(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸とプラスチックマグネット部が一体成形されるプラスチックマグネットロータにおいて、
上記軸と上記プラスチックマグネット部の磁極部の間に設けられ、上記磁極部の磁束密度を増大する磁束密度増強手段を備え、上記磁束密度増強手段は、上記磁極部と上記軸を直接結合するリブであり、該リブを軸方向に傾斜して配置した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】
上記リブは、外周側にいくほど肉厚となる形状を有する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。
【請求項３】
上記リブは、上記磁極部と上記軸を連結する体積分だけ軸方向に長くされていることを特徴とする請求項１または２記載のプラスチックマグネットロータ。
【請求項４】
上記リブを上記磁極部の極数と同じ数だけ極中心に配置したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の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等のロータに使用するプラスチックマグネットを軸と一体成形して形成されるプラスチックマグネットロータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、プラスチックマグネットを軸と一体成形して形成された従来のプラスチックマグネットロータであり、図７Ａはその斜視図、図７Ｂはその断面図である。
図において、１は軸、２はプラスチックマグネット部、３は磁極部、４は内筒、５は連結部、６は直線状のリブである。
【０００３】
プラスチックマグネット部２は、磁極部３、内筒４、連結部５および直線状のリブ６で構成される。
軸１と一体になった内筒４に、連結部５により磁極部３を連結する。連結部５には、強度、寸法精度向上のため、直線状のリブ６が設けられている。
一般にプラスチックマグネットロータは上記の構成を一体成形して形成するため製造が簡単であり、加工コストが削減でき、小容量の家庭用同期電動機には最適である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような構成をなす従来のプラスチックマグネットロータでは、プラスチックマグネットロータの特性向上は、高磁束密度のプラスチックマグネットの使用、磁極部やリブを厚くすることで行っているので、コストの増加、製品重量の増加等の問題点があった。
この発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、高性能化、軽量化、低コスト化、冷却効率向上を図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する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係る半導体装置用パッケージは、軸とプラスチックマグネット部が一体成形されるプラスチックマグネットロータにおいて、上記軸と上記プラスチックマグネット部の磁極部の間に設けられ、上記磁極部の磁束密度を増大する磁束密度増強手段を備え、上記磁束密度増強手段は、上記磁極部と上記軸を直接結合するリブであり、該リブを軸方向に傾斜して配置したものである。
【０００８】
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、請求項１の発明において、上記リブが、外周側にいくほど肉厚となる形状を有するものである。
【０００９】
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、請求項１または２の発明において、上記リブが、上記磁極部と上記軸を連結する体積分だけ軸方向に長くされているものである。
【００１１】
請求項４の発明に係るプラスチックマグネットロータは、請求項１〜３のいずれかの発明において、上記リブを上記磁極部の極数と同じ数だけ極中心に配置したものである。
【００１２】
【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はその断面図である。図１において、図７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はプラスチックマグネット部、６Ａは連結部５に設置され、磁極部３と内筒４を連結する磁束密度増強手段としてのリブである。
図２は、リブ６Ａの拡大図である。
この図２からも明確に分かるように、リブ６Ａは外周側にいくほど肉厚となる形状とされる。この場合、プラスチックマグネット部２Ａは、磁極部３、内筒４、連結部５およびリブ６Ａで構成される。
【００１３】
ところで、プラスチックマグネットはプラスチックに磁性体粉を混合したもので、汎用のプラスチックと同様に射出成形可能な樹脂である。焼結等の永久磁石に比べ形状を任意にできる、取り扱いで欠けない、一体成形ができるといった製造面でのメリットはあるが、汎用のプラスチックではないため材料コストが高くなる。そこで、プラスチックマグネットの使用量を削減、軽量化しなければならないが、さらに、近年の省エネ動向もあり、軽量化と特性向上を同時に実現することが要求される。
【００１４】
ここでは、軸１と一体になった内筒４に、連結部５により磁極部３が連結され、この連結部５に、強度、寸法精度向上のためリブ６Ａが設けられる。
このリブ６Ａは、上述のごとく、外周側にいくほど肉厚とされている（図２参照）。
ここで、リブ６Ａの内筒４側の肉厚は、強度の確保、プラスチックマグネットの成形性から決定され、可能な限り薄くする。磁極部３側の肉厚は、プラスチックマグネットの使用量、極ピッチから決定され、可能な限り厚くする。また、磁束のバランスを考慮し、極数と同じ本数を極中心に配置する。
【００１５】
上記構成のプラスチックマグネットロータを着磁すると、外周にいくほど肉厚のリブ６Ａを磁路として利用でき、上述した図７のプラスチックマグネットロータの磁極部３やリブ６全体の肉厚を厚くした時と同様に磁束密度が増加し、特性向上が図れ、プラスチックマグネットの使用量を削減、軽量化ができる。
【００１６】
このように、本実施の形態では、磁極部と軸とを結合する連結部に配置されたリブの形状を外周側にいくほど肉厚としているので、磁束密度が増加し、特性が向上し、プラスチックマグネットの使用量を削減でき、これにより、高性能化、軽量化、コストの低廉化を図ることができる。
【００１７】
実施の形態２．
図３は、この発明の実施の形態２を示すもので、図３Ａはその斜視図、図３Ｂはその断面図である。図３において、図７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はプラスチックマグネット部、６Ｂは磁極部３と内筒４を連結する直線状の磁束密度増強手段としてのリブ、７は空洞である。
この場合、プラスチックマグネット部２Ｂは、磁極部３、内筒４および直線状のリブ６Ｂで構成される。つまり、この実施の形態２では、上記実施の形態１で用いられた連結部５は不要である。また、リブ６Ｂは上記図７のリブ６に比し、軸方向長さを長くされている。
【００１８】
ここでは、軸１と一体になった内筒４と磁極部３の連結は直線状のリブ６Ｂで行われ、このリブ６Ｂは、上記図７のプラスチックマグネットロータの連結部の体積分だけリブの体積が増加する軸方向長さとされている。
本実施の形態のプラスチックマグネットロータは、実質的に従来のプラスチックマグネットロータ（図７）から連結部を廃止した構成であるが、直線状のリブ６Ｂの軸方向長さを長くすることで強度を確保している。また、直線状のリブ６Ｂを長くしたことで、強度の確保と同時に磁束密度が増加し、プラスチックマグネットの総量を増加しないで特性向上が可能となる。
【００１９】
このように、本実施の形態では、磁極部分と軸の結合を実質的にリブのみで行うことで、重量、コストを増加することなく、特性向上が図れる。
【００２０】
実施の形態３．
図４は、この発明の実施の形態３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４において、図１および図３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、２Ｃはプラスチックマグネット部、６Ｃは磁極部３と内筒４を連結する磁束密度増強手段としてのリブである。リブ６Ｃは外周側にいくほど肉厚となる形状とされる。
この場合、プラスチックマグネット部２Ｃは、磁極部３、内筒４およびリブ６Ｃで構成される。つまり、この実施の形態３では、上記実施の形態１で用いられた連結部５は不要であり、しかも、リブ６Ｃは、軸方向長さを長くされている。換言すれば、本実施の形態は、上記実施の形態１と２を実質的に組み合わせたものである。
【００２１】
ここでは、軸１と一体になった内筒４と磁極部３の連結は外周側にいくほど肉厚となるリブ６Ｃで行われ、このリブ６Ｃは、上記図１のプラスチックマグネットロータの連結部の体積分だけリブの体積が増加する軸方向長さとされている。本実施の形態のプラスチックマグネットロータは、実質的に実施の形態１のプラスチックマグネットロータ（図１）から連結部を廃止した構成であるが、外周側にいくほど肉厚となるリブ６Ｃの軸方向長さを長くすることで強度を確保している。また、外周側にいくほど肉厚となるリブ６Ｃを長くしたことで、強度の確保と同時に磁束密度が増加し、プラスチックマグネットの総量を増加しないで特性向上が可能となる。
【００２２】
このように、本実施の形態では、磁極部と軸の結合を実質的に外周側にいくほど肉厚となるリブのみで行うことで、磁束密度が増加し、特性が向上し、プラスチックマグネットの使用量を削減でき、これにより、重量、コストを増加することなく、特性向上が図れ、高性能化、軽量化、コストの低廉化を図ることができる。
【００２３】
実施の形態４．
図５は、この発明の実施の形態４を示すもので、図５Ａはその斜視図、図５Ｂはその断面図である。図５において、図３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、２Ｄはプラスチックマグネット部、６Ｄは磁極部３と内筒４を連結する直線状の磁束密度増強手段としてのリブである。
この場合、プラスチックマグネット部２Ｄは、磁極部３、内筒４および直線状のリブ６Ｄで構成される。つまり、この実施の形態４でも、上記実施の形態１で用いられた連結部５は不要である。また、リブ６Ｄは、軸方向長さを長くされ、且つ、軸方向に傾斜されている。
【００２４】
ここでは、軸１と一体になった内筒４と磁極部３の連結は直線状のリブ６Ｄで行われ、このリブ６Ｄは、上記図１のプラスチックマグネットロータの連結部の体積分だけリブの体積が増加する軸方向長さとされ、しかも、軸方向に傾斜されて配置される。
本実施の形態のプラスチックマグネットロータは、実施の形態２と同様に、プラスチックマグネットロータから連結部を廃止した構成で、直線状のリブ６Ｄの軸方向長さを長くすることで強度を確保している。また、直線状のリブ６Ｄを長くしたことで、強度の確保と同時に磁束密度が増加し、プラスチックマグネットの総量を増加しないで特性向上が可能となる。
また、この実施の形態のプラスチックマグネットロータを電動機に組み込み運転すると、軸方向に傾斜された外周側にいくほど肉厚となるリブ６Ｄは空洞７と磁極部３に対流を起こし、プラスチックマグネット部２Ｄが均熱、冷却される。
【００２５】
このように、本実施の形態では、磁極部と軸の結合を実質的にリブのみで行うことで、重量、コストを増加することなく、特性向上が図れ、しかも、直線状のリブを軸方向に傾斜して配置することで対流がおき、冷却効率が向上される。
【００２６】
実施の形態５．
図６は、この発明の実施の形態５を示すもので、図６Ａはその斜視図、図６Ｂはその断面図である。図６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、２Ｅはプラスチックマグネット部、６Ｅは磁極部３と内筒４を連結する直線状の磁束密度増強手段としてのリブである。リブ６Ｅは外周側にいくほど肉厚となる形状とされる。
この場合、プラスチックマグネット部２Ｅは、磁極部３、内筒４およびリブ６Ｄで構成される。つまり、この実施の形態５でも、上記実施の形態１で用いられた連結部５は不要である。また、リブ６Ｅは、軸方向長さを長くされ、且つ、軸方向に傾斜されている。
【００２７】
ここでは、軸１と一体になった内筒４と磁極部３の連結は直線状のリブ６Ｅで行われ、このリブ６Ｅは、上記図１のプラスチックマグネットロータの連結部の体積分だけリブの体積が増加する軸方向長さとされ、しかも、軸方向に傾斜されて配置される。
本実施の形態のプラスチックマグネットロータは、実施の形態３と同様に、プラスチックマグネットロータから連結部を廃止した構成で、直線状のリブ６Ｅの軸方向長さを長くすることで強度を確保している。また、直線状のリブ６Ｅを長くしたことで、強度の確保と同時に磁束密度が増加し、プラスチックマグネットの総量を増加しないで特性向上が可能となる。
また、この実施の形態のプラスチックマグネットロータを電動機に組み込み運転すると、軸方向に傾斜された外周側にいくほど肉厚となるリブ６Ｅは空洞７と磁極部３に対流を起こし、プラスチックマグネット部２Ｅが均熱、冷却される。
【００２８】
このように、本実施の形態では、磁極部と軸の結合を実質的にリブのみで行うことで、重量、コストを増加することなく、特性向上が図れ、しかも、直線状のリブを軸方向に傾斜して配置することで対流がおき、冷却効率が向上される。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、軸とプラスチックマグネット部が一体成形されるプラスチックマグネットロータにおいて、軸とプラスチックマグネット部の磁極部の間に設けられ、磁極部の磁束密度を増大する磁束密度増強手段を備えたので、高性能化、軽量化、コストの低廉化を図ることができ、そして、この磁束密度増強手段が、磁極部と上記軸を直接結合するリブであるので、重量、コストを増加することなく、特性向上を図ることができ、しかもリブを軸方向に傾斜して配置したので、空洞と磁極部に対流がおき、冷却効率が向上されるという効果がある。
【００３２】
請求項２の発明によれば、リブは、外周側にいくほど肉厚となる形状を有するので、軽量化、コストの低廉化と共に、磁束密度が増加して特性の向上を図ることができるという効果がある。
【００３３】
請求項３の発明によれば、リブは、磁極部と軸を連結する体積分だけ軸方向に長くされているので、磁束密度が増加して特性の向上を図ることができるという効果がある。
【００３５】
また、請求項４の発明によれば、リブを磁極部の極数と同じ数だけ極中心に配置したので、磁極部の磁束のバランスがとれ、特性向上に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はその断面図である。
【図２】  この発明の実施の形態１の要部を示す拡大図である。
【図３】  この発明の実施の形態２を示すもので、Ａはその斜視図、Ｂはその断面図である。
【図４】  この発明の実施の形態３を示すもので、Ａはその斜視図、Ｂはその断面図である。
【図５】  この発明の実施の形態４を示すもので、Ａはその斜視図、Ｂはその断面図である。
【図６】  この発明の実施の形態５を示すもので、Ａはその斜視図、Ｂはその断面図である。
【図７】  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  軸、  ２Ａ〜２Ｅ  プラスチックマグネット部、  ３  磁極部、  ４  内筒、  ５  連結部、  ６Ａ〜６Ｅ、  リブ、  ７   空洞。
【図１】
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【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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【図７】
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