(57)【要約】【課題】モールド樹脂とシャフトとの線膨張係数の違いがあっても、シャフトと支持体との間でガタが発生しない回転子を提供することを課題としている。【解決手段】本回転子は、磁性薄板を打ち抜き積層した積層抜板と、引抜材を旋削加工などの機械加工を行なうことにより形成したシャフトと、樹脂を介在させてシャフトに前記積層抜板を保持するモールド樹脂の成形でできた支持体とからなり、シャフトの支持体契合部にハスバ状溝を形成したものである。【選択図】　　図１
2004112951.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に沿って交互に異なる磁極が着磁されているブラシレス直流モータ用回転子において、
前記回転子は、
磁性薄板を打ち抜き積層した積層抜板と、
引抜材を旋削加工などの機械加工を行なうことにより形成したシャフトと、
樹脂を介在させて前記シャフトに前記積層抜板を保持するモールド樹脂の成形でできた支持体とからなり、
前記シャフトの支持体契合部にハスバ状溝を形成したことを特徴とするブラシレス直流モータ用回転子。
【請求項２】
周方向に沿って交互に異なる磁極が着磁されているブラシレス直流モータ用回転子において、
前記回転子は、
外形が多角形の形状をした引抜材を旋削加工などの機械加工を行なうことにより形成されたシャフトと、
磁性薄板を打ち抜き積層した積層抜板と、
樹脂をモールドすることにより形成した支持体と、
略円盤状で非磁性材料を用いた当接板とからなり、
前記支持体には、複数個の永久磁石が装着された或いは装着する前記積層抜板が挿入され、
シャフトの外径部に形成された多角形部に前記支持体が装着され、
該シャフトに挿入された支持体に前記当接板を係合させ固定部材で締結することにより、前記支持体に前記シャフト及び積層抜板が保持されたことを特徴とするブラシレス直流モータ用回転子。
【請求項３】
周方向に沿って交互に異なる磁極が着磁されているブラシレス直流モータ用回転子において、
前記回転子は、
外形が多角形の形状をした引抜材を旋削などの機械加工を行なうことにより形成されたシャフトと、
磁性薄板を打ち抜き積層した積層抜板と、
樹脂をモールドすることにより形成した支持体と、
円盤状で非磁性体を用いた当接板とからなり、
前記支持体には、複数個の永久磁石が装着された或いは装着する前記積層抜板が挿入され、
さらに、前記シャフトの多角形部には、前記支持体が装着され、
該支持体の両側面には前記当接板と前記押え板とを配設し、この２枚の板を締結部材で締結することにより、前記シャフトに前記支持体を支持したことを特徴とするブラシレス直流モータ用回転子。
【請求項４】
前記支持体をダイキャスト製にしたことを特徴とする請求項１乃至３記載のブラシレス直流モータ用回転子。
【請求項５】
洗濯機の攪拌体にモータの回転軸を直結して、回転させる洗濯機用ダイレクトドライブモータに用いたことを特徴とする請求項１乃至請求項４記載のブラシレス直流モータ用回転子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブラシレス直流モータの回転子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より回転子の製造方法として、樹脂型に永久磁石やシャフトを挿入し射出成形する方法が一般的に用いられている。（特許文献１）
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１７８０４０号
【０００４】
上記公報と類似しているので、当社で行われていた従来の実施例について図８、図９及び図１０を用いて説明する。図８は従来のシャフトの側面図であり、図９は図８のセレーション加工部の断面図であり、図１０は従来のシャフトを用いて回転子にしたものである。
【０００５】
従来のブラシレス直流モータの回転子５０は、磁性抜板を積み重ねた積層抜板５２と、この抜板５２のスロット部に挿入されている永久磁石５６と、出力部を備えた棒状のシャフト５３と、シャフト５３と積層抜板５２との間に介在し、この２つを保持しているモールド樹脂からなる支持体５４とからなっている。
【０００６】
そして、シャフト５３の外周部でモールド樹脂製支持体５４との係合部には、支持体５４が周方向に回転するのを防止するために外周部にセレーション５５加工が施されており、さらに、軸方向への抜け止め対策としてこのセレーション５５加工部の外周の円周方向に溝５７が施されていた。
【０００７】
しかし、モールド樹脂製支持体５４と鋼材製のシャフト５３との間の線膨張係数の違いや、モールド時の成形条件の管理が不十分であるなどの理由により、モールド樹脂部とシャフト５３との間にわずかなガタが発生することがあったので、頻繁な金型のメンテが必要であり、また、完成した回転子のガタをチェックする必要があった。
【０００８】
さらに、セレーション５５の加工に時間がかり、また、モータに組み込んだあとに回転子のガタ不良が見つかった場合に分解して回転子を廃棄していた。また、回転子の分別廃棄が困難であった。なお、シャフト５３と積層抜板５２とを保持している支持体５４のモールドは、インサートモールドにより形成されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、この様な事情を鑑みてなされたものであり、モールド樹脂とシャフトとの線膨張係数の違いや、樹脂型のメンテ不十分、成形条件のばらつきなどがあってもシャフトと支持体との間でガタが発生しない回転子にすること、及び、組み立てや分解が容易で分解時間を短縮することができ、また分別廃棄を可能にする回転子を提供することを課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１は、周方向に沿って交互に異なる磁極が着磁されているブラシレス直流モータ用回転子において、前記回転子は、磁性薄板を打ち抜き積層した積層抜板と、引抜材を旋削加工などの機械加工を行なうことにより形成したシャフトと、樹脂を介在させて前記シャフトに前記積層抜板を保持しているモールド樹脂の成形でできた支持体とからなり、前記シャフトの支持体係合部にハスバ状溝を形成したことによりシャフトと支持体との間でのガタの発生がなくなり課題を解決している。
【００１１】
本発明の請求項２の前記回転子は、外形が多角形の形状をした引抜材を旋削加工などの機械加工を行なうことにより形成されたシャフトと、磁性薄板を打ち抜き積層した積層抜板と、樹脂をモールドすることにより形成した支持体と、略円盤状で非磁性材料を用いた当接板とからなり、前記支持体には、複数個の永久磁石が装着された或いは装着する前記積層抜板が挿入され、シャフトの外径部に形成された多角形部に前記支持体が装着され、該シャフトに挿入された支持体に前記当接板を係合させ固定部材で締結することにより、前記支持体に前記シャフト及び積層抜板が保持される、シャフトと支持体との間でガタが発生しない回転子になり、さらに、組み立てや分解が容易で分解時間が短縮でき課題を解決している。
【００１２】
本発明の請求項３の回転子は、外形が多角形の形状をした引抜材を旋削などの機械加工を行なうことにより形成されたシャフトと、磁性薄板を打ち抜き積層した積層抜板と、樹脂をモールドすることにより形成した支持体と、円盤状で非磁性体を用いた当接板とからなり、前記支持体には、複数個の永久磁石が装着された或いは装着する前記積層抜板が挿入され、さらに、前記シャフトの多角形部には、前記支持体が装着され、該支持体の両側面には前記当接板と前記押え板とを配設し、この２枚の板を締結部材で締結することにより、前記シャフトに前記支持体を支持した、シャフトと支持体との間でガタが発生しない回転子になり、さらに、組み立てや分解が容易で分解時間が短縮でき課題を解決している。
【００１３】
本発明の請求項４の回転子は、前記支持体を樹脂製よりダイキャスト製に切替えたものであり、この構成でも請求項３と同様の効果があり課題を解決している。
【００１４】
本発明の請求項５の回転子は、洗濯機の攪拌体にモータの回転軸を直結して、回転させる洗濯機用ダイレクトドライブモータに用いたものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明を図に示された実施形態に基づいて説明すると、図１は本発明の１実施例による回転子の側断面図であり、図２は、図１を正面から見た図であり、図３は、本発明の１実施例によるシャフトの側面図である。これらの図に基づいて説明する。
【００１６】
（第１の実施例）
本発明の第１の実施例について図１、図２及び図３に基づいて説明する。ブラシレス直流モータの回転子１は、磁性体からなる薄板を積み重ねた積層抜板２と、この抜板２に形成されたスロット（打抜孔）部に挿入されている永久磁石６と、一端が出力軸となっている棒状のシャフト３と、シャフト３に樹脂を介して積層抜板２を保持しているモールド樹脂からなる支持体４とから構成されている。そして、回転子１はモールド型にシャフト３と積層抜板２とをセットしてからモールドを行うインサートモールドにより形成されている。
【００１７】
なお、インサートモールドとは、モールド型にシャフト３と積層抜板２をインサートした後にモールド樹脂を注入し、一体に成形することである。また、シャフト３外周のモールド樹脂との結合部には、回り止めのためにハスバ状の溝５が形成されている。
【００１８】
この様に、シャフト外周部にハスバ状（傾斜して溝を形成した状態）をした溝５を形成し、その後、モールドを行なうことにより、鋼材からなるシャフト３とモールド樹脂からなる支持体４との間に線膨張係数の違があっても、また、モールド金型の管理やモールドの成形条件が多少不十分であっても、径方向及び軸方向のガタの発生を防止することができるようになった。
【００１９】
また、シャフトをハスバ状に加工することにより、このハスバ状に加工した一行程の加工だけで周方向及び軸方向の両方へのガタツキを防止できるようになり、抜け止めのための溝加工が不要になった。従って、従来よりもシャフトの加工時間が短縮され、安価に製造することができるようになった。この様な構成の回転子を備えたモータは、トルク強度の必要な洗濯機用ダイレクトドライブ方式のモータなどに使用すると特に効果がある。
【００２０】
（第２の実施例）
本発明の第２の実施例について図４、図５及び図６に基づいて説明する。図４は、第２実施例のシャフトの側面図であり、図５は、第２実施例の回転子の側断面図であり、図６は、図５の正面図である。
【００２１】
回転子１１は、外形が多角形（実施例では４角形）の形状をした引抜材を旋削加工などの機械加工を行なうことにより形成されたシャフト１３と、薄板を打ち抜き積層した積層抜板１２と、樹脂モールドにより形成された支持体１４と、非磁性材料を用いた当接板１５とからなっている。そして、支持体１４の中心部には、シャフト１３挿入用の角孔が形成されており、さらに、この支持体１４の外周部には積み重ねられた積層抜板１２を装着できるようになっている。また、積み重ねられた積層抜板は外周近傍に複数のスロットが形成されており、このスロット部に永久磁石１６が装着されている。
【００２２】
各部品のこの様な構成において、次に、回転子の組み立てについて説明をする。まず最初に、樹脂製支持体１４に、積み重ねられた積層抜板１２を装着する。次に、積層抜板１２のスロット部に永久磁石１６を挿入する。次に、樹脂製支持体１４の角孔にシャフト１３の外周が４角形形状をしている箇所を挿入する。そして、反対側から当接板１５をシャフト１３に挿入した後に、この当接板１５と支持体１４とをネジ２８で締結することにより、支持体１４がシャフト１３に固定される。これにより、シャフト１３と支持体１４との間で回転する恐れがなくなる。なお、ネジ部は、金属製埋金を埋設したほうが強度が保てる。積層抜板１２への永久磁石１６の装着は、当接板１５をシャフト１３に挿入する前なら、何れの行程で行なっても良い。また、支持体１４は樹脂製のもの以外に、ダイキャスト製のものを用いてもよい。
【００２３】
この様に、多角形をした引抜き材の多角形部を利用して回り止めを行なうことにより、シャフトの加工工数を低減することができ、これにより、シャフトのコストを低減することができる。
【００２４】
（第３の実施例）
本発明の第３の実施例について図７に基づいて説明する。図７は、第３実施例の回転子の側断面図である。
【００２５】
回転子２１は、外形が多角形（図７では４角形）の形状をした引抜材を旋削加工などの機械加工を行なうことにより作成したシャフト２３と、積層抜板からなる積層抜板２２と、樹脂モールドにより形成された支持体２４（積層抜板＋マグネット）と、非磁性体でできた当接板２５とからなる。そして、前記支持体２４には、前記積層抜板２２及び複数個の永久磁石２６が装着され、さらに、前記シャフト２３の外周に形成された多角形部２７には、前記支持体２４が挿入されている。
【００２６】
そして、この支持体２４の両側面には前記当接板２５と押え板２９とが配設され、この当接板２５と押え板２９とを締結部材２８で締結することにより、シャフト２３に前記支持体２４を確保したものである。支持体１４を図５の様な形状にすることにより、押え板２９を省略することができ、支持体１４と当接板１５とをネジで締結することによりシャフトを保持することができる。
【００２７】
なお、支持体１４は、ダイキャスト製のものを用いることにより、支持体１４に直接ネジ加工を施して使用することができる。支持体１４にモールド樹脂を用いるときは、ネジ部に埋金を用いた方が強度が保てる。この回転子を用いたブラシレス直流モータの回転軸を洗濯機の攪拌体に直結して、回転させる洗濯機用ダイレクトドライブモータに用いることもできる。
【００２８】
この様な構成は、シャフト３とモールド樹脂製支持体４との間に特に強度の必要な洗濯機用ダイレクトドライブモータなどに有効である。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の回転子のシャフトにハスバ状の歯を施すことにより、シャフトと支持体との間の周方向及び軸方向のガタツキを防止することができ、また、抜け止めを目的とした溝は不要となり安価になる。
【００３０】
また、シャフトに多角形の引抜き材を用い、かつ、樹脂製或いはダイキャスト製の支持体をこのシャフトの多角形部に挿入する構成にすることにより、周方向及び軸方向のガタツキを防止することができる。さらに、回転子の組み立て及び分解が容易になる。従って、廃棄するときには、分別廃棄が可能になり、部品のリサイクルが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例による回転子の側断面図である。
【図２】図１を正面から見た図である。
【図３】本発明の１実施例によるシャフトの側面図である。
【図４】第２実施例のシャフトの側面図である。
【図５】第２実施例の回転子の側断面図である。
【図６】図５の正面図である。
【図７】第３実施例の回転子の側断面図である。
【図８】従来のシャフトの側面図である。
【図９】図８のセレーション加工部の断面図である。
【図１０】従来のシャフトを用いて回転子にしたものである。
【符号の説明】
１．１１．２１．回転子
２．１２．２２．積層抜板
３．１３．２３．シャフト
４．１４．２４．支持体
５．ハスバ状溝
６．１６．２６．５６．永久磁石
１５．当接板
１７．２７．多角形部
２８．ネジ
２９．押板
５５．セレーション
５７．溝
【図１】
2004112951.tif 000003
【図２】
2004112951.tif 000004
【図３】
2004112951.tif 000005
【図４】
2004112951.tif 000006
【図５】
2004112951.tif 000007
【図６】
2004112951.tif 000008
【図７】
2004112951.tif 000009
【図８】
2004112951.tif 000010
【図９】
2004112951.tif 000011
【図１０】
2004112951.tif 000012