JPH062976U - プラスチックマグネットローター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、プラスチックマグネットの成形加
工時にクラックや割れを生じさせることなく製造可能な
磁気特性の優れたプラスチックマグネットローターを提
供することを目的とする。 【構成】 外周面１２ｅから放射方向に、先端部が末広
がり状の複数の保持部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ
を突設させたけい素鋼板等の磁性体を所定枚数積層して
ローターヨーク１２を形成し、前記複数の保持部１２
ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの側面と、磁性体の外周面
１２ｅとによって形成される凹陥部１５にプラスチック
マグネット１３を複数個に分割して成形加工することに
より、前記プラスチックマグネット１３が受ける応力を
良好に緩和し、クラック及び割れ等が発生するのを確実
に防ぐように構成したことを特徴とする

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ファン等の駆動用に使用する無整流子電動機のローターに係り、特 に、ローターのマグネット部分が、例えば、射出成形法により製造されるプラス チックマグネットローターの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、無整流子電動機のローターは、一般に、ローターシャフトと、例えば、 フェライト焼結磁石等からなる永久磁石との間にアルミブッシュを介して接着剤 で固定するか、あるいは、永久磁石とローターシャフトとをその間にアルミイン ジェクション又はダイカスト成形加工等を行って固定したものが使用されていた が、前記永久磁石はその成形加工時等に生ずる外部からの衝撃や、電動機の使用 中等に加わる衝撃等により割れを生じる等の問題があった。また、永久磁石はそ の肉厚が比較的薄いためリング状に成形することが極めて難しく、無整流子電動 機のローターとしての製造、組立に多くの手間と時間が必要となり、この種のロ ーターの生産性を向上させることが困難であった。

【０００３】 また、最近では、前記フェライト焼結磁石等からなる永久磁石にかわり、フェ ライト等からなる磁性粉と、ポリアミド樹脂等熱可塑性のプラスチックとを混練 したプラスチックマグネット（以下、単にプラマグという）が利用されるように なってきた。このプラマグを利用した無整流子電動機のローター（以下、単にプ ラマグローターという）の構造を図１２ないし図１４によって説明する。図１２ ないし図１４において、１はプラマグローターを示し、２はそのローターシャフ トであり、ローターヨーク３が圧入等の手段により装着されている。４は前記ロ ーターヨーク３又は、ローターシャフト２の外周面に、例えば、射出成形手段に よって設けたプラマグである（図１３，図１４参照）。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】 前記図１２において、円柱状のローターヨーク３の外周面全体に筒状のプラマ グ４を直接射出成形してプラマグローター１を形成する場合、前記プラマグ４は 、ローターヨーク３の外周面上にリング状に成形加工されるため、射出成形後プ ラマグ４が硬化する場合、該プラマグ４とローターヨーク（金属）３との熱膨張 係数の違いによりプラマグ４は内部応力を受け、クラックや割れが発生すること が間々あった。また、ローターヨーク３の表面は比較的滑らかに形成されている ため、プラマグ４とローターヨーク３とのなじみが悪く、プラマグローター１が 回転したときに生ずる遠心力等の作用により、プラマグ４がローターヨーク３か らはがれたりする等の問題が生じる。特に、一度クラックが発生すると、プラマ グ４と金属であるローターヨーク３との接合強度が低下し、無整流子電動機のロ ーターとしての信頼性が損なわれるという問題があった。

【０００５】 また、図１４において、ローターシャフト２に直接プラマグ４を射出成形して プラマグローター１を形成する場合は、前述した従来技術よりもクラックや割れ が発生する可能性が少ない反面、金属性のローターヨークが全く存在していない ため、磁束の流れが悪く、プラマグローター１自体の磁気特性が低下する問題（ 前述の従来技術と同等の磁束数が得られない等）が生じ、高出力の無整流子電動 機を製造することができない不具合があった。

【０００６】 本考案は、前記の種々の問題点に鑑み、クラックや割れ等を発生させることな く、良好な磁気特性を得ることが可能なプラマグローターを提供することを目的 とする。

【０００７】

【考案が解決するための手段】

本考案は、前記課題を解決するために、まず、請求項１記載のプラマグロータ ーは、磁性体の外周面から、先端部が逆三角形状の複数個の保持部を放射方向に 突設させた状態にけい素鋼板を打ち抜き、前記磁性体の素板を所定枚数積層して ローターヨークを形成し、前記ローターヨークの複数の保持部側面と、ローター ヨークの外周面とによって形成される凹陥部にプラマグを成形加工してプラマグ ローターを構成する。

【０００８】 また、請求項２記載のプラマグローターは、円板状のけい素鋼板を所要の厚さ 積層して形成した磁性体をローターシャフトに装着した後、この磁性体をプラマ グで囲繞してプラマグローターを構成する。

【０００９】 更に、請求項３記載のプラマグローターは、ローターシャフトの外径よりも大 きい内径をもつ円板状のけい素鋼板を所要の厚さ積層して形成した磁性体をロー ターシャフトに遊合・配置した後、プラマグで前記磁性体を囲繞するとともに、 ローターシャフトと磁性体との間隙にもプラマグを充填させてプラマグローター を構成する。

【００１０】 本考案のプラマグローターは、以上のように構成したので、その作用は次に示 すとおりである。

【００１１】

【作用】

請求項１記載のプラマグローターにおいては、ローターヨークの外周面と、こ の外周面から放射方向に突設した複数の保持部によって形成した凹陥部に、プラ マグを複数個に分割して成形加工するようにしたので、プラマグとローターヨー クとの熱膨張係数の違いにより生じる内部応力は、プラマグを分割することによ り小さくでき、かつ、ローターヨークの円周方向で吸収することが可能となるた め、クラックや割れが発生するのを著しく抑制することができる。また、磁性体 を積層してローターヨークが形成されているので、ローターヨークの積層面とプ ラマグとのなじみが良好となり、しかも、前記複数の保持部の先端部がそれぞれ 逆三角形状となっているので、くさび作用によってプラマグの抜脱を確実に防ぐ ことができる。

【００１２】 また、請求項２記載のプラマグローターにおいては、ローターシャフトに装着 した磁性体をプラマグで囲繞するようにしたので、前記磁性体の存在により磁束 数を増大させることが可能となり、プラマグローターの磁気特性を著しく向上さ せることができる。

【００１３】 更に、請求項３記載のプラマグローターにおいては、ローターシャフトの外周 面に磁性体を一定の間隔を保って遊嵌し、前記ローターシャフトと磁性体との間 隙にプラマグを充填させるようにしたので、前記ローターシャフトと磁性体との 間隙に充填したプラマグが、ローターシャフトを直接保持するため、磁性体の小 形化がはかれるとともに、プラマグ成形時の緩衝効果が期待でき、プラマグと磁 性体との応力を良好に緩和することができる。しかも、磁性体の存在によりプラ マグローターの磁気特性を向上させることもできる。

【００１４】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図１ないし図４により説明する。図１ないし図４にお いて、１０はプラマグローターを示し、１１はそのローターシャフトであり、１ ２はローターシャフトに圧入等の手段により装着したローターヨーク、１３は複 数個に分割して成形加工したプラマグである。

【００１５】 プラマグローター１０は、ローターシャフト１１、ローターヨーク１２、プラ マグ１３から構成されており、前記ローターヨーク１２は、けい素鋼板等の磁性 体をプレス等で打ち抜き形成した素板１４を所定枚数積層してなり、前記ロータ ーシャフト１１の外周面に圧入等の手段にて装着する。また、このローターヨー ク１２の外周面１２ｅには、図２に示すように、径方向の長さを同一となした複 数の保持部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが放射方向に突設されており、これ ら複数の保持部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、ローターヨーク１２の外周 面１２ｅより径方向に向けて約２／３程度の長さ部分から先端にかけて末広がり 状（逆三角形状）に形成されている。そして、前記ローターヨーク１２の外周面 １２ｅと、各保持部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの側面との間には、図２で 示すように、凹陥部１５が一体に形成されている。

【００１６】 次に、プラマグ１３は、ポリアミド樹脂等熱可塑性のプラスチックと、フェラ イト等からなる磁性粉とを混練し、これを後述する、例えば、射出成形手段によ り、極異方性を示すように、前記ローターヨーク１２の外周面１２ｅと、前記外 周面１２ｅから放射方向に突設した保持部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ側面 によって形成される凹陥部１５に射出成形することによって設ける。

【００１７】 次に、図９により、前記プラマグローター１０を製造する場合について説明す る。図９において、１６は上金型、１７は上金型１６に穿孔したローターシャフ ト１１保持用のシャフト保持孔、１８はプラマグ１３を下金型１９の上部側に向 けて穿設した空間部２０内へ注入するための注入口、２１は前記空間部２０の底 部中心に穿孔したローターシャフト１１保持用のシャフト保持孔である。

【００１８】 プラマグローター１０の製造に際しては、まず、ローターヨーク１２を装着し たローターシャフト１１の一方を前記下金型１９の空間部２０の底部中心に穿孔 したシャフト保持孔２１に挿入してローターヨーク１２を下金型１９内にセット し、ついで、上金型１６を下金型１９上に被せ、前記ローターシャフト１１の他 方を前記上金型１６に穿孔したシャフト保持孔１７に挿入する。この後、上金型 １６の上部側に開口した注入口１８よりプラマグ１３を前記空間部２０内へ注入 し、射出成形を行って、ローターヨーク１２の凹陥部１５にプラマグ１３を形成 する。

【００１９】 なお、図９では前記プラマグ１３の注入口１８は１ヶ所しか図示していないが 、上面から見た場合（図示せず）には、複数の注入口１８（凹陥部１５の数と同 数）がローターヨーク１２の凹陥部１５の位置と合致させて設けられており、プ ラマグ１３を各注入口１８から前記空間部２０内に同時に注入し、図３で示すよ うに複数個に分割して射出成形を行って形成するようになっている。

【００２０】 次に、図５及び図６により、本考案のプラマグローターの第２の実施例につい て説明する。図５及び図６において、２２はプラマグローターを示し、２３はそ のローターシャフトであり、円板状のけい素鋼板等よりなる磁性体２４が圧入等 の手段により装着されている。２５はプラマグである。

【００２１】 プラマグローター２２は、ローターシャフト２３、磁性体２４、プラマグ２５ から構成されており、前記磁性体２４は、けい素鋼板等をプレス等で円形に打ち 抜き加工した板体２６を所要の厚さ積層し、各けい素鋼板相互が離脱しないよう に数ケ所で図示しないかしめ手段にて固定した後、ローターシャフト２３の外周 面に圧入等の手段により装着する。

【００２２】 次に、プラマグ２５は、前記プラマグ１３と同様にポリアミド樹脂等熱可塑性 のプラスチックと、フェライト等からなる磁性粉とを混練し、これを、後述する 、例えば、射出成形手段によって、前記磁性体２４を囲繞するような状態で射出 成形する。

【００２３】 次に、図１０により、プラマグローター２２を製造する場合について説明する 。図１０において、２７は上金型１６の下部中央付近に突設した凸部を示し、ま ず、前記板体２６を所要厚さ積層した磁性体２４を圧入等の手段により装着した ローターシャフト２３の一方を下金型１９の空間部２０の底部中心に穿設したシ ャフト保持孔２１に挿入して磁性体２４を下金型１９の空間部２０にセットし、 ついで、上金型１６を被せ、前記ローターシャフト２３の他方を前記上金型１６ に穿設したシャフト保持孔１７に挿入する。この後、上金型１６の上部側に開口 した注入口１８より前記プラマグ２５を前記空間部２０内へ注入し、前記磁性体 ２４を囲繞するように射出成形を行って、磁性体２４の外側全体にプラマグ２５ を形成する。

【００２４】 次に、図７及び図８により、本考案のプラマグローターの第３の実施例につい て説明する。図７及び図８において、２４ａは中空円板状のけい素鋼板等よりな る磁性体、２５ａはプラマグ、２８はプラマグローター、２９はプラマグ２５ａ の成形加工時に生じる孔部である。

【００２５】 プラマグローター２８は、ローターシャフト２３、磁性体２４ａ、プラマグ２ ５ａにより構成されており、前記磁性体２４ａは、けい素鋼板等をプレス等で中 空円板状に打ち抜き加工した板体２６ａを所要の厚さ積層して、各けい素鋼板相 互が離脱しないように数ケ所で図示しないかしめ手段にて固定してある。なお、 前記板体２６ａの内径は、ローターシャフト２３の外径よりも大きくしてあり、 ローターシャフト２３には、前記磁性体２４ａが一定の間隔を保って遊嵌されて いる。

【００２６】 次に、プラマグ２５ａは、ポリアミド樹脂等熱可塑性のプラスチックと、フェ ライト等からなる磁性粉とを混練し、これを、後述する、例えば、射出成形手段 により磁性体２４ａを囲繞するとともに、ローターシャフト２３と磁性体２４ａ との間隙にも充填するように射出成形を行って、磁性体２４ａの周囲にプラマグ ２５ａを形成する。

【００２７】 次に、図１１により、プラマグローター２８を製造する場合について説明する 。図１１において、３０は下金型１９の空間部２０内に突設させた磁性体２４ａ を支持するための支持部である。まず、ローターシャフト２３の一方を下金型１ ９の空間部２０の底部中心に穿設したシャフト保持孔２１に挿入した後、板体２ ６ａを所要の厚さ積層した磁性体２４ａを前記ローターシャフトに挿入して前記 支持部３０により支持する（支持部３０の高さは、前記磁性体２４ａが前記空間 部２０のほぼ中央に位置するような高さで設ける）。ついで、上金型１６を被せ 、前記ローターシャフト２３の他方を前記上金型１６に穿設したシャフト保持孔 １７に挿入する。この後、上金型１６の上部側に開口した注入口１８より前記プ ラマグ２５ａを前記空間部２０内へ注入し、前記磁性体２４ａを囲繞するととも に、前記ローターシャフト２３と磁性体２４ａとの間隙にも充填するように射出 成形を行って、磁性体２４ａの周囲にプラマグ２５ａを形成するものである。

【００２８】

【考案の効果】 本考案は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果が ある。

【００２９】 請求項１記載のものは、打ち抜き加工したけい素鋼板等の磁性体を積層して設 けたローターヨーク外周面の凹陥部にプラマグを分割して成形加工するようにし たので、従来のように、金属製のローターヨークに円筒形のプラマグを一体的に 形成したものに比べ、前記分割したプラマグとローターヨークとの接触面積が大 となるため、両部材のなじみが良好となり、特性の優れたプラマグローターを製 造することができる。特に、ローターヨークの外周面には、先端を末広がり状（ 逆三角形状）に形成した複数の保持部が突設されているので、各保持部間の凹陥 部に設けたプラマグは、前記末広がり状の保持部の存在によりくさび作用が働き 、ローターヨークに確実に保持させることができる。その上、保持部の先端部と 、プラマグが同一平滑面となるように成形加工を行っているので、プラマグロー ターの外周面は同一平滑面となるため、プラマグローターのバランスが良好とな り、振動や騒音を軽減することができる。更に、プラマグを前記保持部の側面と 、ローターヨークの外周面とにより形成される凹陥部に複数個に分割して成形加 工する方式を採用しているので、プラマグがプラマグローターの運転時に受ける 応力を円滑に緩和でき、プラマグの割れやクラックが発生するのを確実に防ぐこ とができる。

【００３０】 請求項２記載のものは、円板状のけい素鋼板を所要の厚さ積層した磁性体をロ ーターシャフトに圧入等の手段により装着した後、磁性体の外側全体にプラマグ を形成するようにしたので、磁性体の存在により、従来のように、プラマグをロ ーターシャフトに直接成形加工したものに比して、磁束数の増大をはかることが 可能となり、磁気特性の優れたプラマグローターを提供することができる。

【００３１】 請求項３記載のものは、円板状のけい素鋼板を所要の厚さ積層した磁性体を、 ローターシャフトから一定の間隔を保って遊嵌させ、磁性体の周囲にプラマグを 形成するようにしたので、ローターシャフトと磁性体との間隙に充填したプラマ グがローターシャフトを直接保持するため、磁性体の小型化が可能となり、その 結果、プラマグと磁性体との間に生じる応力を良好に緩和することができるとも に、前記磁性体の存在により磁気特性の優れたプラマグローターを形成すること ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のプラスチックマグネットローターを示
す斜視図である。

【図２】本考案のプラスチックマグネットローターに使
用するローターヨークを示す斜視図である。

【図３】本考案のプラスチックマグネットローターの正
面図である。

【図４】本考案のプラスチックマグネットローターを図
３のＡ−Ａ線で切断した状態を示す断面図である。

【図５】本考案の第２の実施例のプラスチックマグネッ
トローターを切欠いて示す断面斜視図である。

【図６】本考案の第２の実施例のプラスチックマグネッ
トローターを示す縦断面図である。

【図７】本考案の第３の実施例のプラスチックマグネッ
トローターを切欠いて示す断面斜視図である。

【図８】本考案の第３の実施例のプラスチックマグネッ
トローターを示す縦断面図である。

【図９】本考案の第１の実施例で示すプラスチックマグ
ネットローターの製造手段を説明するための説明図であ
る。

【図１０】本考案の第２の実施例で示すプラスチックマ
グネットローターの製造手段を説明するための説明図で
ある。

【図１１】本考案の第３の実施例で示すプラスチックマ
グネットローターの製造手段を説明するための説明図で
ある。

【図１２】従来のプラスチックマグネットローターを示
す断面図である。

【図１３】従来のプラスチックマグネットローターを示
す正面図である。

【図１４】従来のプラスチックマグネットローターを示
す断面図である。

【符号の説明】

１０ プラスチックマグネットローター １１ ローターシャフト １２ ローターヨーク １２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ 保持部 １２ｅ 外周面 １３ プラスチックマグネット １４ 素板 １５ 凹陥部 １６ 上金型 １７ シャフト保持孔 １８ 注入口 １９ 下金型 ２０ 空間部 ２１ シャフト保持孔 ２２ プラスチックマグネットローター ２３ ローターシャフト ２４ 磁性体 ２４ａ 磁性体 ２５ プラスチックマグネット ２５ａ プラスチックマグネット ２６ 板体 ２６ａ 板体 ２７ 凸部 ２８ プラスチックマグネットローター ２９ 孔部 ３０ 支持部

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ローターヨークにプラスチックマグネッ
   トを成形加工するようにしたプラスチックマグネットロ
   ーターにおいて、ローターシャフトに磁性体を所定枚数
   積層して装着したローターヨークの外周面に、先端部を
   逆三角形状に形成した保持部を放射方向に複数個突設
   し、前記保持部側面と、前記ローターヨークの外周面と
   によって形成される凹陥部に、プラスチックマグネット
   を成形加工し、前記プラスチックマグネットを前記凹陥
   部に複数個に分割して配設したことを特徴とするプラス
   チックマグネットローター。
2. 【請求項２】 ローターシャフトに装着した円板状のけ
   い素鋼板等よりなる磁性体を、プラスチックマグネット
   で囲繞するようにしたことを特徴とする請求項１記載の
   プラスチックマグネットローター。
3. 【請求項３】 円板状のけい素鋼板等よりなる磁性体
   に、ローターシャフトを前記磁性体と一定の間隔を設け
   て挿入し、前記ローターシャフトと磁性体との間隙にプ
   ラスチックマグネットを充填させて、前記磁性体の外側
   を囲繞するようにしたことを特徴とする請求項２記載の
   プラスチックマグネットローター。