(57)【要約】【課題】注入口近傍の異方性の乱れによって磁石の磁気特性がばらつく。【解決手段】本発明のマグネットロータは、磁性部材の粉末およびバインダとしての樹脂が混合された成形材料を複数の注入口を介して金型内に注入することにより成形された環状のマグネットロータ１は、径方向外側に向かって突出する突起部８を有しており、複数の注入口９は、突起部８に設けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性部材の粉末およびバインダとしての樹脂が混合された成形材料を複数の注入口を介して金型内に注入することにより成形された環状のマグネットロータであって、
径方向外側または内側に向かって突出する突起部を有しており、
前記複数の注入口は、前記突起部に設けられることを特徴とするマグネットロータ。
【請求項２】
前記複数の注入口は、前記突起部の径方向外側または径方向内側の側面に設けられることを特徴とする請求項１に記載のマグネットロータ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のマグネットロータを備えることを特徴とする電動機。
【請求項４】
磁性部材の粉末およびバインダとしての樹脂が混合された成形材料を複数の注入口を介して金型内に注入する環状のマグネットロータの製造方法であって、
前記マグネットロータは、径方向外側または内側に向かって突出する突起部を有しており、
前記複数の注入口は、前記突起部に設けられることを特徴とするマグネットロータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型内に複数の注入口を介して成形材料を注入することにより成形されるマグネットロータ、それを備える電動機およびマグネットロータの製造方法に関する。
【０００２】
マグネットロータは、磁性部材の粉末およびバインダとしての樹脂が混合された成形材料を複数の注入口を介して金型内に注入することにより成形されるのが一般的である。このとき、金型内に、磁性部材が混入された成形材料を注入し、異方化することにより複数の磁極を有する磁石を形成する。しかし、マグネットロータを製造する際に、注入口から注入される成形材料同士の境界面（ウェルドライン）の異方化が他の部分における異方化と比較して十分ではないので、磁気特性がばらつく問題があった。そこで、特許文献１には、注入口を介してそれぞれ注入される成形材料同士の境界面に形成されるウェルドラインの位置が、磁極の境目とほぼ一致するように形成することにより磁気特性がばらつくのを抑制することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３４１９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、磁性部材が混入された成形材料を金型内に注入する際、注入口近傍は、成形の最後に固まる箇所であり、固まるまで圧力が印加され続けるので、磁石の異方性が乱れ、図４（ｂ）に示すように、表面磁束密度波形のピーク部につぶれが生じる問題がある。特許文献１では、成形材料の注入口が、マグネットロータの上面にあり、注入口近傍において異方性が乱れた場合、マグネットロータの磁石として機能する部分の異方性が乱れることになる。したがって、特許文献１では、成形材料同士の境界面（ウェルドライン）の異方性の乱れは考慮されているが、注入口近傍の異方性の乱れは考慮されていないので、磁石の磁気特性がばらつき、磁石本来の性能を十分に活用できない。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、注入口近傍の異方性の乱れによって磁石の磁気特性がばらつくのを防止できるマグネットロータ、それを備える電動機およびマグネットロータの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明にかかるマグネットロータは、磁性部材の粉末およびバインダとしての樹脂が混合された成形材料を複数の注入口を介して金型内に注入することにより成形された環状のマグネットロータであって、前記磁石は、径方向外側または内側に向かって突出する突起部を有しており、前記複数の注入口は、前記突起部に設けられることを特徴とする。
【０００７】
このマグネットロータでは、複数の注入口が、環状の磁石において径方向外側または内側に向かって突出する突起部に設けられているが、突起部は、磁石として機能しない部分である。したがって、磁性部材が混入された成形材料を金型内に注入する際、仮に、突起部に設けられた注入口近傍において、磁石の異方性が乱れたとしても、磁石の表面磁束密度波形のピーク部につぶれが生じることはほとんどない。よって、注入口近傍の異方性の乱れによって磁石の磁気特性がばらつくのを防止できる。
【０００８】
第２の発明にかかるマグネットロータは、第１の発明にかかるマグネットロータにおいて、前記複数の注入口は、前記突起部の径方向外側または径方向内側の側面に設けられることを特徴とする。
【０００９】
このマグネットロータでは、複数の注入口が、環状の磁石において径方向外側または内側に向かって突出する突起部の径方向外側または径方向内側の側面に設けられているので、注入口と磁石として機能する部分までの距離が長くなる。したがって、磁性部材が混入された成形材料を金型内に注入する際、仮に、突起部に設けられた注入口近傍において、磁石の異方性が乱れたとしても、磁石の表面磁束密度波形のピーク部につぶれが生じるのを効果的に防止できる。よって、注入口近傍の異方性の乱れによって磁石の磁気特性がばらつくのを防止できる。
【００１０】
第３の発明にかかる電動機は、第１または第２の発明にかかるマグネットロータを備えることを特徴とする。
【００１１】
この電動機では、第１または第２の発明と同様の効果が得られる。
【００１２】
第４の発明にかかるマグネットロータの製造方法は、磁性部材の粉末およびバインダとしての樹脂が混合された成形材料を複数の注入口を介して金型内に注入する環状のマグネットロータの製造方法であって、前記マグネットロータは、径方向外側または内側に向かって突出する突起部を有しており、前記複数の注入口は、前記突起部に設けられることを特徴とする。
【００１３】
このマグネットロータの製造方法では、複数の注入口が、環状の磁石において径方向外側または内側に向かって突出する突起部に設けられているが、突起部は、磁石として機能しない部分である。したがって、磁性部材が混入された成形材料を金型内に注入する際、仮に、突起部に設けられた注入口近傍において、磁石の異方性が乱れたとしても、磁石の表面磁束密度波形のピーク部につぶれが生じることはほとんどない。よって、注入口近傍の異方性の乱れによって磁石の磁気特性がばらつくのを防止できる。
【発明の効果】
【００１４】
以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１５】
第１の発明では、複数の注入口が、環状の磁石において径方向外側または内側に向かって突出する突起部に設けられているが、突起部は、磁石として機能しない部分である。したがって、磁性部材が混入された成形材料を金型内に注入する際、仮に、突起部に設けられた注入口近傍において、磁石の異方性が乱れたとしても、磁石の表面磁束密度波形のピーク部につぶれが生じることはほとんどない。よって、注入口近傍の異方性の乱れによって磁石の磁気特性がばらつくのを防止できる。
【００１６】
第２の発明では、複数の注入口が、環状の磁石において径方向外側または内側に向かって突出する突起部の径方向外側または径方向内側の側面に設けられているので、注入口と磁石として機能する部分までの距離が長くなる。したがって、磁性部材が混入された成形材料を金型内に注入する際、仮に、突起部に設けられた注入口近傍において、磁石の異方性が乱れたとしても、磁石の表面磁束密度波形のピーク部につぶれが生じるのを効果的に防止できる。よって、注入口近傍の異方性の乱れによって磁石の磁気特性がばらつくのを防止できる。
【００１７】
第３の発明では、第１または第２の発明と同様の効果が得られる。
【００１８】
第４の発明では、複数の注入口が、環状の磁石において径方向外側または内側に向かって突出する突起部に設けられているが、突起部は、磁石として機能しない部分である。したがって、磁性部材が混入された成形材料を金型内に注入する際、仮に、突起部に設けられた注入口近傍において、磁石の異方性が乱れたとしても、磁石の表面磁束密度波形のピーク部につぶれが生じることはほとんどない。よって、注入口近傍の異方性の乱れによって磁石の磁気特性がばらつくのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態にかかるマグネットロータの磁石の斜視図である。
【図２】図１のマグネットロータを有するモータの構成を示す断面図である。
【図３】図１のIII-III線における断面図であって、成形材料が注入される状態を説明する図である。
【図４】図４（ａ）は、本発明のマグネットロータの表面磁束密度の波形であって、図４（ｂ）は、従来のマグネットロータの表面磁束密度の波形である。
【図５】図５（ａ）および図５（ｂ）は、本発明の変形例にかかるマグネットロータの磁石の構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつ本発明に係るマグネットロータの実施の形態について説明する。
【００２１】
図１、図２に示すように、本実施形態のマグネットロータ１は、環状のアウターロータであって、その内周側にステータ５が配置されることによりモータ６（電動機）を構成するものである。マグネットロータ１の磁石の上部には、樹脂製の環状のロータモールド２が取り付けられている。
【００２２】
マグネットロータ１は、磁性部材の粉末およびバインダとしての樹脂が混合された成形材料を複数の注入口９を介して金型内に注入することにより成形された環状の磁石である。マグネットロータ１は、図１に示すように、筒状であって、環状部分７と、環状部分７の軸方向端面から径方向外側に向かって突出する複数の突起部８とを有している。複数の突起部８は、マグネットロータ１の複数の磁極のそれぞれの外周側に対応するように設けられている。図１のマグネットロータ１は、８つの磁極を有しており、それらの外周側に８つの突起部８が設けられている。突起部８は、ロータモールド２との回り止め、抜け止めとしても機能する。本発明において、金型としては、マグネットロータ１と略同一形状の空間を有するものが使用される。
【００２３】
マグネットロータ１は、複数の突起部８の径方向外側の側面にそれぞれ設けられた注入口９から成形材料が注入されて成形される。したがって、図３に示すように、成形材料が金型内に注入される際には、複数の突起部８の外周側の側面にそれぞれ設けられた注入口９から注入された成形材料は、磁石として機能しない突起部８を通過した後、磁石として機能する環状部分７に供給される。注入口９からの成形材料の注入が終了した後、マグネットロータ１の複数の突起部８の外周側の側面には、それぞれ、注入口９（成形材料が注入されたこと）を示す凸部または凹部が形成される。
【００２４】
図４（ａ）は、本発明のマグネットロータの磁石の表面磁束密度の波形を示しており、図４（ｂ）は、従来のマグネットロータの磁石の表面磁束密度の波形を示している。
【００２５】
従来のマグネットロータでは、磁性部材が混入された成形材料を金型内に注入する際、磁石の上面にある注入口から注入され、注入口近傍は、成形の最後に固まる箇所であり、固まるまで圧力が印加され続けるので、磁石の異方性が乱れ、図４（ｂ）に示すように、表面磁束密度波形のピーク部につぶれが生じる。
【００２６】
これに対し、本発明のマグネットロータ１では、磁性部材が混入された成形材料を金型内に注入する際、突起部８の外周側の側面に設けられた注入口９近傍において、磁石の異方性が乱れたとしても、図４（ａ）に示すように、磁石の表面磁束密度波形のピーク部につぶれが生じないことが分かる。
【００２７】
［本実施形態のマグネットロータの特徴］
本実施形態のマグネットロータ１およびその製造方法には、以下の特徴がある。
【００２８】
本実施形態のマグネットロータ１およびその製造方法では、複数の注入口９が、環状のマグネットロータ１において径方向外側に向かって突出する突起部８に設けられているが、突起部８は、磁石として機能しない部分である。したがって、磁性部材が混入された成形材料を金型内に注入する際、仮に、突起部８に設けられた注入口９近傍において、磁石の異方性が乱れたとしても、磁石の表面磁束密度波形のピーク部につぶれが生じることはほとんどない。よって、注入口９近傍の異方性の乱れによって磁石の磁気特性がばらつくのを防止できる。
【００２９】
本実施形態のマグネットロータ１では、複数の注入口９が、環状のマグネットロータ１において径方向外側に向かって突出する突起部８の外周側の側面に設けられているので、注入口９と磁石として機能する環状部分７までの距離が長くなる。したがって、磁性部材が混入された成形材料を金型内に注入する際、仮に、突起部に設けられた注入口９近傍において、磁石の異方性が乱れたとしても、磁石の表面磁束密度波形のピーク部につぶれが生じるのを効果的に防止できる。よって、注入口９近傍の異方性の乱れによって磁石の磁気特性がばらつくのを防止できる。
【００３０】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００３１】
上記実施形態では、マグネットロータ１の環状部分７から径方向外側に向かって突出する複数の突起部８を有するアウターロータ用のマグネットロータ１について説明したが、図５（ａ）に示すように、磁石１０２の環状部分１０７から径方向内側に向かって突出する複数の突起部１０８を有するアウターロータ用のマグネットロータにおいても、本発明の効果が得られる。このとき、例えば突出部１０８の径方向内側の側面に設けられてよい。
【００３２】
上記実施形態では、マグネットロータ１の環状部分７から径方向外側に向かって突出する複数の突起部８を有するアウターロータ用のマグネットロータ１について説明したが、図５（ｂ）に示すように、マグネットロータ１の環状部分７から径方向外側に向かって突出する複数の突起部２０８を有するインナーロータ用のマグネットロータにおいても、本発明の効果が得られる。このとき、複数の注入口が、例えば突出部２０８の径方向外側の側面に設けられてよい。
【００３３】
上記実施形態では、複数の注入口９が、マグネットロータ１の環状部分７の軸方向端面から径方向外側に向かって突出する突起部８の径方向外側の側面に設けられる場合を説明したが、複数の注入口９は、環状部分７の軸方向端面から径方向外側に向かって突出する突起部８の軸方向端面や他の側面に設けられてよい。したがって、複数の注入口９が、磁石として機能しない突起部８に設けられるものにおいて、本発明の効果が得られる。これは、図５（ａ）および図５（ｂ）において同様である。
【００３４】
上記実施形態では、マグネットロータ１の環状部分７の軸方向端面から径方向外側に向かって突出する複数の突起部８を有するアウターロータ用のマグネットロータ１について説明したが、複数の突起部８は、環状部分７の軸方向端面と異なる部分から径方向外側に向かって突出するものであってよい。
【００３５】
上記実施形態では、複数の突起部８（突起部８に設けられる注入口９）が、マグネットロータ１の複数の磁極のそれぞれの外周側に対応するように設けられている場合を説明したが、複数の突起部８（突起部８に設けられる注入口９）は、マグネットロータ１の複数の磁極間のそれぞれの外周側に対応するように設けられていてよい。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明を利用すれば、注入口近傍の異方性の乱れによって磁石の磁気特性がばらつくのを防止できる。
【符号の説明】
【００３７】
１  マグネットロータ
５  ステータ
６  モータ
８  突起部
９  注入口
【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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