(57)【要約】【課題】マグネットフラックスを向上させることができると共に、確実に永久磁石を取り付けることができる回転子を提供する。【解決手段】回転子鉄心１２の中心に回転軸１４が貫通し、その周囲に設けられた複数の挿入孔２０に瓦型の永久磁石２２が軸方向に埋設された回転子１０であって、瓦型の永久磁石２２は回転軸側に向かって膨らんだ部分が配され、この膨らんだ部分の曲率が外側のへこんだ部分の曲率より小さいものである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板を積層した回転子鉄心の中心に回転軸が貫通し、前記回転軸の周囲に設けられた複数の挿入孔に瓦形の磁石が軸方向にそれぞれ埋設されたモータの回転子において、
前記瓦形の磁石は、前記回転軸側に向かって膨らんだ部分が配され、
前記瓦形の磁石における前記回転軸側の膨らんだ部分の曲率が、外周側のへこんだ部分の曲率より小さい
ことを特徴とする回転子。
【請求項２】
前記瓦形の磁石が、分割された複数の磁石から構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の回転子。
【請求項３】
鋼板を積層した回転子鉄心の中心に回転軸が貫通し、前記回転子鉄心の外周に設けられた複数の凹部に板形の磁石が軸方向にそれぞれ取り付けられたモータの回転子において、
前記板形の磁石の前記回転軸側が膨らみ、かつ、この膨らんだ部分の先端部が直線形状であり、
前記膨らんだ部分の先端部に対応する前記凹部の底部が直線形状である
ことを特徴とする回転子。
【請求項４】
前記モータがブラシレスＤＣモータである
ことを特徴とする請求項１または３記載の回転子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシレスＤＣモータなどのモータにおける回転子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来よりブラシレスＤＣモータなどの回転子は、複数枚の鋼板を積層して回転子鉄心を形成し、この回転子鉄心内部に板状の永久磁石を埋設した構造が一般的である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような従来の回転子の構造について、図面に基づいて説明する。
【０００４】
（１）第１の従来例の回転子１００の構造
第１の従来例の回転子１００の構造について、図８及び図９に基づいて説明する。
【０００５】
第１の従来例の回転子１００は、ＩＰＭ（インパーマネントマグネット）型の回転子である。図８に示すように、断面形状が円弧型のいわゆる瓦型の永久磁石１０２が、鋼板を積層した回転子鉄心１０４の挿入孔１０６に挿入されている。
【０００６】
（２）第２の従来例の回転子２００の構造
第２の従来例の回転子２００の構造について、図１０及び図１１に基づいて説明する。
【０００７】
この回転子２００は、ＩＰＭ型の回転子１００とは異なり、鋼板を積層した回転子鉄心２０２の外周部に６個の凹部２０４が軸方向に設けられ、各凹部２０４に、永久磁石２０６が接着剤や、筒状のステンレス部材によって取り付けられている。
【特許文献１】特開平６−２１７４７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
第１の従来例の回転子１００においては、モータ特性が出ない場合には、永久磁石１０２の材質を変更したり、回転子１００の外形と永久磁石１０２の円弧状の形状を大きくし、マグネットフラックスを向上させて、モータ特性を改善していた。しかしながら、上記のような改善方法であるとコストが上昇すると共に、回転子１００の外形が大きくなるという問題点がある。
【０００９】
第２の従来例の回転子２００においては、回転子鉄心２０２の外周部に永久磁石２０６を取り付ける場合に、永久磁石２０６が傾いて取り付けられるという問題点があり、この場合にはバランスが崩れ回転子２００の回転効率が下がる。
【００１０】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、マグネットフラックスを向上させることができると共に、確実に永久磁石を取り付けることができる回転子を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に係る発明は、鋼板を積層した回転子鉄心の中心に回転軸が貫通し、前記回転軸の周囲に設けられた複数の挿入孔に瓦形の磁石が軸方向にそれぞれ埋設されたモータの回転子において、前記瓦形の磁石は、前記回転軸側に向かって膨らんだ部分が配され、前記瓦形の磁石における前記回転軸側の膨らんだ部分の曲率が、外周側のへこんだ部分の曲率より小さいことを特徴とする回転子である。
【００１２】
請求項２に係る発明は、前記瓦形の磁石が、分割された複数の磁石から構成されていることを特徴とする請求項１記載の回転子である。
【００１３】
請求項３に係る発明は、鋼板を積層した回転子鉄心の中心に回転軸が貫通し、前記回転子鉄心の外周に設けられた複数の凹部に板形の磁石が軸方向にそれぞれ取り付けられたモータの回転子において、前記板形の磁石の前記回転軸側が膨らみ、かつ、この膨らんだ部分の先端部が直線形状であり、前記膨らんだ部分の先端部に対応する前記凹部の底部が直線形状であることを特徴とする回転子である。
【００１４】
請求項４に係る発明は、前記モータがブラシレスＤＣモータであることを特徴とする請求項１または３記載の回転子である。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明の回転子であると、瓦型の磁石における回転軸側の膨らんだ部分の曲率が外周側のへこんだ部分の曲率より小さくなるため、回転子の外形を拡大させることなく磁石のボリュームを大きくすることができ、マグネットフラックスを向上させることができる。
【００１６】
請求項３に係る発明の回転子であると、磁石の膨らんだ部分の先端部が直線形状であり、これに対応する回転子鉄心の外周部にある凹部の底部が直線形状であるため、位置決めを行うことができ、磁石が凹部内部で回転したりするのを防ぐことができるので傾いて固定されることがなく、バランスのとれた回転子を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
［第１の実施形態］
以下、本発明の第１の実施形態の回転子１０について、図１及び図２に基づいて説明する。
【００１８】
（１）モータ５０の構造
図１は、本実施形態の回転子１０を内蔵した三相のブラシレスＤＣモータ（以下、単にモータという）５０の縦断面図である。回転子１０を回転自在に内部に配置する固定子５２は、図１に示すようにリング状のコア部５４からＴ字状のティース５６が６本内周に向かって突出し、かつ、ティース５６には、絶縁層５８を介してコイル３０が巻回されている。
【００１９】
（２）回転子１０の構造
回転子１０は、円形の鋼板を積層して回転子鉄心１２が形成されている。この回転子鉄心１２の中心部には回転軸１４を貫通するための貫通孔１６が開口し、この貫通孔１６の外周部には瓦型の永久磁石２２をそれぞれ挿入するための挿入孔２０が６個軸方向に等間隔に６０°毎に貫通している。
【００２０】
瓦型の永久磁石２２の正面図を図２に示す。図２に示すように、瓦型の永久磁石２２の膨らんだ側の曲率Ｒ１は、へこんだ側の曲率Ｒ２より小さく、永久磁石２２の厚みにボリュームが出る形状となっている。このＲ１及びＲ２の曲率を構成する形状は、楕円や放物線形状とするのが好ましく、特に、へこんだ側の曲率を円弧状で形成し、膨らんだ側の曲率を放物線形状とするのが好ましい。そして、このような瓦型の永久磁石２２における膨らんだ側の部分を回転軸１４側に配置し、へこんだ側を外周側に配置する。
【００２１】
なお、挿入孔２０は、瓦型の永久磁石２２が挿入可能なように、その内径が瓦型をし、両端部には永久磁石２２の両端部を支持するための突起１８，１８が突出している。これによって、永久磁石２２が挿入孔２０内部で確実に位置決めされて固定される。
【００２２】
（３）本実施形態の効果
上記のように、回転子鉄心１２の挿入孔２０に挿入されている瓦型の永久磁石２２において、回転軸側における膨らんだ部分の曲率Ｒ１が、外周側にあるへこんだ側の曲率Ｒ２よりも小さいことにより、永久磁石２２の厚みにボリュームが出て、回転子１０の外形を大きくすることなく限られたスペースの中でマグネットフラックスを向上させ、モータ特性を向上させることができる。
【００２３】
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態の回転子１０について、図３及び図４に基づいて説明する。
【００２４】
瓦型の永久磁石を一体に成形する場合に、成形後の密度が不均一となりクラックが発生して、磁化方向が不均一になりモータ特性の低下の原因となる場合がある。
【００２５】
これを解決するために、第１の実施形態では、永久磁石２２より一回り大きい永久磁石を型により製作し、その後切除と研磨によって所定の大きさの永久磁石２２を形成している。
【００２６】
しかしながら、この方法では、コストが掛かり、生産性が悪いという問題点がある。
【００２７】
そこで、第２の実施形態では、永久磁石２２を、図３に示すように、内周側磁石２４と外周側磁石２６とに分割して製作し、挿入孔２０に組み込むときに張り合わせて使用している。これにより、第１の実施形態のように後加工の工程が不要となり、生産性が向上する。
【００２８】
なお、永久磁石２２を分割する方法としては、内周側磁石２４と外周側磁石２６とに分割する以外に、図５に示すように、周方向に沿って３分割してもよい。即ち、中央部磁石２８の両側に左側磁石３０と右側磁石３２を組み付ける。
【００２９】
［第３の実施形態］
第３の実施形態の回転子１０について、図６及び図７に基づいて説明する。
【００３０】
第３の実施形態の回転子１０は、第１の実施形態と第２の実施形態のＩＰＭ型の回転子とは異なり、回転子鉄心１２の外周部に６個の永久磁石３４を取り付ける。即ち、回転子鉄心１２の外周部には、軸方向に凹部３６が６個設けられており、この凹部３６に、永久磁石３４を接着するか、または、筒状のステンレス部材を被せる。
【００３１】
永久磁石３４は、図６に示すように、外周側が円弧形をなし、内周側に膨らんだ部分が形成され、その先端部が直線形状３８となっている。一方、凹部３６の底部は、直線形状３８に対応するように、直線形状４０となっている。
【００３２】
そして、この直線形状３８と直線形状４０の部分が合うように凹部３６に永久磁石３４を固定する。このようにすることで従来問題となった凹部内部での永久磁石の回転や傾きなどがなくなり、所定の位置に確実に固定することができる。そのため、バランスのとれた回転子１０を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、小スペースで少しでもパワーアップの必要な電動工具用モータに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すモータの縦断面図である。
【図２】第１の実施形態の永久磁石の正面図である。
【図３】第２の実施形態の永久磁石の正面図である。
【図４】第２の実施形態における回転子の縦断面図である。
【図５】第２の実施形態における変更例の永久磁石の正面図である。
【図６】第３の実施形態の永久磁石の正面図である。
【図７】第３の実施形態の回転子の縦断面図である。
【図８】第１の従来例の永久磁石の正面図である。
【図９】第１の従来例の回転子の縦断面図である。
【図１０】第２の従来例の永久磁石の正面図である。
【図１１】第２の従来例の回転子の縦断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  回転子
１２  回転子鉄心
１４  回転軸
１６  貫通孔
２０  挿入孔
２２  永久磁石
３６  凹部
【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】
2006325348.tif 000009
【図８】
2006325348.tif 000010
【図９】
2006325348.tif 000011
【図１０】
2006325348.tif 000012
【図１１】
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