(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の外周に各磁極部間にそれぞれ軸方向に延在し、且つ断面形状が一定の溝部を有し極異配向された異方性多極プラスチック磁石が配置されたモータのロータにおいて、上記各磁極部間の溝部は、上記磁極部の外周面が上記溝部の一部を埋めるように、上記溝部方向に突出し、隣り合う上記磁極部間を連結した突出部を備え、上記突出部は上記外周面上で、上記回転軸の周りの回転方向に対して所定の角度で傾斜して磁気配向されていることを特徴とするモータのロータ。
【請求項２】
隣り合う突出部の磁気配向方向は、上記突出部の外周面上において上記回転軸の周りの回転方向に対して、ともに所定の角度で傾斜し、且つ互いに反対方向に磁気配向されていることを特徴とする請求項１記載のモータのロータ。
【請求項３】
突出部の溝部との境界線は、上記突出部の外周面上での磁気配向方向に平行に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のモータのロータ。
【請求項４】
回転軸の軸方向任意位置での上記回転軸に垂直な断面上で異方性多極プラスチック磁石の溝部と対応する同磁石の内周側部位は同磁石の他の部位より内側に突出して形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のモータのロータ。
【請求項５】
回転軸の軸方向任意位置での上記回転軸に垂直な断面上での溝部の形状は、上記断面上での異方性多極プラスチック磁石内の磁気配向に沿った形状に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のモータのロータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、回転軸の外周に極異方向配向された異方性多極プラスチック磁石が配置されたモータのロータに係り、特に安定した出力を得るための構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来のモータのロータは、図９に示すように回転軸１の外周に異方性多極プラスチック磁石２を配置することによりロータ３が構成されている。今、仮に外力などによりロータ３の回転とステータの発生する磁界の同期がずれた場合、減磁が起きる。図１０はこのようにロータ３とステータ４の同期がずれた場合の、ステータ４の磁界５とロータ３の異方性多極プラスチック磁石２内の配向６の状態を示すものである。
【０００３】
図に示すように、ステータ４のテイース４ａからテイース４ｂへ磁界５（図中実線矢印で示す）が発生しており、ロータ３の異方性多極プラスチック磁石２内は配向６（図中破線矢印で示す）されている。図から明らかなように、ステータ４の発生する磁界５は異方性多極プラスチック磁石２に対して反磁界として作用する。そして、この磁界５はロータ３の中心側より外周表面側の方が強く、極間の領域は配向６が回転方向と一致するため、特に強い反磁界として作用し大きな減磁が生じる。一方、ロータ３の極部など他の領域は配向６が径方向に向いているため、反磁界とはならず減磁作用は弱くなり、その結果、ロータ３の表面磁束密度の回転方向分布パターンは、図１２（Ａ）に示すように極部間の磁束密度が低下した波形となり、モータの出力が低下する。
【０００４】
このため、例えば特開平９−９３８９５号公報等では、図１１に示すように異方性多極プラスチック磁石７において、大きな減磁を生じる極間の領域に、軸方向に延びる溝部７ａを形成して減磁されやすい領域を無くすことにより、減磁作用を抑制してロータ８の発生する磁束量が減少して出力低下するといった問題を回避している。この状態におけるロータ８の表面磁束密度の回転方向分布パターンを図１２（Ｂ）に示す。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のモータのロータ８は以上のように、異方性多極プラスチック磁石７の極間の領域に、軸方向に延びる溝部７ａを設けることにより、減磁されやすい領域を無くして減磁作用を抑制し出力の低下を防止するようにしているが、図１２（Ｂ）に示す波形からも明らかなように、溝部７ａを設けたことにより極間部での分布に歪みが発生し、この歪みはコギングトルク等の発生原因となり安定した回転が得られないという問題点があった。
【０００６】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、出力の低下を防止するとともに、安定した回転を得ることが可能なモータのロータを提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係るモータのロータは、回転軸の外周に各磁極部間にそれぞれ軸方向に延在し、且つ断面形状が一定の溝部を有し極異配向された異方性多極プラスチック磁石が配置されたモータのロータにおいて、各磁極部間の溝部は、磁極部の外周面が溝部の一部を埋めるように、溝部方向に突出し、隣り合う磁極部間を連結した突出部を備え、突出部は外周面上で、回転軸の周りの回転方向に対して所定の角度で傾斜して磁気配向されているものである。
【０００８】
又、この発明の請求項２に係るモータのロータは、隣り合う突出部の磁気配向方向は、突出部の外周面上において回転軸の周りの回転方向に対して、ともに所定の角度で傾斜し、且つ互いに反対方向に磁気配向されているものである。
【０００９】
又、この発明の請求項３に係るモータのロータは、突出部の溝部との境界線は、突出部の外周面上での磁気配向方向に平行に形成されているものである。
【００１１】
又、この発明の請求項４に係るモータのロータは、回転軸の軸方向任意位置での回転軸に垂直な断面上で異方性多極プラスチック磁石の溝部と対応する同磁石の内周側部位は同磁石の他の部位より内側に突出して形成されているものである。
【００１２】
又、この発明の請求項５に係るモータのロータは、回転軸の軸方向任意位置での回転軸に垂直な断面上での溝部の形状は、断面上での異方性多極プラスチック磁石内の磁気配向に沿った形状に形成されているものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１はこの発明の実施の形態１におけるモータのロータの構成を示す斜視図、図２は図１におけるロータの配向状態を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【００１４】
図において、９は回転軸、１０はこの回転軸９の外周に配置される異方性多極プラスチック磁石で、図１、２中破線矢印で示すように配向され、各磁極部１０ａ間に軸方向に延びる溝部１０ｂが形成されている。１１はこの溝部１０ｂを横切って各磁極間１０ａ間を連結するように形成され、外表面が各磁極部１０ａと同一面を有した突出部で、図１、２中実線矢印で示すように回転方向に対し所定の角度を介して横切る方向に配向されている。１２はこれら９ないし１１で構成されるロータである。
【００１５】
このように上記実施の形態１によれば、各磁極部１０ａ間に形成される溝部１０ｂに、溝部１０ｂを回転方向に対して所定の角度を介して横切る方向に配向され、磁極部１０ａ間を連結する突出部１１を形成したので、図６に示すように溝部１０ｂを設けたことによって磁極部１０ａ間に生じる分布の歪みも少なくなり、安定した回転が得られるとともに、磁極部１０ａ間の配向が回転方向に対して傾いているため、ステータ（図示せず）による反磁界の影響を受ける割合が少なくなり、減磁耐力が向上して出力の低下が防止される。
【００１６】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２におけるモータのロータの構成を示す斜視図、図４は図３におけるロータの配向状態を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
図において、上記実施の形態１におけると同様な部分は同一符号を付して説明を省略する。
【００１７】
１３は回転軸９の外周に配置される異方性多極プラスチック磁石で、図３、４中破線矢印で示すように配向され、各磁極部１３ａ間に軸方向に延びる溝部１３ｂが形成されている。１４はこの溝部１３ｂを横切って各磁極部１３ａ間を連結するように形成され、外表面が各磁極部１３ａと同一面を有した突出部で、図３、４中実線矢印で示すように回転方向に対し所定の角度を介して横切る方向に配向されるとともに、その外形形状も配向方向に傾けて形成されている。１５はこれら９、１３、１４で構成されるロータである。
【００１８】
このように上記実施の形態２によれば、各磁極部１３ａ間に形成される溝部１３ｂに、溝部１３ｂを回転方向に対して所定の角度を介して横切る方向に配向され、外形形状がこの配向方向に傾けて形成され磁極部１３ａ間を連結する突出部１４を形成したので、上記実施の形態１におけると同様に、溝部１３ｂを設けることによって磁極部１３ａ間に生じる分布の歪みも図６に示すように少なくなり、安定した回転が得られるとともに、磁極部１３ａ間の配向が回転方向に対して傾き、且つ突出部１４の外形形状が配向方向に傾けて形成されているため、ステータ（図示せず）による反磁界の影響を受ける割合が少なくなり、さらに減磁耐力が向上して出力の低下が防止される。
【００１９】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３におけるモータのロータの構成を示す斜視図である。
図において、上記各実施の形態１、２におけると同様な部分は同一符号を付して説明を省略する。
【００２０】
１６は回転軸９の外周に配置される異方性多極プラスチック磁石で、図５中破線矢印で示すように配向され、各磁極部１６ａ間に軸方向に延びる溝部１６ｂが形成されている。１７はこの溝部１６ｂを横切って各磁極部１６ａ間を連結するように形成され、外表面が各磁極部１６ａと同一面を有した突出部で、図５中実線矢印で示すように相隣なる突出部１７同士は、回転方向に対しそれぞれ逆の方向の角度を介して横切る方向に配向されるとともに、その外形形状も配向方向に傾けて形成されている。１８はこれら９、１６、１７で構成されるロータである。
【００２１】
このように上記実施の形態３によれば、溝部１６ｂを横切って各磁極部１６ａ間を連結するように突出部１７を形成し、この突出部１７の相隣なるもの同士を、回転方向に対しそれぞれ逆の方向の角度を介して横切る方向に配向するようにしているので、上記各実施の形態１、２におけると同様に、安定した回転が得られるとともに出力の低下を防止することができることは勿論のこと、振動や騒音の発生を防止することも可能になる。
【００２２】
実施の形態４．
図７はこの発明の実施の形態４におけるモータのロータの構成を配向状態とともに示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
図において、上記各実施の形態１ないし３におけると同様な部分は同一符号を付して説明を省略する。
【００２３】
１９は回転軸９の外周に配置される異方性多極プラスチック磁石で、図７（Ａ）、（Ｂ）中破線矢印で示すように配向され、各磁極部１９ａ間に軸方向に延びる溝部１９ｂが形成されている。２０はこの溝部１９ｂを横切って各磁極部１９ａ間を連結するように形成され、外表面が各磁極部１９ａと同一面を有した突出部で、図７（Ａ）、（Ｂ）中実線矢印で示すように回転方向に対し所定の角度を介して横切る方向に配向されるとともに、その外形形状も配向方向に傾けて、且つ所望の磁束量を得るに必要な幅に形成されている。２１はこれら９、１９、２０で構成されるロータである。
【００２４】
このように上記実施の形態４によれば、溝部１９ｂを横切って各磁極部１９ａ間を連結するように突出部２０を形成し、この突出部２０を回転方向に対し所定の角度を介して横切る方向に配向するとともに、その外形形状を配向方向に傾けて、且つ所望の磁束量を得るに必要な幅に形成するようにしているので、上記各実施の形態１ないし３におけると同様に、安定した回転力が得られるとともに出力の低下を防止することができることは勿論のこと、ステータによる反磁界の影響を受ける割合を最小限に抑えることが可能になる。
【００２５】
実施の形態５．
図８はこの発明の実施の形態５におけるモータのロータの構成を配向状態とともに示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
図において、上記各実施の形態１ないし４におけると同様な部分は同一符号を付して説明を省略する。
【００２６】
２２は回転軸９の外周に配置される異方性多極プラスチック磁石で、図８（Ａ）、（Ｂ）中破線矢印で示すように配向され、各磁極部２２ａ間に軸方向に延びる溝部２２ｂが形成され、その内面は配向に沿った形状に形成されるとともに、回転軸９と接する内周側の溝部２２ｂと対応する部位２２ｃは他の部位より突出して形成されている。２３はこの溝部２２ｂを横切って各磁極部２２ａ間を連結するように形成され、外表面が各磁極部２２ａと同一面を有した突出部で、図８（Ａ）、（Ｂ）中実線矢印で示すように回転方向に対し所定の角度を介して横切る方向に配向されるとともに、その外形形状も配向方向に傾けて形成されている。２４はこれら９、２２、２３で構成されるロータである。
【００２７】
このように上記実施の形態５によれば、各磁極部２２ａ間に形成される溝部２２ｂに、溝部２２ｂを回転方向に対して所定の角度を介して横切る方向に配向され、外形形状がこの配向方向に傾けて形成され磁極部２２ａ間を連結する突出部２３を形成したので、上記各実施の形態１ないし４におけると同様に、安定した回転力が得られるとともに出力の低下を防止することができることは勿論のこと、異方性多極プラスチック磁石２２の内周側の溝部２２ｂと対応する部位２２ｃを他の部位より突出させるようにしているので、溝部２２ｂを形成することによる磁路断面積の減少を補い、出力の増加を図ることが可能になる。なお、上記各実施の形態１ないし４では説明しなかったが、図８（Ａ）に示すように溝部２２ｂの内面を配向に沿った形状とすることにより、配向性の向上を図りさらに出力の低下を防止することが可能になる。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、この発明の請求項１によれば、回転軸の外周に各磁極部間にそれぞれ軸方向に延在し、且つ断面形状が一定の溝部を有し極異配向された異方性多極プラスチック磁石が配置されたモータのロータにおいて、各磁極部間の溝部は、磁極部の外周面が溝部の一部を埋めるように、溝部方向に突出し、隣り合う磁極部間を連結した突出部を備え、突出部は外周面上で、回転軸の周りの回転方向に対して所定の角度で傾斜して磁気配向されているので、出力の低下を防止するとともに、安定した回転を得ることが可能なモータのロータを提供することができる。
【００２９】
又、この発明の請求項２によれば、隣り合う突出部の磁気配向方向は、突出部の外周面上において回転軸の周りの回転方向に対して、ともに所定の角度で傾斜し、且つ互いに反対方向に磁気配向されているので、出力の低下を防止するとともに安定した回転を得ることが可能であることは勿論、振動や騒音の発生を防止することが可能なモータのロータを提供することができる。
【００３０】
又、この発明の請求項３によれば、突出部の溝部との境界線は、突出部の外周面上での磁気配向方向に平行に形成されているので、さらに安定した回転を得ることが可能なモータのロータを提供することができる。
【００３２】
又、この発明の請求項４によれば、回転軸の軸方向任意位置での回転軸に垂直な断面上で異方性多極プラスチック磁石の溝部と対応する同磁石の内周側部位は同磁石の他の部位より内側に突出して形成されているので、出力の増加を図ることが可能なモータのロータを提供することができる。
【００３３】
又、この発明の請求項５によれば、回転軸の軸方向任意位置での回転軸に垂直な断面上での溝部の形状は、断面上での異方性多極プラスチック磁石内の磁気配向に沿った形状に形成されているので、さらに出力の低下を防止することが可能なモータのロータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１におけるモータのロータの構成を示す斜視図である。
【図２】  図１におけるロータの配向状態を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図３】  この発明の実施の形態２におけるモータのロータの構成を示す斜視図である。
【図４】  図３におけるロータの配向状態を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図５】  この発明の実施の形態３におけるモータのロータの構成を示す斜視図である。
【図６】  この発明のモータのロータの表面磁束密度の回転方向分布パターンを示す波形図である。
【図７】  この発明の実施の形態４におけるモータのロータの構成を配向状態とともに示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図８】  この発明の実施の形態５におけるモータのロータの構成を配向状態とともに示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図９】  従来のモータのロータの構成を示す斜視図である。
【図１０】  図９におけるモータのステータの磁界とロータの異方性多極プラスチック磁石内の配向の状態を示す図である。
【図１１】  従来のモータのロータの図９とは異なる構成を示す斜視図である。
【図１２】  図９および図１１におけるモータのロータの表面磁束密度の回転方向分布パターンを比較して示す波形図である。
【符号の説明】
９  回転軸、１０，１３，１６，１９，２２  異方性多極プラスチック磁石、
１０ａ，１３ａ，１６ａ，１９ａ，２２ａ  磁極部、
１０ｂ，１３ｂ，１６ｂ，１９ｂ，２２ｂ  溝部、２２ｃ  部位、
１１，１４，１７，２０，２３  突出部、
１２，１５，１８，２１，２４  ロータ。
【図１】
0004391659.tif 000002
【図２】
0004391659.tif 000003
【図３】
0004391659.tif 000004
【図４】
0004391659.tif 000005
【図５】
0004391659.tif 000006
【図６】
0004391659.tif 000007
【図７】
0004391659.tif 000008
【図８】
0004391659.tif 000009
【図９】
0004391659.tif 000010
【図１０】
0004391659.tif 000011
【図１１】
0004391659.tif 000012
【図１２】
0004391659.tif 000013