これらの図中２１は、ステータコア２２およびス
テータコイル２３を備えるステータである。

【００２５】ステータコア２２は、例えば図２に示され
るような形状にプレス型で打抜かれた磁性鋼板（ステー
タコア板）を多数枚積重ねて複数本の図示しないかしめ
ピンで締結して形成されている。ステータコア２２はそ
の内周面に例えば６本の略Ｔ字形状をなす磁極２２ａを
有しており、これら各磁極２２ａにステータコイル２３
が図示しない絶縁層を挟んで巻き付けられている。

【００２６】図１に示されるようにステータ２１は、そ
の厚み方向両側に配置された一対の軽金属製のモータフ
レーム２４で挟持されている。各モータフレーム２４は
例えばステータ２１よりも大径な円形をなしており、ス
テータ２１を軸方向に貫通する図示しない複数本の連結
ボルトおよびこれらに螺合されるナットを介して連結さ
れている。各モータフレーム２４の中央部には図１に示
されるように夫々玉軸受２５が取付けられている。

【００２７】ステータ２１の内側には本実施例に係る回
転子（ロータ）３１が配設されている。回転子３１は、
ロータヨーク（ロータコア）３２と、偶数個例えば４個
のロータマグネット３３と、軽金属製の回転軸３４とを
備えている。この回転子３１は、その回転軸３４を前記
各玉軸受２５に夫々回転自在に支持されて取付けられて
いる。回転軸３４の一端部は一方のモータフレーム２４
に取付けた玉軸受２５を貫通して設けられ、この一端部
は図示しない負荷に連結される出力端として使用される
ようになっている。

【００２８】図２および図３に示されるようにステータ
コア２２と同じ厚みのロータヨーク３２は、磁性体であ
って、例えば図５に示される形状にプレス型で打抜かれ
た磁性鋼板（ロータコア板）３２ａを多数枚積重ねて形
成されている。なお、ロータヨーク３２は積層構造に限
定されず、磁性体から削り出して形成してもよい。

【００２９】ロータヨーク３２は、切れ目なく連続する
外周リング部３５と、このリング部３５の内側に同心的
に位置されるヨーク本体部３６と、これら外周リング部
３５とヨーク本体部３６とを一体に連結するブリッジ状
の複数の連結部３７とから形成されている。したがっ
て、ロータヨーク３２の周部には、ヨーク本体部３６と
外周リング部３５と連結部３７とによって形成される例
えば４個の磁石充填部３８が設けられている。これら充
填部３８は平面視円弧状をなしている。

【００３０】ヨーク本体部３６の中心部には回転軸３４
が貫通して取付けられる中心孔３９が設けられていると
ともに、その周囲には複数の通孔４０が設けられてい
る。通孔４０には後述の位置決め軸（図示しない）が通
され、それにより積層された磁性鋼板３２ａの磁石充填
部３８同志が位置ずれしないように正しく磁性鋼板３２
ａの位置を決めるようになっている。

【００３１】外周リング部３５は、ロータマグネット３
３の外側の磁路を形成するとともに、マグネット３３の
外周面に接してこれを外側から支持して回転中にロータ
マグネット３３が飛散するのを防止している。ヨーク本
体部３６はロータマグネット３３の内側の磁路を形成し
ている。連結部３７はヨーク本体部３６と外周リング部
３５とを連結してロータヨーク３２の構造上の強度を確
保している。

【００３２】なお、この第１の実施の形態に係る回転子
３１を備えるブラシレスモータは、例えば電気掃除機の
電動送風機の駆動モータとして使用されるものであり、
その回転子３１を例えば35000rpmの高速度で回転させる
仕様としてある。そして、この仕様を満足するために、
外周リング部３５の幅はロータマグネット３３の半径方
向の厚さの１／３以上としてある。これは実験の結果に
より定められたものであって、その上限値は所期のモー
タ性能を保持できる限度値例えば１／５未満としてあ
る。

【００３３】各ロータマグネット３３は、合成樹脂に磁
性体の粉末粒子を混入してなるいわゆるプラスチックマ
グネットであり、この第１の実施の形態においては、フ
ェライトマグネットに比較して保磁力が数倍大きい希土
類マグネット（特に、ネオジウム−鉄−ボロン系マグネ
ット）を採用している。このマグネット３３は射出成形
により各磁石充填部３８内に充填されて一体成形されて
いるとともに、連結部３７により互いに隔てられて非連
続に設けられている。

【００３４】なお、前記プラスチックマグネットは弾性
ゴムに磁性体の粉末粒子を混入して形成弾性を持たせた
プラスチックマグネットとしてもよく、この場合は一体
成形ではなく挿入して充填するように挿入により充填す
るようにしてもよく、また、溶融した状態で磁石充填部
に流し込んで充填するようにしてもよい。

【００３５】図６はロータマグネット３３を一体成形す
る成形型にロータヨークがセットされた状態を概略的に
示す断面図であって、この図中５１は前記中心孔３９に
嵌合する軸５１ａとその両側に前記通孔４０に通される
２本の位置決め軸（図示しない）を有した固定下型、５
２は固定下型５１の上方において上下動される上型、５
３は固定下型５２の上面をスライドして水平に往復移動
される側方押さえ型である。

【００３６】上型５２は溶融状態のプラスチックマグネ
ットを射出する射出ゲート５２ａを前記磁石充填部３８
と同数有しており、これらは図５に示すように各磁石充
填部３８の長手方向中心部に個別に対応する位置に設け
られている。左右一対の側方押さえ型５３の先端面は、
外周リング部３５の外周面に対応する半円弧状の凹面５
３ａをなしていて、ロータヨーク３２の半周に渡って嵌
合されて、これら一対の側方押さえ型５３でロータヨー
ク３２をその外側から全周に渡って支持するようになっ
ている。

【００３７】こうした射出成形型を用いてロータマグネ
ット３３は磁石充填部３８内に設けられる。射出成形を
行うには、まず、上型５２および左右一対の側方押さえ
型５３を夫々開いた状態において、所定枚数の磁性鋼板
３２ａを積層して、その中心孔３９を下型５１の軸５１
ａに嵌合させるとともに、通孔４０を下型５１のずしし
ない位置決め軸に嵌合して、下型５１上にロータヨーク
３２を位置決めしてセットする。

【００３８】次に、左右一対の側方押さえ型５３を閉じ
て、その先端部の凹面５３ａをロータヨーク３２の外周
面に嵌合させて、このヨーク３２をその全周から保持し
た後に、上型５２を下降させて射出成形型全体を閉じ
る。

【００３９】この後、溶けた状態の希土類プラスチック
マグネットを上型５２に導入し、その射出ゲート５２ａ
から型閉めされたロータヨーク３２の磁石充填部３８内
に射出して充填する。それにより、溶けた状態の希土類
プラスチックマグネットが磁石充填部３８内において一
体成形され、ロータマグネット３３がロータヨーク３２
内に設けられる。最後に、こうしてロータマグネット３
３が射出成形されたロータヨークは、射出成形型を開い
て取出される。

【００４０】なお、この第１の実施の形態ではロータヨ
ーク３２が複数の連結部３７を有しており、これらで仕
切られた磁石充填部３８の長手方向中心部に射出ゲート
５３ａを臨ませて射出成形をするから、夫々の磁石充填
部３８に対して充填される樹脂圧（プラスチックマグネ
ットの射出圧力）が各部にまんべんなく行き渡って、ロ
ータヨーク３２の全周に渡り前記樹脂圧がアンバランス
となることがない。ヨーク本体部３６と外周リング部３
５との中心がずれることがなく、それにより、高品質な
回転子３１とすることができる。

【００４１】また、本発明の他の実施の形態では、ロー
タヨーク３２は連結部を備えない構成でもよいが、この
形態では、外周リング部３５が左右一対の側方押さえ型
５３で位置決めされるとともに、その内側に配置される
ヨーク本体部３６が下型５１の軸５１ａに嵌合して位置
決めされた状態で、これらの間に形成される連続したリ
ング状の隙間（磁石充填部）に溶けたプラスチックマグ
ネットが射出成形により充填される。こうした形態にお
いて射出ゲート５３ａに対しては前記リング状の隙間の
容積が大きいため、この隙間内の各部の樹脂圧にアンバ
ランスを生じ易い。そのため、射出成形型に対する外周
リング部３５とヨーク本体部３６との嵌合における遊び
と前記樹脂圧のアンバランスとにより、ヨーク本体部３
６と外周リング部３５との中心がずれ易い。これに対し
て、既述のようにロータヨーク３２が連結部３７を有す
ることにより、前記中心ずれ（偏心）がない点で、この
第１の実施の形態に係る回転子は特に有利である。

【００４２】前記のようにして磁石充填部３８に充填し
て設けられた４個のロータマグネット３３のうちの一個
置きの二つは外側面がＮ極、内側面がＳ極に着磁され、
他の一個置きの二つは反対に外側面がＳ極に内側面がＮ
極に着磁されている。したがって、回転子３１はその周
方向に交互にＮ極とＳ極の極性を示す磁極部を有してい
る。なお、前記配置に代えて、回転子３１がその周方向
に二つの隣接するＮ極と二つの隣接するＳ極の極性を示
す磁極部を有するように着磁してもよい。

【００４３】図１中４１は回転軸３４に嵌合し、かつ、
玉軸受２５の内輪とロータヨーク３２のヨーク本体部３
６との間に介装されたスリーブやワッシャなどのスペー
サである。

【００４４】前記内転型ブラシレスモータの構成におい
て、その回転子３１の回転駆動に有効に寄与する有効磁
束は、ロータマグネット３３の外側のＮ極から回転子３
１の外部空間、つまりはステータ２１の磁極２２ａの先
端面との間のエアーギャップｇ（図１参照）を通ってス
テータ２１と交差し、再び他の磁極２２ａからエアーギ
ャップｇを通ってロータマグネット３３の外側のＳ極へ
と到達する。このような有効磁束はステータ２１の磁極
２２ａに発生される磁束と作用し合って、回転子３１に
トルクを与えて、この回転子３１を回転駆動することが
できる。

【００４５】そして、このモータが備える前記回転子３
１では、プラスチックマグネットからなるロータマグネ
ット３３が、射出成形によりロータヨーク３２の外周リ
ング部３５とヨーク本体部３６と連結部３７とで区画さ
れる磁石充填部３８に充填して一体成形されたものであ
るから、圧入によらず、また、接着剤を用いることな
く、その全面を磁石充填部３８の内面（マグネット接着
面）に接着させてロータヨーク３２に固定できる。

【００４６】そのため、回転子３１の回転時に遠心力に
よるロータマグネット３３の各部に与えられる荷重分布
が均一となり、高速回転下でロータマグネット３３の一
部に遠心力が集中して、このマグネット３３が剥がれる
ことが防止されるので、この剥がれに伴って薄肉な外周
リング部３５が外側へ膨れ出して変形することを防止で
きる。したがって、例えば35000rpmの高速回転を定常回
転とする内転型ブラシレスモータ用として適するもので
ある。

【００４７】特に、この第１の実施の形態においては、
ロータマグネット３３に希土類のプラスチックマグネッ
トを充填して一体成形してなるものを採用したから、そ
の保磁力が大であることにより、ロータマグネット３３
の径方向の厚みをフェライトマグネットに比較して数分
の１と薄くしても、磁気的性能をフェライトマグネット
と等価にできる。それにより、ロータマグネット３３の
質量が小さいので、このマグネット３３に作用する遠心
力の大きさも小さくできる。このことも外周リング部３
５の膨出変形を抑制しつつ回転子３１を高速回転させる
のに有効である。

【００４８】また、既述のように磁石充填部３８に射出
成形によりロータマグネット３３を一体成形して設ける
ので、回転子３１の組み立てに当たり、そのロータヨー
ク３２に予め成形されたロータマグネット片を逐一圧入
する面倒な手間を必要としない。そのため、前記射出成
形により良好な作業性をもって容易にロータマグネット
３３をロータヨーク３２に設けることができる。

【００４９】しかも、磁石充填部３８に射出成形により
一体成形して設けられたロータマグネット３３は、その
外周面が直接外周リング部３５の内面に接着されて、こ
れら両面間に接着層のような磁気抵抗層が形成されるこ
とがない。そのため、ステータ２１の磁極２２ａとロー
タマグネット３３の外周面との距離を近付けられ、した
がって、モータ性能を向上できる。

【００５０】さらに、ロータヨーク３２は磁性鋼板３２
ａを多数枚積層してなるが、その磁性鋼板３２ａはプレ
ス型により打ち抜かれたものであるから、磁石充填部３
８に臨んだ縁部には微小なバリが出ている。そのため、
磁石充填部３８に射出成形により充填して固化されたロ
ータマグネット３３の磁石充填部３８への接着を強固に
できる。それにより、特に、磁石充填部３８の軸方向に
対するロータマグネット３３の抜けを確実に防止でき
る。

【００５１】図７は本発明の第２の実施の形態を示して
いる。この実施形態は、ロータヨークをなす多数枚の積
層された磁性鋼板の積層構造のみが前記第１の実施の形
態とは異なり、それ以外の構成は図７に図示されない部
分を含めて図１〜図６に示された前記第１の実施の形態
に記載の内転形ブラシレスモータが備える回転子と同じ
構成である。そのため、同一構成部分には前記第１の実
施の形態と同一の符号を付してその構成の説明およびそ
れに基づく作用効果の説明については省略するが、この
同一部分についてもこの第２の実施の形態に係る回転子
の構成の一部を構成するものである。

【００５２】この第２の実施の形態において、多数枚の
磁性鋼板３２ａは、その連結部３７が回転子３１の軸方
向に対して斜めとなるように、互いに周方向に位置をず
らして積層されている。それによって、磁石充填部３８
も同様に傾斜されていて、そこにプラスチックマグネッ
トを射出成形により充填してロータマグネット３３を一
体成形している。なお、以上の点以外の構成は前記第１
の実施の形態と同じである。

【００５３】こうした構成の回転子３１は、磁石充填部
３８内でロータマグネット３３を一体成形して設けたこ
とにより、本発明の第１の課題を解決できることに加え
て、トルクむらや回転むらを小さくできる。

【００５４】すなわち、ロータヨーク３２をなす多数枚
の磁性鋼板３２ａが互いに周方向にずらして、その連結
部３７と外周リング部３５とヨーク本体部３６とがなす
磁石充填部３８を斜めに設けたので、これに充填して一
体成形されるロータマグネット３３をスキューさせて設
けることができる。そのため、複数のロータマグネット
３３の配置に起因する内転型ブラシレスモータのコギン
グトルクとトルクリップルとを小さくして、前記高速回
転時におけるトルクむらや回転むらを小さくできるもの
である。

【００５５】なお、上記第１の実施の形態および第２の
実施の形態においては、射出成形によりプラスチックマ
グネットを磁石充填部に射出により充填するようにした
が、これは記述のように弾性ゴムに磁性体の粉末粒子を
混入したプラスチックマグネットを充填するようにして
も、上記第１の実施の形態および第２の実施の形態にお
れると同様の効果が得られるものである。

【００５６】つぎに、本発明の第３の実施の形態を図８
を参照して説明する。この第３の実施の形態における回
転子の構成は、磁石充填部に充填されるロータマグネッ
トを弾性変形可能なプラスチックマグネットとした構成
を除いては上記第１の実施の形態における回転子の構成
と同一であることから、同一構成部分については同一符
号を付してその構成、作用の説明は省略する。

【００５７】図８に示すように回転子３１は磁性鋼板３
２ａを積層して構成されているため、既述のように打ち
抜き時に生じたバリおよび打ち抜きによって生じるいわ
ゆるダレ等によって積層された磁性鋼板３２ａによって
形成される磁石充填部３８の内周面は微小な凹凸からな
る凹凸面Ｓ１となる。この磁石充填部３８に例えば弾性
を有するゴム等に磁性体の粉末粒子を混入して形成した
弾性変形可能なプラスチックマグネット１３３を圧入つ
まり充填するものである。そして、前記プラスチックマ
グネット１３３が磁石充填部３８内に充填された状態で
は前記微小な凹凸と前プラスチックマグネット１３３の
外周面とはプラスチックマグネット１３３の弾性により
相互に食い込み合って圧接状態で接触しているため、プ
ラスチックマグネット１３３は相互に食い込み合った微
小な凹凸によって軸方向への移動を確実に防止されるも
のである。また、磁石充填部３８に弾性変形可能なプラ
スチックマグネット１３３を充填するものであることか
ら接着剤を不要とし、また、充填された状態ではプラス
チックマグネット１３３の外周面は磁石充填部３８の内
面に圧接状態に充填されて一体化されていることからプ
ラスチックマグネット１３３の磁石充填部３８の内面か
らの剥がれを防止でき外周リング部３５の膨出変形を抑
制できるとともに、磁石充填部３８の内面とプラスチッ
クマグネット１３３との間の磁器抵抗の増加を抑制でき
るものである。

【００５８】なお、当然のことではあるが前記プラスチ
ックマグネット１３３は回転子３１が高速回転すること
により生じる遠心力によって弾性変形しない弾性に設定
されているものである。

【００５９】この第３の実施の形態においては、磁石充
填部３８に別個にプラスチックマグネット１３３を圧入
して充填するようにしたが、これは従来のフェライトマ
グネットのように硬質ではないことからその充填は容易
であり、また、既述のように接着剤等を不要とすること
ができるものである。また、射出成形による場合のよう
に射出成形機等を不要とするものであり、特に小形、多
種少量生産の場合における回転子の生産には有効であ
る。なお、前記プラスチックマグネット１３３を溶融状
態として磁石充填部３８に流し込むことによって充填し
てもよいものである。

【００６０】つぎに、この発明の第４の実施の形態を図
９を参照して説明する。この第４の実施の形態における
回転子の構成は磁性鋼板３２ａの構成を除いては第３の
実施の形態における回転子の構成と同一であることか
ら、第３の実施の形態における回転子と同一構成部分に
ついては同一符号を付し、その構成、作用の説明は省略
する。

【００６１】図９（Ａ）、（Ｂ）に示すように磁性鋼板
３２ａのヨーク本体部３６に形成した通孔１４０は中心
孔３９の軸心を中心とした円弧に沿った長孔に形成され
ており、前記磁性鋼板３２ａを所定枚数積層し、前記通
孔１４０に図示しない位置決め軸（長孔１４０の短径よ
り僅かに小さい直径とした軸）を通した状態で前記各磁
性鋼板３２ａを中心孔３９を中心としてランダムに周方
向に意図的に回動つまりずらし、この状態で中心孔３９
に回転軸３４を圧入する。そして、この積層された磁性
鋼板３２ａに回転軸３４を圧入した状態では、各磁性鋼
板３２ａは意図的に周方向にずらされていることにより
磁石充填部３８の内周面には図９（Ｃ）に示すように凹
凸によって凹凸面Ｓ２が形成されることになる。このよ
うに内周面に凹凸面Ｓ２が形成された磁石充填部３８に
弾性変形可能なプラスチックマグネット１３３を圧入等
して充填する。そして、充填されたプラスチックマグネ
ット１３３と前記凹凸とはプラスチックマグネット１３
３の弾性によって相互に食い込み合って圧接状態で接触
している。したがって、プラスチックマグネット１３３
は相互に食い込み合った凹凸により軸方向への移動を確
実に防止されるものである。また、磁石充填部３８に弾
性変形可能なプラスチックマグネット１３３を充填する
ものであることから接着剤を不要とし、また、充填され
た状態ではプラスチックマグネット１３３の外周面は磁
石充填部３８の内面に圧接状態に充填されて一体化され
ていることからプラスチックマグネット１３３の磁石充
填部３８の内面からの剥がれを防止でき外周リング部３
５の膨出変形を抑制できるとともに、磁石充填部３８の
内面とプラスチックマグネット１３３との間の磁器抵抗
の増加を抑制できるものである。

【００６２】なお、前記磁石充填部３８の内周面に形成
する凹凸は上記第４の実施の形態のように磁性鋼板３２
ａに形成する通孔１４０を形成することなく、図１０に
示すように任意の連結部３７の幅寸法Ｗ１を他の連結部
３７の幅寸法Ｗ２より大きくするつまり連結部３７の幅
寸法を変え、この異なる幅寸法に形成した連結部３７を
ランダムに周方向にずらして磁性鋼板３２ａを組み合わ
せることによって形成してもよく、また、図１１に示す
ように磁石充填部３８のいずれかに凹部が形成されるよ
うに磁性鋼板３２ａに半円形状の凹状切欠部（または凸
状部）３８ａを形成し、この凹状切欠部３８ａが磁石充
填部３８のいずれかに配置されるように各磁性鋼板３２
ａをランダムに組み合わせることつまり周方向にずらす
ことにより磁石充填部３８の内周面に凹凸面を形成する
ようにしてもよい。要は磁石充填部３８の内周面にこの
磁石充填部３８に充填されたプラスチックマグネット１
３３の弾性により相互に食い込み合う凹凸が形成される
構成であればどのように構成してもよいものである。

【００６３】

【発明の効果】以上詳記した構成の本発明によれば次の
効果がある。

【００６４】請求項１の発明に係る内転型ブラシレスモ
ータ用回転子によれば、遠心力によりロータマグネット
の各部に与えられる荷重分布を均一にして、外周リング
部の膨出変形を抑制したから、高速回転に適する。しか
も、ロータマグネットを一体成形により充填する場合は
ロータマグネットを逐一圧入して取付ける面倒な手間が
ないので、ロータマグネットの取付け作業性を向上でき
る。また、ロータマグネットの外周面と外周リング部の
内面との間に磁気抵抗層が形成されることがないので、
モータ性能を向上できる。

【００６５】請求項２の発明に係る内転型ブラシレスモ
ータ用回転子によれば、第１の課題を解決できることに
加えて、磁性鋼板のプレス打ち抜き加工に伴う微小なバ
リを利用して、磁石充填部内面に対するロータマグネッ
トの接着を強固にできるので、ロータマグネットの取付
け強度を高めることができる。

【００６６】請求項３の発明に係る内転型ブラシレスモ
ータ用回転子によれば、第１の課題を解決できることに
加えて、ロータマグネットをスキューさせて、内転型ブ
ラシレスモータのコギングトルクとトルクリップルとが
小さくなるようにしたので、トルクむらや回転むらを小
さくできる。

【００６７】請求項４の発明に係る内転型ブラシレスモ
ータ用回転子によれば、磁石充填部に弾性変形可能なプ
ラスチックマグネットを充填するものであるから積層さ
れた磁性鋼板の打ち抜き加工に伴う微小なバリおよび打
ち抜きにより生じるダレ等にによる微小な凹凸と前記プ
ラスチックマグネットとが相互に食い込み合って軸方向
への移動を確実に防止できる。また、プラスチックマグ
ネットの剥がれに伴う外周リング部の膨出変形の抑制お
よび磁石充填部の内面とプラスチックマグネットとの間
の磁気抵抗の増加を抑制できる。

【００６８】また、請求項５の発明に係る内転型ブラシ
レスモータ用回転子によれば、積層された磁性鋼板を意
図的に周方向にずらすことにより磁石充填部の周面を凹
凸面とすることにより、打ち抜きに伴って生じるバリと
前記プラスチックマグネットの相互の食い込みに加え
て、前記凹凸と前記プラスチックマグネットとが相互に
食い込み合ってプラスチックマグネットの軸方向への移
動を確実に防止できる。また、プラスチックマグネット
の剥がれに伴う外周リング部の膨出変形の抑制および磁
石充填部の内面とプラスチックマグネットとの間の磁気
抵抗の増加を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る回転子を備え
る内転型ブラシレスモータの構成を示す断面図。

【図２】図１中Ｚ−Ｚ線に沿って示す内転型ブラシレス
モータの断面図。

【図３】第１の実施の形態に係る回転子の構成を示す斜
視図。

【図４】図３に示された回転子の構成を示す平面図。

【図５】図３に示された回転子のロータヨークが有する
磁性鋼板の構成を示す平面図。

【図６】第１の実施の形態に係る回転子のロータマグネ
ットを一体成形する射出成形型にロータヨークがセット
された状態を概略的に示す断面図。

【図７】本発明の第２の実施の形態に係る回転子の構成
を示す斜視図。

【図８】本発明の第３の実施の形態に係る回転子の構成
を示す図であり、（Ａ）はその斜視図、（Ｂ）は磁石充
填部の内周面を示す拡大図（図（Ａ）のＸ−Ｘ線での断
面図）である。

【図９】本発明の第４の実施の形態に係る回転子の構成
を示す図であり、（Ａ）はその斜視図、（Ｂ）は平面
図、（Ｃ）は磁石充填部の内周面を示す拡大図（図
（Ｂ）のＹ−Ｙ線での断面図）である。

【図１０】上記第４の実施の形態における回転子の他の
実施の形態を示す平面図。

【図１１】上記第４の実施の形態における回転子のさら
に他の実施の形態を示す平面図。

【符号の説明】

３１…回転子、 ３２…ロータヨーク、 ３２ａ…磁性鋼板、 ３３…ロータマグネット、 ３５…外周リング部、 ３６…ヨーク本体部、 ３７…連結部、 ３８…磁石充填部、 １３３…プラスチックマグネット（ロータマグネッ
ト）。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外周リング部およびこのリング部の内側に
   位置されるヨーク本体部を有したロータヨークと、前記
   外周リング部と前記ヨーク本体部との間に前記外周リン
   グ部の内面に沿って設けられたロータマグネットとを備
   える内転型ブラシレスモータ用回転子において、前記ロ
   ータマグネットを、前記外周リング部と前記ヨーク本体
   部との間に設けた磁石充填部に充填したプラスチックマ
   グネットとしたことを特徴とする内転型ブラシレスモー
   タ用回転子。
2. 【請求項２】前記外周リング部と前記ヨーク本体部とを
   一体に連結する複数の連結部を有してプレス型により打
   抜かれた多数枚の磁性鋼板を積層して、前記ロータヨー
   クを形成したことを特徴とする前記請求項１に記載の内
   転型ブラシレスモータ用回転子。
3. 【請求項３】前記連結部が傾斜するように前記多数枚の
   磁性鋼板を互いに周方向にずらして積層したことを特徴
   とする前記請求項２に記載の内転型ブラシレスモータ用
   回転子。
4. 【請求項４】多数の磁性鋼板を積層して形成され外周リ
   ング部およびこのリング部の内側に位置されるヨーク本
   体部を有したロータヨークと、前記外周リング部と前記
   ヨーク本体部との間に前記外周リング部の内面に沿って
   設けられたロータマグネットとを備える内転型ブラシレ
   スモータ用回転子において、前記外周リング部と前記ヨ
   ーク部本体との間に磁石充填部を形成し、この磁石充填
   部に弾性変形可能なプラスチックマグネットを充填した
   ことを特徴とする内転型ブラシレスモータ用回転子。
5. 【請求項５】前記磁石充填部の周面を積層される磁性鋼
   板を周方向にずらすことにより凹凸面としたことを特徴
   とする請求項４記載の内転型ブラシレスモータ用回転
   子。