(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータシャフトと、
このロータシャフトと一体成形されたロータとを備え、
上記ロータは、該ロータに含まれるベアリング支持部のプラスチックの収縮防止手段および成形時ロータシャフトに付着する樹脂を抑制する不要樹脂抑制手段を有し、上記収縮防止手段は、上記ベアリング支持部の端面に設けられ、上記ロータシャフトの中心に対してそれぞれ対称に配置された同一形状の複数の凹凸部であることを特徴とするプラスチックマグネットロータ。
【請求項２】
ロータシャフトと、
このロータシャフトと一体成形されたベアリング支持部とを備え、
上記ベアリング支持部は、その端面に設けられ、上記ロータシャフトの中心に対してそれぞれ対称に配置された同一形状の複数の凹凸部分を有することを特徴とするプラスチックマグネットロータ。
【請求項３】
ロータシャフトと、
このロータシャフトと一体成形されたベアリング支持部とを備え、
上記ベアリング支持部は、ベアリングとの接触部分に設けられた円盤状の凸部と、該凸部と上記ロータシャフトの間に設けられた凹部とを有することを特徴とするプラスチックマグネットロータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ブラシレスモータ、ステッピングモータなどのロータに用いて好適なプラスチックマグネットロータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、従来の一体成形によるプラスチックマグネットロータを示すもので、図４Ａはその斜視図、図４Ｂはその断面図である。
図において、１はロータシャフト、２はベアリング３の位置固定のためのベアリング支持部、４は界磁マグネット部、５は界磁マグネット部４とロータシャフト１とをベアリング支持部２を介して連結する連結部である。ベアリング支持部２、界磁マグネット部４、連結部５は実質的にプラスチックマグネットロータのロータ部分を構成する。
【０００３】
通常、プラスチックマグネットロータは、製造が簡単であり、ロータとロータシャフトとの一体成形により、実質的に界磁マグネット部４、連結部５、ベアリング支持部２を同時に成形するため、加工コストが削減できる。このため、小容量の家庭用同期電動機には最適である。
しかし、プラスチックマグネットロータの場合、プラスチックを金型内へ射出成形するため成形後に収縮が生じ、この収縮は成形品の体積が大きいほど大きくなり、成形品の寸法精度を維持することが難しいという問題もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のプラスチックマグネットロータの場合、以下のような問題点があった。
即ち、図４Ａからも分かるように、ロータシャフトの軸受け部分のベアリングとの接触面は平面の円盤で構成されることが多く、このため、軸受け部分は、体積の大きい円筒形状になっている。
従って、ロータシャフトの軸受け部分が収縮により寸法精度が保てない場合、プレロードスプリングによる軸方向への圧力が十分に与えられなくなるため、運転中の振動発生の原因となる。
【０００５】
このような、プラスチックマグネットの収縮に対しては、収縮分の寸法を金型の寸法に補正を加えることによっても、ある程度対策はできるが、樹脂内のマグネットの含有量や、樹脂の材質によって収縮率は異なるため、材料を変更すると、寸法が異なる可能性がある。
また、成形時に樹脂がロータシャフトと金型のシャフトの保持部分との隙間に流入してしまい、ロータシャフトのベアリング支持位置に付着してしまうと、ベアリング圧入時の抵抗となる。また、このときに、付着した樹脂が剥離し、ベアリングとベアリング支持部の受け面との間に挟まれると、そこで寸法が異なってしまう問題がある。
【０００６】
この発明は、上述の従来の問題点を解消するためになされたのもので、プラスチックマグネットで一体成形されるロータのベアリング支持部分のプラスチックの収縮の影響を抑え、寸法精度を維持することができるプラスチックマグネットロータを得ることを目的とする。
また、ロータシャフトに付着した不要な樹脂の影響を抑えることができるプラスチックマグネットロータを得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係るプラスチックマグネットロータは、ロータシャフトと、このロータシャフトと一体成形されたロータとを備え、上記ロータは、該ロータに含まれるベアリング支持部のプラスチックの収縮防止手段および成形時上記ロータシャフトに付着する樹脂を抑制する不要樹脂抑制手段を有し、上記収縮防止手段は、上記ベアリング支持部の端面に設けられ、上記ロータシャフトの中心に対してそれぞれ対称に配置された同一形状の複数の凹凸部であるものである。
【００１０】
請求項２の発明に係るプラスチックマグネットロータは、ロータシャフトと、このロータシャフトと一体成形されたベアリング支持部とを備え、上記ベアリング支持部は、その端面に設けられ、上記ロータシャフトの中心に対してそれぞれ対称に配置された同一形状の複数の凹凸部分を有するものである。
【００１２】
請求項３の発明に係るプラスチックマグネットロータは、ロータシャフトと、このロータシャフトと一体成形されたベアリング支持部とを備え、上記ベアリング支持部は、ベアリングとの接触部分に設けられた円盤状の凸部と、該凸部と上記ロータシャフトの間に設けられた凹部とを有するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態を図を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１を示すもので、図１Ａはその斜視図、図１Ｂはその一部を拡大して示す模式図である。図１において、図４と対応する部分には、同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
図において、２Ａはベアリング支持部であって、その両端部分に凸部６と凹部７とを有する。ここでは、一例として凸部６を３ヶ所設けている場合である。この場合、ベアリング支持部２Ａはその凸部６においてベアリング（図示せず）と接触し、ベアリングの位置を規定する。なお、ベアリング支持部２Ａ、界磁マグネット部４、連結部５は実質的にプラスチックマグネットロータのロータ部分を構成し、ベアリング支持部２Ａの凸部６と凹部７は収縮防止手段を構成する。
【００１４】
凸部６は、同一形状のものをロータシャフト１の中心に対して対称に配置する。これより、それぞれの凸部６の体積が同一となり、成形後のプラスチックの収縮が同等となるため、凸部６毎に寸法が異なることを抑えられる。また、ロータのバランスを崩すことも防止する。
【００１５】
また、凹部７は、凸部６の形状、配置に伴い、ロータシャフト１の中心に対して対称に配置する。
凹部７の溝によって、ベアリング支持部２Ａはのプラスチックマグネットの体積を少なくする。これにより、ベアリング支持部２Ａ自体の収縮量を減らす。
なお、凹部７を大きくとると、凸部６の体積が小さくなるため、成形後の収縮の影響は小さくなるが、逆に強度的に弱くなる可能性がある。このため、図１では、凹部７の溝をロータシャフト１周辺まで深くせず、ロータシャフト１周辺にはプラスチックマグネットを残すことで、凸部６の強度を保つようにしている。
【００１６】
プラスチックマグネットロータの成形後に生じる収縮は、プラスチックマグネット全体で生じ、両端のベアリング支持部２Ａおよびその間のロータシャフト１を覆っている部分のプラスチックマグネットでも収縮している。この部分ではロータの径方向の内側への収縮とロータシャフト１の軸方向への収縮が発生するため、端面であるベアリング支持部２Ａでは、内側のプラスチックマグネットの収縮により引っ張られる力が生じる。これに対して、ベアリング支持部２Ａに設けた凹部７がこの力を受け、この凹部７が広がる形で引っ張る力を吸収する。これによって、ベアリング支持部２Ａへのロータシャフト１の周辺のプラスチックマグネットの収縮の影響を防ぐ。
【００１７】
このように、本実施の形態では、プラスチックマグネットにより一体成形されるベアリング支持部のベアリングとの接触部分が円盤の形状を持たず、複数の凹凸部分を有しているので、ベアリング支持部のプラスチックの収縮の影響を抑え、寸法精度を維持することができる。
【００１８】
実施の形態２．
図２は、この発明の実施の形態２を示すもので、図２Ａはその要部の斜視図、図２Ｂはその断面図である。図２において、図４と対応する部分には、同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
図において、２Ｂはベアリング支持部であって、その両端部分（図２では片端部分のみを示す）に円盤状の凸部８と凹部９とを有する。
つまり、ここではプラスチックマグネットにより一体成形されるベアリング支持部２Ｂのベアリング（図示せず）との接触部分の形状が、円盤状になっているが、この接触部分即ち凸部８とロータシャフト１の間には、溝即ち不要樹脂抑制手段としての凹部９が形成されている。このため、この凹部９の部分での、ベアリングとの接触はない。この溝の部分は、ベアリング支持部２Ｂのプラスチック体積を減らすとともに、プラスチックマグネットとロータシャフト１の接触部分と、ベアリングとロータシャフト１の接触部分との距離をとる意味も持つ。
【００１９】
上述のごとく、プラスチックマグネットの射出成形時に、ロータシャフト１と金型のシャフトの保持部分との間に隙間が生じていると、そこに樹脂が流れ込む場合がある。この場合、成形品のロータシャフト１に流入した樹脂が付着してしまうため、ロータシャフト１にベアリングを取り付けようとすると、この付着物によって、ベアリングを取り付けにくくなってしまう。
また、この取り付け時に、ロータシャフト１に付着していた樹脂が剥離して、ベアリング支持部２Ｂとベアリングの間に挟まれると、寸法が異なってしまう。このため、本実施の形態では、ロータシャフト１の周辺の溝即ち凹部９によって、ロータシャフト１と樹脂の結合部とロータシャフト１とベアリングの接触部の間に距離をおくことでロータシャフト１に付着した樹脂の影響を抑える。
【００２０】
このように、本実施の形態では、プラスチックマグネットにより一体成形されるベアリング支持部のベアリングとの接触部分である凸部の形状が円盤状ではあるが、この凸部とロータシャフトの間に溝である凹部を形成することで、ロータシャフトに付着した不要な樹脂の影響を抑えることができる。
【００２１】
実施の形態３．
図３は、この発明の実施の形態３を示すもので、図３Ａはその要部の斜視図、図３Ｂはその模式図ある。図３において、図１および図２と対応する部分には、同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
本実施の形態は、実質的に上述した実施の形態１と２の組み合わせである。即ち、上記実施の形態２の溝（凹部９）は、あまり深くすると、ベアリング支持部２Ｂの部分の強度が落ちるため、あまり大きくはできない。このため、図３に示すように、実質的に実施の形態１と２を組み合わせた構成とすることにより、プラスチックマグネットの収縮と、ロータシャフトに付着した樹脂の影響も無くすことも可能である。
【００２２】
図において、２Ｃはベアリング支持部であって、その両端部分（図３では片端部分のみを示す）に円弧状の凸部１０と凹部１１とを有する。ここでは、一例として凸部１０を３ヶ所設けている場合である。この場合、ベアリング支持部２Ｃはその凸部１０においてベアリング（図示せず）と接触し、ベアリングの位置を規定する。この場合、凸部１０と凹部１１は収縮防止手段を構成し、また、凹部１１は不要樹脂抑制手段としての機能を有する。
凸部１０は、同一形状のものをロータシャフト１の中心に対して対称に配置する。これより、それぞれの凸部１０の体積が同一となり、成形後のプラスチックの収縮が同等となるため、凸部１０毎に寸法が異なることを抑えられる。また、ロータのバランスを崩すことも防止する。
【００２３】
また、凹部１１は、凸部１０の形状、配置に伴い、ロータシャフト１の中心に対して対称に配置する。
凹部１１の溝によって、ベアリング支持部２Ｃはのプラスチックマグネットの体積を少なくする。これにより、ベアリング支持部２Ｃ自体の収縮量を減らす。
【００２４】
プラスチックマグネットロータの成形後に生じる収縮は、プラスチックマグネット全体で生じ、両端のベアリング支持部２Ｃおよびその間のロータシャフト１を覆っている部分のプラスチックマグネットでも収縮している。この部分ではロータの径方向の内側への収縮とロータシャフト１の軸方向への収縮が発生するため、端面であるベアリング支持部２Ｃでは、内側のプラスチックマグネットの収縮により引っ張られる力が生じる。これに対して、ベアリング支持部２Ｃに設けた凹部１１がこの力を受け、この凹部１１が広がる形で引っ張る力を吸収する。これによって、ベアリング支持部２Ｃへのロータシャフト１の周辺のプラスチックマグネットの収縮の影響を防ぐ。
【００２５】
また、ここではプラスチックマグネットにより一体成形されるベアリング支持部２Ｃのベアリング（図示せず）との接触部分即ち凸部１０とロータシャフト１の間には、溝即ち凹部１１が形成されている。このため、この凹部１１の部分での、ベアリングとの接触はない。この溝の部分は、ベアリング支持部２Ｃのプラスチック体積を減らすとともに、プラスチックマグネットとロータシャフト１の接触部分と、ベアリングとロータシャフト１の接触部分との距離をとる意味も持つ。
従って、ロータシャフト１の周辺の溝即ち凹部１１によって、ロータシャフト１と樹脂の結合部とロータシャフト１とベアリングの接触部の間に距離をおくことでロータシャフト１に付着した樹脂の影響を抑えることができる。
【００２６】
このように、本実施の形態では、プラスチックマグネットにより一体成形されるベアリング支持部のベアリングとの接触部分が円盤の形状を持たず、複数の凹凸部分を有しているので、ベアリング支持部のプラスチックの収縮の影響を抑え、寸法精度を維持することことができる。
また、プラスチックマグネットにより一体成形されるベアリング支持部のベアリングとの接触部分である凸部とロータシャフトの間に溝である凹部をが形成することで、ロータシャフトに付着した不要な樹脂片の影響を抑えることができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明によれば、ロータシャフトと、このロータシャフトと一体成形されたロータとを備え、ロータは、このロータに含まれるベアリング支持部のプラスチックの収縮防止手段および成形時ロータシャフトに付着する樹脂を抑制する不要樹脂抑制手段を有し、収縮防止手段は、ベアリング支持部の端面に設けられ、ロータシャフトの中心に対してそれぞれ対称に配置された同一形状の複数の凹凸部であるので、成形後のプラスチックマグネットの収縮の影響を確実に抑え、ベアリング支持部の寸法精度をより向上でき、また、プラスチックマグネットロータ成形時にシャフトに付着する不要なプラスチックマグネットの影響をなくすことができるという効果がある。
【００３０】
また、請求項２の発明によれば、ロータシャフトと、このロータシャフトと一体成形されたベアリング支持部とを備え、ベアリング支持部は、その端面に設けられ、ロータシャフトの中心に対してそれぞれ対称に配置された複数の凹凸部分を有するので、成形後のプラスチックマグネットの収縮の影響を抑え、ベアリング支持部の寸法精度を向上でき、以て、運転中の振動発生等を防止できるという効果がある。
【００３２】
また、請求項３の発明によれば、ロータシャフトと、このロータシャフトと一体成形されたベアリング支持部とを備え、ベアリング支持部は、ベアリングとの接触部分に設けられた円盤状の凸部と、この凸部とロータシャフトの間に設けられた凹部とを有するので、成形後のプラスチックマグネットの収縮の影響を抑え、ベアリング支持部の寸法精度を向上でき、以て、運転中の振動発生等を防止することが可能となり、しかも、プラスチックマグネットロータ成形時にシャフトに付着する不要なプラスチックマグネットの影響をなくすことができ、ロータの寸法精度向上により寄与できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１を示すもので、Ａはその斜視図、Ｂはその一部を拡大して示す模式図である。
【図２】  この発明の実施の形態２を示すもので、Ａはその要部の斜視図、Ｂはその断面図である。
【図３】  この発明の実施の形態３を示すもので、Ａはその要部の斜視図、Ｂはその一部を拡大して示す模式図である。
【図４】  従来のプラスチックマグネットロータを示すもので、Ａはその斜視図、Ｂはその断面図である。
【符号の説明】
１  ロータシャフト、２Ａ，２Ｂ，２Ｃ  ベアリング支持部、３  ベアリング、４  界磁マグネット部、  ５  連結部、  ６，８，１０  凸部、７，９，１１凹部。
【図１】
0003678579.tif 000002
【図２】
0003678579.tif 000003
【図３】
0003678579.tif 000004
【図４】
0003678579.tif 000005