(57)【要約】  電動機の回転子は、回転子マグネット１５を有する。回転子マグネット１５は、ヨーク１と、ヨーク１の外側に配置され、希土類磁性粉末を含む樹脂から形成された樹脂マグネット部１６とを有する。ヨーク１の端面３ａ上には、複数の台座５と複数の連結部６とが形成される。連結部６は、隣接する台座５を連結する。連結部６は、径方向において端面３ａの中央に配置される。連結部６の高さは台座５の高さよりも小さい。本発明によれば、回転子マグネットに使用される希土類磁性粉末の使用量の削減が可能になるという効果を奏する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の第１のマグネットと前記第１のマグネットの軸方向における前記第１のマグネットの一端に配置された位置検出用の環状の第２のマグネットとを有する回転子を備えた電動機であって、
前記第１のマグネットは、
軟磁性粉末及びフェライト粉末の少なくとも一方を含む樹脂から形成された第１の環状層と、
前記第１の環状層の外周面上に配置され、希土類磁性粉末を含む樹脂から形成された第２の環状層と
を有し、
前記第１の環状層は、
前記軸方向に端面と、
前記端面上に配置され、前記第１のマグネットの周方向に配列されるとともに、前記第２のマグネットが載置される第１及び第２の台座と、
前記端面上に配置され、前記第１及び第２の台座を連結するとともに、前記軸方向における前記端面からの高さが前記軸方向における前記端面からの前記第１及び第２の台座の各々の高さよりも小さい連結部と
を有する電動機。
【請求項２】
前記連結部は、前記径方向において前記第１の環状層の内周面及び外周面から離間して配置される請求項１に記載の電動機。
【請求項３】
前記回転子は、前記第１のマグネット及び前記第２のマグネットを貫通するシャフトと、前記第１のマグネット、前記第２のマグネット及び前記シャフトを一体にする樹脂部とを有し、
前記第１の環状層は、
前記端面上に配置され、前記第１のマグネットの径方向においてそれぞれ前記第１及び第２の台座の外側に配置され、前記軸方向における前記端面からの各々の高さが前記軸方向における前記端面からの前記第１及び第２の台座の各々の高さよりも大きい第１及び第２の突起
を有し、
前記第１及び第２の突起の各々は、前記軸方向において前記端面から一定の高さだけ前記樹脂部により埋設され、一部が前記樹脂部から表出する請求項１に記載の電動機。
【請求項４】
前記樹脂部は、前記第１及び第２の突起を互いに連結する請求項３に記載の電動機。
【請求項５】
前記第１及び第２の突起は、前記回転子の磁極の位置にそれぞれ配置される請求項１に記載の電動機。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の電動機を備えた空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転子マグネットを有する回転子を備えた電動機及び当該電動機を備えた空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載された回転子は、環状の回転子マグネットと、回転子マグネットの一端に配置された環状の位置検出用マグネットとを備える。回転子マグネットは、軟磁性粉末又はフェライト粉末を含む樹脂から形成された環状のヨークと、ヨークの外周面に形成され、希土類磁性粉末を含む樹脂から形成された環状の樹脂マグネット部とを備える。【０００３】
ここで、ヨークはその一端面上に、ヨークの内周面からヨークの外周面まで放射状に伸びる複数の溝を備える。複数の溝は、樹脂マグネット部が形成される際に、希土類磁性粉末を含む樹脂の注入経路となり、それぞれ複数のリブ状ランナーにより埋められる。【０００４】
一方、樹脂マグネット部はその一端面上に、位置検出用マグネットが載置される複数の台座と、複数の台座の外側にそれぞれ配置され、位置検出用マグネットを外側から保持する複数の突起とを備える。複数の台座及び複数の突起は、上記した複数のリブ状ランナーを介して形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１２０３３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般に、希土類磁性粉末の使用量が増加するとコストが増大するので、希土類磁性粉末の使用量の削減が望まれている。【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、回転子マグネットに使用される希土類磁性粉末の使用量の削減が可能な電動機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電動機は、環状の第１のマグネットと前記第１のマグネットの軸方向における前記第１のマグネットの一端に配置された位置検出用の環状の第２のマグネットとを有する回転子を備えた電動機であって、前記第１のマグネットは、軟磁性粉末及びフェライト粉末の少なくとも一方を含む樹脂から形成された第１の環状層と、前記第１の環状層の外周面上に配置され、希土類磁性粉末を含む樹脂から形成された第２の環状層とを有し、前記第１の環状層は、前記軸方向に端面と、前記端面上に配置され、前記第１のマグネットの周方向に配列されるとともに、前記第２のマグネットが載置される第１及び第２の台座と、前記端面上に配置され、前記第１及び第２の台座を連結するとともに、前記軸方向における前記端面からの高さが前記軸方向における前記端面からの前記第１及び第２の台座の各々の高さよりも小さい連結部とを有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、回転子マグネットに使用される希土類磁性粉末の使用量の削減が可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１におけるヨークの構成を示す斜視図
【図２】実施の形態１におけるヨークの構成を示す別の斜視図
【図３】実施の形態１における回転子マグネットの構成を示す斜視図
【図４】実施の形態１における回転子マグネットの構成を示す別の斜視図
【図５】実施の形態１におけるランナー付の回転子マグネットの構成を示す斜視図
【図６】実施の形態１に係る回転子の組立て方法を示す斜視図
【図７】実施の形態１に係る回転子の構成を示す斜視図
【図８】実施の形態１に係る電動機の構成を示す縦断面図
【図９】実施の形態２に係る空気調和機の構成の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態に係る電動機及び空気調和機を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態におけるヨークの構成を示す斜視図、図２は、本実施の形態におけるヨークの構成を示す別の斜視図、図３は、本実施の形態における回転子マグネットの構成を示す斜視図、図４は、本実施の形態における回転子マグネットの構成を示す別の斜視図、図５は、本実施の形態におけるランナー付の回転子マグネットの構成を示す斜視図、図６は、本実施の形態に係る回転子の組立て方法を示す斜視図、図７は、本実施の形態に係る回転子の構成を示す斜視図である。
【００１３】
まず、主に図１及び図２を参照して、ヨーク１の構成について説明する。ヨーク１は、第１の環状層である。ヨーク１は、軟磁性粉末及びフェライト粉末の少なくとも一方を含む樹脂から形成される。ここで、樹脂は熱可塑性樹脂であり、例えばナイロンである。ヨーク１は、軟磁性粉末及びフェライト粉末の少なくとも一方を含む樹脂を射出成形して得られる。
【００１４】
ヨーク１は、第１の筒状部である円筒部２を有する。円筒部２は、軸方向に互いに離間して配置された第１及び第２の端面である端面３ａ，３ｂを有する。端面３ａ，３ｂは円筒部２の端面である。端面３ａは、後述するセンサマグネット２２と軸方向に対向する。円筒部２は、径方向に互いに離間して配置された外周面４ａ及び内周面４ｂを有する。なお、第１の筒状部は円筒状でなくてもよく、例えば外周が波形状でもよい。
【００１５】
ここで、「軸方向」は、後述する回転子マグネット１５の軸方向である。ヨーク１は回転子マグネット１５と同軸で配置されるので、回転子マグネット１５の軸方向はヨーク１の軸方向である。また、回転子マグネット１５の軸方向は、後述する回転子３０の軸方向でもある。同様に、「径方向」は、回転子マグネット１５の径方向であり、ヨーク１の径方向でもあり、回転子３０の径方向でもある。
【００１６】
ヨーク１は、端面３ａ上に複数の台座５を有する。複数の台座５は、周方向に等間隔で配列される。ここで、「周方向」は、回転子マグネット１５の周方向であり、ヨーク１の周方向でもあり、回転子３０の周方向でもある。
【００１７】
複数の台座５は、それぞれ複数の磁極の位置に配置される。図示例では、台座５の個数は１０個であり、回転子３０の磁極数は１０個である。複数の台座５上には、センサマグネット２２が載置される。複数の台座５は、円筒部２と一体に形成される。
【００１８】
ヨーク１は、端面３ａ上に複数の突起７を有する。突起７は、径方向において台座５の外側に配置される。突起７の高さは、台座５の高さよりも大きい。ここで、突起７の高さは、軸方向における端面３ａからの高さである。これは、台座５の高さについても同様である。突起７は、台座５と一体に形成される。
【００１９】
ヨーク１は、端面３ａ上に複数の連結部６を有する。連結部６は、周方向に互いに隣接する台座５間に配置され、周方向に互いに隣接する台座５を連結する。周方向に互いに隣接する２つの台座５はそれぞれ第１の台座、第２の台座である。径方向において第１の台座の外側に配置された突起７は第１の突起、径方向において第２の台座の外側に配置された突起７は第２の突起である。複数の連結部６及び複数の台座５は周方向に交互に配列され、複数の連結部６は複数の台座５を一体に連結する。複数の連結部６は、複数の台座５と一体に形成される。複数の台座５は、複数の連結部６により補強される。これにより、ヨーク１の品質の向上が図られる。
【００２０】
連結部６の高さは、台座５の高さよりも小さい。ここで、連結部６の高さは、軸方向における端面３ａからの高さである。また、連結部６は、径方向において外周面４ａ及び内周面４ｂの双方から離間して配置される。具体的には、連結部６は、径方向において端面３ａの中央に配置される。連結部６は、軸方向からの平面視で弧状である。
【００２１】
ヨーク１は、端面３ａの外周縁に複数の凹部８を有する。すなわち、複数の凹部８は円筒部２に形成される。複数の凹部８は、周方向に等間隔で配列される。凹部８は、磁極間に配置される。すなわち、凹部８は、周方向に互いに隣接する突起７間に配置される。凹部８は、軸方向からの平面視で半円形状である。凹部８は、端面３ａから軸方向に一定の深さで形成される。凹部８は、端面３ａ及び外周面４ａの双方に対して凹状である。後述するように、複数の凹部８は、ヨーク１の外周面４ａに形成される樹脂マグネット部１６の回り止めとして機能する。凹部８は第１の凹部である。
【００２２】
ヨーク１は、端面３ｂ上に周方向に等間隔で配列された複数の凹部１０を有する。凹部１０は、磁極間に配置される。凹部１０は、軸方向からの平面視で、台座５間に配置される。凹部１０の個数は磁極数に等しい。凹部１０は、軸方向からの平面視で、円形である。凹部１０は第２の凹部である。凹部１０の中心には、ゲート跡１０ａが配置される。ゲート跡１０ａは、軟磁性粉末及びフェライト粉末の少なくとも一方を含む樹脂を注入するためのゲート口の処理跡である。このようにゲート口の個数を磁極数に等しくすることで、上記した樹脂の注入状態が磁極に対して均一化され、磁場の配向状態も均一化されて、ヨーク１の品質が向上する。
【００２３】
また、ゲート口は、軸方向からの平面視で、台座５間に配置される。これにより、台座５の位置がウェルド位置となり、台座５に十分な肉厚を確保することが可能となる。
【００２４】
凹部１０は、ゲート跡１０ａが端面３ｂから表出しないような深さを有する。これにより、ゲート跡１０ａに残るバリが端面３ｂから表出せず、ヨーク１の品質が向上する。
【００２５】
ヨーク１は、端面３ｂ上に周方向に等間隔で配列された複数の溝１１を有する。溝１１は、周方向に互いに隣接する凹部１０間に配置される。すなわち、複数の溝１１及び複数の凹部１０は、周方向に交互に配列される。溝１１は、内周面４ｂから外周面４ａまで径方向に伸びている。複数の溝１１は、軸方向からの平面視で、ヨーク１の中心から放射状に伸びている。複数の溝１１は、それぞれ複数の磁極の位置に配置される。後述するように、溝１１は、樹脂マグネット部１６をヨーク１の外周面４ａに形成する際に、希土類磁性粉末を含む樹脂の注入経路となる。
【００２６】
ヨーク１の内側には内周面４ｂによって中空部が形成される。内周面４ｂは、端面３ａ側に配置されるテーパ部４ｂ１と端面３ｂ側に配置されるストレート部４ｂ２とからなる。ここで、テーパ部４ｂ１は、軸方向に端面３ａから端面３ｂに向かうにつれて内径が縮小するテーパ状である。ストレート部４ｂ２は、軸方向の位置によらず内径が一定である。テーパ部４ｂ１は図示しない金型のうち可動側金型により形成され、ストレート部４ｂ２は図示しない金型のうち固定側金型で形成される。ここで、金型はヨーク１の成形用の金型である。
【００２７】
ヨーク１は、端面３ｂの内周縁に複数の切欠き１２を有する。複数の切欠き１２は、周方向に等間隔で配列される。切欠き１２は、磁極間に配置される。切欠き１２は、周方向の幅が一定であり、軸方向に対して傾斜している。
【００２８】
ヨーク１は、極異方に配向させることができる。すなわち、ヨーク１の成形時に、金型の周囲に磁石を配置し、ヨーク１に配向磁場を印加することで、ヨーク１に含まれる軟磁性粉末又はフェライト粉末は極方向に対して異方的に配向される。極異方の配向により、磁極中心に磁束が集中するので、磁力を高めることが可能となる。
【００２９】
次に、主に図３及び図４を参照して、回転子マグネット１５の構成について説明する。回転子マグネット１５は、ヨーク１と、ヨーク１の外周面４ａ上に配置された樹脂マグネット部１６とを有する。回転子マグネット１５は環状である。
【００３０】
樹脂マグネット部１６は、第２の環状層である。樹脂マグネット部１６は、希土類磁性粉末を含む樹脂から形成される。ここで、希土類磁性粉は、例えばサマリウム鉄窒素（ＳｍＦｅＮ）磁石粉末又はネオジム磁石粉末である。樹脂は熱可塑性樹脂であり、例えばナイロンである。樹脂マグネット部１６は、希土類磁性粉末を含む樹脂を射出成形して得られる。樹脂マグネット部１６は、ヨーク１の外周面４ａ上に一体に成形される。以下では、希土類磁性粉末を含む樹脂を樹脂マグネットという。
【００３１】
樹脂マグネット部１６は、第２の筒状部である円筒部２１を有する。円筒部２１は、軸方向に互いに離間して配置された第３及び第４の端面である端面２１ａ，２１ｂを有する。端面２１ａは、軸方向において端面３ａの位置に配置される。すなわち、端面２１ａは端面３ａと面一である。端面２１ｂは、軸方向において端面３ｂの位置に配置される。すなわち、端面２１ｂは端面３ｂと面一である。円筒部２１は、径方向に互いに離間して配置された外周面２１ｃ及び内周面２１ｄを有する。
【００３２】
樹脂マグネット部１６は、円筒部２１に連結された複数のリブ部２０を有する。複数のリブ部２０は、それぞれ溝１１内に配置される。複数のリブ部２０は、それぞれ複数の磁極の位置に配置される。リブ部２０は、径方向において円筒部２１の内周面２１ｄから内向きに一定の長さ伸びている。径方向におけるリブ部２０の長さは、径方向における溝１１の長さよりも小さい。すなわち、リブ部２０は、径方向にヨーク１の内周面４ｂまで達しない先端面２０ａを有する。換言すれば、先端面２０ａは、内周面４ｂよりも径方向における外側に配置される。
【００３３】
樹脂マグネット部１６は、円筒部２１の内周面２１ｄに複数の凸部１９を有する。複数の凸部１９は、それぞれヨーク１に設けられた複数の凹部１０と嵌合する。
【００３４】
次に、図１から図５を参照して、回転子マグネット１５の製造方法の概略について説明する。樹脂マグネット部１６は、ヨーク１を図示しない金型内に収めた後、ヨーク１に樹脂マグネットを射出することでヨーク１と一体的に成形される。ここで、金型は樹脂マグネット部１６の成形用の金型である。
【００３５】
樹脂マグネット部１６を成形する際に、金型の周囲に磁石を配置し、樹脂マグネット部１６に配向磁場を印加することで、樹脂マグネット部１６に含まれる希土類磁性粉末は極方向に対して異方的に配向される。
【００３６】
金型のうち可動側及び固定側金型は、ヨーク１の中空部が挿入される芯部を有する。ヨーク１は、端面３ａ側から芯部に挿通され、可動側金型に組み込まれる。上記したように、ヨーク１の内周面４ｂはストレート部４ｂ２を有する。ストレート部４ｂ２と芯部との隙間を抑制することで、当該隙間への樹脂マグネットの漏れが抑制され、回転子マグネット１５の品質が向上する。
【００３７】
なお、可動側金型は、ヨーク１の複数の突起７がそれぞれ嵌め合される複数の凹部を有する。これにより、樹脂マグネット部１６に配向磁場を印加する際に、配向磁場を生成する磁石の位置に対するヨーク１の位置決めがされる。
【００３８】
ヨーク１の内側には、樹脂マグネットの注入経路となるドーナツ状ランナー１７が形成される。ドーナツ状ランナー１７は、可動側及び固定側金型の芯部の端面上に形成される。ドーナツ状ランナー１７は、周方向に等間隔で配列された複数の樹脂注入部１４を有する。樹脂注入部１４の個数は磁極数の半分である。
【００３９】
ドーナツ状ランナー１７の外周面からは複数のリブ状ランナー１８が径方向に延出している。リブ状ランナー１８の個数は、溝１１の個数と同じであり、磁極数と同じである。複数のリブ状ランナー１８は、それぞれ複数の溝１１内に配置される。リブ状ランナー１８の幅は溝１１の幅に等しく、リブ状ランナー１８の高さは溝１１の深さに等しい。複数のリブ状ランナー１８は、ドーナツ状ランナー１７と同様に、樹脂マグネットの注入経路となる。リブ状ランナー１８の個数を磁極数に等しくすることで、磁極に対して樹脂マグネットの注入状態が均一化され、磁場の配向の状態も均一化され、回転子マグネット１５の品質の向上が図れる。
【００４０】
樹脂マグネットは、複数の樹脂注入部１４からドーナツ状ランナー１７及び複数のリブ状ランナー１８を順に経てヨーク１の外周面４ａ上に流れ込む。これにより、円筒部２１が形成される。また、樹脂マグネットは、ヨーク１の端面３ａに設けられた複数の凹部８内に充填される。これにより、円筒部２１の内周面２１ｄには、複数の凹部８にそれぞれ嵌合する複数の凸部１９が形成される。
【００４１】
以上のようにして、樹脂マグネットがヨーク１に一体に成形され、図５に示すランナー付の回転子マグネット１５ａが得られる。その後、リブ状ランナー１８は切断され、リブ状ランナー１８の一部は溝１１内に残ってリブ部２０となり、リブ状ランナー１８の残部はドーナツ状ランナー１７とともに除去される。こうして、図３及び図４に示す回転子マグネット１５が得られる。
【００４２】
なお、図示は省略しているが、複数の樹脂注入部１４にはそれぞれ軸方向ランナーがつながっている。図示例のように、樹脂注入部１４の個数を磁極数の半分にすることで、樹脂注入部１４の個数を磁極数にする場合に比べて、ランナー総量を低減することができる。また、製品に使用されないランナーを再利用する場合、ランナー総量が減ることにより、再利用比率が減少し、樹脂マグネットの物性の低下が抑制され、製品の品質の向上が図れる。ここで、樹脂マグネットの物性は主に機械的強度特性である。
【００４３】
次に、主に図６及び図７を参照して、本実施の形態に係る回転子３０の構成について説明する。回転子３０は、回転子マグネット１５と、軸方向における回転子マグネット１５の一端に配置された環状の位置検出用マグネットであるセンサマグネット２２と、回転子マグネット１５及びセンサマグネット２２を貫通するシャフト２８と、回転子マグネット１５、センサマグネット２２及びシャフト２８を一体にする樹脂部３１とを備える。ここで、樹脂部３１は熱可塑性樹脂から形成され、熱可塑性樹脂は例えばポリブチレンテレフタレートである。回転子マグネット１５は第１のマグネット、センサマグネット２２は第２のマグネットである。
【００４４】
センサマグネット２２は、複数の台座５上に載置される。センサマグネット２２は、回転子マグネット１５と同軸で配置される。センサマグネット２２は、軸方向における内周面の両端部に段差２５ａ，２５ｂを備える。センサマグネット２２は、軸方向に対称な形状を有する。段差２５ａ，２５ｂは、樹脂部３１によって覆われて、センサマグネット２２の軸方向の抜け止めとなる。センサマグネット２２は、周方向に配列された複数のリブ部２６を内周面に備える。なお、段差２５ａ，２５ｂのうちいずれか一方のみを設ける構成も可能である。複数のリブ部２６は、樹脂部３１によって覆われて、センサマグネット２２の周方向の回り止めとなる。
【００４５】
樹脂部３１は、シャフト２８の外周面に形成される円筒部２３と、ヨーク１の内周面に形成される円筒部２４と、周方向に配列され、円筒部２３と円筒部２４とを径方向に連結する複数のリブ部３２と、円筒部２４に連結され、各々が互いに隣接するリブ部３２間に配置される複数のゲート凸部３３とを有する。
【００４６】
ゲート凸部３３は、円筒部２３から円筒部２４に達しない長さで径方向に延びている。ゲート凸部３３は、熱可塑性樹脂の注入口となる。熱可塑性樹脂は、ゲート凸部３３からシャフト２８の外周面に直接射出され、円筒部２３を最も早く充填させることができる。これにより、円筒部２３のウェルド強度の向上が図れ、回転子３０の品質の向上が図られる。
【００４７】
図示例では、リブ部３２の個数とゲート凸部３３の個数は、それぞれ磁極数の半分である。なお、リブ部３２の個数、厚さ及び長さは図示例に限定されない。ゲート凸部３３についても同様である。
【００４８】
樹脂部３１は、複数の連結部６とセンサマグネット２２との間に形成される複数の隙間を埋める。また、樹脂部３１は、軸方向に端面３ａから一定の高さだけ突起７を埋める。突起７の一部は樹脂部３１から表出している。さらに、樹脂部３１は、周方向に互いに隣接する突起７同士を連結する。複数の突起７は樹脂部３１から表出するため、複数の突起７は回転子３０の着磁の際の位置決めにも利用することができる。
【００４９】
次に、回転子３０の製造方法の概略について説明する。まず、縦型成形機の金型の下型内に、回転子マグネット１５が設置される。回転子マグネット１５は、切欠き１２が設けられた端面３ｂ側から下型内に組み込まれる。この際、回転子マグネット１５は、切欠き１２が金型の凸部に嵌め合されるようにして下型内に組み込まれる。これにより、成形後に回転子マグネット１５とシャフト２８との同軸性が確保される。
【００５０】
続いて、シャフト２８が回転子マグネット１５の中央に設置され、センサマグネット２２が複数の台座５上に設置され、センサマグネット２２は複数の突起７によって保持される。回転子マグネット１５、シャフト２８及びセンサマグネット２２が下型内に組み込まれた後、金型の上型と下型とが合わせられ、金型内に熱可塑性樹脂が注入される。
【００５１】
熱可塑性樹脂は、複数のゲート凸部３３、円筒部２３、複数のリブ部３２及び円筒部２４を順に経て、回転子マグネット１５及びセンサマグネット２２に達する。熱可塑性樹脂は、複数の連結部６とセンサマグネット２２との間に形成される複数の隙間を通過し、複数の台座５及び複数の連結部６の外周側に充填される。この際、熱可塑性樹脂は、軸方向に端面３ａから一定の高さだけ突起７を埋めるように充填される。ただし、突起７は、熱可塑性樹脂中に埋設されず、一部は熱可塑性樹脂から表出する。また、熱可塑性樹脂は、上記した複数の隙間に充填されるとともに、周方向に互いに隣接する突起７同士を連結するように充填される。すなわち、複数の突起７は樹脂部３１により互いに連結される。このような樹脂部３１により、回転子マグネット１５の回転トルクのシャフト２８への伝達が向上する。
【００５２】
また、熱可塑性樹脂は、複数の凹部１０及び複数の台座５を埋めるように充填される。これにより、トルクの伝達が向上するとともに、樹脂部３１は回転子マグネット１５に対して回り止めされる。また、熱可塑性樹脂が径方向に成形収縮しても、樹脂部３１は複数の凹部１０及び複数の台座５で引っ掛かり、隙間の発生が抑制され、結合力の低下が抑制される。つまり、複数の凹部１０及び複数の台座５を利用することで、結合力の低下を抑制する構造を付加する必要がないので、低コスト化及び低騒音化が図れる。
【００５３】
なお、樹脂マグネット部１６の端面２１ａ，２１ｂを金型で押えて熱可塑性樹脂を充填することにより、端面２１ａ，２１ｂでのバリの発生が抑制され、バリ取り作業が発生せず、生産性が向上するとともに製品の品質も向上する。
【００５４】
図８は、本実施の形態に係る電動機の構成を示す縦断面図である。電動機４０は、環状の固定子４１と、固定子４１の内側に配置された回転子３０とを備える。ここで、固定子４１は、樹脂部４２で覆われている。樹脂部４２は、熱硬化性樹脂から形成される。熱硬化性樹脂は、例えばバルクモールディングコンパウンドである。回転子３０のシャフト２８には軸受４４ａ，４４ｂが取り付けられる。軸受４４ａは、樹脂部４２に取り付けられたブラケット４３に嵌め込まれる。軸受４４ｂは、樹脂部４２に取り付けられる。
【００５５】
以上に説明したように、本実施の形態では、複数の台座５、複数の突起７及び複数の連結部６は、ヨーク１の一部として、軟磁性粉末及びフェライト粉末の少なくとも一方を含む樹脂から形成されている。これにより、回転子マグネット１５に使用される希土類磁性粉末の使用量の削減が可能になり、回転子３０の製造コストも低減される。
【００５６】
また、本実施の形態では、ヨーク１の端面３ｂに樹脂マグネットの注入経路となる複数の溝１１が形成され、溝１１内に形成されるリブ状ランナー１８が経路中で切除されて、リブ部２０が形成される。これにより、リブ状ランナー１８の一部を再利用することができるので、回転子マグネット１５に使用される希土類磁性粉末の使用量の削減が可能になる。また、台座５に樹脂マグネットの注入経路が形成されないので、台座５の構造が簡素化され、金型の構造も簡素化され、製造コストも低減される。
【００５７】
本実施の形態では、連結部６の高さは台座５の高さよりも低い。これにより、回転子マグネット１５、センサマグネット２２及びシャフト２８を熱可塑性樹脂で一体にする際に、台座５及び連結部６の外周側への熱可塑性樹脂の注入経路を台座５間に確保することができる。
【００５８】
また、連結部６は、径方向において端面３ａの中央に配置される。これにより、樹脂部３１のうち連結部６の内周側の部分の肉厚と樹脂部３１のうち連結部６の外周側の部分の肉厚とが均等となり、成形時のヒケが抑制され、回転子３０が強固に一体化され、回転子３０の品質の向上を図ることができる。
【００５９】
本実施の形態では、樹脂部３１は、軸方向に端面３ａから一定の高さだけ突起７を埋める。また、樹脂部３１は、複数の突起７を互いに連結する。これにより、回転子３０が強固に一体化され、回転子３０の品質の向上を図ることができる。
【００６０】
本実施の形態では、ヨーク１の端面３ａの外周縁に複数の凹部８が形成される。ヨーク１の外周面４ａに樹脂マグネット部１６を形成する際に、複数の凹部８には樹脂マグネットが注入され、樹脂マグネット部１６の一部である複数の凸部１９が複数の凹部８とそれぞれ嵌合する。これにより、樹脂マグネット部１６は、ヨーク１に対して周方向に回り止めされる。特に、ヨーク１の外周が真円の場合には、複数の凹部８及び複数の凸部１９は、回り止め及びトルクの伝達に効果的であり、回転子３０の品質の向上を図ることができる。
【００６１】
樹脂マグネットは、複数の溝１１内に充填され、複数のリブ部２０が形成される。複数のリブ部２０は、樹脂マグネット部１６のヨーク１に対する回り止めとなり、回転子３０のトルクの伝達が向上する。また、複数のリブ部２０は、軸方向における樹脂マグネット部１６の位置ずれを抑制する。
【００６２】
突起７の一部は、回転子３０から表出する。そのため、複数の突起７は、回転子３０を着磁する際の位置決めとして利用できる。
【００６３】
本実施の形態では、リブ状ランナー１８の高さは溝１１の深さに等しい。そのため、リブ状ランナー１８の一部を切除して得られるリブ部２０の上端面は軸方向においてヨーク１の端面３ｂの位置に配置される。また、樹脂マグネット部１６の端面２１ｂは軸方向においてヨーク１の端面３ｂの位置に配置される。従って、樹脂マグネット部１６は、軸方向においてヨーク１の端面３ｂよりも外側に凸となる形状を有しない。これにより、回転子マグネット１５、センサマグネット２２及びシャフト２８を熱可塑性樹脂で一体にする際に、軸方向にヨーク１の端面３ｂよりも外側に設けられる樹脂の厚さを抑制することができ、コストを低減することができる。
【００６４】
本実施の形態では、ヨーク１の複数の溝１１が樹脂マグネットの注入経路とされている。これにより、樹脂マグネットの注入経路が簡素化され、樹脂マグネット部１６の品質の向上が図られる。
【００６５】
実施の形態２．
図９は、本実施の形態に係る空気調和機の構成の一例を示す図である。空気調和機３００は、室内機３０１と、室内機３０１に接続される室外機３０２とを備える。室内機３０１は送風機３０３を有する。室外機３０２は送風機３０４及び圧縮機３０５を有する。送風機３０３，３０４及び圧縮機３０５は、それぞれ実施の形態１の電動機を有する。これにより、空気調和機３００の低コスト化及び品質向上を図ることができる。
【００６６】
なお、実施の形態１の電動機は、空気調和機以外の電気機器に搭載することもでき、この場合も、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００６７】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１  ヨーク、２，２１，２３，２４  円筒部、３ａ，３ｂ，２１ａ，２１ｂ  端面、４ａ，２１ｃ  外周面、４ｂ，２１ｄ  内周面、４ｂ１  テーパ部、４ｂ２  ストレート部、５  台座、６  連結部、７  突起、８，１０  凹部、１０ａ  ゲート跡、１１  溝、１２  切欠き、１４  樹脂注入部、１５  回転子マグネット、１６  樹脂マグネット部、１９  凸部、２０，２６，３２  リブ部、２０ａ  先端面、２２  センサマグネット、２５ａ，２５ｂ  段差、２８  シャフト、３０  回転子、３１，４２  樹脂部、３３  ゲート凸部、４０  電動機、４１  固定子、４３  ブラケット、４４ａ，４４ｂ  軸受、３００  空気調和機、３０１  室内機、３０２  室外機、３０３，３０４  送風機、３０５  圧縮機。
【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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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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