(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸、この回転軸に同軸的に設けられたヨーク、このヨークの外周面を覆う筒状の磁石、およびこの磁石の外面を覆う熱収縮チューブで形成された磁石保護カバーを備え、前記ヨークの軸方向の端面には前記熱収縮チューブの端部を収容する溝を備えていることを特徴とするモータ回転子。
【請求項２】
ヨークは、このヨークの両端面に熱収縮チューブの端部を収容するリング状の溝を備えたことを特徴とする請求項１記載のモータ回転子。
【請求項３】
ヨークのモータ固定子への挿入先側となる端面は、先細りするテーパ状側面を有する非磁性の端面覆い部材で覆われたことを特徴とする請求項２記載のモータ回転子。
【請求項４】
磁石は、ヨークの外周面に接着されたことを特徴とする請求項１記載のモータ回転子。
【請求項５】
磁石は、鉄を主成分とする金属材で構成されており、且つ表面に防錆処理が施されることなく用いられていることを特徴とする請求項１または請求項４記載のモータ回転子。
【請求項６】
金属材は、ネオジウム−鉄−硼素系のものであることを特徴とする請求項５記載のモータ回転子。
【請求項７】
回転軸とヨークは、互いに一体成形されたことを特徴とする請求項１記載のモータ回転子。
【請求項８】
パワーステアリング用モータに用いられるものであることを特徴とする請求項１記載のモータ回転子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータ回転子に関し、特にパワーステアリング（以下、ＰＳ）用モータに好適な回転界磁型のモータ回転子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、特公平５−２０９７９号公報に開示された産業用あるいは一般家庭用の装置または機器に組込まれたモータ回転子の要部の断面図であって、１は回転軸、２はヨーク、３は磁石、ａｄは接着剤、４は保護ケースである。ヨーク２は、円筒形であって回転軸１の外周面に同軸的に装着されている。磁石３は、円弧状を呈する磁石片の複数個を用いて円筒体状に集合した構造を有し、それら円弧状磁石片は接着剤ａｄによりヨーク２の外周面に接着されている。保護ケース４は、非磁性材料で形成されたカップ状の上下部材４１、４２からなり、それらを回転軸１の上下から差し込んで磁石３の外面を覆う状態で磁石３の外面に接着剤ａｄにより接着されている。保護ケース４は、モータ回転子の回転中などにおける磁石３の飛散を防止する目的で施与される。
【０００３】
また特開平６−５４４７２号公報には、全自動洗濯機などに用いられるモータ回転子へのフェライト磁石の固定方法が開示されており、そこでは多数枚のフェライト磁石片は個々に接着剤とビスを併用してロータの表面に固定されて全体として円筒体状に集合され、さらにかく形成された集合体の外面は熱収縮チューブで覆われてフェライト磁石の飛散が防止されている。
【０００４】
ところで磁石の飛散防止の対策がなされた前記従来例の回転子といえども、未だ回転子の回転中などにおける磁石小片の飛散の問題が残る。その理由は、従来例の回転子においては、磁石が複数の磁石片の集合体、特に回転子の軸方向に分断された磁石片の集合体であるので、回転子の製造過程やモータの稼働中などで回転方向に隣接する磁石片同士の局部的な接触や、振動などの外力により磁石片の縁の一部が欠け、かくして生じた磁石小片が熱収縮チューブなどの保護カバーの周縁から回転子の外に飛散することがある。かかる磁石小片がモータの回転子と固定子との間に飛散した場合には、モータロックが生じることがある。全自動洗濯機や多くの産業用モータにおいては、モータロックはモータの停止、延いては機器の稼働停止程度の事故で済むが、ＰＳ用モータにおいてはそれはステアリングロックに繋がって、悲惨な人身事故を惹起する危険性がある。したがって前記した従来のモータ回転子がＰＳ用モータに使用される場合には、磁石小片の飛散問題を一層高度に防止あるいは軽減することが要求される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来技術における前記の実情に鑑み、磁石小片の飛散問題を一層高度に防止あるいは軽減し、しかしてＰＳ用モータに好適なモータ回転子を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によるモータ回転子は、（１）回転軸、この回転軸に同軸的に設けられたヨーク、このヨークの外周面を覆う筒状の磁石、およびこの磁石の外面を覆う熱収縮チューブで形成された磁石保護カバーを備え、前記ヨークの軸方向の端面には前記熱収縮チューブの端部を収容する溝を備えているものである。
（２）上記（１）において、ヨークは、このヨークの両端面に熱収縮チューブの端部を収容するリング状の溝を備えたものである。
（３）上記（２）において、ヨークのモータ固定子への挿入先側となる端面は、先細りするテーパ状側面を有する非磁性の端面覆い部材で覆われたものである。
（４）上記（１）において、磁石は、ヨークの外周面に接着されたものである。
（５）上記（１）または（４）において、磁石は、鉄を主成分とする金属材で構成されており、且つ表面に防錆処理が施されることなく用いられているものである。
（６）上記（５）において、金属材は、ネオジウム−鉄−硼素系のものである。
（７）上記（１）において、回転軸とヨークは、互いに一体成形されたものである。
（８）上記（１）において、パワーステアリング用モータに用いられるものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１〜図２は、本発明のモータ回転子における実施の形態１を説明するためのものであって、図１は実施の形態１のモータ回転子を組み込んだＰＳ用モータの断面図であり、図２は上記モータ回転子の要部の拡大断面図である。図１〜図２において、１は回転軸、２はヨーク、３は磁石、５は磁石保護カバー、６はベアリング、７は固定子、８はブラケット、９はフレームである。
【０００８】
ヨーク２は、回転軸１の上に同軸的に且つ回転軸１と一体的に成形されており、その外周面２１は円筒形の磁石３により覆われている。また磁石３とヨーク２とは、エポキシ樹脂あるいはその他の接着剤により接着されている。磁石保護カバー５は、熱収縮チューブ５１で形成されており、磁石３の全外面を覆っている。ヨーク２の両端面２２、２３には、それぞれ回転軸１と同心的にリング状溝２２１、２３１が堀設されており、熱収縮チューブ５１の各端部５１１、５１２がそれぞれリング状溝２２１、２３１に落込んで収容されている。
【０００９】
ヨーク２としては、従来例のように円筒形のヨーク部材を適当な接着剤にて回転軸１に接着したものであってもよい。しかし、実施の形態１のように回転軸１と一体形成されたものであると、モータ回転子の組立作業が簡素化する利点に加えて、モータの回転中におけるあり得べき余分な接着の飛散、その飛散に基づくステアリングロックの問題が生じない利点もある。
【００１０】
磁石３としては、化学成分的にはアルニコ系磁石、フェライト系磁石、鉄−クロム−コバルト系磁石、ネオジウム−鉄−硼素系磁石、などの鉄を主成分とする金属材からなる磁石類、サマリウム−コバルト系磁石、マンガン−アルミニウム−カーボン系磁石などの非鉄系磁石類、さらには上記あるいはその他の各種磁性金属材と有機高分子とからなるボンド磁石類、などを例示することができる。就中、比較的安価にして且つ高性能のネオジウム−鉄−硼素系磁石が特に好ましい。鉄を主成分とする金属材からなる磁石類は、錆びる問題があるので通常はその表面に防錆処理が施される。しかし本発明においては、磁石３は、常に磁石保護カバー５で密着保護されており、ために磁石保護カバー５が防錆作用を示すので、磁石３は従来の防錆処理が施されることなく用いることが可能であって、防錆処理に要するコストを削減することができる。磁石３は、予め例えば半径方向に着磁されて用いられる。
【００１１】
実施の形態１では、磁石として一個の円筒形の磁石３が用いられているが、本発明においては一般的には磁石は一個のリング状または筒状の磁石の複数個を縦続させたものであってもよい。いずれにせよ、磁石は例えば半径方向に着磁されて用いられる。
【００１２】
磁石保護カバー５を形成する熱収縮チューブ５１としては、ナイロン、フッ素系樹脂などの熱可塑性樹脂類、各種の熱可塑性エラストマー類、架橋ゴムと熱可塑性樹脂との混合組成物、電子線架橋ポリエチレンなどの三次元構造の架橋高分子類、などからなるものであってよい。
【００１３】
実施の形態１のモータ回転子は、円筒形の磁石３に回転軸１を挿通してヨーク２の外周面２１が磁石３により覆われる位置で両者を接着し、ついで磁石３の全体を包むように熱収縮性チューブ５１を被せ、最後にその熱収縮性チューブ５１を加熱して熱収縮させることにより組立てることができる。その際に使用する熱収縮性チューブの寸法に関しては、熱収縮した後において磁石３の全外面に密着してそれを覆い、且つその両端部５１１、５１２がそれぞれ図２に示す通り、ヨーク２の両端面２２、２３に堀設されたリング状溝２２１、２３１内に落込んで収容されるように、予めチューブ径とチューブ長さが決定されたものが用いられる。
【００１４】
リング状溝２２１、２３１が設けられない場合には、熱収縮性チューブ５１の両端部５１１、５１２が収縮してヨーク２の両端面２２、２３で盛り上がり、ためにモータ回転子の小型化を阻害する問題がある。これに対してリング状溝２２１、２３１を設けておくと、両端部５１１、５１２のリング状溝２２１、２３１内への落込みにより上記した盛り上がりが防止され、しかしてモータ回転子の小型化を達成することができる。
【００１５】
本発明は、上記実施の形態１にみられるように、ヨーク２の外周面に設けられる磁石３として筒状の磁石を用い、これをヨーク２の外周面を覆うので、従来例におけるモータ回転子の軸方向に分割されている磁石片の複数個を個々に取付ける場合に生じがちな磁石エッジ部の部分的破損などに起因する破片の発生の確率が格段に少なくなる。加えて筒状の磁石は、ヨーク２の外周面を覆う状態で設置された後にその全外面が熱収縮性チューブ５１からなる磁石保護カバー５により密着状態で包み込まれるので、極く僅かな確率で磁石破片が万一発生しても、それらの破片は磁石保護カバー５内に保留され、この結果、磁石小片がモータの回転子と固定子との間に飛散する問題は実質的に解決され、しかして実施の形態１などの本発明のモータ回転子は、ＰＳ用モータに高度の安全性を持って好適に使用することができる。
【００１６】
実施の形態２．
図３〜図５は、本発明のモータ回転子における実施の形態２を説明するためのものである。図３は実施の形態２のモータ回転子を組み込んだＰＳ用モータの断面図であり、図４は上記モータ回転子の要部の拡大断面図であり、図５は上記ＰＳ用モータの製造過程を説明する断面図である。図３〜図５において、２４は端面覆い部材である。実施の形態２は、実施の形態１とはヨーク２の端面２２が端面覆い部材２４で覆われた点において異なる。
【００１７】
端面覆い部材２４は、非磁性の金属からなる板状を呈し、その側面２４１は先細りのテーパ状となっている。ＰＳ用モータは、図５に示すように、図４に示すモータ回転子を矢印Ａで示す方向に固定子７に挿入して組立られるが、その際に端面覆い部材２４は、ヨーク２の固定子７に挿入する際の挿入先側となる端面２２の上に設けられる。一般的に、固定子７の内壁とモータ回転子の外壁（実施の形態２の場合は磁石保護カバー５の外面）との間の隙間は微小であるが、端面覆い部材２４の側面２４１が先細りのテーパ状となっていることによりモータ回転子の固定子７への挿入が容易となり、ＰＳ用モータの生産能率が向上する。また端面覆い部材２４は、端面２２上の熱収縮性チューブ５１や磁石３のエッジ部を挿入時に生じがちな局部的破損から保護する作用もある。なお端面覆い部材２４としては、２ｍｍ程度の厚みのものが適当である。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の前記（１）の発明におけるモータ回転子は、以上説明した通り、回転軸、この回転軸に同軸的に設けられたヨーク、このヨークの外周面を覆う筒状の磁石、およびこの磁石の外面を覆う熱収縮チューブで形成された磁石保護カバーを備え、前記ヨークの軸方向の端面には前記熱収縮チューブの端部を収容する溝を備えているものであるので、従来例におけるモータ回転子の軸方向に分割されている磁石片の複数個を個々に取付ける場合に生じがちな磁石エッジ部の部分的破損などに起因する破片発生の確率が格段に少なくなる。加えて筒状の磁石は、ヨークの外周面を覆うように設置された後にその全外面が熱収縮性チューブからなる磁石保護カバーにより密着状態で包み込まれるので、極く僅かな確率で磁石破片が万一発生しても、それらの破片は磁石保護カバー内に保留され、この結果、磁石小片がモータの回転子と固定子との間に飛散する問題は実質的に解決され、しかして本発明のモータ回転子は、ＰＳ用モータに高度の安全性を持って好適に使用することができる。
【００１９】
また（２）ヨークは、このヨークの両端面に熱収縮チューブの端部を収容するリング状の溝を備えたものである。リング状溝が設けられない場合には、熱収縮性チューブの両端部が収縮してヨークの両端面上で盛り上がり、ためにモータ回転子の小型化を阻害する問題があるところ、リング状溝を設けておくと熱収縮性チューブの両端部のリング状溝内への落込みにより上記した盛り上がりが防止され、しかしてモータ回転子の小型化を達成することができる。さらに熱収縮性チューブの両端部がリング状溝内への落込み収容されているので、磁石保護カバーによる磁石破片の保留作用が向上する。
【００２０】
また（３）ヨークのモータ固定子への挿入先側となる端面は、先細りするテーパ状側面を有する非磁性の端面覆い部材で覆われていると、モータの組立時におけるモータ回転子の狭隘なモータ固定子内への挿入が容易となり、モータの生産能率が向上する。また端面覆い部材は、上記端面上の熱収縮性チューブや磁石のエッジ部を挿入時に生じがちな局部的破損から保護する効果もある。
【００２１】
また（４）磁石は、ヨークの外周面に接着されていると、ビスなどで装着される場合よりも磁石小片が発生する可能性が小さくなる。
【００２２】
また（５）磁石は、鉄を主成分とする金属材で構成されたもの、例えば（６）ネオジウム−鉄−硼素系磁石であり、且つ表面に防錆処理が施されることなく用いられると、本発明においては磁石は常に磁石保護カバーで密着保護されているので、比較的安価で且つ高性能ではあるが錆発生の問題のある上記の磁石、就中ネオジウム−鉄−硼素系磁石を防錆処理を施すことなく用いることが可能であって、防錆処理に要するコストを削減することができる。
【００２３】
また（７）回転軸とヨークは、互いに一体成形されたものであると、モータ回転子の組立作業が簡素化する効果がある。
【００２４】
またさらに（８）本発明のモータ回転子がＰＳ用モータに用いられるものであると、前記した通り、本発明のモータ回転子から磁石小片がモータ回転子と固定子との間に飛散する問題が事実上解決されているので、得られたＰＳ用モータは、耐モータロック性や耐ステアリングロック性において従来にみられぬ高性能を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施の形態１のモータ回転子を組み込んだＰＳ用モータの断面図である。
【図２】  実施の形態１のモータ回転子の要部の拡大断面図である。
【図３】  実施の形態２のモータ回転子を組み込んだＰＳ用モータの断面図
【図４】  実施の形態２のモータ回転子の要部の拡大断面図である。
【図５】  実施の形態２のモータ回転子を用いたＰＳ用モータの製造過程を説明する断面図である。
【図６】  従来例のモータ回転子の要部の拡大断面図である。
【符号の説明】
１  回転軸、２  ヨーク、２２  ヨークの端面、２３  ヨークの端面、
２２１  リング状溝、２３１  リング状溝、２４  端面覆い部材、３  磁石、
５  磁石保護カバー、５１  熱収縮チューブ、６  ベアリング、７  固定子、
８  ブラケット、９  フレーム。
【図１】
0003701183.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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