(57)【要約】【課題】モータ回転子のゴム磁石をリング状に曲げたときに、ゴム磁石の両端面間にギャップが生じることを防止する。【解決手段】モータ回転子２０４は、磁気ヨーク２０２及び磁気ヨーク内に設置されたゴム磁石２００から構成され、ゴム磁石の磁気ヨークに面した表面上には、ゴム磁石２００の厚みを部分的に減少させるパターン２０６が形成されている。モータ回転子２０４の製造に際しては、表面が平滑なゴム磁石２００を選択し、ゴム磁石の一方の表面上に一つまたは複数のパターン２０６を形成した後、ゴム磁石のパターン２０６を有する表面を外側に向けて、ゴム磁石を磁気ヨークの内側面に対応する形状に曲げて、ゴム磁石を磁気ヨーク内に配置する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ヨークと前記磁気ヨーク内に設けられたゴム磁石とから構成されるモータ回転子であって、
前記ゴム磁石の前記磁気ヨークに面した第１の表面上に、前記ゴム磁石の厚みを少なくとも部分的に減少させる少なくとも第１のパターンを有することを特徴とするモータ回転子。
【請求項２】
前記ゴム磁石と前記磁気ヨークの間に更に前記ゴム磁石と前記磁気ヨークとを接着させる接着層を有することを特徴とする請求項１に記載のモータ回転子。
【請求項３】
前記ゴム磁石は前記第１の表面とは反対側の第２の表面上に、前記ゴム磁石の厚みを少なくとも部分的に減少させる少なくとも第２のパターンを有することを特徴とする請求項１または２に記載のモータ回転子。
【請求項４】
前記第１のパターンは切り欠きパターン又はエンボシングパターンであり、前記第２のパターンは切り欠きパターン又はエンボシングパターンであることを特徴とする請求項３に記載のモータ回転子。
【請求項５】
シート状のゴム磁石を用意する第一の過程と、
前記ゴム磁石の第１の表面上に、前記ゴム磁石の厚みを少なくとも部分的に減少させる少なくとも第１のパターンを形成する第二の過程と、
前記ゴム磁石の前記第１の表面を外側に向けて、前記ゴム磁石を磁気ヨークの内側面に対応する形状に曲げる第三の過程と、
前記ゴム磁石を前記磁気ヨーク内に配置する第四の過程と、
を含むモータ回転子の製造方法。
【請求項６】
前記ゴム磁石を前記磁気ヨーク内に配置する前記第四の過程の前に、更に、
前記ゴム磁石の前記第１の表面上に接着層を形成する過程を、
含むことを特徴とする請求項５に記載のモータ回転子の製造方法。
【請求項７】
前記ゴム磁石の前記第１の表面とは反対側の第２の表面上に、前記ゴム磁石の厚みを少なくとも部分的に減少させる少なくとも第２のパターンを形成する過程をさらに含むことを特徴とする請求項５または６に記載のモータ回転子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はモータ回転子及びその製造方法に関し、特に、ゴム磁石の外表面上にエンボシングパターンその他のパターンを形成することにより、ゴム磁石の可撓性を向上させたモータ回転子及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ファンやモータなどの回転機構を有する構造において、磁石は主要な部材の一つである。従来のファンやモータなどの回転機械においては、製造コストを下げるため、そのような磁石として、一般的には、ゴム磁石が採用されている。
【０００３】
図７はゴム磁石を採用する従来のモータ回転子の構造の分解斜視図である。
【０００４】
図７に示した従来のモータ回転子１０４は、リング状の磁気ヨーク１０２と、磁気ヨーク（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｙｏｋｅ）１０２の内側に嵌め込まれたリング状のゴム磁石１００と、から構成されている。
【０００５】
モータ回転子１０４は次のようにして製造される。
【０００６】
先ず、矩形形状をなしたシート状のゴム磁石１００を用意し、このゴム磁石１００を、磁気ヨーク１０２の内径とほぼ同一の外径を有するリング状に曲げる。次いで、リング状に曲げたゴム磁石１００を磁気ヨーク１０２に圧入する。これにより、モータ回転子１０４が完成する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のモータ回転子１０４の製造方法においては、ゴム磁石１００の可撓性が十分ではないため、ゴム磁石１００を曲げる際に、ゴム磁石１００の両端面を相互に完全に密着させることができず、図７に示すように、接合箇所にＶ字型のギャップ１０６が生じてしまっていた。このギャップ１０６はゴム磁石１００の厚さが増加するほど大きくなる。
【０００８】
ゴム磁石１００に上記のようなギャップ１０６が生じると、磁界分布の不均一や磁気漏れなどの現象を起こし、さらに、モータが作動する時のフラッタ現象の原因となる。このため、モータ全体の操作効率が下がるだけでなく、モータが高速で回転する際に高周波のノイズを生成する。
【０００９】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、モータ回転子を構成するゴム磁石の可撓性を大幅に向上させ、ゴム磁石を曲げる際に生じるギャップを可能な限り小さくし、磁界分布を均一にし、フラッタ現象の発生、操作効率の低下、高周波ノイズの発生などの現象を防止することができるモータ回転子及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、磁気ヨークと前記磁気ヨーク内に設けられたゴム磁石とから構成されるモータ回転子であって、前記ゴム磁石の前記磁気ヨークに面した第１の表面上に、前記ゴム磁石の厚みを少なくとも部分的に減少させる少なくとも第１のパターンを有することを特徴とするモータ回転子を提供する。
【００１１】
本発明に係るモータ回転子においては、ゴム磁石が外表面上に第１のパターンを有するので、第１のパターンが形成されている領域においては、ゴム磁石の厚みが部分的に減少している。このため、ゴム磁石の曲げモーメントを低減させることができ、ひいては、ゴム磁石の可撓性を向上させることができる。このため、ゴム磁石の両端面を密着させる際に生じるギャップを可能な限り小さく、あるいは、なくすことができる。さらには、第１のパターンを設けることにより、ゴム磁石の質量を均一に分布させることができ、モータ回転子の回転時のアンバランス度を減少させることができる。また、ゴム磁石の質量を均一にすることができるので、ゴム磁石が励磁された後、より好ましい磁束分布が得られる。
【００１２】
本モータ回転子は、前記ゴム磁石と前記磁気ヨークの間に更に前記ゴム磁石と前記磁気ヨークとを接着させる接着層を有するように構成することができる。
【００１３】
ゴム磁石の外表面上には第１のパターンが形成されているため、ゴム磁石の総表面積が増加している。このため、接着面積も増加し、ゴム磁石と磁気ヨークとの間の接着強度を向上させることができる。
【００１４】
前記ゴム磁石は、前記第１の表面とは反対側の第２の表面上に、前記ゴム磁石の厚みを少なくとも部分的に減少させる少なくとも第２のパターンを有するように構成することができる。
【００１５】
第１のパターンに加えて、反対側の面に第２のパターンを形成することにより、ゴム磁石の可撓性をさらに向上させることができる。
【００１６】
第１及び第２のパターンとしては、ゴム磁石の厚みを減少させることができるようなパターンであれば、どのようなパターンでも採用することができる。例えば、第１及び第２のパターンは切り欠きパターン又はエンボシングパターンとして形成することができる。
【００１７】
この他、本発明は、シート状のゴム磁石を用意する第一の過程と、前記ゴム磁石の第１の表面上に、前記ゴム磁石の厚みを少なくとも部分的に減少させる少なくとも第１のパターンを形成する第二の過程と、前記ゴム磁石の前記第１の表面を外側に向けて、前記ゴム磁石を磁気ヨークの内側面に対応する形状に曲げる第三の過程と、前記ゴム磁石を前記磁気ヨーク内に配置する第四の過程と、を含むモータ回転子の製造方法を提供する。
【００１８】
本方法によっても、上述のモータ回転子と同様の効果を得ることができる。
【００１９】
本方法は、前記ゴム磁石を前記磁気ヨーク内に配置する前記第四の過程の前に、更に、前記ゴム磁石の前記第１の表面上に接着層を形成する過程を、さらに含むことができる。
【００２０】
本方法は、前記ゴム磁石の前記第１の表面とは反対側の第２の表面上に、前記ゴム磁石の厚みを少なくとも部分的に減少させる少なくとも第２のパターンを形成する過程をさらに含むことができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２２】
〔第１の実施の形態〕
図１は、本発明の第１の実施形態に係るモータ回転子２０４の構造を示す分解斜視図である。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態に係るモータ回転子２０４は、リング状の磁気ヨーク２０２と、磁気ヨーク２０２内に配置されたリング状のゴム磁石２００と、から構成されている。
【００２４】
磁気ヨーク２０２は鉄などの磁性材料から構成され、その形状は、本実施形態においてはリング状である。ゴム磁石２００は、磁気ヨーク２０２の内側面に対応する形状を有しており、具体的には、磁気ヨーク２０２の内径にほぼ等しい外径を有するリング状に形成されている。
【００２５】
モータ回転子２０４を製造するには、先ず、矩形で表面が平滑なゴム磁気片材からなるゴム磁石２００を用意する。
【００２６】
次に、ゴム磁石２００の片方の表面（第１の表面）上に一つまたは複数の凹状の第１のパターン２０６を形成する。第１のパターン２０６は一定の深さを有する矩形状の凹部として形成されている。第１のパターン２０６は、均一に表面全体に広がっていてもよいし、表面全体に点在するか又は表面の一部分にのみ分布してもよい。
【００２７】
第１のパターン２０６の形成方法としては、例えば、プレス成形法などがある。
【００２８】
図２及び図３は第１のパターン２０６の例を示す斜視図である。
【００２９】
第１のパターン２０６は、例えば、図２に示すように、一定の深さの正方形形状の凹部がマトリクス状に規則的に形成されているエンボシング・パターン２０６ａとして形成することができる。本実施形態における第１のパターン２０６はエンボシング・パターン２０６ａとして形成されている。
【００３０】
また、第１のパターン２０６は、例えば、図３に示すように、ゴム磁石２００の表面に切り欠きを形成した切り欠きパターン２０６ｂとして形成することも可能である。
【００３１】
第１のパターン２０６は、エンボシング・パターン２０６ａや切り欠きパターン２０６ｂに限定されるものではなく、パターンが形成されている領域におけるゴム磁石２００の厚みが部分的に減少されるようなパターンであれば、どのようなパターンであっても、用いることができる。例えば、第１のパターン２０６として花模様や曲線状のパターンを用いることもできる。
【００３２】
第１のパターン２０６は、ゴム磁石２００を構成する長尺のゴム磁気片材を用意した後、その表面に形成してもよく、あるいは、ゴム磁気片材を製造する際に、同時に一方の表面上に形成することも可能である。
【００３３】
その後、ゴム磁石２００の第１のパターン２０６が形成されている表面を外側に向けて、ゴム磁石２００を磁気ヨーク２０２の内側面に対応する形状に曲げる。この場合、ゴム磁石２００の表面には第１のパターン２０６が形成され、ゴム磁石２００の厚みが部分的に減少しているため、ゴム磁石２００の曲げモーメント、すなわち、曲げに対する抵抗が低下しており、ゴム磁石２００の両端面をほぼ平行に並列させることが可能である。このため、従来のゴム磁石１００に生じていたギャップ１０６（図７参照）が生じることはなく、たとえ、生じたとしてもそのギャップ（図１参照９）は従来のゴム磁石１００におけるギャップ（図７参照）よりも極めて小さい。
【００３４】
続いて、リング状に曲げたゴム磁石２００を磁気ヨーク２０２内に嵌め込む。
【００３５】
最後に、ゴム磁石２００を励磁し、ゴム磁石２００を備えたモータ回転子２０４の製作が完了する。
【００３６】
ゴム磁石２００の外側表面に第１のパターン２０６を形成することにより、ゴム磁石２００の可撓性を大幅に向上させることができる。
【００３７】
以下、この点を図４及び図５を参照して説明する。図４は、従来のゴム磁石１００の一部を示す部分的な斜視図であり、図５は、本発明の第１の実施の形態におけるゴム磁石２００の一部を示す部分的な斜視図である。
【００３８】
図４及び図５から分かるように、ゴム磁石１００、２００を同一の曲率半径になるまで曲げると（即ち、ρＲ＝ρＲ’）、ゴム磁石１００の外側表面は明らかに内側に向かって凹状に窪む（即ち、外側方向の曲率半径ρＴは比較的に小さい）が、これに対して、本実施形態におけるゴム磁石２００の外側表面にはほとんど変化が見られない（即ち、外側方向の曲率半径ρＴ’は比較的に大きい）ので、ゴム磁石２００はゴム磁石１００と比較して、より好ましい外観平滑度を有する。
【００３９】
〔第２の実施の形態〕
第２の実施の形態においては、ゴム磁石２００の内側表面（即ち、第１のパターン２０６が形成されている外側表面とは反対側の表面）にも、第１のパターン２０６と同様のパターン（図示せず）が形成される。
【００４０】
このように、ゴム磁石２００の外側表面（第１の表面）のみならず、内側表面（第２の表面）にも第１のパターン２０６と同様のパターンを形成することにより、ゴム磁石２００の曲げモーメントを一層低減させることができ、ひいては、ゴム磁石２００の可撓性をさらに向上させることができる。従って、ゴム磁石２００の両端面を向かい合わせるときに生じるギャップ２０８をなくすことができるか、あるいは、ギャップ２０８が生じたとしても、従来のゴム磁石１００におけるギャップ１０６よりも極めて小さくすることができる。
【００４１】
なお、第２の実施の形態において、ゴム磁石２００の内側表面に形成されるパターンの態様は外側表面に形成される第１のパターン２０６の態様と同じでもよく、または、両者が異なってもよい。ただし、ゴム磁石２００の内側表面に形成されるパターンと外側表面に形成される第１のパターン２０６とが重なり合って、ゴム磁石２００に開口が形成されることがないようにすることが必要である。
【００４２】
次に、従来のゴム磁石１００、本発明の第１の実施の形態におけるゴム磁石２００及び本発明の第２の実施の形態におけるゴム磁石２００に対して、公知の曲げモーメント（Ｂｅｎｄｉｎｇ  ｍｏｍｅｎｔ）−曲げ角度（Ｂｅｎｄｉｎｇ  ａｎｇｌｅ）測量法により、ゴム磁石の曲げモーメント−曲げ角度を測定した結果を図６に示す。
【００４３】
図６において、従来のゴム磁石１００についての測定結果を表す曲線をａとし、本発明の第１の実施の形態におけるゴム磁石２００についての測定結果を表す曲線をｂとし、本発明の第２の実施の形態におけるゴム磁石２００についての測定結果を表す曲線をｃとする。
【００４４】
一定値の曲げモーメントＭ０を作用させたときの、従来のゴム磁石１００、第１の実施の形態における外側表面に第１のパターン２０６を有するゴム磁石２００、第２の実施の形態における内側及び外側表面にともにパターンを有するゴム磁石２００の曲げ角度をそれぞれα１、α２、α３とする。
【００４５】
図６からわかるように、各ゴム磁石の曲げ角度の大きさはα１＜α２＜α３であり、曲率半径に換算すると、ρＲ１＞ρＲ２＞ρＲ３となるので、本発明の第２の実施の形態における内側及び外側表面ともにパターンを有するゴム磁石２００の可撓性＞第１の実施の形態における外側表面にパターンを有するゴム磁石２００の可撓性＞従来のゴム磁石１００の可撓性、ということが確認された。
【００４６】
この他、ゴム磁石２００と磁気ヨーク２０２との間で緩みや密着不良などの不都合が生じることを防止し、両者間の接着強度を強化するために、本発明の第１及び第２の実施の形態において、ゴム磁石２００と磁気ヨーク２０２の間に接着層（図示せず）を塗布してもよい。接着層は、例えば、接着剤などの接着効果がある材料から構成される。
【００４７】
ゴム磁石２００と磁気ヨーク２０２とが互いに接触する表面には第１のパターン２０６が形成されているので、接着層がパターン２０６の凹みや突起の部分を覆って、接着層の可接着面積を増加させて、ゴム磁石２００と磁気ヨーク２０２と間の接着強度を向上させることができる。
【００４８】
以上、本発明の実施の形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は、これらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。よって、本発明は特許請求の範囲により限定される。
【００４９】
【発明の効果】
本発明に係るモータ回転子においては、ゴム磁石の外側表面上には、ゴム磁石の厚みを部分的に減少させるパターンが形成されているので、ゴム磁石の曲げモーメント、すなわち、曲げに対する抵抗が低下しており、ゴム磁石の可撓性を向上させることができ、ゴム磁石の両端面をほぼ平行に並列させることが可能である。このため、従来のゴム磁石１００に生じていたギャップ１０６（図７参照）が生じることはなく、たとえ、生じたとしてもそのギャップ（図１参照９）は従来のゴム磁石１００におけるギャップ（図７参照）よりも極めて小さい。
【００５０】
さらに、ゴム磁石の質量を均一に分布させることができるので、モータ回転子の回転のアンバランス度を減少させることができる。
【００５１】
また、ゴム磁石の質量が均一であるので、ゴム磁石が励磁された後、より良い磁束分布が得られる。
【００５２】
さらに、ゴム磁石と磁気ヨークとが接合するゴム磁石の外側表面のみならず、反対側の内側表面にもパターンを形成することにより、ゴム磁石の可撓性を更に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るモータ回転子の分解斜視図である。
【図２】ゴム磁石の表面に形成されるパターンの一例を示す斜視図である。
【図３】ゴム磁石の表面に形成されるパターンの一例を示す斜視図である。
【図４】従来のゴム磁石の部分的な斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態におけるゴム磁石の部分的な斜視図である。
【図６】ゴム磁石の曲げモーメント−曲率半径の曲線グラフである。
【図７】従来のモータ回転子の分解斜視図である。
【符号の説明】
２００  ゴム磁石
２０２  磁気ヨーク
２０４  モータ回転子
２０６、２０６ａ、２０６ｂ  パターン
２０８  ギャップ
Ｍ０  モーメント
ρＴ、ρＴ’    ゴム磁石の外側表面の曲率半径
ρＲ、ρＲ’、ρＲ１、ρＲ２、ρＲ３  曲率半径
α１、α２、α３  曲げ角度
【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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