(57)【要約】【課題】回転子の形状に簡単な工夫を加えることによって、回転子から永久磁石を簡単に分離できる構造を提供する。【解決手段】円周方向に配置せられる複数個の永久磁石と、この永久磁石に背接して固定子とは径方向反対側に配置せられる円環状のバックヨークと、金属製のロータ基板と、これらを一体化して結合する樹脂部とを有する直流ブラシレス電動機の回転子において、ロータ基板若しくは樹脂部分に、永久磁石を軸方向に押圧するための挿入孔７０を設ける。この挿入孔から永久磁石を軸方向に押圧することによって、回転子から永久磁石を分離する。この後で鉄と樹脂を分別するようにすれば、資源の完全な再利用が可能となる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円周方向に配置せられる複数個の永久磁石と、この永久磁石に背接して固定子とは径方向反対側に配置せられる円環状のバックヨークと、金属製のロータ基板と、これらを一体化して結合する樹脂部とを有する直流ブラシレス電動機の回転子において、永久磁石を軸方向に押圧するための挿入孔が設けられていることを特徴とする直流ブラシレス電動機の回転子。
【請求項２】
前記挿入孔が、各永久磁石の間の周方向中間位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電動機の回転子。
【請求項３】
前記挿入孔が、前記永久磁石２個置きに設置せられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動機の回転子。
【請求項４】
回転子がアウターロータタイプであることを特徴とする請求項１乃至３に記載の電動機の回転子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直流ブラシレス電動機の回転子構造に係り、詳しくは、回転子に装着された磁気マグネットの取外しを容易にしてリサイクルし易い構造とした直流ブラシレス電動機の回転子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
直流ブラシレス電動機の回転子には、例えばフェライトなどの永久磁石が使われる場合が多いが、通常その永久磁石は鉄心若しくはロータ基板に接着したり樹脂モールドにより固着したりして使用せられる。樹脂モールドにより固着せられた回転子の場合、材料別に分別することが難しく、通常は破砕機などで細かく砕き磁力等により鉄と樹脂に分別するが、鉄と永久磁石が共存する場合は、永久磁石が鉄に吸着するため鉄のみを単独で分離することが難しく、殆どが再生されず、廃棄処分となっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、回転子の形状に簡単な工夫を加えることによって、破砕機で破砕する前に回転子から永久磁石を簡単に分離できる構造を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、円周方向に配置せられる複数個の永久磁石と、この永久磁石に背接して固定子とは径方向反対側に配置せられる円環状のバックヨークと、金属製のロータ基板と、これらを一体化して結合する樹脂部とを有する直流ブラシレス電動機の回転子において、永久磁石を軸方向に押圧するための挿入孔が設けられていることを特徴とする直流ブラシレス電動機の回転子である。
【０００６】このような手段によれば、この挿入孔から押圧用ジグ等で永久磁石を軸方向に押圧することによって、回転子から容易に永久磁石を分離することができるので、その後で全体を破砕機にかけて鉄と樹脂を分別するようにすれば、資源の完全な再利用が可能となる。
【０００７】また、本発明は、上記に加えて、前記挿入孔が、各永久磁石の間の周方向中間位置に設けられていることを特徴とする電動機の回転子である。
【０００８】このような手段によれば、挿入孔を永久磁石の上部全面に設ける必要がなく、小さな面積の挿入孔で、両側の永久磁石を軸方向に押圧することが可能な構造を得ることができる。
【０００９】また、本発明は、上記に加えて、前記挿入孔が、前記永久磁石２個置きに設置せられていることを特徴とする電動機の回転子である。
【００１０】このような手段によれば、挿入孔の数は永久磁石の数の半分で足りることになり、少ない数の挿入孔によって、永久磁石を軸方向に押圧することが可能な構造を得ることができる。
【００１１】また、本発明は、上記に加えて、回転子がアウターロータタイプであることを特徴とする電動機の回転子である。
【００１２】このような手段によれば、径方向寸法が大きく、使用する鉄量や永久磁石の重量が大きいアウターロータタイプの回転子１０に適用した場合に特にその効果が大きいことは自明のことである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例をアウターロータ形直流ブラシレスモータの回転子に適用した実施例を図１ないし図５に基づいて詳細に説明する。
【００１４】図１に示されるのは、本発明の実施例における回転子１０の全体構成を示す上面図であり、Ａ部詳細として要部の拡大図を示す。図２の左半分は図１のＸ−Ｏ断面を示す。同じく同図の右半分は同一方向より見た回転子１０の外観図である。図３は同じく本発明の実施例における回転子１０を底面より見た底面図である。図４は本実施例におけるロータ基板２０を上部より見た上面図である。また、図５はインサート成型を実施する際の金型と各パーツの配置構成を示す図である。
【００１５】図１および図２により、本実施例の回転子１０の全体構成を説明する。ロータ基板２０は鉄板等の金属を例えばプレス加工することにより形成せられ、回転子１０の骨格を形成している。回転子１０の外周部には円周方向に複数個の永久磁石４０と、これに背接して円環状のバックヨーク３０とが配置せられている。また、径方向の中心部には、軸方向の嵌合孔を有するインサートブッシュ５０が配置せられていて、図示しないシャフトが嵌入せられる。回転子１０の回転力は、インサートブッシュ５０からシャフトに伝わり、更に、例えば洗濯機の場合であれば、洗濯槽ドラムへと伝達せられる。そして、これらロータ基板２０、バックヨーク３０、永久磁石４０、インサートブッシュ５０は、樹脂部９０により一体化された構成となっている。こうして形成せられた回転子１０は、軸方向の一方が開放せられたお椀形状を有し、この内部の空洞部に図示しない固定子が配設せられて、全体として直流ブラシレス電動機を構成する。
【００１６】図１のＡ部詳細に示すように、各永久磁石４０間上部の周方向中間位置であって、両側の永久磁石４０の上部の一部を見通せる位置に、永久磁石４０を軸方向に押圧するための孔として挿入孔７０が設けられていて、この孔を通して両側の永久磁石４０を押圧することが可能な構造になっている。ロータ基板２０には、この挿入孔７０に対応する位置に、それと同じか若しくはより大きい径を持つ挿入孔用貫通孔７１が設けられている。
【００１７】なお、挿入孔７０は、後で図５で説明するように、上部の金型Ａ１００の永久磁石上部押え突起部１０４の抜き跡に相当する。また、これら挿入孔７０は、各永久磁石４０間上部の周方向中間位置全ての位置に設置せられてもよいが、本実施例のように、永久磁石２個置きに設けても同様の機能を有する。
【００１８】図２に示すように、通常永久磁石４０は回転子１０の中で、樹脂９０で一体化して結合せられたり、あるいは隣接のバックヨーク３０に接着せられたりして強固に組込まれているため、リサイクル等で分離して回収することが非常に難しかった。また、破砕機などで細かく粉砕して金属と樹脂を分別するにしても、鉄と永久磁石が共存する場合は、永久磁石が鉄に吸着するため鉄のみを単独で分離することが難しく、殆どが再生されず、廃棄処分となっていた。
【００１９】本発明によれば、ロータ基板２０若しくは樹脂部分９０に設けられた挿入孔７０から押圧用ジグ等で永久磁石４０を軸方向に押圧することによって、回転子１０から容易に永久磁石４０を分離することができる。このように、まず回転子１０から永久磁石４０を除去しておき、その後で破砕機にかけて鉄と樹脂を分別するようにすれば、資源の完全な再利用が可能となる。
【００２０】図３の底面図における永久磁石下部支持窓８０は、インサート成型を実施するに際し、永久磁石４０を金型内に位置決め固定するため、金型から永久磁石下部支持突起部１０６で永久磁石４０を樹脂の通路を確保した形で支持し、その後金型を取り去った時の永久磁石下部支持突起部１０６の抜き跡である。バックヨーク３０の下部にも、同様の目的のバックヨーク支持窓８２が存在する。永久磁石４０の底面のうち、この永久磁石下部支持窓８０以外の部分には、前記永久磁石下部支持突起部１０６の高さに相当する樹脂部９０が形成されるが、通常この厚みは大きくて２〜３ｍｍであるので、上部の挿入孔７０から押圧用ジグ等で永久磁石４０を軸方向下部へ押圧し除去するときの妨げにはならない。
【００２１】図４に示すように、ロータ基板２０には、この挿入孔７０に対応する位置に、それと同じか若しくはより大きい径を持つ挿入孔用貫通孔７１が設けられている。放熱孔６０は、回転子１０が回転したときにここから冷却風を取込み、モータ全体を冷却するためのものである。ロータ基板２０には円周方向に、複数本の樹脂で形成せられた補強リブ９２が設置せられている。この補強リブ９２は、ロータ基板２０の剛性を高めるという目的と放熱孔６０への冷却風の導入羽根としての意味を持っている。なお、上面側と底面側の補強リブ９２は矢視しない樹脂導通孔を通じて一体となっており、構造体としての強度を十分有する構造となっている。
【００２２】図５は、本実施例において、回転子１０をインサート成型用金型内に設置した時の断面図であるが、このように、永久磁石４０は、永久磁石上部押え突起部１０４と永久磁石下部支持突起部１０６とで上下から挟み、完全に位置固定した形で樹脂を注入されインサート成型される。なお、バックヨーク３０および永久磁石４０の下部には、図示しない金型Ｂからの樹脂の流入孔が設けられている。従来の例では、このような永久磁石上部押え突起部１０４が存在しないため、下部からの樹脂の注入圧力により、永久磁石４０が軸方向に位置ずれする問題があったが、本実施例の場合にはそのような問題は全く生じない。永久磁石４０の軸方向の位置が少しでも位置ずれすると、モータの特性は大きく変化するので、この永久磁石４０の軸方向の位置決めは、モータの性能を決める上での重要なファクターである。
【００２３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、ロータ基板若しくは樹脂部分に設けられた挿入孔から永久磁石を軸方向に押圧することによって、回転子から容易に永久磁石を分離することができる。このように、まず回転子から永久磁石を除去しておき、その後で破砕機にかけて鉄と樹脂を分別するようにすれば、資源の完全な再利用が可能となる。また、他の効果として、本発明の構成によれば、インサート成型時の永久磁石の軸方向の位置ずれの問題を解消することが容易にできるため、性能のバラツキの少ないモータを製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例における回転子の上面図
【図２】図１のＸ−Ｏ断面図
【図３】実施例における回転子の底面図
【図４】実施例におけるロータ基板上面図
【図５】実施例における回転子をインサート成型用金型内に設置した時の断面図（図３におけるＣ−Ｃ‘断面部分に対応）
【符号の説明】
１０：回転子
２０：ロータ基板
３０：バックヨーク
４０：永久磁石
５０：インサートブッシュ
６０：放熱孔
７０：挿入孔
７１：挿入孔用貫通孔
８０：永久磁石下部支持窓
８２：バックヨーク下部支持窓
９０：樹脂部
９２：補強リブ
１００：金型Ａ
１０２：金型Ｂ
１０４：永久磁石上部押え突起部
１０６：永久磁石下部支持突起部
【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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