JP2001314067A - ブラシレスモータ - Google Patents
ブラシレスモータInfo
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Abstract
トロータは、シャフト形状や長さにより、成形時段取り
替え作業が生じ、また、界磁と無関係な部分に樹脂マグ
ネット材を使用し、不経済であった。 【解決手段】 シャフト102aと界磁マグネット部1
01aをアルミコア118a等を介し連結固定したもの
で、界磁マグネット101aとアルミコア118aを一
体成形または接着したものをシャフト102aに固定す
ることで、成形段取り替えの廃止と、界磁と無関係な連
結部をコストの安いアルミや積層鋼板等を使うことで、
生産性と経済性を改善する。
Description
おける樹脂マグネットロータの構造および、それを内蔵
したモータに関するものである。
よる樹脂マグネットロータを示す。図において、901
は界磁マグネット部、902はシャフト、903はベア
リングの位置固定のためのベアリング支持部、904は
界磁マグネット部901とシャフト902をベアリング
支持部903を介して連結する連結部である。902a
は樹脂マグネットのベアリング支持部903とシャフト
902の結合強度を上げるための回り止め加工である。
界磁マグネット部901、ベアリング支持部903、連
結部904は樹脂マグネット材で形成されている。
単でロータとシャフトの一体成形により、界磁マグネッ
ト部901、連結部904、ベアリング支持部903を
同時に成形するため、加工コストを安くできるが、界磁
と無関係な部分にも樹脂マグネットを使用している。
をモータに組み付けた状態を示す。図において、905
はベアリング、907は金属板を積層し銅線を巻いたス
テータコア、908はそれらをモールドするモールドフ
レーム、909はモールドフレーム908と共にロータ
906をベアリング905を介して固定するブラケット
である。910はプリント配線板で磁気検出素子911
が実装されている。
を流すことで磁界を発生し、ロータ906に作用する吸
引反発力によりロータ906が回転する。
に対するロータ906の磁気吸引反発力がスラスト方向
に加わらないように、ステータコア907とロータ90
6の機械的位置および、磁束分布を調整するのが望まし
い。しかし、実際には、磁気検出素子911の近傍まで
界磁マグネット部901を延長する必要があり、ステー
タコア907に対し、ロータ906の位置関係は磁気的
中心がずれた位置関係になりやすい。
形する成形型の構造を示す。図10(B)は成形型を上
部から見た図で、X−X断面図を図10(A)に示す。
向する配向マグネット、913はシャフトを固定するシ
ャフトストッパー、917は樹脂マグネットロータの形
状を司るキャビティ、914はキャビティ917に樹脂
マグネット材が流れ込むゲート口、916は射出成形機
のノズル、915はノズル916からキャビティ917
までをつなぐスプール・ランナーである。915aはラ
ンナー、915bはスプールを示す。
成形機のノズルより圧力をかけて、成形型に注入され
る。したがって、スプール・ランナー915を経由して
ゲート口914からキャビティ917内に注入される。
長いシャフトのロータを成形する場合もあるため、ラン
ナーはシャフト902を回避した構造である。シャフト
ストッパー913はシャフト902の位置決めを行い、
シャフト902の長さに応じて、シャフトストッパー9
13を組み替える。成形型の構造から、成形できるシャ
フトの長さが制限される場合がある。
シャフト一体成形による樹脂マグネットロータには、界
磁マグネット部と連結部、ベアリング支持部を同時に成
形することで加工コストが安い反面、次のような課題が
あった。
ング支持部等界磁に無関係な所にも樹脂マグネットを使
用しているため、材料費を増加させ、量産されるブラシ
レスモータにおいて、市場の要求である高効率を実現さ
せるための一手段として、より高性能で高価な樹脂マグ
ネット使用は不経済である。
軟らかい樹脂を成形するため、回転強度・抜け強度が低
くなる傾向にあり、それを改善するために、シャフトに
回り止め加工を行っているが特殊加工のため、シャフト
が高価になっていた。
回転時のステータに対するロータの磁気吸引反発力がス
ラスト方向に加わらないように調整するのが望ましい
が、ロータ形状を色々試行錯誤で検討評価して詰めてい
くには、多額の型費用と型製作時間が必要であり、短時
間の開発日程のなかで最良の結果を出すことは困難であ
った。
部、ベアリング支持部、連結部を成形するために、シャ
フトを成形型の中に入れて成形するが、シャフト位置決
め治具をシャフトの長さの種類だけ準備し、シャフト長
が変わる度に型の組み替えが必要であり生産数量を下げ
る要因となっていた。
のスプールやランナーの長さが長くなり樹脂マグネット
材の温度が低くなり易く、シャフトを回避するためにラ
ンナー形状が複数個のゲートに対してアンバランスな経
路になり、ついては射出圧力、樹脂温度がアンバランス
になり、極配向に悪影響を与えていた。
樹脂マグネット量が多く、粉砕・乾燥によって再利用す
るが、磁気特性を悪化させるひとつの要因であった。
を有するブラシレスモータにおいて、樹脂マグネットロ
ータの成形時に連結部材を一体成形し、後でシャフトに
固定するもので、樹脂マグネットロータの生産性を改善
することを目的とする。
に本発明は、界磁マグネット部とシャフトを固定するた
めの連結部材を設け、樹脂マグネットロータ成形時に連
結部材を含めて一体成形、または成形後接着固定した後
に、シャフトに固定したものである。
磁束量が増加し、また連結部材の固定位置を調整するこ
とでロータの磁束分布をコントロールすることができ、
磁気的中心をを調整し、モータの静音化にも効果があ
る。
は、樹脂マグネットロータとステータを有するブラシレ
スモータにおいて、前記樹脂マグネットロータは、円筒
状に成形され、シャフトと界磁マグネット部を連結する
連結部材を有し、前記界磁マグネットを成形する時に前
記連結部材を一体成形して、前記界磁マグネットと連結
部材を結合することを特徴とするブラシレスモータであ
り、円筒状に成形された樹脂マグネットロータであっ
て、界磁マグネット部とシャフト部分を固定する連結部
材を設け、その連結部材を界磁マグネット成形時に一緒
に成形したもので、シャフトの長さによる段取り替えを
廃止し、生産タクトを改善する作用がある。
グネットロータとステータを有するブラシレスモータに
おいて、前記樹脂マグネットロータは、円筒状に成形さ
れ、シャフトと界磁マグネット部を連結する連結部材を
有し、前記円筒状の界磁マグネット部と前記連結部材を
接着にて結合することを特徴とするブラシレスモータで
あり、円筒状に成形された樹脂マグネットロータであっ
て、界磁マグネット部のみを成形した後、界磁マグネッ
ト部と連結部材を接着固定し、シャフトに固定するもの
で、シャフトの長さによる段取り替えを廃止し、かつ連
結部材と界磁マグネット部の固定作業を分業でき、生産
工程や生産タクトに柔軟性をもたすことができるという
作用がある。
トと界磁マグネット部を連結する連結部材を磁性体とし
たことを特徴とする請求項1または請求項2記載のブラ
シレスモータであり、円筒状に成形された樹脂マグネッ
トロータであって、界磁マグネット部とシャフトを固定
する連結部材を磁性体としたもので、磁束量を増加する
作用がある。
材の両側で界磁マグネットの肉厚が異なる構造とした請
求項1または請求項2記載のブラシレスモータであり、
円筒状に成形された樹脂マグネットロータであって、界
磁マグネット部とシャフトを固定する連結部材を設け、
その連結部材の両側で界磁マグネット部の肉厚を異なる
構造としたもので、界磁マグネット部に連結部材を固定
するのに、位置決めが容易になったり、界磁マグネット
部と連結部材の固定をより強固にするという作用があ
る。
トと界磁マグネット部を連結する連結部材の外周に突起
を設けたことを特徴とする請求項1または請求項2記載
のブラシレスモータであり、円筒状に成形された樹脂マ
グネットロータであって、界磁マグネット部とシャフト
を固定する連結部材を設け、その連結部材の外周表面に
突起を設けたもので、界磁マグネット部分と連結部材の
固定をより強固にするという作用がある。
トと界磁マグネット部を連結する連結部材のシャフト貫
通穴の外側に別の穴を設けたことを特徴とする請求項1
または請求項2記載のブラシレスモータであり、円筒状
に成形された樹脂マグネットロータであって、界磁マグ
ネット部とシャフトを固定する連結部材を設け、その連
結部材のシャフト貫通穴の外側に数個の穴を設けたもの
で、連結部材にシャフトをカシメた時に連結部材の外周
が膨らむことを防止し、界磁マグネット部にストレスを
かけないという作用がある。
の連結部材を界磁マグネット部の中心からオフセットし
た位置に配置したことを特徴とする請求項3記載のブラ
シレスモータであり、円筒状に成形された樹脂マグネッ
トロータであって、界磁マグネット部とシャフトを固定
する連結部材を設け、その連結部材を磁性体とし、且つ
界磁マグネットより短くしたもので、連結部材の成形位
置を移動調整することで、モータのステータコアに対す
る磁気的中心を調整し、スラスト振動を抑えてモータの
静音化が図れるという作用がある。
グネット部の反ゲート側をモータのステータコアに近く
なる構造に組み立てたことを特徴とする請求項1または
請求項2記載のブラシレスモータであり、円筒状に成形
された樹脂マグネットロータであって、界磁マグネット
部とシャフトを固定する連結部材を設けたロータで界磁
マグネット部のゲートのない部分をモータのステータコ
アに近い位置になるように組み立てたもので、ゲート付
近の配向が乱れて磁束量が減少した部分でなく、ゲート
の影響を受けていない部分をステータコア側にすること
で、発生磁束を有効に利用できるという作用がある。
て図1に基づいて説明する。
界磁マグネット部101aとロータシャフト102aと
をアルミ材の円盤状のアルミコア118aで連結固定し
たものである。アルミコア118aは、従来ロータでい
うところの連結部904にあたる。シャフト102aに
は、ベアリングを保持するためのE形止め輪を固定する
シャフト溝103aと、アルミコア118aとシャフト
102aを結合するために筋立て104aが加工されて
いる。界磁マグネット部101aを成形する際に、連結
部材であるアルミコア118aを成形型に入れて一体で
成形する。その一体成形されたものを、筋立て104a
の加工されたシャフト102aに圧入することで、シャ
フト102aとアルミコア118aは固定される。その
後、シャフト溝103aにE形止め輪を挿入し、ベアリ
ングを圧入することでロータが完成する。
なく、樹脂ボス119bを一体成形してもよい。樹脂ボ
ス119bは、ベアリング支持部を兼ねた構造にし、図
1(A)に示すようなシャフト溝103bを省いてもよ
い。
する成形型の構造を示す。図2(B)は成形型を上部か
ら見た図で、X−X断面図を図2(A)に示す。212
は樹脂マグネット材を極異方性に配向する配向マグネッ
ト、217は樹脂マグネットロータの形状を司るキャビ
ティ、214はキャビティ217に樹脂マグネット材が
流れ込むゲート口、216は射出成形機のノズル、21
5はノズル216からキャビティ217までをつなぐス
プール・ランナーである。215aはランナー、215
bはスプールを示す。
成形機のノズルより圧力をかけて、成形型に注入され
る。スプール・ランナー215を経由してゲート口21
4からキャビティ217内に注入される。シャフトがな
いことでランナーがシャフトを回避する必要がなく、図
の4個のゲートに圧力が均等に加わり、極配向精度が良
好になる。また、シャフトがないことでランナー215
aが短くなる。
ル・ランナーを粉砕して、乾燥後再利用するが、再利用
材が減ることで樹脂マグネットの特性の改善が図れる。
の長さ違いによる成形型の段取り替えを廃止することで
生産タクトが改善され、またそれと同時に樹脂マグネッ
トロータの特性が改善される。
(C)に基づいて説明する。
磁マグネット部101cと、アルミコア118cを接着
材123cで固定したものである。その接着されたもの
を、筋立て104cの加工されたシャフト102cに圧
入することで、シャフト102cとアルミコア118c
は固定される。その後、シャフト溝103cにE形止め
輪を挿入し、ベアリングを圧入することでロータが完成
する。
コアの固定を接着にて行うことで、界磁マグネット部の
成形とアルミコアの接着固定を分業にすることが可能で
あるため、生産工程や生産タクトに柔軟性をもたせるこ
とができ、生産性が改善される。
(A)に基づいて説明する。
結部材を磁性体にしたものである。320aは厚み0.
3mm程度の電磁鋼板を積層した積層コア、321aは
電磁鋼板相互をカシメて固定するコアカシメ、322a
はシャフト302aと積層コア320aをカシメて固定
するシャフト固定カシメである。界磁マグネット部30
1a(図5(A)に示す501に対応)は、図5(A)
の如く極異性に配向する。8個の配向マグネット512
(図5(B)参照)をN極、S極交互に配置し、界磁マ
グネット部の磁路長が長くなるように構成している。
の如く配向マグネット512からの磁力線524は、磁
性体である積層コア520へ引き寄せられ、界磁マグネ
ット部中心に集約される。この結果、界磁マグネット部
301aの磁束密度が高くなり、モータのステータコア
に鎖交する磁力線が増加し、モータの効率改善に寄与す
る。また、図3(B)の如く接着構造にしてもよい。
で界磁マグネット部401の厚みを反ゲート側よりゲー
ト側の肉厚を厚くすることで、積層コア420を固定す
る位置決めとなり、特に接着にて組み立てる場合は、作
業性を改善することができる。一体成形の場合も、界磁
マグネット部401と積層コア420の固定をより強固
にすることができる。
(A)および(B)に基づいて説明する。
層コア620bの外周に複数の突起630bを設けたも
ので、界磁マグネット部601aと積層コア620bと
の食いつきをよくしている。
ための接着溝として作用し、より強固に固定することが
できる。
(C)および(D)に基づいて説明する。
層コア620cの中心には、シャフトを貫通するための
シャフト貫通穴640dが開いている。この穴にシャフ
ト602を挿入し、シャフト固定カシメ622により、
シャフト602と積層コア620cを連結固定する。
30cを設けてある。シャフト貫通穴640dにシャフ
ト602を挿入してシャフト固定カシメ622を行う
と、カシメ時の圧力により積層コア620cの外周が若
干大きくなる。積層コア620cの外周が大きくなる
と、界磁マグネット部601cにストレスが加わり、割
れる可能性がある。シャフト貫通穴640dの外側にコ
ア溝630cを設けることで、そのコア溝630cで膨
らみを吸収し、界磁マグネット部601cへのストレス
をなくすことができる。
基づいて説明する。
たステータコア707を樹脂でモールドしている。ロー
タは実施例3と同様な構成において、積層コア720を
界磁マグネット701の全長に対して、積層コア720
の位置を反出力軸側に移動している。積層コア720に
配向時磁力線を集中させているため、積層コア720の
位置により界磁マグネット部701の磁束分布が変化す
る。
に対するロータ706の磁気的な吸引反発力がスラスト
方向に加わらない方がよいとされている。しかしなが
ら、内部に回路を内蔵してロータ位置を検出する仕様の
モータにおいては、磁気検出素子711の近傍までロー
タ端部を延ばす必要があるため、ほとんどの場合、ステ
ータコア707に対して界磁マグネット部701がオフ
セットしている。積層コア720の位置に磁束が集まる
ため、この積層コア720の位置を界磁マグネット部7
01に対してシャフト702のスラスト方向に移動する
ことで、界磁マグネット部701の磁束分布をコントロ
ールし、ロータのスラスト振動を最小に調整することが
できる。
基づいて説明する。
たステータコア7を樹脂にてモールドしたものである。
実施例6で説明したように、ステータコア807と界磁
マグネット部801の間にはオフセットが生じる。
が、ステータコア807に近い位置でロータは構成され
る。ゲート口814は極異方の磁束の流れに対して、直
行する方向であり射出成形の圧力により、極異方性の配
向が乱され、結果的にゲート口814付近の磁束量は減
少傾向になる。磁気検出素子811に対する極検出精度
を高めるために、ゲート側がステータコア807に近い
構成にするのが一般的であるが、この実施例ではステー
タコア807の方に反ゲート側になるようにロータを組
み立てたもので、配向に乱れが少なく、磁束の多い部分
をステータコア807の方にして有効磁束を増やしてい
る。
あると、極配向精度が悪くなる傾向であり、それを防ぐ
ため、ゲート口814の位置は、可能な限り外周位置に
設けることで極配向の乱れを防ぐ構造とする。
あり、樹脂マグネット素材、ゲート口の数や位置、連結
部材の材料・材質、モータの種類、モータ本体のモール
ドの有無やステータコアの形状・構造、回路形式を限定
するものではない。
ば、円筒状に成形された樹脂マグネットロータであっ
て、界磁マグネット部とシャフト部分を固定する連結部
材を設け、その連結部材を界磁マグネット成形時に一緒
に成形したもので、シャフトの長さによる段取り替えを
廃止し、生産タクトを改善する効果がある。
状に成形された樹脂マグネットロータであって、界磁マ
グネット部のみを成形した後、界磁マグネット部と連結
部材を接着固定し、シャフトに固定するもので、シャフ
トの長さによる段取り替えを廃止し、かつ連結部材と界
磁マグネット部の固定作業を分業でき、生産工程や生産
タクトに柔軟性をもたすことができるという効果があ
る。
状に成形された樹脂マグネットロータであって、界磁マ
グネット部とシャフトを固定する連結部材を磁性体とし
たもので、磁束量を増加する効果がある。
状に成形された樹脂マグネットロータであって、界磁マ
グネット部とシャフトを固定する連結部材を設け、その
連結部材の両側で界磁マグネット部の肉厚を異なる構造
としたもので、界磁マグネット部に連結部材を固定する
のに、位置決めが容易になったり、界磁マグネット部と
連結部材の固定をより強固にするという効果がある。
状に成形された樹脂マグネットロータであって、界磁マ
グネット部とシャフトを固定する連結部材を設け、その
連結部材の外周表面に突起を設けたもので、界磁マグネ
ット部分と連結部材の固定をより強固にするという効果
がある。
状に成形された樹脂マグネットロータであって、界磁マ
グネット部とシャフトを固定する連結部材を設け、その
連結部材のシャフト貫通穴の外側に数個の穴を設けたも
ので、連結部材にシャフトをカシメた時に連結部材の外
周が膨らむことを防止し、界磁マグネット部にストレス
をかけないという効果がある。
状に成形された樹脂マグネットロータであって、界磁マ
グネット部とシャフトを固定する連結部材を設け、その
連結部材を磁性体とし、且つ界磁マグネットより短くし
たもので、連結部材の成形位置を移動調整することで、
モータのステータコアに対する磁気的中心を調整し、ス
ラスト振動を抑えてモータの静音化が図れるという効果
がある。
状に成形された樹脂マグネットロータであって、界磁マ
グネット部とシャフトを固定する連結部材を設けたロー
タで界磁マグネット部のゲートのない部分をモータのス
テータコアに近い位置になるように組み立てたもので、
ゲート付近の配向が乱れて磁束量が減少した部分でな
く、ゲートの影響を受けていない部分をステータコア側
にすることで、発生磁束を有効に利用できるという効果
がある。
体成形ロータの三面図 (B)連結部材を樹脂ボスとした場合を示す断面図 (C)本発明の実施例2に示すアルミコアを接着とした
ロータの断面図
上面図 (B)図2(A)に示すX−X断面図
体の積層コアとしたロータの三面図 (B)図3(A)に示す積層コアを接着としたロータの
三面図
更のロータ断面図
スの平面図 (B)本発明の実施例4に示す突起を設けた積層コア二
面図 (C)本発明の実施例5に示すシャフト穴の周囲に貫通
穴を設けたロータの断面図 (D)本発明の実施例5に示す積層コアの平面図
Claims (8)
- 【請求項1】 樹脂マグネットロータとステータを有す
るブラシレスモータにおいて、前記樹脂マグネットロー
タは、円筒状に成形され、シャフトと界磁マグネット部
を連結する連結部材を有し、前記界磁マグネットを成形
する時に前記連結部材を一体成形して、前記界磁マグネ
ットと連結部材を結合することを特徴とするブラシレス
モータ。 - 【請求項2】 樹脂マグネットロータとステータを有す
るブラシレスモータにおいて、前記樹脂マグネットロー
タは、円筒状に成形され、シャフトと界磁マグネット部
を連結する連結部材を有し、前記円筒状の界磁マグネッ
ト部と前記連結部材を接着にて結合することを特徴とす
るブラシレスモータ。 - 【請求項3】 シャフトと界磁マグネット部を連結する
連結部材を磁性体としたことを特徴とする請求項1また
は請求項2記載のブラシレスモータ。 - 【請求項4】 連結部材の両側で界磁マグネットの肉厚
が異なる構造とした請求項1または請求項2記載のブラ
シレスモータ。 - 【請求項5】 シャフトと界磁マグネット部を連結する
連結部材の外周に突起を設けたことを特徴とする請求項
1または請求項2記載のブラシレスモータ。 - 【請求項6】 シャフトと界磁マグネット部を連結する
連結部材のシャフト貫通穴の外側に別の穴を設けたこと
を特徴とする請求項1または請求項2記載のブラシレス
モータ。 - 【請求項7】 磁性体の連結部材を界磁マグネット部の
中心からオフセットした位置に配置したことを特徴とす
る請求項3記載のブラシレスモータ。 - 【請求項8】 界磁マグネット部の反ゲート側をモータ
のステータコアに近くなる構造に組み立てたことを特徴
とする請求項1または請求項2記載のブラシレスモー
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000127459A JP2001314067A (ja) | 2000-04-27 | 2000-04-27 | ブラシレスモータ |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000127459A JP2001314067A (ja) | 2000-04-27 | 2000-04-27 | ブラシレスモータ |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001314067A true JP2001314067A (ja) | 2001-11-09 |
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ID=18637050
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|---|---|---|---|
| JP2000127459A Pending JP2001314067A (ja) | 2000-04-27 | 2000-04-27 | ブラシレスモータ |
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|---|---|
| JP (1) | JP2001314067A (ja) |
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